글로벌 수직다관절 로봇메이커가 소개하는 'ROBOT Application'

수직다관절 로봇이 지니는 형태적 유사성과 별개로, 글로벌 로봇메이커들이 자랑하는 어플리케이션은 다양하다. 로봇메이커들은 끊임없이 새로운 어플리케이션을 개발하기 위해 노력하고, 고객에게 새로운 혁신을 제공하며 발전을 거듭해왔기 때문이다. 본문에서는 다양한 로봇메이커들이 고객들에게 소개하고 싶어 한 로봇 어플리케이션들을 소개한다.

스토브리

2015년 고객들에게 알리고 싶은 로봇 어플리케이션에 대해 스토브리코리아(주)가 소개한 로봇은 HE시리즈이다. 이미 국내 전시회를 통해 수조 속에서 유려하게 모션을 선보였던 이 로봇은 로봇 팔과 손목보호를 위한 특수 표면 처리 마감으로 PH농도 4.5~8.5까지 액체에 대한 강력한 내성을 유지하고, 강력한 밀폐구조를 실현해 방수 어플리케이션에 특화되어 있다. Humidity Environments에서 유려하게 작동하기 위해 3세대에 걸쳐 완성된 이 로봇은 5~130㎏까지 핸들링이 가능해 방수가 필요한 대부분의 어플리케이션에 적용이 가능하다. 이를테면, 돼지고기 발골 시 로봇들이 세균에 오염되곤 하는데 스토브리 HE시리즈는 이러한 세균을 깨끗하게 세척할 수 있다.

이 밖에도 이 로봇은 특수한 환경에서 빛을 발한다. 예를 들면 자동차 엔진 실린더 헤드, 블록, 크랭크축, 기어박스, 하우징 등 주조 후의 고압세척 및 디버링이 필요한 제품에 대해 밀폐된 공간의 다습한 환경에서 장시간 동안 작업을 수행하거나, 식음료 현장에서 원재료를 핸들링한 후 세척을 위해 약알칼리 또는 약산성 세제를 분사하는 등의 작업 말이다.

이 로봇의 방수능력을 직접 보고 싶은 사람들은 다가오는 2015 한국산업대전(2015. 10. 28~31,no.7B-005)에서 직접 물속을 헤집는 HE 시리즈를 만날 수 있다.

야스카와전기

비전은 스마트한 로봇 어플리케이션의 구현을 도와준다. 그중에서도 야스카와는 3D비전 센서 MOTOSIGHT3D비전을 이용한 로봇 자동화를 제안한다. 

야스카와전기가 기존에는 불가능했던 산적 화물 픽킹의 자동화를 실현한 데에는 이 3D비전의 도움이 컸다. 야스카와전기가 소개하는 너트 프로젝션 용접 공정은 너트 프로젝션 공정, 용접 지그 세트 공정, 가공기 투입 공정, 팔레트로부터 취출 및 정렬 공정에 이르기까지 로봇이 대상물을 보고, 집고, 두는 행위를 반복해야 된다. 로봇이 이 공정을 수행할 수 있게 도와준 MOTOSIGHT3D비전은 기름기 있는 반사광이 강한 부품에 적용이 가능하고, 곡면 혹은 복잡한 구조의 워크에도 적용이 가능하다. 이를테면 자동차 프레스 부품 같은 것 말이다. 여기에 3D 위치 자세(6축)를 한 번의 계측으로 검출할 수 있어 임시 받침대나 부가적인 위치 결정 센서가 필요하지 않고, CAD 데이터 입력과 산적 부품의 촬영으로 워크 등록이 가능한, 간단한 조작도 인상적이다. 

쿠카로보틱스

로트바일 노이키르헤에 소재한 본사에서 200명의 직원이 근무하는 Gebruder Schwarz GmbH는 플라스틱 사출성형, 툴 개발 및 시스템 컴포넌트 분야에서 기술 선도 기업으로 인정받고 있다. 이 회사는 의료 기술, 자동차 산업, 측정기술, 전자기술, 장비기술 및 환경 에너지 기술 분야의 고객들에게 최적의 솔루션을 제공하기 위해, 현대적인 사출성형기, 건조 시스템, 주변장치 및 로봇 시스템을 항상 최신 기술 수준으로 유지하고 있으며 2015년 2월에는 이미 적용 중인 2개의 KUKA 자동화 시스템에 추가적으로 KR AGILUS 및 KR 16 타입의 6축 다관절로봇 2대를 더 도입했다.

팬 제조용 자동화 솔루션에 적용된 이 로봇 시스템은 1.2㎜의 직경과 1.5㎝의 길이를 지닌 매우 작은 부품을 한 치의 오차도 허용하지 않고 삽입해야 한다. 레이저로 위치를 측정하고, 사출 및 주조가 완료된 4개의 팬을 툴에서 꺼내 테스트 스테이션에 전달하며, 카메라를 통한 부품의 점검까지 이뤄내는 KUKA의 로봇들은 마지막으로 최종 제품을 개별적으로 꺼내 팔레타이징 트레이에 적재한다. 이 로봇 시스템은 결과물의 품질뿐만 아니라 99.995%의 놀라운 가용성 및 견고한 디자인으로 최고의 솔루션으로 인정받았다. 

한편 쿠카로보틱스코리아(주)는 올 10월에 개최되는 2015 한국산업대전(2015. 10. 28~31, no.3A-114)에서 KUKA의 KR Quantec Nano F Exclusive를 아시아 최초로 공개한다. 

화낙

화낙 역시 3D비전을 이용한 픽킹 어플리케이션을 소개했다. 랜덤하게 겹쳐 쌓여진 여러 물체를 순차적으로 파진해 지정된 장소로 옮기는 빈픽킹(Bin-picking) 사례에서 볼 수 있듯이 화낙의 3D 에어리어 센서(3D Area Sensor)는 부품이 무작위로 적재된 컨테이너 내부 등을 3차원 광역으로 계측할 수 있는 센서다. 화낙 내장 비전인 iR 비전으로 직접 제어를 하고, 밀폐구조를 채택해 가혹한 현장 환경에서도 사용이 가능하며, 고휘도 LED 광원을 적용해 8년 이상의 내구성을 지니고 있다.

소개된 어플리케이션은 화낙의 M-710iC/45M 로봇이 화물 대차 내에 적재된 다양한 크기의 상자를 3D 에어리어 센서로 검출 및 취출하며 레이저센서로 상자의 높이를 계측해 컨베이어로 반출하는 시스템이다. 이는 공급 컨베이어 상에서 이송되는 크기가 다른 상자를 3D 에어리어 센서로 검출하여 화물 대차에 적재 하는 시스템으로, 크기가 다른 상자의 위치와 형상을 인식해 안정된 취출을 실현하며 상자의 높이만 계측함으로써 형상 정보가 필요 없이 반송(컨베이어로 재이송)을 실현한다.

현대중공업

고밀도 차체 제조 공정은 2000년 이후 일본의 자동차 메이커로부터 시작됐으며, 현재는 기존의 노후 라인 교체에서 기능 추가와 다양화에 대응하고 설비 투자비 절감을 위해 단일 공정에 기존 대비 더 많은 로봇을 설치하는 고밀도 공정으로 변화를 추구하고 있다. 이러한 고밀도 차체 제조 공정은 생산성 향상과 에너지 절감이 가능하기 때문에 자동차 제조비용 절감에도 기여한다.

고밀도 공정에 대응하기 위해서는 협소한 공간에 다수의 로봇을 설치해야 한다. 따라서 기존 로봇과 함께 기구 높이, 폭 및 중량을 최소화한 슬림 로봇이 병렬로 설치되어야 한다. 현대중공업이 라인업 완료한 중소형 수직다관절 슬림 로봇은 부품의 콤팩트, 통합화 설계 및 주물 경량화 설계를 통해 슬림한 기구구조로 개발됐다. 이를 통해 기존 모델 대비 운반중량은 92%까지 대응 가능하고, 로봇의 기구 중량은 50% 이하로 로봇의 폭은 75%이하로 줄여 차체 용접 공정을 최적화할 수 있다.

이 밖에도 C형 프레스 텐덤라인의 소재 투입, 공정간 이송, 완성품 배출 공정에서 프레스간 거리가 협소하고 고속을 요구하므로 슬림로봇의 특성에 가장 부합하는 응용분야라고 할 수 있다. 2015년 현재 200여대의 슬림로봇이 국내는 물론 미국, 중국에서 활용되고 있으며, 엔진, 변속기, 휠 등 가공 공정에 따라 가공기에서 가공기의 작업 대상물 이동을 완전 자동화하여 무인화 가공라인을 구축하는데에도 현대중공업의 슬림로봇이 적용되고 있다. 

한편 현대중공업은 플랫폼 모델을 기반으로 넓은 작업영역이 필요한 응용 분야에도 활용 가능한 시리즈 모델을 갖추고 있다. 차체 내부의 실링을 위해서는 로봇 암의 슬림화가 필요하며, 내부로 진입하기 위해서는 창문 부위를 이용하게 되는데 차체 디자인의 변화가 점점 좁아지는 추세이기 때문에 슬림로봇은 더욱 효과를 발휘할 수 있다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 글로벌 수직다관절 로봇메이커가 소개하는 'ROBOT Application'