시스템 통합업체 Umbra Control은 자동차 산업용 씰 생산을 위한 Meccanotecnica Umbra의 최종 라인 픽앤플레이스 작업을 정확하고 효율적으로 처리하기 위해 4개의 진공패드가 부착된 특수 버전의 Piab Kenos® KCS 그리퍼를 선택했습니다.
Umbra Control은 고객사인 Meccanotecnica Umbra SpA의 조립 라인에 설치된 협업 로봇에 Kenos® KCS 그리핑 시스템을 배포했습니다. 이 프로세스를 자동화하기 전에는 작업자가 수동으로 작업을 처리했습니다. 오늘날 이 프로세스는 Universal Robot의 UR10 코봇이 수행하며 Piab 그리퍼를 사용하여 씰링 링이 포함된 열 성형 몰드 및 트레이를 처리합니다. 씰링 링이 있는 열 성형 몰드가 각 캐비티에 놓인 상태로 컨베이어 벨트의 라인 끝에 도달하면 광전지에 의해 감지됩니다.
코봇은 몰드가 카메라 프레임에 들어오고 카메라가 캐비티의 모든 부품을 확인할 수 있도록 배치됩니다. 이 단계에서 UR10의 Umbra Control에 통합된 비디오 분석 시스템이 씰링 링의 고유 코드를 판독합니다. 해당 정보는 코봇 운영자가 확인할 수 있도록 터치 스크린에 표시됩니다. 새로운 오프라인 음성 명령 시스템과 더불어 터치 스크린은 전체 시스템을 제어하는 인터페이스입니다.
코봇은 제어된 씰링 링이 부착된 열 성형 몰드를 집어서 상자에 채워 넣습니다. 그런 다음 밑에 있는 빈 트레이를 집어서 컨베이어 벨트의 시작 지점에 놓습니다. 끝으로 코봇이 라인 시작 지점에 있는 랙에서 빈 열 성형 몰드를 집어 컨베이어 시작 지점에 있는 트레이에 놓습니다.
코봇은 각각 36개의 씰링 링이 부착된 열 성형 몰드 12개로 상자를 채울 때까지 이 주기를 반복한 후, 상자를 닫기 전에 인터레이어를 삽입하여 상자를 완성합니다. 이 프로세스에서 열 성형 몰드 1개를 로드하는 데 드는 주기 시간은 약 100초이며, 상자 당 총 15-20분이 소요됩니다. Meccanotecnica Umbra의 작업 오차 범위는 0인 바, 이 프로세스 단계에서 중요한 점은 속도가 아니라 정확도입니다.
이 프로젝트를 책임지고 있는 Umbra Control의 소프트웨어 연구개발 관리자 Giorgio Passeri는 “주요 문제는 두 가지 유형의 표면 즉, 씰링 링이 포함된 열 성형 몰드와 이것을 운반하는 트레이에 대한 신뢰할 수 있는 그리핑 솔루션을 찾는 일이었습니다.”라고 말했습니다. “플라스틱 열 성형 몰드의 형상은 높은 굴곡 강성을 보장하지 않습니다. 이 특징이 그리퍼 선택에 중대한 영향을 미쳤습니다. 처음에는 손가락의 동작을 시뮬레이션하는 시스템과 진공패드가 있는 상업용 엔드 이펙터가 좋겠다는 평가를 받았습니다. 그러나 열 성형 몰드가 외부 영역에서 구부러졌기 때문에 이 솔루션은 폐기되었습니다. 따라서 맞춤형 그리퍼를 개발할 필요가 있었고, Piab과 함께 개발했습니다.
선택은 Kenos® KCS 시스템으로 결정되었습니다. 이 시스템의 사용자 정의를 통해 진공패드를 상업용 엔드 이펙터의 위치에서 떨어뜨리면 열 성형 몰드를 가장 바깥쪽 부분에서 양중할 수 있으므로 재료가 구부러지는 일을 피할 수 있었습니다. 처음에는 5개의 진공패드를 포함한 솔루션으로 시작했습니다. 그러나 테스트 중 5개의 진공패드가 모두 그리핑을 효율적으로 하지 못하고, 열가소성 플라스틱이 휘어졌습니다. 그래서 중앙 진공패드를 제거했습니다.
엔드 이펙터의 네 꼭지점에 배치된 진공패드에 공급하는 진공 채널은 중앙 진공패드에 공급하는 채널보다 길었습니다. 이러한 길이의 차이로 인해 중심점에서 그리핑이 주변부보다 먼저 실행되어 열 성형된 재료의 변형을 초래했고, 그 결과 주변 패드가 효율적인 그리핑을 할 수 없었습니다. 이 모든 문제는 4개의 진공패드를 사용한 솔루션으로 해결되었습니다. 이 솔루션은 표면이 규칙적이고 굴곡 강성이 열 성형된 몰드 재료보다 더 큰 트레이에도 최적이라는 사실이 입증되었습니다.” Giorgio Passeri는 이렇게 덧붙였습니다.
“그리퍼의 올바른 작동은 Piab의 COAX® 진공발생기에 의해 보장됩니다. 이 진공발생기는 Kenos® KCS 그리퍼에 통합되어 있습니다. 펌프의 특장점은 열 성형 몰드 및 인터레이어의 방출을 촉진하는 카운터 블로우 기능입니다. 이 기능이 없으면 진공 공급이 중단될 때 진공패드를 분리할 수 없습니다. 최상의 선택을 할 수 있도록 이탈리아 자회사의 기술자가 Piab의 공인 공급업체인 Mateg와 협력하여 당사에 제공한 컨설팅 서비스를 고려할 때, 당사에서 선택한 Piab 솔루션은 경제적 측면에서 볼 때 분명 경쟁력이 뛰어납니다.”라고 Giorgio Passeri는 결론지어 말했습니다.
Piab의 Kenos® 진공 그리퍼는 다양한 산업 응용 분야에서 흡착이송 프로세스를 단순화하기 위해 개발되었습니다. Kenos® KCS 그리퍼는 코봇용으로 특별히 개발되었습니다. 이는 소형 모듈식 진공발생기와 그리퍼로 구성된 PnP 시스템으로, 표준 버전에서는 다양한 표면에 적용할 수 있는 테크니컬 폼으로 제작되었습니다. Piab은 Umbra Control의 경우와 같이 맞춤형 시스템 또한 설계 및 구축할 수 있습니다.
Piab의 COAX® 진공발생 기술은 에너지 소비를 최소화하는 동시에 높은 초기 유량율을 바탕으로 안전하고 빠른 그리핑을 제공합니다. 펌프 장치는 공급 압력이 낮거나 변동하는 경우에도 고성능을 제공할 수 있습니다.
