이송현 에디터, 마이로봇 솔루션
AIM FlexiBowl과 엡손 스카라로봇을 활용한 릴테입 패키징
릴테입을 패키징하는 작업은 8시간 동안 아주 핀셋으로 부품을 집고 옮겨야 한다. 마치 바느질 작업을 하듯이 눈도 아프고 손도 아픈 작업이다. 그렇기 때문에 공장에서 생산자들이 기피하는 공정 중 하나라고 할 수 있다.
피로도가 높아 제조인력이 부족한 대표적인 단순 반복 작업이다. 이런 작업을 로봇 시스템으로 자동화하면 지치지도 않고 정확하게 무한반복하여 제조 경쟁력을 높일 수 있다. 이 공정은 이하의 4가지의 특장점을 가지고 있다.
· 다품종 생산 : 다양한 품종을 소프트웨어 수정으로 빠르게 전환
· 제품 품질 향상 : 정전기, 스크레치, 제품 파손 및 손상 최소화
· 생산 효율 향상 : 엉킴, 꼬임으로 인한 생산 중 설비 멈춤 방지
· 좌우/앞뒤 구분 비전 : 앞뒤 및 좌우 구분 휴먼 에러 없는 시스템
그중에서도 먼저 다양한 품종을 소프트웨어 수정으로 빠르게 전환하여 다품종 생산에도 유리하다는 점이 눈에 띈다.
로봇, 비전, 플렉시블 피더의 통합 솔루션으로 빠르고, 프로젝트 리스크 없이 공정을 개선한 덕분에 다양한 제품군과 0.5~250mm의 다양한 사이즈를 모두 다루며 사람이 한손으로 작업이 가능한 모든 부품을 자동화할 수 있다.
두 번째로, 로봇과 비전 제어장치를 활용해 소프트웨어를 구동하여 앞뒤 및 좌우 구분을 통해 휴먼 에러 없는 시스템을 구현했다.
자동화 공정 시스템을 도입하면서 가장 걱정되는 점은 24시간 내내 가동하다 갑자기 로봇이 에러가 나기라도 하면 전체 생산에 큰 영향을 미친다는 점이다.
비전 장치를 통해 정확도는 높이면서 똑똑한 시스템 설계로 에러율까지 낮췄다고 하니 정말 귀가 솔깃하는 솔루션이라 할 수 있다.
엡손 N6 + FT센서를 활용한 M1 소형 볼트 조립
깨알 같은 공정작업은 릴테입 패키징에만 있는 게 아니라 소형 M1 볼트 조립 공정에서도 볼 수 있다.
두 번째 적용 사례는 Epson N6로봇과 FT(Force-Torque) 센서를 활용해 소형 부품 조립 공정을 자동화한 모습이다.
특히 사진 2처럼 M1과 같은 아주 작은 볼트는 조금이라도 위치가 변경되면 작업 실패로 이어지는 경우가 많아 특히 더 꼼꼼히 작업해야 한다.
또한, 조립할 때 들어가는 힘도 적절해야 하는데, 힘이 과하게 들어가 조립되지 않을 경우에는 파손되거나 오조립될 수 있기 때문이다.
이러한 까다로운 조건들을 극복하기 위해, 이 사례에서는 Epson의 N6 로봇과 FT센서를 동시에 활용했다. 그 덕분에 위치 정밀도에 대한 오차를 최소화하고 작업 시 외력을 모니터링하여 성공적으로 작업을 수행할 수 있게 되었다.
조립 작업 순서는 다음과 같다.
먼저 볼트 거치대에서 진공 흡입 방식으로 볼트를 픽업한 다음, 조립 위치를 정확하게 찾아가 볼팅 작업을 수행한다.
이때, 볼팅 시의 외력을 감지해 체결 토크에 맞춰 체결을 성공적으로 완료하고 다음 볼팅 작업 위치로 이동한다.
이렇게 높은 반복 정밀도를 활용해 아주 작은 볼트를 정밀한 힘으로 작업할 수 있다. 심지어 천장에 폴딩암 구조로 설치하여 콤팩트한 설치로 공간을 최소화 할 수 있는데, 덕분에 협소한 공간 내에서도 최단 경로로 이동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 최대 관절 속도가 537.8deg/s라서 빠른 작업을 수행할 수도 있다.
실제로 해당 공정을 도입한 기업의 한줄 피드백을 보면, M2 이하의 소형 볼트 조립의 경우에는 조립 오차를 줄이기가 쉽지 않았는데, 이 솔루션 덕분에 자동화를 도입해 더욱 편하고 쉽게 일할 수 있게 되었다고 한다.
