9일 ‘스마트팩토리＋오토메이션월드2021’서 다양한 로봇기술 선봬
첨단 모션 컨트롤 기술, 모빌리티 협동로봇, 다양한 로봇 베이스축 구동 기술
[애플경제 이보영 기자]
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AI기반의 머신비전, 모빌리티나 자율주행기술이 접목된 협동로봇, AGV, 모션 컨트롤 기술, IoT기반의 자동스마트공장 솔루션, AI와 IoT에 의한 원격 작업 모니터링 기술, 그리고 자동화 알고리즘에 의해 작동되는 로봇 자동화 등은 스마트 공장(팩토리)의 원천기술로 주목받고 있다. 8일 코엑스에서 개막한 ‘스마트팩토리＋오토메이션월드2021’에선 이처럼 디지털 기술을 바탕으로 한 스마트 자동화 시스템의 현주소를 접할 수 있다. <애플경제>는 현장 취재를 바탕으로 스마트 자동화 기술을 시리즈로 게재하기로 하고, 그 첫 번째 시리즈로 이번 전시회에서 선보인 로봇자동화 기술을 소개한다.<편집자 주>
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이번 전시회에선 작업의 효율성을 높이고 물류를 자동화하기 위한 로봇도 대거 선보였다. 이들은 AI알고리즘에 의해 설계된 후 와이파이 제어패드에 의해 작동하는 등 그 원리도 각기 다양하다.
▲협동로봇, 그리버, 로봇 베이스=이는 와이파이로 연결되는 제어 패드에 의해 작동되며, 하나의 패드로 여러 대의 로봇을 제어할 수 있다. 이를 출시한 ㈜라플러스는 “자동화 로봇 공정에 쉽게 적용할 수 있는 베이스와, 다양한 산업 분야를 지원하는 스탠다드 그리퍼, 그리고 협동로봇이 결합된 제품”이라고 밝혔다. 이를 작동키 위한 하드웨어는 온로봇 컴퓨트박스, 이와 연결된 로봇 컨트롤러, 툴플랜지 등으로 구성되어있다.
▲두산, 하이파워 ‘H-시리즈’ 로봇 시스템=이를 개발, 출시한 두산로보틱스 측은 “현존 협동로봇 중 가장 우수한 힘을 가진 로봇 시리즈”라며 “기반 하중 25kg의 힘과 6축 토크센서로 정교하고 안전한 작업을 수행할 수 있다”고 했다. 이는 물류나 자동화공정 등에서의 이송과 적재, 팔레타이징 작업을 한다.
또 머신텐딩 기능도 해낸다. 즉 공작기계에 고중량물 소재를 넣고 빼내는 작업을 한 후 팔렛트에 로딩, 언로딩을 하는 작업이다. 또한 빠른 생산공정에서 동시에 여러 물체를 핸들링하고, 물류나 섬유산업에서 이송, 적재, 핸들링 작업을 하기도 한다.
▲수평 다관절 로봇=(주)이레테크가 출시한 ‘유니스 로봇’ 시리즈는 이른바 수평 다관절 로봇으로 불리기도 한다. 이는 로봇 받침대, 즉 베이스 자체가 Z축 상하운동을 함으로써 구동 영역과 동선이 더욱 유연하고 탄력적이다. “보통은 베이스가 상하로 운동하며, 로봇 헤드도 이에 맞춰 상하로만 움직이는 다른 로봇들과는 차별화되는 점”이라는 회사측 설명이다.
이는 또 컨트롤러 일체형으로서 스카로 로봇 내부에 컨트롤러가 내장되어 있어 공간을 절약할 수 있다는 것도 장점이다. 특히 유니스(UNICE-530-F)모델은 슬림한 회전 헤드로 인해 다른 제품과 달리 3차원적 구동 영역과 동선으로 움직인다는 점이 차별화 포인트다.
▲JRD시리즈=(주)로보트로의 JRD시리즈는 경량 링크 및 BLDC고속 모터가 특징이다. 이에 100mm거리를 1초당 4차례 왕복한다. 모터 감속부에 있는 고정밀 하모닉 감속기와 특허 출원된 백래쉬 저감형 델타링크 메커니즘에 의해 50um 이하의 반복 정밀도를 구현한다.
실시간 모션 보간도 장점이다. 32비트 MCU가 사용된 모션 제어기를 통해 실시간 인버스/포워드 키네틱스 연산을 수행, 직선과 원호 보간을 이동할 수 있다. 이는 또 단독으로 구동할 수도 있다. 즉 자제 제작된 모션 제어기를 탑재, PC와 같은 별도이 외부 시스템 없이 단독 구동을 할 수 있다. 외부 접점 입출력을 위해 16/16포트의 입출력 포트를 제공, 비상 정지, 제로 포지션, 준비와 구동, 정지 등의 시스템 I/O를 갖추고 있다. 또한 사용자 I/O도 재정의할 수 있다.
엑셀 방식의 모션 편집도 가능하다. 기존의 언어 기반의 로봇 티칭 방식이 아닌 엑셀 방식의 셀 기반 로봇 티칭 프로그램을 사용, 30분의 교육으로 로봇을 손쉽게 제어할 수 있다. JRD시리즈는 또 다양한 API 함수를 제공한다. 외부 메인 시스템에서 직접 제어할 수 있는 다양한 API 프로토콜을 제공, 외부 프로그램에서 JRD의 모든 기능을 제어할 수 있다.
▲산업용 멀티 엑시스 로봇=(주)하이윈이 출시한 멀티 엑시스 로봇은 정밀 조립이나 부품 이송, 공작물 로딩과 언로딩이 가능한 소형의 6촉 다관절 로봇이다. 이는 핸들링, 조립, 디버링, 연삭과 연마 등에 유용하게 쓰인다. 델타로봇의 경우는 병렬 연결구조의 4축 로봇으로 안전성과 정밀도를 확보한 상태로 초고속 운전이 가능하다. 조립이나 정렬, 포장 등에 쓰인다.
이 회사의 멀티 엑시스 로봇 중 스카라 로봇은 수평면에서의 빠른 pick & place와 조립에 최적화된 솔루션이다. 플라스틱, 자동차, 전자, 제약, 식품 산업 등에 광범위하게 사용된다. 워터로봇도 눈길을 끈다. 이는 하드웨어와 소프트웨어의 통합이 용이하다. 고정밀, 고감성의 DD모터를 사용, 고도의 반복작업 정밀도를 구현한다. 작업 환경이 협소한 공간에 적용할 수 있는, 활용고가 높은 최적의 솔루션을 제공하는 로봇이다. 이는 반도체 산업에서 웨이퍼의 pick & place 장치로 적합하고, 광전자 공학이나 LED산업 등에도 유용하다.