Technical Issue

PGN-plus: 시간이 증명해 주는 그리퍼

SCHUNK

모터블록 핸들링. 자동화산업에서 PGN-plus를이용한 애플리케이션은 이미 널리 사용되고 있다.

현재 시판 중인 어떠한 그리퍼도 SCHUNK의 PGN-plus와 같은 성공 역사를 가진 제품은 없다. 이는 SCHUNK의 초현대적인 제품외관과 함께, 시간이 지날수록 끊임없이 보여주고 있는 우수한 혁신전략의 결과이다. PGN-plus에 대한 원칙은 다른 기술제품에도 발자취가 되고 있다.

SCHUNK 기술혁신은 어떻게 베스트셀러로 이어지게 되었을까? SCHUNK PGN-plus 성공스토리를 이해하기 위해서는 2000년으로 거슬러 올라간다. 어느 날 SCHUNK 그리핑 파트 기술자들은 기존 그리퍼의 약점이 지금껏 사용된 T 그루브형 가이드라는 것을 인지하게 되었다. 발생되는 모든 힘과 모멘트가 2개의 가이드라인에 실려야 하는데, 이는 상당한 피크 부하를 일으키면서 빠른 속도로 마모와 정밀도 저하를 가져오고, 심지어 그리퍼 제품 수명 단축으로 이어지는 경우도 있었다. 이에 SCHUNK 엔지니어들은 병렬식 각 기둥모양의 멀티 톱니형 가이드 시스템을 개발하여, 로드를 보다 균일하게 도울 수 있도록 했다. 덕분에 공정의 안정성, 정밀성, 그리퍼 자체의 안정성이 눈에 띄게 향상됐다. 파지력은 가이드의 오버로딩 없이 더욱 높아졌으며, 길어진 핑거는 동일 사이즈 그리퍼에서도 문제없이 사용될 수 있다. 가이드는 원칙적으로 장기간의 반복정도 0.01 mm를 보장한다. 게다가 좁은 작동 공간에서도 타원형의 피스톤은 높은 파지력 전달을 위해 움직인다. 기존 둥근 피스톤과 비교하여, 타원형 피스톤은 파지력으로의 더욱 효율적인 에너지 전환을 허용하며, 매우 콤팩트하고 강력한 솔루션을 가진 디자인 전환을 가져왔다.

자동화 산업에서 톱니형 가이드 특허와 PGN-plus 사이즈 표준화는 유례없는 성공스토리 시작이었다. SCHUNK는 한 번의 성공에 만족하는 대신, 또 다른 준비를 하고 있었다. SCHUNK의 최고경영자 하인즈 디터 슝크의 목표는 생산라인 개발에 있어 최우선적으로 필요한 발전과 그 가능성을 찾는 것이었다. 이는 전문기술 지식과 영향력, 시장의 철저한 조사가 필요했다. 7년이 넘는 기간 동안 꾸준히 사용되고 있는 그리퍼의 행보는 시스템을 통해 분석되고, 고객들이 직접 평가하며 생산라인은 더욱 확장되었다. 오늘날 작업자들은 11가지 사이즈, 25 mm-45 mm 스트로크와 140 N~21,800 N 사이의 죠 파지력의 독특한 유니버설 그리퍼 포트폴리오에서 선택 가능하다.

주조. PGN-plus는 오염되거나, 뜨거운 환경에서도 안정적으로 작동될 수 있다

제약 산업. PGN-plus는 또한 제약 산업과 같이 세심함이 요구되는 부분의 핸들링에도 적합하다.

시간이 증명해준 적용 다양성

조립 및 핸들링 분야에 잠재된 더 큰 가능성을 위해, 조립라인은 수년간 중장기적으로 다양한 옵션이 계획되고 확장된다. 머시닝센터의 기계로딩과 주조과정부터, 자동차 및 전자산업의 조립라인까지, 가능한 모든 자동화 애플리케이션 대부분은 이제 SCHUNK PGN-plus로 공정과정에 안정감을 더할 수 있게 됐다. PGN-plus는 고온 사용을 위한 테스트를 견뎌내면서도 크린룸과 폭발 가능성이 있는 환경은 물론, 오염되고 열악한 환경에서도 사용될 수 있다. 요청에 따라 모듈은 안전 스프링, 기계 파지력 유지, 각도정렬 불량을 위한 보정유닛, 힘 부스터/페셜 고정밀 버전으로 이용 가능하다. 여러 개별 애플리케이션을 보유하는 대신, 작업자는 유니버셜 모듈러 그리퍼 컴포넌츠를 사용하면서 협업비용을 줄일 수 있다.

폭 넓은 선택라인이 바로 성공의 열쇠

주목할 점은 최근 몇 년에 걸쳐 SCHUNK가 PGN-plus 센서라인을 개발한 것이다. 인덕티브 센서는 신호를 그리퍼로 보낸다. 전기 솔레노이드는 완벽히 통합되어 그리퍼 내부에 있는 피스톤의 위치를 모니터링하고 비전환 지점뿐 아니라, 최대 2개 전환지점에까지 통합될 수 있다. PGN-plus가 주어진 업무를 확인하고 분류한다면, 이는 SCHUNK FPS 위치센서 그 부분을 채워준다고 볼 수 있다.

센서는 그리퍼 죠에 있는 5곳의 위치점을 찾아낸다. 더욱 강력해진 것은 SCHUNK APS 고출력 아날로그 센서인데, 유니버설 그리퍼를 정밀 측정지점으로 전환시킨다. 최대 0.003 mm 정밀도로 PGN-plus는 공정 중에 파지된 모든 싱글파트를 감지할 수 있다. 파트를 구별하거나, 작업자가 지정한 공차범위를 구별하기 위해서 PLC로 스위치 위치 개수에 구애받지 않고 지정할 수 있다. 기계사용에 좁은 공간이거나, 공정 안정성을 장담할 수 없는 열악한 환경에서의 애플리케이션도 SCHUNK 무선센서 RSS는 그리퍼 죠 스트로크를 케이블을 추가 사용할 필요 없이 모니터링 한다. 또한 이것은 극단적인 조건을 가진 상황에서도 해답이 될 수 있다. SCHUNK 유체 모니터링 시스템 PA3은 전기 센서나 추가 케이블 없이도 작동한다. 공압 측정라인과 AND 밸브는 '오픈', '클램핑' 또는 '닫힘' 등의 신호를 컨트롤러에 보내는데 사용된다.

마이크로 밸브. SCHUNK 마이크로밸브는 바로 그리퍼에 어셈블리될 수있다. 사이클 타임을 줄여 주고, 커미셔닝 업무를 줄일 수 있으며, 압축 에어비용을 최소화한다.

하이브리드 그리퍼. 이 커넥팅 로드 그리핑 시스템은 SCHUNK 메카트로닉 ERM 로터리모듈과 PGN-plus 유니버설 그리퍼가 함께 이용됐다. 하이브리드 그리핑 시스템에서 이는 공압의 강력함과 메카트로닉 그리핑 시스템의 유연성이 함께 구현되었다고 볼 수 있다.

눈에 띄게 절감된 압축공기 소비

PGN-plus 모듈은 특히 SCHUNK 마이크로 밸브와 좋은 콤비를 이룰 뿐 아니라, 시간과 에너지에도 효율적이다. 마이크로 밸브는 조립공정을 효율적으로 돕고 사이클 타임을 줄이며, 1-3 Kg 정도 중량의 작은 컴포넌트 핸들링에도 긍정적인 영향력을 줄 수 있는 제품이다. 기존 공압 솔루션에 압축 에어가 공급이 되는 동안은 완벽하게 각각의 새 사이클로 바뀌지만, 액추에이터의 챔버는 마이크로 밸브를 이용하여 즉각적으로 채워지게 된다. 이것이 에어소비를 절감시키고, 사이클 타임을 줄여 준다. 중간 커넥션이 긴 공급라인을 없애면서 밸브에 에어와 전기 시그널로 공급이 된다.

Interview

“시간의 평가를 잘 견뎌온 그리퍼는 지금껏 없었습니다”

SCHUNK 테크니컬 비즈니스 담당 Markus Klaiber(마르커스 클라이버) 박사

SCHUNK GmbH & Co. KG의테크니컬 비즈니스 담당인 마르커스 클라이버 박사는 PGN-plus의 성공을 이야기하며 추후계획을 밝혔다.

Q. SCHUNK의 PGN-plus는 전 세계 그리핑 기술의 벤치마킹의 대상으로 여겨지고 있습니다. 어떠한 강점이 있나요?

A. PGN-plus는 최대 파지력과 탁월한 안정성, 높은 정밀성을 보장합니다. 앞으로도 계속 유지할 예정입니다. 어떠한 그리퍼도 특허 받은 SCHUNK 톱니형 가이드보다 정밀할 수는 없습니다. 십 수 년 간 다양한 분야에서 증명된 SCHUNK 그리퍼만큼 시간이 지날수록 증명된 그리퍼도 없고요.

Q. SCHUNK는 PGN-plus의 성공요인이 무엇이라고 생각하세요?

A. PGN-plus를 독립된 모듈로 보지 않는 것이 중요했습니다. SCHUNK는, PGN-plus는 유니버설 그리퍼와 액세서리 컴포넌트의 전반적인 제품군으로 빠르게 발전시켰습니다.

그래서 이 제품은 애플리케이션의 시스템 차이없이 엄청난

범위를 커버합니다. 작업자들에게 스페어 파트를 구비하라든지, 납기일 또는 작동업무 등에 상당한 이익을 가져옵니다. 또한, 그리퍼 시스템을 디자인하는 엔지니어들에게 PGN-plus는 수 년 간 사용해와서 익숙합니다.

PGN-plus 제품군이 완벽한 모듈러라는 것을 알고 더 높은 레벨의 컴포넌트,예를 들어 SCHUNK 표준라인의 퀵-체인지 시스템과 보정유닛, 충돌방지 센서나 회전 피드-쓰루, 완벽한 그리핑 시스템을 만들어내기 위해서, SCHUNK 모듈러시스템은 4,000 표준모듈 이상으로 구성되어 있습니다.

Q. 제공되는 액세서리 제품에는 어떤 특별한 점이 있나요?

A. 전체공정에서 PGN-plus의 통합에 대한 가능성을 지켜 보는 것은 놀랍습니다. 시스템에서 간단한 프록시 스위치를 사용하거나 고 출력 아날로그 센서를 사용하든지 말이죠.

시스템 컨트롤러에 다양한 정보를 제공하거나 지능형 시스템을 구축하기 위해서 PGN-Plus 제품군은 확장될 수 있습니다.

덧붙이자면 저희는 현장에서 원하는 특정요구를 쉽게 수용할 수 있도록, 가능한 '슬림'한 공정이 될 수 있도록 하자는 것을 늘 염두에 둡니다. 덕분에 PGN-plus는 시스템이 새로운 제품 파트 때문에 재 장착될 때 가능한 혁신적인 옵션기능 또한 가지고 있습니다.

예를 들자면 SCHUNK 퀵체인지 핑거는 최대 90%까지 셋업시간을 줄입니다. 전체 핑거에 쓰루-보어홀이 필요하지 않기 때문에, 시중에 나와 있는 다른 표준제품과 다릅니다.

여기서 추가적으로 작업자는 그리퍼 핑거 외부 표면 디자인에서 별도의 자유도에 관한 제한을 받지 않습니다.

Q. 앞으로 SCHUNK가 더 계획하고 있는 혁신적인 것들이 많은가요?

A. PGN-plus로 인한 다양한 옵션관점에서 말씀드릴 수 있는 것은 웬만한 옵션에 대한 시도는 이미 거의 되었다고 봐도 좋습니다. 사실상 계속해서 다각적인 접근과 새로운 개발을 하고 있습니다. 목표는 기술적인 과정과 현재시장에서 요구하는 것, 이 두가지를 PGN-plus에 곧바로 적용하는 것입니다.

과거 포커스는 특히 효율적인 에너지사용과 최적 사이클타임 뿐 아니라, 센서기술의 혁신에 초점이 맞춰져 있었습니다.

2015년에 우리는 다시 또다른 특징, 즉 SCHUNK가 PGN-plus 제품군을 통해 관련업계를 더욱 선도하는 역할을 확대할 수 있도록 계획하고 있습니다.