로봇 팔의 정밀 제어를 보장하는 진공 그리퍼용 다이어프램 진공 펌프
자동화 시스템은 pick-and-place 작업에 로봇 팔을 사용합니다. 이 로봇들은 빠르고 정밀한 동작을 위해 그리퍼에 탑재되는 고성능 진공 펌프를 사용합니다.
전 세계 제조업체, 물류 및 창고 운영자들은 인력 부족에 직면해 있습니다. 이는 산업용 로봇을 포함한 자동화 시스템의 수요를 끌어올립니다. 이러한 로봇 팔은 매우 역동적인 환경에서 반복적이고 단조로운 pick-and-place 작업에 사용되며 정밀한 움직임이 요구됩니다. 로봇의 진공 그리퍼에 내장된 진공 펌프는 필요한 흡입 정밀도를 제공합니다.
산업용 로봇으로 노동력 부족 보완
국제로봇연맹 (International Federation Robotics)에 따르면, 노동력 부족 문제를 해결하기 위한 산업용 로봇 활용은 2025년 전 세계 5대 로봇 산업 트렌드 중 하나입니다. 2024년에는 전 세계 공장에서 운영 중인 산업용 로봇이 400만대를 넘었으며, 연간 설치 대수는 3년 연속 연간 50만대를 넘어섰습니다. 이러한 자동화 시스템은 picking, positioning 및 placing 등 반복적인 수작업 업무를 로봇 팔이 대체함으로써 확장 가능한 물류 솔루션의 핵심 역할을 담당하게 됩니다. 이를 통해 작업자는 보다 복잡한 업무에 집중할 수 있게 됩니다.
자동화가 핵심. 신뢰할 수 있는 솔루션인 로봇 진공 그리퍼.
제조업체와 물류업체는 제품 및 화물의 자동화된 처리를 위하여 산업용 로봇을 사용합니다. Pick-and-place 작업용 로봇 팔은 다양한 분야에 이상적인 솔루션을 제공합니다. 예를 들어, 다음과 같은 작업에 활용됩니다.
- 컨베이어 벨트를 따라 제품을 pick-and-place
- 대량 자재 분류 또는 조립 라인 부품 위치 이동
- 기계 장비의 적재 및 하역
- 상품 출고 및 패키지 분류
- 창고형 슈퍼마켓에서의 포장 및 팔레타이징
이러한 작업은 빠른 속도와 정밀한 동작을 요구합니다. 안전하고 신뢰성 있는 작동을 위해 로봇 팔은 진공 그리퍼를 엔드 이펙터 (end-of-arm tooling) 의 일부로 사용하며 흡착력으로 물체를 들어 올립니다. 진공 그리퍼는 정밀하고 안정적이며 빠른 흡착력과 표면에 손상없는 섬세한 취급이 필수적입니다. 다이어프램 진공 펌프는 높은 동적 환경에서 필요한 흡착력을 효율적으로 생성하고 유지할 수 있어 로봇 진공 그리퍼 구동을 위한 이상적인 솔루션입니다. 마이크로 가스 펌프는 크기와 무게 효율성 덕분에 주로 진공 그리퍼의 end-of-arm 펌프로 사용됩니다. 대형 진공 시스템에 필요한 분산형 진공 장치의 경우 더 큰 펌프를 로봇 하단부에 설치합니다.
안정적이고 강력한 진공 펌프가 필요한 진공 그리퍼
로봇 진공 그리퍼는 빠른 동작 중에도 제품의 의도치 않은 이탈을 방지하기 위해 안정적인 진공 수준을 유지해야 합니다. 자동화 공정에서 협동로봇이 수행하는 작업은 다양하며 크기 및 필요한 속도별 흡착력과 같은 특정 요구 사항을 충족시키기 위한 고객 맞춤형 펌프 솔루션이 필요합니다.
KNF 펌프는 최대 진공 범위 600~0.5 mbar (abs.)를 제공하며, 고속 동작 중에도 필요한 흡착력을 달성하기 위해 진공을 안정적으로 유지합니다. 예를 들어, NMP 830.3 HP 다이어프램 펌프는 최대 진공 55 mbar (abs.) 및 최대 유량 3.7 l/min을 달성하여 유연하고 정밀한 압력 제어를 보장합니다.
높은 성능 대비 크기 효율성과 무게 비율을 자랑하는 이 펌프는 로봇 팔의 까다로운 공간 요구 사항에 적합합니다. 또한 이 펌프들은 표면에 손상없는 섬세한 취급이 탁월하며 오염 없는 작동 덕분에 위생 환경에 특히 적합합니다.
절대 정밀도를 위한 펌프 최적화
자동화 시스템은 구성 요소에 특정 요구 사항을 부여하며, 완벽한 적합성을 위해 최적화가 필수적입니다. 펌프가 불필요하게 커지지 않도록 하면서 응용 분야의 필요한 작동점을 펌프와 정확히 일치시키는 것이 필수적입니다. 이는 응용 분야에 적합한 모터와 편심을 통해 달성할 수 있습니다. KNF의 모듈식 시스템은 모든 부품을 이러한 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다. 여기에는 다양한 소재, 모터, 기계적 옵션 및 연결 부품이 포함됩니다. 후자의 경우 전기 및 공압 연결 시 어댑터가 필요 없어 고객의 시스템을 더 간단하고, 작고, 가볍고, 신뢰성 있게 만들어주는 큰 이점을 제공합니다.
KNF는 또한 응용 분야에 맞는 다양한 모터 옵션을 제공합니다. 브러시리스 DC 모터 (BLDC)는 자동화 환경에서 신뢰성 높은 작동과 제어를 더욱 향상시킵니다. 첨단 BLDC 모터인 MI 모터는 N 838과 같은 펌프에 사용되며, 고속 자동 설정의 높은 기계적 부하를 견딥니다.
N 838과 같은 표준 펌프는 최대 유량 34 l/min과 최대 진공 100 mbar (abs.)를 달성하며 일반적으로 로봇 하단부에 설치됩니다. 펌프가 진공 그리퍼에 직접 end-of-arm tooling으로 사용될 경우, NMP 850.3 HP와 같은 마이크로 다이어프램 진공 펌프가 적용되며 이는 높은 성능 대비 크기 비율과 경량화를 제공하기 때문입니다. 이 펌프들은 DC-BI(직류 브러시리스 통합) 모터를 장착하여 소형화를 실현하고 서비스 수명을 향상시킵니다.
MI 모터와 DC-BI 모터는 모두 파라미터 설정 옵션을 제공하여 특수한 pick-and-place 작업에 필요한 정밀도를 제공하기 위한 고객 맞춤화를 향상시킵니다. 모터의 개별 시작/정지 설정은 펌프의 성능과 수명을 향상시켜 생산성을 높이는 동시에 시간과 비용을 절감합니다. 또한 모터 맞춤 설정은 펌프와 배기 솔루션 간의 호환성을 보장하며 상위 제어 시스템과의 원활한 통합을 위한 기반을 마련합니다. 이러한 추가 제어 기능으로 N 838, NMP 830.3 HP, NMP 850.3 HP와 같은 진공 펌프는 로봇 팔에 더 높은 에너지 효율성을 제공하여 24시간 안정적인 작동을 보장합니다.
