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시은 도
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1 하이젠모터주식회사 _ 서보분야소개자료 0 / 26

世界와未來를向한挑戰世界最高水準의强小企業育成 CEO: 김재학 (1948) 서울대학교기계공학과 ( 공학사 ) ( 미 )M. I. T.

Business School (MBA) HIGEN Motor 경남창원시성산구성산동 74-5 한국공학한림원정회원한국전기및기계산업진흥회부회장대한전기협회,

사원수 : 210 명 [ 한국 ], 80 명 [ 청도 ] 창원공장 [13,000 평 ], 중국청도 [4,000 평 ] 중국청도, 중성전기 연구소 창원

2 世界와未來를向한挑戰世界最高水準의强小企業育成 CEO: 김재학 (1948) 서울대학교기계공학과 ( 공학사 ) ( 미 )M. I. T. 기계공학과 ( 공학석사 ) ( 미 )University of California, Berkeley, 기계공학과 ( 공학박사 ) ( 미 )Harvard Business School (MBA) HIGEN Motor 경남창원시성산구성산동 74-5 한국공학한림원정회원한국전기및기계산업진흥회부회장대한전기협회, 신재생에너지학회이사 1999~2001 두산중공업 ( 전한국중공업 ) 대표이사부사장 2001~2007 주식회사효성대표이사사장 / 중공업 PG 장 사업장 사원수 : 210 명 [ 한국 ], 80 명 [ 청도 ] 창원공장 [13,000 평 ], 중국청도 [4,000 평 ] 중국청도, 중성전기 연구소 창원 / 여의도기계산업진흥회관서보기술연구분야 : 21 명, 전동기제품개발분야 :32 명 금성사 LG 전자 OTIS Elevator HIGENMOTOR / 26

3 주요생산품 제품구분용도출력범위생산능력 외형 저압소형 Motor 단상모터,220V 삼상소형모터,220~660V 일반산업용기기 Pump,Fan,etc. 0.1 ~ 2.2 kw 0.1 ~ 15 kw 357,000 sets 저압중형 Motor 삼상중형모터,220~660V 일반산업용기기 Pump,Fan,etc ~ 200 kw 86,000 sets 저압대형 Motor 삼상대형모터,220~660V 일반산업용기기 Pump,Fan,etc. 210 ~450 kw 8,500 sets Elevator 용 Motor Geared Type Gearless Type Hydraulic OTIS E/L Cemco E/L 5.5 ~ 76 kw 11 ~ 45 kw 31,000 sets 고압 Motor 690V~6600V 일반산업용기기 Pump,Fan Compressor etc. 55 ~ 1500 kw 700 sets 서보 Motor & Drive 고관성 저관성 공장자동화 Sys. CNC Sys. 로봇 0.5 ~ 7.5 kw 0.1 ~ 75 kw 40,000 sets 2 / 26

4 제품군 전기자동차 3 / 26

5 기술개발 History 모션네트워크기반드라이브개발 고토크 DC Torque 모터개발 터렛용중공형횡자속전동기개발 방폭형서보모터개발 Robot Motion 제어기술개발 멀티구동을위한동기제어드라이브및고출력서보모터 모듈형전원회생유니트및드라이브개발 스핀들파워스택개발 빌트인스핀들용고속전동기개발 Direct Drive Motor 및드라이브시스템개발 능동현수제어시스템개발 고성능서보드라이브기술개발 빌트인스핀들드라이브시스템개발 PC Based Monitoring 기술개발 4 / 26

6 1. 기술개발활동 1.1 다축동기제어드라이브 & 고출력서보모터 1.2 수냉형서보모터 & 능동현수제어장치 1.3 IPM 시리즈 & 서보유압제어시스템 1.4 EtherCAT 기반 HiGEN-Robox 모션제어시스템 1.5 Network Drives 1.6 사용자편의지원 S/W Tool 1.7 Encoders 5 / 26

7 1.1 다축동기제어드라이브 & 고출력서보모터 기술개발결과 22kW ~ 75kW 급서보시스템개발 전동식사출기, 전동식프레스, 서보유압기기적용 개방형네트워크형모션제어기기술개발 고정밀시리얼센서구성및운영기술개발 기대효과 수입대체에따른매출증대극대화및시장확대 - 전량수압의존형대형서보시스템국산화 - 다축서보모터의동기및분산제어기술구현제품경쟁력강화 신규시장진입가능성증대 -IT 기반 Open field bus 탑재형모션제어기서보드라이브 패키지구성 상품화결과 22kW ~ 75kW 급대형서보모터및드라이브양산화 6 / 26

8 1.2 수냉형서보모터 & 능동현수제어장치 기술개발결과 수냉식고출력토크모터개발 수냉식방열구조의토크모터용드라이브개발 현수장치용모터드라이브알고리즘개발 기대효과 신규시장발굴 - 특수목적용시장진입 - 전기 - 기계식현수장치에적용가능한토크모터개발 - 수냉식방열구조적용으로제품군다양화 7 / 26

9 1.3 IPM 시리즈 & 서보유압제어시스템 기술개발결과 22kW급드라이브일체형동기전동기구동시스템개발 네크워크내장 WEB기반원격모니터링및스마트폰접속체계 모듈형전원회생장치개발 기대효과 신규시장진입가능성증대 적용처 전동기일체형유압펌프모듈 [ 공작기계 ] 전동기일체형인라인 (In-Line) 펌프모듈 감속기및전동기일체형전동기모듈 유압서보시스템 상품화결과 5.5kW ~ 22kW IPM 모터, 드라이브일체형동기전동기시스템 8 / 26

1.4 EtherCAT 기반 HiGEN-Robox 모션제어시스템 Integrated Motion Controller 모션제어기와터치패널일체형

Communication EterCAT(CoE), CiA402 완벽한호환성제공 Field bus 환경설정툴제공 Development

on HIGEN-ROBOX Technology 통합개발환경제공 다양한프로그래밍언어사용 : Ladder IEC1131, C++, Object

10 1.4 EtherCAT 기반 HiGEN-Robox 모션제어시스템 Integrated Motion Controller 모션제어기와터치패널일체형 Micro Motion Controller Hard Real Time Operation Max 32 axes EtherCAT Communication EterCAT(CoE), CiA402 완벽한호환성제공 Field bus 환경설정툴제공 Development Environment Control and visualization on an industrial PC with EtherCAT based on HIGEN-ROBOX Technology 통합개발환경제공 다양한프로그래밍언어사용 : Ladder IEC1131, C++, Object Block, Structured Text with Motion Lib. 등 다양한디버깅툴 : Trace, 모니터링, Step by Step, 실시간수정등 9 / 26

1.5 Network Drives Motion Net Drive Output

VC Library 제공 적용분야 : 전 FA 분야 USB or RS232

5kW 통신방식 : Modified CAN open 통신주기 : 800[

11 1.5 Network Drives Motion Net Drive Output : 200W ~ 4.5kW 통신방식 : Serial Pulse Command 통신속도 : 256byte Data Frame, 20Mbps 최대축수 : 64축 VB, VC Library 제공 적용분야 : 전 FA 분야 USB or RS232 PLC Network Drive Output : 10W ~ 4.5kW 통신방식 : Modified CAN open 통신주기 : 800[ μs ] 최대전송거리 : 100[m] 제어축수 : 8축 /Module 위치결정데이터 : 400개 / 축 적용분야 반도체장비, Robot, 공작기계 10 / 26

12 1.6 사용자편의지원 S/W Tool P.dori On line Parameter read and write 운전모드실시간모니터링및데이터저장 운전모드별설정파라미터그래픽화 Servo man 기구구성모델에따른소요동력시뮬레이션 서보모터드라이브최적모델선택권고 11 / 26

Single turn Absolute 고정밀위치제어가능 FDA, EDA,

13 1.7 Encoders Magnetic Encoder 내환경성 내충격성및고온특성우수 방폭, 방진, 밀폐구조가능 인크리멘탈신호 (Max. 2,048ppr) + 홀센서신호출력 최대 30,000rpm까지인식가능 광학식인코더와동일한기구사양및신호출력방식 Serial Encoder 17bit Single turn Absolute 고정밀위치제어가능 FDA, EDA, NDA로구동가능 기존 TAMAGAWA 인코더와동일한기구사양 20Bit급 Serial ABS 방식표준화목표로진행 12 / 26

14 2. 모션제어기 2.1 Robocon 2.2 제어기구성 2.3 개발환경 2.4 표준형지원모델 2.5 로봇적용사례 13 / 26

15 2.1 ROBOCON Integrated Motion Controller CoE(CANopen Over EtherCAT), CiA402 profile Digital Input/Output ( CN1 ) 17 bit Serial, Absolute Encoder Position(csp), Velocity(csv), torque(cst) mode operation 100W ~ 75KW Control Cycle 800us ~ 10ms Integrated Motion Controller 최대 32 축 EtherCAT/CANopen (CiA402) Hardware Resource 8 digitial input/output, opto-coupled, PNP, 24V EtherCAT/CANopen (CiA402) 1 incremental encoder input, RS422 line driver 5VDC Windows Environment OPC server/ Active X Communication 1 general purpose RS232 serial channel - DF1, Modbus, Robox BCC3 1 general purpose RS422/485 channel - DF1, Modbus, Robox BCC3) 2 Ethernet channels 10/100 - CoE/SoE( EtherCAT ) - TCP,UDP,TFTP, Robox BCC/TCP 2 CAN bus channels -DS301,DS401,DS402, device net, RoboxCnet) - 1 Profibus channel( DP slave ) 14 / 26

16 2.2 제어기구성 15 / 26

17 2.3 개발환경 Project Tree 3D Graphic Simulator Graphic panel Real-time Oscilloscope Document Command Shell Configuration 16 / 26 Source Code Editor

18 2.4 지원모델 Scara Delta Cylindrical Custom01 Custom02 6Axis 17 / 26

19 2.5 로봇적용사례 18 / 26

20 3. 고출력시스템 3.1 서보모터설계공정 3.2 서보모터조립공정 3.3 고출력서보모터 3.4 드라이브제작공정 3.5 적용사례 19 / 26

21 3.1 서보모터제작공정 진동특성 회로도 정격토크 길이 vs. 파워밀도 20 / 26 Transient graph

22 3.2 서보모터조립공정 55kW 고관성형중실형전동기 55kW 중실형전동기 75kW 중실형전동기 회전자 고정자 기구부 21 / 26

kw 22 30 37 22 30 37 45 55 75 Rated Torque N.m 140 184.7 235.

Speed rpm 2000 Rated Current Arms 53 72 95 44 60 76 102 117

23 3.3 고출력서보모터 250 Fr 280 Fr Theme Dim. 290 Fr 250 Fr 280 Fr Voltage Class V Rated Output kw Rated Torque N.m Rated Speed rpm 1500 Max. Speed rpm 2000 Rated Current Arms Approx. Mass kg *. Max. Torque = 2.5*Rated Torque 22 / 26

Level in db 킮 Level in db 킮 Level in db 킮 3.

Noise : R 100 80 60 EN61800-3_C3_QP EN61800-3_C3_AV 40 20 0 150k 300k 400k500k

Conduction Noise : S 80 60 EN61800-3_C3_QP EN61800-3_C3_AV 40 20 0 150k 300k

150k 300k 400k500k 800k 1M 2M 3M 4M 5M 6M 8M 10M 20M 30M Fre q u e n c y in H z

24 Level in db 킮 Level in db 킮 Level in db 킮 3.4 드라이브제작공정 55kW 용 _250KVA 3D 모델링 55kW 용 _250KVA 드라이브상용화 Conduction Noise : R EN _C3_QP EN _C3_AV k 300k 400k500k 800k 1M 2M 3M 4M 5M 6M 8M 10M 20M 30M Fre q u e n c y in H z Conduction Noise : S EN _C3_QP EN _C3_AV k 300k 400k500k 800k 1M 2M 3M 4M 5M 6M 8M 10M 20M 30M Fre q u e n c y in H z Conduction Noise : T EN _C3_QP EN _C3_AV k 300k 400k500k 800k 1M 2M 3M 4M 5M 6M 8M 10M 20M 30M Fre q u e n c y in H z EMI/EMC TEST <BURST, SURGE, ESD> < 전도, 방사 > 부하시험및결과 23 / 26

25 3.5 적용사례 (1/2) 24 / 26

26 3.5 적용사례 (2/2) 사출 : 22kW*2EA 계량 : 30kW*1EA -> 280 Flange 고토크형 (800/1300rpm) 형체 : 30kW*1EA -> 250 Flange (1500/2000rpm) 압출 : 7.5kW 25 / 26

27 Thank You! 26 / 26

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<4D F736F F F696E74202D20C7CFC0CCC1A8B8F0C5CD5FB9ABB4EBC1A6BEEEBDC3BDBAC5DBC1A6BEC8BCAD5F56312E > HIGEN MOTOR 무대제어시스템 하이젠모터 HiGEN MOTOR? CEO: 김재학 (1948) 서울대학교기계공학과 ( 공학사 ) ( 미 )M. I. T. 기계공학과 ( 공학석사 ) ( 미 )University of California, Berkeley, 기계공학과 ( 공학박사 ) ( 미 )Harvard Business School (MBA) 한국공학한림원정회원한국전기및기계산업진흥회부회장대한전기협회,