미래에서는 인간-로봇 협력이 매우 중요합니다. 시스템 제조업체인 BEC는 Siemens Healthineers를 위해 이러한 협력 솔루션을 개발했습니다. 이 시스템에서는 몇 톤에 달하는 코일이 자기공명단층촬영기(MRI)의 자석에 정밀하게 삽입됩니다. 여기에는 코일이 단단히 고정되도록 하는 Festo의 전기 실린더가 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
이곳에는 거의 하이테크에 가까운 항공 우주 기술이 있습니다. BEC 조립 홀에 들어서면 적재 용량이 2300kg인 세계 최대의 다관절 로봇 중 하나가 눈을 사로 잡습니다. 더욱 눈길을 사로잡는 것은, BEC가 다관절 로봇의 팔에 장착한 광범위한 그리핑 시스템 입니다. 여기에는 3D 스캐너와 접촉식 감지 센서를 포함한 진정한 첨단 기술이 장착되어 있습니다. BEC의 프로젝트 관리자인 한스-귄터 누섹(Hans-Günther Nusseck)은 "그리퍼가 최대 1.5톤의 코일을 집어들어 미래의 자기 공명 단층 촬영기의 자석에 삽입할 때에는 극도의 정밀도가 필요합니다"라고 강조합니다.
1.5톤의 하중에서 극도로 정밀하게 하는 것은 불가능한 것에 도전하는 것 같지만, 이는 BEC의 핵심 역량 중 하나입니다. "그리퍼가 코일을 집어 자석에 삽입할 때 어떤 상황에서도 코일은 꼬이거나 미끄러지지 않아야 하며, 자석에 삽입할 때의 최대 허용 오차는 0.5mm입니다." 누섹이 이렇게 설명합니다.
바로 이를 위해, Festo의 EPCC 전기 실린더로 구동되는 4개의 지지대가 사용됩니다. 코일에 삽입된 후, 전기 실린더는 지지대를 코일의 내벽으로 가이드합니다. "Festo의 전기 실린더는 올바른 선택이었다는 사실이 증명되었습니다. 이들은 컴팩트한 디자인이지만 동시에 넓은 작업 영역을 제공하고 13가지 코일 치수에 필요한 유연성을 제공합니다." 자동화 전문가 누섹이 이렇게 말합니다.
이때 지지대는 최대 1.5톤에 달하는 코일을 고정할 수 있을만큼 충분히 강해야 하지만, 코일이 손상되지 않도록 너무 강하지 않아야 합니다. "Festo 전기 실린더로 이를 매우 잘 해결할 수 있습니다" 누섹이 이처럼 강조합니다. 실용성: 드라이브 증폭기, 즉 CMMT-ST 서보 드라이브 컨트롤러는 그리핑 시스템이 아니라 로봇 자체에 장착됩니다. "이것은 그리퍼의 공간을 절약하고 덜 복잡하게 합니다." 누섹이 기뻐하며 이야기합니다.
소형 볼 스크루 드라이브 덕분에 EPCC 전기 실린더는 부드러운 스핀들 작동과 정밀한 포지셔닝을 보장합니다. 낮은 내부 마찰은 짧은 포지셔닝 시간과 역동성을 보장합니다. 긴 서비스 수명을 위한 영구 윤활을 포함하여, 최대 500mm 스트로크와 비틀림 방지 슬라이드 가이드, 회전하지 않는 피스톤 로드와 함께 4가지 크기로 제공됩니다. 통합형 커플링과 이중 베어링으로 컴팩트한 설계가 가능합니다. 모터는 축 방향이나 병렬로 장착될 수 있으며 언제든지 변경할 수 있습니다.
CMMT-ST 서보 드라이브 컨트롤러는 Profinet 인터페이스를 사용하여 기존 제어 시스템에 쉽게 통합될 수 있습니다. 누섹은 "프로젝트 초기 단계부터 Festo와 협력하여 효율적이고 전체 시스템과 잘 맞도록 드라이브를 설계하고, 치수를 결정하고 시운전할 수 있었습니다"라고 설명합니다.
Siemens Healthineers는 MRI 장치 조립에 이 시스템을 사용합니다. 이 시스템을 사용하면 코일을 자석에 삽입하는 프로세스 단계를 훨씬 더 안전하고 효율적으로 수행할 수 있습니다. 그러나 진짜 하이라이트는 시스템의 프로세스 단계가 다관절 로봇과 함께 자동으로 실행된다는 것입니다. 3D 스캐너 및 접촉식 감지 센서를 사용한 센서 기술 덕분에 시스템은 인간-로봇 협력 솔루션으로 작업 영역에서 자유롭고 안전하게 움직입니다. 보호 울타리가 필요하지 않습니다. 인간은 MRI 기계 생산 의 첫번째 단계에서 모니터링만을 담당합니다. 시스템의 센서는 안전을 보장합니다.
누섹은 "우리는 인간-로봇 협력에서 당사의 독특한 장점을 정확히 파악하고 있습니다"라고 설명합니다. 그리고 방사선원에서 환자의 매우 정밀한 위치를 보장하는 방사선 치료 분야 등의 BEC 시스템이 이용되는 의료 기술이나 로봇이 롤러코스터를 탑승하는 것을 시뮬레이션 하는 등의 다른 응용 분야에 대해 이야기합니다.