Robot Application
International Federation of Robotics
제조용 로봇의 다양한 어플리케이션
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국제로봇연맹(IFR)은 전 세계적으로 로봇산업 진흥을 도모하고, 로봇기술에 대한 일반인의 이해를 목적으로 설립되어 현재는 홈페이지 및 뉴스레터 등을 통해 매 분기별로 제조용 로봇 및 서비스로봇 등과 관련된 다양한 연구, 어플리케이션, 적용사례, 관련 뉴스를 전하고 있다. 본 내용에서는 2013년 1/4분기 뉴스레터 내용 중 일부를 소개한다.
Panasonic 
MUNCH GmbH에서 살펴본 파나소닉 웰딩 셀
지금까지 새로운 조각 작업의 프로그래밍은 복잡하고, 또한 긴 시간이 소요되어 왔다. 이것이 독일 Karlstadt에 본사를 둔 MUNCH GmbH가 파나소닉의 새로운 용접 로봇 시스템에 투자하게 된 주요 이유이다.
MUNCH GmbH의 기술 및 품질 관리 담당자는 고객의 요구 사항에 혁신적인 기술로 유연하게 대응할 수 있는 방법을 잘 알고 있었다. MUNCH GmbH 역시 이러한 유연성을 정확히 파악해 성장했다.
1947년 자물쇠 가게로 시작된 이 기업은 이후 기계와 철강 건설 분야에서 안정적으로 자리매김했다. 특히 그들은 내부적으로 레이저 커팅, 폴딩, 프레싱 등의 작업을 수행하며, 파나소닉의 웰딩 셀 ‘ET-2PD-XL 시스템’은 여기에 적합한 공정이었다.
와이어 송급제어 가능한 용접로봇 ‘TAWERS’
50~400 조각까지 다양한 사이즈에 유연하게 대응하고, 빠른 Changeover Time을 구현해야 하는 것이 시스템 레이아웃의 중요한 포인트였다. MUNCH GmbH는 자사의 시스템과의 조화를 통해 공작물과 새로운 제품 주문에 대한 시스템 변화에 신속하게 반응할 수 있게 됐다.
수정 및 프로토 타입 제작 비용을 최소화하기 위해 MUNCH GmbH는 G3 컨트롤러와 파나소닉의 TAWERS 용접 로봇 시스템을 선택했다. 통합 ‘Weld Navigation’ 기능을 사용해 매우 짧은 시간 내에 용접 작업을 해결할 수 있게 됐고, 또한 토치 위치를 포함해 완벽한 용접 매체 변수를 제공받을 수 있게 됐다. 이에 따라 로봇 컨트롤러는 공동 유형 및 두께 등에 대해 자동으로 권장 매개 변수를 계산해주며, 추가적인 변수에 대한 입력자료만 제공하면 된다.
보다 빠르고 쉬운 프로그래밍을 만들기 위해 고군분투하던 패트릭 슈나이더 책임 프로그래머는 “이 독특한 기능에 감사한다”며 “샘플 부품의 불필요한 손실 방지를 통해 추가 비용의 낭비를 줄일 수 있다”고 밝혔다.
한편 TAWERS 용접로봇의 고유한 기능은 용접 작업을 위한 최적화된 구조에 의해 가능하다. 이 용접로봇 시스템은 하나의 컨트롤러 유닛에 의해 제어됨으로써 이상적인 모션 제어 능력을 보여준다. 또한 와이어 송급제어 기능이 있어 단락주기가 일정해 아크가 안정되며, 미세 단락에 의한 스패터 발생을 억제시켜 준다.
Staubli 
POLYTEC, 로봇 시스템으로 날개 달다
최근 자동차 산업을 위한 플라스틱 외관 부품의 디자인은 정교한 컴퓨터 시스템이 적용되고 있지만, 더불어 전통적인 금형 제작 및 수작업에 의한 마무리 방식이 현장에 많이 적용되고 있다.
하지만 오스트리아 제조업체 ‘POLYTEC’ 역시 이러한 방식을 사용해 왔지만, 이제는 첨단 로봇 가공 방식을 사용하고 있으며, 이를 통해 번성하고 있다.
전 세계 21개 생산 현장, 3,500여 명 규모의 직원을 두고 고품질 플라스틱 부품을 제조하고 있는 세계 최고의 제조 기업 중 하나인 POLYTEC GROUP은 오스트리아 본사를 두고 있다. 이 회사는 자동차 업계에서 최고의 글로벌 브랜드로 도약하기 위한 플라스틱 및 스테인리스 스틸 OEM 부품을 제조하고 있다.
기업 차원에서 자동차를 비롯해 다양한 시장을 타깃으로 제품 공급을 추진하고 있지만, 오스트리아 Horsching 지역은 여전히 차량 부문에 중점을 두고 있다. 그들은 자동차 산업 부문에서 설계, 개발 및 시리즈 생산, OEM 구성 요소로 모두 외부 플라스틱 부품을 생산하고 있으며, 서비스 디자인, CAD 엔지니어링, 금형 제작 및 생산 등 관련된 모든 작업을 수행하고 있다.
이처럼 우수한 최첨단 기술을 추구하는 기업의 특성상 언제나 최첨단 기술의 사용을 추구하고 있었지만, 그간 플라스틱 패널에 적용되는 구멍 및 컷-아웃 가공은 수동으로 작업되어 왔다.
오토 툴 체인저 활용으로 다재다능해진 로봇
여기에 적용된 로봇 시스템은 기존과는 매우 달라진 모습으로 일을 했고, 단시간에 유명 스포츠카 제조업체의 스포일러 및 기타 구성 요소를 생산하는 새로운 시설을 시운전해 이미 가치를 입증했다.
POLYTEC 관계자는 “모든 작업이 가능한 스토브리 로봇을 우리는 사용 중”이라며 “스토브리의 6축 다관절 TX200 모델은 뛰어난 정밀도와 신뢰성, 밀링 및 드릴링, 다양한 외부 부품 전면 패널 샌딩 등에 적합하다. 로봇을 통해 우리는 정확하고 신속하며 경제적으로 기계플라스틱 구송 요소를 제조할 수 있게 됐다.”고 밝혔다.
이 로봇 시스템은 작업의 전체 범위에 대응하기 위해 TX200에 필요한 도구를 선택할 수 있는 오토 툴 체인저를 구비하고 있다. 프런트 스포일러의 가공을 완료하기 위해 구멍을 뚫고, 컷-아웃 가공을 한 후, 샌딩 작업을 완료해야 한다. 로봇은 이러한 다양한 작업을 자체적으로 도구를 교체해 수행한다.
로봇-인간 협업으로 효율적 시스템 구성
로봇의 적용은 기존의 전통적인 방법으로 제작되던 패턴 및 금형 작업 부분에서도 발전을 보여줬다. 기존의 경우 다양한 장비와 도구의 정교하고 복잡한 시스템들이 그룹화되고, 작업자는 차례대로 작업에 필요한 장비를 선택, 수동으로 각 처리 단계를 수행했다. 이는 많은 시간을 소요하고 또한 모든 작업이 정상적으로 수행되었는지 확인하기 위해 오랜 시간 품질 관리 검사 작업이 필요했다.
하지만 현재의 로봇 가공은 매우 다르다. 작업자는 로봇 스테이션의 클램핑 장치에서 전면 스포일러를 배치하고 단순히 구성 요소 코드를 스캔해 프로그램을 시작하면 다관절 로봇이 대부분의 작업을 처리하게 된다.
POLYTEC은 비용대비 효율을 고려해 전체 자동화 대신 로봇과 인간의 적절한 협업을 통한 로봇 자동화를 추구했다. 이로 인해 그들은 유연성과 뛰어난 생산성 등을 보유하게 됐다.
POLYTEC 측 관계자는 “우리는 마우스 몇 번의 클릭만으로 과거 많은 인력과 비용이 들었던 구성 요소 수정 작업을 할 수 있다”고 밝혔다. 또한 그는 “아울러 로봇 가공은 모든 홀과 컷-아웃 작업에서 완벽한 정밀성을 자랑했고, 자동차 스타일링에 있어 100% 재현성을 보여주었다”며 “프로세스의 신뢰성은 가장 엄격한 OEM 기준을 충족할 수 있다”고 말했다.
그는 POLYTEC가 스토브리의 TX200을 결정하게 된 이유에 대해 “스토브리의 고객에 대한 열정과 합리적인 가격, 드라이브 기술, 매우 민첩하고 정확한 성능 아울러 분진 등으로부터 완벽히 밀폐된 디자인 덕분”이라고 밝혔다.
IFR www.ifr.org
