로봇 팔로 CNC 생산량 2배 늘리기

작성일: 2019년 3월 7일 | 작성자: WayKen 신속 제조, WayKen 프로젝트 매니저

자동화 생산은 50년 전만 해도 환상이었습니다. 오늘날 CNC 프로토타이핑 서비스 산업의 등장으로 공항 복도의 자판기만큼 흔해졌습니다. 불과 몇 년 전만 해도 로봇 팔 로더를 설치하려면 고도로 자격을 갖춘 전문가를 고용해야 했지만, 지금은 많은 CNC 제조 장비에 미리 설정된 옵션이 있어 직접 팔을 연결할 수 있습니다. 그러나 모든 CNC 생산의 자동화 필요성은 엄격하게 검토되어야 합니다. 로봇은 본질적으로 매우 비싸기 때문입니다.

로봇이 필요한 경우는?

원래 CNC 자동화는 단조로운 작업, 인간이 할 수 없는 초정밀 작업, 위험한 생산 공급망에 사용되어야 한다고 여겨졌습니다. 오늘날 로봇은 더 저렴해졌고, 로봇을 선택하는 가장 중요한 이유는 이렇습니다: 로봇 자체 비용을 고려할 때, 향후 5년 동안 로봇을 구매하지 않았을 때보다 더 많은 이익을 가져다줄 것입니다. 기본적으로 비용과 이익을 계산하세요. 로봇 가격을 5로 나누고 생산 계획을 보세요. 제조 자동화가 CNC 생산을 증대시켜 올해 로봇 가격의 5분의 1을 극복할 만큼 충분한 새 일감을 맡을 수 있다면, 반드시 구매하세요.

로봇 팔 선택

다양한 자동화 생산 목적을 위한 로봇 팔이 많이 있습니다. 일부는 부품을 공작기계 안팎으로 적재/하역하여 CNC 공정을 가속화하고, 다른 일부는 용접 작업을 수행하거나 기계에 일부 요소를 조립합니다. CNC 기업(소량 배치 CNC 생산 기업)과 프로토타입 제조업체에게 가장 단순하고 효율적인 로봇은 부품을 적재/하역하는 로봇 팔입니다.

이제 팔은 프로그래밍 방식에 따라 다릅니다. 이전에는 매우 복잡하고 시간이 많이 걸리는 과정이어서 수만 개의 부품이 있거나 궁극적인 위치 정밀도가 필요할 때만 실행 가능했습니다. 요즘은 사이클을 학습할 수 있는 팔이 있습니다. 어떻게? 기본적으로 학습 모드로 설정하고 첫 번째 동작부터 마지막까지 수동으로 움직이면 됩니다. 팔이 사용자의 동작을 기억하고 모방합니다. 위치 정밀도는 낮지만 프로그래밍 시간이 훨씬 적게 걸립니다.

적재 로봇 팔의 주요 이점

주요 이점은 공작기계에서 제조할 동일 부품 배치가 있을 때, 블랭크 상자를 가져다 놓고 퇴근했다가 다음 날 돌아오면 전체 배치가 완료되어 있다는 점입니다. 로봇이 2교대, 3교대를 대신해 줍니다.

로봇 팔 설치 및 설정에 필요한 것

모든 것을 고려하고 스마트 팩토리 구축이 비즈니스에 도움이 된다고 결정했습니다. 어쩌면 이미 로봇 팔을 구매했을 수도 있습니다. 이제 뭘 해야 할까요? 두 장치가 조화를 이루어 작동해야 합니다. 여기서 가장 중요한 요소는 서로 정보를 주고받을 수 있어야 한다는 점입니다. 공작기계가 멈출 때 팔이 작동하고 그 반대이므로, 서로의 작업에 대해 많은 것을 이해할 필요는 없습니다. 주로 사이클 시작 신호를 받고 자신의 사이클 부분이 완료되면 신호를 보내는 기능이 필요합니다.

팔에서 공작기계로

공작기계가 부품 가공을 마치고 도어를 열면 팔이 작동을 시작해야 합니다. 그 신호를 받고 블랭크를 집어 공작기계 픽스처로 이동시키고 놓은 뒤 대기 위치로 이동합니다. 놓는 단계에서 미묘한 차이가 있습니다. 터닝 같은 일부 공정에서는 클램핑되는 동안 부품이 제자리에 고정(또는 잡힘)되어야 합니다. 그래서 프로그램이 약간 더 복잡해지는데, 팔이 선반에 클램핑할 시간이라는 신호를 보내고 선반이 클램핑 완료 신호를 팔에 보내야 합니다.

공작기계에서 팔로

팔을 공작기계에 연결하고 서로 이해하게 하려면 어떻게 해야 할까요? 메카트로닉스를 안다면 어떤 팔과 어떤 종류의 CNC 공작기계든 연결할 수 있습니다. USB 포트를 통해 설정하거나 장비 릴레이 중 하나를 통해 직접 연결하는 등 다양한 방법이 있습니다. 그런 다음 팔의 출력 신호가 공작기계 프로그래밍 언어에서 이해되도록 작은 변환 프로그램을 작성합니다. 예를 들어, 팔이 알 수 없는 출력 대신 M 프로그램 신호를 보내 도어를 닫게 하는 식입니다.

하지만 메카트로닉스 엔지니어가 아니라면, 구매하려는 팔과 호환되는 장비나 제어 패널 종류를 살펴보는 것이 좋습니다. 사용 중인 공작기계가 목록에 없으면 제조사에 문의하세요. 그들은 확실히 알 것이고 설정을 도와줄 수 있습니다. 기술자 비용을 절약할 수 있는 매뉴얼이 있을 수도 있습니다.

CNC 공작기계 도어 프로그래밍

CNC 정밀 가공을 위한 자동화 생산 설정 시 중요한 특징은 공작기계 도어입니다. 자동으로 열리고 닫혀야 합니다. 이 옵션이 공작기계에 없다면 구매부터 시작하세요. 그리고 새 자동 도어를 구매해도 문제가 있을 수 있습니다. 주요 문제는 도어가 열리는 데 시간이 걸린다는 점입니다. 따라서 팔이 대기하거나 열리는 도어와 충돌할 수 있도록 지연을 설정해야 합니다.

또 다른 심각한 문제는 프로그램에 '도어 열기' 기능을 입력하고 그 뒤에 무언가가 있으면, 제어 패널이 도어가 즉시 열리지 않아 걸렸다고 생각할 수 있습니다. 공작기계에 이런 문제가 있다면 가장 간단한 조치는 팔을 프로그래밍하여 제어 패널의 '도어 열기/닫기' 버튼을 누르게 하는 것입니다(사람 공작기계 기술자처럼). 어렵지 않고 제어 패널과 도어를 가지고 씨름하며 시간과 노력을 낭비하지 않게 해줍니다.

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