직교좌표 로봇, 차별화된 경쟁력은 커스터마이징이다!
최근에는 자동차 및 반도체, 디스플레이 분야에서 폭넓게 적용되면서 고속화 및 고정밀화한 제품들로 그 적용분야를 더욱 넓혀가고 있다. 이런 시장성과 비교적 높은 않은 기술장벽은 많은 직교좌표 로봇 업체를 탄생시켰다. 치열해진 시장경쟁으로 저렴하면서도 기능면에서 뛰어난 직교좌표 로봇 제품들이 출시되었으며, 최근에는 성능과 기능 그리고 가격에 이르기까지 평준화되고 있다. 이에 커스터마이징, 납기 단축, 그리고 신속한 기술지원 서비스 등이 차별화된 경쟁력으로 부각되고 있다.
글·이진수 기자(LJS@motioncontrol.co.kr)
직교좌표 로봇은 직선운동을 기본으로 하기 때문에 제어가 간단하고, 직교좌표를 사용하기 때문에 시스템 적용이 용이한 특징으로 자동화 산업에서 폭넓게 응용되고 있다. 간편한 제어와 자동화하기 쉬운 이점, 그리고 비교적 높지 않은 기술장벽은 시장을 가열시켰다. 많은 업체들이 직교좌표 로봇 시장에 진출하면서 고속화, 고정밀화 등의 기능과 다운사이징, 대형화 등의 사양이 차별화된 뛰어난 제품들을 출시했다. 더불어 직교좌표 로봇의 가격은 더욱 저렴해졌다. 업계 관계자들은 현재 직교좌표 로봇이 성능과 가격측면에서 평준화 단계에 이르렀다고 보고 있다.
최근 반도체와 디스플레이 분야에서 새로운 설비에 대한 투자 계획들이 발표되면서 직교좌표 로봇의 수요는 더욱 늘어날 전망이다. 신규투자 시장을 잡기 위해, 직교좌표 로봇 업체들은 커스터마이징의 용이성, 납기 기간의 단축, 빠른 기술지원 및 유지보수 서비스 품질 향상 등의 차별화된 경쟁력으로 대응해 나간다는 전략이다. 또한 제어기를 위한 컨트롤러 기술과 시뮬레이션 소프트웨어 등에 연구 및 개발로 독자적인 기술경쟁력을 높여가고 있다.
핵심 요소인
앞서가는 컨트롤러 기술
1999년 설립된 다사로봇은 ‘로봇을 통한 산업사회 가치창출과 풍요로운 인간세상’이란 비전을 실현하고자 노력하고 있다. 다사로봇은 직각좌표 로봇 및 데스크탑 등 로봇 분야에서 Clean Class 10에 대응하는 클린형 로봇을 비롯한 다양한 제품모델과 풍부한 응용경험을 바탕으로 고객 니즈에 대한 최고의 솔루션을 제공하고 있다.
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다사로봇의 신현태 이사는 “다사로봇은 로봇 시스템 분야에서 20년 이상 축적해 온 로봇제어, 메커니즘 설계 및 SI 기술을 바탕으로 반도체나 FPD 제조공정에 필요한 정밀리니어스테이지, 반도체 및 LCD 핸들링용 로봇 등을 개발하여 반도체 및 FPD 장비업체에 공급하고 있다.”며, “점점 다양화, 고도화 되어가는 고객요구에 따라 제품의 모델을 확대하고 정밀제어 기술과 초정밀 리니어스테이지 등을 개발로 대응하는 한편, 글로벌 시장으로 진출하기 위해서 해외 유통망 구축 및 홍보활동도 적극적으로 추진하고 있다.”고 말했다.
다사로봇의 직각좌표 로봇인 ‘DRM 시리즈’ 최적 설계 기법과 축적된 개발 경험을 통하여 개발되어 컴팩트한 디자인의 고강성 구조로서 고속, 고정밀 위치결정 성능이 탁월하며, 다양한 제품 모델을 갖추고 있어서 동작속도, 위치정밀도, 동작범위 및 부하에 따른 다양한 응용분야에 대응 가능한 것이 장점이다. 구동방식, 동작속도, 동작영역, 가반하중 등에 따른 다양한 제품이 라인업되어 있다.
크린형 직각좌표 로봇인 ‘DRM-C 시리즈’는 다사로봇의 독창적인 클린 로봇 구조 설계 기술을 통해 High Clean Class(Class 10)를 실현하였으며, HDD, FPD 제조공정에서 다년간 적용됨으로써 클린성능과 내구성을 인정받은 클린형 직각좌표 로봇이다. 다양한 제품 모델을 갖추고 있어서 클린도, 동작속도, 동작범위 및 부하에 따른 다양한 응용분야에 대응 가능한 것이 장점이다.
DLM 시리즈는 고성능의 리니어 모터와 정밀제어 알고리즘을 내장한 서보드라이브의 결합으로 고속, 고정밀 모션 성능을 실현한 리니어 모터 적용 직각좌표 로봇이다. 고 정밀 위치제어로 최대 ±0.1㎛, 최대속도 3m/s, 최대 가속도 5g 등의 성능을 자랑한다.
고객의 만족을 위한
3D 시뮬레이션 구현
LG산전의 로봇 사업부에서 1999년 독립한 로보스타는 설립이후 벤처 정신에 입각한 지속적인 신제품 개발과 고객밀착의 경영을 통해 꾸준히 사업을 확장해 왔다.
그 결과, 이제는 국내에서 산업용 로봇 분야에서 명실상부한 선두주자로서의 확고한 위치를 고수하고 있다. 사업다각화를 통해 로봇 기술을 활용한 리니어 모터 등 초정밀 위치제어 장치와 반도체 및 정밀 전자부품 제조공정에 사용되는 정밀제조 장비사업에도 참여하고 있다.
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로보스타의 김이용 과장은 “로보스타의 장점은 로봇의 적정한 선택을 위해 자체 개발한 ‘3D 시뮬레이션’ 프로그램을 이용한 제품 선정, 검토하는 과정을 좀 더 효율적으로 하도록 지원하는 것”이라며, “이는 실제 장비를 구성하기 전에 프로그램을 사용하여 사양의 타당성을 검토할 수 있으며, 각종 조합 구성, 스트로크, 가반하중, 사이클 타임을 고려한 모텔 선정과 3차원 그래픽 시뮬레이션 구현으로 실제 컨트롤러와 같은 프로그램 명령구조를 제공함으로써 고객의 만족을 향상시키고 있다.”고 강조했다.
로보스타의 직각좌표 로봇은 기본 4개의 제품 시리즈(RBC-Series, RS(H)-Series, RBCD-eries, RC-Series) 총 26종 세부 제품 시리즈로 구성되어 있다. 로보스타 직각좌표 로봇의 장점은 모든 종류의 서보 모터와 결합될 수 있는 설계와 베이스 기준면 및 밑면 취부용 Tep 적용으로 조립이 간편한 것이다.
RBC-시리즈는 상자형 구조의 Base 설계로 고강성을 실현한다. 최고 2000mm/s의 속도를 지원하며, 100mm~4000mm의 다양한 스트로크, 반복위치 정밀도가 ±0.01mm인 고정도를 실현한 것이 특징이다. RS(H)-시리즈의 특징은 구조해석 최적화를 통한 BASE 고강성, Frequency 해석을 통해 소음 및 진동을 최소화, 최고 속도가 2500mm/s로 고속화 실현한 것이다.
RBCD-시리즈는 다양한 조합이 가능한 유연성, 진공 흡입장치를 적용하여 Particles 흡입 배출, 밀폐형 클린 구조로 이물질의 침투 및 비산 방지, CLASS10에 사용이 가능하도록 Steel Belt 채용 등의 성능을 제공한다. RC-시리즈의 특징은 가반 무게 5kgf~150kgf까지 가능, Bsae 기준면 및 밑면 취부용 TAP적용(조립성우수), 저소음 환경에 최적화 등이 있다.
중소기업을 겨냥한
저가형 타입 로보 실린더
세계적인 직교좌표 로봇 생산전문업체인 일본의 IAI와 SUS의 국내 에이전트인 아이에이코리아는 저변확대를 위한 전략을 세우고 있다. 중소기업을 겨냥한 저가형 타입의 로보 실린더 제품에 핵심역량을 쏟고 있는 것.
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아이에이코리아의 이종만 과장은 “아이에이코리아는 직교좌표 로봇에 대한 모든 제품군을 보유하고 있으며, 특히 이들 제품은 일본의 선진 기술력이 도입되어 신뢰성이 매우 뛰어난 것이 특징”이라며, “이런 하이엔드 제품의 고성능을 도입한 저가형 로보 실린더는 국내 경쟁사 제품보다 가격이 낮을 정도로 저렴하면서도 다단제어, 속도제어가 탁월한 기능을 제공한다.”고 설명했다.
아이에이코리아의 로보 실린더는 기존의 직교좌표 로봇에 기반을 두고 서보 모터에 한정되었던 제품군을 스태핑 모터, 펄스 모터 등에 적용할 수 있도록 다양화시킨 제품이다. 이 로보 실린더는 ERC, RCP, RCA, RCS 등 서로 다른 특징을 가진 4가지 시리즈로 구성되어 있으며, 조작이 간편하고 향상된 기능성 뿐만 아니라 에너지 절약효과와 경제적인 가격의 매리트까지 제공한다.
아이에이코리아의 RCS 시리즈는 전장을 단축한 RB75 타입이나 초슬림화를 실현한 RA35 타입 등이 있다. 특징으로는 최고속도 1000mm/s, 최대 가반질량 60kg 실현, 저속에서 고속까지 가반질량이 일정해 쉬운 택 타임(Tack Time) 계산, 고속 정추력형 모터를 탑재해 저속에서 고속까지 일정한 추력력, 기동 시 바로 동작이 가능한 점 등이 있다.
특히 RCS 시리즈는 컴팩트한 디자인과 고강성을 동시에 실현하고 있으며, 본체의 강성 또한 우수하다. ROD 타입의 경우 1, 2개의 가이드 선택이 가능하며, 플랫 타입은 리니어 가이드를 내장하고 있다.
또한 아이에이코리아는 로보 Rotary 시리즈를 제공하고 있다. 로보 Rotary 시리즈는 서보 모터를 사용한 전동 로타리 액츄에이터로써 속도나 가감속 조정을 간단하게 할 수 있다. 이런 특징으로 쇼크 없이 시작과 정지가 필요한 제품에 유용하게 사용할 수 있다. 또한 로보 Rotary 시리즈는 포지션 컨트롤러인 E-con과 조합을 이룰 수 있으며, 회전 중 일시정지가 가능할 뿐만 아니라 디바이스넷이나 CC-링크 등의 네트워크와도 대응이 가능하다.
고객만족 실현하는
빠른 납기와 신속한 기술지원
2004년 설립된 LPK는 직교좌표 로봇, 리니어 모터 엑츄에이터 및 정밀 Align Table 전문 생산 업체이다. 회사의 역사는 짧지만, 10여년 이상의 경력을 지닌 엔지니어들과 고객들과의 거리를 좁혀 사용하기에 편리하고, 내구성은 뛰어나면서 보수 유지가 쉬운 제품을 개발했다.
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현재 LPK는 볼 스크류 구동 엑츄에이터, Timing Belt 구동 엑츄에이터, 리니어 모터 구동 액츄에이터, 정밀 Align Table 등의 제품을 공급하고 있다. 볼 스크류 구동 타입의 경우, 5Kgf-120Kgf까지의 부하를 받고 250mm/sec~1000mm/sec로 구동할 수 있는 오픈 타입 7종과 클린 환경에 대응이 가능한 외부 밀폐형 5종이 있다. Timing Belt 구동형의 경우, 10kgf-35kgf의 부하를 받은 상태에서 2000mm/sec의 속도를 구현 할 수 있는 오픈 타입으로 5종의 표준 Cartesian 로봇을 생산하고 있다.
또한 최근 직선이송 부분의 새로운 트랜드가 되고 있는 리니어 모터 엑츄에이터도 미국, 일본, 이탈리아 등과의 기술 제휴 및 기술협력을 통해 Continue Force 기준 56N-2230N까지, Base Frame을 기준으로 124-350까지 등 다양한 엑츄에이터도 표준 생산하고 있다.
게다가, 반도체 및 광학측정 분야에 적용이 가능한 다양한 모델의 정밀 Align Table과 다양한 형태의 특수 엑츄에이터도 생산하고 있다.
LPK에서 생산하는 제품에는 높은 품질, 뛰어난 내구성, 손쉬운 보수유지 등 사용자의 편의를 위한 다양한 기술과 노하우가 반영되어 있다.
이중 LPK에서 특허를 보유하고 있는 외부 매입형 센서 기술과 Long Stroke 엑츄에이터에서 발생하는 상부 메인 커버의 처짐 현상을 최소화 할 수 있는 기술은 타 Cartesian Robot Maker에서도 적용되지 않는 기술로 LPK 제품만의 장점이 되고 있다.
LPK의 이광 대표이사는 “핵심적인 기술력과 더불어 LPK만의 차별화된 경쟁력은 개발, 제작, 판매 등 모든 사항에 대한 결정이 빠르다는 것”이라며, “이런 신속한 결정들은 빠른 납기기간으로 이어지고 있으며, 전직원들이 제품의 출시를 위한 모든 단계를 경험함으로써 문제점의 파악과 개선이 신속하다.”고 말했다.
또한 그는 “이런 경쟁력은 제품으로 이어져, 현재 LG 휴대폰 검사 라인 삼성전자 핸들러 장비, LCD장비 및 물류 라인, LPL LCD생산 장비, 하이닉스 반도체 생산 장비, 삼성전기, 삼성 테크윈, 현대 자동차, 기타 자동화 설비 등 국내의 모든 산업 분야에 제품을 공급함으로써 시장에서 인정받고 있다.”며, “이를 바탕으로 최근 LPK는 중국, 일본, 미국, 유럽 등지로의 수출을 위해 현지 판매망 계약, 샘플 공급, 현지 기술인력 교육, CE, ISO인증 등을 진행하고 있다.”고 계획을 밝혔다.
경쟁력 확보의 지름길은
지속적인 생산과 기술혁신
광자동화 FA 유통 네트워트를 통해 축적된 기술력을 기반으로 2001년 설립된 하이로보텍은 지속적인 직교좌표 로봇의 생산과 기술혁신이 경쟁력을 확보하는 길이라는 비전을 제시하고 있다. 가격경쟁력의 확보와 신속한 고객지원 서비스를 통해 마켓 점유율을 높여가고 있다.
하이로보텍은 초정밀 가공기계, 미세화상 검사 SWT 장비, 레이저 가공기 디스플레이 장비 등의 실적을 통해 리니어 서보 모터 시장의 확대에 주력하고 있다. 또한 대형 이송 및 측정장비를 위한 HLST 타입인 테이블형 리니어 서보 스테이지로 볼스크류 서버의 한계를 극복한 장비에 적용하고 있다.
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특히 하이로보텍은 리니어 서보 시스템의 강점을 살려, 다양한 기종을 셋업함으로써, 고객에게 효율적인 제품을 폭넓게 셋업할 수 있는 이점을 제공하고 있다.
하이로보텍의 표준형 직각좌표 로봇인 HRS 시리즈는 수평 및 수직 구동에 접합하고 정밀 이송 위치제어에 적용된다. 이 제품은 다양한 제품으로 모든 로봇 시스템에 대응이 가능하며, 미려한 외관 디자인, 최고속의 2000mm/sec의 고속화 실현, 볼 리테이너 타입 LM Guide 적용으로 저소음 실현, 반복정밀도 ±20㎛ 이하의 고정도 실현, 모든 종류의 서보모터가 취부 가능하도록 설계 등의 기능을 제공한다.
수직 다관절 로봇 및 스카라 로봇 제품들은 생산 제품의 조립,검사,조정 공정등에 널리 적용 가능하며, 고속 및 고정도의 실현과 경량화, 심플화 한 링크구현 및 다양한 옵션 보유로 기능 및 사양 확장성을 확보하여 고기능화를 실현했다.
하이로보텍의 리니어 서보 제품인 HLS 시리즈는 비접촉식으로 모션축 동작을 구현, 왕복 운동함으로써 속도가 기존 볼스크류 방식보다 3배 이상 고속운전이 가능하고, 미크론 단위의 고정도와 고효율, 저진동 및 클린 환경에서 사용할 수 있다.
또한 직선구동 LM 블록을 저소음 타입인 리테이너 및 K1씰을 부착하여 그리스 주입 없이도 반 영구적으로 사용할 수 있으며, 밀폐된 공간 때문에 발생하는 에러를 완벽한 발열 억제 장치를 부착하여 하였다. 특히 국내 유수 업체와 연계하여 많은 부품을 국산화 시킨 점이 돋보인다.
