오버사이즈 베이스플레이트에 탑재된 GFX
예기치 못한 설비 고장으로 작업이 중단되는 ‘다운타임’은 산업현장의 운영 효율을 크게 떨어뜨릴 수 있기 때문에 제조사 입장에서는 최악의 악몽이 될 수 있다. 이를 해결하기 위해 햅코모션의 유지보수 작업 없이 작동이 가능한 프린터 카트리지용 포장 솔루션이 주목을 받고 있다. 본지에서는 햅코모션이 제안하는 프린터 카트리지용 포장 솔루션의 적용 사례를 소개한다.
오버사이즈 베어스와 무버에 장착된 푸셔
프린터 카트리지용 포장 솔루션 적용 통해 내구성 높은 시스템 개발
네덜란드의 기계 제작 기업 Smart Automation이 세계 유수의 프린터 카트리지 제조 기업 중 한 곳의 의뢰를 받아 다양한 종류의 카트리지 포장라인을 완전 자동화하는 기계를 개발했다.
Smart Automation은 카트리지 포장라인을 내구성이 우수한 시스템으로 개발하기 위해 기계의 핵심부에 안전하게 빌트인하고 수년간 별도의 유지보수 작업 없이 작동이 가능한 장비의 공급이 필요했다. 이러한 시스템을 찾던 Smart Automation은 햅코모션의 프린터 카트리지용 포장 솔루션을 채용했다. Smart Automation의 Roland Mulder 매니저는 “햅코모션은 고객의 애플리케이션에 적합한 설계를 제공하고 있고 기계의 완성된 품질과 성능을 책임지고 있다. 그 결과 현재 1년 동안 카트리지 포장라인을 가동하고 있는 당사의 고객도 그 성능에 매우 만족하고 있다.”라고 말했다.
카트리지는 무빙벨트로 이동 후, 4개의 그리퍼를 통해 GFX로 운반된다.
밀어주는 장치 통해 원하는 지점 사이로 밀어
카트리지 포장라인의 주요 특징은 제품 구성의 빠른 변경이 가능하다는 것이다. 이는 독립 제어형 무버를 통해 한 지점에서 다른 지점으로 제품 이송이 가능한 Beckhoff의 연장 이송 시스템(XTS)과 햅코모션의 XTS(햅코모션의 1-Trak 시스템 사용)용 GFX 가이드 시스템을 통해 실현됐다.
이번 제품에 적용된 XTS 시스템의 전체 길이는 5m이며, 총 32개의 무버가 사용된다. 햅코모션의 1-Trak 시스템은 2개의 직선형 리니어 V-가이드와 2개의 반원형 엔드 세그먼트로 구성된다. 일반적으로 이러한 구조에서는 트레이를 무버에 직접 장착하는 대신 베이스 플레이트로 지지한 다음 각 무버에 장착된 푸셔(밀어주는 장치)들을 통해 원하는 지점 사이로 밀어준다.
이러한 구성을 쉽게 구현하기 위해 GFX 시스템을 오버사이즈의 베이스 플레이트 상에 연속적으로 탑재해 가이드 레일과 베어링 3개 취부형 무버로의 접근을 어렵게 만든다. 이렇게 하는 이유는 재정비나 유지보수 작업 없이 시스템을 오랜 시간 동안 작동시키기 위해서다. 이를 위해 햅코모션의 GFX 시스템에는 자동 윤활장치가 함께 장착돼 있다. 이보다 설계자들이 더욱 중요시 했던 부분은 오랫동안 베어링 3개 취부형 무버를 재조정하지 않고 사용할 수 있어야 한다는 것이었다. Roland Mulder 매니저는 “각 무버마다 긴 푸셔가 달려 있어, 중력의 중심이 무버 중심에서 비교적으로 멀리 떨어져 있다. 여기에다 이동속도까지 더해져 각 무버에 토크가 가해지게 된다는 점은 가이드의 사용 수명에 영향을 끼칠 수 있다.”라고 설명했다.
햅코모션 Jason Cox 기술영업 매니저는 “당사는 최대 수명 달성을 위해 여러 가지 다양한 모션방식을 테스트했고, Smart Automation과 긴밀히 협의해 베이스 플레이트도 설계했다. 일반적으로는 V 가이드의 수명을 연장하기 위해 가속을 줄이겠지만, 애플리케이션의 특이한 설계와 잦은 스타트/스톱 운동을 고려할 때, 이 부분에 대해 다시 생각할 필요성이 대두됐다.”라고 전했다. 이에 따라 가속을 극대화시키고 최고속도를 줄였다. 이처럼 이번 사례에서는 최고속도의 감소를 통해 원심하중을 감소시켜 V 가이드의 수명을 연장했다. 최적의 최고속도는 0.293㎏의 하중에 한 뼘당 52㎜의 길이를 기준으로 2.13㎧이다.
