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식기세척기 하우징의 핸들링 |
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| 초기 상황 / 과제 설정 |
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| BSH(Bosch und Siemens Hausgeräte)는 식기세척기의 제조 공정을 자동화하는 노력을 기울이고 있습니다. 이러한 노력의 일환으로 식기세척기 하우징에 역청 방음매트를 부착하는 공정의 자동화도 계획하였습니다. BSH가 하우징을 정확하게 조립할 수 있고 최상의 방음효과가 달성될 수 있도록 매트는 정확하게 부착되어야 합니다. |
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| 구현 / 솔루션 |
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 | | 식기세척기 하우징의 핸들링 |  |
이 작업은 셀에서 각각 2대씩 팀으로 작업하는 총 4대의 KUKA 로봇 KR 125에 의해 수행됩니다. 발주 전에 시험용 그리퍼, KUKA에서 임대한 로봇 및 카메라 위치인식 시스템에서 다양한 테스트를 실시하였습니다. 이로써 프로젝트 초기 단계 때부터 시뮬레이션 소프트웨어 KR SIM은 사이클 타임 분석, 충돌 검출 및 도달성 체크에 많은 도움을 주었습니다.
KR 125 중 하나는 가공물 캐리어에서 각각 하나의 하우징을 픽업하고 그 그리퍼에 탑재된 석션 장치를 통해 하우징을 포지셔닝한 후에 특정한 장착 위치에서 그대로 유지되도록 하우징을 엔드이펙터에 고정시킵니다. 다른 로봇은 그 석션 그리퍼를 이용하여 적재소에서 역청 매트를 픽업하여 하우징의 후면과 일측면에 장착합니다. 이 매트가 각각 두 개의 하우징 측면을 방음하는데 사용되므로, 로봇은 매트를 90도 벤딩해야 합니다. 이런 벤딩이 가능하도록 로봇은 지정된 벤딩 위치에서 각각의 매트를 가열합니다. 이 과정은 적외선 가열소자가 내장된 센터링 테이블에서 실시됩니다. 그 전에 영상 인식 시스템을 통해 매트의 위치가 측정됩니다. 측정 데이터를 근거로 KR 125는 필요 시 매트를 픽업하기 전에 그 그리핑 위치를 조정하는 방식으로 100퍼센트의 정확도로 방음재를 하우징에 위치시킵니다. 이어서 다른 로봇은 다시 하우징을 그 가공물 캐리어에 내려놓으면 캐리어가 자동으로 가열로를 통과합니다. 그 다음 셀에 설치된 2대의 KUKA 로봇은 천장부의 방음 및 아직 비어 있는 하우징 측면의 방음을 담당합니다.
PC 기반 로봇 컨트롤러는 매트 및 하우징이 존재하는지를 확인하고 상응하는 신호를 영상 인식 시스템으로 전송합니다. 이외에도 로봇 컨트롤러는 매트의 픽업 시 KR 125가 한번에 두 개를 픽업하는지를 점검합니다. |
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| 시스템 구성 요소 / 공급 범위 |
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- 4대의 KUKA 로봇 KR 125
- 친숙한 Windows 유저 인터페이스가 탑재된 Control Panel을 구비한 4대의 PC 기반 KUKA 로봇 컨트롤러
- 4개의 조절식 석션 그리퍼
- 로봇 프로그래밍
- 시운전
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| 결과/성공 |
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- 탁월한 유연성
KR 125는 리니어 핸들링 장치보다 유연성이 뛰어나고 따라서 BSH에 있어 가장 효율적인 자동화 솔루션에 해당합니다. 로봇은 도중에 제품을 내려놓지 않고도 예를 들어 회전이나 포지셔닝과 같은 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 또한 손상을 방지하는 더욱 소프트한 핸들링이 가능합니다.
- 높은 반복 정밀도
해당 스테이션을 로봇으로 전환함으로써 BSH는 장착 시 우수한 반복 정밀도와 개선된 공정신뢰성 및 품질에서 지속적으로 이익을 얻고 있습니다.
- 개선된 생산성
재현 가능한 공정 절차, 짧은 사이클 타임 및 거의 100퍼센트에 달하는 가용성을 통하여 로봇은 동사의 생산성을 더욱 높일 수 있었습니다.
- 개선된 작업환경
로봇의 투입으로 인해 작업환경이 현저하게 개선되었습니다. 1교대에서 약 1,000대 이상의 하우징이 로봇 셀을 통과하므로 무거운 하중을 가열로 근처에서 핸들링하는 작업이 작업자들을 힘들게 하였습니다. 매트를 포함하여 하우징의 무게가 7킬로그램에 달하므로, 작업자는 보조도구 없이 교대당 총 7톤의 중량을 들어야 했습니다.
- 긴 작동 범위
BSH가 125킬로그램 가반하중의 로봇 타입을 선택한 것은 그 그리퍼의 무게와 핸들링할 부품의 무게 그리고 2.5미터에 달하는 그 작동 범위 때문이었습니다.
- 경제적 이점
투자금 회수기간과 관련하여 BSH는 2년 이하의 기간을 예상하고 있습니다. 자동화의 도입으로 얻게 되는 경제적 이점이 경쟁력 확보에 기여한다는 점도 간과할 수 없는 요소입니다.
- 포괄적 트레이닝
로봇에서 작업하는 모든 직원은 KUKA College에서 교육 과정을 이수하였습니다. 따라서 직원들은 6축 로봇을 조작하는데 어떤 어려움도 없습니다. |
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| 어플리케이션 |
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핸들링,로딩,언로딩 기타 핸들링 머시닝 기타 머시닝작업 조립 잠금(조임) 인서팅, 마운팅 기타 조립/분해 작업 |
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| 고객 |
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| BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH, 딜링겐, 독일 |
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