스위스 연삭 혁신: 프리츠 스투더 AG의 정밀도와 자동화

이달 초, 저는 스위스 툰에 있는 본사에서 프리츠 스투더 AG(Fritz Studer AG)의 연례 모션 미팅(Motion Meeting)에 참석했습니다. (스투더는 유나이티드 그라인딩 그룹의 멤버입니다.) 올해 행사 주제는 '연삭의 예술(art of grinding)'이었고, 회사의 상태, 원통 연삭 기술의 최근 발전, 기본부터 고도로 맞춤화된 것까지 자동화 제품에 대해 많이 배울 수 있었습니다.

스투더의 2019년 매출은 회사 역사상 세 번째로 높았습니다. 자동차 산업에서 어려움을 겪었지만, 항공우주 분야에서 매출이 증가했습니다. S31, S33, 파보리트(Favorit) 같은 새로운 범용 원통 연삭 모델의 생산을 계속 늘리고 있습니다. 사실, 회사는 작년에 이 머신들을 100대 이상 판매했습니다.

자체 가공 능력 업그레이드

스투더는 스핀들 샤프트 같은 핵심 부품의 자체 가공 능력을 5축 및 턴밀 멀티태스킹 머신 추가로 업그레이드하고 있습니다. 또한 데이터 기반 개념을 사용하여 연삭 머신 생산을 간소화하는 스마트 팩토리 제조 개념을 계속 구현하고 있습니다.

머신 리빌딩 서비스

행사 중에는 2019년 최고 매출을 기록한 연삭 머신 리빌딩 서비스가 강조되었습니다. 스투더는 20년 동안 이 서비스를 제공해왔으며, 지금까지 400대 이상의 머신을 오버홀했습니다. 리빌드 과정에서 각 머신은 완전히 분해되고 새 부품으로 최적의 성능으로 복원됩니다. 고객은 머신 재구성이나 자동화 기능 추가를 요청할 수 있으며, 각 리빌트 머신에는 1년 보증이 제공됩니다. 고객은 자신의 머신이 리퍼비시되는 동안 사용할 대여 머신도 요청할 수 있습니다. 일반적인 머신 리빌드 비용은 동급 신품 머신의 약 절반입니다.

주요 기술 발전

스투더는 행사에서 몇 가지 중요한 연삭 기술 발전을 공개했습니다. 하나는 금속 본드 휠을 그라인더에 장착된 채로 드레싱하는 2세대 와이어드레스(WireDress) 와이어 EDM 휠 드레서입니다. 흥미로운 점은 이 새 버전의 여러 구성 요소가 적층 제조로 생산된다는 것입니다. 이 AM 부품은 회사의 IRPD(신속 제품 개발 연구소) 사업부가 제조합니다. IRPD는 1996년 스위스 장크트갈렌 대학에서 시작되어 2015년 유나이티드 그라인딩 그룹의 일부가 되었습니다. 그룹의 연삭 머신용 부품 생산 외에도, IRPD는 금속 및 플라스틱 부품 모두에 대해 다른 회사들을 위한 AM 컨설팅, 설계, 생산 서비스를 제공합니다.

또 다른 발전은 기존 유압식 동기 테일스톡 설계를 대체할 2세대 동기 테일스톡입니다. 새 버전은 유압 대신 전기 클램핑이 있는 서보 드라이브를 특징으로 합니다. 30mm 증가된 스트로크, NC 축과 스프링 장력을 모두 통한 센터 압력, 낮은 팁 압력, 공압 척을 제공합니다. 세 번째 발전은 공정 내 레이저 측정으로, 기존 기술 대비 60% 더 빠른 측정 시간을 제공한다고 합니다.

자동화 솔루션

회사는 또한 CNC 연삭 머신을 자동화하여 장시간 무인 운전을 가능하게 하는 다양한 방법을 강조하는 프레젠테이션을 제공했습니다. 이는 기성품 대안부터 고도로 맞춤화된 솔루션까지 범위가 다양합니다.

예를 들어, 이지이지(Easyload)는 길이 300mm, 직경 4~30mm의 샤프트 부품용 갠트리 로더를 갖춘 엔트리 레벨 모델입니다. 웬거 오토메이션 앤 엔지니어링 AG가 제조한 위스택(WeStack)과 위스피드(WeSpeed) 셀은 샤프트에서 척 부품으로의 그리퍼 빠른 교체를 가능하게 합니다. 고도로 맞춤화된 자동화 솔루션에는 부품 디버링, 브러싱, 측정, 탈자, 세척, 마킹 같은 공정이 포함될 수 있습니다.

회사는 또한 스투더 S31, S33, S41 원통 연삭 머신에 추가할 수 있는 플렉스로드(Flexload) 밀폐형 로봇 적재 유닛을 제공합니다. 유나이티드 그라인딩 북아메리카가 개발한 플렉스로드는 7번째 축 갠트리에 6축 로봇을 특징으로 합니다. 두 개의 그리퍼를 가진 로봇이 머신과 부품 수집 트레이 사이를 이동합니다.

마찬가지로, 회사는 6축 스토블리(Staubli) 로봇과 사람의 존재를 감지하기 위해 영역을 스캔하는 식 레이저를 특징으로 하는 협동 로봇 적재 시스템(위 비디오)도 제공합니다. 정의된 로봇 주변의 외부 또는 내부 구역 중 어디에도 사람이 들어오지 않았을 때, 로봇은 최대 속도로 작동합니다. 사람이 외부 구역에 들어오면 로봇이 느려집니다. 더 가까운 내부 구역에 사람이 들어오면 로봇이 멈춥니다. 구역이 사람으로부터 비워지면 작업자가 로봇을 재시작할 수 있습니다. 이는 일반적으로 산업용 로봇이 작업자 부상을 방지하기 위해 요구했던 안전 펜스나 인클로저의 필요성을 없애줍니다.