제조 어플리케이션에서 갠트리 시스템 또는 로봇을 구현하는 일은 생각만큼 간단하지 않습니다. 공장 현장에서 단순하고 시간 소모적이며 잠재적으로 위험한 작업을 자동화하기 위해 칩보드 회사가 로봇 시스템이 제공하는 이점과 갠트리 액추에이터 시스템이 제공하는 이점을 비교했습니다.
로봇과 갠트리 중 어떤 선택을 해야 할까요?
Chicago Electric은 칩보드를 만드는 데 사용되는 금속망을 쌓기 위한 자동화 시스템을 설계하기로 하였습니다. 이러한 금속망은 프로세스가 끝나면 적재해두었다가 다음 생산 주기에서 재사용할 수 있도록 라인의 시작 부분으로 이송됩니다.
수동 프로세스에서는 라인 양 끝에 두 명의 작업자가 필요했습니다.
부가가치가 낮은 작업에 두 명의 작업자가 할당되었기 때문에 회사는 자동화를 도입하여 프로세스를 최적화해야 할 필요성을 느꼈습니다.
Chicago Electric의 Bob Kaska는 “비용, 효율성 같은 중요한 요소를 고려한 후 로봇 대신 갠트리 시스템을 선택했습니다.”
갠트리를 사용하면 6개가 아닌 2개의 모터만 사용하므로 로봇보다 유지 관리 노력이 덜 듭니다. 갠트리가 사용되는 어플리케이션은 또한 로봇보다 더 큰 범위와 기능을 제공합니다.
또한, 필요한 동작 범위와 취급 제품의 무게로 인해 로봇 구현을 하게 되면 갠트리 솔루션보다 두 배 이상의 비용이 들게 됩니다.
Chicago Electric은 한 쌍의 결합된 Rollon 액추에이터 주위에 금속망을 적재하기 위해 X-Z 갠트리 시스템을 설계했습니다. 작업 자동화를 통해 작업자를 고부가가치 작업에 배치하여 인체 공학적 측면과 단계 효율성을 개선할 수 있습니다.
Kaska는 “자동화를 선택하기로 한 결정은 어플리케이션을 안정적으로 만들어야 할 필요성에 의해 주로 주도되었습니다”라고 말했습니다. “작업은 반복적인 움직임과 두 사람의 협력을 필요로 했습니다.
움직이는 벨트 위에 금속망을 놓으려면 작업자가 장비에 가까이 있어야 했습니다. 따라서 작업자가 위험에 노출된 상태였습니다.”
신뢰할 수 있는 솔루션, ROLLON 리니어 액추에이터
어플리케이션을 위한 개발에서 가장 큰 어려움은 어플리케이션의 모든 요구사항을 충족하는 액추에이터를 찾는 것이었습니다.
액추에이터를 선택할 때 고려해야 할 요소는 정확도, 반복성, 용량 및 스트로크 거리입니다.
이 갠트리 시스템을 위해 Chicago Electric은 Rollon의 R-SMART 160 및 SC-130 리니어 액추에이터를 선택했습니다.
아노다이징 알루미늄으로 제작된 캐리지가 있는 R-SMART 160은 단일 레일이 아닌 이중 리니어 레일을 사용하여 더 높은 모멘트에서 더 높은 하중 용량을 제공하고 필요한 무게를 적절하게 처리합니다.
Rollon의 PLUS 시리즈인 SC-130은 어댑터 플레이트없이 R-SMART 장치에 직접 장착합니다.
이 액추에이터는 또한 고용량과 증가된 강성을 특징으로 합니다. SC-130의 또 다른 중요한 기능은 고정식 캐리지와 이동식 압출입니다.
이 기능으로 인해 본 액추에이터는 어플리케이션에 적합합니다.
사이클 시간 단축
Chicago Electric이 설계한 X-Z 갠트리 시스템은 안전은 향상시키면서 사이클 시간을 30초에서 15초로 줄이는 픽앤플레이스 시스템입니다.
이 전자동화된 픽앤플레이스 시스템은 수평으로 3.7m, 수직으로는 1.2m를 움직이면서 금속망을 적재합니다.
시스템의 X축은 1.3m/s의 속도와 270kg의 힘을 냅니다. Z축의 스트로크는 122cm이고 힘은 224kg입니다.
또한 Z축에서 갠트리는 도구가 낙하할 때 기울어지는 고하중 자석 도구를 갖추고 있습니다.
Chicago Electric의 픽앤플레이스 시스템에는 체인 컨베이어와 체결되어 금속망을 연결하는 데 사용되는 1.27인치 헤더 바도 있습니다.
연장된 시스템 수명
Rollon 엔지니어는 R-SMART의 Z축 모멘트가 이 X-Z 갠트리 시스템의 제한적 요소가 될 것이라고 판단했습니다.
1.5m/s의 최대 속도, 33g의 가속도, 1/3의 안전 계수를 가진 이 액추에이터는 Mz가 1192Nm이며 이는 5707Nm 한계 범위 내의 수치입니다. Rollon은 계산으로 솔루션의 수명을 21년으로 추산하였습니다.
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