품질 및 경제성 측면에서 다이 캐스팅 공정을 최적화하게 위해 Druckguss Hoym은 주조 셀의 자동화를 결정했다. 특수 주형의 모든 영역에 대한 치밀한 용사와 복잡한 핸들링이 오로지 6축 다관절 로봇으로만 구현 가능하다는 것을 확인하는데 걸리는 시간은 그리 길지 않았다. 이형제의 분사시 요구되는 반복 정밀도를 구현하지 못했다면 주물의 일부가 주형에 고착됐을 것이다.

구현/솔루션

Druckguss Hoym은 KUKA 표준형 로봇 KR 30 및 KUKA 선반부착형 로봇 KR 60 K를 선택했다. KR 30은 응고 시간이 경과한 후에 쓰리 포크형 그리퍼를 이용해 머신의 고온으로 가열된 주형에서 블랭크를 제거한다. 이 로봇은 항상 주물의 스프루(Sprue)를 파지하므로, 매우 다양한 품의 핸들링이 가능하다. 그 다음 로봇이 주물을 센서 앞에 위치시키며, 이 센서를 통해 컨트롤러는 주물이 완전한지 또는 주물이 존재하는지를 체크한다. 이후 주물이 무결한 경우, 로봇은 300~350℃로 가열된 주물을 약 30℃의 따뜻한 퀀칭 배스(Quenching Bath)에 담근다. 이와 달리 불량품은 슬라이드를 통해 별도의 컨테이너로 방출된다. KR 30은 정상적인 주물을 배스에서 다시 픽업해 트리밍 프레스에 넣는다.

KR 30이 언로딩 점검에서 주물 정상 신호를 수신하면, 주물이 쉽게 분리되도록 하기위해 KR 60 K는 다이캐스팅 머신의 주형에 수용성 이형제를 고압으로 분사한다. 공간 절약적으로 머신에 설치된 선반부착형 로봇은 필요한 위치에만 이형제를 분사하므로, 사용자는 이형제 소비량의 절감이라는 이익을 누릴 수 있었다.

시스템 구성 요소/공급 범위

● KUKA 로봇 KR 30.

● KUKA 로봇 KR 60 K.

● 쓰리 포크형 그리퍼.

● 스프레이 노즐.

● 윈도 유저 인터페이스가 탑재된 컨트롤 패널을 구비한 PC 기반 KUKA 로봇 컨트롤러.

● 로봇 프로그래밍 시운전.

구축 결과

● 경제성

이 솔루션의 경제성은 6축 로봇의 탁월한 가격 대비 성능에서 비롯된다. 또한 이제 단 한 명의 오퍼레이터로도 2대의 머신의 운영이 가능해 인건비 절감 효과도 있다.

● 작업환경 개선

비산 금속 플레이크로 오염되고, 수용성 이형제로 채워진 고열의 가혹한 환경에서 핸들링이 이뤄져야 하므로, 로봇의 채용은 작업 환경 개선에 상당한 기여를 했다.

● 빠른 제품 변경

생산할 제품이 다른 제품으로 바뀌는 경우, 로봇에서는 KUKA 컨트롤 패널을 통해 PC 기반 로봇 컨트롤러에서 프로그램을 불러오는 것 외에 다른 작업은 필요하지 않다. 이와 관련해 컨트롤 패널의 윈도 유저 인터페이스는 이 과정을 더욱 용이하게 하는, 사람과 머신 사이의 편리한 인터페이스를 제공한다.

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