공정 레이아웃
이 솔루션은 가와사키 RS050을 활용해 열간볼트 단조공정에서 위치제어를 통한 로봇자동화 실현 및 자동온도제어 시스템을 구축한 솔루션입니다.
볼트 제조 중 후렉션 프레스 열간 단조 공정의 자동화 및 자동온도제어 시스템 구축을 통해 국내 최초로 프레스 로봇의 자동화를 실현했습니다.
구성요소
| 로봇 | KAWASAKI RS050N;
- 6축 산업용로봇, 가반하중 50kg, 최대 동작영역 2,100mm, 무게 555kg, 반복정밀도 : ± 0.06 mm;
;
투입 핑거 Unit;
- 발해로봇;
- AC 220(V) SOL, 12,000°C 내열 원형 그리퍼;
;
배출 핑거 Unit;
- 발해로봇;
- AC 220(V) SOL, 12,000°C 내열 원형 그리퍼;
;
정렬 Unit;
- 발해로봇;
- 150mm(stroke), DC 24(V) SOL;
;
소재 온도측정 Unit;
- 발해로봇;
- FT-H40K;
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제품통 진입/배출 Unit;
- 발해로봇;
- 2,000(W) * 2,500(H);
;
프레스 위치제어 Unit;
- 아시아 프레스;
- 유압 브레이크/디스크 장치, 위치제어 : 서보모터 미쓰비시 J4 TYPE; |
|---|
작업순서
| STEP 1. | 가열된 소재 투입 |
|---|---|
| STEP 2. | 소재를 온도 센서로 이송 |
| STEP 3. | 온도측정 |
| STEP 4. | 온도측정결과에 따라 양품과 불량품을 분류 (양품 → 프레스, 불량품 → 불량품 적재함) |
| STEP 5. | 양품을 후렉션 프레스로 이송 |
| STEP 6. | 자동시스템으로 개조된 후렉션 프레스에서 성형된 제품을 제품이송 센서로 이동 |
| STEP 7. | 제품이송 센서에서 정상 배출 확인 |
| STEP 8. | 적재함으로 이송 |
| STEP 9. | 자동 배출 |
특장점
볼트 제조 성형에 쓰이는 후렉션 프레스(Friction press)는 상향식으로 움직이기 때문에 자동화의 전제 조건인 정확한 위치제어가 어렵습니다. 따라서 상하점이 불규칙한 후렉션 프레스에 로봇 자동화 공정을 실현하기 어려운 현실입니다.
이 솔루션은, Servo를 통해 표준점을 벗어나는 프레스 위치값을 PLC 시스템에서 자동으로 보정하는 방식으로 로봇 자동화 구현을 성공하였습니다.
도입효과
| 주요지표 | 시간당 생산량 106ea/hr → 165ea/hr
공정 불량률 0.19% → 0.05%
총원가 절감(천원/일) 1,558 → 1,381
납기준수율 77.8% → 80.0%
산업 재해율 3.3% → 1.6% |
|---|---|
| 도입기업 피드백 | 인력수급 어려움 해소
- 고열(1200°C)의 중량물(Max 10kg)을 철재질의 집게를 사용하여 옮기는 수작업공정의 작업 기피현상이 심화 -> 로봇의 노동력 보조를 통한 인력수급 문제 해결
경쟁력 강화 : 미주/유럽 시장에서 중국 업체와 경쟁이 심화되고 있어 로봇 자동화를 통한 품질/원가/납기일 개선 및 효율성 강화
- 품질향상 : 로봇을 활용한 균일한 단조 작업으로 단조품질 향상 및 찍힘 불량 예방
- 원가개선 : 로봇자동화를 통한 생산성 향상을 통한 제조원가의 경쟁력 강화
- 납기준수 : 자동화 시스템과 생산관리 시스템과의 연동으로 정확한 생산계획 및 납기일 예측을 통한 고객사의 만족도/신뢰도 향상 |
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