4차산업혁명의 핵심 중의 핵심으로 불리는 스마트팩토리. 이 스마트팩토리가 부상하면서 제조용(산업용) 로봇에 대한 언급도 자주 되고 있다. 산업용 로봇은 제조의 전 공정에 적용되어 작업을 수행하기 위한 로봇으로, 자동 제어가 가능하고 재프로그램이 가능한 다목적 3축 이상의 자동조정 로봇으로 정의된다.
그러나 최근 전통적인 산업용 로봇에서 한 단계 벗어난 협동로봇이 무섭게 떠오르고 있다. 이들을 구분하는 가장 간단한 방법은 전통적인 제조용 로봇이 힘들고 거친 일을 하기 위한 용도라면, 협동로봇은 전통적인 제조용 로봇보다 조금 복잡하고 섬세한 일을 하기 위한 용도라고 보면 된다.
로봇은 외부 환경을 인식하고, 상황은 판단한 뒤 자율적으로 동작하는 기계로 정의된다. 크게 제조용 로봇과 비제조용 로봇으로 분류할 수 있으며, 비제조용 로봇은 국방·의료 등 전문 분야에 적용되는 전문서비스용 로봇과 가사·교육·의료 등에 적용되는 개인서비스용 로봇으로 분류된다.
제조용 로봇은 소재·부품 입고 → 생산 → 시험·검사 → 출하 등 제조 전 공정에 적용되어 작업을 수행하기 위한 로봇으로, 자동 제어가 가능하고 재프로그램이 가능한 다목적 3축 이상의 자동조정 로봇으로 정의된다.
한국표준산업분류에 따르면 제조용 로봇은 이적재용 로봇, 공작물 탈착용 로봇, 용접용 로봇, 조립 및 분해용 로봇, 가공 및 표면처리용 로봇, 바이오 공정용 로봇, 시험, 검사용 로봇, 기타 제조업용 로봇으로 분류된다.
제조용 로봇은 매니퓰레이터 축 구성에 따라 크게 수직다관절로봇, 수평다관절로봇, 직교포봇, 병렬로봇 등으로 분류할 수 있다. 최근에는 협동로봇이 주목을 받으며, ABB사의 ‘YuMi’와 같은 양팔형 로봇도 등장하고 있다.
최근 제조용 로봇의 응용분야는 대량양산체계를 갖추고 있는 자동차 산업의 주요 적용 분야인 용접, 페인팅 등 단순 반복 작업에서 Handing, Assembling 등으로 이동하고 있다.
최근 전통적인 산업용 로봇에서 한 단계 벗어난 협동로봇이 무섭게 떠오르고 있다. 이들을 구분하는 가장 간단한 방법은 전통적인 제조용 로봇이 힘들고 거친 일을 하기 위한 용도라면, 협동로봇은 전통적인 제조용 로봇보다 조금 복잡하고 섬세한 일을 하기 위한 용도라고 보면 된다.
세계 제조용 로봇 산업은 정밀기계산업 기반의 일본기업(FANUC, YASKAWA, KAWASAKI)과 유럽기업(ABB, KUKA)들이 시장을 선점하고 있다.
협동로봇은 작동방식에 따라 크게 4가지 방식(Safety-rated Monitored Stop, Hand Guiding, Speed & Separation Monitoring, Power & Force Limiting)으로 분류된다.
주요 협동로봇의 스펙을 보자. 예시로 든 모델은 UR의 협동로봇 ‘UR-series’, ABB의 협동로봇 ‘YuMi’, FANUC의 협동로봇 ‘CR-35iA’, KUKA의 협동로봇 ‘LBR iiWA’ 등이다.
4차산업혁명 등 사회적 추세에 맞춰 세계적으로 대량생산 체계에서 맞춤형 소량생산으로 생산 방식이 변화되어 가고 있다. 기존에 로봇이 적용되지 못했던 복잡한 공정들에도 로봇 수요가 발생하고 있는 것. 이를 위해 등장한 것이 협동로봇이다. 협동로봇은 공정의 효율성과 유연성 강화를 위해 인간과 로봇의 협력이 강조되고 있다.
협동로봇은 기존의 제조용 로봇과 달리 인간과 로봇이 같은 작업공간을 공유할 수 있으며, 기존의 생산라인에 추가 로봇을 설치 및 운영하기 편리해 4차 산업혁명시대에 요구되는 맞춤형 소량생산 체계에 적합한 것이 특징이다.
협동로봇의 주요 응용분야는 Pick & Place, Machine Tending, Mold Handing, Assemble, Dispensing, Polishing, Palletizing, Packaging, Inspection 등이 있다.
