산업 인사이트

안전을 위한 설계 : 정밀 체결 공정의 새로운 표준, 협동 로봇의 부상

제조 공정에서 ‘안전’이 최우선 가치로 부각되면서, 한국 제조 현장에서 가속화되고 있는 스마트팩토리 전환의 핵심 요소인 협동 로봇이 정밀 체결 공정의 새로운 표준으로 자리 잡고 있습니다.

Bossard의 로봇 산업 체결 솔루션

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안전한 협업 시스템 구축을 위한 도전 과제

협동 로봇(Cobot) 제조 공정에서 '정밀도'는 단순한 생산 효율성을 넘어, 작업자와의 상호 신뢰를 결정짓는 핵심 지표입니다. 특히 대한민국이 선도하는 고정밀 로봇 팔과 모바일 플랫폼 분야에서는 아주 미세한 체결 오류도 치명적일 수 있습니다.

시간이 흐름에 따라 체결 부품이 미세하게 헐거워질 경우, 로봇의 정밀 안전 센서 오작동이나 정렬 정확도 저하, 그리고 정교한 모션 컨트롤 시스템의 결함으로 이어질 수 있습니다. 이는 곧 현장의 안전 사고와 직결되는 문제입니다.

따라서 로봇 설계 엔지니어들은 진동, 급격한 온도 변화, 지속적인 기계적 스트레스 등 극한의 스마트팩토리 환경에서도 견딜 수 있는 부품을 선택해야 합니다. 동시에 공정 효율을 위한 조립의 용이성과 신속한 유지보수 성능을 확보하는 것이 K-로봇 경쟁력의 핵심입니다.

협동 로봇은 안전 펜스 없이 작업자와 같은 공간에서 물리적으로 상호작용하며 단순 반복, 위험 작업을 함께 수행하는 지능형 산업용 로봇��입니다.

기존의 일반적인 산업용 체결 부품은 정비성과 신뢰성을 동시에 확보하는 데 한계가 있습니다. 분해가 어렵고, 과도한 체결 시 나사산이 마모되는 갈링(Galling) 현상이 발생하기 쉬우며, 이를 보완하기 위해 별도의 잠금 장치나 접착제를 추가로 사용해야 하는 경우가 많습니다. 그 결과 조립 공정이 복잡해지고 토크 제어의 일관성을 유지하기 어려워, 유지보수 부담과 제조 원가가 증가하게 됩니다.

반면, 협동 로봇은 사람과 함께 작동하는 고정밀 환경에서 운용되기 때문에 체결 시스템에도 더 높은 수준의 안정성과 유연성이 요구됩니다. 단순한 체결을 넘어 장기적인 기계적 신뢰성을 확보하고, ISO와 같은 산업 안전 기준을 충족해야 하며, 스마트 팩토리 환경에 맞춰 점검이나 업그레이드 시 빠른 분해와 재조립이 가능해야 합니다.

볼트 체결 시 풀림 방지 와셔가 불필요한 풀림 방지 다기능성 스크류, ecosyn® fix

검증된 솔루션을 통한 스마트 체결 시스템 구현

Bossard의 다기능성 체결 솔루션은 협동 로봇 제조 현장의 까다로운 요구사항을 완벽히 충족합니다. 특히 ecosyn® fix 및 ecosyn® grip 시리즈는 강력한 축력(Clamp Load) 유지력과 탁월한 진동 방지 성능을 제공하여, 반복적인 구동 사이클 속에서도 일관된 접합 강도를 유지합니다. 이러한 설계 최적화는 부품 수를 단순화하여 조립 공정 효율을 높이고 전체 공정 시간을 획기적으로 단축합니다.

또한, ecosyn® fix 및 ecosyn® grip 시리즈의 리브드락 와셔와 셀프 태핑 스크루 통합 기능은 체결의 신뢰성을 한 단계 더 끌어올립니다. 이 솔루션은 민감한 표면 손상 없이 나사 풀림을 방지하여, 최근 로봇 산업의 트렌드인 코팅 소재나 경량화 소재(알루미늄, 복합소재 등) 적용 공정에 최적화되어 있습니다. 이러한 체결 시스템 패키지는 로봇의 산업 안전과 생산성 향상이라는 두 가지 가치를 동시에 실현하는 시스템을 구축합니다.

협동 로봇 환경에서 안전은 부가적인 요소가 아니라, 모든 관절과 체결 부품, 그리고 조립 과정의 모든 결정에 설계 단계부터 반영되어야 하는 핵심 요소입니다. 사람과 로봇이 함께 작업하는 환경에서는 장기적인 체결 신뢰성이 신뢰, 정밀성, 그리고 규정 준수의 기반이 됩니다.

Peter Witzke, VP Engineering, Bossard Group

조립 체결 기술 컨설팅

부품 그 이상의 가치: 조립 체결 기술 컨설팅

단순한 하드웨어 공급만으로는 협동 로봇의 완벽한 안전을 보장할 수 없습니다. 진정한 차이를 만드는 것은 바로 통합 엔지니어링 접근 방식입니다. 조립 체결 기술 컨설팅 서비스를 통해 제품의 초기 설계 단계부터 최종 품질 검증에 이르기까지 로봇 제조사를 전방위로 지원합니다.

Expert Walk 및 Expert Test Services와 같은 서비스를 통해 협동 로봇 설계에 사용되는 모든 체결 부품이 대량 생산에 들어가기 전, 요구되는 모든 기계적 성능과 글로벌 안전 기준을 충족하도록 보장합니다.

협동 로봇, 산업용로봇, 자율이동로봇, AMR로봇

성공 사례: Universal Robots과의 파트너십

유니버설 로봇과의 협력 사례는 고품질 부품과 전문 기술 지원이 결합되었을 때 어떤 시너지를 낼 수 있는지 잘 보여줍니다. 유니버설 로봇은 자사의 컴팩트 협동 로봇 암 제조 과정에서 더욱 일관된 체결 공정이 필요했습니다. 이에 Bossard는 수작업이 필요한 본딩 공정을 생략할 수 있는 프리 코트 풀림방지 솔루션을 제안하여 공정 전환을 도왔습니다.

이러한 혁신을 통해 조립 속도 향상, 공정 변동성 감소, 그리고 안정적인 토크 성능을 확보할 수 있었습니다. 이는 협동 로봇의 글로벌 안전 인증 유지와 제품 신뢰성 확보에 있어 매우 필수적인 요소입니다.

수작업 조립으로 인해 품질 편차가 발생하던 문제를 해결하기 위해, Bossard와 협력해 접착이 사전 적용된 프리코트 풀림방지 스크류를 도입했습니다. 이를 통해 수작업 접착 공정을 제거하고, 조립자와 관계없이 협동 로봇 조립 공정 전반에서 일관되고 신뢰성 높은 체결 품질을 확보했습니다.

Anders Lassen, Production Technology Manager, Universal Robots

결론: 안전한 협동 로봇의 미래를 여는 체결 기술

지능형 로봇 시대에서 체결 기술은 인간과 로봇 간의 신뢰와 안전을 뒷받침하는 핵심 요소입니다. Bossard는 고정밀 체결 부품과 엔지니어링 서비스를 통해 로봇 제조사가 성능과 안전을 동시에 확보할 수 있도록 지원하며, 스마트 제조 혁신의 출발점인 올바른 체결 전략을 제시합니다.

검은색과 파란색의 로봇 팔을 표시하는 아이콘

로봇 산업을 위한 체결 솔루션

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