검사 공정이 무엇보다 중요하다면, 협동로봇을 선택하세요

"작업자들이 하루에 수천 개의 부품을 확인하다 보면 결함에 대해 '눈이 멀' 경우가 있습니다. 하지만 로봇에게는 그런 일이 절대 일어나지 않습니다." 미국 애리조나 주에 있는 지퍼튜빙(Zippertubing)의 운영 매니저인 팀 미드(Tim Mead)는 뉴욕 타임즈와의 인터뷰에서 자신의 UR5 협동로봇이 호스, 파이프 및 케이블 주변에 보온 랩을 추가하는 스냅 세트 기계를 어떻게 사용하고 있는지 설명합니다. 25초의 작업 싸이클은 UR5가 스냅이 올바르게 추가되었는지 검사하는 비전 카메라에 해당 부품을 표시하면서 마무리됩니다. 결과에 따라 UR5는 완성된 부품을 "좋은" 또는 "폐기" 더미에 배치하도록 지시됩니다.

​"우리가 UR5 협동로봇을 통해 발견한 가장 큰 이점은 제품 품질이 정말로 향상되었다는 것 입니다. 로봇은 8개월 동안 가동되어 왔으며 우리는 일부 제품이 반품되어 왔던 상황에서 부품을 결함 없이 생산하는 단계까지 발전했습니다." 라고 미드는 말합니다. 그는 "로봇 자체만으로도 수동 조작보다 부품에 대한 내성을 300% 더 높일 수 있습니다." 며 "UR5는 지퍼튜빙의 이런 반복적인 업무에 대한 인력 문제를 해결했습니다." 라고 덧붙였습니다. "과거에는 로봇이 하는 모든 작업을 세 명이 해야 했습니다. 로봇 도입으로 인해 우리는 더 높은 생산 능력을 갖게 되었습니다."

이 애리조나 회사는 그들의 첫 번째 UR5를 다섯 개의 male snap이 삽입된 스냅 세트 기계를 활용하여 이동하고 있는 사전 절단 직물 재료를 집은 후 다시 다섯 개의 female snap 스냅이 추가된 두 번째 기계로 옮기도록 프로그래밍 하였습니다.

로봇을 작업 셀의 "두뇌"로 만들다

UR5와 비전 카메라를 함께 전개하는 것은 힘든 작업처럼 보입니다. "정말 까다로운 점은 로봇이 카메라와 어떻게 소통하고, 어떤 것이 이것을 핵심적으로 담당하냐" 라는 점이었습니다. "우리는 유니버설로봇 대해 알게 되었고, 실제로 PLC를 만들 수 있었습니다. 로봇은 두뇌입니다. 모든 명령을 전송하고 모든 피드백을 받습니다." 로봇은 쉽게 카메라의 피드백을 확인합니다. 확인하지 못하면 결함 부분이라 말합니다. 확인하면 좋은 부분이라는 것을 뜻하며, 이 같은 결과들에 맞게 스스로 분류합니다.​

UR 협동로봇을 사용한 비전 검사. male, female snap이 삽입되면,

UR5는 품질 검사를 위해 검사체를 비전 카메라 렌즈 아래에 놓고 이상 여부 확인 후 결과에 따라 분류 배치 합니다.

"우리는 몇 가지 이유로 유니버설로봇의 UR5를 선택했습니다." 라고 지퍼튜빙의 엔지니어링 매니저인 매트 헤셀바허(Matt Hesselbacher)는 말합니다. "빠른 데모 후에 우리는 이것이 우리 스스로의 힘만으로 통합할 수 있는 협동로봇이라는 것을 깨달았습니다. 매월 바뀌는 제품을 통해 다재다능성도 살펴봤습니다." 라고 헤셀바허는 설명했습니다. "그리고 작업자들이 로봇 주변에서 원 부품들을 다루고 완성된 부품들을 내보내기 때문에, 안전이 항상 최우선이었습니다."

지퍼튜빙은 작업자가 작업 영역에 들어서면 이를 감지하여 로봇 속도를 늦추도록 하는 영역 스캐너를 설치했습니다.

 지퍼튜빙이 검사 공정에 협동로봇을 성공적으로 전개한 것이 특히 특별한 사례는 아닙니다. 더 많은 제조업체들이 최소한의 편차로 정확한 프로세스와 사전 정의된 워크 플로우를 일관되고 반복적으로 준수하여 최적의 연구 결과와 분석 조건을 제공하기 위해 협동로봇 동료를 찾고 있습니다.

검사 로봇

콤프리헨시브 로지스틱스(Comprehensive Logistics)는 조립 라인에서 100%의 품질 달성을 목표로 하는 회사입니다. 미 오하이오 주 영스타운에 있는 조립 라인에서, 엔진 부품은 60초간의 시간이 걸리는 각 스테이션의 컨베이어 위에서 시계처럼 움직입니다. "이 곳은 페이스가 빠른 라인입니다. 모든 것은 시간과 순서에 딱딱 맞게 진행됩니다." 라고 콤프리헨시브 로지스틱스 마케팅 책임자인 게리 보발릭(Gary Bobalik)은 말합니다. 콤프리헨시브 로지스틱스는 물류 및 계약 제조를 선도하는 회사로 북미의 가장 큰 자동차 기업 2곳의 서스펜션, 파워트레인 및 내부 구성 요소들의 하위 조립 라인을 운영하고 있습니다.

스티어링 기어 와이어 하니스에 대한 플러그 인의 올바른 조립 여부를 점검하는 것은 매우 중요합니다.

커넥터가 완전히 장착되지 않고 제자리에 고정되어 있어 간헐적으로 연결될 경우 파워 스티어링이 손실될 수 있습니다.

이는 심각성 규모 레벨 8에 해당하며, 생명을 위협하는 고장 모드를 의미합니다.

고정된 카메라는 좁은 곳에 도달하지 못합니다


이 프로세스는 오하이오 제조업체들의 골칫거리를 야기했고, 이 회사가 구현한 고정식 멀티 카메라 시스템은 카메라를 좁은 곳에 배치하지 못해, 콤프리헨시브 로지스틱스가의 필요만큼 반복할 수 없었습니다. "카메라 시스템에 의해 수집된 데이터는 완벽하지 않았습니다." 라고 오키페는 덧붙입니다. 그는 또한 반복성 요구 사항을 충족하지 않는 탐사선 스타일의 로봇으로 실험을 했습니다.


회사는 대안을 연구하기 시작했지만, 해결하기는 쉽지 않았습니다. 콤프리헨시브 로지스틱스의 업타임 요구사항을 지원해야 하고, 사용이 간편해야 하며, 온라인을 통해 프로세스 및 직원과 쉽게 통합할 수 있어야 하기 때문입니다. "우리는 잠재된 위험을 유발시키지 않도록 하는 것을 찾아야 했습니다." 라고 오키프는 설명합니다. "유니버설로봇이 비용 효율적이고, 비전 카메라를 안전하고 반복적으로 올바른 위치로 옮길 수 있는 경량 로봇이라는 사실은 금방 분명해졌습니다. 유니버설로봇은 검사가 필수적인 지점 아래로 들어갈 수 있으며, 100% 반복이 가능합니다."