초경공구 솔루션 전문 인테그레이터로 최종 사용자에게 고정밀 전문 PCD/PCBN 공구 생산 장비(초경공구 특수 연삭기 등 포함) 및 정밀 가공 서비스를 제공하는 A 기업은 최근 몇 년간 자동화 수준 향상을 위해 노력해 왔으며, 협동로봇을 활용해 연삭기 작업물을 싣고 내리는 등 최종 사용자의 노동난을 해결하고 생산 효율성을 높이는 데에 성공했다. 

 

E05 협동로봇이 초경공구 로딩 및 언로딩 작업을 수행하는 모습 / 사진. 한스로봇

 

초경공구의 하역작업을 완료하기 위해 많은 인력을 고용하는 것이 일반적인 방식이지만, 인건비 상승은 기업 운영 및 생산에 큰 문제가 되고 있다. 또한 연삭기 초경질 공구의 로딩과 언로딩은 반복성이 높고 기계적인 작업이 요구되며 초경질 공구의 연삭과정을 완료하는 데 연삭기는 5분이 소요될 만큼, 시간적인 문제도 있다. 이는 직원들이 단일 작업과 저부가가치 작업을 계속 기다리게 하는 요인이 된다. 

이러한 문제를 해결하기 위해 작고 안전하며 유연한 협동로봇이 요구됐다. 특히 4m² 미만의 면적을 가진 연삭기에 진입해 최종 사용자 생산 라인의 대규모 변경을 피할 수 있는 유일한 방법이라는 것이 기업의 판단이이었다. 

이에 따라 A기업은 5㎏의 페이로드와 ±0.02㎜의 반복성을 가진 한스로봇 E05 협동로봇(Elfin 5㎏ Collaborative Robot)을 도입하게 됐다. 해당 장비는 독특한 이중 관절 모듈 디자인으로 설계됐는데, 단일 모션 모듈이 두 개의 관절을 포함해 독특한 운동학적 구조를 형성하고 좁은 공간에서 자유롭게 움직일 수 있다. 또한 프로그래밍과 디버깅은 매우 간단하고 효율적이다. 사용자 좌표계를 설정하고 첫 번째 작업물 재료의 위치를 결정한 후, 본 로봇은 자동으로 정확한 로딩과 언로딩 작업을 수행한다. 여기서 핵심은 로딩 트레이가 한 번에 최대 184개의 재료를 연삭기에 공급할 수 있다는 것이다. 

 

350% 이상 효율성 제고
초경공구 로딩 및 언로딩 공정에서 협동로봇의 로봇 팔과 연삭기를 완벽하게 조정하는 것이 핵심인 만큼 한스로봇은 이러한 사용자에게 복잡하고 다양한 요구사항을 충족시킬 수 있는  개방적인 인터페이스를 제공하고 있다. 

 

사진. 한스로봇

일례로 E05 협동로봇은 가공센터 컨트롤러의 I/O 신호와 연동해 연삭기가 가공할 때 공구 작업물의 진행 상황 정보를 획득하고, 이를 바탕으로 로딩 및 언로딩 작업을 완료한다. 전 공정 동안 한스로봇의 로봇 암은 일정하고 고른 작업 상태를 유지해 연삭기가 최대 부하에서 효율적으로 작동할 수 있도록 보장하며 24시간 연속 작업이 가능해 350%의 효율성 향상에 따른 생산성 확대로도 이어진다. 

한스로봇 관계자는 “생산라인의 최적화를 위한 지속적인 연구를 이어가고 있으며 고객사가 비용을 절감하고 효율성을 높이면서도 반복적인 업무를 줄여 더 높은 성취감으로 업무에 임할 수 있도록 돕고 있다”라고 언급했다.