코봇의 인기가 나날이 높아지고 있다. 기존 산업용 로봇에 비해 사용이 쉽고 저렴하여 인력과 자본이 부족한 중소기업에서도 비교적 쉽게 도입할 수 있는 코봇은 대기업의 전유물이던 자동화를 중소기업단으로 확장하는, 자동화의 민주화를 구현한다. 코봇 시작을 돕는 10단계 가이드를 소개한다.
코봇Cobot이라고 불리는 협동로봇은 가성비가 높고 안전하며 유연하다. 이에 높은 난이도의 교육과정 없이 쉽고 빠르고, 편리하게 자동화 구현을 돕는다. 코봇은 다양한 작업에 활용할 수 있지만, 특히 몇 가지 작업은 코봇 도입으로 극적인 효율성 향상을 얻을 수 있다. 특히 처음으로 코봇을 도입할 경우, 가장 먼저 코봇을 편리하게 적용할 수 있는 공정을 찾는 것이 중요하다. 복잡한 요소가 몇 가지에 지나지 않는다면 괜찮지만, 대부분을 고급 기술에 매달려야 한다면 한 번 생각해 볼 필요가 있다. 코봇으로 공정을 자동화하고, 효과를 얻을 수 있지만, 이 경우에는 시스템 통합업체 또는 기타 리소스로부터 추가적인 지원을 받아야 할 수 있다.
코봇을 위한 이상적인 응용 분야는 반복적인 작업이 사람에 의해 진행되는 곳이다. 이러한 반복 작업에 손재주, 비판적 사고, 혹은 현장 결정이 필요하지 않은 수작업 공정이라면, 코봇의 효과를 빠르게 볼 수 있다. 기계 관리, 픽&플레이스 작업 등이 대표적이다. 더불어 작업이 인체공학적 부상을 유발할 수 있거나 위험한 기계를 사람이 작동해야 하는 공정부터 시작하는 것도 좋다.
Ⅰ. 처리량
일반적으로 코봇은 인간 작업자와 거의 비숫한 속도로 단순한 공정을 수행하므로, 수작업으로 일정한 처리량을 달성하는 공정을 자동화하는 것을 고려해 볼 수 있다. 물론 코봇은 24시간 내내 중단되지 않으므로 생산성이 증가된다. 아울러 코봇은 일관적이고 신뢰할 수 있는 작업 결과를 제공하기 때문에 인간 작업자를 저기술 작업으로부터 해방시켜 가치가 높은 활동을 수행할 수 있게 한다.
Ⅱ. 도달 범위와 적재량
현재 시장에는 여러 크기의 코봇이 존재한다. 하지만 일반적으로 도달 거리는 1300mm 미만이고 중량은 10kg 미만인 애플리케이션에 이상적이다. 이때 총 적재량에 로봇 팔 부착 도구의 중량을 포함시키는 것을 잊지 말아야 한다. 또한 공정이 다양한 경우 크기와 사양이 다양한 코봇 제품군을 고려하는 것이 좋다. 팔레트 적재와 같은 대형 작업이 아닌 경우에는 단일 위치에서 사람의 손이 닿을 수 있는 자동화 작업을 모색하는 것이 권장된다.
Ⅲ. 부품 & 프레젠테이션
이상적인 코봇 작업은 크기와 모양이 일정한 가동부가 포함되어 픽업 작업을 수행하는 말단 장치를 편리하게 지정할 수 있다. 에를 들어 테이블이나 선반의 동일 위치에 부품을 배치하여 로봇이 동일 공정을 계속해서 반복하여 손쉽게 프로그래밍하거나, 부품을 순서가 있는 행렬(선반 또는 통 )에 배치하고 로봇에 첫 번째 위치와 종료 위치, 각 행 몇 열 의 부품 수를 명령하면 작업이 주행되는 것이다. 일부 코봇은 사전 프로그래밍된 팔레트 적재 기능도 수행할 수 있다.
Ⅳ. 사람과의 협업
협업 로봇은 인간 작업자 옆에서 안전하게 작업을 수행하도록 설계되었지만 위험 평가 를 통해 상황에 적절한 인간-코봇 상호작용을 정의할 수 있다. 사람과 함께 작동하기 때문에 가장자리가 날카롭거나 절삭 공구, 용접용 토치 또는 그라인딩 휠을 사용하는 가동부의 안전을 고려해야 한다. 이상적인 협업 환경이란 사람들은 능숙한 것(예: 감독 작업)을 하고 코봇은 부품 및 기계 처리 등 반복적이고 위험할 수 있는 수작업을 하는 환경이다.
Ⅴ. 연결성과 통합
코봇과의 상호작용을 위한 필요한 장비와 수행될 상호작용에 대해 생각해 보자. 코봇을 통하여 단순한 문 열기, 부품 적재 또는 하역, 버튼 누르기 등과 같은 인간 상호작용을 대체하려는가? 아니면 다이렉트 핸드쉐이킹 등 로봇과 장비 사이에 보다 긴밀한 통합이 필요한가? 코봇과 장비가 보다 긴밀하게 연결될수록 공정에서의 자동화는 더욱 복잡해진다.
Ⅵ. 그리퍼와 말단장치
말단 장치는 부품 및 장치와 상호작용하도록 로봇 암에 장착된다. 말단장치는 부품, 부분 용접 공구 또는 페인트 스프레이를 집기 위한 흡입 컵이나 두 손가락의 그리퍼, 그외 작업장에서 필요로 하는 모든 것이 될 수 있다. 다양한 흡입 컵 및 그리퍼는 코봇 암에서 폭넓게 사용될 수 있으며, 특정 응용 분야의 경우에는 3D 프린터 또는 특수 공급장치를 사용하는 맞춤식 공구를 제작할 수도 있다.
Ⅶ. 장착 및 펜스 설치
가장 간단한 응용 분야의 경우, 코봇은 한 곳에 설치되어 그 위치를 유지하면서 계속해서 동 일한 작업을 수행한다. 그런데 프로그래밍이 쉬운 경량 코봇은 공정 사이에서 이동할 수도 있고, 편리한 이동을 위해 롤링 카드에 장착도 가능하다. 이때 유의할 점은 코봇이 이동할 때마다 작업 공간이 로컬라이즈되어 코봇이 예상하는 위치에 부품/장비가 위치해야 한다는 점이다. 프로그램은 티치 펜던트에 저장되고 버튼을 눌러 다시 로드될 수 있다.
Ⅷ. 환경
코봇은 사람이 작업할 수 있는 거의 모든 환경에서 온도, 소음 또는 오염에 대한 불평 없이 작업한다. 또 다른 극단적인 환경인 위생적인 환경 또는 클린룸 인증 환경에서도 작업이 가능하다. 하지만 모든 장비(또는 인간 작업자)와 마찬가지로 극한의 환경에서 작업하는 경우에는 추가적인 보호가 요구된다.
Ⅸ. 프로그래밍과 논리
코봇이 상호작용해야 하는 장비 또는 장치의 수가 많을수록 적용 분야는 보다 복잡하게 된다. 순서가 지정된 위치에 있는 일관적인 부품의 단순한 픽&플레이스 작업은 몇 분 내에 프로그래밍이 가능하다. 다른 작업 또는 부품 유형으로 변경하는 것도 빠르고 쉽다. 간편한 자동화 대상은 로봇이 외부 센서 또는 컨트롤러로부터 제공되는 최소한의 간단한 피드백으로 작업을 수행하는 공정이다 .
Ⅹ. 향후 필요성
이제 막 코봇을 시작한 경우, 너무 원대한 생각을 갖지 않는 것이 좋다. 하지만 이말이 앞을 내다보지 말라는 건 아니다. 첫 번째 성공을 경험한 이후에는 모든 수작업 작업을 새로운 눈으로 바라보게 될 것이다. 사용할 수 있는 코봇에 대해 알아보고 현재의 필요성을 충족하는 코봇이 향후 필요성도 충족할 수 있는지를 고려하라. 첫 번째 코봇 애플리케이션을 설치/운영한 이후에는 시작할 때 원대하다고 생각했던 것이 이제는 완전히 합리적이라고 느끼게 될 것이다.
