안전한 케이블카를 제작하는 Grob 공작 기계

Doppelmayr는 Grob 범용 기계 G750 4대의 120개 팔레트를 위한 팔레트 보관 시스템과 870개 이상의 공구가 있는 중앙 공구 매거진 HSK-A100으로 이루어진 시스템에서 케이블카의 핵심 구성 요소를 제조한다. 이를 통해 난삭재를 소재로 다양한 부품을 대량 생산한다.

핵심 내용

  • Doppelmayr는 점점 늘어나는 용량에 대한 요건을 충족하기 위해 Grob의 연결 시스템을 사용하여 케이블카의 핵심 구성 요소를 생산한다.

Grob 머신의 특징

• 높은 안정성,

• 역동적 운동학,

• 교체 장착 및 클램핑 변경 시간 단축

• 팔레트 교환기 없이 직접 로딩

오스트리아 포랄베르그 주 경계에 있는 작은 마을 볼푸르트에는 130년 역사의 Doppelmayr라는 회사가 있으며, 이 회사는 케이블카의 세계 시장 리더로 위치를 확고히 하고 있다.

Doppelmayr는 품질과 신뢰성은 물론 안전의 가치가 회사 철학으로 확고히 자리 잡은 전통적인 가족 회사이다. 그리고 거기에는 이유가 있다. 케이블카 제조업체인 Doppelmayr는 거의 모든 안전 관련 부품을 직접 제작하고 있다. 제작되는 부품들은 요구되는 안전 조건을 보장하기 위해 단조 조질강 재료가 매우 중요한 역할을 한다. “문제는 단조 조질강이 많은 공작기계 제조업체가 가공에 실패한 난삭재라는 사실입니다.”(니콜라이 슈니처, Doppelmayr 기계적 생산 책임자)

Doppelmayr의 애플리케이션 엔지니어가 작업 영역을 확인하고 액세스하고 있다.

프로젝트 관리자인 니콜라이 슈니처는 기존 기계에서 두 대의 기계를 교체하고, 높아지는 용량 요건을 충족하기 위해 연결된 시스템을 찾았다. 원칙적으로 기계의 컨셉트와 처리 시간에서 최상의 대안을 결정하기 위해 동일한 구성 요소를 사용하는 여러 제조업체를 비교하였다. Doppelmayr 생산 부문 매니저인 칼 하인츠 쥔델은 인터뷰에서 “우리의 생각이 다소 진부하게 들릴 수 있겠지만, 생산 과정에 새로운 브랜드를 사용하고 싶지 않았습니다.”라고 설명하였다. 그리고 근본적인 질문을 던졌다. 어떤 브랜드가 무엇을 제공하는지? 어떤 브랜드가 올바른 스핀들을 갖고 있는지? 어느 업체의 기계가 올바른 역학을 갖고 있는지? 또는 어느 업체가 시스템에 팔레트 교환기를 제공하는지? 그리고 처리 시간에 대한 조사 결과는 분명했다. 거의 모든 공급자가 부품 가공에서 지정된 처리 시간을 지킬 수 있었지만 Grob의 범용 기계 G750이 가장 역동적이었다. G750은 부품 가공 시간을 45%까지 줄일 수 있었다. “우리는 이미 G550 2세대 범용 기계를 사용하고 있었기 때문에, 처음부터 Grob 기술을 확신하고 있었습니다.”라고 니콜라이 슈니처가 설명했다. 수평 스핀들과 연동하는 테이블 운동학 덕분에 팔레트를 회전 프로그램과 간단한 세척으로 깨끗하게 만들어, 장치와 공작물에 칩이 거의 남지 않았다. 이러한 방식으로 냉각수 캐리 오버를 최소화하였다. 결과적으로 세척 비용도 상당히 절약되었다. 이런 장점이 팔레트에서 중요하지 않을 수 있지만, 주말 작업 시 시스템에 80개의 완성된 팔레트가 있고 각 팔레트를 청소하는 데 10분 밖에 걸리지 않아 다시 분해하고 업그레이드하는데 엄청난 비용을 절감할 수 있었다.

G750의 또 다른 장점은 다른 기계와 비교하여 가장 적은 공간을 차지하는 것이다. 한편으로 기계에는 통합된 냉각수 탱크와 칩 컨베이어 그리고 종이 벨트 필터가 있어 설치 시간을 단축할 수 있고, 설치 면적도 매우 작다. 또한 기계를 작업 영역에 직접 로드하는 것도 가능하다. 이로 인해 기계의 추가 팔레트 교환기가 필요하지 않고, 결과적으로 차지하는 설치 공간도 줄어든다.

Doppelmayr는 고유한 G 모듈 덕분에 다른 기계에서 불가능했던 회전축의 큰 회전 범위가 네거티브 영역에서 필요한 다중 클램핑을 구현할 수 있었다. “이러한 상황은 클램핑 옵션과 장치 설계 측면에서 재고할 수 있고 새로운 가능성을 열어줍니다.”(니콜라이 슈니처) Doppelmayr에 따르면 G750는 위에서 로드할 수 있고 자동화에도 불구하고, 로봇이 고장 났을 경우에도 계속해서 독립형 기계로 작동할 수 있다.

왼쪽부터: 니콜라이 슈니처 Doppelmayr 프로젝트 관리자, 도미니크 졸러 Doppelmayr 애플리케이션 엔지니어, 디트마르 하그슈필 오스트리아 Alfleth GmbH에서 Grob 대표, 크리스토프 데멜러, Grob 지역 영업 관리자

팔레트스토리지 및 중앙 공구 매거진

생산 과정의 중요한 초점은 자동화를 통해 효율성과 높은 생산성을 높이는 것이다. Doppelmayr는 구조적 조건을 감안할 때 최대 120개의 팔레트와 중앙 공구 매거진이 있는 외부 팔레트 보관 시스템에 약 870개의 공구를 위한 공간을 만드는 것이 중요했다. 이 두 가지 문제는 Grob 기계를 시스템 앞에 배치하고 팔레트 교환기 없이 자동화할 수 있기 때문에 G750으로 비교적 쉽게 해결할 수 있었다.

이는 팔레트 교환기에 대한 비용을 절약할 뿐만 아니라 작업 영역에 대한 접근은 그대로 유지되었다. 이 점은 새로운 공작물을 이동할 때 특히 중요하다. ‘중앙 공구 매거진’에서의 관건은 경제적으로 구현하는 것이다. 4개의 G750 범용 기계 각각에는 60개의 공간이 있는 공구 교환기가 있지만 추가 외부 공구 스토리지는 없다. “각각의 기계에 200개의 공구가 있는 추가 공구 저장소는 공간 부족으로 인해 불가능했습니다.”(니콜라이 슈니처) 이 Doppelmayr 시스템의 특별한 점은 모든 공구를 모든 기계에서 사용할 수 있고 모든 공작물을 모든 기계에서 처리할 수 있는 것이다. 기계에서 의도적으로 팔레트 교환기를 없애고 레이아웃을 상당히 최적화할 수 있었다(비교 결과 Grob 기계의 설치 공간이 가장 작음). Grob 기계는 팔레트 교환기가 없어 약 1미터가 짧다. 이는 상대적으로 좁은 공간에서 매우 유용하다.