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까다로운 편심 샤프트 가공 요구조건을 맞춘 기술력은?

생산 공정에서 산업용 로봇은 이제 필수적이다. 생산 자동화를 위해 로봇이 중추적인 역할을 하면서 까다로운 작업 수행이 가능한 고정밀 로봇의 수요가 점점 늘고 있다.

산업용 로봇의 모션 시퀀스를 실행하기 위한 고정밀 감속 기어를 생산하는 슬로바키아의 SPINEA는 융커의 JUCRANK 및 JUMAT 연삭기를 사용해 엄격한 품질의 정밀 제품을 생산하고 있다.

“우리의 목표는 품질이 우수한 기어를 사용해 실수없는 로봇 작동을 실현하는 것이다. 타사와 차별화되고, 우리가 지향하는 일류 품질 기준의 초정밀 감속 기어는 최대 공차가 0.5μm다. 까다로운 요구 조건을 맞추기 위해서는 정밀도가 높은 연삭 솔루션이 필요했고 융커만이 우리의 치수 규격을 충족시켰다.”

SPINEA 자동화 기술 담당자 피터 세드락(Peter Sedlak)은 융커와의 협력을 통해 업계에서 요구되는 생산 요구사항을 충족할 수 있었다고 말한다. SPINEA는 초정밀 기어 감속 매커니즘인 편심 샤프트 (Eccentric Shafts) 가공을 위해 2013년 JUCRANK 비 원통 연삭기를 적용했다. 다음해엔 JUMAT 외부 및 내부 원통형 연삭기를 추가해 하우징(Housing)과 플랜지(Flange)를 가공했다. 피터 세드락은 “2~3 배의 출력을 제공하는 JUCRANK와 JUMAT를 도입한 뒤로 연삭 공정의 생산성 및 재현성이 크게 개선됐다”고 말했다..

외장 및 내장 원통 연삭기계 JUNJER JUMAT
외장 및 내장 원통 연삭기계 JUNJER JUMAT

원형 런아웃 및 표면 품질에 관해서도 최대 편차 0.5μm만을 허용한다. 이런 조건이라면 일반적으로 여러 작업에서 기계가 가동되어야 하지만, 문제는 반복적인 재 클램핑으로는 품질 요구사항을 맞출 수 없다는 데 있다.

하지만 JUCRANK로 작업시 재 클램핑 없이 프리 그라인딩과 마무리 그라인딩으로 편심 샤프트에 필요한 정밀도를 충족할 수 있다. 진동 연삭방식인 만큼 단일 클램핑 장치로 샤프트의 모든 연삭 작업이 가능하다. 특수 CNC 제어 가이드 레일로 연삭 중 좁은 연삭 휠이 장착된 스핀들을 미크론 범위 내에서 회전할 수 있다. 연삭 휠을 변경할 필요 없이 자체 프로파일 윤곽을 부여할 수 있다는 게 특징이다.

JUMAT가공장면
JUMAT 가공 장면

외장 및 내장 원통 연삭기계인 JUMAT는 단 하나의 클램핑 셋업으로 감속 기어를 위한 하우징과 플랜지 가공이 가능하다. 견고한 원통 연삭기는  내·외부의 공작물을 동시 가공할 수 있다. 또한, CBN과 다이아몬드 그라인딩 휠로 고속 연삭 기능도 수행한다. 고속 특수 연삭 스핀들이 내부 원통 연삭에도 사용돼 휠 직경이 작아도 110m/s 이상의 절삭 속도를 낸다. 무엇보다 다양한 크기와 수많은 휠 헤드를 사용해 제조업계의 요구 사항에 맞는 개별 솔루션 제작이 가능해졌다.

세드락은 “SPINEA는 JUCRANK 와 JUMAT를 도입한 뒤로 짧은 사이클 시간으로 생산성 향상을 현실화했다”고 말했다.

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