schunk의 유연한 기계 로딩을 위한 팔레타이징 시스템

로봇에 의해 안내되는 팔레타이징 시스템은 공작기계에 유연한 기능을 제공한다. 이 팔레타이징 시스템은 개별 부품이나 소량 시리즈 생산에서 생산중단을 최소화하고 3교대 근무에서 인력 감축 효과를 내고 있다.

 

마르쿠스 미헬베르거(Markus Michelberger): Heinz-Dieter SCHUNK GmbH & Co. Spanntechnik KG 클램핑 기술 판매 책임자

 

다변화하는 제품, 변형모델, 증가하는 비용 압력은 생산공정을 자동화된 공정으로 유도하고 있다. 과거에는 수량이 많은 대량생산에만 적용되고 인건비를 최소화하면서 극대화하던 방식이 이제 소량이나 최소량 크기에도 확대되었다. 이와 관련하여 로봇은 효율성 증대를 위한 유연한 방법으로 인식되고 있으며, 이를 위한 전제조건으로 로봇 주변장치에 대한 요건이 더욱 확대되고 있다.

기본적으로 자동화된 기계 로딩은 두 가지 버전이 있는데, 시리즈가 크고 처리 시간이 긴 공작물은 힘이 작용하는 멀티 죠, 척 또는 파워 척과 같이 고정 클램핑 수단으로 로드하고, 중소형 제품은 SCHUNK의 콤팩트하고 조밀한 Tandem-plus 클램핑 포스 블록으로 로드할 수 있다.

 

55 KN까지 집중되는 클램핑 힘

공작물이 클램핑된 팔레트는 공작물 스토리지에 보관되고 자동으로 기계에 로드한다.

SCHUNK의 클램핑포스 블록은 단일 피스 강성 베이스, 웨지 훅 키네마틱스, 연마된 긴 죠 가이드는 최대 55kN까지 클램핑 힘을 제공하며 최대 0.01mm의 반복 정확도를 유지한다. 높은 재료 제거율, 높은 사이클 수, 최소 공차로 까다로운 밀링가공에 적합하고, 최적화된 외부 윤곽과 최소 유격으로 더스트 포켓이 형성되거나 바이스에 칩과 오물이 끼는 것을 예방할 수 있다.

             중형이나 소형 사이즈의 자동화된 클램핑 수단이 점점 교체되고 있다. 자동화된 클램핑 교체에는 이전의 수동으로 클램핑했던 공작물을 포함하여 전체 클램핑을 공작물 캐리어 팔레트에서 취급하고 있다. 로봇이 지원되는 팔레타이징 시스템을 이용하면 신속하고 안정적으로 클램핑을 교체할 수 있다. 공작물과 클램핑 장치는 팔레트에 장착되었다가 매거진에 보관되고, 팔레트 매거진에서 로봇에 의해 가공센터로 이동된다. 이 기계에서 핵심 요소는 제로 클램핑 시스템이다. 이를 이용하여 공작물 캐리어 팔레트가 수 초 내에 전자동으로 기계 테이블에 고정되어 클램핑된다. 실질적인 장착 절차는 실제로는 기계 밖에서 생산 시간과 동시에 이루어지므로 경제적이다.

 

네 개의 클램핑 링이 제로클램핑 모듈의 외경에 평평하게 닿기 때문에 높은 토크를 전달하고 상당한 지지력을 얻을 수 있다

평평한 구조의 팔레타이징 모듈

개별 팔레트는 각 하부 면에 제로 클램핑 시스템에 대한 인터페이스를 갖추고 있으며, 이를 통해 기계와 연결된다. 팔레타이징 모듈 Vero-S NSA plus와 같은 특수 컴포넌트는 로봇이 지원하는 기계 로딩을 위해 개발되었다. 이 팔레타이징 모듈은 특히 평평한 구조를 갖고 있어기계 테이블에 바로 통합될 수 있고 그만큼 공작기계안에서 공작물과 축 이동을 위한 공간을 허용한다. 특허 받은 급속 스트로크와 클램핑 스트로크로 최대 20,000N의 피드력과 100,000N이 힘을 유지한다. 이 모듈은 부피가 큰 절삭 제품도 정확한 홀딩이 가능하다. 팔레트 교체 시칩이나 오물이들어오는 것을 막기 위해, 강제로 유입되는 공기가 구속면과 쇼트 테이퍼의 칩을 강제 배출한다. 또한 클램핑 모듈의 진입 반경을 통해 편심이나 팔레트의 약간 기울어진 위치에서도 신속하고 안전하게 결합할 수 있고, 핸들링 시스템의 공차가 적합하게 보상되어, 최종적으로 클램핑 슬라이더가 형태 결합되고 자체 잠금되어 반복 정확도 <0.005m인 클램핑을 유지하고 센터링 링이 기준에 따라 정확한 포지셔닝을 확보한다.

             가공 후에는 리프팅 핀이 공작물 교체를 위해 팔레트를 최대 5mm까지 들어 올려 공작물 교체가 용이하다. 전체 프로세스에서„모듈 열림“, „모듈 닫힘“, „팔레트 있음“등 상태를 동압력 모니터링을 통해 감시된다. 다른 클램핑 시스템과 달리 SCHUNK 팔레타이징 모듈 Vero-S NSA plus는 가공 중에 에너지를 사용하지 않아, 공압이 떨어져도 공작물은 클램핑 상태를 일정하게 유지된다. 모듈을 열려면 공압 압력 6bar면 충분하기 때문에 고가의 유압 시스템이나 추가의 배관이 필요 없다. 기본 몸체, 클램핑 슬라이드, 클램핑 링과 같은 모든 기능 부품은 경화된 스테인리스 스틸로 제작되어 부식에 매우 강하고 수명이 길다.

 

SCHUNK 척 Rota-S plus 2.0은 원통형 공작물을 클램핑하기 적합하다.

장애 윤곽이 최소화된 경량 구조 커플링

전자동 모드에서 공정 안정적인 팔레트 교체를 유지하기 위해서는, 슬림하고 장애 윤곽이 최소화된 SCHUNK 경량 구조 커플링 Vero-S NSR과 같은 특수 핸들링 모듈을 사용할 것을 권장한다. 이 커플링은 공간이 좁은 곳에서 사용할 수 있고 기계 테이블 가까운 곳에서 팔레트를 로딩할 수 있다. 이 커플링을 사용하면 클램핑 스테이션과 클램핑 팔레트로 구성되는 구조물을 낮게 구현할 수 있다.이 모듈은 자체 무게가 1,600g (NSR 160)에 불과하여 최대 1600 Nm(Mz) 또는 600 Nm (Mx)까지 높은 토크를 수용할 수 있다. 뿐만 아니라 로봇 친화적으로 자체 무게가 400g(Mx 최대 75 Nm, Mz 최대 200 Nm)에 불과한 미니어처 커플링 Vero-S NSR mini와 무게 기준으로 반대 쪽 끝에 위치한 무거운 팔레트와 클램핑 타워를 위한 고중량 로봇 커플링 Vero-S NSR maxi(Mx 최대 4000 Nm, Mz 최대 4000 Nm)가 있다. 이 커플링들은 공정상 안전한 기능을 위해 칩과 절삭액으로부터 완전히 밀봉되어 있다. 또한 기본적인 세척 기능으로 팔레트와 로봇 커플링 사이에 칩이 없는 2면 구속을 보장한다. 접촉 지점의 스틸인레이에 의해 이 커플링은 내마모성도 뛰어나다.

 

로봇 커플링SCHUNK Vero-S NSR maxi220은 최대 1,000kg의 무거운 팔레트를 취급하도록 설계되었다.

다양하게 구성할 수 있는 클램핑 수단

클램핑 팔레트는 정적 공작물 클램핑을 위해 SCHUNK 모듈로 구성되는 클램핑 수단을 장착할 수 있다. 이 프로그램은 1,000가지가 넘는 조합 방법을 제공한다. 예를 들어 수동으로 작동되는 베이직 클램핑바이스 Kontec KSC는 올 라운더로써 블랭크 가공과 완제품 가공을 위해 팔레트 시스템에 유효하다. 이 바이스는 높은 클램핑 힘과 편리한 조작 그리고 짧은 장착시간을 하나로 묶었다. 비교적 낮은 토크로 최대 50 kN (장착 크기 160)의 높은 클램핑 힘을 유지하며, 형상 결합 클램핑을 위해 별도의 스탬핑 스테이션이 필요 없다. 당김에서 클램핑이 이루어지기 때문에, 기본 바디의 굽힘 하중과 이에 따른 클램핑 장치의 리프팅이 최소화되며, 이는 클램핑의 정확성 및 강성에 유리하게 작용한다. 백래쉬 없이 예압된 센터 베어링과 특별히 꼭 맞는 슬라이드가 ± 0.015 mm의 탁월한 반복 정밀도를 유지한다. 완벽하게 밀봉된 드라이브와 통합된 칩 배출부가 높은 공정 안정성과 최소한의 마모를 책임진다.

             이 베이직 클램핑 바이스는 센터링 클램핑 바이스나 죠가 고정된 싱글 클램핑 바이스로 이용할 수 있다. 이 바이스는 클램핑 범위를 신속하게 조정할 수 있고, 평평한 구조가 가능하며 작은 무게 덕분에 무인 공작물 핸들링을 위한 최상의 전제조건을 제공한다. 다수의 공작물을 협소한 공간에 나란히 클램핑하는 경우 Kontec 멀티 클램핑바이스가 적합하다. 이 바이스의 경우 부품을 클램핑하고 퀵체인저로 척 죠를 완전히 제거하거나 클램핑 시스템을 신속하게 다른 공작물로 교체하려면 클램핑 키 하나로 충분하다. 스프링 장착된 Tandem 클램핑포스 블록 덕분에 특별히 콤팩트한 구조물이 가능하며, 원통형 부품을 클램핑하기 위해 3조 척 Rota-S plus 2.0을 사용할 수 있다. Vero-S 제로 클램핑 시스템에 대한 인터페이스가 있는 클램핑 타워도 로봇으로 핸들링할 수 있다.

MM 자동화 스케치

모두를 위한 로봇 기술

Commonplace RoboticsGmbH은 모든 사람이 로봇을 저렴하게 사용할 수 있도록 사출 성형 부품과 반복 요소를 기반으로 다양한 로봇 암을 개발하였다. 가격은 기존 로봇 암의 일부에 불과하다. 필요에 따라 간단하고 신속하게 구성 가능하고 특히 학교와 대학에서 사용하기에 적합한 4, 5, 6축 로봇을 제공한다.

로봇 핸드 모듈

ASS Maschinenbau가 Fakuma에서 PGR-E 전기 평렬 그리퍼 및 NGR-E 전기 바늘 그리퍼와 같은 전기적으로 제어되는 그리퍼 솔루션을 비롯하여 로봇 핸드 툴박스를 위한 수많은 새로운 제품을 선보일 예정이다. 자유롭게 프로그래밍할 수 있는 죠의 배치와 바늘의 침투 깊이를 통해 정확하고 다양한 설정이 가능하다.