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하이덴하인 광학식 오픈형 절대치 리니어 엔코더

최대속도 8m/s, 통신속도 16MHz ‘LIC4000 시리즈’

현재 리니어 엔코더 시장은 기존의 상대치(incremental)엔코더 사용에서 절대치(absolute) 엔코더의 사용으로 변화하고 있다. 절대치 엔코더의 사용이 늘어남에 따라 절대치 엔코더를 구동하기 위한 시리얼 통신의 방식 및 사용에 대한 관심도 또한 높아지고 있다.
이에 하이덴하인코리아에서는 고객의 요구와 시장의 변화에 맞추어 주력 시리얼 통신방식인 EnDat2.2 통신 방식 외에도 다양한 시리얼통신 방식에 사용가능한 엔코더를 출시하고 있다.

이러한 신제품의 출시는 엔코더 시장에서의 새로운 트랜드를 확립함과 동시에 엔코더를 이용한 모든 장비에서의 제작 제한을 줄이는 계기가 될 것으로 예상되고 있는 만큼 더욱 눈길을 끌고 있다.

적절한 엔코더 사용 팁!
하이덴하인은 “절대치 엔코더를 간단히 설명하면 눈 앞에 30cm 자가 있는데 1mm 단위로 눈금만 있는 자와 1mm 단위로 눈금과 숫자가 매겨져 있는 자를 비교하면 쉽게 이해하실 수 있습니다. 눈금만 있는 자가 상대치 엔코더 이며 눈금과 숫자가 같이 있는 자를 절대치(앱솔루트)엔코더라고 가정하고 우리가 어떤 위치를 읽으려고 할 때 눈금만 있는 자는 처음부터 읽고자 하는 위치의 눈금까지 카운트를 하여 읽어야 하지만, 눈금과 숫자가 있는 자는 읽고자 하는 위치의 숫자만 읽으면 바로 확인이 가능합니다”라고 전했다. 이 것이 두 엔코더의 간단한 차이점이며, 이 차이점을 이용하여 하이덴하인이 구현하고자 하는 응용에 두 가지 종류의 엔코더를 적절히 사용하여 장비의 성능을 올릴 수가 있다는 것.

먼저 리니어스테이지, 특히 겐트리 타입의 스테이지의 경우 2개의 하축 동기제어가 매우 중요한데 매번 스테이지 초기화 시 엔코더와 콘트롤러와의 위치값을 재 세팅해야 하며, 종축과 주축과의 위치오차에 따른 상축의 비틀림이 발생하여 장비의 안정성에 문제가 발생할 수 있다.
 
그러나 절대치 엔코더를 사용할 경우 스테이지의 최적화된 위치를 한번만 세팅하게 되면 물리적으로 완벽한 위치에 놓이게 되므로 장비 초기화로 발생할 수 있는 문제를 줄일 수 있다고 하이덴하인은 전했다.

또한 한 개의 리니어모터에 다수의 이동자(슬라이더)가 설치된 경우 위치 초기화에 매우 많은 시간이 소요되지만 절대치 엔코더를 적용하게 되면 항상 각각의 위치를 기억하고 있으므로 위치 초기화가 필요 없게 되어 장비의 특성을 올릴 수 있다. 시간이 지날수록 장비의 속도는 매우 빨라지고 정확성을 요구하고 있는데, 절대치 엔코더는 이를 구현하기 위한 하나의 솔루션이 되고 있다.

하이덴하인의 백그라운드 기술은?
하이덴하인에서 생산되는 모든 시리얼 통신 방식의 엔코더는 EnDat 통신을 기본으로 하여 출시되고 있으며, 시리얼 통신 방식의 엔코더중 하나인 절대치 엔코더도 당연히 EnDat 시리얼 통신 방식을 적용하고 있다. EnDat은 Encoder Data의 약자로 포지션 엔코더용 양방향 인터페이스를 말한다.

엔코더에서는 빠르고 안정된 데이터 전송이 필수적이며, 드라이버 특정 파라미터나 보정 값과 같은 추가적 정보제공이 요구된다. 하이덴하인의 EnDat 인터페이스는 엔코더용 양방향 디지털 인터페이스로 엔코더에 저장된 정보를 전송 또는 업데이트 하거나 새로운 정보를 저장하며, 인크리멘탈 엔코더와 앱솔루트 엔코더로부터 포지션 값을 전송한다.

EnDat2.2 인터페이스는 순수 시리얼 인터페이스로 유럽 안전기능(Safety function)을 충족시키도록 설계되어 있어 안전관련 분야에도 적용이 가능하다. EnDat 인터페이스는 회로의 추가 없이도 폭넓게 엔코더를 모니터링 하거나 진단할 수 있다. 이 진단 시스템은 에러 메시지와 경고를 생성하는 기능을 포함한다.

특히 EnDat2.2 엔코더는 3.6~14V에 이르는 확장된 전원공급이 가능하여 케이블길이와 지름, 전류 소모 등을 통해 감소되더라도 별도의 추가 장치 없이 동작할 수 있도록 설계가 가능하다. 또한 전압을 모니터링하고 제어 가능한 전원 공급장치를 추가로 작업할 필요가 없다고 하이덴하인은 설명했다.
현재 하이덴하인의 절대치 엔코더는 FPD 및 태양광용 코터, 스크라이버, 잉크젯, 실링 장비등에 사용되고 있으며, 이 외에도 웨이퍼 프로브 스테이션 및 픽 앤드 플레이스 머신 같은 반도체 후공정 장비에도 사용되고 있다. 절대치 엔코더의 응용범위는 시간이 지날수록 증가추세에 있다.

기존의 상대치 엔코더에서 사용하고 있는 아날로그 및 디지털 방식과는 달리 절대치 엔코더를 사용하기 위해서는 상위제어기(드라이버 혹은 컨트롤러)에서 엔코더의 시리얼 통신 방식으로 출력되는 신호를 인식할 수 있어야 한다. 이에 절대치 엔코더를 사용하시려는 유저들은 상위제어기와의 호환성을 반드시 확인을 해야 한다고 하이덴하인 관계자는 설명했다.

세계 최고를 꿈꾸는 주력제품
하이덴하인은 “2009년 전격 출시된 세계최초의 광학식 오픈형 절대치 리니어 엔코더인 LIC4000 시리즈는 저렴한 가격(기존광학식 대비 1.3배)에 1nm의 분해능을 가지고 있으며, 최대속도 8m/s, 최대길이 27m, 통신속도 16MHz까지 지원 가능한 세계최고의 제품입니다”라며, “출시 후 세계시장에서 큰 방향을 일으키며 절대치 엔코더 시장의 확장에 크게 기여하게 되었습니다. 이후 고객의 요구에 맞추어 신제품 개발을 지속한 결과 2014년 LIC2000 시리즈 제품을 출시하게 되었습니다”라고 덧붙였다.

LIC2000 시리즈는 기존의 제품에 비하여 단가를 대폭 낮춤과 동시에 설치 공차 및 IP등급(IP67)을 개선하여 오염에 대한 내구도 향상 및 설치 환경의 폭이 매우 넓어져 고객분들이 쉽게 접근할 수 있도록 제작 출시되었다.

이외에도 하이덴하인은 EnDat 통신뿐만 아니라 향후 다양한 통신방식을 적용한 제품을 출시할 예정이다. 하이덴하인 한국지사의 이명근 대표이사는 “하이덴하인의 제품을 사용하는 고객들에게 품질, 가격, 납기, 서비스 모두를 만족시키기 위하여 실시간으로 연결된 재고관리 프로그램을 적용 중에 있으며 완벽한 재고 및 출고 시스템을 확립하였습니다. 국내에서 이러한 시스템을 적용한 엔코더 회사는 하이덴하인코리아가 처음입니다. 이러한 시스템의 확립과 더불어 고객의 요구 사항을 언제든지 지원할 수 있는 전문 인력의 대대적인 보강을 완료하였습니다”라고 포부를 전했다.

자료제공 | 하이덴하인코리아(www.heidenhain.co.kr)


  기자 : 편집부 
  관련 URL :
  날짜 : 2014-10

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