6축 로봇이란?
많은 제조 공정에서 데카르트 로봇은 잘 작동합니다. 그러나 더 많은 움직임 기능을 가진 로봇이 더 잘 작동하는 경우가 있습니다. 6축 로봇, 이동 방식 및 널리 사용되는 응용 프로그램에 대해 알아보십시오.
데카르트 로봇은 x, y, z축에서 움직입니다. 움직임에 대한 자유도는 3가지입니다. 직교 또는 선형 로봇의 단점은 기울이거나 회전할 수 없고 3개의 선형 축을 따라서만 이동할 수 있다는 것입니다. 더 많은 자유도(일반적으로 이동 축이라고도 함)가 있으면 로봇이 보다 다양하고 정밀한 움직임을 실행할 수 있습니다. Honda ASIMO와 같은 휴머노이드 로봇은 30도 이상의 자유도/축을 가지고 있습니다.
대부분의 산업 작업에는 이렇게 많은 수의 축이 필요하지 않습니다. 데카르트 로봇의 세 축으로 많은 부분을 수행할 수 있습니다. SCARA는 직교 로봇의 3축에 추가로 회전 기능을 제공하여 총 4개의 자유도를 제공합니다. 6축 로봇에는 6개의 자유도가 있습니다.
6축 로봇팔
이 6개의 자유도는 각 섹션에 있는 서보 모터에 의해 촉진됩니다. 모션 제어는 호환 소프트웨어와 함께 로봇의 PLC 또는 IC에 의해 지원됩니다. 직선운동만 하는 데카르트 로봇과 달리 6축 로봇은 3차원 공간에서 다양한 형태의 회전운동을 하도록 설계해야 한다. 이것은 이러한 로봇의 동작을 프로그래밍하는 것을 복잡하게 만듭니다.
각 축은 무엇을 합니까?
6축 로봇을 설계하고 조작하려면 각 축(선택 사항인 7축 포함)의 역할을 아는 것이 중요합니다. 각 축은 다양한 제조업체에서 다른 이름으로 참조됩니다. 축을 다르게 참조할 수 있지만 수행하는 이동은 일관됩니다. 이제 하나하나 살펴보겠습니다.
첫 번째 축: 이 축은 회전 가능한 로봇의 베이스입니다. 이를 통해 로봇 팔은 중앙 위치에서 최대 180도까지 왼쪽에서 오른쪽 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 스위핑 동작을 할 수 있습니다. 이 축은 FANUC R-2000iB의 경우 J1이라고 합니다.
두 번째 축: 이 축은 하부 로봇 팔의 회전을 가능하게 하여 그 위의 나머지 팔을 앞뒤로 확장합니다. 이 축을 FANUC R{1}}iB의 경우 J2라고 합니다.
세 번째 축: 세 번째 축은 6축 로봇의 수직 도달 범위를 조절합니다. 이 축에 위치한 서보 모터로 상완을 올리거나 내립니다. 모델에 따라 상완은 앞쪽 영역에서만 움직일 수 있거나 로봇 몸체 뒤쪽까지 도달할 수 있습니다. 이 축을 FANUC R-2000iB의 경우 J3이라고 합니다.
네 번째 축: 이 축은 다섯 번째 축과 동기화되어 엔드 이펙터의 위치를 조작합니다. 이 축은 상완의 원형 운동을 작동시키며 이 운동을 일반적으로 손목 롤(Wrist roll)이라고 합니다. 이 축은 FANUC R{1}}iB의 경우 J4라고 합니다.
5번째 축: 5번째 축은 로봇의 틸팅 기능을 수행합니다. Pitch 및 Yaw 모션은 이 축에 연결된 서보 모터에 의해 수행됩니다. 피치 운동은 노트북의 뚜껑을 열고 닫는 것과 같이 경첩에 고정되어 위아래로 움직이는 것입니다. Yaw 모션은 문이 열리고 닫히는 것처럼 힌지에 고정되어 좌우로 움직이는 것입니다. 피치 및 요 동작은 수직 및 수평 이동 사이의 다리입니다. 이 축은 FANUC R-2000iB의 경우 J5라고 합니다.
6번째 축: 이 동작으로 트위스트 동작을 합니다. 이 축은 엔드 이펙터에 가장 가까운 축이며 직접 조작을 담당합니다. 시계 방향과 반시계 방향 모두 360도 이상 회전이 가능합니다. 이 축은 FANUC R-2000iB의 경우 J5라고 합니다.
7번째 축(선택 사항): 이 축은 설치된 위치에서 6축 로봇을 선형으로 이동합니다. 이미 다재다능한 로봇에 더 많은 기능을 제공하는 옵션 축입니다.
티치 펜던트 사용하기
앞서 언급했듯이 실행할 움직임을 하드 코딩하는 것은 상당히 어렵습니다. 이에 대한 우아한 솔루션은 티치 펜던트를 사용하여 로봇을 "훈련"시키는 것입니다.
티치 펜던트는 6축 로봇의 다른 축을 제어할 수 있는 리모콘입니다. 작업자는 티치 펜던트를 사용하여 원하는 작업을 위해 EOAT(End of Arm Tooling)를 이동하고 조작할 수 있습니다. 로봇은 작업자가 티치 펜던트로 수행하는 작업을 복제할 수 있습니다. 로봇의 용도를 변경해야 하는 경우 이전 작업을 지우고 새 작업을 가르칠 수 있습니다.
특성 및 응용
6축 로봇은 6개의 이동 자유도를 가지고 있어 직교 로봇이 선형 이동만으로는 수행할 수 없는 광범위한 복잡한 움직임을 수행할 수 있습니다. 6축 로봇은 사람 팔의 움직임과 기능을 밀접하게 복제할 수 있어 매우 다재다능합니다. 이 기능을 통해 물체 아래 및 위로 도달할 수 있고 선형 로봇이 할 수 없는 표면에서 작업할 수 있습니다.
선형/갠트리 로봇과 관련된 6축 로봇의 주요 결함은 정밀도, 범위 및 탑재하중입니다. 선형 로봇은 마이크로미터(μm) 범위의 공차를 가질 수 있지만 6축 로봇은 밀리미터(mm) 범위의 공차만 가질 수 있습니다.
갠트리 로봇의 범위는 추가 발판으로 확장할 수 있지만 6축 로봇의 경우 범위를 쉽게 확장할 수 없습니다. 로봇을 위한 추가 이동 축을 추가하여 짧은 범위에서 수행할 수 있습니다. 이것은 이미 대부분의 선형 로봇보다 비용이 많이 드는 로봇에 대한 비용이 많이 드는 수정입니다. 6축 로봇은 일반적으로 가반하중이 50kg입니다. 갠트리 로봇은 100kg이 훨씬 넘는 훨씬 더 큰 용량을 가질 수 있습니다.
6축 로봇이 수행할 수 있는 다용성과 복잡한 작업의 범위는 많은 현대 조립 라인에서 자리를 확보하는 데 도움이 됩니다. 일부 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
부품 피킹 및 부품 처리 자동화
로딩 자동화 삽입
스태킹 및 분류 자동화
포장 및 팔레타이징 자동화
조립 셀 자동화
보조 작업 자동화
인몰드 데코레이션(IMD) / 인몰드 라벨링(IML) 자동화
오버몰딩(프레스 전송) 자동화