정밀도, 비용 절감, 유연성을 위한 11가지 강력한 로봇 절단 솔루션

로봇 절단은 로봇을 훌륭하게 활용하는 방법입니다. 하지만 어떤 절단 애플리케이션이 로봇 자동화에 적합할까요?

자동화하고 싶은 절단 작업이 몇 가지 있을 수 있습니다. 자동 절단에는 품질 및 자재 활용도 향상, 인건비 절감, 유연성 증대 등 다양한 이점이 있습니다.

시도해 볼 만한 11가지 로봇 절단 애플리케이션 목록입니다.

1. 로봇 플라즈마 절단

플라즈마 절단은 20,000°C 이상의 이온화 가스 제트를 사용합니다. 제조사들은 금속 가공, 농업 장비 유지보수, 자동차 수리 등 다양한 상황에서 사용합니다. 로봇에 플라즈마 절단 툴을 장착하고 절단선을 따라 천천히 이동시킵니다. 이온화 제트가 재료를 녹이고 동시에 절단 부위에서 폐기물을 날려 보냅니다.

다른 절단 방식과 비교해 로봇 플라즈마 절단은 상대적으로 전력 소비가 높습니다.

2. 로봇 레이저 절단

매우 흔한 로봇 애플리케이션으로, 고출력 레이저 툴을 로봇 손목에 장착합니다. 로봇 레이저 절단은 자동차, 주얼리, 의료기기 제조 등 산업에서 사용됩니다.

레이저 절단 로봇은 재료를 매우 효율적으로 절단하며 에너지 소비가 적습니다. 하지만 레이저 절단으로 달성 가능한 생산 속도는 절단하는 재료의 종류와 두께에 따라 다릅니다.

3. 로봇 목재 절단

앞의 두 가지보다 덜 흔한 애플리케이션일 수 있습니다. ‘로봇 목재 절단’은 이전 예시들처럼 절단 방식이 아닌 절단되는 재료를 지칭합니다. 레이저, 원형 톱 등 다양한 툴로 목재를 절단할 수 있습니다.

절단 작업의 정확성과 효율을 높이고 싶다면 로봇 목재 절단이 적합합니다. 적절한 로봇 프로그래밍 소프트웨어로 복잡한 디자인 절단도 쉽게 구현할 수 있습니다.

4. 로봇 파이프 절단

파이프 절단은 로봇으로 중공 튜브나 파이프를 절단하는 것입니다. 일반적인 재료는 금속과 플라스틱입니다.

로봇 파이프 절단에 적합한 다양한 절단 방식이 있습니다: 연마제, 톱질, 레이저 절단. 각각 로봇 프로그래밍 시 약간 다른 접근이 필요할 수 있습니다. 예를 들어 레이저 절단은 레이저를 로봇에 장착하지만, 밴드 톱 절단은 로봇이 공작물을 잡고 이동시킵니다.

플라스틱 튜브 절단에 로봇을 활용한 사례는 Sunrob Robotics 케이스 스터디에서 확인하세요.

5. 로봇 열선 절단

열선 절단은 가열된 금속 와이어로 폴리스티렌 폼을 절단합니다. 영화 소품 제작이나 건축 모형 제작에 자주 쓰입니다. 큰 이점은 폼 연소 시 발생하는 유해 가스에 작업자가 노출될 위험을 줄여준다는 점입니다.

로봇으로 열선 절단을 구현하는 두 가지 접근이 있습니다. 하나는 열선을 로봇 끝에 고정하는 것이고, 다른 하나는 로봇이 폴리스티렌 공작물을 잡고 고정된 열선을 통과시키는 것입니다.

6. 로봇 빔 절단

로봇 빔 절단은 로봇으로 금속, 목재 등 재료의 빔을 절단하는 것입니다. 예를 들어 구조용 I-빔 코핑에 자동화를 사용하면 수동 절단보다 품질이 좋고 실수가 적습니다.

사용 재료에 따라 레이저 절단, 톱질, 화염 절단, 플라즈마 절단 등 다양한 절단 방식을 선택할 수 있습니다.

7. 로봇 금속 절단

강철, 알루미늄, 철 등 많은 금속을 로봇으로 절단할 수 있습니다. 앞서 언급한 다양한 절단 방식을 금속 절단에도 사용할 수 있습니다.

또한 공작기계 연구자들은 로봇으로 금속을 절단할 때 재료의 강성(stiffness)이 핵심 고려 요소라고 지적합니다. 절단 중 재료에 필요한 힘을 가할 수 있도록 충분한 강성을 가진 로봇을 선택해야 합니다.

8. 로봇 화염 절단

화염 절단은 산소와 가스 같은 연료원을 사용해 고에너지 화염을 만듭니다. 이 툴을 로봇 끝에 장착해 재료를 녹여 절단합니다. 로봇 화염 절단은 금속 탄소강, 저합금강, 주철 등에 사용할 수 있습니다.

화염 절단의 장점은 다른 방식처럼 별도 전원 공급장치가 필요 없다는 점입니다. 산소와 가스 실린더, 화염 절단 툴만 있으면 됩니다.

9. 로봇 플라스틱 절단

플라스틱은 앞서 언급한 많은 로봇 절단 방식으로 절단할 수 있습니다. 하지만 아직 언급하지 않은 방식 하나가 초음파 절단입니다. 이 로봇 절단 방식은 초음파 에너지를 사용해 플라스틱을 자릅니다.

플라스틱 초음파 절단의 이점은 절단선을 따라 융착 효과가 생겨 깔끔한 절단면을 만든다는 점입니다. 또한 다른 절단 방식보다 열 발생이 적습니다.

10. 로봇 석재 절단

컴퓨터 수치 제어(CNC) 톱은 수년간 석재 가공 산업에서 사용되어 왔습니다. 하지만 로봇 석재 절단이 석재 절단 애플리케이션에서 인기를 얻고 있습니다.

기존 절단 방식과 비교해 석재 가공업자들은 로봇이 유지보수가 적게 들고 설치 면적이 작다는 걸 발견합니다. 또한 효율을 높이고 생산 공정 성능을 향상시킵니다.

11. 로봇 워터젯 절단

마지막으로 로봇 워터젯 절단은 산업 전반에서 인기 있는 절단 방식입니다. 예를 들어 의료 산업에서 수술 기구 블랭킹과 의족 절단에 워터젯 절단을 사용합니다. 유리 제조에서는 스테인드글라스와 주방 백스플래시 제작에 쓰입니다.

워터젯 절단은 고압 물 제트로 재료를 절단합니다. 결과적으로 매우 지속 가능한 절단 방식입니다. 하지만 이 방식은 다른 방식보다 추가 시간이 걸릴 수 있습니다.

어떤 형태의 로봇 절단을 선택하든, 절단 툴을 로봇과 통합해 프로그래밍하기 쉽게 만들고 싶을 것입니다. 방법에 대한 팁은 ‘로보디케이로 모든 엔드 이펙터 사용하기 5분 가이드’를 확인하세요.

귀사의 비즈니스에 도움이 될 로봇 절단 애플리케이션은 무엇인가요? 아래 댓글로 알려주시거나 LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram, 또는 로보디케이 포럼에서 토론에 참여하세요.