대형 링 – 대량 수요: TRIOPTICS사에 지속적인 강성과 내구성을 제공해준 링 가이드 사례 소개

산업: 영화 및 텔레비전

제품: PRT2 – 링 가이드 및 링 세그먼트

링과 곡선 가이드에 대해서는, HepcoMotion 제품을 언급하지 않을 수 없다. 영국에 본사를 둔 Hepco는 창사 이래 50년 동안 각종 선형 가이드의 전문가로서 해당분야의 틈새시장을 성공적으로 점유해오면서 그 명성을 확고히 해 오고 있는 기업이다.

TRIOPTICS사의 전무이사인 Stefan Krey 박사도 HepcoMotion의 우수한 제품라인과 그 명성에 대해 높이 평가하고 있다. 렌즈와 카메라 부품검사를 위한 정밀 광학 시험장비 제조업체 중 선두업체인 TRIOPTICS사는 오랫동안 HepcoMotion 제품을 신뢰해왔다. 하지만 이들의 가장 최신 개발품, 즉 ImageMaster® Cine Flex라는 고정밀 광학 측정 시스템의 경우는 다른 곳을 우회하고 난 후에야 리니어 모션 솔루션을 제공하는 영국회사인 Hepco를 찾아오게 되었다.

이 최신 시스템을 개발하면서 TRIOPTICS사는 세 가지 주요 도전과제에 직면했다. 첫째는, 영화 제작용 렌즈는 일반, 소형, 경량 디지털 카메라 렌즈보다 훨씬 크기 때문에 다루기가 매우 어렵다는 점이다. 둘째로, 이미 부담스러운 크기와 무게 외에도, 수평방향뿐만 아니라 수직방향에서도 렌즈를 테스트하길 원했으며, 필요한 경우 수직 방향에서도 직접 조정작업이 가능하길 원했다. 즉, 유연성은 유지하면서도 충분한 안정성이 확보되는 광학 측정 시스템을 구축해야만 했다. 마지막 과제는, 최대 50개의 서로 다른 렌즈들을 수용할 수 있는 측정 시스템을 만드는 것이었다.

테스트 중인 렌즈와 광학 시험 장비 사이의 필요한 거리를 확보하기 위해서는 1500mm 직경의 링이 필요하였다. TRIOPTICS 팀이 만든 최초의 프로토타입은 폴리머 피니언과 링을 사용하여 테스트 카메라를 작동하는 방식이었지만 시간이 지날수록 플라스틱 피니언은 테스트 카메라의 무게(10kg)를 안정적으로 감당하지 못하였다. “광학 시험 망원경의 안정성 및 우수한 반복 포지셔닝 기능은 우리가 원하는 고품질의 측정결과를 얻는데 필수 요인입니다.”라고 Krey 박사는 언급하였다.

플라스틱 피니언과 치형 벨트를 사용한 첫 결과가 만족스럽지 못했기 때문에 TRIOPTICS사는 HepcoMotion에 연락을 취해왔고, “바로 우리가 원하던 그 제품입니다!”라는 결론을 내리게 되었다. HepcoMotion은 TRIOPTICS사가 요구하는 설계요건들을 정확하게 충족시켜주는 링을 제작할 수 있었기 때문이다. “우리가 선택한 제품은 기어가 취부된 PRT2 링과 복열 편심 베어링이었습니다.”라고 Krey는 설명한다. HepcoMotion 독일지사의 기술영업 담당자인 Mark Völkers는 “편심 베어링은 마모로 인해 수명이 다한 시스템에서 발생된 유격을 손쉽게 제거해주기 때문에 마모된 베어링을 제거하고 교체할 필요가 없습니다.”라고 설명한다. 참고로 Mark는 이번 프로젝트에서 리니어 모션 가이드 분야를 담당한 책임자였다.

TRIOPTICS의 테스트 기기는 전 세계로 출하되기 때문에 편심 베어링 조정기능은 고객들에게 매우 중요한 서비스 영역이다. 또한, 단일 외부 하우징 안에 두 열의 볼 베어링으로 구성된 복열 베어링은 테스트 카메라의 무게를 감당하는데 필수적인 부하용량 및 사용수명과 강도 등을 더 향상시켜준다.

“가이드 시스템에 가해지는 부하를 최소화하기 위해 우리는 카메라 조립품에 대한 평형추(카운터웨이트)도 추가했습니다.”라고 Krey 박사는 언급하였다. TRIOPTICS사는 그들의 테스트 카메라에 완벽하게 맞는 자체 캐리지 플레이트를 설계, 제작하였고, 각각의 캐리지 플레이트에 HepcoMotion의 베어링을 장착하였다. “우리에겐 문제될 것이 전혀 없습니다. 저희 제품은 고객 편의에 따라 부품만을 구매하여 고객이 직접 자체 시스템을 구축하거나, 또는 우리의 기조립 시스템을 바로 사용할 수 있도록 설계된 제품입니다. 그만큼 설계자들에게 더 많은 설계의 자유를 주고 싶었기 때문입니다.”라고 Völkers는 설명하였다.

테스트 기기에서 측정이 진행되는 동안, 2~3대의 모터 취부형 테스트 카메라가 약 70도를 이동하면서 렌즈 전체를 검사한다. 이 작업은 초속 10~20cm 정도로 비교적 느리지만, 반드시 부드럽고도 매우 정밀하게 이루어져야만 한다.

HepcoMotion의 스테인리스 스틸 링과 복열 베어링은 해당 카메라 무게를 편안하게 감당할 수 있다. 테스트 중인 카메라 렌즈는 링과 완전히 분리된 지지대에 고정된다. 이로 인해, 전체 조립품은 수직에서 수평으로 회전이 가능한데, 이는 고객의 핵심 요구사항 중 하나였다.

Krey 박사는 “이번 건은 거의 2년여에 걸쳐 개발이 진행된 장기 프로젝트였습니다. 그만큼 이 기계가 20년이 지나도 처음과 동일한 성능을 발휘할 수 있도록 하는데 최선을 다했으며, 이러한 전략은 지금도 변함없습니다.”라고 언급하였다. 즉, 회사 입장에서는 단기간의 개발로 인해 기계의 장기적 신뢰성에 대한 위험을 감수하는 것보다 장기적이지만 완벽하게 작동하는 테스트 기구를 만드는 것이 더 중요하다는 것이다. 이러한 전략은 이 기계의 초기 성공사례를 통해 그 정당성이 증명되고 있다. 즉 ImageMaster® Cine Flex의 처음 5대가 이미 전 세계의 고객 지사들에게 전달되어 매우 만족스러운 성능으로 작동되고 있기 때문이다.