산업용 로봇
산업 제조
방폭 협동 로봇은 가연성 가스, 가연성 먼지 또는 발화성 섬유가 존재하는 환경에서 안전하게 작동하도록 특별히 설계되고 인증된 협동로봇입니다. 표준 산업용 코봇과 달리 이러한 특수 기계는 국내(예:중국 Ex 표준) 및 국제(유럽 ATEX/IECEx)의 이중 방폭 인증을 받았으며 IP68 보호 등급으로 밀봉되어 Zone 1 및 Zone 2 위험 지역에 배포하는 데 적합합니다. 석유 및 가스, 화학 처리, 군수품 취급과 같은 산업이 위험한 수동 작업을 자동화하려고 함에 따라 방폭형 협동로봇이 중요한 자동화 카테고리로 떠오르고 있으며 아직까지 대부분 미개발 상태입니다.
석유화학 공장, 정유소, 도장 공장, 탄약 시설의 근로자는 폭발성 대기에 매일 노출됩니다. 자재 취급, 장비 작동, 표면 코팅, 품질 검사 등 이러한 환경에서의 수동 작업에는 전기 스파크, 뜨거운 표면 또는 정전기 방전으로 인한 발화 위험이 내재되어 있습니다.
기존 자동화 솔루션은 이러한 환경에서 어려움을 겪었습니다. 표준 산업용 로봇은 위험 지역에 대한 인증을 받지 않았으며 방폭 인클로저로 개조하는 것은 복잡하고 비용이 많이 들며 종종 비실용적입니다. 그 결과 폭발성 환경에서 위험한 작업이 여전히 인간의 노동에 의존하고 있는 경우가 많습니다.
방폭 코봇은 모터 권선 및 인코더부터 케이블 글랜드 및 제어 전자 장치에 이르기까지 로봇 설계에 위험 지역 보호 기능을 직접 통합하여 이러한 격차를 해소합니다. 잠재적으로 스파크를 일으키거나 안전한 표면 온도를 초과할 수 있는 모든 구성 요소는 발화를 방지하도록 설계되었습니다.
이러한 코봇은 직관적인 프로그래밍, 유연한 배포, 인간에게 안전한 상호 작용 등 협업 로봇의 핵심 장점을 유지하는 동시에 분류된 위험 구역에 필요한 특수 보호 기능을 추가합니다.
국제 표준(미국 지침은 OSHA 로봇 안전 표준 참조)에 따라 폭발성 환경은 위험 물질의 유형과 존재할 가능성에 따라 분류됩니다.
방폭 코봇은 일반적으로 Zone 1, Zone 2(가스 대기) 및 Zone 21/22(먼지 대기)에 대해 인증을 받았으며 처리 공장 및 산업 시설의 대부분의 배포 시나리오를 포괄합니다.
방폭 인증 마크는 사용된 특정 보호 방법을 암호화합니다. "Ex db eb ib pxb IIC T5 Gb"와 같은 일반적인 표시는 여러 보호 계층을 나타냅니다.
유럽 등가 표시인 "Ex II 2G Ex db pxb IIC T4 Gb"는 Zone 1 가스 환경의 그룹 II(비채광) 장비에 대한 ATEX 지침 준수를 확인합니다.
선도적인 방폭형 코봇은 국내 인증과 유럽 인증을 동시에 획득했습니다. 이 이중 인증은 제품이 추가 규정 준수 작업 없이 전 세계적으로 배포될 수 있음을 의미하며, 이는 규제 관할권 전반에 걸쳐 활동하는 다국적 석유 및 가스 회사와 EPC 계약자에게 매우 중요합니다.
포괄적인 방폭형 협동로봇 포트폴리오는 다양한 애플리케이션 요구 사항에 맞게 다양한 페이로드 및 도달 범위 구성을 포괄합니다.
모든 모델은 6개의 자유도, EtherCAT/1KHz 제어 버스 및 -5°C~55°C의 작동 온도 범위를 갖추고 있습니다. 소음 수준은 전체 범위에서 60dB 이하로 유지됩니다.
로봇 팔은 시스템의 한 부분일 뿐입니다. 방폭 배포에는 일치하는 제어 인프라가 필요합니다.
방염 제어 캐비닛: IP65 보호, 경보 조명 및 포괄적인 I/O 확장 기능을 갖춘 풀사이즈 인클로저입니다. 풍부한 외부 인터페이스는 Zone 1 및 Zone 2 가스 및 먼지 환경에 적합합니다. 여러 디지털 및 아날로그 I/O 채널이 필요한 복잡한 설치에 적합합니다.
양압 제어 캐비닛: 컴팩트한 디자인, IP65 등급, 배포가 더 쉽습니다. 폭발성 대기의 유입을 방지하기 위해 양의 내부 압력을 유지합니다. 더 작은 설치 공간이 필요한 공간 제약이 있는 설치에 이상적입니다.
두 캐비닛 유형 모두 EtherCAT 필드버스, Modbus-TCP, RS485 통신을 지원하고 비상 정지, 안전 정지, 디지털 I/O 및 차동 엔코더 입력을 제공합니다.
로봇식 연료 공급 시스템은 연료 공급 과정에서 휘발유 증기에 사람이 노출되는 것을 방지합니다. 협동로봇의 방폭 인증은 연료 디스펜서 주변의 증기가 풍부한 구역에서 안전한 작동을 보장하는 동시에 정밀도가 높아 다양한 차량 유형에 대해 정확한 노즐 위치를 지정할 수 있습니다.
스프레이 페인팅과 파우더 코팅은 용제 증기와 가연성 먼지 입자로 인해 폭발성 대기를 생성합니다. 드래그 앤 티치 프로그래밍을 갖춘 방폭형 코봇을 사용하면 작업자가 스프레이 경로를 직관적으로 정의할 수 있으며, VR 안내 프로그래밍을 통해 위험 구역에서 숙련된 기술자의 필요성이 더욱 줄어듭니다.
탄약 제조 및 추진제 장전에는 점화 임계값이 극도로 낮은 물질이 포함됩니다. 방폭형 코봇은 품질 보증에 필요한 정밀도와 반복성으로 충전, 조립, 검사 작업을 처리하는 동시에 작업자와 안전한 거리를 유지합니다.
화학 공장에서 협동로봇은 구역 1 또는 구역 2로 분류된 영역에서 샘플링, 밸브 작동, 용기 청소 및 재료 이송을 수행합니다. 크기가 작아 공정 공장 레이아웃의 일반적인 제한된 공간에 배치할 수 있습니다.
방폭 기능 외에도 이제 업계 최초로 극한의 열 환경에 특화된 코봇을 사용할 수 있습니다. 이러한 극한 온도 모델은 -30°C~80°C 범위(표준 -5°C~55°C와 비교)에서 작동하며 전체적으로 IP68 보호 기능을 갖추고 있습니다.
냉동 식품 창고, 의약품 냉장 보관, 아이스크림 생산 등 저온 유통 물류에는 지속적인 영하의 온도에서 안정적으로 작동하는 로봇이 필요합니다. 표준 코봇은 -5°C 미만에서 윤활유 농축, 센서 드리프트 및 케이블 취약성을 경험합니다. 극한 온도 모델은 처음부터 -30°C에서도 성능을 유지하도록 설계되었습니다.
다른 극단에서는 열간 단조 분무 담금질 응용 분야에 배치된 코봇이 1,200°C 근처의 공작물에서 작동합니다. 문서화된 배포 중 하나에는 열간 단조 공정에서 이형제 스프레이를 수행하는 코봇이 포함되었으며, 극심한 열 순환, 유도 히터의 40kW 전자기 간섭 및 정격 탑재량을 초과하는 지속적인 과부하가 적용되었으며 2년 넘게 고장 없이 지속적으로 실행되었습니다.
방폭형 협동로봇을 지정할 때 표준 선택 기준 외에 다음 요소를 고려하세요.
구역 분류: 특정 위험 지역 분류(영역 1, 영역 2, 영역 21, 영역 22)를 확인하고 협동로봇의 Ex 표시가 요구 사항을 충족하는지 확인하세요.
가스 그룹 호환성: IIC 인증은 가장 광범위한 가스(수소 포함)를 포괄합니다. 귀하의 응용 분야에 덜 까다로운 가스 그룹(IIA 또는 IIB)이 포함된 경우 IIC 인증 장비는 내장된 안전 여유를 제공합니다.
온도 등급: 협동로봇의 최대 표면 온도 등급(T 등급)이 작업 공간에 있는 모든 재료의 자동 점화 온도보다 낮은지 확인하세요.
제어 캐비닛 선택: 캐비닛 유형을 설치에 맞게 선택하십시오. 광범위한 I/O를 갖춘 모든 기능을 갖춘 방폭형 설치, 컴팩트한 배포를 위한 양압.
케이블 배선: 위험 지역 설치에는 방폭 경계의 무결성을 유지하는 인증된 케이블 글랜드, 도관 및 라우팅 방식이 필요합니다.
아니요. 표준 코봇은 폭발성 대기에 맞게 설계되거나 인증되지 않았습니다. 전기 부품, 모터 및 커넥터는 불꽃을 일으키거나 안전한 표면 온도를 초과하여 점화 위험을 초래할 수 있습니다. 특정 방폭 인증(Ex 마킹)을 보유한 코봇만 분류된 위험 구역에 배치되어야 합니다.
IP68은 가장 높은 침투 보호 등급으로, 완전한 방진 성능과 물 속에서 지속적인 침수를 견딜 수 있는 능력을 나타냅니다. 방폭 코봇의 경우 IP68은 내부 전자 장치가 주변 대기로부터 완전히 밀봉되도록 보장합니다. 어떤 작동 조건에서도 폭발성 가스나 먼지가 인클로저에 유입되지 않습니다.
방폭형 코봇은 특수 인클로저, 인증된 구성 요소 및 이중 인증 프로세스로 인해 표준 산업 모델보다 가격이 더 높습니다. 그러나 이는 위험 구역에서의 육체 노동 비용(위험 수당, 교육, PPE 및 사고 위험 포함), 표준 로봇 개조의 비실용성, 규정 준수 부담 등 대안과 비교하여 평가되어야 합니다. 위험한 작업의 자동화가 목표인 응용 분야의 경우 특수 제작된 방폭형 코봇이 일반적으로 가장 비용 효율적인 경로를 제공합니다.
방폭 협동 로봇은 산업 자동화의 중요한 격차를 메워 표준 로봇이 작동할 수 없는 환경에 협동로봇의 유연성과 사용 편의성의 이점을 제공합니다. 이중 인증된 보호 방법, IP68 밀봉 및 6kg~20kg의 페이로드 옵션을 갖춘 이 특수 코봇은 석유 및 가스, 화학 처리, 자동차 도장 및 군수품 처리 전반에 배포할 준비가 되어 있습니다.
극심한 온도 문제에 직면한 시설의 경우 최신 극한 온도 협동로봇 모델은 작동 범위를 -30°C ~ 80°C로 확장하여 저온 유통 물류 및 열간 단조 공정에서 자동화 가능성을 열어줍니다.
관련 자료:
– 협동 로봇에 대한 전체 가이드 - 유형, 선택 및 적용
– Cobot ROI 계산기 — 중소기업 제조에 대한 투자를 정당화합니다.
– 자동차 등급 협동로봇 — IATF16949가 로봇 품질에 미치는 영향
최종 업데이트:2026년 3월. 이 문서에 언급된 인증 세부정보 및 보호 표시는 공개적으로 사용 가능한 제품 사양 및 국제 표준 문서를 기반으로 합니다.
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