자료 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』

후지중공업은 쓰무라와 공동으로 CCD 카메라를 활용한 로봇 주행 기술을 개발하여 설치 작업·기간의 대폭적인 효율화를 도모할 수 있는 새로운 연결식 반송 로봇 시스템을 쓰무라 시즈오카(Shizuoka) 공장에 도입하였다.

산업용 로봇의 개발기업 후지중공업과 쓰무라의 공동 연구 개발 결과를 본 내용을 통해 살펴보자.

 

<편집자 주>

 

 

 

 

·로봇 도입 전의 생산라인

종래부터 쓰무라 시즈오카 공장에는 의약품 과립 제조 공정 4라인에는 의약품이 들어간 용기를 교환 운반하는 연결식 반송 로봇 시스템이 도입되고 있어 노동 생산성 향상, 점심시간과 야간의 무인화 제조에 의한 증산 효과, 라인 작업자의 축소, 이물 혼입 등의 리스크 경감에 의한 품질 확보라는 여러 가지 성과를 올리고 있었다.

그러나 종래 반송 기술에는  AGV-(Automated Guided Vehicle, 무인 반송 차체), 롤러 컨베이어, 천장 반송 등이 중심으로 되어 있지만 이들 장치가 대형화하여 작은 회전이 듣지 않거나 설치 고정에 의해 사람이나 물류 라인이 분산되어 공간 효율은 물론, 설치 고정에 의해 청소, 보수, 유지성이 나빴다.

 

이외에도 설비비용·설치비용이 높고 라인 변경 등의 유연성이 나쁜 문제점들을 갖고 있었다.

 

 

·연결식 반송로봇 시스템의 생산라인
따라서 이들은 더 나은 시스템을 고민했고, 연결식 반송 로봇 시스템을 선보일 수 있었다.

 

이들 문제를 해결함과 동시에 콤팩트하게 설계된 로봇이면서 200kg의 중량물을 연결하여 반송할 수 있는 로봇을 개발한 것이다.

연결식을 채용함으로써 연결부만을 동일한 형태로 가지런하게 하면 크기, 형상이 다른 다종·다양한 반송물을 반송하는 것이 가능하며 AGV에서는 실현될 수 없었던 좁은 장소에서의 선회 및 고정밀도 위치 결정 반송이 가능하다.

또, 동일 공간 내에서 사람과 공존하기 때문에 테이프 스위치를 내장한 범퍼 센서나 검출 범위를 로봇 속도나 위치에 따라 가변식으로 한 측역식(測域式) 레이저 레인지 파인더(finder)를 장착하였고 위험률 평가 실시, 도입처 사용자 교육, ‘로봇 보험’의 가입 등 사용 환경을 정비하여 높은 안전성과 실용성을 확보하였다.

이번 신형 연결식 반송 로봇 시스템은 복수의 포장 라인으로부터 포장상자에 채워진 제품이 나온 것을 떨어진 장소에 있는 집약형 로봇 팔레타이저(palletizer)까지 반송하는 작업에 활용되고 있다.

 

 

·궤도 루트 검출 CCD 카메라 기술이 포인트

신형 연결식 반송 로봇 시스템에서는 주행 기술의 궤도 루트 검출에 CCD 카메라 기술이 이용되었다.

 

궤도 레일은 천장에 컬러 테이프를 설치하여 로봇에 탑재한 CCD 카메라로 그 컬러 테이프를 인식하면서 주행하고, 고정밀 위치 결정이 필요한 장소에서는 시공이 용이한 자기 핀을 마루에 설치함으로써 보완하는 기술도 새롭게 이용한 것이다.

종래 궤도 레일은 마루나 벽에 자기레일을 매설하는 방법을 이용하고 있었기 때문에 내구성을 고려한 시공이 필요했지만, 본 개발 기술에 의해 내구성 걱정이 없는 천장에 궤도 레일을 설치하는 것이 가능하게 되었다.

 

이렇게 함으로써 설치 작업·기간의 효율화를 도모할 수 있게 되었다.

 

컬러 테이프는 천장에 설치되기 때문에 마루에 매설했을 경우와 같이 차체를 지탱하는 부분이나 작업자의 움직임에 의해서 손상되지 않아 보수가 거의 불필요하게 된다.

 

마루에 설치하는 자기 핀도 드릴로 작은 구멍을 뚫고 핀을 매립하는 것만으로 용이하게 설치가 가능하다고 한다.

그리고 본 반송 로봇 시스템에서는 제품을 싣는 차체를 지탱하는 부분에 IC 태그를 장착함으로써 제품과 정보를 함께 반송할 수 있어 품질 보증의 신뢰성을 높이는 것이 가능하게 되었다.