선로봇 로보틱스로 민첩한 튜브 절단 마스터하기: 정밀도와 효율성

튜브와 파이프는 많은 산업에서 절단 및 밀링 가공이 필요합니다. 그러나 기존의 튜브 절단 방식은 여러 가지 문제점을 안고 있습니다.

품질 문제와 반복성 부족은 흔한 골칫거리입니다. 따라서 튜브를 정확하게 절단하려면 먼저 몇 가지 작업을 수행해야 합니다.

대형 고가 절단기에 투자하거나, 수작업으로 인한 불일관성을 감수해야 합니다.

한편 핀란드의 한 기업이 로보틱스를 활용해 튜브와 파이프 절단을 쉽고 빠르게 만드는 시스템을 개발했습니다.

RoboDK의 오프라인 프로그래밍 소프트웨어를 활용해 CAD 모델을 정밀하게 밀링된 파이프로 원활하게 변환하는 방법을 찾아냈습니다.

기존 튜브 절단의 과제

튜브 절단 및 밀링에 대한 기존 접근 방식은 이상적이지 않습니다.

파이프 절단의 일반적인 옵션으로는 헤비듀티 파워 커터, 가스 커터, 밴드톱, 그라인더 등이 있습니다. 이들은 파이프를 자르는 작업 자체는 수행하지만, 정확성과 일관성은 일반적으로 낮습니다.

그 결과 이러한 일관성 부족은 매우 문제가 될 수 있습니다. 예를 들어 밴드톱 절단 시 작업자가 가하는 잘못된 장력은 절단 날의 불균일한 마모를 초래할 수 있습니다.

또한 다른 품질 문제도 자주 발생합니다. 여기에는 삐뚤어진 절단, 날 흔들림, 열악한 절단 반복성, 금속 튜브의 과도한 버(burr), 기타 결함이 포함됩니다.

파이프 절단의 정확성과 일관성을 개선하기 위한 일반적인 대안은 레이저 절단기를 사용하는 것입니다. 하지만 이 기계들은 종종 거대하고 비싸며 융통성이 없습니다. 예를 들어 특정 기계가 튜브 프로파일 절단에는 적합할 수 있지만, 튜브 측면에 창을 밀링하는 작업에는 부적합할 가능성이 큽니다.

결과적으로 이러한 과제들은 기존 튜브 및 파이프 절단 방식이 너무 경직되어 있음을 의미합니다. 매일 같은 유형의 튜브를 같은 유형의 절단으로 대량 생산하지 않는 기업의 요구에는 맞지 않습니다.

선로봇 로보틱스 소개

선로봇 로보틱스는 핀란드 라페엔란타에 본사를 둔 첨단 로봇 애플리케이션 제공업체입니다.

또한 로봇 포장, 3D 프린팅, 머신 비전 및 기타 로봇 서비스 등 다양한 솔루션을 전문으로 합니다. 2006년 금속 선반용 머신 텐딩 애플리케이션으로 첫 로봇 애플리케이션을 선보인 이후, 선로봇 로보틱스는 금속, 식품, 목재 산업 등 다양한 산업에 솔루션을 제공해 왔습니다.

이전에 맞춤형 아이스하키 스틱 제작을 위한 로봇 밀링 설정으로 팀의 애플리케이션 중 하나를 소개한 바 있습니다.

한편 선로봇 로보틱스 팀은 튜브와 파이프를 정확하게 밀링하는 문제 해결에 엔지니어링 역량을 집중했습니다.

선로봇의 유연한 로봇 밀링 시스템

팀은 고객이 쉽게 배치하고 프로그래밍하기 더 쉬운 시스템을 만들어야 한다는 것을 알았습니다.

튜브와 파이프 절단은 제조, 석유 및 가스, 토목 공학 등 광범위한 산업에서 필요합니다. 고도로 숙련된 로봇 통합자가 아니더라도 시스템을 사용할 수 있어야 하며, 이상적으로는 박스 개봉 즉시 사용 가능해야 합니다.

이러한 이유로 솔루션을 즉시 사용 가능한 독립형 유닛으로 설계했습니다. 로봇 시스템은 해상 컨테이너 내부에 장착되며, 컨테이너에는 6미터 튜브가 들어갈 수 있는 7미터 폭의 자동문이 있습니다.

이 시스템은 유연하게 설계되어 다양한 유형의 튜브에 사용할 수 있습니다. 예를 들어 위 영상에서는 밀링 툴과 플라스틱 튜브로 시스템을 보여주지만, 플라즈마 또는 레이저 커터와 스테인리스 스틸 파이프에도 유용할 수 있습니다.

팀의 로봇 설정

선로봇 로보틱스 팀은 튜브 절단 시스템을 구현하기 위해 몇 가지 핵심 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소를 통합했습니다.

결합한 기본 요소는 다음과 같습니다:

로봇 하드웨어

선로봇 로보틱스는 KUKA 로봇을 전문으로 하며, 로봇 셀의 핵심은 KUKA KR 120 2500 Pro입니다.

이는 KUKA의 Quantec Pro 라인업에서 나온 소형 고하중 로봇(120kg)으로, 다양한 산업의 요구를 충족하도록 특별히 설계되었습니다. 결과적으로 선로봇 로보틱스가 서비스하는 수많은 산업에 적합합니다.

시스템의 핵심 하드웨어 구성 요소는 다음과 같습니다:

• KUKA 로봇
• 필요한 절단 헤드(위 데모 영상의 경우 밀링 헤드)
• 안전 펜스 역할을 하는 해상 컨테이너의 자동문

소프트웨어 설정

팀은 튜브 절단 시스템을 사용하는 모든 사용자가 빠르고 직관적으로 프로그래밍할 수 있도록 하고 싶었습니다.

이러한 이유로 RoboDK를 기반으로 했으며, 이는 로봇 경험이 없는 신규 사용자도 접근 가능한 로봇 프로그래밍 인터페이스를 제공합니다.

핵심 소프트웨어 구성 요소는 다음과 같습니다:

• RoboDK를 통한 로봇 오프라인 프로그래밍
• Fusion 360을 선택한 CAD 프로그램으로 사용(절단 경로를 Fusion 360에서 생성해 RoboDK로 전송)

Fusion 360은 네이티브 플러그인을 통해 RoboDK와 원활하게 통합됩니다. 이 CAD 프로그램이 이와 같은 유연한 밀링 애플리케이션에 훌륭한 옵션인 이유를 이전에 논의한 바 있습니다.

선로봇 로보틱스의 다음 단계

선로봇 로보틱스 팀은 튜브 및 파이프의 민첩한 로봇 밀링 솔루션을 개발했습니다. 이제 다음은 무엇일까요?

선로봇의 CEO 사미 포르스티(Sami Pörsti)는 이미 다음 애플리케이션을 계획하고 있다고 설명합니다.

그는 다음과 같이 말합니다:

튜브와 파이프 절단에서 자주 겪는 과제는 무엇인가요? 아래 댓글로 알려주시거나 LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram 또는 RoboDK 포럼에서 토론에 참여해 주세요.