B&R, 소규모 배치생산 최적화… 6차원 제조 머신 ACOPOS 6D 개발

B&R은 ACOPOS 6D를 통해 제조업의 새로운 시대가 도래했음을 밝혔다. 셔틀은 자기 부상 (Magnetic levitation)을 통해 기계에서 개별 제품을 자유롭게 이송할 수 있다. 전통적인 수송 시스템이 생산 프로세스상에서 엄격하게 정의된 타이밍을 적용하는 시대는 지났다. ACOPOS 6D는 서로 다른 디자인과 모양을 가진 제품간의 잦은 생산전환이 요구되는 소규모 배치 생산에 이상적이다.

ACOPOS 6D는 자기 부상 원리를 기반으로 한다. 영구 자석이 통합된 셔틀은 전자기 모터 세그먼트의 표면 위에 떠 있다. 모듈형 모터 세그먼트는 240 x 240mm 크기이며, 어떤 형태로든 자유롭게 배열할 수 있다. 다양한 크기의 셔틀은 0.6 ~ 14kg의 가반중량에서 2m/s 속도로 수송이 가능하다. 2차원 공간에서 자유롭게 움직일 수 있으며, 3개의 축을 따라 회전과 틸트가 가능하다. 그리고 부상하는 높이도 세밀하게 제어할 수 있다. 이로써 6차원의 모션 제어가 가능해졌다.

공간 절약

ACOPOS 6D는 동일한 모터 세그먼트에서 동시에 4개의 셔틀을 제어할 수 있는 고유한 기능을 통해 현재 시장에 출시된 다른 시스템보다 최대 4배의 셔틀 밀도를 제공한다. 셔틀은 또한 프로세스 스테이션에서 축으로도 사용할 수 있다. 예를 들어, 공작물을 운반하는 셔틀이 CNC 가공 경로상에서 가공 툴을 견고하게 장착하는데 사용이 가능하다. 또한 각각의 셔틀이 고정밀 저울의 역할도 수행할 수 있어 별도의 계량 스테이션이 필요없다. 이를 통해 보다 컴팩트한 기계를 설계할 수 있다.

마모 없음

ACOPOS 6D 셔틀은 접촉이나 마찰없이 자유롭게 부상한다. 연마제 마모가 없기 때문에 유지보수할 부품도 필요없다. 또한 모터 세그먼트 위에 스테인리스 스틸 커버를 씌우면, ACOPOS 6D는 IP69K 보호 기능을 제공한다. 이는 클린룸이나 식음료 생산에 이상적이다.

완벽한 통합

ACOPOS 6D는 B&R 에코시스템에 완벽히 통합되었다. 이로써 셔틀은 주변의 서보 축, 로봇, 트랙 시스템 그리고 머신 비전 카메라와 마이크로초(ms) 정밀도로 동기화가 가능하다. 셔틀의 경로 계획은 POWERLINK를 통해 기계 네트워크에 연결된 전용 컨트롤러에서 진행된다. 이는 네트워크나 기계 제어 시스템의 성능에는 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 200개 이상의 세그먼트 또는 50개 이상의 셔틀이 있는 시스템에서는 여러 컨트롤러를 서로 동기화할 수 있다.

지능형 셔틀

다른 시스템과 달리 ACOPOS 6D 셔틀에는 전체적으로 고유한 ID가 할당된다. 시동시에 컨트롤러는 모터 세그먼트상의 각 셔틀의 위치를 즉시 확인할 수 있으며, 시간 소모적인 원점 복귀 시퀀스나 작동자에 의한 수동 입력 없이 생산을 시작할 수 있다. 셔틀은 ±5 µm의 위치 반복 정밀도를 제공해 ACOPOS 6D가 기계 및 전자 컴포넌트 조립이나 전자 산업과 같은 엄격한 위치 정밀도를 요구하는 어플리케이션에 적합하다.

손쉬운 설정

ACOPOS 6D는 기계 디자인에서 거의 제한없는 가능성을 제공하면서도 설정이 아주 쉽다. 정교한 알고리즘으로 셔틀이 충돌을 피하고, 에너지 소모를 최소화하면서 최적의 경로를 따르도록 한다. 이제 개발자는 최대 생산성을 제공하는 최적의 기계 프로세스를 개발하는 본래의 업무에 집중할 수 있다.

한편, ACOPOS 6D는 산업 제조를 위한 자기 부상 분야에서 15년 이상 연구개발을 지속해 온 Planar Motors와의 협업을 통해 개발됐다. B&R은 Planar Motors의 주주이기도 하다.