이제 산업 현장에서 자동 머신 로딩은 어느 정도 눈에 띄는 성공을 거두고 있다. 심지어 초소형 배치 생산에서도 셋업 공정 중의 휴지 시간을 눈에 띄게 줄일 수 있으며, 최소한의 인간 힘으로도 24시간 기계 풀 가동이 가능해졌다. 자동 생산에 있어 클램핑 디바이스 및 그리핑 시스템의 바람직한 선택은 중요한 요소로 영향을 미친다는 것 또한 보여주었다.

 

현대 자동 머신 툴 로딩의 콘셉트는 세 가지 요소를 중점으로 설명할 수 있다. 먼저 최소 사이클 타임과 두 번째로 생산 공정시 요구되는 변경/교체 사항에 대한 시스템의 최대 가능성, 마지막으로 변화를 받아들일 수 있는 다양한 반응 및 폭넓은 수용력이다.

 

가장 와 닿을 수 있는 예를 들자면, 초소형 배치 생산에 있어 공정 변화의 수준과 고 효율성을 이야기하는 제조인들이 공통적으로 생각하는, 불필요하고 복잡한 공정을 줄여야 한다는 의견이다. 이는 툴홀딩과 워크홀딩 디바이스에 관한 명백한 합의뿐 아니라 툴에 관한 엄격한 기준도 요구된다.

 

특정 기계에 바로 인접하게 재배치하면서 설치 시간을 최소화하는 것과 부품 저장 유닛 수단으로 생산을 매끄럽게 하는 것 또한 중요하다. 특히, 기업이 기계 및 클램핑 디바이스, 툴, 그리핑 기술과 다른 로딩 컴포넌트를 포함하는 전반적인 시스템을 넓게 보는 것이 필요하다. 왜냐하면 각각 다른 환경 및 상황은 소량 생산의 머신 로딩을 위한 최적의 수단에 늘 영향을 끼치기 때문이다. SCHUNK의 전 세계 가장 광범위한 클램핑 기술과 그리핑 시스템, 11,000가지 이상의 표준 컴포넌트, 고객 맞춤형 솔루션에 알맞은 제안을 한다.

 

 

개별 모듈 솔루션

표준 팔렛타이징 시스템은 매우 다재다능하여 안정적인 클램핑 디바이스 교체를 가능하게 한다. 공작물과 클램핑 디바이스는 클램핑 팔레트에 설치되어, 랙에 저장되고 팔레트 랙으로부터 머시닝 센터까지 성공적으로 이송된다. 팔레트 아래 부분은 표준화된 인터페이스로 퀵-체인지 팔레트 시스템에 장착된다. 어댑터와 비교하여, 팔레트는 다른 공작물 들로 머신에 연결이 된다.

 

현대 팔렛타이징 시스템은 로봇 또는 갠트리로 안정적인 연결을 위해서 추가 측면 인터페이스를 갖추고 있다. 특별히 효율적인 솔루션은 머신 룸에서 축 동작을 위한 SCHUNK VERO-S NSA plus 팔렛타이징 모듈로, 매우 납작한 디자인을 가지고 있어 공작물크기에 여유를 준다.

 

특허 받은 빠른 클램핑 스트로크로, 풀-다운 포스 15,000N을 달성하고 파지력 또한 100,000N 이상이 가능하다. 모든 기능적인 컴포넌트 예를 들어 베이스 바디, 슬라이드 어셈블리, 록킹 링 같은 것들은 강화 스테인리스 스틸이 주 소재로 만들어졌으며, 덕분에 부식 염려가 없다.

 

불순물 없는 납작한 공정 표면을 보장하기 위해 자동 교체 공정 작업 동안 압축 공기를 분사하면 엔드 페이스와 짧은 테이퍼 부분을 말끔히 세척하는 효과가 있다. 센터링 링은 특정 포인트를 참고하여 정확한 포지셔닝을 보장한다. 클램핑 슬라이드는 형태 유지, 클램핑 자가 잠금을 제공한다. 뒤쪽 압력 모니터링은 공정 전체 단계를 안정적으로 확인하도록 해준다.

 

리프팅 핀은 팔레트를 살짝 들어올려, 공작물 교환 기능이 작동될 수 있게 한다. 다른 클램핑 시스템 또한 SCHUNK VERO-S NSA plus는 머시닝 공정 동안 별도 추가 에너지를 요구하지는 않는다. 팔레트는 심지어 에어 시스템의 압력이 갑작스레 중단되더라도 안전하게 유지될 수 있다. 통합된 스프링 어셈블리는 영구적이고 안전한 클램핑을 보장한다. 공압 시스템 압력은 6bar로 모듈 오프닝에 충분하다.

 

 

로봇 커플링 최대 1,000㎏ 하중까지

SCHUNK는 로봇/갠트리에 표준 인터페이스를 제공하고, 안정적인 공정을 보장하기 위해 콤팩트하며 최적 간섭 외관을 지닌 NSR 경량 커플링을 개발했다. 좁은 공간에서도 사용 가능하며, 머신 테이블과 아주 가까운 경우 팔렛타이징도 가능하다.

 

특히 높이가 낮은 클램핑 스테이션과 팔레트에도 문제없다. Force flow의 바깥 부분은 알루미늄이고, 안쪽 부분은 스테인 리스이기 때문에, 커플링은 단단하고 강력함 및 무게의 최적 조합을 이뤄낸다.

 

록킹(잠금) 메커니즘은 형태 유지 및 자가 잠금이다. 오프닝과 클로징 그리고 팔레트 자체는 근접센서에 의해 모니터링되어 전체 교체 공정을 안정적으로 지켜볼 수 있다. 공정 안정성을 더욱 향상시키기 위해서 로봇 커플링은 불순물과 윤활유로부터 완벽하게 밀봉되어 있고, 세척 기능이 기본 표준형 으로 내재되어 있다. 접촉 부위의 스틸로 처리된 부분이 로봇 커플링이 방수기능을 한다.

 

모듈은 단 400g(NSR mini 100), 1,600g(NSR 160)으로 초경량 제품이다. 신뢰성 있는 팔레트 핸들링에 이상적이며 최대 75kg(200×200㎜)과 300kg (400×400㎜)이다. 더욱이 SCHUNK는 최대 하중 1,000kg을 핸들링하기 위해서 특별히 NSR maxi 220 로봇 커플링을 개발했다. 이 모듈은 토크를 4,000 Nm까지 옮길 수 있다. 록킹과 언로킹은 경로 측정 시스템으로 모니터링되며, 팔레트는 근접센서에 의하여 모니터링된다.

 

 

 

1. 머신로딩
팔레타이징 시스템은 소형 및 중형 배치 사이즈에 있어 머신 툴의 생산성과 비용절약적인 측면을 향상시켜준다.

2. 시너지 효과
SCHUNK 클램핑 기술과 그리핑 시스템 사이의 완벽하게 자동화된 팀웍: SCHUNK PRONTO 퀵 죠-체인지 시스템과 함께 이 제품은 새로운 파트 스펙트럼용으로 이 파워 척을 교체하는 데 단 몇 초면 된다.

3. 유압 확장 디바이스
오른쪽의 유압 확장 아버는 SCHUNK ROTA THW에 최대 정밀도로 클램핑 될 수 있도록 포지셔닝 될 수 있다. 반면 SCHUNK 로딩 그리퍼는 정밀 파트의 표면을 보호하기 위하여 플라스틱 죠가 장착되어 있다.

4. 팔레타이징 시스템
SCHUNK VERO-S NSR 로봇 커플링은 클램핑 팔레트의 안정적인 핸들링을 보장한다. 머신테이블 위에서 SCHUNK 퀵-체인지 팔레트 시스템은 최대 반복 정밀도에서 안정적인 홀딩을 제공한다.

 

 

팔레트 없이, 클램핑 디바이스 교환

클램핑 디바이스는 자동 팔레트 교체의 대안으로 자동 머신 로딩에 사용될 수 있다. SCHUNK VERO-S 퀵 체인지 팔레트 시스템은 그러한 인터페이스로서 기계에 사용될 수 있다. 이는 로봇과 그리퍼에 의해 공작물이 직접 로딩할 수 있도록 SCHUNK TANDEM plus 클램핑 포스 블록이 몇 초 만에 기계로 이동 하는 것을 가능하게 한다.

 

퀵-체인지 죠는 추가적인 다양한 기능을 제공한다. 스프링 로딩되는 TANDEM plus 클램핑 포스 블록을 설치한 뒤, 클램프된 상태에서 로봇을 이용하여 기계로 이송한다. 퀵-체인지 팔레트 시스템은 공작물의 위치를 변경하거나 툴의 커팅 면의 진동 없이도 안정적으로 lateral 포스를 흡수한다.

 

 

 

1. TANDEM plus
작업자는 SCHUNK VERO-S 퀵-체인지 팔레트 시스템과 함께 기계에서 SCHUNK TANDEM plus 클램핑 포스 블록을 빠르고 쉽게 제거할 수 있다.

2. 퀵 죠 체인지
SCHUNK는 별도 다른 툴이 필요 없는 죠 퀵체인지 시스템 ROTA NCO 파워 척을 개발했다. 이 제품은 1분도 채 되지 않는 시간 안에 모든 세 척죠가 안정적으로 교체될 수 있다.

3. PEH
예를 들어 SCHUNK PEH 40과 같은 메카트로닉 롱-스트로크 그리퍼는 다른 종류의 공작물을 핸들링하는데 변동 가능한 스트로크로 구성되어 있다.

4. ROTA THW
SCHUNK ROTA THW 파워 척은 짧은 설치시간 및 반복정밀도 0.02-0.03㎜를 보장한다. 여기 보이는 것처럼 특별 애플리케이션에 있어서, 이것 역시 변형된 표준 솔루션으로 이용 가능하다.

 

 

클램핑 디바이스용 퀵-체인지 솔루션

또한 SCHUNK ROTA THW plus 웨지바 파워 척의 퀵- 체인지 시스템죠와 함께 매우 다양한 솔루션이 가능하다. 전체 클램핑 디바이스 설치 대신 SCHUNK 퀵-죠 체인지를 통해 필요한 다양한 기능을 충족하여 목표를 달성할 수 있다.

 

척 죠를 돌리지 않고도, 반복 정밀도 0.02~0.03㎜에서 최대 2분 안에 교체될 수 있다. 특히 척은 빠르고 정밀하며 다재다능한, 현대의 멀티태스킹 머신 공정을 위하여 여러 현장의 높은 요구로 고안되었다.

 

콤팩트한 디자인은 기계에 여유로운 공간을 보장 한다. 심지어, SCHUNK 유압 확장 툴 홀더 솔루션과 통합하여 바로 변형된 파워 척으로 이송될 수 있다. 이는 변형되기 쉬운 섬세한 파트 로딩을 자동으로 가능하게 한다. 클램핑 매커니즘 의 작동에 필요한 것은 머신 실린더가 유압 확장 피스톤에 반하여 바로 압력을 받는 것이다. 실린더가 쑥 들어갈 때 유압 확장 툴홀더는 자동적으로 느슨해진다.

 

SCHUNK 유압 확장 아버와 툴 홀더는 셋-업 시간을 줄이고, 공작물의 자동 센터링 및 반복정밀도 0.003㎜까지의 클램핑에 효과적인 해결안이 될 수 있다. 공작물의 사이즈에 따라 베이스 죠를 따로 사용하는 대신에, SCHUNK 유압 확정 툴 홀더 솔루션은 SCHUNK의 ROTA THW와 같은 한 가지 베이스 죠만으로도 가능하다.

빠른 셋-업 공정은 별도 툴이 필요 없도록 특별히 개발된 SCHUNK ROTA NCO 파워 척 시스템으로 충분히 가능하다. 노즈(Nose)와 스프링 로드된 압력 피스가 툴을 사용하지 않고 단 몇 초 만에 척 죠의 수동 교체를 가능하게 한다.

 

척 죠는 올바르게 피스톤될 때까지 해당 장소에 록킹되지 않는다. 시스템은 톱니형 척과 관련된 일반적인 오류, 예를 들면 척 죠의 잘못된 위치선정, 잘못된 맞물림 위치 또는 토그 등과 같은 상황을 완벽 하게 개선했다.

 

SCHUNK 퀵 체인지 시스템은 1분도 채 되지 않는 시간에 셋업이 가능하도록 시간을 절약한다. 그 후에 고정밀 파워 척이 자동으로 로딩된다. 독립적으로 설정된 스페셜 죠가 다양한 파트 변화에도 시스템 사용을 가능하게 한다.

 

파워 클램핑 된 척 죠의 자동화 기능은 최근 SCHUNK PRONTO 퀵-죠 체인지 시스템이 출시되는 계기가 되었다. 완벽한 자동 셋-업을 가능하며, 새로운 파트 스펙트럼에 맞게 파워 척을 자동 로딩할 수 있도록 한다. 필요한 클램핑 인서트는 SCHUNK VERO-S 베이스 플레이트에 저장되어 있는데, 로봇에 의해서 파워 척으로 이송된다. 잠금과 잠금 해제는 로봇에 의해 특별 육각 렌치에 의해서 제어된다.

 

 

프런트 엔드(전단) 퀵-체인지 솔루션

핸들링 시스템을 다양하게 이용하기 위해서 SCHUNK는 또한 로봇 프런트 엔드(전단)용 퀵-체인지 모듈의 넓은 제품군 스펙트럼을 제공한다. 일반적으로 두 부분으로 이루어져 있다. 로봇에 장착되는 퀵-체인지 헤드와 특정 툴/그리퍼와 연결되는 퀵-체인지 어댑터로 구성된다. 툴이 교체될 때, 이 모듈 두 파트 모두 자동적으로 각각 연결된 부분과 커플링되어 안정적인 메카니컬 연결을 만들어낸다.

 

 

퀵-체인지 시스템

SCHUNK는 빠르고 신뢰성 있는 툴 교환을 위해 광범위한 로봇 액세서리를 제공한다.

 

 

애플리케이션에 따라, 안정적인 에너지 공급과 다양한 전기 신호에 따른 피드-스루 뿐 아니라 공압 및 유압 라인의 신뢰성 있는 피드-스루를 보장한다. 퀵-체인지 헤드와 퀵-체인지 어댑터가 서로 2.5㎜까지의 거리에 있을 때 특허받은 ‘노 터치 록킹 시스템’ 기술로 믿을 수 있는 교체가 이루어질 수 있다.

 

게다가 록킹 시스템은 특허 받은 자가 잠금 원리로 0.015㎜의 반복정밀도를 유지하며, 퀵-체인지 헤드와 퀵-체인지 어댑터 사이의 안정된 연결을 가능하게 한다. 이는 현재 시중에 나와 있는 다른 모듈과 비교 하여 놀라운 발전이 아닐 수 없다. 예를 들어 SCHUNK의 PEH 롱 스트로크 그리퍼와 같은 메카트로닉 그리핑 모듈은 여러 종류의 공작물에 다양한 핸들링이 가능하도록, 죠 스트로크를 자유롭게 움직일 수 있으며, 툴 위치 혹은 치수 같은 중요한 정보도 제공한다.

 

 

머신 툴 연동에 자유롭게 위치 잡을 수 있는 리니어 축

인더스트리 4.0 생산 공정의 유연성을 이루어가는 과정에는 머신 툴이 자유롭게, 변화무쌍하게 서로 연결될 수 있는 것이 무엇보다 중요하다. 그러므로 SCHUNK LDx 시리즈의 리니어 모터 드라이브 축은 다양한 기능으로 1축에 따라 역동적인 이송을 요구하는 애플리케이션용으로 이상적이다.

 

기존 서보 축과는 대조적으로 시스템 작동이 시작되는 동안과 긴급 정지 이후에 복잡한 레퍼런스 작동에 대한 필요성을 제거했다. 게다가 엔드와 레퍼런스 센서 둘다 요구되지 않아서 투자비용 및 필요한 프로그래밍, 케이블 세트의 케이블 수 또한 줄일 수 있다. 일부 자유롭게 프로그래밍이 가능한 슬라이드는 1개의 가이드 프로 파일에 놓일 수 있기 때문에, SCHUNK LDx 모듈은 특히 콤팩트하고 경제적인 콘셉트용으로 사용될 수 있다.

 

SCHUNK 리니어 모듈 시리즈는 Gamma는 특히 대형 하중용 머신 연결용 으로 고안되었다. 닫혀있어 단단한 기본 윤곽을 이루고 있으며, 대형 하중용 프로파일 처리된 레일 가이드와 통합되어 있어 심지어 추가적인 지원 없이도 엄청난 무게 역시 수용 가능하다.

 

모듈의 모듈러 디자인 때문에 개별 애플리케이션에 매우 잘 적용될 수 있다. 옵션사항으로 대형 하중용 랙이나 피니온 드라이브를 장착할 수 있거나, 고속용 톱니 벨트 드라이브를 이용할 수 있다.

 

함께 사용되는 랙과 피니온 드라이브 2개 혹은 몇몇 슬라이드는 하나하나 개별적으로 작동될 수 있다. 톱니형 벨트 드라이브 2개의 슬라이드는 서로 독립적으로 작동한다. 이런 특별함의 이유는 폐쇄된 면밀한 디자인으로 2개의 벨트 드라이브 위치를 서로 옆에 두도록 하기 때문이다. 수직 애플리케이션의 경우, 추가적인 레일 클램핑 요소가 가능하여 긴급 정지 혹은 전원공급 실패 등의 예측 불가한 상황을 예방할 수 있다.