픽앤플레이스 시스템: 튜브를 올바른 위치로 이동시키는 KUKA 로봇

Sedus Stoll AG의 사무실 가구 생산 현장을 자동화시키기 위해 Trafö Förderanlagen GmbH & Co. KG에서는 픽앤플레이스 로봇을 개발했습니다. KR QUANTEC은 튜브 레이저의 자동 로딩 작업을 수행합니다. 이를 통해 생산 시스템 효율의 최대화가 달성됩니다.

Sedus Stoll AG에서는 1871년부터 고품질의 사무실 가구를 생산하고 있습니다. 동사는 컬럼 타입 스프링 서스펜션이 탑재되어 “페더드레”(Federdreh)로도 불리는 세계 최초의 회전 의자로 잘 알려져 있습니다. 동사의 생산 자동화를 달성하기 위해 Trafö Förderanlagen GmbH & Co. KG에서는 개별 어댑테이션이 가능한 픽앤플레이스 시스템을 개발했습니다. KR270 R2700 ultra 기종의 KR QUANTEC KUKA 로봇이 이 시스템의 핵심 요소입니다. 이 로봇은 지금까지 수동으로 이루어졌던 튜브 레이저 로딩 작업을 자동으로 수행합니다. 이 자동화 프로젝트에서 Trafö는 전자동 창고시스템 및 물류 솔루션에서 축적한 오랜 경험을 활용할 수 있었습니다.

KUKA KR QUANTEC은 튜브 레이저의 자동 로딩 작업을 수행합니다. (c) Fotoatelier Bernhard e.K.

모든 상황에 최적화된 튜브 레이저의 자동 로딩

Trafö 사의 DACH (독일, 오스트리아, 스위스) 울리히 네커만 영업부 부장은 “픽앤플레이스 로봇의 레이저에 개별 튜브를 장착한다”며 “수동 로딩은 더 이상 이루어지지 않는다”고 부언합니다. 이 시스템을 위해 Trafö에서는 특수 소프트웨어를 개발했습니다. 이 소프트웨어를 통해 모든 관련 컴포넌트가 서로 통신할 수 있습니다. 디지털 생산 계획에는 어떤 튜브 타입을 레이저에 로드할 것인지가 지정되어 있습니다. 작업자는 태블릿을 이용해 재료를 장기 저장 창고에서 주문합니다. 창고시스템은 주문한 튜브를 컨베이어 시스템을 통해 창고에서 로봇으로 이송하고 여기에서 튜브는 레이저로 운반되며 마지막으로 시스템 카세트를 통해 로봇셀로 운반됩니다. 위가 개방된 카세트에는 다양한 종류의 튜브가 저장되어 있습니다. 안정적인 개체 인식을 보장하기 위해 로봇에는 3D 인식 시스템이 탑재되어 있습니다.

개체 인식 기능이 탑재된 픽앤플레이스 로봇

생산 계획에서는 어떤 튜브가 튜브 레이저에서 가공되는지가 지정되어 있습니다. 로봇은 이 데이터를 근거로 3D 스캐너를 통해 시스템 카세트의 내용물을 스캐닝합니다. 개체 인식을 통해 필요한 튜브의 식별이 이루어집니다. 로봇에는 원형 튜브와 각진 튜브를 위한 2개의 진공 그리퍼가 탑재되어 있습니다. 로봇은 적합한 툴을 선택하고 해당 튜브를 카세트에서 픽업합니다. 이 과정에서 로봇은 그리퍼의 경사각을 튜브 위치에 맞게 조절합니다. 픽업이 한 번에 성공하지 않을 경우 추가 그리핑이 이루어집니다. 이런 절차는 튜브가 횡방향으로 놓여 있거나 모서리가 마모된 경우에도 안정적인 공정을 보장합니다. 로봇은 튜브를 픽업하여 위로 올리고 컨베이어에 내려 놓고 컨베이어에서 레이저의 픽업 장치에까지 운반됩니다.

3D 스캐너를 통한 개체 인식은 튜브의 안정적인 픽업을 보장합니다. (c) Fotoatelier Bernhard e.K.

생산 시스템 효율의 증대시키는 전자동 로딩

튜브 레이저의 자동 로딩을 통해 생산 경제성을 현저하게 개선할 수 있었습니다. 또한 로딩을 위한 수동 개입이 이제 더 이상 필요하지 않습니다. 뿐만 아니라 정밀한 자동 재료 공급을 통해 레이저의 최대 이용률이 달성되었습니다. 픽앤플레이스 로봇을 통해 레이저 시스템은 사용 시간에 상관 없이 1분도 채되지 않은 짧은 사이클 타임으로 로딩됩니다. 이런 이점은 생산 현장에서 재료 변경이 빈번하게 이루어지는 경우에 더욱 부각됩니다.


로봇셀은 힘든 작업을 쉽게 할 수 있도록 하며 생산 시간을 단축시킵니다. 이제 레이저 시스템은 무인 다중 교대 모드로 가동할 수 있습니다.

울리히 네커만, 영업부 부장, Trafö Förderanlagen GmbH & Co. KG의 DACH (독일, 오스트리아, 스위스)

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