설치 즉시 사용 가능한 간편한 직교 로봇 시스템 - Motion Box

ROLLON

직교 로봇에는 모터, 컨트롤 및 리니어 엑추에이터가 통합되어 2개 또는 3개의 축(x, y 또는 x, y, z)에서 정확한 리니어 포지셔닝을 달성한다. 로봇은 정의된 프레임워크 내에서 모션을 제공하며 수직, 수평 및 오버 헤드 방향을 포함한 여러 구성으로 장착할 수 있다.

직교 시스템은 6축 또는 SCARA 로봇보다 단순하고 경제적이다. 일반적으로 받침대에 장착되며 팔 끝 툴링(end-of-arm tooling)을 작동하기위한 세타 축을 포함하는 두 가지 스타일이다. SCARA는 종종 수직 조립 작업을 위해 지정되며 직교 시스템보다 작은 설치 공간에서 작동할 수 있다. 6축 로봇은 SCARA보다 훨씬 뛰어난 방향 유연성을 제공하며 사람의 팔을 흉내내는 복잡한 모션경로에 유용하므로 용접 및 팔레타이징과 같은 애플리케이션 분야에 적합하다.

애플리케이션에 가장 적합한 로봇을 선택할 때, 시스템 통합 업체와 최종 사용자는 하중, 속도, 이동, 방향, 사용 가능한 공간, 위치 정확도 및 비용 제약과 같은 몇 가지 요소를 고려해야한다. 예를 들어, 6축 로봇과 SCARA는 뻗은 팔(arm)에서 이러한 하중을 지원해야함으로 비교적 가벼운 하중으로 제한된다. 직교 시스템은 프레임 워크와 베어링으로 인해 더 큰 하중을 처리할 수 있으며, 이로써 전체 이동 범위를 지원한다. 대부분의 경우, 저렴한 비용의 비교적 단순한 직교 시스템으로서 필요한 동작을 수행할 수 있다.

직교 로봇 시스템 선정

그러나 갠트리 유형 시스템은 아주 기본적인 설정에서도, 여러 공급 업체에 수십 개의 부품을 선정하는 것을 포함하여 100시간 이상의 엔지니어링 활동이 필요하다. 따라서 여러 불량 요소와 수많은 공급 업체로 인해 문제가 발생했을 때 누구에게 전화해야 하는지 알기가 어렵다.

시스템 소유권은 절대적으로 필요하지만, 누가 전체 시스템의 소유자인가에 대한 본질적인 질문은 대답하기 어렵다. 최종 사용자는, 적절한 AS와 기술지원을 기대하면서 시스템 통합 업체 또는 유통 업체에 전화를 할 것이다. 또 다른 옵션은 기계 시스템과 제어 장치가 이미 준비되어 있음으로 즉시 사용 가능한 사전 엔지니어링된 직교 로봇을 선정하는 것이다.

이 분야의 새로운 제품 중 하나인 Rollon Motion Box는 한쪽의 HMI(Human-Machine Interface)에서 다른 쪽 끝의 안정적인 모션 출력까지 모든 것을 포함하고 있다. 케이블 관리도 포함되어 있어 시스템 설정의 어려움을 줄일 수 있다.

초기 시스템 설정은 이미 완료된 상태여서, 사용자는 빠르고 쉽게 사용할 수 있다. 포장에서 꺼내 프로그래밍 모드로 전환하는 데 걸리는 시간은 약 2시간이다. 유연성과 관련하여 모든 직교 모션 애플리케이션의 80% 이상에 맞는 6가지 Motion Box 크기를 사용할 수 있다.

• 12x12x12 인치 • 16x16x16 인치
• 20x20x20 인치 • 30x30x20 인치
• 40x40x20 인치 • 60x40x20 인치

사용 가능한 공간과 필요한 모션 공간이 정의되면 다음 단계는 하중 및 속도 요구 사항을 확인하는 것이다. 하중이 5kg이든 50kg이든, 최대 속도는 이 값을 기준으로 한다. 사용자에게 친숙한 하중 및 속도 차트를 통해 x, y 및 z 축의 이동 시간을 간단하게 결정할 수 있으므로 애플리케이션에 맞는 올바른 시스템이 선정된다.

예를 들어, 12x12x12 인치의 가장 작은 작업 범위를 사용하면 코너에서 코너로 이동하는 데 약 0.5 초가 걸리지만, 더 큰 모션 범위는 하중에 따라 동일한 이동을 하는 데 2초 또는 3초가 걸릴 수 있다.

Motion Box와 같은 즉시 사용 가능한 직교 시스템을 사용하면 얻을 수 있는 주요 이점은 다음과 같다. 조언 및 문제 해결 요구를 위한 공급 업체 한 곳과 부품 수 한 개 그리고 시스템 가동을 위한 엔지니어링 한 시간 등이다.

부품 구매와 로봇 구매는 사실상 동일한 작업이 되어 초기 사양과 설정을 빠르고 쉽게 만들 수 있다. 또한 Motion Box는 이더넷 연결을 통해 유연한 통합 옵션을 제공한다. 직교 로봇 시스템은 EtherNet / IP, DeviceNet, TCP / IP, CC-Link, Profibus 및 ProfiNet 뿐만 아니라 회사 별 네트워크 및 제어 아키텍처를 사용하여 더 넓은 자동화 설정에 연결할 수 있다.

간소화된 제어 시스템은 사용 편의성을 단순화한다. Motion Box에는 Mitsubishi Electric의 Q-Motion Controller가 통합되어 있으며 여기에는 4축 모션 제어, 에너지 효율적인 드라이버, 통합 I/O 및 네트워크 액세스 및 깨끗하고 효율적인 HMI 설정이 있다.

견고하고 반복 가능한 모션을 가능하게 하는 엑추에이터

직교 로봇 시스템을 지정할 때 고려해야 할 가장 중요한 요소 중 하나는 전체 설계에 포함된 엑추에이터의 품질이다. 엑추에이터는 애플리케이션의 중심 역할을 하기 때문에 매우 신뢰할 수 있어야하며 견고한 리니어 가이드 및 튼튼한 볼스크류와 같은 고품질 부품으로 구성되어야 한다.

Motion Box는 Rollon의 TH 시리즈(TH 110 및 TH 145) 리니어 엑추에이터를 통합하고 있다. 이 소형의 볼 스크류 구동 장치는 예압이 되어있고 백래시가 없으며 5μm 이내의 위치 정확도 및 반복성을 제공한다.

추진력과 포지셔닝은 매우 효율적인 정밀 볼 스크류에 의해 제공된다. 리니어 모션은 볼 리테이너 기술이 적용된 예압 재순환 볼 베어링 블록을 기반으로 하며 두 개의 정밀하게 정렬된 평행 레일에 장착된다.

또한 TH 엑추에이터의 매우 콤팩트한 구조는 모션 박스 직교 시스템이 소형 패키지로 긴 스트로크 길이를 제공 할 수 있도록 도와준다. 높은 하중 용량과 강성은 이동하는 하중에 따라 최대 1.5m/s의 속도로 안정적이며 반복 가능한 x / y / z 이동을 의미한다.

직교 로봇 시스템에 사용되는 엑추에이터를 평가할 때 몇 가지 다른 요소도 고려해야한다. 가장 중요한 것은 기본 장치, 캐리지, 가이드, 레일 및 드라이브 시스템과 같은 엑추에이터의 하위 구성 요소다. 이 부품 모두가 보다 정확한 모션 및 보다 적은 중지시간을 보장하는 수준 있는 신뢰성과 정밀성을 제공하기 위해 함께 작동한다.

예를 들어, 모션 박스 시스템은 TH 시리즈 엑추에이터의 프로파일 및 캐리지에 양극 처리된 알루미늄(합금 6060)을 사용하여 여러 환경 조건을 견딜 수 있다. 접지 레일 및 예압된 블록의 정밀 볼 베어링 가이드는 고정밀 주행 평행도, 높은 포지셔닝 정확도, 높은 강성 및 마모 감소를 가능하게 한다.

또한 TH 시리즈 엑추에이터는 정밀 볼 스크류를 사용하여 고속, 높은 하중 용량 및 정확한 추력, 우수한 기계적 성능 및 긴 수명을 달성한다. 로봇 시스템, 특히 고속 작업을 처리할 로봇 시스템을 선정할 때는 전체를 구성하는 부품을 이해해야 한다.

로봇 시스템을 선정하는 것은 어려운 작업처럼 보일 수 있지만 반드시 그렇지만은 않다. 직교 로봇, SCARA 또는 6축에 상관없이 최고의 로봇 스타일을 선택하면 원하는 속도 및 하중 프로파일을 기반으로 보다 자세하고 쉬운 선택을 할 수 있다. 직교 시스템이 현재 애플리케이션에 가장 적합한 것으로 판명되면 모션 박스와 같은 엔지니어링된 시스템을 고려해야한다.

간단한 갠트리 구성을 위해서는 엔지니어링된 시스템이 여러 공급 업체를 참여시키고 수십 개의 부품을 사이징 및 선정하고 100시간 이상의 엔지니어링을 할애하는 데 들어가는 시간과 비용을 절약시킬 수 있다.

자료 제공: ROLLON(www.rollonmotionbox.com)