자동화 솔루션에서 산업용 로봇의 선택과 압축공기 솔루션
어느 자동차 생산공장의 배터리 팩을 조립하는 공정에서 6축 다관절 로봇이 일사분란하게 움직이면서 각 부위의 볼트와 너트들을 조립합니다. 또한 아래에서는 밝은 불빛과 함께 불꽃을 튀기며 용접을 하고 있고, 각 로봇들이 쉭쉭 바람소리, 압축공기소리를 내면서 완성된 부품들을 이리 저리 옮기고 있습니다. 이런 모습들은 이제 자동화가 이루어진 공장에서 흔히 볼수 있는 장면들이며, 그 결과 산업용 로봇은 글로벌 시장에서 연평균 성장률이 56.5%대를 유지하며 지속적인 성장세를 이루고 있습니다.
출처:World robotics 2017
지난 세기 동안
우리는 과학의 발전에 따른 대량생산이 가져온 3차 산업혁명에서 이제 디지털 전환으로서 4차 산업혁명으로 진화하고 있습니다. 디지털 혁명은 특히 자동차, 조선 산업에도 접목되면서 오늘날의 자동차와 선박은 그 효율성과 생산성 그리고 자동화를 위해 컴퓨터와 전자 칩에 의존하는 복잡한 구조를 갖게 되었고, 그 결과 자동차, 조선 등 전통적인 제조업 뿐만 아니라, 다른 제조업 및 서비스업 까지도 부족한 노동력의 해소, 작업자의 안전과 비즈니스를 확대하고, 또한 제품의 생산성과 효율성을 높이기 위해 산업용 로봇 또는 다관절 로봇을 도입 하고 있어 로봇의 산업적, 사회적 기여도가 올라가고 있으며, 이러한 로봇을 작동시키는 압축 공기는 각 공정의 안전성과 생산성을 높일 수 있도록 돕는 필수적인 유틸리티로 자리잡고 있습니다.
산업용 로봇의 주요구조와 압축공기
산업용 로봇을 구성하는 세가지 기본 요소는 기계적 동작을 하는 매니퓰레이터(Manipulator), 제어장치(Controller) 와 전원부(Power Supply) 입니다. 이 중 공기압 실린더와 압력센서 작동을 위한 압축공기의 주 사용처인 매니퓰레이터의 기본 구조에 대해 살펴봅니다.
- 팔(Arm)
실린더 작동으로 손목(Wrist)과 손(Hand)을 원하는 위치로 보내는 역할을 하며 직선운동과 회전운동을 복합적으로 할 수 있습니다. - 손목(Wrist)
실린더 작동으로 손을 원하는 위치 또는 방향으로 이동시키는 역할을 하며 직선운동과 회전운동을 복합적으로 할 수 있습니다. - 손(Hand)
손(Hand)은 작업 대상물을 잡거나 주어진 작업을 실제로 수행하는 역할을 합니다. 손은 기능에 따라 그리펴(Gripper)와 엔드이펙터(End-Effector)로 구분하기도 합니다.
♦ 그리퍼(Gripper)
진공 펌프를 이용여 흡착합니다
기류 부압 흡착 – 압축공기를 노즐을 통해 고속으로 흘려 음압을 형성하여 흡착합니다.
♦ 엔드이펙터(End-Effector)
다양한 공기압 공구들을 작동합니다. - 센서
방출하는 압축공기의 압력 변화를 측정하여 물체의 접근을 감지합니다. - 몸체(Body) 및 어깨
몸체(Body)는 팔을 원하는 위치로 이동시키는 어깨를 포함하며, 매니퓰레이터를 지지하는 역할을 합니다.
실린더 작동으로 구동체인 과 스프로킷 전달 메커니즘 수행합니다.
산업용 로봇의 용도
다양한 제품의 제조에 압축공기가 적용된 산업용 로봇의 도입으로 작업자의 위험성을 제거하고, 공정의 효율성을 높이며 도장 및 청소에서 부품 조립, 포장에 이르기까지 제조 공정의 거의 모든 단계에서 사용되고 있습니다.
- 페인트 도장 및 용접
- 볼트, 너트 조립
- 표면 연마 및 검사
- 공기압 주입
- 도장 및 코팅 – 도포, 혼합 및 분사
- 플라즈마 절단 및 용접
- 샌드 블라스터 및 폴리셔
- 제품의 포장
- 중량물의 이동 및 적재
압축공기의 품질과 신뢰성
결함 제로의 목표를 위해 제조업체들은 압축공기가 항상 안정적이고, 고품질이길 희망합니다.
압축 공기 시스템이 제조공장의 높은 품질의 생산 목표를 달성하는데 필요한 압축공기 시스템의 평가사항 다섯가지가 있습니다.
- Air Consumption
공정에 필요한 압축 공기의 양을 평가합니다. - Air Quality
오염된 압축공기는 생산된 제품의 질을 떨어뜨리기 때문에 적합한 ISO 등급을 충족해야 합니다. - Dry Air
수분은 모든 장비의 적입니다. 압축공기는 적절하게 제습/건조되는지 평가해야 합니다. - Pressure
압축공기 라인이 지속적인 압력유지가 필요한지 없는지. 또는 공기압 장비의 사양과 일치하는지 평가해야 합니다. - Air Compressor Type
일반적 조립라인을 위한 오일 인젝션 타입 압축기 또는 고품질의 오일프리 타입 압축기등의 선정에 대해 평가해야 합니다.
압축공기 토탈 시스템 솔루션이 필요합니다.
공기압축기의 유형 선정과 배치 등은 공장의 요구 사항과 미래의 목표에 따라 달라질 수 있습니다.
제조업체가 취할 수 있는 압축공기 시스템 평가 및 접근방법으로 공기압축기 제조업체와 협력하여 목적에 맞게 제작된 압축공기 시스템을 설계하는 것입니다. 이러한 솔루션에는 고객이 작업에 필요한 공기를 생산하는데 필요한 모든 것이 포합 됩니다.
제조업에서 공기 압축기는 매우 중요한 역할을 하지만 공기압축기의 가치를 극대화 하는 것은 복잡 할 수 있습니다. 잉가솔랜드는 귀사의 압축공기 솔루션의 파트너로서 작업에 완벽하게 적합한 시스템을 제공해 드릴 수 있습니다. 잉가솔랜드는 귀사와 협력하여 귀사의 어플리케이션에 적합한 압축공기 요구량을 분석하고, 공정에 필요한 적절한 수준의 품질 및 전력량의 공기압축기 시스템을 설계합니다. 또한 설치를 감독하고 총 소유비용을 최소화 하는 서비스 및 유지보수 프로그램을 제공할 수 있습니다.
고정속도 또는 가변속도 드라이브, 1단 또는 2단 에어엔드, 토탈 에어 패키지 등 다양한 구성의 옵션이 구비된 잉가솔랜드의 제품 라인으로 생산성과 효율성을 극대화 하는 완벽한 통합 솔루션을 적용 하실 수 있습니다.
