산업 자동화 공정에서 체결 작업의 정밀도는 제품 품질과 생산 안정성을 좌우하는 핵심 요소다. 특히 자동차, 전기·전자, 배터리 산업에서는 일정한 토크와 체결 각도를 유지하는 고정밀 체결 기술이 요구된다. 이러한 요구에 대응하기 위해 너트러너 기반 체결 장비와 로봇 자동화 시스템의 도입이 확대되는 추세다. (주)쎄텍은 토크센서 기반 너트러너와 로봇 체결 시스템을 통해 정밀 체결 공정 자동화 솔루션을 제시하고 있다.
사진. 로봇기술
산업 현장의 공정 자동화와 작업 효율 향상
산업 자동화 장비 및 체결 자동화 시스템을 개발·공급하는 (주)쎄텍(SETECH, 이하 쎄텍)은 다양한 제조 공정에서 요구되는 체결 작업 자동화 솔루션을 제공하고 있다. 이 기업은 너트러너 기반 체결 시스템과 자동화 장비를 중심으로 정밀 체결이 필요한 생산 공정에 대응하는 기술을 공급하고 있으며, 산업 현장의 공정 자동화와 작업 효율 향상을 지원하고 있다.
특히 로봇 기반 자동화 장비와 제어 시스템을 통해 자동차, 전기·전자 등 다양한 산업 분야에서 활용 가능한 자동화 설비 구축을 지원하고 있다. 제조 공정에서 체결 작업은 제품의 내구성과 품질을 좌우하는 핵심 공정 중 하나로 평가되며, 일정한 토크와 체결 각도를 유지하는 정밀 제어 기술이 중요하게 요구된다.
쎄텍은 이러한 산업 현장의 요구에 대응하기 위해 토크센서 기반 너트러너와 자동화 장비를 중심으로 체결 공정 자동화 솔루션을 개발해 왔다.
쎄텍 기술영업부 강정훈 부장은 “너트러너는 나사나 너트를 일정한 토크의 힘으로 체결하는 장비라며 자동차 부품이나 전기·전자 제품처럼 조인트 체결이 필요한 산업 공정에서는 대부분 사용되는 장비”라고 설명했다.
단축 로봇과 너트러너의 결합
쎄텍은 SRX-SQV 모델 기반 너트러너 로봇 시스템을 통해 체결 공정 자동화 솔루션을 제시하고 있다. 해당 시스템은 단축 로봇 구조에 너트러너를 결합한 일체형 체결 로봇으로 설계된 것이 특징이다.
이 장비는 로봇 구동 장치와 체결 장비를 하나의 구조로 통합한 올인원 시스템으로 구성돼 체결 공정을 자동화 설비에 적용할 수 있도록 설계됐다. 단축 로봇 구조를 활용함으로써 체결 작업에 필요한 이동과 체결 동작을 하나의 장비로 수행할 수 있다.
너트러너 / 사진. (주)쎄텍
제품은 Y-척(Y-Chuck)과 진공 유닛이 일체형 구조로 구성돼 깊은 위치에 있는 체결 부위까지 한 번에 접근할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 자동화 설비에서 볼트 체결 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 구성됐으며, 접근이 어려운 체결 지점에서도 안정적인 작업이 가능하도록 설계됐다.
또한 토크 센서가 적용된 너트러너를 통해 고정밀 체결이 가능하도록 구성됐다. 엔코더가 탑재돼 체결 과정에서 회전 각도 제어 기능도 제공하며, 체결 과정에서 발생하는 토크와 각도 데이터를 기반으로 체결 품질 관리가 가능하도록 설계됐다.
이와 같은 기능은 체결 품질 관리가 중요한 자동차 부품 생산 공정이나 전자 부품 제조 공정 등 다양한 산업 현장에서 활용할 수 있는 기술로 평가된다.
전기차·전자 산업 품질 기준 대응
쎄텍의 너트러너는 초정밀 토크 센서를 내장해 높은 체결 정확도를 확보한 것이 특징이다. 해당 장비는 토크 효율을 향상시켜 ±2.5% 수준의 고정밀 체결 정확도를 구현하도록 설계됐으며, 일정한 토크를 유지하며 체결 작업을 수행할 수 있도록 구성됐다.
최근 전기차 배터리 생산라인이나 초정밀 전자 부품 공정에서는 체결 품질 기준이 더욱 엄격해지는 추세다. 이에 대해 강정훈 부장은 “초정밀 토크 센서가 내장돼 있으며 대기업의 경우 여러 단계의 인증 과정을 거친다”라며 “약 1년 동안 다양한 테스트 단계를 만족해 주요 기업에 등록됐고 실제 제품 납품도 이뤄지고 있다”라고 말했다.
사진. 로봇기술
이어 그는 “토크센서 정밀도가 ±0.5% 이내 수준을 만족하기 때문에 고객들이 체결 품질 측면에서 만족하며 사용하고 있다”라고 덧붙였다.
체결 자동화 공정 솔루션 제공
쎄텍은 오랜기간 동안 너트러너를 개발하고 생산하며, 실제 적용되는 현장의 경험을 갖고 올해부터는 나사공급기와 산업용 로봇까지 함께 공급해 체결 공정 자동화 솔루션을 제공한다. 이전에는 사용자가 체결 자동화 공정을 위한 각 각의 제품을 업체에 컨택해 진행했다면, 이제는 쎄텍에서 체결 자동화 공정 솔루션을 제공해 사용자의 편의성을 극대화할 수 있도록 한다. 그 일환으로 중국에서 로봇 최고 점유율을 갖고 있는 ESTUN사와 함께 협력해 로봇 솔루션과 체결 솔루션을 결합해 체결 자동화 공정 솔루션을 제공한다.
AI 기반 체결 기술 개발 추진
최근 제조 산업에서는 로봇 자동화 라인 구축이 확대되면서 로봇과 연동할 수 있는 체결 장비에 대한 수요도 증가하고 있다. 특히 6축 로봇이나 스카라 로봇과 같은 자동화 장비와 연동 가능한 체결 장비가 산업 현장에서 활용되고 있다.
쎄텍의 너트러너 시스템은 RS-232, RS-485 통신과 이더넷 통신을 지원해 다양한 로봇 자동화 설비와 연동할 수 있도록 설계됐다. 최근에는 로봇 자동화 라인의 통합 운영을 위해 이더넷 기반 통신 방식이 활용되는 경우도 늘어나고 있다.
강정훈 부장은 “6축 로봇이나 스카라 로봇 등 다양한 자동화 설비에서 사용할 수 있도록 485 통신과 이더넷 통신을 지원하고 있다”라며 “최근에는 로봇에 따라 이더넷 통신 기반으로 전체 시스템을 운영하는 경우도 있다”라고 설명했다.
또한 쎄텍은 국산 너트러너 제품으로서 가격 경쟁력과 유지보수 측면에서도 장점을 제시하고 있다. 강 부장은 “너트러너의 기본 기능은 글로벌 제품과 유사하지만 가장 큰 경쟁력은 A/S와 가격 경쟁력”이라며 “일본 제품 대비 약 50% 수준의 가격으로 공급하고 있어 국산화를 추진하는 기업들이 많이 사용하고 있다”라고 말했다.
한편 쎄텍은 체결 장비의 지능화를 위한 기술 개발도 추진하고 있다. 제조 공정에서 발생하는 데이터를 기반으로 체결 불량을 예측하거나 장비 상태를 사전에 진단하는 예지보전 기술 개발도 진행 중이다.
강정훈 부장은 “현재 불량 예측이나 예지보전 기능을 포함한 기술 개발을 진행하고 있으며 약 2~3년 이내에 개발을 완료할 계획”이라며 “개발이 완료되면 실제 산업 현장에서 테스트할 수 있도록 샘플 장비를 제공하고 고객 피드백을 받아 기술을 보완할 예정”이라고 밝혔다.
