DD모터의 기본 개념
RGC(Roller Gear Cam)과 함께 기계 장비에 굉장히 많이 사용 되는 Direct Drive Motor 통칭 DD모터.
DD모터는 기어 감속기나 벨트 같은 중간 기계적 요소 없이 부하를 직접 구동하는 방식의 모터를 말한다.
DD모터는 크게 4개의 구조로 나눌 수 있다.
- 고정부(스테이터): 외부 케이스와 고정자 코일로 구성
- 회전부(로터): 영구 자석이 배치된 내부 회전자
- 베어링: 하중 지지 및 정밀 회전을 위한 구성요소
- 회전 위치 검출용 센서(엔코더): 정밀한 위치 제어를 위한 센서
DD모터의 베어링에는 주로 크로스 롤러 베이링이 사용 된다.
크로스 롤러 베어링은 레이디얼 하중, 액시얼 하중, 모멘트 하중을 한 번에 받을 수 있어 앵귤러 볼 베어링 복열 사용에 비해 컴팩트하고 강성이 강하다.
또한 스테이터와 로터간에 예압을 조정하여 회전 정밀성, 강성, 진동&소음 조정이 가능하다.
DD모터의 특징
1. 고정밀 제어, 고속 응답성 : 기계적 요소 없이 직접 부하를 구동하는 방식으로 유격이 없어 제어 정밀도가 높고 관성을 적게 받아 응답성이 빠름
2. 높은 에너지 효율성 : 중간에 기구를 통하지 않는 구조로 벨트, 체인, 감속기 등으로 인한 마찰 손실이 없고 그로 인해 높은 에너지 효율성을 가짐
3. 저소음 저진동 : 간단한 구조로 작동 중 발생하는 소음과 진동이 최소화 됨. (공진에서도 비교적 자유로운 편) 이러한 특성은 진동에 민감한 최첨단 장비에서 큰 이점을 가짐
4. 공간 효율성 : 컴팩트한 구조로 타 모터 구조 대비 공간 절약이 가능함. 일반적으로 DD모터 중앙은 중공홀로 두어 배관 배선을 하기 용이함
5. 초기 셋팅의 어려움 : 장비별 티칭 및 셋팅 작업이 필수적. DD모터의 중심축이 제대로 서 있음을 확인 할 수 있는 셋팅 방법이 필요함
DD모터의 사용처
반도체 및 디스플레이 제조 장비
DD모터는 웨이퍼 이송 로봇(WTR, Wafer Transfer Robot), 패널 이송 시스템 등 반도체 및 디스플레이 제조 장비에 폭넓게 적용된다. 또한 마운터, 커팅, 검사, 세정, 증착 등 다양한 공정 장비에서도 활용되고 있다. 이러한 분야에서는 정밀한 위치 제어와 깨끗한 환경 조성이 중요하기 때문에 DD모터의 장점이 극대화된다.
산업용 로봇 및 자동화 장비
정밀한 위치 제어가 필요한 다관절 로봇, 협동 로봇, 고속 인덱스 기구, 테스트 핸들러 등에 DD모터가 적용됩니다. 특히 정밀 어셈블리 라인, 인쇄 장비, 검사 장비와 같은 자동화 설비에서 DD모터의 정밀 제어 특성은 큰 이점을 제공한다.
공작기계 분야
고정밀 회전이 필요한 CNC 선반, 밀링 머신 등의 공작기계에 DD모터가 활용된다. 테이블 회전 구동과 같이 정밀한 회전 제어가 요구되는 장비에서 DD모터는 뛰어난 성능을 발휘한다.
의료 및 정밀 측정 장비
CT, MRI 등 정밀한 움직임이 필요한 의료 장비에도 DD모터가 사용된다. 이러한 장비들은 높은 정확도와 안정성이 요구되므로 DD모터의 정밀 제어 특성이 중요한 역할을 한다.
20년前 조성진 집념이 일군 ‘전설의 모터’… LG전자 미래를 바꿨다
https://www.hankyung.com/article/2018032603321
그 외 세탁기 같은 일반 가전용품에도 구동부와 모터가 직접적으로 연결되어야 하는 곳이면 어디든지 DD모터가 사용 된다.
