제로 백래시 커플링이 장착된 산업용 로봇은 높은 생산성을 확인할 수 있다.

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자동차 제조업은 첨단 자동화가 제공하는 기회를 활용하기 위해 가장 먼저 로봇 공학을 대규모로 투입한 분야 중 하나이다. 그러나 로봇 애플리케이션은 기계 공학 분야의 주기 시간을 줄이는 데 도움을 주며 반복 정밀도를 최대한 높여준다. 인간은 로봇에 작업을 위임할 수 있으므로 더 이상 무거운 짐이나 위험한 물질을 다룰 필요가 없다. 로봇은 조립 라인 운영자가 자동화를 충족하는 다양한 작업에 사용할 수 있다. 그들은 점점 더 유연하고 자율적인 방식으로 운영된다. 즉, 앞날의 생산 라인이 수정된 상황에 똑똑하고 독립적인 방식으로 대응할 수 있다.

그러나 이는 재구성에 필요한 모든 매개변수를 계산하고 제어할 수 있는, 서로 완벽히 연결된 생산 설비와 시스템을 필요로 한다. 네트워크 시스템은 이러한 계산에서 필요, 수리 기간, 물류 또는 직원 가용성과 같은 모든 관련 요소를 자동으로 포함한다. 이를 통해 향후 플랜트 가용성을 최대로 높일 수 있다.

핸들링 자동화 : 그리퍼 시스템

요즘 로봇들은 이미 생산 라인에서 부품을 정확하게 운반하고 배치하는 것과 같은 다양한 처리 작업을 수행한다. 이러한 목적을 위해서는 특정 드라이브 해결책과 그리퍼 시스템이 필요하다. 속도와 가속은 가장 중요한 핸들링 자동화 매개변수이다. 많은 산업 분야에서 고속 다관절 로봇을 사용한다. 작은 공간에서 작은 반지름의 움직임과 크기로 최대 전력 밀도를 제공한다. 따라서 최대 6개 축으로 제어하고 프로그래밍할 수 있기 때문에 다양한 자동화 기능이 매력적이다. 최대 +/- 0.02 mm의 반복 정확도 허용 오차 범위 안에서, 7.2 m/s 이상의 작동 속도에서 신뢰할 수 있는 ‘작업자’로 간주한다.

이러한 성능을 제공하는 것은 정확한 토크 전달에 달려 있다. 제로 백래시와 비틀림 강성 금속 벨로우즈 커플링은 매우 동적인 축을 특징으로 하는 정밀 서보 모터에 사용하기에 적합하다. 금속 벨로우즈는 낮은 복원력으로 장착 관련 샤프트 오정렬을 수정한다. BK 모델 범위는 작고 유지보수가 필요 없는 디자인과 원활한 작동으로 이 애플리케이션에 가장 적합하다. 그들은 방사형과 축 방향 장착형으로 제공되며 최대 10,000 뉴턴 미터의 토크를 위해 설계됐다.

R+W의 견고한 BKS 금속 벨로우즈 커플링은 극한 상황에서도 토크를 정확히 전달한다. 또한, 습기와 공격적인 물질의 존재와 섭씨 영하 40도~300도 온도에 대처할 수 있다. 클램핑 허브(clamping hubs)가 있는 정교한 표준 범위 외에도 호환성을 최대로 보장하는 특수한 로봇 설치 플랜지(flange) 버전이 있다.

높은 수준의 플랜트 가용성을 제공하는 생산 안정성

지속적인 생산 공정 동안 급속한 역학 관계는 예를 들면, 결함 있는 구성 요소로 인한 막힘 때문에 드라이브 라인 구성 요소에 과부하 손상을 초래할 수 있다. 높은 회전 속도에서 과부하 때문에 단 1초 안에 상당한 피해가 발생할 수 있으며, 서로 연결된 자동화 시스템에 광범위한 결과가 발생할 수 있다. 이러한 경우의 생산 중단은 발전소 가동 중단의 심각한 문제를 불러일으킬 뿐만 아니라, 비용이 많이 들고 오랜 유지 수리를 수반할 수 있다.

특히 고속 서보 모터는 토크를 빠르고 정확하게 제한하는 안전 커플링을 통해 보호돼야 한다. 기계식 안전 커플링은 비용이 많이 드는 충돌이 발생하기 전에 몇 밀리초 안에 드라이브 트레인과 전력 흐름을 차단하기 때문에 가능한 한 빨리 설치하는 것이 좋다. R+W의 SK 범위의 유지보수가 필요 없는 안전 커플링은 0.1~2800 Nm 토크 범위에서 설계됐다. 클러치 구성 요소는 고강도 강화 스틸로 만들어지며 분리 토크는 지속적으로 조정할 수 있다. 메탈 벨로우즈 커플링과 결합하는 것은 정밀 토크 전달, 샤프트 오정렬 보상, 과부하 보호에 이상적인 고성능 패키지를 제공한다. 그 결과 플랜트 가용성이 향상되고 처리량이 향상된다. 따라서 올바른 커플링을 사용하면 장기적인 경쟁력을 확보하는 데 중요한 단계가 될 수 있다.

자료 제공 : R+W(www.rw-couplings.com)