사출 공정에서 취출로봇의 작동 원리와 동작 과정

 

 

 

이번 포스팅에서는 사출 성형 자동화의 핵심이라 할 수 있는 취출로봇의 작동 원리와 동작 과정에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

취출로봇의 기본 작동 원리

 

 

 

 

 

 사출 성형 공정에서 취출로봇의 가장 기본적인 역할은 작업자의 손을 대신하여 금형에서 완성된 제품을 안전하고 정확하게 꺼내는 것입니다. 취출로봇은 사출 성형기와 연동하여 작동하는데요, 사출기에서 플라스틱 원료가 용융되어 금형에 주입되고, 냉각 과정을 거쳐 제품이 완성되면, 취출로봇이 자동으로 이를 감지하여 작업을 시작합니다.

 

취출로봇의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

- 로봇 암(Robot Arm): 금형 내부로 진입하여 제품을 취출하는 주요 부분입니다. 직교형과 다관절형이 있으며, 각각 다른 움직임 특성을 가집니다.

- 흡착 장치(Suction System): 제품을 안전하게 잡기 위한 진공 흡착 시스템입니다. 흡착압력을 감시하여 에어 소비량을 최적화하는 스마트 흡착 시스템도 있습니다.

- 제어 시스템: 로봇의 움직임을 정밀하게 제어하고 사출기와 신호를 주고받는 역할을 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

취출로봇의 동작 과정 단계별 분석

 

 

 

취출로봇의 작동은 매우 체계적이고 정확한 순서를 따릅니다. 각 단계를 자세히 살펴보겠습니다.

- 1단계: 사출 완료 대기 및 신호 수신
취출로봇은 사출 성형기로부터 사출 완료 신호를 받을 때까지 대기 위치에 있습니다. 이때 로봇은 금형이 열리기를 기다리며, 사출기의 냉각 시간이 완료될 때까지 정지 상태를 유지합니다. 사출 성형 공정에서는 금형 닫힘, 사출, 보압, 계량, 흘림방지 과정이 완료된 후에야 금형이 개방됩니다. 이 모든 과정이 완료되면 취출로봇에 작동 신호가 전달됩니다.

- 2단계: 금형 진입과 위치 확인
금형 개방 신호를 받으면, 취출로봇은 안전하게 금형 내부로 진입합니다. 이때 로봇은 미리 프로그래밍된 경로를 따라 이동하며, 충돌을 방지하기 위해 천천히 접근합니다. 직교형 취출로봇의 경우 X, Y, Z축으로 직선 운동을 하여 금형 내부로 진입하며, 다관절 로봇의 경우에는 여러 관절이 협조하여 복잡한 경로로도 접근할 수 있습니다.

- 3단계: 제품 흡착 및 취출
로봇이 제품 위치에 정확히 도달하면, 흡착 장치가 작동하여 제품을 안전하게 잡습니다. 최근 취출로봇에는 Smart ECO 흡착 시스템이 적용되어 있어, 흡착압력을 상시 감시하여 최적의 타이밍에만 흡착회로를 작동시킵니다. 이를 통해 에어 소비량을 최대 78%까지 절감할 수 있습니다.

- 4단계: 후퇴 및 제품 이송
제품을 성공적으로 흡착한 후, 취출로봇은 역순으로 금형에서 빠져나옵니다. 이때도 충돌을 방지하기 위해 미리 설정된 안전한 경로를 따라 이동합니다. 다관절 로봇의 경우, 직교로봇에 비해 회전 반경이 넓어 더 다양한 작업 범위를 커버할 수 있어, 컨베이어나 작업자에게 제품을 전달하기에 유리합니다.

- 5단계: 제품 배출 및 복귀
최종 위치에 도달한 취출로봇은 흡착을 해제하여 제품을 배출합니다. 제품은 컨베이어 벨트로 이송되거나 지정된 수집 위치에 놓입니다. 작업이 완료되면 로봇은 다시 대기 위치로 복귀하여 다음 사이클을 준비합니다. 전체 과정은 몇 초에서 수십 초 사이에 완료되며, 이는 사출 성형 사이클 타임에 맞춰 최적화됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

직교형과 다관절형 취출로봇의 동작 차이

 

 

 

 

 직교형 취출로봇은 X, Y, Z축의 직선 운동을 통해 작업을 수행합니다. 구조가 간단하고 제어가 용이하여 대부분의 사출 성형기에 표준으로 장착됩니다. 직교형 로봇의 장점은 높은 정밀도와 반복 정확성, 그리고 빠른 사이클 타임입니다. 특히 소형 사출 제품과 같이 빠른 사이클이 요구되는 경우에는 직교형이 더 유리할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 다관절 로봇은 여러 개의 관절을 가지고 있어 더욱 복잡하고 유연한 동작이 가능합니다. 다관절 로봇의 가장 큰 장점은 작업 범위의 광범위함과 복잡한 형상의 제품도 처리할 수 있는 유연성입니다. 한 번 도입한 업체들이 지속적으로 사용하는 이유도 이러한 유연성 때문입니다.

 

 

 

 

취출로봇은 단순해 보이지만, 실제로는 정밀한 제어와 안전 시스템이 결합된 고도의 자동화 장비입니다. 각 단계별 동작 원리를 정확히 이해하고 계시면, 현장에서의 문제 해결이나 효율성 개선에 큰 도움이 될 것입니다.

 

 

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