로봇과 사람이 제품 조립에 협력합니다

Jul 04, 2023

바이드뮬러의 조립 라인에서 협동 로봇은 전기 접점 요소를 누르고 커넥터 하우징을 결합한 다음 연결 접점을 나사로 고정합니다. 사진 제공 짐머 그룹

HRC-02 2조 평행 그리퍼는 협동로봇과 함께 사용하도록 특별히 설계되었습니다. 전자식 서보 그리퍼는 날카로운 모서리가 없으며 스트로크 길이와 파지력을 조정할 수 있습니다. 사진 제공 짐머 그룹

HRC-02 그리퍼는 인간-로봇 협업을 위한 ISO/TS 15066 표준에 명시된 안전 요구 사항을 충족하며 독일의 OSHA와 동등한 DGUV의 인증을 받았습니다. 사진 제공 짐머 그룹

미국과 마찬가지로 독일의 제조업체들은 매우 역동적인 시장, 세계화로 인한 경쟁 심화, 숙련된 인력 부족이라는 세 가지 주요 문제에 대처하고 있습니다. 이러한 문제는 제품 조립이 가치 사슬의 마지막 연결고리이기 때문에 특히 어렵습니다.

많은 제조업체는 인간과 로봇의 협력이 이러한 과제를 극복하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다. 그러나 많은 제조업체에서는 비용과 인력에 대한 우려로 인해 아직 인간-로봇 협업 프로젝트를 구현하지 못하고 있습니다. 인간-로봇 협업이 진정으로 성공하려면 다양한 산업 분야의 기업이 협업 조립 워크스테이션을 설정할 수 있도록 하는 간단하고 유연한 방법이 필요합니다.

이것이 독일 연방 교육연구부가 자금을 지원하는 SafeMate 연구 프로젝트의 전제입니다. 목표는 직원들이 로봇 자동화의 높은 이점을 인식할 수 있는 안전하고 수용 가능한 작업장을 만드는 것입니다. 모션 제어 기술 제조업체인 Lenze; 항공기용 식품 제조업체인 Lufthansa Sky Chefs; 가전제품 제조사인 밀레(Miele); 오디오 장비 제조업체인 젠하이저(Sennheiser)도 있습니다.

또 다른 참여 기업은 독일 데트몰트에 본사를 둔 전기 연결 기술 및 전자 제품 제조업체인 Weidmüller입니다. 이 회사의 제품은 공정 산업, 운송 장비, 발전 및 건물 기반 시설에 사용됩니다.

최근까지 바이드뮬러에서는 특정 전기 기계 부품의 조립 공정이 완전히 수동으로 수행되었습니다. SafeMate의 일환으로 프로세스 엔지니어인 Tobias Stuke가 이끄는 Weidmüller의 엔지니어링 팀은 수동으로 수행하는 것이 가장 좋은 작업과 기계로 수행할 수 있는 작업을 결정하기 위한 분석을 수행했습니다. 무엇보다도 팀은 로봇이 배치 과정의 단조롭고 반복적이며 전력 집약적인 작업을 피로 없이 수행하는 데 매우 능숙하다는 사실을 발견했습니다. 그리고 일관된 정확도로 이를 수행할 수 있습니다.

그러나 조립은 사람 없이는 완전히 이루어질 수 없습니다. 예를 들어, 사람들은 더미나 상자에서 크기가 다른 작은 부품을 쥐고 제거하는 데 더 능숙합니다. 그들은 그것을 더 잘 인식하고 분류할 수 있습니다. 검사 과정에서도 사람은 로봇 동료보다 우월합니다.

이러한 결과를 바탕으로 수동 조립 프로세스는 인간-로봇 협업 모델에 따라 부분적으로 자동화되었습니다. 그 결과 사람과 로봇이 동시에 작업하는 하이브리드 조립 작업장이 탄생했습니다. 단조롭고 힘이 많이 필요한 작업은 로봇이 수행하는 반면, 인지적으로 까다로운 작업은 사람이 수행합니다.

협동로봇공학에서는 사람과 로봇이 한 작업장에서 나란히 일합니다. 민감한 제어 기술로 인해 코봇은 보호 울타리 없이도 사람들과 긴밀하게 협력할 수 있습니다. 이러한 적용에는 위험이 충분히 최소화되었는지 확인하기 위한 검증이 필요합니다. 이는 모든 기술 시스템, 시설 및 기계를 테스트, 검사 및 인증하는 독일과 오스트리아의 독립적인 국제 서비스 회사인 전문 협회, 외부 서비스 제공자, 시스템 통합자 또는 Technischer Überwachungsverein(TÜV) 또는 기술 검사 협회에 의해 수행될 수 있습니다. 위험을 최소화하고 피해를 방지하는 종류입니다. 그리퍼와 같은 팔 끝 도구도 이러한 방식으로 검증할 수 있습니다.