All Axis Machining

01 개요

All Axis Machining은 기존 기계의 운영을 자동화하기 위해 노력했습니다. 이 회사는 Universal Robots+ 플랫폼을 통한 개방형 통합 아키텍처를 알게 되면서 협동 로봇으로 6가지 작업을 빠르게 자동화할 수 있었습니다. 배치는 매우 성공적이었으므로 All Axis는 다른 기계 공장에 UR 코봇 통합 서비스를 제공하기 시작했습니다.

02 도전 과제

All Axis는 미국 텍사스주 댈러스에 있는 소규모 기계 공장으로, 인력 부족으로 원치 않는 기계 가동 중단을 겪고 있습니다. “모든 직원이 점심 식사를 위해 자리를 비우면, 기계가 모두 작동하지 않는다는 사실 때문에 매우 당황했습니다.”라고 All Axis Machining 소유주인 Gary Kuzmin은 말합니다. “오후 5시가 넘으면 최소한의 교대 인력만 보유하고 있어서 절반 정도의 기계만 가동했습니다. 따라서 주문받은 제품을 고객에게 제 시간에 전달할 수 없었습니다.”

작업 자동화의 주요 장애물은 All Axis의 기계가 기존의 산업용 로봇에 직접 연결할 수 없는 구형 장비라는 사실이었습니다. “또한 산업용 로봇은 둘레에 울타리를 쳐야 합니다. 우리는 작업장 공간을 줄일 준비가 되지 않았습니다. 더 중요한 사실은 로봇을 한 가지 작업에만 국한하는 것도 비합리적인 일입니다.”라고 Kuzmin은 설명합니다.

03 솔루션

이 텍사스 기계 공장은 기존의 로봇 옵션이 고갈되자 협동 로봇이 가능한 솔루션이 될 수 있다는 사실을 알게 되었습니다. “우리는 Universal Robots의 데모를 받아보았으며, 이러한 코봇이 구형 기계의 컨트롤러를 통해 쉽게 통합될 수 있다는 사실을 즉시 알게 되었습니다.” 기계 공장 소유주인 Kuzmin은 수많은 협동 로봇이 CNC 머신 텐딩, 샌딩, 디버링, 부품 검사, 레이저 마킹 및 와이어 EDM의 자동화를 위해 열심히 일하는 작업장을 이동하면서 말합니다.

UR 코봇과 All Axis 기계 간의 통신은 UR+ platform 을 통해 수행됩니다. 이 플랫폼은 무료 SDK(소프트웨어 개발 키트)를 통해 사용자가 자체 플러그인을 개발할 수 있도록 합니다. URCaps라고 하는 이 플러그인을 사용하면 코봇 자체의 티치 펜던트를 통해 전체 설비의 제어를 통합할 수 있습니다.

“Universal Robots는 우리와 같은 공장에서 이 솔루션을 사용할 수 있도록 하는 환상적인 일을 해냈습니다.”라고 총괄 매니저인 Dave Perkowski는 말합니다. “운영 체제는 개방형이며, 저는 특정 환경에 고정되지 않습니다. 우리는 기본적으로 통신을 확장하는 편리한 방법이 담겨 있는 이 설명서를 제공받았습니다.” 그는 All Axis가 코봇과 기계를 연결하는 데 TCP/IP, 이더넷, Modbus 및 Profinet과 같은 프로토콜을 사용한다고 설명합니다. ”기술적인 관점에서 볼 때, 다른 지원이나 추가적인 비용 없이 이러한 모든 기능을 활용하고 현재 시스템을 통합할 수 있다는 것은 굉장한 일입니다."라고 Perkowski는 말합니다. “한 가지 이점은 특별한 라이센스 계약 비용을 들일 필요가 없다는 것입니다. UR 코봇을 구입하면 모든 것이 따라옵니다. UR website 에 등록하기만 하면 개발자가 되며, 원하는 요소를 다운로드할 수 있습니다.”

04 UR+ 플랫폼 및 UR ACADEMY

또한 UR+ 플랫폼은 엔드 이펙터, 힘 센서, 비전 카메라 및 기타 액세서리와 같은 주변 장치에 로봇 암을 장착할 때 발생할 수 있는 시행착오를 줄여줍니다. 이 플랫폼은 Universal Robots와 원활하게 작동하는 것으로 인증된 100여 개의 제품이 포함된 showroom 을 제공합니다. “쇼룸을 둘러보다가 선반에서 UR+ 그리퍼와 공구 교환장치를 빠르게 가져와 코봇에 장착할 수 있었습니다.”라고 Kuzmin은 말합니다.

All Axis가 UR10 코봇을 처음 구입한 당시, 현재 직원으로 1대 기계에서 4~5개월의 운영 시간이 소요되는 작업이 있었습니다. “당시 직원을 추가로 채용할 수 없어 로봇을 들여오게 되었습니다. 로봇을 CNC 기계에 투입하면서 실제로 해당 부품을 거의 2달 반 정도 일찍 생산할 수 있었습니다. 추가 기계 시간을 확보할 수 있었기 때문이죠. 이 작업에서만 수익이 60% 증가했습니다."라고 Kuzmin은 설명합니다. “ROI는 약 4개월이었습니다. 스핀들 가동 시간은 하루 8시간에서 20시간 정도로 늘어났습니다.”

또한 All Axis는 UR10의 50마이크론 정확도가 샌딩 및 디버링뿐 아니라 레이저 마킹 및 CNC의 정밀 삽입 측면에서 대단히 중요하다는 것도 알게 되었습니다. “샌딩 작업은 모두 수작업으로 진행되었으며, 이로 인해 발생한 샌딩 공구 마크 라인이 균일하지 않았습니다.”라고 Kuzmin은 말합니다. “UR10을 사용하면서 완전히 똑바른 부품이 만들어졌습니다. 작업자들은 이러한 단조로운 작업에서 해방되었으며, 이제 UR Academy에서 무료 온라인 교육을 수료한 후에 코봇을 프로그래밍하고 작동할 수 있습니다.”

반년 정도 코봇 자동화 프로젝트를 진행하면서, All Axis 관리 부서는 새로 알게 된 전문 지식을 같은 난제에 직면한 다른 기계 공장으로도 쉽게 확장할 수 있을 것이라는 사실을 알게 되었습니다. “갑자기 새로운 사업이 가능해졌습니다.”라고 Kuzmin은 말합니다. 그는 턴키 UR 코봇 솔루션을 금속 조립 산업에 통합하는 새로운 회사인 All Axis Robotics 를 설립했습니다. “코봇을 기존 기계에 통합하는 방식이 미국에서 실제로 제조 산업을 이끄는 원동력이 될 것입니다.”

사용된 UR+ 제품:
Millibar 수동 툴 체인저
OnRobot HEX 포스 토크 감지 패키지
Robtiq 투핑거 적응형 그리퍼 
Robotiq FT 300 포스 토크 센서
Vention 3D 머신 빌더

05 제품

All Axis Machining은 종합 금속 조립기 제조 회사이며, 다양한 산업 분야에 제품을 공급합니다. 이 회사는 현재 All Axis Robotics를 통해 UR 코봇 통합 서비스도 제공하고, 모든 표준 기계 공장에 턴키 솔루션을 제공하며, CNC 머신 텐딩, CNC 브레이크 프레스, 자동 버 감지, 로봇 샌딩, 디버링 및 부품 마킹을 비롯한 기타 제조 작업을 수행합니다. www.allaxismachining.com