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자동차/로봇 로봇과 융합하는 공작기계

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2020-02-14 11:35:00
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산업을 뒷받침하는 부품 생산 현장에서는 주조 및 용접, 조립 등을 자동화하는 한편, 다품종 소량생산이 많은 기계 가공 분야에서는 여전히 사람에 손에 의존하는 작업이 많이 남아있다. 생산 효율과 품질에 대한 요구가 높아져, 인력부족이 심각해지고 있는 요즘, 공작기계 제조사들은 공작기계와 로봇을 융합시킨 단계를 포함시킨 자동화무인화에 힘을 싣고 있다. 각사 공장에서 로봇을 활용하는 방법을 적극적으로 시험하면서, 새로운 공장의 형태를 제시하고 있다.

 

<그림1> DMG 모리정밀기기는 인간공존형 로봇화를 진행

 

공작기계 제조사는 사용자를 위한 샘플로서 IoT(사물 인터넷)이나 인공지능(AI), 디지털 트윈 등의 최신 디지털 기술을 활용함으로써 자사 공장의 고도화(스마트화)를 실시하고 있다. 로봇과 공작기계의 융합은 그 기반이라 할 수 있다.

 

일본 파낙은 로봇 부품을 720시간(한 달) 연속으로 가공할 수 있는 본사(야마가타현 오시노무라)의 제 3기계 가공 공장에서 야간작업을 무인화하였다. 동사의 IoT 기반 필드 시스템과 로봇, 센서 등을 사용하여 설비의 가동 정지율을 0.1% 이하로 만들었다. 가공 대상물(워크)의 반송에 더해 지그 교환 등의 순서 교환 작업 및 이미지를 통한 전체적인 검사까지도 자동으로 이루어진다.

 

야마자키마작에서 힘을 싣고 있는 미노카모 제작소(기후현 미노카모시)에서 부품 가공을 전용으로 하는 공장으로 재편한 제2공장에서는 다품종 소량생산의 장시간 무인 가동 라인 마작 오토 플렉스 셀을 가동하고 있다. 자동화 시스템과 최신 디지털 기술을 활용하는 스마트 공장의 축소판이라 할 수 있다.

 

복합 가공기 4대와 다관절 로봇 2, 48개의 파레트를 수납하는 저장고로 구성되어 있다. 2공장에 도입한 무인 포크리프트(AGFL)가 자동 창고와 연동되어, 워크 및 지그공구를 자동으로 반입반출한다. 조립을 담당하는 제1공장을 포함하여 당사에서 처음으로 부품용 RFID를 도입하여 생산성을 향상시켰다.

 

글로벌 3대 공작기계 제조사인 일본 오쿠마는 20198월에 카니 공장(기후현 카니시)에서 부품 가공 전용동 드림 사이트(DS) 3’을 본격적으로 가동시켰다. 최대 적재 중량이 1350kg인 로봇, 공작기계의 가공실에 내장하는 로봇 암로이드를 탑재한 공작기계를 사용하고 있다. 자동 창고와 병용하여, 주말 등 휴일에는 최대 72시간 동안 연속 무인 가동을 할 수 있다. AI를 통해 로봇을 포함한 가동 상황을 분석하여 잔업을 없애고자 하고 있다.

 

<그림2> 로봇을 통해 주말에 무인 운전을 할 수 있게 된 오쿠마의 부품 가공 전용 공장 ‘DS3’

 

공작기계 제조사는 제품과 로봇을 융합함으로써 다양한 제품을 개발하고 있다. DMG 모리정밀기기가 2018년에 투입한 매트리스는 기계 본체를 연결하는 로봇 제어 시스템을 통해, 로봇 프로그래밍 지식이 없어도 조작 화면에서 시스템의 순서를 바꿀 수 있다.

 

반송계측기기 등 주변 장치도 하나의 묶음이 되어, 도입 시간이 기존의 5분의 1로 단축되었다. 이동 설치가 용이하여 시스템 정지 시간도 단축할 수 있다. 기계 본체나 주축의 높이를 맞추는 등 매트리스와 간토리 로더(Gantory Loader)와 융합하기 간편한 공작기계도 빠르게 투입되고 있다.

 

<그림3> 3축 간토리 로더

 

협동형 로봇이 탑재된 무인 반송차(AGV) ‘WH-AGV5’도 제안되고 있다. 주행 규칙이 없이 자율 주행하며, 레이저 센서로 사람을 감지하여 충돌을 피한다. 공장 내의 물류에 더해 워크의 공작기계나 계측장치에 탈부착하여 완성품 영역으로 방송하는 등 광범위한 일에 사용된다.

 

야마자키 마작은 AI를 채용한 컴퓨터 수치 제어(CNC) 장치를 탑재하여, 다관절 로봇의 병용을 전제로 자동화에 대한 대응력을 높인 복합 가공기 인테그렉스 i-H’를 발매했다. 워크나 공구, 척 등의 저장고나 울타리에 대해서도 통일된 규격으로서 자동화 셀을 제안하고 있다.

 

공작기계의 가공실에 내장되는 오쿠마의 로봇 암로이드공작기계와 로봇으로 재미있는 걸 할 수 있지 않을까?’(이에키 아츠시 사장)라는 생각으로 개발되었다. 워크의 투입반출, 절삭액을 분사하여 잔재를 제거하거나 청소함으로써 작업 시간이 긴 워크를 돕는다. 시작과 끝 지점을 지시하기만 하면 되고, 티칭이나 프로그래밍은 필요하지 않다. 적재 중량은 10kg이며, 그보다 2배로 증가한 새로운 타입을 추가하여, 선반에 더해 복합 가공기계에도 탑재함으로써 시장에 정착하려 하고 있다.

 

출처: https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20191227-00010000-nkogyo-ind

 

 

관련도서 : 국내외 일반/정밀기계 및 장비산업의 시장분석과 비즈니스 전략

http://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?category=02000000&goods_idx=83478&goods_bu_id=

 

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