[인더스트리뉴스 최정훈 기자] 씨크(SICK)가 전기차 배터리 제조사에 소구할 수 있는 지능형 센서 ‘레이저표면동작 센서(SPEETEC)'를 선보였다.

전기차에 적용되는 배터리는 전극, 전지, 모듈·팩 생산 등 복잡다단한 과정을 거쳐 제작된다. 전극판과 격판의 적층은 배터리 전지 생산에서 중요하다. 접착력으로 인해 동일한 판 여러 개가 동시에 적용될 경우에는 공정 과정에서 결함이 발생할 공산이 크다. 또한, 배터리 생산공정은 전지, 모듈 등 제품들이 한 치의 결함이 없이 빠르게 이동되기 위해, 유연한 생산라인과 짧은 다운타임, 높은 수준의 진단 능력이 받쳐줘야 한다.

SPEETEC은 재료 측정이나 표시가 없고 촉각 측정 요소의 마모 없이 미끄러지지 않고 측정할 수 있는 새로운 가능성을 제공하고 있다. [사진=씨크코리아]

이처럼 씨크는 배터리 제조 공정에 있어 △감지 및 측정 △보호 △감시 및 제어 △데이터 관리 및 식별 등 지능형 센서의 중요성을 강조한다. 지능형 센서는 기존 스위칭 신호 또는 측정된 공정 변수를 상회하는 데이터와 정보를 생성하고 수신한다. 확보한 데이터를 통해 설비 예지정비도 가능해지니 지능형 스마트제조 구현도 가속화 할 수 있다. 

비접촉으로 속도 길이 한번에 측정

씨크는 비접촉으로 속도와 길이를 측정할 수 있는 지능형 센서 SPEETC 1D를 선보였다. 레이저표면동작 센서(SPEETC 1D)의 장점을 개괄하면 아래와 같이 요약된다. 

• 민감하거나 매끄러운 표면을 측정하는 데 새로운 가능성 열어젖힘
• 광학 센서 시스템이 측정 표면의 손상과 오염을 방지하며 높은 제품 품질 보장
• 슬립 없는 측정으로 높은 정확성과 생산성 및 공정 품질의 극대화
• 레이저 등급 1 제품이므로 값비싼 레이저 보호 조치와 특수 교육 인력 불필요 
• 스타트 스톱 모드, 짧은 측정 길이에서도 높은 측정 정확도
• 구성 인터페이스로 애플리케이션 및 센서 진단하므로 매개변수 설정 불필요
• 간편한 추가 장착, 마모가 없으며 정비가 불필요

씨크는 재료 표면을 직접 측정하는 기술을 사용해 선형으로 움직이는 물체의 속도와 길이 측정하는 기존 포트폴리오를 넓히고 있다. 비접촉식 센서는 다양한 웹 및 무한 재료는 물론 블랭크까지 몇 µm 정확도로 측정 가능하다. 

시장의 관점에서 속도 센서는 촉각적으로 간접적으로 측정하는 인코더 솔루션과 레이저 속도계 사이의 격차를 좁힌다.

물체 표면이 민감하거나 부드럽거나 매끄러운 경우가 적지 않아, 배터리 제조 기업들은 무한 웹 및 블랭크의 길이, 속도 및 위치에 대한 비접촉 측정 옵션을 필수적으로 도입하고 있다. 광학 스캐닝은 손상이나 오염을 방지해 제품 품질을 향상시킨다. SPEETEC은 재료 측정이나 표시가 없고 촉각 측정 요소의 마모 없이 미끄러지지 않고 측정할 수 있는 새로운 가능성을 제공하고 있다.

무엇보다도 SPEETEC의 투자 수익(ROI)이 셀링포인트이다. SPEETEC을 사용하면 1년 내 ROI를 실현할 수 있다는 것이 씨크의 설명이다. [사진=씨크코리아]

마모, 접착 또는 마모를 통해 휠 엔코더 측정과 같은 촉각 측정 솔루션에 영향을 미치고 기능과 서비스 수명을 손상시키는 재료는 SPEETEC을 사용해 공정의 신뢰성을 높일 수 있다. 

안전하고 정확한 측정 배경에는 클래스 1 레이저가 있다. 이 레이저는 고가의 레이저 속도계를 상쇄 할 수 있는 대안이다. 

비접촉 측정은 최대 10m/s의 속도로 레이저 도플러 방법을 사용해 수행된다. 재료 방향과 반대 방향으로 두 개의 송신기가 레이저 광을 방출한다. 모든 측정은 고정밀로 수행된다. 4미크론의 분해능으로 1미터의 물체 길이에 대해 정확도는 1밀리미터이다. 이 경우 반복 정확도는 0.5밀리미터로 지정된다. 측정된 값은 인코더 세계에서 일반적인 TTL 또는 HTL 인터페이스를 통해 통합 친화적인 방식으로 출력된다.

무엇보다도 SPEETEC의 투자 수익(ROI)이 셀링포인트이다. SPEETEC을 사용하면 1년 내 ROI를 실현할 수 있다는 것이 씨크의 설명이다. SPEETEC을 사용하면 전진 및 후진을 번갈아 가며 선형 이동의 길이, 속도 및 위치를 기록할 수도 있다. 

또한 SPEETEC을 사용하면 이동 시작과 측정값 출력 사이에 단 3밀리초 정도 소비되기 때문에 이동 역학이 높은 애플리케이션에서 가속도 측정이 가능하다. 씨크의 속도 센서는 또한 짧은 재료의 속도를 측정하기 위한 새로운 자원 절약 솔루션 옵션을 제공한다. 속도계는 종종 몇 미터의 고급 재료가 필요하지만 SPEETEC는 명함 크기의 개별 부품을 안정적으로 측정하는 데 사용할 수 있다.

수상 경력에 빛나는 디자인도 빼놓을 수 없는 강점이다. SPEETEC는 iF 디자인 어워드 2020견고한 하우징으로 장기간 사용 가능토록 설계됐다. 모양과 컴팩트한 크기는 고품질 디자인을 특징으로 하며 좁은 공간에서도 통합 가능하다. 긴 창과 부드러운 모서리는 측정 및 장착 방향을 나타낸다. 

[최정훈 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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