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비전: 재료 물성 시험 자동화 트렌드

특히 가장 작은 장애로도 측정값이 달라질 수 있기 때문에 재료 물성 시험에서 자동화 비율이 점점 높아지고 있습니다. 시간이 많이 소요되는 단조로운 작업도 로봇이 수행하는 경우가 많습니다. ZwickRoell은 재료 물성 시험의 자동화를 위한 광범위한 가능성을 제공합니다. 시험 시스템의 범위는 시험실에서 협업 로봇을 이용하는 소량 모델 시험을 효율적으로 자동화하는 것부터 24시간 작동하는 완전 자동화 시험실까지 다양합니다.

산업 로봇을 기반으로 하는 기존의 로봇 시험 시스템은 수년간 성공적으로 사용되어 왔습니다. 하중 용량이 높아 무거운 시편도 옮길 수 있습니다. 시편 매거진의 종류가 다양하여 장기 시험 모델에 적합합니다. 수백 개, 심지어 수천 개의 시편도 매거진별로 자동 처리됩니다. 예를 들어, ZwickRoell의 다양한 자동화 시험 시스템을 이용할 수 있습니다. 해당 시험기와 관련하여 정상 조건에서의 금속 또는 플라스틱 표준 인장 시험에 적합한 솔루션일 뿐만 아니라 굴곡 시험, 온도 제어 인장, 노치 충격, 뚫림 시험은 물론 볼 압입 경도 측정도 자동화할 수 있습니다.

자율 시험실 AGV 수송 소량 모델 자동화 플렉시블 시험 로봇 문의하기

트렌드 1: 자율 시험실

ZwickRoell은 직원 개입 없이 실제 시험을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 시험 공정에 사용하는 로봇처럼 AGV(무인운반차) 및 ZwickRoell의 autoEdition3 자동화 소프트웨어와 협력하는 기타 핸들링 로봇을 이용하여 완전 자율적인 시험실을 구축할 수 있습니다. 이 시험실은 필요에 따라 24시간 운영되며 시편을 운송 벨트 위에 가져다 놓는 것부터 파괴된 시편을 폐기하는 것까지 재료 물성 시험을 자율적으로 담당합니다.

작업자가 할 일은 시편을 만들고 준비하는 일뿐입니다. 완전 자동화된 시험실은 계속 진행 중이며 처리량이 많은 제조 공정의 품질 보증 단계에 특히 유용합니다. 제조 공정에서 제거한 시편이나 재료는 필요한 모양과 크기로 성형됩니다. 모든 시편에 바코드나 2D 코드가 부여되어 시스템에서 자동으로 확실하게 식별됩니다.

남은 일은 시편을 로봇 시험실로 운반하는 것뿐입니다 시편은 벨트 컨베이어에 놓여 로봇이 닿는 곳까지 안전하게 옮겨집니다. 시편은 바코드로 인식되어 정확한 시험 및 시험기로 할당되고 적절한 트레이로 분류됩니다.

트렌드 2: AGV를 이용한 무인 운송

AGV가 운송을 담당하여 트레이를 해당 시험기로 가져갑니다. AGV는 종합 레이저 내비게이션 시스템을 이용하여 주변 지도를 생성하고 목적지까지의 이상적인 경로를 스스로 결정합니다. AGV는 자율 내비게이션 기능이 있어 경로에 내장된 와이어나 부착되어 있는 대조선을 따라가야 하는 기존 솔루션보다 우수합니다. 기존 솔루션의 장애물 대응 방법은 일단 멈춘 뒤 경로에서 장애물이 치워질 때까지 기다리거나 작업자와 통신하는 것뿐입니다. 경로에 장애물이 계속 남아 있으면 전달이 중단되며 최악의 경우 목적지에 남은 재료가 없어 직원이 찾으러 가야 하는 일이 발생합니다. ZwickRoell의 솔루션은 장애물을 우회하는 능력이 있어 운송망이 중단되지 않습니다.

AGV는 의도한 시험기에 도착하면 트레이에 새로운 시편을 적재하여 시험 시스템의 매거진으로 보냅니다. ZwickRoell의 인정 받는 로봇 시험 시스템 중 하나인 roboTest L은 시험기를 장착하고 데이터를 고객의 소프트웨어 시스템에 전송하는 등 전달한 시편의 처리를 담당합니다. 물론 파괴된 시편 제거는 완전 자동화로 이루어집니다. 시험 데이터가 해당 시편에 정확하게 연결될 수 있도록 카메라가 시편의 식별 번호를 판독합니다.

AGV는 빈 트레이를 시편 준비 구역으로 다시 옮깁니다. 빈 트레이에 시편이 다시 채워지면 작업은 다시 시작됩니다.

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트렌드 3: 소량 모델 시험 자동화

대규모 작업을 성공적으로 수행하면 시간이 많이 절약되지만 지금까지 소규모 작업은 경제적이지 않았습니다. 고정식 로봇 시험 시스템은 설치에 비용과 시간이 많이 들며 프로그래밍에 익숙한 전문가가 필요합니다. 또한 시스템에 따라 재해 방지를 위해 다양한 안전성을 측정해야 합니다. 강력한 산업용 로봇은 인간과 직접 협업하기 위한 용도가 아닙니다. 산업용 로봇은 동작 범위에 사람이 들어오면 비상 중단을 하는 등의 환경 대응 옵션이 없습니다. 대부분은 사람과 로봇의 직접적인 상호작용을 차단하는 안전 차단막이 필요합니다. 따라서 지금까지 소량 모델 시험은 사람이 수행했습니다. 극도로 단조로운 작업이라도 대형 로봇 시험 시스템을 설치하는 것보다는 작업자에게 인장 시험 20회, 샤르피 충격 시험 50회를 맡기는 것이 훨씬 빨랐습니다.

이제 ZwickRoell은 roboTest N을 통해 시편의 수량이 적고 무게가 적은 모델 시험을 자동화할 수 있게 되었습니다. 이 시스템은 스마트 로봇을 바탕으로 ZwickRoell의 autoEdition3 자동화 소프트웨어testXpert III 시험 소프트웨어에 완전 통합되었습니다. 따라서 로봇 작업자 단자나 특별 로봇 프로그래밍 및 작동 기술이 필요하지 않습니다. 대신 roboTest N은 말 그대로 “손으로” 가져가 필요한 기준점을 학습시키면 됩니다. 소프트웨어의 경우 익숙한 소프트웨어 환경에서 매개변수를 설정합니다.

스마트 로봇은 설정이 쉽고 간편할 뿐 아니라 작업 속도와 힘이 인간과 비슷합니다. 센서가 외부 영향을 감지하여 장애물이 있으면 시스템을 중단합니다. 따라서 시험실 안전 담당자의 허가만 받으면 roboTest N이 추가 안전 조치 없이 사람과 함께 작업할 수 있으며 작업 영역 또한 막을 필요가 없습니다.

트렌드 4: 플렉시블 시험 로봇

경량 로봇은 로봇용으로 특별 제작한 이동식 테이블에 고정하여 사용합니다. 이러한 이동성 덕분에 애플리케이션 범위가 크게 확장됩니다. 스마트 로봇은 적절한 시험기로 옮겨 시스템에 연결할 수 있습니다. 이를 통해 소량 모델 시험을 번갈아 가며 간편하게 처리할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 시험을 자동으로 수행할 수 있습니다.

인장 및 압축 시험을 3점 굴곡 시험, 샤르피 충격 시험 또는 경도 시험처럼 자율적으로 처리할 수 있습니다. 이동식 받침대가 있어 3D 프린트 등 사용자 맞춤으로 제작한 매거진을 놓을 공간도 마련해 roboTest N이 이곳에서 추가 시편을 자동으로 가져갈 수 있습니다. 교대가 끝나기 직전에 작업이 새로 시작된 경우 로봇은 매거진에 있는 양만큼 작업일을 연장하여 결과는 다음 날 시작할 때 제공합니다.

단조로운 표준 시험을 자동화하면 유능한 작업자들은 집중력을 요하는 복잡한 시험 애플리케이션에 더욱 집중할 수 있습니다. 로봇 사용으로 달성된 작업자로부터의 독립성 역시 이점입니다. 시험기 시편 이동 순서가 균일하고 그에 따라 시편 배치가 일정하기 때문에 사용자 오류나 부정확성이 제거되고 시험 결과값의 신뢰성이 높아집니다.

결론

로봇 시험 시스템은 사용자에게 시간 절약부터 시험 결과값의 정보 가치 향상에 이르기까지 수많은 모델 시험의 이점을 제공합니다. ZwickRoell은 다양한 roboTest 시험 시스템을 통해 시험실의 끊임없이 변화하는 소량 모델 시험에 대한 단기 지원부터 사람의 개입이 없는 완전 자동화된 시험실까지 모든 범위의 시험 자동화를 다룹니다.

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