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FA시스템의 설계.생산을 효율화하는 공기압 응용기술
자주(自主) 생산기술에 의한 설계 개발에 있어서 투자 효율이 높은 설비로 하기 위해서는 설비시방이 요구 기능을 완벽히 충족시키는 한편, 과잉한 시방이 되지 않도록 하는 것이 중요하다. 설비 작동을 단순하게 하거나 작동 요구 수준을 재검토함으로써 코스트/기능을 적절한 설비 시방으로 할 수 있을 것이다.
자주 생산 기술이란, 요구 기능과 수준을 정확히 충족시키기 위한 설비 계획의 부여 조건을 정확히 설정하는 것이 우선 중요하며 요구 기능과 수준이 명확하면 신뢰성, 가격이 보증된 시판 기기를 적절히 조합한 기구 및 설비의 개발이 용이해진다.
이것은 투자 효율 뿐만 아니라, 설비 도입 기간의 단축 및 고도로 복잡화하는 운용, 메인티넌스의 유저 노하우에 입각한 조건의 조립도 용이해진다. 이와 같은 관점에서 공기압 기기는 폭넓게, 특히 유저측의 투자 효율이 높고 조기에 제작 가능한 설비 개발이라는 니즈를 충족시키기 위하여 적용되고 있는 것이다.
여기에서는 공기압 기기의 메리트를 최대한으로 살린 유저에서의 적용 예를 소개한다.
작동 기능을 단순화하여 공기압 기기를 적용한 예
그림 1은 형상이 다른 워크를 쥐고 바꾸어 놓는 핸들링 장치에 공기압 기기를 적용한 예이다.
일밙거인 경우라면 워크의 형상이 다르므로 파지 위치나 파지 자세가 달라지고 핸들링 로봇을 적용하게 될 것이나 이 예에서는 먼저 워크의 시방(배리에이션, 형상, 파지위치 등)을 재검토하고 공통 파지부를 워크에 만드는 것으로 핸들링 장치의 작동 단순화를 도모한 결과, 공기압 유닛의 사용을 가능케 했다.
이와 같이 동작 단순화를 도모한다면 X-Y 또는 X-Y-Z의 단순 동작은 하는 공기압 기기의 적용이 가능해지는 것이다.
설계 기술자들은 제품 형상의 버라이어티를 설비 설계의 전제 조건으로 삼고 있기 때문에 결과적으로 설비 시방을 복잡하게 하는 경향이 있다. 그러므로 설비 동작을 단순화하여 자동화에 적합한 제품 형상으로 제원을 재검토할 필요가 있다.
워크의 기능에 영향을 주지 않는 이와 같은 개선에 의하여 단순 동작 및 조합에 적합한 공기압 기기의 적용 범위가 더욱 넓어질 것이다.
시판기기를 사용하여 설계.제작 코스트를 저감한 예 센서로 적용한 예
표준화되고 시판성이 높은 공기압 기기를 단독 또는 조합 적용하는 것으로 설비 구성 부품의 설계 공수나 제작, 조립, 조정 공수를 삭감하여 토털개발 코스트를 저감한 예를 그림 2에 제시한다.
그림 2는 가이드 부가 실이다. 단체(單體)의 실에 강도, 강성, 내편하중이 요구될 경우에는 메커니컬 기구를 부가할 필요가 있으나 설계 공수가 증가하고 기구가 복잡화되므로 실사용의 효과가 감소한다.
그래서 실에 부족한 강도, 강성, 내편하중을 보충하고 정밀도를 유지하기 위한 가이드 기구를 실에 부가한 가이드 기구를 부가한 실린더가 개발되어 있는데 이것을 적용하면 설계.제작 코스트의 저감이 가능해진다.
또 소형물 부품의 반송이나 조립 가공을 하는 작업의 자동화에 있어서는 부품을 쥐거나 놓는 핑거척이 필요하여 여러 가지 에어척이 개발.시판되고 있으므로 그때마다 설계.제작할 필요 없이 시방에 매치하는 핑거 에어척을 구입 적용하면 된다(그림 3. 참조).
이와 같은 예 이외에도 설비를 소형화하는 데 유효한 로드리스 실(그림 4 참조, 실린더 튜브의 길이만 있으면 그 사이를 왕복시킬 수 있다)이나 회전(요동) 운동을 하는 로터리 액추에이터 등의 공기압 기기 유닛이 개발되어 있으므로 이들을 조합 사용하면 요구 기능의 상당한 부분을 해결할 수 있다. |
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