건솔루션이 ‘2022 로보월드’에서 절삭가공 분야에 특화된 스마트팩토리 솔루션을 선보였다. 2022 로보월드는 10월 26일부터 29일까지 일산 킨텍스 제1전시장 1~3홀에서 열리는 국제로봇산업대전은 산업통상자원부 주최, 한국로봇산업협회와 한국로봇산업진흥원, 제어·로봇·시스템학회 공동 주관으로 12개국 227개 사가 702부스 규모로 개최됐다. 건솔루션은 ‘OT와 IT 기술 융합력’을 바탕으로 스마트팩토리 구축을 이끌고 있는 기업이다. 국제표준기술에 건솔루션 자체 기술을 적용해 한국형 스마트팩토리 솔루션을 수출하고 있다. 이번 전시회에서 건솔루션은 스마트 제조업을 위한 솔루션과 머신텐딩을 선보였다. 머신텐딩이란 금속 가공 기계, 플라스틱 사출 기계 등 기계류에서 소재 및 가공물을 투입하고 가공된 반제품과 완성품을 꺼내어 다음 공정으로 이동하는 자동화 공정이다. 머신텐딩은 로봇을 이용한 로딩/언로딩 시스템을 구축하는 것으로 머신텐딩 시스템에 프로브(Probe)와 Gr-BOX를 접목해서 다품종 소량생산에도 자동화가 가능하도록 구성됐다. 건솔루션의 스마트공장 구축 시스템인 FACON은 Gx-MES, G-CAP, OMV+, 머신텐딩, G-DFM, Renishaw P
블라자 스위스루브의 ‘Synergy 735’ 절삭유는 가장 온도가 높은 칩의 주위를 짙은 안개처럼 감싸고, 기름기 같은 상태로 변하면서 강력한 윤활성이 있는 에멀전을 형성함으로써 밀링 커터가 칩을 이상적인 형상으로 제거하도록 돕는다. 실제로, 금속가공유 전문가들로 구성된 블라자 스위스루브의 테크놀로지센터에서 금속 절삭의 순간과 칩 형성, 금속가공유의 변화를 좀 더 정밀하게 사진과 동영상으로 촬영하는 실험을 했다. 연구팀은 고속 카메라를 금속가공유와 일정한 거리를 두고 촬영하여 아주 선명하고 정밀한 이미지를 얻을 수 있었다. 적절한 조명을 제공하기 위해서 원형 조명이 사용됐으며, 이 특별한 실험을 위해 Helix 기울기가 0°로 특별히 제작된 초경 커터를 사용했다. 그 결과 고속 촬영은 기름이 포함되지 않은 수용성 금속가공유인 Synergy 735의 원리 및 메커니즘, 즉 고온에서 향상된 윤활 효과가 절삭가공 중에 발생하였고 밀링 공정을 최적화하기에 충분히 빠른 것을 보여줬다. 블라자 스위스루브의 마크 블라자 대표이사는 “우리는 테스트 과정에서 절삭가공 공정을 가장 섬세한 부분도 놓치지 않고 분석한다”며, “이러한 전문성과 데이터를 통해 생산비용을 낮추고 공구
현재 자동차를 비롯해 많은 제조 현장에서 로봇이 활약하고 있으며, 인력절감화나 효율화, 제조 제품의 품질 향상 등 여러 가지 효과를 발휘하고 있다. 그러나 로봇이 적용되고 있는 용도를 살펴보면, 아크 용접이나 스폿 용접과 같은 용접 용도, 제품을 들어 운반하는 반송 용도, 나사를 조이거나 하는 조립 용도, 도장 용도 등이 대부분을 차지하고 있으며, 절삭이나 연마에 사용되는 가공 용도에는 로봇 출하 대수의 몇 퍼센트 정도밖에 적용되지 않고 있다. 가공 용도의 로봇 활용에서 가장 많은 사례가 버 제거이다. 비교적 소형의 로봇 암 끝에, 소형 스핀들 모터 및 연삭숫돌 툴이나 초강철 바 등을 장착해, 금속가공품의 가공 단면 버 등을 제거하는 작업이다. 그러나 최근 로봇의 반복 정도(교시된 동작을 반복했을 때, 각 교시 포인트의 정도 오차) 및 절대 정도(지정된 공간 좌표상의 위치에 동작할 때의 정도) 등의 향상과 여러 가지 소프트웨어 개발에 의해, 절삭가공이나 연마가공 그리고 연삭가공에 적용한 로봇 가공 시스템의 도입이 확대되고 있다. 로봇에 의한 절삭가공 시스템에 대해서는 NC 공작기계의 대체로부터, 최근에는 가공 제품의 편차를 계측해 제품 형상에 맞춰 가공하는
헬로티 임근난 기자 | UNIST(기계공학과 정임두 교수팀)와 금속 부품 가공 전문기업 ㈜와이지원이 산업통상자원부가 공모한 소재·부품·장비 기계 금속 부문 패키지 사업에 최종 선정됐다. 해당 사업을 통해 향후 4년 동안 기존 절삭가공 부품 가공 업체의 글로벌 경쟁력 강화를 위한 디지털 제조 플랫폼을 개발한다. 소재·부품·장비 패키지 사업은 국내 제조기술의 세계적 경쟁력 강화를 위해 산업통상자원부가 추진하는 사업이다. 이 사업의 융합 연구진은 디지털 제조기술과 인공지능(AI) 기술을 기계가공 기술에 접목하는 연구를 수행할 방침이다. 이를 위해 절삭공구 소재, 형상 설계, 생산공정의 전공 지식, 노하우 및 빅데이터를 활용한 기계가공 디지털 트랜스포메이션 연구를 추진한다. 연구진은 절삭가공 부품 개발에 필요한 소재와 형상, 생산에 있어 글로벌 시장의 흐름을 읽고, 이에 대응하는 방안을 찾는다. 중견기업에서 쌓아온 데이터를 인공지능으로 학습해, 다양해지는 기계가공 수요를 빠르게 맞출 수 있는 디지털 플랫폼을 개발하는 것이다. 정임두 기계공학과 교수는 “실제 기계공학과에서 전통적으로 다루는 기계 가공 부문의 도메인 지식에 인공지능을 접목한 디지털 지능화 제조 플랫폼을
[첨단 헬로티] 토요시마 나오키(豊島 直樹) 日進공구(주) 최근 자동차의 자동 운전 기술이나 스마트폰 등은 점점 더 고기능화 수요가 높아져, 구성하는 부품의 미세 정밀화와 고정도화가 요구되고 있다. 그리고 이들 부품을 양산하기 위한 여러 가지 금형도 내구성을 높이기 위해 금형재의 고경도화와 고정도화 등이 추진되고 있다. 또한, 생산성 향상 대응의 일환으로서 가급적 사람이 개입하지 않는 가공 기술 등도 요구되고 있다. 동사에서는 여러 가지 요구에 대응하는 공구로서 고정도화, 미세화에 대응하는 동전극 가공용 엔드밀과 초경합금, 고경도 담금질강 등에 대한 경면가공이 가능한 PCD 볼 엔드밀을 개발, 가공 기술에 대해서도 연구를 거듭해왔다. 이 글에서는 이들 엔드밀 및 가공 사례와 경면가공의 절삭가공 기술에 대해 소개한다. 동전극 가공용 롱 넥 엔드밀 시리즈 1. 동전극 가공용 엔드밀의 특징 동전극 가공 전용으로서 스퀘어 DHR237, 볼 DRB230, 라디우스 DHR237R의 3타입(그림 1)을 개발했다. 모두 고애스펙트비의 전극을 생각해 롱 넥 형상을 채용하고 있다. 이하에 특징을 나타냈다. ① 버를 최소한으로 억제하는 예리한 날끝 형상. ②
[첨단 헬로티] 타카하시 코지(高橋 孝治), 오오토 유타카(大戶 裕) ㈜소딕 최근 정보통신기기의 소형화가 추진됨에 따라, 그 내부에서 사용되고 있는 부품도 매우 미세하고 정밀하게 되고 있다. 이러한 부품을 생산하기 위한 금형도 미세 정밀이 요구되고, 요구를 만족시키기 위한 수단으로서 NC 프로그램을 생성하기 위한 3차원 CAM의 계산 정도(톨러런스)를 높이는 것과, CAM에서 출력하는 NC 프로그램의 1블록 선분길이, 즉 점군 데이터를 최대한 짧게 해 모델 형상에 근사시킨 패스 생성의 방법이 일반적으로 채용되고 있다. 그 결과 가공패스는 복잡해지고 지령 데이터도 미세화되어 절삭 이송 속도가 올라가지 않으며, 결과적으로 효율이 높아지지 않는 상태에 빠져 버리는 상황이 많이 있다. 그래서 동사에서는 단시간에 고정도의 금형을 제공하는 것을 목적으로, 고속 회전 주축 및 액티브 제진기구를 탑재한 AZ 시리즈의 최신 기종 ‘AZ275nano’(그림 1)을 개발했다. 그리고 미세 정밀 금형의 가공에는 없어서는 안 되는 고속․고정도 윤곽제어 기능을 최적으로 기능시키기 위한 소프트웨어로서 NC 프로그램을 실행했을 때의 최적 절삭 이송 속도를
[첨단 헬로티] 가오 펭 (高 峰) 서일본공업대학 1. 서론 절삭가공이나 연삭가공 등의 기계가공을 할 때에 바이스로 피가공 재료를 고정할 필요가 있다. 1개씩 가공하는 것보다 여러 개의 워크(중간 가공품과 초기 상태의 재료를 포함)를 동시에 바이스로 고정, 1회의 가공을 하는 것은 효율적이다. 한편 보통의 바이스를 사용하는 경우, 여러 개의 워크를 동시 고정하는 것은 고체 간의 작은 치수차에 의한 체결력의 편차가 발생해 불량품의 발생이나 가공 중에 워크 어긋남의 위험을 초래할 가능성이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 이번 개발은 여러 개의 동일 규격의 워크를 1개의 바이스로 고정해 가공할 때에 작은 치수의 차이를 흡수하는 플로팅 바이스의 구조를 제안했다. 이 글에서는 그 구조와 동작 원리를 해설하고, 시제작품을 이용한 동작 확인과 평가의 평가를 보고한다. 2. 보통의 바이스로 고정하는 체결 방법과 문제점 (1) 보통 바이스의 체결 방법 밀링이나 머시닝센터, 연마기 등의 가공기를 이용해 부품을 가공할 때에 워크의 고정에는 끼우기 턱이 있는 지그인 바이스를 사용한다. 보통의 시판 바이스의 구조는 대부분 나사식으로, 회전운동을 직선 이동으로 변환해 평행하는 2개의
[첨단 헬로티] 독일 정부는 2011년에 인더스트리4.0을 내세웠으며, 2012년에는 미국 GE가 인더스트리얼 인터넷으로 산업의 고도화를 제창했다. 중국 정부는 2015년에 중국 제조 2025를 내걸었으며, 일본도 2017년에 커넥티드 인더스트리즈를 발표했다. 각국마다 명칭은 여러 가지이지만, 모두 데이터와 IT를 활용한 제조업의 혁신, 즉 스마트공장을 지향하는 것은 공통적이다. 그 목적은 스마트공장에서 이차원의 효율화를 실현, 생산 연령 인구의 감소를 극복하면서 산업 경쟁력을 높이는 것이다. 장소나 사업소의 규모에 상관없이 기업 경영은 자사 공장의 스마트화를 진중하게 생각해야 할 시대라고 할 수 있다. 스마트공장의 구축에는 구체적으로 ‘디지털화(머리)’와 ‘로봇화(몸)’의 대응이 필요하다. 어느 한쪽의 대응으로도 효율화는 추진되지만, 자사 공장이 국제 경쟁력을 발휘하고 살아남기 위한 환경을 만들기 위해서는 경영 자원을 잘 배분해 병행 추진하는 것이 좋다. 이 글에서는 로봇 도입을 본격적으로 검토하고 있는 기업 경영자에게 효율적인 로봇화의 제안을 하는 동시에, 나날이 진보하고 있는 스마트화의 흐름에 뒤쳐지지 않고 앞
[첨단 헬로티] 타카마츠 마나부 (高松 學) 유니온툴(주) 최근 자동차 업계에서는 연비 향상을 위한 경량화가 계속적으로 추진되고 있다. 이에 동반해 초하이텐재와 같은 인장강도가 큰 소재의 프레스 가공을 견딜 수 있도록 금형재에는 보다 경도가 높은 재료가 사용되는 경우가 증가하고 있다. 그렇기 때문에 사용하는 엔드밀에는 고경도재를 고능률, 장수명 그리고 고정도로 가공할 수 있는 것이 요구되고 있다. 60HRC를 넘는 고경도재의 절삭가공은 초경 엔드밀의 마모 진행이 빠르기 때문에 장시간에 걸쳐 안정되게 가공하는 것이 어렵고, 특히 cBN 공구의 다듬질가공 전공정인 거친가공, 중다듬질가공이 과제였다. 이에 지금까지 이상으로 장수명의 거친～다듬질가공을 실현하는 초경 볼 엔드밀로서 ‘HGB(전체 날길이 타입)’, ‘HGLB(유효길이 타입)’을 개발, 2018년 11월에 발매했다(그림 1). 이 글에서는 신제품 HGB/HGLB 시리즈의 특징과 가공 사례를 중심으로 소개한다. 고경도재 가공용 볼 엔드밀 HGB/HGLB 시리즈의 특징 동사에는 고경도재 가공용 코팅 피막으로서 경도, 내열성에 중점을 둔 HM 코트가 있는데, 60HR
[첨단 헬로티] 카네코 준이치 (金子 順一) 埼玉대학 일본국제공작기계전시회(JIMTOF 2018)에서는 금형가공용 절삭가공기, 연삭가공기에 관해 기존 기계 자체의 고속․고정도화와 함께, 금형가공의 전체 공정으로 범위를 확대해 효율화․생력화를 실현하기 위한 신기술과 공정 집약, AI 등의 도입에 의한 가공 프로세스의 지능화에 관한 제안을 많이 볼 수 있었다. 이번에는 이들 새로운 대응을 소개하려고 한다. 이번 전시회에서는 현재 제조 현장의 과제인 인력 부족과 효율화에 대한 대책으로서 공작기계에 대한 워크의 로딩기구를 메이커 자체가 제공하려고 하는 사례를 많이 볼 수 있었다. 또한 제거가공의 범주에 머물지 않고 새로운 가공 프로세스인 레이저 담금질과 표면처리, 마찰교반 접합 등의 새로운 부가가공 기술이나, 기기 상의 워크 계측 기능을 절삭기계에 통합한 예를 많이 볼 수 있었으며, 기존 공정의 효율화만이 아니라 제품 설계 그 자체를 가공 기술과 함께 진화시키는 것이 가능한 기술적 제안이 눈길을 끌었다. 한편 최근 몇 년간 JIMTOF에서 중시되어 온 IoT(Internet of Thing) 관련 제안은 한단계 떨어진 인상이었으며, 각사 독자의
[첨단 헬로티] IoT, 인더스트리4.0 등의 키워드는 현재 제조업 내에서 업계에 상관없이 뜨거운 화제이다. 절삭가공 업계에서는 공작기계 메이커를 중심으로 주목받는 영역 중 하나이다. 한편, 공구에서는 화제이지만 구체적인 제안에는 이르지 못한 상황이 이어지고 있었는데, 샌드빅은 이러한 시대의 흐름에 대응하기 위한 공구 메이커의 제안으로서 새로운 콘셉트 ‘CoroPlus(코로플러스)’의 도입을 개시했다. 이 글에서는 이 CoroPlus의 콘셉트 내용과 기능에 대해 소개한다. ‘CoroPlus(코로플러스)’는 단일 제품이 아니라, 새로운 제조 시대에 대응하기 위한 샌드빅의 IoT 제안의 플랫폼과 일련의 제품을 총칭하는 호칭이다. 즉, CoroPlus에는 뒤에서 소개하게 될 여러 가지 제품·제안이 포함된다. CoroPlus에서는 제품의 제조 흐름을 3가지 영역·프로세스로 나눠 정의하고 있다(그림 1). 즉, ‘설계 및 생산 계획 프로세스’, ‘절삭가공 프로세스’, ‘가공 분석 프로세스’의 3 가지이다. 샌드빅은 절삭공구 메이커이지만,
[첨단 헬로티] 세코툴스(Seco Tools) 툴링 시스템 제품 마케팅 및 R&D팀 최근 제조 업계 특히 절삭가공 분야에서 나타나는 현상 중 하나는 확장된 공구로 정밀 보어를 생산하고 선삭 작업을 수행하는 데 어려움이 가중되고 있다는 것이다. 바꿔 말하면 더 정밀한 공차와 실패 없는 반복 작업 능력에 대한 요구가 늘어나도 있다는 것이다. 새로운 고성능 피삭재 재질의 기계 가공은 갈수록 까다로워지고 기계 가공 시스템 내의 응력을 증가시킨다. 이 같은 이유로 제조업체들은 시간 단축과 비용 절감을 위해 다목적 기계 가공 공구를 사용한 깊은 보어 가공과 복잡한 구성 요소 선삭이 요구되는 단일 일체형 피삭재에 여러 부품을 통합하는 중이다. 이러한 과제 해결 방법을 모색 중인 제조업체들은 자사 기계 가공 시스템의 모든 요소를 연구하고 성공을 보장하는 기법 및 공구를 적용해야 한다. 이 주요 요소에는 기계 안정성, 공구 지지, 피삭재 클램핑, 절삭 공구 형상이 포함된다. 일반적으로 단단한 고정, 견고한 툴링, 세심한 공구 적용은 정확하고 생산적인 보링 및 깊은 선삭 작업의 기본 토대를 형성한다. 석유 및 가스, 발전, 항공우주 부품 생산업체는 확장 길이 공구를 사
[첨단 헬로티] 석유 가스 시추설비용 원자재시장 공략 계획 티어1(Tier One) 금속 적층 제조 분야의 선두업체 신타비아(Sintavia)가 석유 및 가스업계의 적층 제조 개발에 힘을 싣기 위한 노력의 일환으로 석유 및 가스 시추 구조물용 특수합금 전문업체인 하우코그룹(Howco Group)과 합작법인 설립을 위한 주요 거래 조건서에 서명했다고 21일 밝혔다. 이 합작법인의 상호는 하우코그룹 계열사 형태로 짓고 사업장은 하우코의 북미 본부가 있는 미국 텍사스주 휴스턴에 위치할 것으로 보이는 가운데 내년 하반기 중 공식 출범할 예정이다. ▲신타비아 CEO 브라이언 네프와 하우코그룹 수석부사장 데이비드 프레스턴이 합작법인 설립에 동의했다. 브라이언 네프(Brian Neff) 신타비아 회장 겸 최고경영자(CEO)는 "신타비아가 독자적으로 개발한 항공 및 방위산업용 적층 제조공정은 석유 및 가스 업계에도 동일하게 적용할 수 있다"며, "적층 제조의 경제적, 기술적 이점을 석유 및 가스업계에서 활약하는 양사 고객들이 누릴 수 있도록 하우코와 손잡고 일하게 된 것을 기쁘게 생각한다"고 밝혔다. 일본 스미토모상사(Sumitomo Corporation)의 단독투자 자회
[첨단 헬로티] 키노 하루키 (木野 晴喜) 三菱日立툴(주) 1. MOLDINO의 프라이드 동사는 새로운 브랜드 MOLDINO(몰디노)를 만들어, 보다 금형 제작에 공헌하는 공구 메이커로서 대응하고 있다. MOLDINO란 MOLD+DIE+INNOVATION을 결합시킨 동사 독자의 조어이다. 세상의 제조를 지원하고, 기술자의 지혜와 최신 기술이 융합됨으로써 창출되어 가는 새로운 금형들. 일본에서 제조를 하는 동사로서는 JAPAN 브랜드를 살리는 것이 제일의 사명이고, ‘금형의 미래를 바라보고 가공에 이노베이션을 하는 것’이 MOLDINO를 만든 동사의 프라이드이다. 2. 금형 제조의 과제 최근에는 고용 체계의 변화에 의해 금형 제조에도 새로운 대응이 요구되고 있다. 성수기에는 생산성을 향상시킬 필요가 있는데, 그 한편으로 가공기능자의 부족도 큰 문제가 되고 있다. 여기에서는 숙련기능자의 기술 계승뿐만 아니라, 동시에 인력절감화, 자동 가공 등을 구현화해 가야 한다는 과제도 발생한다. 금형의 크기나 종류에 따라서도 요구되는 항목은 여러 가지인데, 기존에는 없었던 새로운 기술과 대응력이 요구되고 있는 상황에 있다고 할 수 있다. 동사에서는 금형
날붙이를 교환할 때마나 밸런스를 잡는 것이 필요 밸런스 좋은 머시닝센터(MC)용 툴링은 많은 메리트를 낳는다. 특히 절삭공구 및 스핀들 수명 개선과 동시에 생산성 향상으로도 이어지는 것은 크게 주목해야 할 점이다. 원래 절삭 조건은 툴링(여기에서는 MC용으로 세트된 절삭공구와 툴홀더 조합의 호칭으로 한다)의 진동 정도와 밸런스가 정확하게 잡혀 있을 때에만 향상되는 것이다. 또한 밸런스에 관해서 말하면, 조정 부족보다는 과잉에 좋은 쪽이 아무런 불이익도 없는 것은 상상하기 어렵지 않다. 언밸런스는 불균일한 무게의 분배에 의해 회전 중에 발생한다. 이 때 회전 속도의 2승에 비례해 원심력이 발생한다. 즉 언밸런스량이 동일하면, 주축 회전이 2,000min-1일 때와 10,000min-1일 때에 25배의 원심력 차이가 발생한다. 그렇기 때문에 툴링의 언밸런스는 고속 가공에서 공구 중량이 크고 날붙이가 복잡한 형상을 하고 있는 경우에는 특히 마이너스 영향이 두드러지게 된다. 언밸런스에 기인하는 악영향의 하나로서 기계 주축에 대한 부하가 있다. 언밸런스에 의해 생기는 원심력은 주축 베어링을 상처 입히고, 지금까지의 동사 경험으로부터 보면 주축 수명을 반감시킨다. 이
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