로봇 암이 레일 정비를 가속화하다

인덱서블 인서트를 풀고 조일 때에 레일 정비의 오류를 최소화하기 위해, 한 기계 엔지니어링 업체가 로봇 암을 이용하여 이 절차를 자동화하였다.

위르겐 비베(Jürgen Wibbe): NSI CAD/CAM Technik GmbH 기술 마케팅

전세계적으로 철도 및 운송 회사에게는 운영 사업 외에도 기술 유지도 중요한 관건이다. 이는 레일 유지보수에도 적용되고 있다. 열차의 시간 개념이 엄격해지면서, 교통부하가 증가되고, 바퀴와 레일 접촉에 의한 접촉 피로로 이어지고 있다. 레일의 마모 현상을 제거하고 다시 매끄럽게 하기 위해서는 프로파일링 목적으로 밀링 작업을 해야 한다.

안전한 터닝 절차가 작동 시간을 개선한다

Schweerbau의 이동식 레일 밀링기 HSM(High Speed Milling)은 레일 밀링기를 훨씬 사용하기 좋게 만들어 주는 새로운 기술적 지원 수단을 갖추고 있다.

Schweerbau의 이동식 레일 밀링기 HSM(High Speed Milling)은 레일 밀링기를 훨씬 사용하기 좋게 만들어 주는 새로운 기술적 지원 수단을 갖추고 있다. 이 솔루션은 NSI CAD/CAM Technik과 Mevert Maschinenbau와 협력하여 실현되었다. Mevert는 수년 전부터 Schweerbau에 레일 및 스위치 유지보수를 위한 가공기술을 공급하고 있다. 2대의 밀링 차량에는 각각 2개의 밀링 유닛이 있고, 이 밀링 유닛은 밀링휠 당 인덱서블 인서트가 720개인 2 x 8 세그먼트로 구성된다. 밀링 절차의 작동 부하에 따라 인덱서블 인서트가 무뎌지고, 거의 매일 터닝하거나 교체한다. 이 작업은 네 명의 정비 작업자를 통해 수작업으로 이루어진다.

 

이번 사례에서는 일반적인 로봇 그리핑 암 대신 설치해야 할 인덱서블 인서트의 나사를 풀고 조이는 오프셋 스크류 드라이버를 설치하였다.

이제 인덱서블 인서트 나사를 풀고 조이는 것은 로봇을 통해 이루어진다. 이로 인해 나사를 풀고 조일 때 오류률이 훨씬 낮아졌다. „세그먼트의 프로파일 패턴을 계속 쳐다보고 있으면 눈이 빨리 피곤해집니다. 로봇을 이용하면서 나사를 놓치는 일이 없어졌습니다. 인력도 다른 정비 작업에 투입할 수 있습니다. 이제 정비 작업에는 2명만 있으면 됩니다.“(마티아스 방케, Mevert, 프로젝트 지도 책임자)

항상 같은 위치에서 같은 작업을 하는 로봇은 „티칭“하는 것이 일반적이다. 이 경우 비용이 상당히 많이 든다. 동작 상황에 대한 기하학적 설명과 밀링 유닛의 접근 각도가 모두 다르기 때문에, 로봇에게 어느 위치에서 나사를 풀어야 하는지 가르치는 데에 수 개월이 소요된다. CAD/CAM 소프트웨어 Robotmaster를 사용하여, 로봇 작업 셀을 기하 구조 설명을 위해 삼차원적으로 그리고 부피를 기준으로 사용하고 시뮬레이션할 수 있어, 보다 정확하게 오프라인 프로그래밍이 가능해졌다. 100% 매핑으로 모든 상황을 투입하기 전에 테스트한다. 이는 시간과 비용을 절감하고 빠른 투자수익률(Return on Investment)을 보장한다. 또한 포스트프로세서를 조정하여 데이터량을 훨씬 줄일 수 있다. 일반적인 로봇 그리핑 암 대신 Mevert Maschinenbau는 나사를 풀고 조이는 오프셋 스크류 드라이버를 설치하였다. 프로그래밍 할 때에 도전 과제는 올바른 위치를 보장하는 각각의 인덱서블 인서트다운 홀더에 적합하게 접근하는 것이다.

NSI와 Mevert가 이 프로젝트에서 얼마나 긴밀히 협력하였는지는, NSI가 자사 고객을 Robotmaster에서 자세하게 교육하였다는 사실을 통해 알게 되었다. 720개 접근 지점의 프로그래밍을 마티아스 방케가 직접 처리하였다. 이는 Mevert 입장에서 엄청난 비용 축소를 의미한다. 역시 기계 마이스터로서 일한 크리스토프 에버스의 기술 배경 지식을 통해 이 프로젝트의 문제에 대해 상호 간에 원만한 이해가 이루어졌다.

MM INFO
시장성 증대

컴퓨터의 지원을 받는 제조 방식에 관심이 있는 사람은 필연적으로 글로벌 시장과 자신의 시장성을 생각한다. 이런 상황에서 중요한 것은 단순히 보다 저렴하게 또는 보다 빠르게가 아니라, 보다 스마트하게, 보다 효과적으로 그리고 보다 지능적으로 하는 것이다. 이 노하우가 내일의 요건도 충족할 만큼 품질이 충분한지를 결정한다. 이를 위해 NSI가 적합한 노하우를 제공한다. 또한 사용자는 자신의 회사, 직원 그리고 기술에 어떤 잠재력이 있는지 전혀 걱정하지 않아도 된다. 이는 외부에서 보아야 드러나는 법이다.

NSI는 1993년부터 소프트웨어 Robotmaster를 이용하여 자동화에 이르기까지 CAD 및 CAM의 모든 면을 지원해 왔다.

 

MM 자동화 스케치
모듈식 컨베이어 컨셉트

케이블 드래그 체인 및 케이블 제조사로서 많은 전기 기술자들에게 알려진 kabelschlepp사가 장비 커버와 칩 컨베이어도 제조한다. 일본 Tsubaki 그룹에 속한 이 업체가 AMB 박람회에서 Kableschlepp 프로젝트 엔지니어링 마르크 슐테의 설명과 같이 인더스트리 4.0 환경에 사용하기에도 적합한 모듈식 컨베이어 컨셉트를 소개하였다. 이를 위해 다양한 위치에 적절한 센서들이 장착되어 있다.

ERP와 숍 플로어 연결하기

Coscom이 ERP와 숍 플로어를 연결하기 위한 소프트웨어 Factory Director를 제공한다. Coscom은 AMB 박람회에서 이 소프트웨어가 데이터 처리에 있어서 민첩성, 안전성, 경제성 증대를 위해 어떻게 데이터 공급의 개선을 보장하는지 보여주었다. 지금까지의 문제는 ERP 데이터 프로세스가 숍 플로어를 다루지 않았고, 따라서 매우 다양한 고립이 생겨났다. 분석을 통해 „오피스 플로어“와 „숍 플로어“ 사이에 뚜렷한 간극이 드러난다. Coscom의 생산 데이터 관리 소프트웨어인 Factory Director가 이제 ERP와 숍 플로어 간의 데이터 네트워킹을 책임진다.