빠르고 완벽한 케이블 재권선의 미래

많은 기업들은 여전히 케이블을 수작업으로 릴이나 코일로 감고 있다. 그 이유는? 케이블은 제멋대로 움직이는 경향이 있어서 기계가 예측 불가능한 동적 특성을 다룰 수 있을 만큼 반응하는 데 어려움을 겪기 때문이다. 그러나 이제 선도적인 케이블 배선 시스템 제조사인 Ramatech는 대부분 B&R 자동화 부품 덕분의 성과로써, 매번 완벽한 권선을 보장하는 시스템을 개발하였다.

케이블 재권선은 많은 관심을 집중시키는 시장은 아니다. 산업용 케이블 재권선 업체를 인터넷에서 검색해보면 그 결과는 제한적이다. “상대적으로 경쟁자가 많지 않은 시장입니다.” 1988년에 그녀의 남편 Kaspar Randegger와 함께 Ramatech를 창립한 Erika Randegger의 설명이다. 이 회사는 20명의 직원을 거느리고 있고 여러 분야의 권선 기술의 개척자이다. 그녀는 말한다. “우리 회사는 권출기, 릴 저장 시스템 및 재권선 시스템과 같은 다극 케이블의 처리를 위한 자동 케이블 배선 시스템 시장을 주도하고 있습니다.” Erika Randegger는 말한다.

다루기 까다로운 케이블
케이블 재권선기는 케이블을 큰 릴에서 작은 릴로, 릴에서 코일로, 혹은 큰 코일에서 작은 코일로 옮기는 데 사용될 수 있다. 이러한 시스템은 모든 크기의 릴을 수용하기 위한 다양한 치수로 제공되며, 릴의 중량은 300에서 8,000킬로그램까지 달할 수 있다. 기본적 원리는 한 곳에서 케이블을 풀어서 다른 곳에 감는 작업으로 매우 단순해 보인다.. 그러나 실제로는, 특히 정밀도가 문제가 되는 경우에, 훨씬 더 복잡하다. Ramatech의 전기 소프트웨어 엔지니어링 부장인 Timo Kessler는 말한다. “우리 Ramatech에서는 케이블이 느슨해지지 않도록 권선 결과의 품질을 최적화하고자 합니다.”

빠르고 완벽한 케이블 재권선의 미래

초당 3미터의 속도로 완벽하게 감기
잘 감긴 케이블은 품질에 대한 보증이다. 케이블은 간극이나 중첩 없이 가능한 한 촘촘하게 감겨야 한다. 이러한 정밀도는 케이블 권선 업자에게 1차적인 도전으로 제시된다. 아이러니하게도 문제의 주된 원천은 케이블 자체이다. Kessler는 확신한다. “케이블은 제멋대로입니다.” 특히 흠 없는 외관이 중요한 경우에 많은 업체는 여전히 수작업에 의한 케이블 권선에 의존한다. 숙련된 작업자들은 어떻게 케이블을 다루어야 하는지를 알고 있고 빠르게 조정하는 능력을 갖추고 있다. 수많은 기업들이 여전히 수동 권선에 의존하고 있기 때문에, 충분한 품질로 권선 프로세스를 자동화할 수 있는 기계에 대한 시장 잠재력은 매우 크다.

바로 여기에서 Ramatech가 등장한다. 과거에는 숙련된 인간의 손을 요구하던, 기술을 달성하는 Ramatech의 고도로 안정된 기계는 완전하게 동기화된 드라이브 장치와 함께 초속 3m의 고속으로 완벽한 권선을 달성하기 위한 무수히 많은 알고리즘을 결합시킨다.

“B&R의 통합 안전 기술을 사용하여 최종적으로 우리 회사의 안전 기술에 대한 원격 접근이 가능하게 되었습니다. 우리 회사는 완벽한 서비스로 널리 알려져 있는데, 얼마 전에 원격 유지보수를 도입하였고 – 여기에 안전 측면까지 포함할 수 있어서 매우 기쁘게 생각합니다.”
Timo Kessler, Ramatech의 전기 소프트웨어 엔지니어링 부장

고도로 복잡한 제어 루프의 구현
Ramatech 개발자들은 그들의 높은 품질 목표를 달성하기 위해 B&R 부품을 사용하여 작업하였다. Kessler는 그의 회사가 어째서 오스트리아의 자동화 전문 기업 및 그들의 스위스의 Frauenfeld에 위치한 현지 팀과 협력하기로 결정했는지를 잘 알고 있다. “B&R의 서보 기술은 성능과 가격 양면에서 대단히 높은 경쟁력을 갖추고 있기 때문입니다.” 정교한 B&R 부품들을 투입하여 Ramatech의 재권선기를 제작하였다. 구동 장치가 초 당 0.1에서 3m까지 속도를 올려감에 따라 직경이 다른 2개의 릴이 완전한 동기화 상태에서 회전한다. 구동 장치가 이 속도에서 안정되면, 컨트롤러는 반드시 케이블의 예측 불가능성에 의해 야기되는 왜곡과 기계에 의해 야기되는 진동을 보정하기 위해 연속적으로 극히 복잡한 제어 루프를 실행해야 한다. 그렇게 하면서도 초 당 3m를 유지해야 하는 프로세스의 속도를 떨어뜨려서는 안 된다. 이러한 복잡도의 프로세스를 프로그래밍하는 문제에 봉착할 때, 중소 규모의 기업은 노하우와 시간 및 예산의 한계에 직면하게 된다. Kessler는 말한다. “그러나 B&R 부품의 가장 큰 장점 중 하나는 가장 복잡한 계산이라도 프로그래밍하기가 매우 간단하다는 점입니다.” 지루한 프로그래밍으로부터 단순한 파라미터화로의 전환은 오랜 동안 Automation Studio 엔지니어링 환경에서의 작업의 중심적인 주제이다.

최종 사용자: Huber+Suhner
재권선기 시스템을 구매하는 기업에는 케이블 조립업체, 전기제품 도매상 및 케이블 제조사가 포함된다. 이들 시스템의 대다수는 특정 애플리케이션에 대해 맞춤화되어 있기 때문에, 기계를 제작하는 가장 효율적인 방식은 공통적 기반을 사용하여 시작한 다음에 모듈화된 옵션을 추가함으로써 광범위한 요건을 해결하는 것이다. Huber+Suhner는 스위스의 취리히 주의 Pfäffikon에 위치한 공장을 위해 Ramatech에 맞춤화된 기계를 발주한 그러한 고객 중 하나이다. 이 회사는 최근에 reel-to-reel 재권선 시스템을 설치했는데, 이 시스템은 각각 직경 1,260mm까지의 릴을 수용할 수 있는 디릴러(dereeler)와 재권선기를 특징으로 한다. 이 회사는 또한 릴에서 코일로의 재절취를 위한 두 번째 시스템도 갖추고 있다. 릴의 중량은 1,000kg까지 달할 수 있다. 이들 시스템의 특징에는 케이블 복귀 정지, 자동 케이블 직경 감지, 케이블 종단 검출 및 절단 유닛 등이 포함된다.

빠르고 완벽한 케이블 재권선의 미래

이들 시스템의 주요 특징은 최적화된 최적화된 케이블 계층 구성의 보장 이외에도 인증된 케이블 길이 측정이 포함된다. Kessler는 이렇게 설명한다. “이것은 실제로 새 기계를 개발하거나 새 부품을 사용하는 것을 곤란하게 합니다. 인증은 비용이 많이 들고 10년간만 유효한데다가, 단일 부품을 교체하는 변경에도 재인증이 요구되기 때문입니다.”

주요 업그레이드: 통합된 안전 기술
Kessler는 설명한다. “우리가 개선 작업을 해본 적이 없다는 말은 아니지만, Huber+Suhner 시스템은 처음으로 B&R의 통합 안전 기술을 받아들였습니다. 우리 회사로서는 새로운 경험입니다.” 안전 자체의 측면은 새로운 것이 아니지만 이전의 솔루션들은 하드웨어에 의존하였다. Kessler는 다음과 같이 설명을 계속한다. “우리는 값싼 옵션을 계속해서 이용하거나 혹은 특정 부품에 대한 보다 유연한 대안을 찾을 수 있었습니다. 그러나 B&R의 통합 안전 기술을 사용하여 최종적으로 우리 회사의 안전 기술에 대한 원격 접근이 가능하게 되었습니다. 우리 회사는 완벽한 서비스로 널리 알려져 있는데, 얼마 전에 원격 유지보수를 도입하였습니다. 여기에 안전 측면까지 도입할 수 있어서 매우 기쁘게 생각합니다.” 응답 시간이 극히 짧은 B&R로부터의 지능형, 분산형의 통합 안전 기술을 통해 새로운 안전 개념의 영역이 열렸다. 이것은 시스템 서비스와 진단, 시스템 전체의 안전한 통신 및 실결선 방식 대신에 기계를 프로그래밍할 수 있는 옵션의 능력을 제공함으로써 기계와 기기의 유연성과 가용성에 모두 현저히 기여한다.

불확실하면 B&R에 연락할 것
Ramatech가 B&R의 통합 안전 기술을 사용하여 그리 하였듯이 새로운 부품을 사용하여 속도를 올리다 보면 때때로 그에 상응하는 장애가 발생하기도 한다. “고객들은 훈련을 완료하기는 하지만 때로는 무엇인가 빠진 것이 있기 때문에 실험에 많은 시간을 소비하기도 합니다.” Kessler는 지적한다. 바로 그러한 이유로 그는 언제나 불확실한 경우에는 B&R에 연락을 취할 것을 강조한다. “B&R의 드라이브 전문가에게 문의하는 것이 언제나 우리가 겪은 모든 문제에 대한 가장 빠르고 가장 손쉬운 해결책이었습니다. 게다가 이제는 그들도 우리 제품에 친숙해져서 협력은 그 어느 때 보다 더 효율적입니다.”

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