지속적인 생산 기기 요구에 따른 유연성을 갖춘 피더

[인더스트리 방제일 기자] 조립 라인을 위한 피더(feeder) 모듈은 전형적으로 매우 특정한 제품을 생산하도록 설계된다. 설계와 시운전 단계에서 제품에 대한 변경이 있으면 개발자는 제도판으로 되돌아가야 하고 기계 납품에 대한 상당한 지연이 불가피하다. B&R과 COMAU의 openROBOTICS 솔루션을 이용하면 Elettrosystem으로부터의 다재다능한 새로운 FlexiFeed는 오래 동안 기다려온 편익을 시스템 통합업체 및 최종 사용자 모두에게 제공해준다.

다재다능한 새로운 FlexiFeed는 오래 동안 기다려온 편익을 시스템 통합업체 및 최종 사용자 모두에게 제공해준다. [사진=B&R]

조립 라인을 위한 피더 모듈을 구축하기 위해서는 일반적으로 모든 기계 부품과 고정된 조립 대상 제품의 명확한 정의가 있어야 한다. 기계 시운전에만 2~3개월이 걸릴 수 있고 개발 단계 도중에 제품에 대한 변경이 있으면 새로운 애플리케이션에 적응하도록 기계를 재설계해야 하며 프로젝트 시간과 비용이 추가된다.

로봇 경로는 표준적인 ISO G 코드로 프로그램될 수 있고 B&R 자동화 스튜디오에서 완벽하게 합리화된다.

업계가 지속적으로 보다 콤팩트한 생산 기기를 요구함에 따라 자동화 컴포넌트의 수효와 크기 및 복잡성을 줄이는 것은 중요한 설계 도전이 됐다. COMAU 제어 캐비닛은 ACOPOS P3와 같은 고급 B&R 제품으로 이러한 도전을 해결했다.

Elettrosystem에 의해 개발된 혁신적인 FlexiFeed 개념을 사용함으로써 이러한 경직성은 이제 과거의 일이 됐다. FlexiFeed는 그 이름이 암시하는 바와 같이 조립 라인에 형태와 형상이 상이한 품목을 공급할 수 있도록 한다. 동일한 기계가 상이한 종류의 제품에 대해 설정될 수 있고 각 제품에 대해 특정하게 설계할 필요가 없다.

최종 사용자에 대한 편익
이탈리아 피에몬테 지역의 산록 지대에 1980년에 창업된 Elettrosystem은 턴키 조립 라인 솔루션을 전문으로 한다. 이 회사는 다양한 특허 받은 재질과 조립 프로세스를 이용해 자동화를 위한 글로벌 산업 엔지니어링 동반자로서 명성을 얻었다. 자동차 업계의 주 시장 이외에도 Elettrosystem의 조립, 자동 시각 검사, 처리 및 기능 시험 분야의 광범위한 경험은 또한 전기 기계 측정과 계측, 일반 목적 분야 및 생물 의학분야에서도 높은 평가를 받아왔다.

시스템 통합 업체는 이 회사의 혁신적인 신형 피더를 이용하면 제품이 최종 출시를 위해 준비되기 전에도 기계의 개발을 시작하는 것이 가능하다. 이것은 전체적인 기계 납품 시간을 단축하고 합리화된 생산 목적을 달성하는 데 도움이 된다. OEM은 이제 단순히 그립퍼 핑거만을 교체함으로써 동일한 기계를 상이한 제품을 위해 이용할 수 있다. 최종 사용자에 대해 불필요한 정지 시간을 제거함으로써 생산 용량의 현저한 향상을 가져온다.

새로운 피더가 성공을 거두기 위해 Elettrosystem은 이 도전에 적합한 로봇과 자동화 솔루션을 필요로 했다. 이 회사는 최선의 제품뿐만 아니라 그 분야에서 높은 수준의 기술적 전문 지식과 경험이 있는 엔지니어들을 보유한 동반자를 찾기 위해 많은 국제적 브랜드를 평가했다.

단 하나의 피더로 다수의 제품
Elettrosystem은 동반자인 B&R과 COMAU로부터의 openROBOTICS 솔루션에서 찾고 있던 것을 발견했다. 이것은 PLC, 입출력 및 HMI로부터 기계 비전 및 개방형 통신에 이르기까지 B&R의 완전히 갖춰진 지능형 자동화 컴포넌트들과 COMAU의 고정밀도 로봇을 조합한 것이다.

openROBOTICS는 로봇을 포함해 생산 라인의 모든 컴포넌트에 대한 통합된 프로그래밍을 갖춘 완벽하게 균일한 솔루션을 제공한다. B&R의 자동화 스튜디오 소프트웨어 개발 환경과 mapp 기술 패키지 덕분에 고객들은 단순히 프로젝트 환경에서 원하는 COMAU 로봇을 선택하기만 하면 된다. 이것은 기계의 자동화 소프트웨어와 용이하게 통합되고 완벽하게 동기화된다.

Elettrosystem의 다니엘레 부타시(Daniele Buttaci) ICT 관리 책임자 [사진=B&R]

Elettrosystem의 다니엘레 부타시(Daniele Buttaci) ICT 관리 책임자는 “B&R과 COMAU는 단순한 공급 업체 이상이었다“며, ”이 두 회사는 지속적으로 공유된 성장의 경로에서 우리 회사와 힘을 합친 신뢰할 수 있는 동반자들이다“고 강조했다.

로봇과 기계 제어가 별도의 컨트롤러나 게이트웨이에 의존하는 전통적인 솔루션과는 달리 COMAU과 B&R로부터의 개방형 기술은 고객으로 하여금 운전과 진단 및 유지보수에 대한 조정되고 전체적인 접근방식으로부터 편익을 누리도록 허용한다.

조립 라인의 완벽한 통합
FlexiFeed는 FF3, FF6 및 FF9의 세 가지 종류로 제공되며 이들은 각각 30, 60 및 100mm의 최대 치수를 갖는 품목을 처리하기 위한 것이다. FlexiFeed의 처리는 운전원이 벌크 품목을 호퍼에 채우면서 시작되며 호퍼는 재밍을 방지하기 위해 품목을 점진적으로 턴테이블로 방출한다. 턴테이블은 품목을 분리시키고 피킹 구역으로 운반한다. 이 구역에서 COMAU 로봇이 올바로 조작할 수 있도록 카메라가 각 품목의 위치와 방향을 결정한다.

종래의 솔루션은 전형적으로 CNC와 로봇에 대한 전용의 컨트롤러를 필요로 하는 반면 B&R의 통합 솔루션은 모든 FlexiFeed의 자동화를 위한 단일 X20 컨트롤러를 특징으로 하며 여기에는 PLC, HMI, 통신 및 비전뿐만 아니라 CNC와 로봇까지 포함된다.

부타시 책임자는 “이것은 FlexiFeed의 주요 하이라이트 중 하나이며 프로세스 셋업을 위해 로봇, 카메라 및 턴테이블에 단 한 대의 운전원 HMI만이 필요한다”며, “하나의 B&R X20 컨트롤러는 한꺼번에 3대의 FlexiFeed 모듈까지를 관리할 수 있다”고 강조했다.

B&R의 Automation Studio 소프트웨어 개발 환경은 모든 IEC 61131 언어뿐만 아니라 C, C++, G 코드 그리고 로봇 언어를 사용하는 프로그래밍을 허용한다. 로봇들을 완벽하게 스무드한 거동과 함께 G 코드로 프로그램할 수 있다. 이것은 로봇 환경에 대해서는 정상적이지만 CNC 컨트롤러에서는 일반적인 것이 아니다. 프로그래밍 언어의 선택에 있어서 자유도가 매우 높기 때문에 모든 작업에 대해 정확히 올바른 솔루션을 선택할 수 있다.

파워링크는 PLC, I/O 및 센서로부터 기계 비전 시스템과 물론 COMAU 제어 캐비닛에 이르기까지 단일 네트워크로 모든 FlexiFeed의 통신 태스크를 다루기 위한 단 하나의 일관성 있고 통합된 솔루션을 제공한다.

최대한의 출력 밀도와 보다 작은 점유 면적
업계가 지속적으로 보다 콤팩트한 생산 기기를 요구함에 따라 자동화 컴포넌트의 수효와 크기 및 복잡성을 줄이는 것은 중요한 설계 도전이 됐다. COMAU 제어 캐비닛은 ACOPOS P3와 같은 고급 B&R 제품으로 이러한 도전을 해결했다.

각각의 ACOPOS P3 장치는 2개까지의 축을 제어할 수 있기 때문에 COMAU는 6축 로봇을 다루기 위해 단 2대의 드라이브만을 필요로 한다. POWERLINK의 높은 대역폭과 결정론과 조합된 전류와 속도 및 위치 제어에 대한 50μs의 짧은 주기 시간 덕분에 the ACOPOS P3은 로봇 애플리케이션에 대한 고도로 역동적이고 정밀한 성능을 제공한다.

올바로 이뤄지는 높은 유연성의 조립 작업
FlexiFeed는 openROBOTICS 솔루션으로 최종 사용자에게 다수의 장점을 제공하며 여기에는 콤팩트한 점유 면적과 기존 라인에 대한 용이한 통합으로부터 현저히 단축된 정지 시간과 용이한 진단 및 비교할 수 없는 고도의 유연성이 포함된다. 특히 가벼운 플라스틱 부품을 위한 전통적인 벌크 피드 시스템은 약 75에서 85%의 본질적으로 낮은 생산 효율을 가진 FlexiFeed는 효율을 97%까지 끌어 올림으로써 생산 용량의 측면에서 엄청난 장점을 제공한다.

나아가 OEM은 단축된 설계와 시운전 기간으로부터 편익을 누린다. 이것은 COMAU의 완벽한 상호 운용성을 갖춘 광범위한 openROBOTICS 기계 장치와 동일한 환경과 컨트롤러 그리고 다른 모든 자동화 컴포넌트에 대한 완벽하게 통합되고 어떠한 COMAU 로봇도 완벽하게 제어하는 B&R의 다재다능한 포트폴리오 덕분이다.

부타시 책임은 “우리에게 중요한 것은 시스템이 시스템 통합 업체와 최종 사용자가 그들이 특정한 생산 프로세스를 위해 설정할 수 있도록 개방돼 있지만 Elettrosystem의 모든 기술적 노하우는 안전하게 보호되고 있다는 점이다”고 언급했다.

[방제일 기자 (news@industrynew.co.kr)]

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