직교좌표 로봇 SOLTECH 시리즈의 (주)오병 벨트형 리니어 유닛 ‘TLMSOL 시리즈’로 시장 확대中
세계시장 1, 2위를 다투고 있는 국내 반도체산업과 디스플레이(Display) 산업의 급속한 발전과 함께, 이들 생산제품의 제조와 밀접하게 관련을 맺고 있는 직교좌표 로봇 및 리니어 가이드 유닛(Linear Guide Unit)에 대한 수요도 폭발적으로 증가하고 있다.
그중 리니어 벨트 타입(Linear Belt Type) 이송로봇은 반도체, 디스플레이 검사장비 및 각종 제조자동화 장비를 구성하는 핵심 구동시스템으로서 각광받고 있는데, 국내에서는 (주)오병이 4년여의 연구 끝에 글로벌 경쟁을 가능케 하는 제품을 선보여 눈길을 끌고 있다. 본 내용에서 (주)오병이 선보인 ‘벨트형 리니어 유닛’의 특징을 살펴보자.
리니어 벨트 타입 이송로봇… 생산성을 결정짓는 핵심 경쟁요소
반도체부품, 디스플레이 부품 등 각종 하물의 고속, 고정밀 이송용으로 사용되는 리니어 벨트 타입(Linear Belt Type) 이송로봇은 반도체, 디스플레이 검사장비 및 각종 제조자동화 장비를 구성하는 핵심 구동시스템이다.
이들은 제조 자동화분야에서 모션(Motion) 동작, 즉 움직임과 이송이 차지하는 비중은 전체 공정의 약 30% 정도를 차지하며 시스템의 가능성, 생산성을 결정짓는 핵심 경쟁요소임에 틀림이 없다.
국내에서는 약 3년 전부터 리니어 벨트 타입(LinearBelt Type)의 이송장치가 선보여졌으나 우리보다 20여년 앞선 기술을 보유하고 있는 유럽제품의 모방에 그치고 있으며, 일반적인 제조자동화 장비위주로 고속, 저소음 등에 적합하게 만들어진 유럽형 리니어 벨트 타입(Linear Belt Type)의 제품은 국내 디스플레이 제조장비에 요구되는 고클린성, 고강성, 고내열성, 고내식성, 고진공성 등의 특수환경에는 전혀 대응치 못하고 있다.
특히, 먼지(Particle)가 발생하지 않아야 하는 반도체, LCD 공정 등에는 클린환경에서 사용할 수 있는 제품을 필요로 하고 있다.
국내에도 Linear Motor를 사용한 클린룸용 Stage 등은 생산하고 있으나, Linear Belt Type으로 클린환경에 준하는 사양을 만족시키는 제품은 없다고 할 수 있다.
국내기술로 완성된 리니어 벨트 타입 ‘TLMSOL 시리즈’
(주)오병에서는 고속운동 시 소음과 진동발생이 적은 리니어 벨트 타입(Linear Belt Type)을 개발 생산하며 기존 밀폐형 방식의 이물질 차폐방식에서 신개념의 구조로 개발 생산한 TLMSOL 시리즈는 기구부의 내부 마찰에 의한 분진(Particle)발생을 자체 석션을 통해 최소화시키고, 외부의 Steel Cover와 Carriage에서는 분진이 발생되지 않도록 기술개발하여 특허를 취득한 제품을 선보이게 되었다.
·캠 롤러 가이드 타입 & 볼 가이드 레일 타입
콤팩트한 알루미늄 프로파일의 안정된 구조를 바탕으로 오랜 내구성과 표면 보호를 위해 아노다이징 처리를 한 TLMSOL 시리즈인 ‘캠 롤러 가이드 타입(Cam Roller Guide Type)’과 ‘볼 가이드 레일 타입(Ball Guide Rail Type)’.
특히 캠 롤러 가이드 타입은 아주 높은 이동속도가 요구되는 곳에 적합하며, 경량 저마찰 주행으로 정숙한 운전을 실현하여 눈길을 끈다. 또한 캠 롤러 가이드 방식에 사용되는 LM 샤프트는 연결하지 않고 최대 6m까지 제작 가능하다.
리니어 벨트 타입의 제작 최대 행정거리는 6,000mm로, (주)오병에서는 특수한 연결방법을 통하여 15,000mm까지 제작할 수 있으며, 구동벨트의 처짐 등을 개선하였다.
무엇보다 리니어 벨트를 국산화하여 행정거리가 길어지더라도 제작비용이 낮아 수입 대체 효과가 크고 신속한 납기 대응으로 경쟁력이 앞선 제품으로 높은 관심을 받고 있다.
·TLM 시리즈 & BLM 시리즈
고정밀 및 고강성의 알루미늄 사각 압출 프로파일을 사용하여 간단하고 정밀한 구동을 위한 경제적인 가격의 제품이면서 좋은 주행력을 가지고 있는 이 제품은 클리어런스가 높은 볼 레일 가이드 시스템적용으로 고하중과 최적의 주행성능을 가지고 있으며, 고속에서 높은 하중의 이송이 가능하다.
① Support Rail
- TLM : 열처리 연마된 도금 샤프트와 롤러 베어링이 접촉되는 운동
- BLM : 클리어런스가 높은 볼 레일 가이드 타입
② Carriage
양극 산화(Anodised) 처리된 인발 알루미늄 프로파일과 가이드 레일 시스템 및 캠 롤러 가이드 시스템으로 구성된 가이드 조립품이다.
- TLM : Roller Bearing System
- BLM : Guideway System(LM System)
③ Toothed Belt Drive
스틸 와이어로 보강된 폴리우레탄 벨트를 사용하여 고하중 이송이 가능하다.
④ Two Return Units
양극 산화(Anodised) 처리된 알루미늄 프로파일 구조의 하우징으로, 타이밍 벨트를 구동하는 타이밍 풀리, 샤프트, 윤활 처리된 베어링을 외부 오염원으로부터 보호한다. 모터의 구동토크를 변형 없이 커플링을 통하여 전달하는 구동 샤프트 하우징이다.
- 스트로크 500~15,000mm까지 mm단위로 제작가능
- 사용 환경에 맞추어 CAM Roller 또는 LM Guide 채용가능
- RPP Series Timing Belt 채용으로 소음 및 백래쉬 최소화 [사용환경에 특수한 벨트 적용]
- 분진방지용 Stainless Steel Cover 채용
- User 요구에 따른 AC/DC Motor 채용가능
- 모터사양에 따른 Servo Reducer 장착 가능
- 한 점 윤활식 Moving Table
· 구동 데이터 : 타이밍 벨트 및 구동 휠
TLM, BLM에 사용하는 타이밍 벨트는 높은 응력에 견디고 마찰력이 적은 폴리우레탄 계열의 재질로 스틸와이어가 보강된 제품을 적용하고 있다.
우레탄 소재로 스틸와이어가 보강되었고, 고부하용에 적합하며 고정밀도 및 고수명을 자랑하며, 기존 AT, HTD Belt와 달리 RPP Type은 프로파일 형상 및 치면의 나일론 코팅처리로 고속이송 시 큰 토크를 낼 수 있다. 또한 소음이 적으며, 정숙운전이 가능하다.
(주)오병이 자랑하는 리니어 유닛
·Miniature Actuator : MiniSOL 시리즈
24mm, 30mm의 슬림한 사이즈를 자랑하는 MiniSOL 시리즈는 초소형 액추에이터로서 정밀연삭 가공된 LM GUIDE의 사용으로 모든 방향의 하중을 부하 받을 수 있다. 또한 정밀 볼 스크루의 사용으로 정확한 이송이 가능하고, 백래쉬가 적으며 강성이 높다는 특징이 있다. ±0.01의 반복정밀도, 방진용 스테인리스 커버를 채용한 이 제품은 소형부품 계측기, 탁상 FA기기, 소형 디스펜스, 실링(Sealing), 소형부품 Pick & Place 등에 적용된다.
·수직 이송 리니어 벨트 드라이버
고정밀 고강성의 알루미늄 사각 압출 프로파일을 사용하여 상하 이송을 하는 제품이다.
벨트 드라이브 시스템에 의해 상하로 움직이는 캐리지(알루미늄 압출 프레임)는 LM 가이드에 고정되어 고속으로 상하이송이 되고 높은 하중에도 견딜 수 있도록 디자인되었다.
·리니어 모듈 연결 시스템
과거에는 설계자가 볼 스크루 및 타이밍 벨트 구동을 이용한 액추에이터를 직접 설계, 생산하였고, 조립에 필요한 구성품을 제조하였다.
SOL Tech의 리니어 모듈의 연결 시스템은 대량 생산되는 표준요소로, 사용자가 시간과 비용을 절감할 수 있으며, 보다 쉽게 조립할 수 있는 구조의 표준부품을 제공하고 있다.
리니어 모듈은 연결 Bracket를 이용하여 다양한 방법으로 다축의 모듈을 구축할 수 있으며, 하중 및 구조에 따라 연결구조는 강성이 강하고 무게가 적게 나가는 알루미늄 합금강으로 생산되므로 설계시 추가 무게를 최소화할 수 있도록 디자인되어 있다.
(주)오병∥www.sol-tech.co.kr
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