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한양로보틱스(주), 사출성형 특화 다관절로봇 H5 공개 플라스틱 사출성형 업계에 다관절로봇 시대 연다 정대상 기자입력 2019-03-13 19:02:57

‘공작기계는 갠트리로봇, 사출성형기는 취출로봇’은 하나의 공식처럼 굳어져 있다. 그러나 최근 글로벌 기업들을 필두로 사출성형 분야에 직교좌표형 취출로봇 대신 다관절로봇을 적용하는 움직임이 보인다. 사출성형 공정 자동화를 더욱 고도화시키려는 시장의 니즈가 반영됐기 때문이다. 그러나 실질적으로 다관절로봇 운용에 소요되는 비용과 노력은 많은 사출성형 기업들에게 벽으로 다가왔다. 한양로보틱스(주)는 이러한 문제점에 주목, 국내 최초로 사출성형 공정에 특화된 다관절로봇 H5를 시장에 내놨다. 

한양로보틱스(주) 강종원 로봇영업 총괄본부장
 

한양로보틱스(주), H5 런칭
한양로보틱스(주)(이하 한양로보틱스)가 사출성형 전용 수직다관절로봇(이하 다관절로봇)을 전격적으로 시장에 내놓으면서 직교좌표형 취출로봇(이하 취출로봇) 제조사를 넘어 사출성형 로봇 자동화 전문 기업으로의 도약을 예고했다. 
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. 

 

한양로보틱스(주)의 다관절로봇 ‘H5’


그러나 지금까지 사출성형기와 다관절로봇을 하나의 시스템으로 구성하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소요됐다. 범용으로 활용되는 다관절로봇에는 사출성형에 불필요한 기능들이 너무 많았고, 설상가상 사출성형 현장에 적합한 시스템을 꾸리기 위해서는 전용 옵션도 장착해야 했다. 실제로 글로벌 10대 로봇메이커 중에서 사출 분야에 적합한 모델을 공급하는 기업은 소수에 불과하다. 덧붙여 다품종소량 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 수십만 원에 달하는 전문 오퍼레이터를 불러야 한다. 최근 비교적 낮은 톤수의 사출성형기에 조작이 쉬운 협동로봇을 사용하는데, 이 경우에는 생산성이 발목을 잡는다. 


사출업계는 더 이상 단순 취출 수준의 자동화를 원하지 않음에도 불구하고 이 같은 현실적인 문제로 인해 다관절로봇 사용을 고민할 수밖에 없다. 이게, 한양로보틱스가 사출성형에 특화된 다관절로봇 ‘H5’를 개발한 이유이다.

 

멕시코 현장 작업자 로봇 교육 진행 현장

 

사출성형에 특화된 다관절로봇
H5는 작업 반경부터 가반하중, 기능에 이르기까지 오로지 사출성형기와의 협조를 고려해 개발됐다. 5축 다관절로봇과 주행 1축이 하나의 세트로 구성되어 있으며, 현재 850톤급 사출성형기부터 3,500톤급 사출성형기까지 대응 가능한 7개의 라인업을 구축했다. 50~150㎏의 가반하중과 1,800~3,000㎜의 암 리치는 사용자의 작업 현장 또는 사출 제품에 따라 선택적으로 사용이 가능하다. 


한양로보틱스는 지난 4년간 H5개발을 위해 무던히 노력했다. 시장에 나온 다관절로봇, 협동로봇 등을 분석하면서 사출성형 엔지니어들에게 가장 익숙한 제어 프로그램을 구축했고, 단자대 위치 하나하나도 사출성형 현장을 고려해 설계했다. 또한 고유의 통신으로 운용되는 다수의 로봇들이 사출성형기와 통신하기 위해 별도의 통신카드를 사용한다는 점에서 착안, 자체 통신카드를 탑재해 모든 사출성형기와 호환이 가능하다. 


덧붙여 템프인(Temp:in, 온도 측정 기능), 뉴트인(Neut:in, 제품 정전기 제거 기능), 무게인(Muge:in, 무게 체크 기능)’과 같이 기존 한양로보틱스 취출로봇의 강점이었던 융·복합 기능과 원격조정, 모니터링 등의 장점도 유지했다. 
이 밖에 기존 취출로봇 시스템 대비 약 30%가량 높이가 낮아져 저층고 공정에서도 활용이 가능하고, 취출로봇 대비 20% 빠른 속도를 실현했다. 

 

멕시코 현장 작업자가 쉽게 다관절로봇을 조작하는 모습

 

취출로봇만큼 쉬운 다관절로봇
H5의 가장 큰 특징은 조작성이다. 취출로봇을 다룰 수 있는 작업자라면 누구나 쉽게 사용할 수 있다. 강종원 본부장은 “약 2시간가량의 교육만 받으면 쉽게 로봇을 조작할 수 있기 때문에 사용 주 사출 제품이 변경되거나 다른 작업을 시행할 때 용이하다”라고 소개했다. 
이처럼 직관적인 티칭이 가능했던 이유는 현장에 주로 사용되는 기능을 라이브러리로 구성했기 때문이다. 기존 다관절로봇에 사용되던 텍스트 코딩 형태의 프로그램이 아닌, 대기, 취출, 상승, 개방의 4개 위치에 대한 기본 스텝을 이용해 작업자들은 취출로봇과 유사한 모션을 H5로 구현할 수 있다. 예를 들어, 작업자가 티칭팬던트 상에서 하강 버튼을 누르면 로봇이 내려가는 식이다. 여기에 커팅, 디버링 등 형상을 따라 유려한 모션을 취해야 되는 구간은 ‘스페셜워크(이하 S워크)’ 기능을 이용해 별도의 스텝을 구성할 수 있다. 즉, 4개의 기본 스텝과 S워크를 적절히 조합해 작업자는 사출성형에 필요한 최적의 모션을 직관적으로 구성할 수 있다. 


한편 4년간의 개발을 끝내고 지난해 VIP들을 초청, 내부 시연회를 가진 후 현재 3,000톤급 사출성형기를 사용하는 TV 생산 공정에서 필드 테스트를 진행 중인 H5는 오는 3월 12일(화)부터 16일(토)까지 킨텍스에서 개최되는 ‘2019 국제 플라스틱·고무산업전(KOPLAS 2019)’에서 공식적으로 공개된다. 
한양로보틱스는 KOPLAS 2019 현장에서 H5의 동작을 확인할 수 있는 시연과 더불어 참관객들이 직접 로봇을 조작할 수 있는 자리를 마련할 계획이다. 

 

한양로보틱스(주) 다관절로봇 런칭 행사

 

2019년, H5 고객에게 알리는 해
강종원 본부장은 H5를 사용함으로써 사출성형 공정비용을 줄일 수 있다고 강조한다. “게이트 커팅 등 사출 후공정 자동화를 위한 장비는 수천만 원을 호가함에도 불구하고 대부분 전용장비로 제작되기 때문에 제품이 변경될 경우 새로 시스템을 구성해야 되는 불편이 있었다”고 말한 그는 “H5는 자동화 전용 장비 비용 및 향후 공정 변경에 유연하게 대응할 수 있다는 점, 아울러 공정 대체로 인한 인건비 절감 등으로 초기 투자비용을 빠르게 회수할 수 있다”고 말했다. 


올해 한양로보틱스는 H5의 이 같은 강점들을 고객들에게 적극적으로 어필할 계획이다. 신제품 홍보와 더불어 자동화 사업부 또한 확대 전개를 예고했다. 아울러 5,000평 부지에 조성된 내포신공장으로의 이전을 완료하고 올해 6월 1일부터 본격적으로 내포시대를 연다. 현재 공장과 비교해 대대적인 생산능력 확장이 기대되는 대목이다.  
강종원 본부장은 “더욱 확장된 생산능력을 기반으로 신사업 전개에 박차를 가할 것”이라며 “아울러 연내 450톤급 사출성형기 대응 모델까지 H5의 라인업을 확장하고, 향후에는 취출을 넘어 보다 다양한 산업군으로 확대 전개할 계획”이라고 앞으로의 목표를 전했다. 

정대상 기자
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