암로이드(Armroid): CNC 선반 터닝을 혁신하는 내장형 로봇

암로이드(Armroid)는 CNC 선반 내부에 패키지된 내장형 로봇입니다. 이 비디오는 공작 기계 내부에서 로봇의 기능을 보여줍니다.

정밀 가공 산업에서 현재 가장 큰 두 가지 트렌드는 자동화와 원-셋업 가공 완료이며, 이는 지속적인 숙련공 부족 때문입니다. 그렇다면 이 두 트렌드가 자동화가 약속하는 일관성과 적은 인력, 멀티태스킹 가공이 제공하는 시간과 비용 절감을 필요로 하는 기계 공장을 위해 하나의 CNC 기계에 통합된다면 좋지 않을까요? 한 공작 기계 OEM이 그러한 제품을 개발하여 두 CNC 선반 모델에서 이 효율적인 조합을 미국에서 이용 가능하게 만들었습니다.

오쿠마 아메리카(Okuma America Corp.)는 암로이드 로봇을 LB3000 EX II 수평 선반과 멀터스 B250II(Multus B250II) CNC 멀티태스킹 기계에 패키징하여, 많은 이점을 가진 이미 통합된 자동화 솔루션을 도입했습니다. 내장형 로봇 설계는 현장 바닥 공간을 절약하고 쉬운 이동성을 가능하게 할 뿐만 아니라, 로봇이 회사의 OSP 기계 제어를 통해 프로그래밍되고 제어되므로 작업자의 일을 단순화합니다. 따라서 로봇용과 기계용 두 개의 제어를 배우는 대신, 하나의 제어만 이해하면 시스템을 실행하는 데 필요한 모든 것입니다.

암로이드의 올인원 설계는 부품 로딩과 언로딩을 제공할 뿐만 아니라, 기존 로봇이 제공할 수 없는 가공 작업 구역 내 공정 중 지원도 제공합니다. 여기에는 채터 억제, 칩 제거, 기계 내 청소가 포함됩니다.

여러 가지 사용 방법(Several Ways to Use It)

케빈 크라이스키(Kevin Kraieski), 오쿠마 아메리카 수석 애플리케이션 엔지니어에 따르면, 중량 배치 생산에 가장 적합한 이 유연한 암로이드 CNC 선반은 로봇과 함께 사용하거나 표준 기계로 로봇 없이도 사용할 수 있습니다. "모바일 스토커 테이블을 옆으로 치우고 암로이드를 가공 작업 구역 위에 주차된 상태로 둘 수 있습니다." 그가 설명합니다. "그래서 2~3개 부품을 가동하고 싶다면 자동화 없이 할 수 있습니다. 일반 기계처럼 셋업하면 됩니다."

주간에는 인간 작업자와, 야간에는 암로이드로 라이트아웃 교대를 운영하는 것은 기계 공장의 이점을 위해 완전한 기계 도구의 전체 기능을 사용하는 또 다른 예입니다. 로봇은 작업자가 소량 배치를 처리하며 부품 로딩/언로딩 및 기타 유연한 작업을 수행하는 동안 대기할 수 있고, 그러면 로봇에 의한 자동 작업이 라이트아웃 공정으로 완료될 수 있습니다.

인간/로봇 협업이 원하는 경우, 로봇의 모션 프로그램은 OSP 제어판의 안내 프롬프트에 따라 입력된 시작점과 끝점, 파라미터를 표시하여 최적의 모션 경로를 자동으로 생성합니다.

최적 장비 선택(Choosing the Optimal Equipment)

샤프트 타입 부품 또는 척 타입 부품이 암로이드 CNC 선반에서 가동될지 아는 것은 적용에 가장 효율적인 공작물 스토커 옵션을 선택하는 데 중요합니다. 그런 다음 사용자는 심플 스토커(틸트 랙 포함), 피치 피드 컨베이어, 테이블 타입 플랜지 스토커 중에서 결정할 수 있습니다.

옵션이 선택되면 다양한 크기의 스토커가 있습니다. 데이비드 피셔(David Fischer), 오쿠마 제품 매니저가 설명합니다. "척킹 부품의 경우 6개 스테이션이 있는 스토커가 있습니다. 그리고 부품 가용 개수를 늘리기 위해 10-스테이션 유닛을 개발 중입니다. 샤프트 타입 부품의 경우, 부품 수량과 크기 범위에 기반한 여러 다른 스토커를 제공합니다."

다음은 엔드 이펙터 옵션으로, 샤프트 부품 로딩용 평행 공작물 핸드, 플랜지 부품 로딩용 트리플-그립 공작물 핸드, 칩을 제거하고 절삭 중 가공 작업 구역을 청소하는 냉각수 및 에어 블라스트용 혼합 블라스팅 노즐이 포함됩니다. 채터를 억제하는 공작물 지지 롤러도 사용할 수 있습니다.

오쿠마가 그리퍼를 제공하지만, 공장은 암로이드 적용을 위해 자체 그리퍼를 개발하는 대안을 선택할 수 있습니다.

안전하게, 단순하게(Play it Safe, Keep it Simple)

오쿠마는 적용에 맞게 암로이드를 커스터마이징하는 많은 옵션을 제공하지만, 안전과 사용 편의성을 보장하는 표준 기능도 함께 제공됩니다.

기계 도구 구성요소와 작업자의 안전을 위해, 시스템 내에 충돌이 없을 것임을 검증하는 것이 중요합니다. 따라서 암로이드는 비용이 많이 드는 기계/로봇 충돌을 방지하기 위해 제조사의 충돌 회피 시스템을 탑재하고 있습니다. 시스템의 사전 작업 3D 시뮬레이션은 실제 절삭보다 몇 초 앞서 실시간 가상 애플리케이션을 실행하여, 기계가 충돌을 방지하기 위해 자동으로 정지할 수 있게 합니다.

충돌 회피 시스템은 암로이드의 오픈 아키텍처 OSP 제어에서 데이터를 공유하며, 사용하기 쉽고 편리한 기능을 제공합니다. 폐쇄형 CNC와 달리, 오픈 아키텍처 제어 시스템은 커스터마이징과 지속적인 업그레이드를 위한 플랫폼을 제공합니다. 작업자는 무료 서드파티 앱을 다운로드하고, 선호하는 앱에 바로가기를 추가하거나, 심지어 자신만의 앱을 작성할 수 있습니다. 제어장치에는 6,000개 이상의 기계 데이터 포인트에 대한 전체 읽기/쓰기 액세스를 가능하게 하는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스가 포함됩니다.

암로이드와 매우 유사하게, 오쿠마의 스탠드로이드(Standroid)도 독립형 로봇 패키지입니다. 그러나 스탠드로이드는 로봇이 더 커서 6개 VMC 모델에서 사용할 수 있으며, 더 큰 부품을 처리하도록 설계되었습니다.

OSP-P300 제어(멀티태스킹 기계 B250II에 암로이드 탑재 시 표준)는 여러 방식으로 셋업 시간을 단축합니다. 예를 들어, 대부분의 작업을 한 화면에서 완료할 수 있고, 워크플로 기반 운영 체제를 만들 수 있으며, 통합된 공장 바닥 및 비즈니스 통신 채널에 쉽게 연결할 수 있고, 툴링 리스트/셋업 스프레드시트, 공정 문서, 기타 유용한 셋업 도구에 편리하게 액세스할 수 있습니다. 이 제어장치는 알람 발생 시 작업자나 관리자의 휴대폰으로 이메일을 보낼 수도 있도록 구성할 수 있습니다.

프로그래밍(Programming)

오쿠마와 그 대리점들은 고객이 OSP 제어와 장비에 익숙해지도록 교육합니다. 크라이스키는 오쿠마 공작 기계에 이미 익숙한 작업자라면 암로이드 프로그래밍이 간단하다고 설명합니다. 로봇 모션 파일 생성을 위한 메뉴 레이아웃이 회사의 어드밴스드 원-터치(Advanced One-Touch) 가공 시스템과 유사하다고 말합니다.

부품에 대한 기계 도구 프로그래밍은 CAD/CAM 시스템에서 오프라인으로 수행할 수 있습니다. 로봇 프로그래밍은 생성할 파일을 불러와 기계 제어에서 완료합니다. "암로이드는 부품이 어디에 있는지, 어디에 내려놔야 하는지 알면 됩니다." 피셔가 설명합니다. "그리고 그 사이의 모션 경로는 충돌 회피 소프트웨어(3D 모델이 기계를 통한 명확한 경로 생성)를 사용하여 암로이드가 계산합니다."

그는 기존 로봇의 경우 작업자가 이 모든 움직임을 로봇에 가르쳐야 한다고 덧붙입니다. 따라서 이 프로세스는 로봇을 수동으로 가르칠 필요성을 없애 시간을 절약합니다.

비용 절감(Lower Costs)

암로이드의 내장형 설계는 많은 이점을 가진 컴팩트하고 유연한 시스템으로, 이는 더 낮은 투자 및 운영 비용과 더 높은 ROI로 이어집니다. 예를 들어, 셋업 변경은 로봇 통합업체 없이 내부에서 처리할 수 있어 가동 중단 시간이 크게 줄어들고 배치 비용이 낮아집니다.