케이블 연선기
초고압 해저케이블 대형 연선기
초고압 해저 케이블을 생산하는 대형 케이블 제조사의 36개 스풀 Rigid Strander(케이지형 연선기)에 무선 자동 장력 제어 시스템을 구축했습니다.
스풀 직경이 감소할수록 개별 장력이 변동합니다. 이를 보정하지 않으면 선재 간 장력 불균형이 누적되어 완성 케이블 선재가 새장처럼 부풀어 오르는 Bird-caging 결함이 발생하고, 드럼 전체를 폐기해야 합니다.
36개 스풀 전체를 슬립링 없이 무선으로 연결하는 완전한 폐루프(Closed-loop) 자동 제어망을 구성해 이 문제를 근본적으로 해결했습니다.
대형 연선기가 직면한 3가지 핵심 과제
한 번 시작하면 수 주일간 연속 가동해야 하는 초고압 해저 케이블 생산 공정에서, 기존 방식이 드러낸 한계입니다.
Bird-caging — 드럼 전체 폐기
스풀 직경이 감소할수록 개별 장력이 변동하는데 보정되지 않으면 선재 간 장력 불균형이 누적됩니다. 결함이 발생하면 드럼 전체를 폐기해야 합니다.
슬립링 마모 — 신호 단절
고속 회전으로 인한 슬립링 기계 접촉 마모가 피할 수 없었습니다. 접촉 불량이 발생하면 장력 신호가 끊겨 긴급 라인 정지가 반복됐습니다.
수동 브레이크 조절
스풀 와이어가 줄어들 때마다 직경이 감소해 장력이 변동합니다. 이를 보정하려면 작업자가 기계를 세우고 수동으로 브레이크를 조절해야 했습니다.
RTM X42 무선 자동 브레이크 제어 + 중앙 HMI 통합
36개 스풀 전체를 슬립링 없이 무선으로 연결하는 완전한 폐루프(Closed-loop) 자동 제어망을 구성했습니다.
센서·액추에이터 장착
36개 스풀 거치대에 장착된 FMS RMGZ 센서는 이중 휨 빔 구조로 토크 오차를 차단하고, 회전축 평행 정렬 설계로 원심력을 상쇄하여 고속 회전 중에도 순수 와이어 장력만 정밀하게 측정합니다.
2.44GHz 무선 폐루프
각 스풀의 무선 모듈이 회전체 외부의 RTM X42 수신부와 연결됩니다. 슬립링이 완전히 제거되어 마모·마찰로 인한 신호 단절이 구조적으로 사라졌습니다.
자동 브레이크 보정
RTM X42.BC가 36개 채널의 장력 데이터를 수신해 각 스풀의 브레이크를 독립 조절합니다. 초기 기동시에는 840ms 고속 패스트 모드로 오차를 빠르게 제어하며, 안정기에는 실시간 모드(8.4초)로 전환되어 전 공정에서 ±2% 이내 장력을 유지합니다.
중앙 관제·레시피
RTM X42.CC가 36개 스풀 전체의 장력을 중앙 HMI에서 실시간 모니터링합니다. 품목별 설정값을 레시피로 저장·호출해 품질 보고서를 자동 생성합니다.
RTM 핵심 기술 메커니즘
다인코퍼레이션 기술진이 검토한 RTM X42 무선 장력 제어의 핵심 원리입니다.
| 데이터 신호 슬립링 완전 배제 | 데이터 신호 전송용 슬립링을 2.44GHz 무선 통신이 완전히 대체합니다. 마모·마찰·접촉 불량으로 인한 신호 단절을 구조적으로 차단했습니다. |
|---|---|
| 스마트 폐루프 보정 | 초기 기동시 840ms 고속 패스트 모드로 신속히 변동을 제어하며, 안정기에는 8.4초 주기로 배터리를 효율적으로 관리하며 장력을 실시간 자동 보상합니다. |
| 42채널 HMI · 레시피 | X42.CC가 최대 42개 스풀의 실시간 장력을 하나의 HMI 화면에서 동시에 감시합니다. 레시피 기능으로 품종 교체 시 설정값을 즉시 호출합니다. |
무선 장력 제어 연동을 통한 공정 안정화 지원
회전 설비의 장력 신호를 무선으로 수집하고 브레이크 제어와 연동하여, 선재 간 장력 편차 및 수동 조정 부담을 줄일 수 있도록 지원합니다.
스풀 직경이 줄어드는 동안 장력을 계속 보정해야 하는 연선 공정은, 사람이 개입하는 순간 편차가 발생합니다. 자동 보정 주기를 짧게 유지하는 것이 품질 편차를 줄이는 핵심입니다.
스풀 소진 과정에서 발생하던 장력 편차와 수동 조절 작업을 무선 폐루프 제어로 전환함으로써, 슬립링 유지보수 및 작업 공수 절감 측면에서 긍정적인 검토 결과를 확인했습니다.
— Field Review