IAI가 새로운 개념의 6축 직교로봇 CRS로 종래의 직교로봇으로 대응할 수 없었던 작업에 직교로봇을 투입하고 있다. 이 회사가 선보인 6축 직교로봇 CRS 시리즈는 직교로봇의 쉬운 조작성과 다관절로봇의 높은 자유도를 아우르는 강점을 지니고 있다. 본지에서는 기어 세정·검사 장비에 적용된 CRS의 사례를 통해 이 로봇의 특징을 살펴봤다.

 

기어 세정/검사 장비(사진. IA코리아)

 

1. 직교로봇의 변화 

 

글로벌 산업용 로봇 제조사 IAI의 한국 총판인 (주)아이에이코리아(이하 IA코리아)가 새로운 형태의 6축 직교로봇 ‘CRS’를 이용한 응용사례를 공개했다. 
CRS는 ‘Cartesian Robot Small’의 약자로, 직교 3축에 회전 3축이 조합된 6축의 직교로봇이다. 종래의 직교로봇이 지닌 X, Y, Z축 구동의 한계를 벗어나 다관절로봇과 유사한 동작의 자유도를 갖는 것이 특징으로, 직교로봇의 강점과 다관절로봇의 자유도를 합쳐 직교로봇만으로 불가능했던 작업이나 동작을 가능하게 한 로봇이다. 

 

6축 직교로봇 구조(사진. IA코리아)

IA코리아가 선보인 애플리케이션은 CRS가 적용된 장비로, 가공된 기어를 세정하고, 외관을 검사하는 시스템이다. 해당 장비에 적용된 CRS-XZDY 모델은 1) 세정기 투입과 세정 후 취출 2) 3방향 외관 검사 3) 검사 완료 후 트레이 적재 작업을 담당한다.

 

기어 세정/검사 장비에서 CRS가 수행하는 작업(사진. IA코리아)

 

2. CRS 구조

 

CRS는 기본적으로 X, Y, Z 구조의 직교 3축과 관절 기능을 하는 3축 유닛의 조합으로 구성된다.

 

CRS 유닛 조합

여기서 관절 기능을 하는 3축 유닛은 사람의 손목과 같은 역할을 할 수 있도록 구성되어 있으며, 이 유닛을 이용해 기존 3축 직교만으로는 불가능한 작업이나 동작이 가능하다. 
CRS는 다양한 특징과 강점을 지니고 있다. 우선 이 새로운 형태의 직교로봇은 다채로운 조합 변형이 가능하다. 크게 2가지 형태(수평, 수직)의 평면을 기준으로 총 10가지의 조합패턴을 제공하며, 반송 중량, 이동 스트로크, 설치 공간에 맞춰 조합 방향을 선택할 수 있어 고객의 환경에 맞는 최적의 시스템을 구성할 수 있다. 

 

수평면(X, Y 평면) 기준 관절·회전 동작 가능

 

벽면(Y, Z 평면) 기준 관절·회전 동작 가능

또한 각 조합패턴에서 X, Y, Z축의 스트로크를 개별로 선택할 수 있다. 이를 통해 불필요한 공간의 낭비를 줄임으로써 작업 최적화가 가능하다. 

 

CRS-XBA의 X축을 200㎜에서 800㎜로 변경한 사례

아울러 시뮬레이션 소프트웨어를 사용할 수 있기 때문에 실제 6축 직교로봇이 없어도 로봇의 움직임을 확인할 수 있을 뿐만 아니라 실제 제품과 동일한 동작 및 프로그램이 가능하다. 시뮬레이션 상에서 작성한 프로그램은 실제 제품에 그대로 사용할 수 있으며, 사이클 타임도 계산할 수 있다.

 

CRS 시뮬레이션

한편 CRS는 기본적으로 직교 형태를 갖춘 로봇이기 때문에 로봇의 움직임이 단순하고, 이해하기 쉬워 조작이 매우 편리하다. 기존에 직교로봇에 대한 개념을 보유한 작업자라면 누구나 조작할 수 있으며, 직교로봇과 동일한 움직임과 좌표계를 사용하기 때문에 초보자들 또한 쉽게 활용할 수 있다.

 

필자

(주)아이에이코리아 황주하 부장