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중노동(重勞動) 없앤 진정한 자동화 – 아마다의 TK 로더를 이용한 자동화 솔루션

최근 레이저 시장이 CO2에서 파이버 레이저로 전환되면서 가공 속도가 CO2 대비 많게는 5배까지도 빨라지고 있다. 가공 기업들이 파이버 레이저를 도입하면서 비약적인 생산성 향상을 기대하는 것은 당연하다고 볼 수 있다. 반면, 빨라지는 가공 속도에 맞춰 완성된 워크를 배출하는 작업도 함께 빨라져야 하는데, 종전 방식으로 사람이 워크를 배출하다 보면 작업 속도를 따라가지 못해 가공을 중단해야 하는 상황에 놓이게 된다. 이와 함께 근로시간 단축 이슈까지 결부되면서 자동화 솔루션의 필요성은 더 커지고 있다. 또한, 레이저 가공기가 6KW 이상으로 고출력화 되면서 박판뿐만 아닌 중후판과 12T, 16T에 이르는 후판에까지 자동화를 적용하고자 하는 요구도 증가하고 있다.

실제로 아마다가 2018년 판매한 파이버 레이저 장비의 자동화율은 CO2 장비의 자동화율 대비 3배에 이르는 것으로 파악되었다. 아마다는 적게는 4시간 자동화가 가능한 MPLC에서, 최대 24시간까지 자동화 할 수 있는 MPLC+MARS에 이르는 다양한 ‘자동화 솔루션 팩’을 선보이면서 레이저 분야의 자동화 수요에 대응하고 있다. 아마다의 ASFH3015G의 경우는 박판에서 중후판까지의 소재에 대해 8시간 자동화가 가능한 모델로 3종류의 팔레트를 타워 내부로 격납해서 4t의 소재까지 연속으로 가공하고, 가공 후에는 제품 팔레트에 집적하는 솔루션이다.

중노동 없는 진정한 자동화 필요
이런 자동 창고를 통한 자동화에도 한계는 존재한다. 야간 운전으로 가공이 완료된 후 자동화 창고에는 제품과 잔재(스크랩)가 공존한 상태로 저장되고 다음 날 아침에 분류 작업을 하게 되는데, 이런 경우 잔재 분리가 완료되지 않은 상황에서는 장비를 가동할 수 없게 된다. 특히 부품이 커지다 보면 수십 킬로그램에 달하는 부품과 잔재의 분류 과정에서 작업자는 ‘중노동’에 처하게 되고 작업은 더 어려워진다. 이것이 6mm 이상의 중후판의 경우 분류 과정에 대한 자동화가 절실해 지는 가장 큰 이유다.

TK3015L 테이크아웃 로더
지난 11월 14일부터 이틀간 아마다 테크니컬센터에서 열린 자동화 솔루션 전에서 한국에서는 처음으로 공개된 아마다의 TK3015L 테이크아웃 로더(Takeout Loader)가 바로 중후판 제품의 분류까지 이루어내는 자동화 솔루션이다. 데모 시연에서 소재는 ASFH3015G 자동 창고의 팔레트에서 1매 픽업 후 가공기(데모에는 ENSIS3015AJ)에 투입되어 가공을 진행했다. 가공이 완료되면 제품과 잔재는 곧바로 TK 로더로 이동한다. TK 로더에서는 원하는 집적 공간의 원하는 위치에 제품별로 구분해 집적한다. 스크랩은 다시 자동 창고에 보관한다. 이런 과정을 통해 작업자는 이미 분류가 완료된 제품과 별도로 보관된 스크랩만 반출하면 작업이 완료되기 때문에, 분류 작업의 중노동에서 벗어날뿐더러 장비의 비 가동 시간을 줄일 수 있다. 현재는 12T 두께의 가공물까지 수용한다.

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멀티패드와 같은 다양한 모듈과 여러 개의 흡착판으로 구성된 흡착 유닛은 최대 길이 2.5m, 최대 중량 150kg까지의 가공물을 들어 올릴 수 있다. 흡착에 실패하는 경우에 대한 대책도 필요한데, 재실행(Retry) 기능은 진동을 주면서 3번 정도 재실행을 하게 된다. 만약 재실행을 통해서도 제품이 반출되지 않는 경우는 부품 보조 집적 기능을 이용해 보조 팔레트에 스크랩을 보관하는 방법으로 공정 중단을 피한다. 제품의 집적은 세 군데로 나누어진 영역에 가능한데, 제품의 특성이나 공정 상황에 따라 운영할 수 있다. 제품의 흡착과 집적에 대한 계획은 모두 TK 로더용 VPSS3i BLANK CAM 소프트웨어에서 설정할 수 있다.

아마다의 테이크아웃 로더 TK3015L
아마다의 테이크아웃 로더 TK3015L
흡착 유닛은 최대 길이 2.5m, 최대 중량 150kg까지의 가공물을 들어 올릴 수 있다.
흡착 유닛은 최대 길이 2.5m, 최대 중량 150kg까지의 가공물을 들어 올릴 수 있다.
데모에서 TK 로더가 제품을 집적하고 있다.
데모에서 TK 로더가 제품을 집적하고 있다.
TK 로더용 VPSS3i BLANK CAM 소프트웨어에서 제품의 흡착 계획을 수립한다.
TK 로더용 VPSS3i BLANK CAM 소프트웨어에서 제품의 흡착 계획을 수립한다.
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About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.