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question [파스텍] 38. Ezi-SERVO가 일반 서보 시스템보다 Settling Time이 길어지는 경우가 있던데, 이것이 In-Position 범위 설정과 관계가 있나요?

Ezi-SERVO ST의 Settling Time은 In-Position 설정 범위에 따라 차이가 있을 수 있습니다. 0~최대 7 Pulse 범위로 In-Position 설정이 가능합니다만, 오차 범위가 커질 수록 상대적으로 In-Position에 대한 응답 속도 즉, Settling Time이 빨라지며 예를 들어 In-Position 값이 최소값인 ‘0’으로 설정 되는 경우에는 최적의 위치 정밀도를 보장하되 상대적으로 position settling time이 약간 길어 질 수 있습니다.


또한 다음과 같이 Rotary switch 설정에 의해  In-Position 응답을 응답 속도 [Fast Response] 또는 정밀도 [Accurate Response]에 따라, 각기 설정을 하여 적절하게 사용할 수 있습니다.

** Ezi-SERVO-ST 시리즈 이외 타 제품들의 In-Position 설정 방법은 해당 제품의 카달로그 또는 매뉴얼을 참조해 주시기 바랍니다.



​*1 : 출하 시 설정값은 ‘0’ 입니다.


<출처 : Fastech>

question [파스텍] 37. 부하에 따라 어떻게 게인을 조정할 수 있나요?

일반적인 서보 시스템에서 게인 조정은 장비 성능 향상을 위해 필수적입니다.
게인 조정을 위해서 많은 시간이 필요하고, 부하의 종류에 따라 문제가 발생합니다.
그러나 Ezi-SERVO는 스테핑 모터의 특성 (정지 시 모터 최대의 힘 Holding Torque 발생) 을 이용하여 게인 조정이 필요하지 않는 서보 시스템입니다.

특히, 일반적인 서보 시스템에서는 문제가 되는 저강성의 부하 (예를 들어 Belt Pulley 시스템)에는 최적의 시스템입니다.
다만, 설비의 부하에 따른 더 빠른 응답을 원하실 경우 아래와 같은 방법으로 게인 스위치를 조정하시면 빠른 응답성과 안정화 된 성능구현이 가능 합니다.


Ezi-SERVO ST 시리즈의 Gain 스위치 설정방법은 다음과 같습니다.
1. 스위치를 ‘0’으로 지정합니다.
2. 모터 응답이 안정화 될 때까지 스위치를 한 단계씩 돌립니다.
3. 현재의 로터리 스위치 위치에서 +,- 방향으로 1 혹은 2단계로 정밀 조정을 합니다.


<출처 : Fastech>

question [파스텍] 36. 그동안 사용해 왔던 일반 스텝 모터로 장비 구동시에는 탈조 문제 때문에 성능 향상이 어려워서 이를 Ezi-SERVO로 치환해 보려고 하는데, 탈조 문제는 전혀 없나요.

Ezi-SERVO는 Closed Loop 제어 시스템 입니다. 모터에 장착된 고정도 엔코더에 의해 항상 현재위치를 파악하고 있기 때문에 탈조가 발생하지 않는 서보 시스템 입니다. (단, 속도, 부하 조건 감안하여 정상적인 모터선정이 이루어 졌을 때)

 

1. 탈조에 의한 위치 오차 없이 확실한 위치 결정이 가능
2. 정지 시에는 안정된 유지력을 갖고 있고, 기계 진동 등의 외력에 의해 위치 오차가 생겨도 자동적으로 목표 위치로 복귀 합니다.
3. Open-Loop 제어 스테핑 모터의 경우 탈조를 고려하여 모터 토크의 약 50% 정도 밖에 사용하지 못하지만 Ezi-SERVO는 100% 사용 가능합니다.

 

 

탈조 발생시 해결방법

 

 ▶ 토크 부족時
1. 가감속 조정 – 급격한 가속/감속은 장비 진동의 원인이 됩니다.
2. 구동속도조정 – 스텝모터 원리상 속도가 낮을수록 토크가 커지는 구조이기 때문입니다
3. 모터 재선정 – 토크부족으로 인해 탈조 발생시 모터를 재선정하여 적용하십시오.

 

 ▶ 관성에 의한 탈조時
1. 감속기 적용 – 모터선정시의 관성모멘트 비율 K 값이 30이하가 되도록 감속기를 적용
2. 모터 재선정 – 모터가 가지고 있는 Rotor Inertia 값이 큰 모터를 선정


<출처 : Fastech>

question [파스텍] 35. 벨트/풀리를 사용하고자 하는데 과거에는 일반 서보를 사용했었습니다. 파스텍 제품으로 대체하려고 할 때 유리한 점은 어떤 것들이 있나요?

스텝모터의 중요한 특징은 정지 시 토크(Holding Torque)가 가장 크다는 것입니다.
이는 정지 또는 저속 운전 조건에서는 동급의 서보 모터보다 토크가 우월하다는 것입니다.  따라서 다음의 예시를 보면 벨트 풀리 시스템에서는 스테핑 모터가 유리한 것을 알 수 있습니다.

 


 

 

· 파스텍 제품 Ezi-SERVO는 모터 정지 시 최대 토크 (Holding Torque)를 발휘하는 스텝 모터의 특성을 이용하기 때문에 일반 서보 시스템에서 성능 향상을 위해 필요한 게인 조정이 필요하지 않는 서보 시스템입니다.

 

· 일반적인 서보 시스템에서 문제가 되는 저강성의 부하 예를 들면 벨트 구동 시스템에는 최적의 제품입니다.





<출처 : Fastech>

question [파스텍] 34. Absolute Encoder가 적용된 제품이 있던데, 어떤 경우에 Absolute Encoder를 적용할 수 있나요?

설비 구조상 장비 원점을 잡을 수 없는 경우, ABS Encoder 적용이 검토 되어집니다.

(공간적인 문제 및 제어적인 문제, 설비 환경적인 문제로 인한 원점센서 사용 불가시)

일반적인 경우에는 Absolute Encoder가 필요하지 않지만 일부 제조 라인에서는 갑작스런 전원 공급 차단 (예를 들어 정전 사태 발생)이 되더라도 현재의 모션 위치를 기억할 수 있어서 전원 공급 후 바로 해당 작업 위치에서 모션을 즉각 재 실행 할 수 있습니다.

 

Incremental Encoder의 경우 전원 재 공급 후 모터의 위치가 소실되기 때문에 다시 원점 작업을 통하여 모션을 재실행하여야 하는 불편함이 있습니다. 또한 파스텍에서 채용하는 Absolute Encoder는 보조 전원 장치 (예를 들면 battery back-up)가 필요없는 사양이어서 사용이 편리합니다.

파스텍에서는 아래의 모터+엔코더 및 드라이브/제어기 일체형 제품인 Ezi-SERVO-ALL 제품 중 60mm 모터 제품에 한하여 Absolute Encoder를 채용 및 판매하고 있습니다.
[주문코드 : Ezi-SERVO-ALL-60L-ABS]
단회전 262,144 및 다회전 4,096의 고분해능 절대 위치 엔코더를 장착하여 사용하고 있으며 제품 외관 및 케이블 사양 모두 IP65 등급이 포함되어 있는 제품입니다.



<출처 : Fastech>

question [파스텍] 33. Ezi-SERVO의 In-Position 적용 범위는 타 사 제품들에 비해 우월한 부분이 있나요?

일정 범위 이내에서는 Open Loop으로 동작하는 Semi-Closed Loop 형태의 타 제품 등에 비교하면 월등히 뛰어난 위치 정밀도를 가집니다.


Ezi-SERVO 시리즈의 In-Position값은 Rotary 설정 스위치 (SW4)에 의해서 설정 가능하며, 위치 결정 완료 신호의 출력 조건을 나타내게 됩니다.
즉, 위치 지령 펄스의 종료 후 목표 위치로부터의 위치 편차가 설정한 In-Position값 보다 적은 경우 위치 결정 완료 신호를 출력하며, 기본 출하시 설정 값은 ‘0’으로 설정 되어 있습니다. 일정 범위 이내에서는 Open Loop으로 동작하는 Semi-Closed Loop 형태의 타 제품등에 비교하면 월등히 뛰어난 위치 정밀도를 가집니다.


 

또한 Rotary switch 설정에 의해 In-Position 응답을 응답 속도 [Fast Response] 또는 정밀도 [Accurate Response]에 따라, 각기 설정을 하여 적절하게 사용할 수 있습니다.

Ezi-SERVO의 Settling Time은 In-Position 설정 범위에 따라 차이가 있을 수 있습니다. 0~최대 7 Pulse 범위로 In-Position 설정이 가능합니다만, 오차 범위가 커질 수록 상대적으로 In-Position에 대한 응답 속도 즉, Settling Time이 빨라지며 예를 들어 In-Position 값이 최소값인 ‘0’으로 설정 되는 경우에는 최적의 위치 정밀도를 보장하되 상대적으로 position settling time이 약간 길어 질 수 있습니다.


14. 171110_Ezi-SERVOII Plus-E_Closed Loop Stepping System 제어 특징 (Bar)_KOR


<출처 : Fastech>

question [파스텍] 32. 5상 스텝 모터를 오랫동안 사용해 온 USER 입니다만, 파스텍 제품은 2상 스텝 모터인데 Ezi-SERVO나 S-SERVO 시리즈로 5상 스텝 모터를 치환할 수 있는지, 그렇다면 그 이유는 무엇인가요? 혹시 참고 할 수 있는 비교 Data 같은 것이 있나요?

파스텍의 Ezi-SERVO는 기본 10,000PPR에서 최대 32,000PPR까지의 고분해능 엔코더를 채용하여 사용하고 있습니다. 또한 고정밀도 광학식 엔코더를 채용하여 높은 위치 정밀도를 보장합니다.


또한 엔코더를 채용하더라도 위치 정밀도가 아닌 탈조 방지 용도로 사용 되는 다수의 타 경쟁사 엔코더 기능 대비 (Semi-Closed Loop 기능) 파스텍 제품은 Full Closed Loop System 입니다.


이러한 높은 위치 정밀도를 보장하기 때문에 아래와 같은 다양한 고정밀도 스테이지들에서 최적의 성능을 발휘합니다.


 

 


위 그림에서 보시듯이 일반 스텝핑 모터 특히 고정밀도 스테이지에 다수 적용되는 5상 스텝 모터 (위 그래프)에 대비해서도 Ezi-SERVO (아래 그래프) 가 지령 대비 추종성이 약 10배 정도 높은 것을 확인 할 수 있습니다. 따라서 다양한 형태의 얼라인먼트 스테이지에 최적의 솔루션입니다.


<출처 : Fastech>

question [파스텍] 31. 일반 마이크로스텝 드라이브들도 분해능 설정을 높게 할 수 있는데 Ezi-SERVO의 경쟁력은 무엇인가요?

Ezi-SERVO는 10,000~최대 32,000[ppr]의 고정도 엔코더에 의해 현재 위치를 파악하는 서보 시스템이기 때문에 일반 마이크로스텝 드라이브와는 기본적으로 다른 제품입니다.


일반 2상 혹은 5상 Open Loop Microstep Drive들의 경우 최대 50,000 혹은 100,000 분할 이상으로 드라이브 분해능을 설정 할 수 있으나, 실제 Open Loop Motor의 특성 즉, 구동 방향이나 기타 조건 (정지 시 외력 조건) 들에 의해 정밀한 위치 보정을 할 수 없는 단점이 있습니다.

따라서 일반 Microstep Drive들의 경우 보장할 수 있는 위치 정밀도는 1,000~2,000분할에 못 미치는 경우가 일반적입니다.

장비 전체의 성능 특히, 반복 및 위치 정밀도 또는 Lost Motion 특성등이 Ezi-SERVO가 유리하여, 장비 성능 전체를 향상 시킬 수 있습니다.


<출처 : Fastech>


question [파스텍] 30. 비전이나 다양한 검사 장비에서 Ezi-SERVO가 우월한 이유는 무엇인가요?

파스텍 제품 Ezi-SERVO는 스텝핑 모터의 특성 즉, 정지 시 모터 최대의 힘 (Holding Torque)을 이용하기 때문에 일반적인 서보 시스템에서 발생하는 헌팅 문제가 없습니다.
따라서, 모터가 정지 후 완전 정지하기 때문에 (서보는 고속 단핏치 모션에서 급감속하여, 목표 위치에서 정지할 경우 급격하게 에너지를 소비해야 하는 대비 모터 정지 시의 모터 최대의 힘 (정격 토크, Rated Torque)이 상대적으로 스텝핑 모터에 비해 작아서, 미세 진동이 발생 할 수 있습니다.


비전 등을 이용한 고속 검사 장비 등에서 Ezi-SERVO는 정지 후 진동이 발생하지 않으며, 특히 부하가 있는 상태의 Z축 Up/Down 모션에 최적의 솔루션입니다.

 

 

 

· 일반적으로 서보 모터의 토크는 위치 에러에 비례합니다.
· 그러나 스텝 모터의 토크는 위치 에러와 관계가 없습니다.
· 스텝 모터의 토크는 단지 속도에 관계합니다.



<출처 : Fastech>


question [파스텍] 29. Ezi-SERVO의 위치 정밀도는 어느 정도인가요? 엔코더 분해능이 궁금합니다.

하기 모터별 엔코더 분해능 표를 참조해 주십시오.


파스텍 제품 Ezi-SERVO는 고정도 광학식 엔코더를 채용하고 있으며 기본 분해능 10,000[ppr] 분할부터 최대 32,000[ppr] 분할까지 선택 및 사용이 가능합니다. 1.8° 2상 스텝 모터를 채용하지만 Ezi-SERVO의 실제적인 위치 정도는 엔코더 분해능에 따르므로, 일반 2상, 5상 스텝 모터 및 타 Closed Loop 제품 대비 정밀도가 훨씬 높습니다.


또한 1펄스 명령도 오차 없이 완벽하게 위치 추종을 하기 때문에 위치 정밀도가 높습니다. 특히, 20mm 모터의 경우는 4,000[ppr] 그리고 28mm 모터의 경우는 16,000[ppr] 엔코더를 채용함으로써, 최고의 정밀도를 보장합니다.

 


 

 

파스텍의 Ezi-SERVO는 기본 10,000[ppr]에서 최대 32,000[ppr]까지의 고분해능 엔코더를 채용하여 사용하고 있습니다. 또한 고정밀도 광학식 엔코더를 채용하여 높은 위치 정밀도를 보장합니다.

 

또한 엔코더를 채용하더라도 위치 정밀도가 아닌 탈조 방지 용도로 사용 되는 다수의 타 경쟁사 엔코더 기능 대비 (Semi-Closed Loop 기능) 파스텍 제품은 Full Closed Loop System 입니다. 이러한 높은 위치 정밀도를 보장하기 때문에 아래와 같은 다양한 고정밀도 스테이지들에서 최적의 성능을 발휘합니다.


위 그림에서 보시듯이 일반 스텝핑 모터 특히 고정밀도 스테이지에 다수 적용되는 5상 스텝 모터(위 그래프)에 대비해서도 Ezi-SERVO(아래 그래프)가 지령 대비 추종성이 약 10배 정도 높은 것을 확인 할 수 있습니다. 따라서 다양한 형태의 얼라인먼트 스테이지에 최적의 솔루션입니다.

 

또한 파스텍의 Ezi-SERVO는 외부 Linear Scale을 적용하거나 Linear Step Motor도 Closed Loop 제어할 수 있기 때문에 선택의 폭이 훨씬 높습니다. Real Time Full Closed Loop 제어 실현을 통해 Linear Scale 적용 및 그 동안 Open Loop 형태로 사용된 Linear Step Motor도 Closed Loop 제어하여 정밀도를  크게 향상 시킬 수 있습니다.



<출처 : Fastech>