공급장치_로봇파렛타이저

[원텍지기]

로봇파렛타이저

로봇파렛타이저는 포장된 제품을 로봇 암(arm)의 끝에 설치돼 있는 핸드 (hand)로 붙잡고, 파렛트의 위에 적재,

수송하기 쉬운 유닛로드를 구축하는 장치입니다.

포장관련 장치, 기기의 대부분이 포장된 제품이나 사람, 환경 등에도 적합한 것으로 기술을 구사해 온 가운데, 포장

된 제품 (이하 적재 대상물이라 합니다)의 핸들링도 그 일환으로써 시장의 요구에 응해서 고도의 발전을 이뤄왔습니다. 로봇 파렛타이저는 파렛타이징 로봇이라고도 불립니다 (사진1-5).

<사진1-5>

(1) 로봇 파렛타이저의 특징

로봇 파렛타이저의 특징을 알아봅니다.

① 적재 대상물의 다양화에 최적입니다. 적재 대상물의 성질이나 형상이 바뀌더라도 로봇 헤드부를 조정하거나

교환하거나 함으로써 대응 가능합니다.

② 적재 작업의 고속화를 꾀할 수 있습니다. 적절한 사용에 의해 시간당 3,600개를 적재할 수 있습니다.

③ 경량물에서 중량물까지 운반 가능 범위가 넓고, 수10~300kg을 힘들지 않게 커버합니다.

④ 메인테넌스가 자유롭습니다.

⑤ 오프라인 티칭이 가능합니다. 컴퓨터를 사용해서 다품종의 적재 대상물 치수나 파렛트 치수, 적재 패턴 등의

데이터를 입력해 두면 패턴의 선택이나 적재 위치가 자동적으로 계산되기 때문에 현장에서의 티칭이 필요하지

않습니다.

⑥ 공간을 절약합니다. 메카니컬 타입의 파렛타이저에 비교하면 공간은 약 반 정도로 줄어듭니다.

⑦ 코스트가 낮습니다. 부대설비를 포함해 메카니컬 타입의 파렛타이저에 비교하면 약 반 정도의 코스트로

가능합니다.

(2) 적재 대상물과 적재 패턴

로봇 파렛타이저의 적재 대상물은 각종 포장물(카톤 케이스나 쉬링크 포장품), 봉투, 플라스틱 제품, 종이제품,

유리제품, 스틸 제품 등을 파렛트 위에 적재합니다. 적재 패턴은 적재효율, 화물 붕괴 방지, 질량, 수량 등을 감안해

미리 정합니다. 또 적재 대상물에 첨부 또는 인쇄돼 있는 라벨이나 마크 등을 읽으면서 적재해 갑니다.

(3) 로봇 파렛타이저의 대표적인 종류와 구조

로봇 파렛타이저의 대표적인 종류를 들면 ① 직교형 로봇 (그림1-1), ② 수평 다관절형 로봇 (그림1-2), ③ 수직

다관절형 로봇 (그림1-3) 등이 있습니다.

수직 다관절형 로봇을 예로 들어서 로봇 파렛타이저의 구조를 (그림1-4)에 나타냈습니다.

수직 다관절형 로봇은 4축이 표준 (일반적)으로 사용됩니다. 그림에 나타냈듯이 4축 수직 다관절형 로봇은 1축·

선회축, 2축·수직축, 3축·수평축, 4축·손목으로 구성돼 있습니다. 특수한 것으로서 2축의 것도 사용됩니다.

2축 수직 다관절형 로봇을 4축 수직 다관절형 로봇과 비교해 나타내면 (그림1-5)와 같이 2축·수직축, 3축·수평축

으로 구성됩니다.

이것들 각 부의 주요 구조와 구동 장치를 (그림1-6, 그림1-7, 그림1-8, 그림1-9)에 나타냈습니다.

(4) 로봇 파렛타이저의 핸드와 운반 가능 질량

로봇 파렛타이저의 운반 가능 질량이라는 것은 핸드의 질량과 적재 대상물의 질량 함을 말합니다.

따라서 핸드의 질량을 가볍게 함으로써 반송효율이 높아집니다.

로봇 파렛타이저 핸드의 대표적인 예를 들면 ① 클램프식 (카톤 케이스용, 사진1-6), ② 후크식 (플라스틱 케이스용, 사진1-7), ③ 버큠식 (비교적 경량의 카톤 케이스용, 사진1-8), ④ 포크식 (봉투용, 사진1-9)등이 있습니다.

(5) 로봇의 능력

로봇의 능력은 통상 분당 사이클 수로 표시됩니다. 가동 실태는 운반 가능 질량, 처리 대상물 등에 따라서 다르고,

최대 분당 25사이클의 고속으로 적재하는 것도 가능하지만, 일반적으로는 최대 분당 18사이클 정도라고 생각해

두면 좋습니다.

무리하게 고속으로 사용하면 적재 정밀도가 저하되고, 로봇의 내구성에도 영향을 미칠 뿐만 아니라 모든 소프트

핸들링이 불가능한 등의 부조화를 일으킵니다. 단지 복수개의 동시 핸들링, 복수열 동시 처리 등에 의해 반송 능력은 실질적으로 높아집니다.

(6) 동작 순서와 제어기기

로봇 파렛타이저의 동작 순서는 케이스를 적재하는 경우를 예를 들면 ① 적재 대상의 케이스는 필요에 응해서 미리

정렬시켜 둡니다. ② 로봇이 하강해서 케이스를 잡습니다. ③ 로봇이 상승해서 파렛트 위로 이동합니다.

④ 적재합니다. ⑤ 1단분 적재, 순차적으로 소정의 단수까지 적재를 반복합니다. ⑥ 1파렛트분의 적재가 끝나면

팔렛트를 내보내고, 다음의 빈 파렛트를 공급하고, 순차적으로 적재합니다 (그림1-10).

로봇 파렛타이저의 제어기기는 ① 컨트롤러, ② 터치박스, ③ 터치패널, ④ 컴퓨터 등으로 구성됩니다.

컨트롤러는 메인 CPU, 서보 드라이버 등으로 구성되고, 부대 컨베이어를 여러 대까지 제어 가능하게 하는 등의

확장성을 가집니다.

메인 CPU 에는 독자의 컴퓨터 언어를 채용하는 등 로봇의 기능을 최대한으로 살리도록 합니다.

티치박스는 컨트롤러에서 떨어져 로봇의 동작을 보면서 수동으로 조작하기 위한 것으로 기능을 제한하지 않고

소형으로 설계해 액정 디스플레이를 채용하는 등 사용 편리성을 배려합니다.

터치패널은 표시장치를 보면서 버튼을 조작하기 위한 것입니다.

컴퓨터는 적재 대상물의 등록을 추가하기도 하고 변경하기도 하는 외에 상위 관리장치와의 링크, 생산정보관리

기능을 가지게 합니다. 제품 치수나 파렛트 치수, 적재 패턴 등의 데이터를 미리 컴퓨터에 입력 (오프라인 티칭)

하면 패턴의 선택이나 적재 위치가 자동적으로 계산되고, 현장에서의 번거로운 티칭작업이 필요 없고, 다품종의

등록도 가능합니다.

(7) 로봇 파렛타이저의 선정상 유의사항

로봇 파렛타이저의 선정상 유의점은 ① 적재형태 (적재 대상물과 파렛트의 치수, 질량, 품종 수, 적재 패턴 등),

② 작업 형태 (단품의 파렛타이즈인지, 혼재인지 등), ③ 필요 처리 능력 (라인 능력, 처리 능력, 조합 능력 등),

④ 설치장소 등의 조건 (공간, 온도, 습도, 가동시간 등), ⑤ 기타 모든 데이터 (빠짐없이 상세한 것) 등을 정확하게

파악하는 것입니다.

(8) 레이아웃과 사용상의 유의사항

레이아웃은 1라인에서 3라인까지 대응 가능한 등 사용 조건에 맞춰 여러 가지 스타일이 있지만, 여기에서는 표준화

된 4가지 예를 (그림 1-11)에 나타냈습니다.

사용상의 유의사항은 안전제일입니다. 로봇은 정해진 프로그램에 의해서 동작하기 때문에 돌연 작동하는 경우도

있을 수 있기 때문에 안전제일에 신경 쓰지 않으면 안 됩니다. 안전기준, 작업기준, 점검정비기준 등을 확립해

법령, 기준, 순서에 따라서 사용을 작업자에게 의무화 하고, 철저히 지키지 않으면 안 됩니다.

(9) 로봇 파렛타이저의 응용

로봇 파렛타이저는 역모션으로 하면 디파렛타이저가 동일의 로봇으로 행해집니다. 그래서 파렛타이저와 디파렛타이저와이 겸용도 가능합니다.

적재 대상물에 관해서 말하면 포장품이 되지 않고, 비포장품의 취급도 가능해 모든 물품을 여러 가지 고안이나

취향을 더해 취급하는 것이 가능하기 때문에 앞으로도 활용의 장은 점점 증가 경향을 보이고 있습니다.

(참조 : 월간포장타임즈)