용도에 따른 기계 장치가 지원되는 XTS Track Management 소프트웨어를 통해 XTS 무버를 여러 XTS 시스템 간 쉽게 전환할 수 있다.

Beckhoff는 2012년에 eXtended Transport System(XTS)을 선보였으며, 지능형 부품 이송 분야에서 새로운 기준을 세웠다. 이후 수많은 제조 기계에 적용되었다. XTS는 단순히 기존 컨베이어 벨트를 교체하는 것뿐만 아니라 완전히 새롭고 혁신적인 기계 설계를 가능하게 한다. 유연한 모션 프로파일을 사용하여 사용자는 매우 단순한 것부터 매우 정교한 것까지 처리 순서를 만들 수 있으므로 전체 제조 공정을 최적화할 수 있다. 새로운 XTS 기능이 출시됨에 따라, 고객들은 Beckhoff와 협력하여 제한 없이 새로운 기계 설계로 전환을 시도할 수 있게 되었다. SPS IPC Drive 2018에서는 여러 제품과 함께 XTS Track Management가 공개되었는데, 이는 선형 전송 시스템의 가능한 어플리케이션 범위를 더욱 확장하는 소프트웨어 기반 솔루션이다.

XTS는 모터 모듈과 가이드 레일로 구성된 트랙을 따라 이동하는 자력으로 구동되는 모터가 포함된 스마트 전송 시스템이다. Beckhoff 산업용 PC는 개별적으로 정의된 모션 프로파일에 따라 모터를 독립적으로 제어할 수 있다. 모터 모듈은 다양한 레이아웃으로 배열하여 개방 트랙과 자체 장착 트랙을 모두 만들 수 있다. 지금까지, 무버는 단지 하나의 트랙에서만 이동할 수 있었지만, 새로운 XTS Track Management 소프트웨어 기능으로, 한 XTS의 트랙 섹션을 서로 교환할 수 있으며 궁극적으로 하나의 시스템 내에서 여러 트랙을 결합할 수 있다. 새로운 트랙 관리 기능은 모터가 달린 모터 모듈을 스핀들 축이나 선형 모터와 같은 적합한 기계 장치의 도움으로 여러 XTS 시스템 간에 전송할 수 있게 한다. 모터 모듈과 무버는 이 과정 동안 완전히 작동하며, 전달된 트랙 섹션은 완전히 사용 가능한 상태로 유지된다. XTS Track Management 기능은 TF5850 TwinCAT 3 XTS Extension에 통합될 예정이다.

트랙 및 트랙 부분에서 무버 탐색

소프트웨어 관점에서 보면, 이 새로운 기능은 도로 이송의 경로 탐색과 유사하다. 운전자들은 언제든지 각자의 경로를 정할 수 있다. 각 경로는 차량이 A지점에서 B지점까지 또는 A 지점에서 출발하여 왕복 주행으로 돌아오는 도로의 순서를 정의한다. XTS 소프트웨어에서 구성된 트랙은 개별 XTS 트랙 부분을 특정 순서로 연결함으로써 거의 동일한 방식으로 동작한다.

예를 들어 시간이 많이 소요되는 코팅 프로세스에서는 처리 스테이션의 개별 병렬 인스턴스를 사용한 후 처리된 제품을 1차 생산 스트림에 다시 병합하여 제품 출력 속도를 크게 높일 수 있다(맨 아래 트랙 참조).

XTS 시스템이 구성되면, 모든 모터 모듈은 처음에는 트랙 부분으로 알려진 연속적인 부분으로 그룹화된다. 이는 단일 모터 모듈 또는 임의 수의 연속 모터 모듈로 구성될 수 있다. 그 결과 트랙 부분은 많은 수의 연속 경로 또는 트랙을 정의할 수 있는 빌딩블록을 형성한다. 트랙은 하나 이상의 트랙 부분으로 구성될 수 있다. 또한 트랙 부분은 특정 트랙에서 한 번 이상 발생할 수 있으며, 여러 트랙에 포함될 수도 있다.

각 무버를 추적하는 PLC 어플리케이션은 무버를 따라 이동해야 한다. 이 무버는 동작 제어 도구 상자에 포함된 광범위한 명령 세트를 사용하여 제어된다. 그러나 현재 주어진 동작 명령에서 정의된 위치 설정 지점은 더 이상 시스템 전체가 아니라 특정 트랙에 적용된다. 프로그램 실행 중, 개별 무버에 대한 이동 명령은 언제든지 즉시 다른 트랙으로 전환할 수 있다. 유일한 조건은 전환될 때 무버가 위치한 트랙 부분 또한 전환되는 새로운 트랙의 일부가 되어야 한다는 것이다. 다시 한 번 말하지만, 이는 도로 항법 비유를 통해 쉽게 이해될 수 있다. 차량의 경로는 언제든지 변경될 수 있지만, 현재 운행 중인 도로 역시 항상 새로운 경로의 일부분이다.

XTS 시스템을 위한 이송 작업 설계와 관련하여, 무버가 여러 트랙에서 이동할 수 있도록 하는 것은 많은 가능성을 열어준다. 트랙 관리 기능이 제공하는 추가적인 유연성은 시스템 설계 기계 제작자와 나중에 기계를 운영하는 최종 사용자 모두에게 귀중한 이점을 제공한다.

다운타임 없이 유연성 극대화

최근 몇 년 동안 식품 및 화장품 산업과 같은 분야에서 제조업체의 제품 범위 내에서 제품군의 수가 급격하게 증가했다. 이로 인해 로트 크기가 작아지고 생산 가동 시간이 상당히 짧아졌으며, 그 결과 유연한 포맷 변경을 허용하는 기계에 대한 수요가 증가했다. XTS는 이미 제품별 매개 변수 세트를 사용하여 소프트웨어 기반의 빠른 포맷 변경을 지원하고 있다. 모양과 포장 크기는 수동 개입 없이 변경할 수 있다. 현재 XTS는 소프트웨어 기반 툴 변경도 지원한다. 새로운 트랙 관리 기능을 통해, 다양한 도구를 장착한 무버를 다운타임 없이 유연하게 안팎으로 공급할 수 있다. 이렇게 다양한 도구를 자유롭게 선택할 수 있게 되면서 사용자는 이제 도구 매거진을 설정할 수 있고 완전히 다른 도구 형식으로 전환할 수 있을 뿐만 아니라 사용자 정의 도구 조합도 만들 수 있다.

또한 위에서 설명한 설정으로 생산 공정에서 유지보수 간격을 쉽게 수용할 수 있다. 예를 들어, 처리되는 제품의 수나 이동한 거리에 대해 미리 정해진 한계에 도달한 무버는 배출되고 개선된 다른 무버로 자동으로 대체될 수도 있다. 배출된 무버는 실제 생산 시스템 외부에서 사용될 수 있다. 이는 기계 공정이 더 이상 유지보수를 위해 설정된 간격으로 정지할 필요가 없다는 것을 의미한다.

설치 공간이 작은 부품 보관

예를 들어, 제품의 처리, 건조 또는 냉각을 위해 일정 수의 단계가 완료되면 생산 공정을 일시적으로 중단해야 하는 경우가 많다. 중단을 피하고 지속적인 생산 흐름을 유지하기 위해, 제품 버퍼를 만들어 다운스트림에서 다음 처리 스테이션을 공급할 수 있다. 이는 추가적인 기계 공간을 필요로 한다. 공간의 크기는 처리 시간과 관련하여 필요한 대기 시간과 제품 크기에 따라 달라진다.

XTS Track Management는 기계 설치 공간을 최소화하면서 적절한 크기의 부품 버퍼(중앙)를 만드는 데 이상적인 기반을 제공한다.

새로운 트랙 관리를 통해 트랙 부품을 적층하여 전체 기계 설치 공간을 작게 유지하면서 작고 효율적인 제품 유지 기능을 구축할 수 있다. 또한, 기존 버퍼 시스템과 달리, 제품들은 무버와 함께 보관되어 있기 때문에 추가적인 부품 취급 기능을 만들 필요가 없으며, 따라서 명확하게 식별할 수 있고 쉽게 제어할 수 있다.

처리 스테이션의 활용 최적화

트랙 관리는 또한 제품이 특정 처리 스테이션을 여러 번 통과해야 할 때 이점을 제공한다. 특정 두께를 달성하기 위해 여러 개의 레이어를 적용해야 하고 각 레이어를 적용한 후 성형 사이클이 필요한 코팅 프로세스를 예로 들어 보자. 이와 같은 작업을 수행하는 기계에서 원하는 출력 속도를 달성하는 한 가지 방법은 충분한 수의 처리 스테이션을 직렬로 설정하는 것이다. 그러나 이러한 접근방식은 비용이 많이 들고 개별 처리 스테이션이 최적으로 작동하지 않는 경우도 종종 있다.

트랙 관리는 이러한 처리 스테이션을 일차 XTS의 주요 제품 흐름에서 분리하여 이차 자급식 XTS에 배치함으로써 효율성을 개선할 수 있다. 이 약정으로 제품은 방향을 바꾸지 않고도 여러 차례 연속적으로 처리 스테이션을 통과할 수 있다. 필요한 수의 패스가 완료되면 제품은 일차 XTS의 제품 흐름으로 다시 병합된다.

높은 출력 속도에서도 개별 품질 관리

기계 제작자들이 직면하고 있는 가장 큰 문제들 중 하나는 생산 공정에 개별적인 품질 관리를 어떻게 통합하느냐 하는 것이다. 이제 공정에서 제품을 유연하게 공급할 수 있는 트랙 관리 기능을 통해 생산 흐름을 방해하지 않고 이러한 품질 검사를 수행할 수 있으므로 시간이 많이 소요되는 무작위 검사에서도 높은 생산 생산율을 유지할 수 있다.

XTS Track Management 소프트웨어로 개별 무버를 안팎으로 이송할 수 있으며 기본 XTS 시스템(맨 위)의 유연성을 극대화하여 일반적인 다운타임 없이 유지보수 조치 및 도구 변경이 가능하다.

반면, 품질 관리가 1차 생산 공정으로 직접 구축되고 그 후에 여러 제품이 병렬로 추출되는 시스템에서는 결함이 있는 제품을 사전에 제거하면 안 된다. 결함이 있는 제품으로 인해 모든 제품이 프로세스 체인을 다시 통과하지 않도록 하기 위해 트랙 관리는 제품 스트림에서 결함이 있는 제품과 해당 무버를 추출할 수 있다. 예를 들어 수동 작업장에서 제품을 재작업한 후 제품을 간단히 무버와 함께 제품 스트림으로 반환하거나 부품을 폐기하면 빈 무버를 다시 스트림에 삽입할 수 있다.

링크:
www.beckhoff.com/xts-track-management

XTS Track Management를 사용한 유연한 제품 인피드 및 아웃피드를 통해 전체 생산 흐름을 방해하지 않고 개별 품목을 품질 검사하고 재작업 할 수 있다. 예를 들어, 결함 있는 제품을 간단하게 배출할 수 있다.

XTS 소프트웨어 개발부 마뉴엘 베텐워스(左)와 XTS 제품 관리부 토마스 벡호프(右) 사진: Beckhoff Automation