보쉬렉스로스 (Bosch Rexroth)가 자사의 스마트플렉스이펙터(Smart Flex Effector)와 Anybus Communicator( 애니버스커뮤니케이터 )를 결합해 산업 자동화를 위한 가장 다양한 기능을 제공하는 보상 모듈을 어떻게 개발할 수 있었는지 살펴보자.

보쉬(Bosch) 그룹의 자동화 부문 자회사인 보쉬 렉스로스(Bosch Rexroth)는 첨단 드라이브 및 제어 기술에 특화된 기업으로, 전 세계적으로 32,000명이 넘는 직원을 보유하고 있다. 이 회사의 독일 울름에 위치한 고객 및 혁신 센터(Customer and Innovation)에서는 산업 분야의 혁신을 목표로 개발된 보상 모듈인 스마트 플렉스 이펙터(Smart Flex Effector)를 비롯해 자동화의 미래를 위한 혁신적인 솔루션을 개발하고 있다.

스마트 플렉스 이펙터 - 자동화의 불가능은 없다

보쉬 렉스로스의 시스템 설계자인 데이비드 레만(David Lehmann)은 보상 모듈이란 무엇이며, 스마트 플렉스 이펙터의 독보적인 요소는 무엇인지에 대해 설명한다.

데이비드 레만은 “공장의 로봇이라고 하면 보통 부품을 조립하거나 자동차 등을 만드는 6축 로봇을 생각하게 된다. 이러한 로봇의 팁에는 그리퍼와 같은 일종의 툴이 부착되어 있다. 보상 모듈은 로봇팔과 그리퍼 사이에 들어가는 부품이다. 스마트 플렉스 이펙터는 6 자유도(3차원 공간에서의 움직임)에 대한 컴플라이언스(힘에 반응하는 유연성)를 제공하는 능력이 뛰어나다.”고 말했다.

이와 함께 “우리는 통합 센서 시스템을 통해 이 툴의 편향(위치 변화)을 높은 정밀도로 측정할 수 있다. 이를 통해 일반적으로 인간만이 할 수 있는 정밀 조립 작업과 같은 복잡한 작업을 로봇이 수행할 수 있게 된다. 이는 ‘자동화의 불가능은 없다’라는 우리의 슬로건을 보여주는 것이기도 하다. 이 제품의 목표는 로봇이 전통적으로 수행하기 어려웠던 새로운 작업을 실행할 수 있도록 함으로써 효율성과 생산성을 높이는 것이다.”고 설명했다.

연결 문제

로봇이 이러한 새로운 작업을 수행할 수 있도록 하려면, 스마트 플렉스 이펙트는 툴의 편향에 대한 정보와 모듈의 잠금 및 잠금해제 상태에 대한 제어 신호를 비롯해 위치 측정 데이터를 로봇 컨트롤러와 교환할 수 있어야 한다.

데이비드 레만은 “스마트 플렉스 이펙터를 로봇 컨트롤러와 연결하는 것은 쉬운 일이 아니었다.”며, “이미 제품이 공급되고 있었지만 고객 현장에 설치하는데 어려움이 있었다. 고객들은 ‘직렬 인터페이스가 있지만, 이를 로봇 컨트롤러에 연결하는데 2주 이상을 소비하고 싶지 않다’는 피드백이 많았다. 실제 현장에서 이러한 시간이나 리소스를 투입하기는 어렵다.”고 말했다.

Anybus 프로토콜 컨버터로 연결 간소화

이러한 연결 문제를 해결하기 위해 보쉬 렉스로스는 직렬 장치를 EtherCAT, EtherNet/IP, Modbus TCP 또는 PROFINET 컨트롤러에 연결할 수 있는 상용 프로토콜 컨버터인 HMS 네트웍스(HMS Networks)의 Anybus Communicator 범용 이더넷을 채택했다.

데이비드는 “Anybus Communicator 범용 이더넷의 주요 이점은 동일한 장치로 모든 주요 이더넷 프로토콜을 연결할 수 있다는 것이다.”며, “Anybus 프로토콜 컨버터는 펌웨어 업데이트를 통해 재구성이 가능하고, 단 하나의 장치로 각기 다른 다양한 프로토콜을 연결할 수 있기 때문에 이상적인 솔루션이다.”고 설명했다.

Anybus Communicator의 직관적인 사용자 인터페이스 또한 좋은 평가를 받았다. 데이비드는 “이 인터페이스는 정말 뛰어나다. 우리는 고객에게 판매하기 전, 애플리케이션 엔지니어들이 타당성 조사를 완료할 수 있도록 자체 실험실에서 테스트를 수행했다. 이들은 모두 웹 인터페이스를 통해 필요한 구성을 쉽고 간단하게 완료할 수 있었다고 말했다. 고객들은 자동화 및 로보틱스 분야의 전문가가 아니기 때문에 이러한 용이성은 매우 중요하다.”고 언급했다.

웹 브라이저를 통해 Anybus Communicator를 설치할 수 있다는 점은 또 다른 주요 장점 중 하나다. 데이비드는 “보쉬와 고객 모두 제3자 업체의 구성 소프트웨어를 설치하는 것을 선호하지 않는다. 보안 위험과 복잡성이 추가되기 때문이다. 또한 필요한 관리자 권한을 얻는 것만으로도 설치가 지연되는 경우도 많다.”고 말했다.

스마트 플렉스 이펙터 + Anybus Communicator = 완벽한 솔루션

스마트 플렉스 이펙터 + Anybus Communicator = 완벽한 솔루션

스마트 플렉스 이펙터와 Anybus Communicator는 상호 동작이 원활하게 이뤄졌으며, 보쉬 렉스로스는 Anybus Communicator를 완벽한 솔루션의 일부로 포함시켰다. 데이비드는 “우리는 고객이 직접 구매할 수 있도록 Anybus 컨버터에 주문 번호를 부여하기로 결정했다. 따라서 두 장치는 완벽한 솔루션으로 함께 판매되고 있다.”고 설명했다.

시장 확대

보쉬 렉스로스는 Anybus Communicator를 추가함으로써 모든 주요 산업용 이더넷 프로토콜과 쉽게 연결할 수 있게 되었으며, 이를 기반으로 시장이 크게 확대되고 있다. 데이비드는 “이제 우리는 거의 모든 시장에 대응할 수 있게 되었다. 모든 영역을 커버할 수 있으며, Anybus 컨버터가 지원하지 않는 필드버스 연결 기반 로봇은 아직 발견하지 못했다.”고 말했다.

데이비드 레만(David Lehmann), 보쉬 렉스로스의 시스템 설계자