써머오토매틱의 ‘특별한’ 그리퍼 기술력

써머오토매틱의 ‘특별한’ 그리퍼 기술력
Special Grippers at work in China

 

중국 후이산의 한 엔진 공장은 중대형 디젤 엔진을 생산하는 세계 최고의 생산 시설 중 하나이다. 여기서 사용하는 기계류 중 써머오토매틱에서 제조한 특수 그리퍼는 어떤 하중에도 견고함과 안정성을 자랑한다. 
중국의 FAW 그룹은 중국에서 가장 큰 자동차 제조회사 중 하나로 자회사인 FAW Jiefang Automotive Co., Ltd.  Wuxi Diesel Engine Works와 함께 연간 약 125,000대의 중대형 디젤엔진을 생산해 중국시장에 내놓고 있다.
이 그룹의 첨단 자동화 제조과정에는 써머오토매틱에서 제조한 특수 그리퍼가 중대형 복합 로봇과 결합되어 제품을 파지하거나 이송하는 작업을 수행하고 있다.
이 그리퍼는 최대 700㎏가량의 무거운 부품에 사용된다. 이 그리퍼를 장착한 로봇은 엔진블록을 회전시키고, 크랭크축을 삽입하며, 플라이휠 하우징과 같은 부품을 놓거나 조이기도 한다.
독일 에틀링엔 출신 기술자들은 이 현장에 적용된 총 5종의 특수 그리퍼를 개발·제조하면서 대형 그리퍼의 가장 세심한 부분까지 놓치지 않고도 취급 및 설치 기능을 결합함으로써 다시 한 번 그들의 싱글 어플리케이션 구현 능력을 과시했다.

엔진블록 핸들링 및 크랭크축 설치를 하나의 그리퍼로!
써머오토매틱의 각기 다른 그리퍼들 중 첫 번째 유형은 엔진블록을 설치하는 반자동 라인에 적용됐다. 이 그리퍼는 크랭크축 하우징이 상부에 위치하도록 삽입하기 위한 260㎏의 거대 엔진블록을 회전하기 위해 설치됐다. 이러한 회전작업을 수행한 후 로봇은 동일 그리퍼로 약 120㎏에 달하는 크랭크축 중 하나를 집어 엔진블록의 크랭크축 베어링에 삽입한다.
그리퍼는 최소 중량으로 최대의 기계적 안정성을 얻도록 최적화되어 있는 용접 시공을 바탕으로 제작되어 로봇의 부하용량이 초과되지 않도록 했다. 뒤틀림에 견고한 기본 틀에 고정된 그리퍼 핑거는 회전을 하는 동안 안전한 지지대 역할을 하며 엔진블록의 하중을 지지한다. 움직이는 그리퍼 핑거는 단단한 선형 가이드에서 작동하며 복동 공압실린더에 의해 구동된다.
써머오토매틱의 Markus Bohmer 인터내셔널 시스템 솔루션 프로젝트 매니저는 “다양한 그리퍼 핑거의 핀을 위치시켜 로봇이 엔진블록뿐만 아니라 크랭크축도 별도의 수정 없이 잡을 수 있도록 개발했다”며 “고객이 원하는 바에 따라 모든 그리퍼의 위치를 이중으로 만들어 안전성을 확보했다. 우선 공압식 안전장치로 그리핑을 안전하게 유지시켜주면 공기압이 손실되더라도 엔진블록이 그리퍼에서 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 두 번째로 Zimmer 그룹의 공압용 안전 클램핑 장치를 설치해 이중으로 안전성을 확보했다. 이 장치는 특허받은 웨지형 기어를 사용해 높은 스프링 힘으로 단면 레일 가이드의 자유 표면을 압축시켜 그리핑 상태의 안전성을 유지한다. 이 장치는 압축공기로 개폐되며 압력 손실이 있더라도 작업물은 지속적으로 안전하게 파지상태를 유지한다.”라고 설명했다.

플라이휠 하우징 장착하기
다음 설치 단계에는 크랭크축이 장착된 엔진블록에 플라이휠 하우징을 설치하는 것이다. 이를 위해서는 우선 플라이휠 하우징이 설치될 수 있도록 써머오토매틱의 두 번째 특수 그리퍼를 이용해 엔진블록 전체가 다른 로봇 스테이션에 위치해 있어야 한다.
여기에 사용되는 육중한 그리퍼도 마찬가지로 중량에 맞추어 최적화된 용접 시공이 되어 있다.
플라이휠 하우징을 설치한 후에는 엔진블록의 치수가 더 커지기 때문에 그리퍼는 다양한 위치에서 대상물을 파지하도록 설계됐다. 이러한 위치는 두 개의 잠금 실린더와 여분의 안전 클램핑 장치로 고정된다.
플라이휠 하우징은 크기가 더 작은 로봇에 의해 설치되며, 여기에는 써머오토매틱의 또 다른 특수 그리퍼가 장착되어 있다.
설계자들은 이 그리퍼에 두 개의 공압식 나사 드라이버를 통합시켜 플라이휠 하우징을 장착할 때 엔진블록의 8개 하우징 나사 중 2개를 조이게 되고, 따라서 나머지 설치 중에도 하우징을 제자리에 고정시킨다.
마지막으로, 써머오토매틱의 네 번째 특수 그리퍼를 사용해 크랭크축, 플라이휠 하우징, 커버가 장착되어 있는 엔진블록을 다시 뒤집은 후 이것을 다른 생산라인으로 운반하고, 다섯 번째 특수 그리퍼로 실린더 헤드를 엔진블록에 설치한다.
Markus Bohmer 매니저는 “정밀하면서도 신뢰성 높은 그리퍼 기술과 싱글 어플리케이션 구축 기술력으로 최대의 시스템 효율을 보장하고, 고객사들이 최적의 비용으로 생산성을 높일 수 있도록 노력하고 있다”며 “대형 부품을 취급해온 당사의 축적된 경험과, 이를 위해 필요한 그리퍼 기술이 더해져 후이산 공장의 생산라인 가동을 원활하게 하는데 큰 기여를 하고 있으며, 현재 이 공장은 세계 최고의 중대형 디젤 엔진 생산시설 중 하나로 부상했다. 이들은 기존에 계획했던 100,000대 양산을 넘어 연간 125,000대의 엔진을 생산하고 있다.”고 덧붙였다.                   
써머오토매틱코리아(주) www.sommer-automatic.kr

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 써머오토매틱의 ‘특별한’ 그리퍼 기술력