출처: ec.europa.eu
조립은 산업 공정에서 중요한 부분입니다. 따로 생산된 제품의 구성요소들을 하나로 모아 완성하는 마지막 두 번째 단계입니다. 이는 종종 품질 테스트를 통과한 제품과 불량 제품 간의 차이를 만드는 성패를 좌우하는 프로세스입니다.
올바른 조립의 중요성을 고려하면 높은 정밀도로 조립하는 것이 필수적입니다. 반면에 공장에서는 비용을 절감하고 높은 생산률을 유지하기 위해 신속하게 작업을 완료하는 것을 선호합니다. 이러한 필요성 때문에 발생했습니다. 조립 로봇. 일부 항목에 대한 투자를 고려 중이라면 해당 항목이 적용되는 이유와 방법에 대해 알아야 할 모든 가이드가 여기에 있습니다.
조립 라인 로봇이란 무엇입니까?
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조립 라인 로봇은 제품의 구성 부품을 하나로 결합하는 데 사용되는 프로그래밍된 기계입니다. 인간의 노동에 비해 조립 로봇은 빠르고 인간이 달성할 수 없는 기계적 정밀도를 가지고 있습니다. 대형 부품을 조립할 때 더 높은 탑재량을 처리할 수 있는 능력과 같은 다른 요소도 조립 로봇을 제조의 기본으로 만듭니다.
조립 로봇은 다음과 같은 부분으로 구성됩니다.
조립 라인 로봇 팔- 이것은 인간의 팔을 대체하여 조립되는 부품을 들어올리고 배치하는 데 사용되는 유연한 조작기입니다. 이 유형의 로봇 팔은 다양한 페이로드 기능과 도달 범위로 설계되어 다양한 제품을 조립하는 데 적합합니다.
엔드 이펙터- 엔드 이펙터는 조립 로봇 팔의 끝 부분에 부착되어 조립할 부품을 들어올릴 수 있는 도구입니다. 부품에 따라 디자인이 다릅니다. 예로는 그리퍼, 접착제 디스펜서, 유리를 다루는 데 사용되는 흡입 도구 등이 있습니다.
센서 - 센서는 부품을 설치할 때 얼마나 많은 힘을 가해야 하는지, 어떤 위치에 두어야 하는지 등의 매개변수를 감지하여 조립 로봇을 안내합니다.
비전 시스템- 비전 시스템 일반적으로 조립 로봇 팔의 끝 부분 근처에 설치됩니다. 로봇 팔이 부품을 '볼' 수 있고 위치를 지정할 수 있으므로 더욱 정밀하게 만드는 데 도움이 됩니다.
로봇 조립 시스템은 무엇으로 구성됩니까?
A 로봇 조립 시스템 제품 단위를 조립하기 위해 함께 작동하는 일련의 조립 라인 로봇으로 구성됩니다. 이는 일반적으로 제품의 부품 크기와 모양이 서로 다른 경우에 적용할 수 있습니다. 왜냐하면 부품을 서로 다른 조립 로봇으로 처리해야 하기 때문입니다. 컨베이어 종류의 시스템은 조립되는 장치를 한 조립 단계에서 다음 단계로 전달합니다.
그 예로 자동차 조립을 들 수 있습니다. 자동차 시트, 앞유리 등의 부품은 동일한 로봇으로 효율적으로 처리할 수 없습니다. 따라서 한 세트의 로봇이 차량 시트를 설치하고, 조립 시스템의 더 아래쪽에 있는 또 다른 조립 로봇 세트가 앞유리를 설치하게 됩니다.
조립 시스템의 모든 로봇은 조립용으로 설계되었지만 반드시 동일할 필요는 없습니다. 탑재량과 도달 범위는 취급하는 부품에 따라 다를 수 있습니다. 그들이 장착한 엔드 이펙터도 그들의 작업에 맞게 선택됩니다.
조립 라인 로봇의 유형
다양한 유형의 로봇이 고유한 유형의 조립 공정에 적합합니다. 이는 그들이 가지고 있는 자유도와 처리할 수 있는 페이로드에 따라 결정됩니다. 조립 로봇으로 사용되는 로봇 팔의 주요 유형은 다음과 같습니다.
SCARA 로봇
SCARA 로봇 XY축에서는 유연하고 Z축에서는 고정되어 있습니다. 따라서 한쪽에서 부품을 선택하고 평행한 평면을 따라 다른 쪽에서 조립할 수 있는 조립 공정에 이상적입니다. 넓은 원통형 작업 범위를 포괄하고 상당한 페이로드를 처리할 수 있습니다. 조립에 SCARA 로봇을 사용하는 다른 장점은 다음과 같습니다.
컴팩트한 암이 적은 토크에도 견딜 수 있어 속도가 빠릅니다.
그들은 높은 정확성과 반복성을 가지고 있습니다.
작은 부품을 효과적으로 처리할 수 있습니다.
델타 로봇
델타 로봇 베이스에 장착된 세 개의 삼각형 모양의 로봇 팔로 구성되며 각 팔은 자체 서보 모터로 구동됩니다. 델타 로봇이 조립 라인에 적용되면 머리 위에 장착됩니다. 이는 로봇 팔에 더 많은 안정성을 제공하고 조립 중에 부품을 들어 올릴 때 경험하는 토크의 양을 줄입니다. 결과적으로 매우 빠르게 작동하며 특히 센서를 장착할 때 매우 정확합니다.
구조상 델타 로봇은 작은 페이로드만 처리할 수 있습니다. 이것이 아마도 최근에야 조립 라인에서 사용되기 시작한 이유일 것입니다. 그럼에도 불구하고 휴대폰 화면이나 커버와 같은 작은 부품을 조립하는 데 매우 효율적입니다.
다 관절 로봇
관절형 로봇 팔 여러 방향으로 구부릴 수 있는 여러 개의 회전 관절이 있습니다. 복잡한 조립 공정에 사용될 때 활용되는 높은 유연성입니다. 설치 중에 부품을 돌리거나 조작해야 하는 경우 특히 효과적입니다.
다관절 로봇 팔은 구조상의 여러 관절로 인해 다른 로봇에 비해 약간 느립니다. 그럼에도 불구하고, 무거운 탑재량을 처리하고, 큰 작업 영역을 처리하고, 부품을 설치하기 위해 위아래로 손을 뻗을 수 있어 속도가 부족한 부분을 보완합니다. 비전 시스템을 장착하면 더욱 효과적으로 만들 수 있습니다.
조립에 로봇 적용
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조립 라인은 조립되는 부품과 관련된 기타 프로세스 측면에서 산업마다 다릅니다. 결과적으로, 다양한 유형의 조립 로봇이 각 유형의 조립 라인에 고유하게 적용됩니다. 조립로봇이 어떻게 적용되는지에 대한 예시는 다음과 같습니다.
전자 마이크로 부품 조립 - 전자 장치의 내부 부품은 인간의 눈으로는 추적하기 어려운 일련의 마이크로 부품으로 구성되어 있습니다. 특히 회로 기판과 같은 복잡한 배열에서는 조립하기가 더 어렵습니다. 따라서 소형 부품을 쉽고 정밀하게 처리할 수 있는 SCARA 및 델타 로봇과 같은 조립 로봇을 사용하는 것이 더 효과적입니다.
자동차 조립 - 자동차는 크기가 다른 수백 개의 부품으로 만들어집니다. 따라서 자동차 조립은 로봇 조립 시스템을 통해 수행되며, 다양한 부품이 단계적으로 설치됩니다. 자동차 셸 내부에 도달하여 부품을 설치하는 데 필요한 기동량을 감안할 때, 관절형 로봇 팔이 이러한 유형의 조립에 가장 일반적으로 사용됩니다.
접착제 조립 – 이는 산업용 접착제를 사용하여 제품의 부품을 서로 결합해야 하는 조립 유형입니다. 직원이 그러한 연기를 흡입하거나 피부가 그러한 접착제와 접촉하는 것은 위험할 수 있습니다. 이러한 이유로 SCARA와 같은 조립 로봇은 접착제를 분배하는 데 사용될 수 있으며 그리퍼가 장착된 다른 로봇은 조립 라인에서 부품을 결합할 수 있습니다.
클린룸 조립- 인공 고관절 및 치료 기구와 같은 의료 기기는 멸균 환경에서 높은 정확도로 제조되어야 합니다. 멸균되고 세척이 쉬운 침투 방지 기능이 있는 로봇 팔은 이런 종류의 생산에 적합합니다. 주변에서 멸균 상태를 유지하는 것이 훨씬 쉽고 인간과 달리 매일 위생 장비가 필요하지 않습니다.
조립로봇의 장점
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고속 - 제품 단위를 조립하는 데 시간이 오래 걸릴수록 생산 비용이 높아집니다. 게다가 긴 생산 시간은 공급망을 지연시킬 수 있습니다. 조립 로봇은 인간 노동보다 훨씬 빠르게 작업하며 생산 라인을 24시간 내내 가동합니다.
정밀성 – 조립이 제대로 되지 않은 부품은 전반적으로 품질이 좋지 않은 제품을 만들어냅니다. 예를 들어, 파이프 밸브를 단단히 조립하면 소비자에게 도착했을 때 누출이 발생합니다. 조립 로봇의 기계적 정확성은 이러한 생산 오류를 제거합니다.
비용 효율성 - 조립 로봇 한 대가 몇몇 인간 근로자보다 더 빠르고 정확하게 제품 구성품을 조립합니다. 로봇의 초기 비용은 높을 수 있지만 장기적으로는 부풀려지고 반복되는 임금 청구서보다 훨씬 저렴합니다. 오류가 적으면 낭비도 줄어들어 생산 측면에서도 비용을 절감할 수 있습니다.
품질 표준화 - 조립 로봇의 높은 반복성은 디자인과 품질이 동일한 완제품을 생산합니다. 이는 인간 노동자에 의존하는 것과 달리 제품의 일관성을 제공하기 때문에 중요합니다. 각 노동자는 기술 수준이 다릅니다.
향상된 안전성 - 조립 공정은 여러 가지 면에서 직원에게 위험할 수 있습니다. 무거운 구성 요소를 들어 올리고, 접착제를 바르고, 부품을 못으로 고정하는 등의 공정은 언제든지 잘못될 수 있습니다. 이러한 작업을 조립 로봇에 할당하면 근로자는 더 안전하고 보람 있고 덜 힘든 책임을 맡을 수 있습니다.
조립로봇의 단점
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일자리 상실 - 원래 수동으로 수행하던 작업이 자동화되면 일부 직원은 다른 직책으로 전환하지만 대부분은 결국 해고됩니다. 이러한 생계 상실로 인해 많은 사람이 로봇이 이미 발전한 것보다 더 발전하는 것을 싫어합니다.
안전 문제 - 대형 전자 제품이나 차량에 사용되는 것과 같은 대형 부품을 조립하는 로봇은 장착뿐만 아니라 안전을 위해 충분한 바닥 공간이 필요합니다. 협동 로봇 안전 센서가 있는 경우 작업자가 조립 로봇과 가까운 공간에서 작업하는 것은 위험할 수 있습니다. 안전거리를 유지하지 않으면 언제든지 충돌 및 기타 사고가 발생할 수 있습니다. 이는 또한 공장 규모가 크지 않은 경우 이를 통합하는 데 방해가 될 수도 있습니다.
높은 투자 비용 - 조립 로봇의 이점은 부인할 수 없지만 그 비용도 상당히 높을 수 있습니다. 이러한 비용에는 구매 비용뿐만 아니라 정기적인 유지 관리 비용과 예상치 못한 가동 중단 시 발생하는 손실도 포함됩니다.
맺음말
조립로봇에 투자하면 얻을 수 있는 것이 많다. 그러나 설정에 적합한 로봇을 선택한 경우에만 이점을 실현할 수 있습니다. 자격증을 찾아서 조립로봇 제조사 내구성이 뛰어난 고품질 장치를 제공하는 경우 변속기를 자동화된 조립으로 훨씬 더 원활하게 만들 수 있습니다.