일본산업뉴스요약

스기노머신, 로봇으로 절삭 가공
EV '기가캐스트'용을 상정

산업 기기 업체인 스기노머신(도야마현)은 절삭 가공을 하는 로봇 시스템 ‘SELFEEDER DUO Robot Edition’을 개발했다. 전기자동차(EV) 전용의 대형 부품을 일체 성형하는 ‘기가캐스트’용 등을 상정한다. 시판하고 있는 6축 로봇 암에, 슬라이드 기구 등을 채택한 엔드이펙터(End Effector)를 탑재해 고정밀도 가공을 실현했다. 로봇 본체를 제외한 엔드이펙터와 제어용 소프트웨어를 합해 “수 천만엔 정도를 상정하고 있다”(부스 설명원).

스기노머신은 기가캐스트 전용의 제품으로서, 대형 워크에 구멍 뚫기나 절삭 등을 하는 가공기 ‘GIGAFEEDER’를 이미 발매하고 있다. 기가캐스트는 알루미늄 합금을 금형으로 일체 성형함으로써 부품 개수와 용접 등의 공정을 줄일 수 있다고 보고 자동차 생산의 새로운 공법으로 주목받고 있다. 미국 테슬라가 EV에서 채택하고 있고, 일본 업체도 도요타나 혼다 등이 채택을 검토하고 있다. 스기노머신은 GIGAFEEDER를 국내 자동차업체 등으로부터 수주해 좋은 인상을 얻고 있다고 한다.

이번에 스기노머신은 로봇 시스템을 세계 최대 규모의 제조 기술 전시회 ‘제32회 일본 국제 공작기계 박람회(JIMTOF 2024)’(도쿄 빅사이트, 2024년 11월 5~10일)에서 데모 전시했다. 로봇의 경우, GIGAFEEDER만큼 정확도나 속도가 나지 않지만 유연성이 높아 대형 로봇을 활용하면 더 큰 워크를 다룰 수 있다.

로봇 시스템의 구성은, 로봇 암 본체와 절삭 가공 등을 실시하는 스핀들 유닛, 구멍 뚫기용이나 밀링 가공용 등의 공구를 보관하는 자동 공구 교환 장치 등으로 이루어진다. 일련의 가공은 스핀들 유닛 측에서 담당하게 하고, 로봇 자체는 자세/위치 결정만을 하기 때문에 가공 정밀도가 로봇의 강성이나 궤적에 의존하지 않는 구조로 하였다. 스핀들 유닛은 리니어 가이드와 볼 나사를 채택한 이송 기구(Feed Mechanism)와, 주축과 직교하는 슬라이드 기구에 의해 임의의 자세부터 가공할 수 있도록 하였다.

게다가 이송축에 걸리는 가공 부하를 감지하여 가공 조건을 자동으로 전환하는 기능도 탑재했다. 곡면을 가공할 때 가공 개시점이 어긋나는 것을 자동 보정하는 역할을 하고, 서로 다른 여러 재료가 적층된 부재를 구멍 뚫을 때 재질에 맞추어 자동으로 가공 조건을 조정하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 항공기 부품 등에서는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)과 알루미늄 등의 복합 재료가 사용되는 케이스가 있어, 이러한 용도에 적합하다.

이와 같은 로봇 시스템은 로봇 제조업체나 로봇 시스템 인테그레이터(SIer) 등도 전개하고 있다. 스기노머신는 스핀들 유닛 제어 기술의 강점을 활용해, 로봇에 의한 유연한 동작과 접목해 고객에게 새로운 가치를 제공해 나갈 계획이다.

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