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[Monthly Focus ③] 다관절로봇, 협동로봇도 여의치 않다면? 사출성형 전용 다관절로봇에 주목 플라스틱 사출성형 로봇 자동화 산업 동향 정대상 기자입력 2019-02-27 17:03:15

앞서 다관절로봇과 협동로봇의 강점과 약점을 살펴봤다. 이러한 상황에서 전혀 다른 방식으로 사출성형 자동화에 접근하는 기업들도 있다. 이들 또한 직교로봇 위주의 사출성형 자동화를 넘어 새로운 바람이 필요하다는 사실에 공감하고, 나름의 방법으로 이를 해결하기 위한 해결책을 내놓고 있다.

 

취출로봇을 다루던 작업자들이 단기간의 교육으로 다관절로봇을 다루는 모습(사진. 한양로보틱스)

 

최근 플라스틱 사출성형 업계는 자동차 산업의 고전과 고용 여건의 변화라는 이중고를 겪고 있다. 위축된 설비투자로 배를 곯아야 했던 사출성형 업체들에게 인건비 상승과 근로시간 단축 정책은 피부에 와 닿는 위기가 됐다. 인건비와 초기 투자비용을 저울질하던 선택적 자동화의 시대가 가고, 생존을 위한 필연적 자동화의 시대가 사출업계에 도래하면서 보다 넓은 범위의 자동화에 대한 업계의 요구는 하나의 커다란 흐름이 되고 있다. 이미 단순히 사출 제품을 꺼내는 수준의 자동화로는 경쟁력을 얻을 수 없다고 판단한 자금력 있는 기업들은 사출성형기, 취출로봇, 게이트 커팅 장비, 사상 장비로 연결되는 일련의 공정들을 사출성형기+다관절로봇으로 축소시켰다. 고 자유도의 다관절로봇은 제품을 취출한 뒤 툴을 교체해가며 게이트를 자르고 제품의 단면을 다듬으며 적재까지 할 수 있다. 


시스템이 헤비하지만 생산성이 보장되는 다관절로봇, 생산성은 느리지만 활용성을 극대화할 수 있는 협동로봇. 두 로봇은 각각의 무기를 앞세워 고유의 중대형 사출기 시장과 수직사출기 시장 등 고유의 영역을 확보해나가고 있다. 
그러나 문제는 중대형 사출기를 사용하고 있지만 운용하는 사출기 대수가 적고 기업 규모가 크지 않은 사출성형업체들에게는 선뜻 만족할 만한 선택지가 보이지 않는다. 범용으로 활용되는 다관절로봇의 경우 사출성형업체 입장에서 오버스펙이고, 설상가상 사출성형 현장에 적합한 시스템을 꾸리기 위해서는 전용 옵션도 장착해야 한다. 실제로 글로벌 10대 로봇메이커 중에서 사출성형 분야 특화 모델을 공급하는 기업은 소수에 불과하다. 덧붙여 다품종 소량 생산 환경으로 변경됨에 따라 금형의 교체가 잦아지고, 이 과정에서 발생되는 로봇의 잡포지션 변경은 중소기업에게 큰 부담으로 다가온다. 일일이 로봇의 궤적 포인트를 잡아줘야 되는 다관절로봇 티칭 작업은 실제로 숙련이 필요한 분야로, 자체 전문가 없이 다관절로봇을 적용한 사출업체들은 금형이 변경될 때마다 일당 수십만 원에 달하는 전문 오퍼레이터를 불러야 한다. 

 

최근 사출성형에 특화된 전용 다관절로봇이 출시되기도 했다(사진. 한양로보틱스).


최근 비교적 낮은 톤수의 사출기에 조작이 쉬운 협동로봇을 사용하는데, 이 경우에는 생산성이 발목을 잡는다. 수직사출성형 등 일부 사출성형 공정을 제외하고는 인건비 부담과 납기 압박, 낮은 마진율에 고민하는 중소 사출성형업체들의 고민을 시원하게 해결하지 못하고 있다. 
다관절로봇과 협동로봇 두 시장에 포함되지 못한 중소 사출성형업체들의 고민을 해결하기 위해 사출성형에 특화된 전용 다관절로봇을 개발한 사례도 있다. 직교형 취출로봇 제조사로 잘 알려진 한양로보틱스의 경우, 형태는 다관절로봇과 유사하지만 직교로봇의 움직임을 기반으로 티칭 난이도를 대폭 낮추고, 주행축을 추가해 작업 반경을 넓힌 사출전용 다관절로봇 H5를 출시했다. 

정대상 기자
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