레인보우로보틱스 협동로봇 RB 시리즈는 지금도 다양한 산업분야에서 활용되고 있습니다. 머신텐딩, 용접, 품질검사, 팔레타이징, F&B 등 다양한 생산 및 제조 현장에서 생산성을 높이고 부가가치를 창출하는 RB 시리즈의 활용사례를 확인해보세요.
경덕산업은 지난 40년간 차량 유리용 부품을 사출 및 조립하는 자동차 부품 제조사로 자체 생산량이 국내 자동차 점유율의 70%를 차지하고 있습니다. 해당 기업은 자동차 제조사의 납품 기준을 맞추기 위해 ISO 및 SQ 인증을 획득하였고, 기업부설연구소를 설립해 이중사출 및 특수가공 엔지니어링 부품 개발 등 지속적인 연구개발을 진행하고 있습니다.
체계적인 생산공정과 안정된 품질의 제품을 생산하기 위해 스마트공장 설립을 추진하였고 먼저 사출 성형기와 스카라 로봇을 도입하여 생산라인의 일부 자동화를 구현하였습니다. 이후 부품 검사 및 분리 과정을 작업자가 맡아 진행하던 공정에 협동로봇 RB5-850을 도입해 100% 자동화 공정을 구축하게 되었습니다.
레인보우로보틱스 협동로봇 도입 초기에는 1대의 로봇을 구입해 테스트 베드 형태로 진행하였고, 이후 2대를 생산 라인에 투입했습니다. 생산성이 검증된 이후에는 전체 생산라인에 협동로봇을 도입해 작업자의 업무로드를 줄이고 생산 효율성을 향상시킨 사례입니다.
기존 설비 레이아웃을 변경하지 않고 협동로봇 RB5-850을 도입해 생산성을 향상시켰습니다
플라스틱 사출성형기는 유지보수 및 점검시간을 제외하곤 24시간 연중무휴 가동됩니다. 해당 장비에서 일정 온도가 유지되어야만 균일한 품질의 부품을 제조할 수 있고 생산 공정의 핵심 장비이므로 정지 시 발생하는 손실을 초래합니다. 뿐만 아니라 적게는 몇 백톤 많게는 몇 천톤에 달하는 사출성형기를 이동하고 이동한 장비에 맞게 다시 자동화 세팅을 진행하는 과정도 기업의 생산성 및 수익성에 직접적인 영향을 미칩니다.
이에 기존 설비 레이아웃을 변경하지 않고 작업자가 진행했던 공정을 자동화하는 방법을 고심하였고 협동로봇을 선택하였습니다. 높이1.8m 이상의 안전 펜스를 설치해야 하는 산업용 로봇과 달리 협동로봇은 사람과 같은 공간에서 작업을 수행할 수 있습니다. 또한 특정 위치에 고정된 위치에서 사용되어야 하는 산업용 로봇과 달리 이동이 가능한 협동로봇은 다품종 생산라인을 운영하는 중소기업에서 유연하게 사용할 수 있었습니다.
산업 전시회를 통해 다양한 메이커의 협동로봇 데모를 확인했고, 성능과 가격적인 측면을 모두 고려해 레인보우로보틱스 협동로봇 RB 시리즈를 선택하였습니다. 그 중에서도 RB5-850은 산업현장에서 가장 많이 사용되는 기본 모델로 가반하중 5kg, 도달범위 927.7mm 스펙을 보유하고 있습니다. 이에 사출성형기와 사출성형기 사이에 위치할 수 있을 뿐만 아니라 가벼운 플라스틱 사출품을 이동하기에 적합했습니다. 또한 저중량 작업 자동화에 특화되어 있어 조립, 머신텐딩, 나사 체결, 팔레트 적재, 도색, 라벨링, 포장, 사출 성형, 등 다양한 제조 분야에서 활용되고 있습니다.
RB 시리즈에 내장된 통신 기능을 통해 손쉽게 자동화 장비와의 연결이 가능합니다
자동화 현장에서는 다양한 장비와의 통신 및 연계가 필요합니다. 레인보우로보틱스 RB 시리즈에는 이를 위한 여러가지 산업용 표준/비표준 통신 기능이 내장되어 있습니다. 이를 통해 별도의 PLC 장비 없이 자동화 구축이 가능합니다. 산업용 국제 표준 통신인 Modbus TCP, EtherNet를 비롯해 제조사 지정 통신인 OMRON FINS, Siemens S7, Mitsubishi MC 그리고 일반 통신인 TCP/IP Socket, RS232/485 등 다양한 통신 포트를 제공합니다. 이를 통해 외부 장치와의 손쉬운 통합이 가능하며, 외부 소프트웨어에서 로봇의 동작을 제어하거나 상태를 모니터링할 수 있어 복잡한 작업에도 유연하게 대응이 가능하다는 장점이 있습니다.
RB 시리즈는 컨트롤 박스와 PC 간의 통신이 가능한 소켓 통신 기능을 지원합니다. 이를 통해 기존에 설치된 플라스틱 사출성형기, 스카라 로봇, 센서 등과 연동하여 자동화 공정을 효율적으로 수행할 수 있습니다.
레인보우로보틱스는 TCP/IP 기반의 소켓 통신을 활용한 어플리케이션 개발 방식을 두 가지로 제공합니다. 첫 번째는 일반적인 소켓 통신을 통한 데이터 교환 방식으로, 이 경우 RB 시리즈 협동로봇의 컨트롤 박스는 TCP/IP 환경에서 서버 또는 클라이언트로 동작할 수 있습니다. 사용자는 이 기능을 이용해 원하는 프로그램을 구성하고, 상대방 PC나 시스템에서 특정 데이터를 전송하면 해당 데이터를 바탕으로 로봇이 동작하거나 프로그램을 실행할 수 있습니다.
두 번째는 외부 제어 스크립트를 활용한 로봇 제어 방식입니다. 이 방식은 기존 설비와의 연계를 염두에 둔 형태로, RB 협동로봇의 컨트롤 박스가 서버로 동작하며 포트 5000 또는 5001을 사용합니다. 이 방식에서는 레인보우로보틱스에서 제공하는 UI를 사용하지 않고, JAVA, C++, Python 등 사용자가 선호하는 개발 언어를 통해 규정된 포맷의 스크립트 문자열만 전송하면 됩니다. 이러한 TCP/IP 소켓 통신을 활용하기 위해서는 사전에 로봇 제어 박스의 IP 주소 설정이 필요합니다. 이를 통해 로봇의 동작 제어와 상태 모니터링은 물론, 비상 정지와 같은 돌발 상황에도 신속하고 유연한 대응이 가능합니다.
정밀하고 완벽한 자동화 솔루션을 통해 생산성이 130% 증가했습니다
협동로봇이 도입된 공정은 검사 과정과 분리 과정 2가지를 연속 동작으로 진행합니다. 경덕산업에서는 다양한 자동차 부품을 생산하는데 그 중에서도 자동차 측면 유리 승하강에 관여하는 안전 보안 부품인 그립 홀더를 생산하고 있습니다. 그립 홀더에 인서트 너트가 제대로 들어있는지 확인하는 과정을 기존에는 작업자가 육안으로 검사를 진행하면서 종종 불량품이 인입되는 실수가 종종 발생했습니다. 하지만 협동로봇을 도입하면서 센서 검사를 통해 인서트 유무 및 외관 검사를 진행하면서 100% 검수율을 자랑합니다. 뿐만 아니라 금형의 통로역할을 하는 스프루 러너와 사출성형품을 분리하는 과정을 진행합니다. 로봇이 스프루 사출성형품을 집어 커팅 프레임에서 상하로 움직이면 완성된 부품은 통로를 통해 아래로 분리되고 이후 로봇이 스프루 러너만 재활용을 위해 다른 박스에 넣는 동작을 진행합니다. 이와 같은 공정을 매 30초마다 24시간 반복해 1대당 일일 2,880개의 부품을 생산합니다.
협동로봇 도입 이전에는 작업자가 끊임없이 나오는 생산품을 검수하고 분리하는 과정을 수작업으로 진행하다 보니 작업량에 과부하가 걸리거나 불량품이 인입되는 실수가 발생했었습니다. 이를 해소하고자 협동로봇을 도입한 이후에는 1명의 관리자가 여러 대의 기계를 관리하는 형태는 동일하지만 완성된 부품을 정리해 이동시키거나 재활용을 위해 스프루 러너를 파쇄기에 넣는 동작만 반복하기 때문에 작업량이 개선되었습니다. 이를 통해 작업 효율성이 크게 개선되었을 뿐만 아니라 24시간 제조라인을 멈추지 않고 운용할 수 있어서 제조 생산성이130%로 크게 증가하였습니다.
경덕산업 진관휘 대표는 플라스틱 사출 자동화 공정에 협동로봇 도입을 고민하는 이들을 위해 다음과 같이 조언했습니다. "플라스틱 사출품 제조 공정은 끊임없이 사출품이 생산되기 때문에 작업자가 주기적으로 관리하는 과정이 필요합니다. 협동로봇은 사람과 같은 작업 공간에서 펜스나 별도의 안전장치 없이 운용이 가능하다는 장점이 있어 도입이 수월했습니다. 특히 요즘과 같이 제조 현장에 인력수급이 어려운 상황에서 협동로봇이 단순 반복 작업을 대체해 인력 운용과 생산성 두 가지 토끼를 모두 잡을 수 있었습니다. 특히 일관된 작업 환경을 유지할 수 있어서 품질이 안정화되었고 이를 통해 고객사의 만족도를 충족시킬 수 있었습니다.”
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