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인더스트리 4.0, 근접센서로 정확하고 안정적인 공정 완성
세계적인 독일의 자동차 회사인 폭스바겐은 터크의 Uprox+ 센서를 사용해 자동차 생산라인에서 정확하고 안정적인 용접과 조립 공정을 수행하고 있다.

견고하고 다양하게 활용 가능한 센서

[인더스트리뉴스 박규찬 기자] 센서는 4차 산업혁명 시대에 패러다임 변화를 주도하는 핵심 아이템으로 제조혁신을 위한 스마트팩토리 구축에 있어 기본이 되는 아이템으로 꼽히고 있다. 최근에는 신규수요의 급증, 유사기능 통합 등으로 인해 센서를 사용하지 않았던 전통산업에서 수요가 급증하고 있는 추세다.

차량 제조업체의 자동화된 생산라인에 대한 요구도 꾸준히 증가하고 있는 추세다. 소비자들은 점점 맞춤형의 고품질 제품을 원하고 이를 충족시키기 위해 자동차 제조업체는 새로운 재질 및 생산 기술로 자동화 레벨을 지속적으로 업데이트 해야 한다. 폭스바겐은 중국 생산라인의 용접 및 조립 공정에 터크의 Uprox+ 근접센서를 적용해 다양하고 안정적인 솔루션을 얻을 수 있었다.

폭스바겐의 Sagitar(한국의 제타 모델) 또는 Magotan(한국의 파사트 모델)과 같은 고품질 차량의 효율적인 생산을 보장하기 위해 제일-폭스바겐 모터스(FAW-VW Automobile)는 터크의 센서 기술을 사용하고 있다.

폭스바겐 용정라인에 설치된 터크의 Uprox+ 근접센서 [사진=터크]

센서 분야에 높아진 요구사항

중국 자동차 시장의 급속한 발전 과정에서 품질 및 기능, 효율성 면에서 고객의 요구가 증가했고 이로 인해 제일-폭스바겐 모터스를 비롯한 모든 완성차 업체들은 새로운 자재와 기술을 사용해 여러 가지 차량 유형과 모델을 한 장소에서 생산할 수 있도록 설비를 구현했다. 

설비에 적용될 센서 기술에 대한 자동차 업체의 요구 사항도 마찬가지로 높아졌는데 프레스, 도장, 용접 및 의장 단계에서 작업물의 위치를 감지할 수 있으려면 센서는 견고해야 하고 다양하게 활용 가능한 경제적인 제품이어야 한다. 이러한 요구사항은 터크의 Uprox+ Factor 1 센서가 충족시킬 수 있었다.

모든 메탈에 대한 Factor 1

Uprox+ 센서는 다중 코일 기술로 IP68의 보호 등급을 충족하도록 설계됐으며 철, 스테인리스 스틸, 구리, 알루미늄 및 황동 등에 따른 감쇠율 없이 모든 금속을 감지한다. 뿐만 아니라 기존의 페라이트 코어 센서에 비해 늘어난 감지거리로 생산라인에 사용되는 모든 금속을 최대 50mm까지 감지할 수 있어 제일-폭스바겐 모터스는 Uprox+ 시리즈인 Ni50U-CK40를 사용해 설치 및 적용 영역에 대한 제한을 줄일 수 있었다. 

중국 톈진에 위치한 터크 차이나가 판매하는 Factor1 센서의 또 다른 이점은 생산라인 내의 많은 애플리케이션에 적합한 센서 유형으로 자동차 제조업체의 간단하고 경제적인 물류 환경을 조성할 수 있다는 것이다.

폭스바겐 제조공정 용접로봇에 설치된 터크 Uprox+ 근접센서 [사진=터크]

제일-폭스바겐 모터스 플랜트에서 가장 어려운 공정 중 하나는 용접 조립이다. 전체 생산라인에서 다양한 세단형 모델의 개별 부품은 최대 5,000번의 부분 용접을 거친다. 자동화된 모션 시퀀스를 모니터링하기 위해 터크의 MT 시리즈 센서를 사용했는데 테프론 코팅된 이 특수 센서는 로봇 암에 장착돼 작업물과 관련된 로봇의 위치를 지속적으로 확인한다. 

용접 조립에서는 작업물의 위치를 미리 감지하고 필요한 경우 이를 교정할 수 있도록 높은 스위칭 거리가 필요할 뿐만 아니라 외부 환경조건으로부터의 완벽한 차폐 또한 중요하다. Uprox+센서는 일반적인 페라이트 코어 기술로 제작되지 않기 때문에 용접 과정에서 발생하는 강한 자기장에 대해 민감하게 반응하지 않아 이 공정에 유용하게 사용할 수 있다.

한편 터크는 Uprox 시리즈의 최신판 Uprox3를 2015년에 출시한 바 있다. Uprox3 센서는 기존의 Uprox+ 시리즈보다 감지거리가 약 50% 늘어나 보다 다양하고 새로운 환경에 적용할 수 있게 업데이트 된 제품이다. 

터크는 일반 근접센서 외에도 용접환경에서 사용할 수 있는 용접너트 감지센서인 NIMFE 시리즈를 보유하고 있는데, 이 제품은 자동차 용접 공정에서 메탈 시트가 아닌 너트만을 감지해 용접 위치를 정확하게 감지할 수 있으며 카메라 등의 광학적 솔루션을 대체해 비용절감이 가능한 솔루션이다.

[박규찬 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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