로보틱스 제어 솔루션

로봇 공학이야 말로 4차 산업과 IoT 시대 비전에 부합하는 제조 산업계 전산화 시도의 걸맞은 예제입니다. 기계 제어, 모니터링, 관리, 데이터 보고 및 분석 등 거의 모든 분야가 디지털화되어 있습니다. 운영자도 인간 기계 인터페이스 (Human Machine Interface)를 사용하여 기계를 디지털 방식으로 제어합니다. 스마트 팩토리는 고급 데이터 분석을 통해 운영 시간 감축, 처리량/생산량 증가, 효율성 향상 및 비가동 시간을 감축합니다.

로봇 공학은 제조 프로세스를 더 생산적이고 노동력 부담을 덜어주게 하는 핵심 역할을 맡고 있습니다. 특정 지역에 노동력이 부족할 수 있는 나라 (중국) 에게 매우 중요한 요소입니다. 하지만 다수의 공급업체 서브시스템 통합과 같이 복잡한 로보틱스 시스템 설계가 제조업계에 큰 난관입니다.

NEXCOM은 다양한 솔루션 제공업체와 협력하여 광범위의 오픈 모듈 솔루션을 개발하여 로보틱스 설계 과정을 비약적으로 간소화 시킵니다. 사전 통합 및 검증된 로봇 제어 모듈을 활용하는 NEXCOM 로봇 솔루션 NexROBO는 정밀 로봇 제어가 가능하고 산업 필수 애플리케이션 소프트웨어를 실행할 수 있습니다.

산업 로보틱스 시스템은 다양한 형태와 규모로 설계되지만 일반적으로 그림1 에서 표현된 서브시스템 유형을 포함하고 있습니다:

고강도 자재와 거친 환경을 대비한 설계로 로봇 바디는 용접, 페인트칠, 포장, 검수와 같은 작업을 “손수” 하는 역할을 맡고 있습니다.

로봇 제어 시스템은 감지, 모터 작동 및 움직임 등 정교한 알고리즘이 요구되는 기능을 책임집니다. 이러한 복잡한 시스템 설계는 원격 로봇 티칭, 애플리케이션 노하우 및 산업 환경에 적합한 네트워크 기술(예: EtherCAT)과 같은 방대한 경험치가 필요합니다. 제어 시스템 구성 요소는 다음과 같은 요소를 포함할 수 있습니다:

• 컨트롤러: 로봇 바디를 제어하는 PC 기반 시스템
• 알고리즘: 컨트롤러에서 작동하는 애플리케이션 소프트웨어
• 티칭 펜던트: 맞춤형 프로세스 제어를 위한 입력 장치(HMI)
• 통신: 고급 통신 기능(예: EtherCAT)을 지원하는 장치

로보틱스와 더불어 완전한 생산 라인을 구축하기 위해서는 다른 시스템도 필요합니다. 예를 들어:

• 원격 I/O: 센서, 액추에이터 및 네트워크와 통신을 담당하는 주변 장치
• 시각 검수: 패턴 체킹을 위한 카메라 이미지 캠처, 바코드 스캐닝, 불량 검수, 측정 등등
• HMI: 운영자가 패널 PC를 사용하여 생산 장비를 제어합니다
• 운반 시스템: 생산 라인을 걸쳐 운반할 수 있는 다양한 시스템

분산 I/O, 센서 및 드라이버를 유연하게 연결하기 위한 시스템으로 개발자가 신호 와이어링 길이 제한을 고려할 필요 없이 로봇 설계 작업을 도입할 수 있도록 도와줍니다.

로보틱스와 더불어 생산 라인은 특정 분야에 전문성이 필요한 특별한 기능이 요구될 수 있습니다.

로보틱스 생산 라인은 그저 로봇에 그치지 않고 많은 도전적인 측면에 부딫힙니다. 액추에이션 제어, 센서, 데이터 처리, 운영 능력과 같은 역량이 시스템 통합, 기계 간 통신 및 정보 통합에 문제를 야기할 수 있습니다. 더 나아가면 IoT 기반 스마트 제조, 스마트 로봇, 가상 물리 시스템 및 빅 데이터 기술 등 한층 더 복잡한 구조를 가지게 됩니다. 하지만 이러한 복잡도는 각 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 모듈형 산업 로봇 설계로 크게 낮출 수 있습니다. 아래 레퍼런스 표는 사전 통합 및 검증된 NEXCOM의 NexROBO 솔루션 주요 구성 요소를 표시합니다. 각 애플리케이션 목표를 달성하기 위해서는 각각 다른 커스터마이징이 요구됩니다.