다양한 모델 생산을 위한 유연한 세정 장비 선택 방법: 프로그래머블 및 신속 교체형 세정 솔루션

개요

하나의 생산 라인이 여러 종류의 부품을 가공해야 할 때, 세정 시스템은 다음을 처리할 수 있어야 한다. 제품 교체, 서로 다른 공정 파라미터, 변동되는 생산 주기 청결도를 희 sacrifice하지 않으면서.

유연한 세정 장비는 다음 세 가지 주요 방식을 통해 이를 달성할 수 있다. 프로그래머블 공정 제어, 자동 모델 식별, 공통 공구 또는 팔레트화 .

이 기사에서는 이러한 기술들이 어떻게 협력하여 작동하는지, 그리고 다양한 모델 생산을 위한 유연한 세정 시스템을 평가하는 방법을 설명한다.

왜 다양한 모델 생산에는 유연한 세정 장비가 필요한가?

전통적인 대량 생산 라인은 보통 단일 부품 모델을 가공한다. 따라서 세정 파라미터는 해당 작업물에 특화하여 고정하고 최적화할 수 있다.

그러나 현대 제조 공정에서는 점차 다음 사항들이 증가하고 있다.

• 여러 부품 모델
• 소규모 생산 배치
• 모델을 자주 변경하는 경우
• 작업물의 크기 및 무게 차이
• 청결도 및 입자 크기 요구사항의 차이

이와 같은 생산 방식에 사용되는 세정 시스템은 다음 세 가지 핵심 요구사항을 충족해야 한다.

1. 빠른 교체

한 작업물 모델에서 다른 작업물 모델로 전환할 때, 장기간의 생산 중단이 발생해서는 안 된다.

2. 모델별 공정 파라미터

다른 구성 요소는 로봇 이동 경로, 세정 시간, 압력, 온도, 분사 영역 또는 건조 파라미터와 같이 서로 다른 조건을 필요로 할 수 있습니다.

3. 광범위한 기계적 호환성

장비는 각 모델마다 광범위한 기계적 수정 없이도 작업물 간 치수 및 구조적 차이를 수용할 수 있어야 합니다.

유연한 세정을 위한 세 가지 주요 접근 방식

1. 프로그래밍 가능한 세정 공정

프로그래밍 기능은 유연한 세정 장비의 기본 기능 중 하나입니다.

다른 작업물 모델은 다음과 같은 파라미터를 포함하는 독립적인 세정 프로그램을 가질 수 있습니다:

• 로봇 이동 경로
• 분사 영역
• 세정 시간
• 물 압력
• 세정 온도
• 세정 반복 횟수
• 건조 조건

생산 모델이 변경될 때마다 모든 공정 매개변수를 수동으로 조정하는 대신 해당 프로그램을 선택할 수 있다.

이는 반복 가능한 다중 모델 생산을 위한 기본 기반을 제공한다.

2. 자동 모델 식별

자동 식별은 교체 작업 중 운영자의 개입을 추가로 줄일 수 있다.

생산 라인에 따라 시스템은 다음을 사용할 수 있다.

• 카메라 기반 식별
• RFID
• 컨베이어 위치 또는 생산 라인 신호

공작물의 유입을 식별하고 해당 세정 프로그램을 자동으로 호출하기 위해.

예를 들어, 승용차 엔진 실린더 헤드 세정 시스템은 모터 구동 롤러 컨베이어와 카메라 기반 모델 식별을 활용해 서로 다른 실린더 헤드 변형을 인식하고 적절한 세정 프로그램을 자동으로 선택할 수 있다.

이를 통해 수동 개입을 최소화하면서 혼합 모델 생산이 가능해진다.

3. 일반 고정구 및 팔레트

기계적 유연성도 동일하게 중요하다.

여러 종류의 공작물 모델이 동일한 고정구나 팔레트를 공유할 수 있다면, 기계적 교체 작업을 상당히 단순화할 수 있다.

예를 들어, 승용차 엔진 블록 세척 및 터닝 시스템은 상부 및 하부 블록의 다양한 구성에 대해 공통 팔레트를 사용할 수 있어, 전체 고정구 시스템을 교체하지 않고도 여러 모델을 세척 및 터닝 라인에 투입할 수 있다.

왜 넓은 사이클 타임 범위가 중요한가?

유연한 세척 장비의 조정 가능한 사이클 타임은 그 유연성을 나타내는 또 다른 중요한 지표이다.

예를 들어, 빅버드 인더스트리얼(Big Bird Industrial)의 승용차 엔진 블록 세척 및 터닝 솔루션은 약 20초에서 20분까지 .

넓은 사이클 타임 범위는 동일한 설비 플랫폼으로 다양한 생산 상황에 대응할 수 있게 해준다.

대량 생산

대량 생산되는 표준 부품의 경우, 세척 공정을 짧은 사이클로 구성하여 생산량을 극대화할 수 있다.

소량 생산 또는 복잡한 부품

소량 생산 또는 보다 복잡한 부품의 경우, 추가 세정 단계나 필요 시 더 긴 공정 시간을 확보하기 위해 사이클을 연장할 수 있다.

이를 통해 설비는 완전히 다른 세정 시스템을 도입하지 않고도 생산량 및 제품 복잡성의 변화에 유연하게 대응할 수 있다.

자동 공구 및 노즐 교체

유연성은 세정 프로그램 및 고정장치를 넘어서 확장될 수도 있다.

일부 응용 분야에서는 서로 다른 작업물 모델에 따라 다른 공구 또는 분사 노즐이 필요하다.

예를 들어, 6기통 디젤 엔진 블록용 로봇 디버링 기계는 여러 종류의 브러시를 지원하는 공구 교체식 전동 스핀들로 구성될 수 있다. 모델 전환 시 시스템이 자동으로 필요한 공구를 선택하고 교체한다.

유연한 크랭크샤프트 세정 시스템 역시 4기통 및 6기통 크랭크샤프트 등 다양한 크랭크샤프트 모델에 대응하도록 구성할 수 있으며, 고압 스핀들 세정과 자동 노즐 교체 기능을 포함한다.

이러한 구성은 수동 개입을 줄이고 하나의 생산 시스템으로 여러 부품 변형을 지원할 수 있게 한다.

유연한 세정 장비를 선택하는 방법

유연한 세정 솔루션을 평가할 때는 다음 요소들을 고려해야 한다.

1. 제품 변형

작업물 간 차이는 다음 측면에서 어느 정도인가?

• 길고 너비
• 무게
• 기하학
• 구멍 및 통로 배치
• 재질

변형 범위가 클수록 지그 유연성, 로봇 도달 범위, 설비 이동 거리 및 취급 용량에 대한 요구 사항도 높아진다.

2. 교체 빈도

생산 라인이 자주 모델을 변경한다면 다음 사항을 우선시해야 한다.

• 프로그래밍 가능한 교체
• 자동 모델 식별
• 일반 고정장치
• 자동 공구 또는 노즐 교체

저빈도 교체의 경우 일부 수동 조정이 허용될 수 있음.

3. 사이클 타임 요구사항

다양한 모델이 상이한 생산 사이클 타임 요구사항을 가지는지 여부를 결정함.

한 제품은 짧은 사이클을 필요로 하고 다른 제품은 훨씬 긴 세정 시간을 필요로 한다면, 넓은 조정 범위를 갖춘 사이클 타임 설정이 더 높은 생산 유연성을 제공할 수 있음.

4. 청결도 요구사항

다양한 모델은 서로 다른 청결도 및 입자 크기 허용 기준을 가질 수 있음.

이 경우, 각 모델에 대해 별도로 검증된 공정 파라미터를 적용해야 하며, 단일 보편적 세정 프로그램을 사용해서는 안 됨.

5. 향후 제품 확장

신규 생산 라인을 설계할 때 향후 출시될 모델을 고려해야 한다.

로봇 이동 범위, 지그 설계, 프로그램 아키텍처 및 핸들링 시스템에 충분한 여유 용량을 확보하면, 신규 제품 도입 시 클리닝 기기가 병목 현상이 되는 것을 방지할 수 있다.

빅 버드 인더스트리얼 유연 클리닝 솔루션

빅 버드 인더스트리얼은 다음과 같은 유연 클리닝 솔루션을 제공한다.

• 로봇 기반 유연 클리닝 기계
• 유연 로봇 디버링 기계
• 다공정 클리닝 및 디버링 시스템
• 광범위 사이클 타임 대응 유연 클리닝 장비
• 자동 모델 식별 시스템
• 자동 공구 및 노즐 교체 구성

응용 분야에 따라 장비는 고객의 제품 라인업, 생산량, 모델 전환 빈도, 청결도 요구 사항, 향후 확장 계획을 기준으로 설계될 수 있음 .

선택된 유연한 응용 분야의 경우 사이클 타임 범위는 약 20초에서 20분까지 .

자주 묻는 질문

유연한 세정기에서 모델 전환은 얼마나 오래 걸리나요?

모델 전환 구성에 따라 달라집니다.

프로그래밍 가능한 공정 선택 및 자동 모델 식별 기능을 통해 모델 전환은 주로 프로그램 전환과 첫 번째 제품 검증으로 이루어질 수 있음

공작물 고정장치 교체 또는 수동 노즐 조정이 필요한 경우 추가 다운타임이 발생할 수 있음

모델 전환이 잦은 생산 라인에서는 프로그래밍 가능한 전환 및 자동 식별 기능이 일반적으로 중요한 설계 고려 사항임

하나의 유연한 세정기는 몇 가지 서로 다른 모델을 처리할 수 있나요?

보편적으로 고정된 숫자는 존재하지 않습니다.

실제 용량은 작업물 간의 치수 및 구조적 차이, 피ixture 호환성, 로봇 작동 범위, 핸들링 시스템, 공정 요구 사항에 따라 달라집니다.

따라서 유연한 세척 기계의 실용적 호환성은 공학 설계 단계에서 사용 가능한 프로그램 수에만 의존하기보다는, 전체 제품 목록을 기반으로 평가해야 합니다.

하나의 기계가 어떻게 20초에서 20분까지의 사이클 범위를 지원할 수 있습니까?

사이클은 로봇 이동 속도, 분사 지속 시간, 세척 통과 횟수, 공정 구성 등 다양한 요인을 통해 조정할 수 있습니다.

단순하고 대량 생산되는 부품은 짧은 공정 순서를 사용할 수 있는 반면, 복잡하거나 소량 생산되는 부품은 더 긴 세척 순서를 사용할 수 있습니다.

따라서 서로 다른 프로그램을 동일한 장비 플랫폼 내에서 서로 다른 작업물 모델에 할당할 수 있습니다.

다중 모델 생산에서 모든 부품이 각각의 청결도 요구 사항을 충족하도록 보장하는 방법은 무엇입니까?

각 작업물 모델은 독립적으로 정의되고 검증된 세정 프로그램을 가져야 한다.

매개변수에는 다음이 포함될 수 있다.

• 로봇 이동 경로
• 세척 압력
• 세정 시간
• 분사 위치
• 건조 조건

모델 변경 후에는 첫 번째 부품 검사를 수행하여 요구되는 청결도 및 입자 크기 기준이 달성되었는지 확인해야 한다.

자동 모델 식별 기능을 통해 잘못된 세정 프로그램을 선택할 위험도 줄일 수 있다.

결론

유연한 세정은 단순히 여러 작업물을 동일한 장비에 투입할 수 있게 하는 것을 의미하지 않는다. 진정한 유연성은 소프트웨어, 식별 시스템, 고정장치, 공구, 세정 매개변수 및 사이클 타임을 조율해야 한다. 소프트웨어, 식별, 고정장치, 공구, 세정 매개변수, 사이클 타임 .

동일한 생산 라인에서 여러 부품 모델을 운영하는 제조업체의 경우, 프로그래밍 가능한 세정 공정, 자동 모델 식별, 공용 고정장치, 넓은 범위의 사이클 타임 조정 기능을 도입하면 생산 유연성을 크게 향상시킬 수 있다.

빅버드 인더스트리얼은 고객의 구체적인 요구 사항에 따라 유연한 세정 및 드버링 시스템을 개발할 수 있다. 작업물 포트폴리오, 생산 요구 사항, 교체 빈도, 청결도 목표 및 향후 제품 계획 .