펀칭/레이저 복합기로 확장 가능한 모듈형 펀칭기

공학박사 알렉산더 에버트(Alexander Ebert): TRUMPF Werkzeugmaschinen, TruPunch 및 TruMatic 시리즈 제조 라인 책임자

감수: 한국트럼프지엠비에이취(주) 마케팅부 한승경 과장

펀칭기를 펀칭/레이저 복합기로 확장한다? TRUMPF는 이 아이디어를 실제로 구현하였다. 처음에 고객의 제안이 추상적으로 들렸지만, TRUMPF는 이를 실질적인 제품으로 Euroblech에서 선보였다. 고객의 상황에 맞게 적용이 가능하고 비용도 현실적이며, 컴팩트하고 자동화가 가능한 컨셉트의 장비이다. 사용자는 새로 개발된 이 입문형 기계 TruPunch 1000을 사업의 발전 정도에 따라 컴팩트한 펀칭/레이저 복합기인 TruMatic 1000 fiber로 확장할 수 있다. 이 장비는 홀도 펀칭하고, 브래킷을 벤딩하며, 탭을 성형할 뿐만 아니라 레이저 기계로도 사용할 수 있어서 유연성은 문제가 되지 않았다. TruPunch 1000은 프로페셔널한 펀칭 가공의 성공적인 발판을 제공한다. 사용자는 이 장비로 펀칭, 탭 성형, 관통구 설치, 브래킷 벤딩 등의 작업을 할 수 있다. 최대 6.4mm 두께의 판재를 1분 당 600 스트로크로 가공할 수 있지만, 설치면적은 6.4m x 4.9m에 불과하다. 이 면적은 이전 모델에 비해 약 15% 정도 적은 크기이다.

 

성공적인 형태 전환

3kW TruDisk 고체 레이저를 장착하면 TruPunch 1000은 구멍도 펀칭하고, 브래킷을 벤딩하고 탭도 성형하는 TruMatic 1000 fiber가 된다.

콤비 테크닉이 제공하는 다양한 제품제조 가능성을 위해 “컴팩트한 기계”에 레이저를 한 대 장착하려고 했던 사용자는 모듈형 시스템 덕분에 가능하게 되었다. TruPunch 1000은 고객이 원하는 경우 레이저 커팅 시스템, 진공 장치 그리고 레이저 빔 보호장치를 추가로 장착할 수 있다. 3kW TruDisk 고체 레이저를 장착하면 펀칭기가 펀칭/레이저 시스템이 된다. 이러한 구성은 두 번째 신제품인 TruMatic 1000 fiber와 일치한다. 이 기계는 트럼프에서 처음으로 제공하는 스타터 복합 기계로, 고객들은 그만큼 쉽게 순수한 펀칭 가공에서 펀칭 레이저 기술로 갈아탈 수 있게 된다. TruDisk 고체 레이저를 이미 가지고 있다면, TruMatic 1000 fiber를 트럼프 레이저 네트워크를 통해 가동할 수 있다. 이 기계가 가격 면에서 매력적이어서, 성능을 포기할 필요는 없다. TruMatic 1000 fiber의 가공 데이터는 이전의 TruMatic 3000 fiber의 데이터와 일치할 정도이다.

공중에 있는 펀칭 헤드가 공간을 절감한다

모듈형 컨셉트의 기본은 신제품인 두 1000 시리즈의 완전히 새로운 구동 장치로 완성된다. 특허 받은 델타 드라이브(Delta-Drive) 구동 장치는 산업용 펀칭 기술의 세계를 흔들어 놓았다. 트럼프의 개발자들은 소형 기계를 제작하고, 판재 취급을 용이하게 위한 방법들을 마련하기 위해 이 특수한 구동 장치를 고안했다. 하이라이트는 델타 드라이브를 사용하면서 가공 시 전형적인 작업 테이블의 Y 축 이동이 필요 없어졌다는 점이다. 델타 드라이브 덕분에 펀칭 헤드가 이 방향으로 거의 “날아다니는“ 것이 가능해졌기 때문이다. 이는 두 개의 서보 모터에 의해 움직이는 두 개의 볼 스크류 스핀들을 사용함으로써 가능하다. 이들 볼 스크류 스핀들이 같은 방향으로 돌아가면, 펀칭 헤드가 Y축에서 이송된다. 스핀들 두 개가 반대 방향으로 돌아가면 펀칭 스트로크가 활성화된다. 펀칭 드라이브가 이송 운동을 위해 사용되고, 작업 테이블은 함께 움직일 필요가 없기 때문에 Y축이 훨씬 더 강력하게 가속될 수 있다. 이로 인해 펀칭 프로세스가 더욱 역동적이 되고 기계는 더욱 생산적이 된다. 작업 테이블과 판재 사이의 상대적 움직임이 줄어들어 걸림 위험이 최소화되고, 그로 인해 프로세스가 더욱 안전해진다. 마지막으로 움직이는 서포트 테이블이 없어짐으로써 기계가 차지하는 공간이 현저히 줄어든다.

TruPunch 1000과 TruMatic 1000 fiber는 최대 180mm x 180mm 크기의 제품을 자동으로 선별할 수 있다. 가공된 제품은 슬라이드를 통해 직선으로 움직이는 선별 유닛으로 간다. 여기에서 400mmx 300mm 크기의 각기 다른 네 개의 박스 안으로 선별되어 들어간다. 박스들은 기계 아래에 위치하고, 작업자는 선별된 부품을 쉽게 꺼낼 수 있다.

스커트 형태의 빔 보호장치

위 그림은 TruPunch 1000에 레이저를 추가 장착하는 데에 사용하는 컴포넌트들이다. 쉽게 알아볼 수 있도록 보호 후드는 포함하지 않았다.

펀칭 헤드의 운동은 부품을 제거하는데 있어 다른 가능성도 제공한다. 트럼프는 TruPunch 1000에는 옵션으로, TruMatic 1000 fiber에는 기본 사양으로 400mm x 1250mm 크기의 제품 플랩을 제공한다. 이 제품 플랩에는 센서가 장착되어, 이 센서가 모든 제품이 안전하게 기계 작업 영역으로부터 배출되었는지를 감지한다. 비교적 큰 이 제품 플랩을 통해 펀칭 모드와 레이저 모드에서도 길고 넓은 제품을 컨테이너로, 유로 팔레트 또는 컨베이어 벨트로 배출할 수 있다.

TruMatic 1000 fiber 기계도 가능한 컴팩트해야 한다는 요구 조건이 있었다. 따라서 트럼프는 이 모듈형 시스템을 위해 특별히 공간을 많이 차지하지 않는 빔 보호장치를 개발하였다. 이 보호 하우징은 스커트처럼 생겼고, 기계 테이블에 꼭 맞게 밀착된다. 펀칭 모드 시 이 보호 하우징은 아래쪽으로 움직이고, 작업자가 직간접적으로 프로세스를 확인할 수 있도록 허용한다. 하지만 프로그램 진행 중 레이저 가공이 시작되는 즉시, 하우징은 올라가고 레이저 가공 유닛에 고정된 후드가 델타 드라이브 위로 내려온다. 가공 프로세스 중에 얕은 각도로 가공 테이블의 브러쉬 아래로 나올 수 있는 근소한 산란 빔은 위로 상승한 스커트가 차단한다. 이 때 두 개의 레이저 빔 보호글라스를 통해서 프로세스 진행 중에 육안 검사를 할 수 있다.

자동화 버전에서도 위의 두 1000 시리즈는 다른 모든 기계들보다 컴팩트하다. 이 두 시리즈에는 추가로 새로 개발된 Sheetmaster Compact가 연결된다. 이 장치는 중간 포맷 사이즈의 판재를 로딩하고, 최적화된 로딩 사이클 덕분에 안전하게 생산 시간과 동시에 마이크로조인트된 제품과 나머지 잔재를 언로딩 한다. 오늘날 사용자들의 요구 사항에 맞게, 이 두 기계는 터치스크린을 통해 직관적으로 제어할 수 있다. 모바일 컨트롤 앱도 있어서 태블릿을 통한 원격 조작이 가능하다. 프로그래밍하려면 TruTops Boost Punch 소프트웨어가 필요하다.

사용자에게는 어떤 혜택이 있을까?

두 신제품 1000 시리즈가 사용하는 델타 드라이브 구동 장치 덕분에 판재와 작업 테이블은 Y 축으로 움직일 필요가 없다. 델타 드라이브를 이용하여 펀칭 헤드가 Y 축으로 „날아다니기“ 때문이다.

모든 특성, 기능, 옵션을 종합해 보면, 업그레이드가 가능하고 자동화가 가능한 TruPunch 1000이라면 사업을 조금 넓히기 위해 리스크 없이 CNC 판재 가공 비즈니스에 들어설 수 있다는 결론에 이르게 된다.

TruMatic 1000 fiber은 레이저 기계로 절단하고 제품에 다양한 포밍과 탭 가공을 하고자 하는 사용자들에게 작합한 스타터 모델이다. 레이저를 주로 사용하는 작업자라면, 유연하고 크게 설계된 제품 플랩과 소형 제품 배출 기능으로 진정한 장점을 누릴 수 있다.

이 새로운 유형의 기계에 있어서 핵심적인 혁신 기술은 델타 드라이브 구동 장치로, 이 구동 장치는 처음으로 펀칭 헤드를 움직이게 하는 장치이다. 트럼프에 따르면 모듈형 시스템에 델타 드라이브를 연결함으로써 펀칭 가공과 레이저 가공의 새 시대가 열렸다고 한다. 마지막으로 이 시스템의 뛰어난 유연성으로 사용자들은 간단하게 그리고 안전하게 새로운 가공 프로세스로 들어서거나 갈아탈 수 있다.