최고의 팀

Bad Neustadt에 있는 지멘스 공장에서의 가장 큰 혁신중 하나는 베어링 캡 제조를 위해 독립적으로 운영는 터닝과 드릴링 셀입니다. 어떤 부분이 가장 눈에 띄냐구요? KUKA 로봇과 공작기계가 동일한 CNC에서 제어된다는 점입니다.

로봇과 CNC

작업자 및 로봇, 그리고 컨트롤러 전문가는 자동화된 제조 셀을 만들기 위하여 협력하였습니다.

어떻게 핸들링 로봇을 CNC 기계와 함께 쉽고 효율적으로 사용할 수 있을까요? Bad Neustadt에서 다이 캐스팅과 특수 기계 제조의 수장인 피터 잭은 다음과 같이 말합니다. 그의 팀과 함께, 잭은 베어링 실드와 캡을 위한 가공 프로세스를 터닝과 드릴 머신으로 개조했습니다. 그는 “오래된 시스템에서의 부품은 질적으로 높이 평가 받고 있지만, 더이상 효율적이지는 않다고 설명합니다. 드릴링 스테이션의 이용 가능성이 더 높았을 뿐만 아니라, 수동으로 로딩을 했어야만 했습니다. 이는 매우 단조로운 작업이었습니다.”

드릴링 스테이션과 완전히 결합된 혁신적인 터닝 머신

새롭게 회전하는 동안 로봇이 컴포넌트를 드릴링 스테이션에 위치 시키고 있습니다.

처음에는 전체 공정에서 사용할 새로운 터닝 기계를 구입하기로 마음먹었습니다. 하지만 각각의 스테이션이 하나의 스텝을 완료하기 위해 반복되는 드릴링 시간으로 결국 제조시간이 길어질 것이고, 그리고 투자 비용 또한 부담이 될 것이라 판단 하였습니다. 두 번째 옵션은 현재 사용 중인 인덱스 GE42를 새로운 터닝 기계로 교체하는 것이었습니다. 결국 새로운 SINAMICS 드라이브와  SIMOTICS 모터, 그리고  SINUMERIK CNC를 사용하여 리트로피트를 하는 것이 최고의 방안이라는 것이 입증되었습니다. 다이캐스팅 전문가 볼커는 이유를 다음과 같이 설명합니다:  “기계 리트로피트 이후로 GE42의 기계적 품질과 정확도는 우리의 요구사항을 충족시켰습니다. 그리고 이 방법을 통하여 새로운 기계에 투자하는 것보다 훨씬 비용을 절약하였습니다.”

하지만, 터닝 머신의 개조만으로는 피터와 레스씨를 만족시키기엔 역부족이었습니다. 그들의 계획은 유연한 로봇을 통하여 컨베이어 시스템에서 부터 완제품 언로드까지의 모든 프로세스를 터닝과 드릴링 셀에 독립적으로 포함시키는 것이었습니다. 로봇 선택에 있어 그들은 KUKA의 KR Agilus이 최고 방안이라고 생각했습니다. 다른 로봇 메이커 또한 동일한 동작을 할수 있지만,  KUKA 로봇은 최고의 품질로 잘 알려져 있을 뿐만 아니라, 공작기계 환경과 통합되는 부분이 아주 특별한 기능이라고 판단하였습니다. KUKA 로봇과 SINUMERIK 840D sl이 이것을 가능하게 하였습니다.

CNC에서의 로봇 제어

Run MyRobot / Handling은 훌륭한 솔루션입니다. 조작 패널 또는 HT8 패널의 Sinumerik operate을 통하여 CNC에서 KUKA 로봇을 제어할 수 있습니다.

이 솔루션은 Run MyRobot / Handling 소프트웨어로, Siemens와 KUKA 엔지니어가 함께 개발한 인터페이스입니다. 이 기능의 가장 큰 장점은 기계 조작자가 편리하게 로봇을 조작할 수 있다는 점입니다. 기계를 조작 엔지니어인 Martin Leutbecher는 Run MyRobot / Handling 솔루션이 아주 훌륭한 기능이라고 얘기합니다. 그는 SINUMERIK 기계 조작반 또는 HT8 터미널을 사용하여 KUKA 로봇을 컨트롤 할 수 있다고 합니다. 따라서, 익숙하지 않은 로봇 컨트롤 시스템을 사용할 필요가 없으며, 이는 로봇과 공작기계를 위한 전체 제조 과정을 터닝 및 드릴링 셀의 시간적 로스없이 오프라인에서 프로그램이 가능하다는 것을 의미합니다. 로봇의 셋업과 티칭, 그리고 후퇴작업을 위하여 HT8 터미널을 중점적으로 사용할 수 있습니다. 기계 설비자인 Timo Rössler는 이 솔루션의 또 다른 장점을 이야기 합니다. 작업자는 로봇을 제어하는 동안에도 제조 셀에 들어갈 수 있다는 점입니다. 이는 다시 말해, 로봇이 SINUMERIK CNC의 안전 통합 기능에 포함되어 있으며, 이로 인해 로봇이 특정 속도로만 제어된다는 것을 의미합니다.

완벽히 자동화된 셀

터닝과 드릴링 셀은 베이렁 캡, 기어박스 커버 등 평균 400에서 500개의 동일한 제품을 생산합니다.

일단 셋업이 되면, 터닝과 드릴링 셀은 전환 시 평균 400-500개의 부품을 생산하고 난 후에 생산 제품이 바뀝니다.  “이 방식은 우리가 최대 생산량을 유지하는 방법입니다.” 라고 로슬러는 말합니다.  피더 벨트에는 약 70개의 공간이 있는데, 이는 시스템이 두 세시간 동안 독립적으로 동작하기에 충분합니다. 이 시간 동안 작업자는 두 개의 추가 작업 라인을 가동할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 품질 체크까지 가능합니다. 전체적으로 제품이 채워지고 나면 기계는 완전한 자동화로 동작합니다. 비전 시스템을 통하여 비어있는 위치를 로봇에 전송하고, 그 위치 데이터를 통하여 컴포넌트를 잡고 인덱스GE 42로 정확히 위치하게 됩니다. 터닝기계가 열리면 로봇은 완제품을 잡기 위하여 먼저 교환 가능한 그리퍼로 전환한 후 빈 슬롯을 보냅니다. 그런 다음, 회전된 공작물을 드릴링 스테이션에 보내어 한번에 드릴링과 나사작업을 동시에 수행합니다. 로봇은 마지막으로 가공이 완료된 제품을 옮긴 후 피더 벨트로 부터 다음 작업을 시작합니다. 이러한 일련의 과정을 다음 제품이 변경될 때 까지 반복됩니다.

완벽한 팀

Run MyRobot / Handling은 작업자, 가공 공구, 로봇을 완벽한 팀으로 만들어 줍니다. 성공의 열쇠는 무엇일까요? 작업자는 전혀 다른 두 가지 테크놀로지를 SINUMERIK CNC 시스템에서 제어가 가능하다는 점 일 것입니다.