협동 로봇과 기존 산업용 로봇의 근본적인 차이점은 외형이나 적재 용량뿐만 아니라 기본 제어 아키텍처에 있습니다. 협동 로봇은 힘/토크 제어 루프를 사용하여 인간과 로봇이 공존하는 환경에서 본질적인 안전성을 확보합니다.
| 이름 | CR 시리즈 협동 로봇 | ||
| 사양 | 모델 | CR16-960 | |
| 유효 탑재량 | 16kg | ||
| 도달하다 | 960mm | ||
| 자유도 | 6개의 회전 관절 | ||
| HMI | 10.4인치 티칭 펜던트 또는 모바일 단말기 웹 앱 | ||
| 움직임 | 반복성 | ±0.03mm | |
| 축 이동 | 작동 범위 | 최대 속도 | |
| 1축 | ±360° | ±180°/s | |
| 2축 | ±360° | ±180°/s | |
| 3축 | ±360° | ±225°/s | |
| 4축 | ±360° | ±225°/s | |
| 5축 | ±360° | ±225°/s | |
| 6축 | ±360° | ±225°/s | |
| 최대 TCP 속도 | 3.0m/s | ||
| 최대 직선 속도 | 1.5m/s | ||
| 특징 | IP 분류 | IP54/IP65 | |
| 도구 인터페이스 | GB/T 14468.1-50-4-M6(ISO 9409-1과 동일) | ||
| 전원 공급 장치 | 220-240VAC 47-63Hz 10A / 100-200VAC 47-63Hz 16A | ||
| 입출력 포트 | 디지털 입출력 2개, 24V, 0.6A | ||
| 보관 온도 범위 | -40℃~55℃ | ||
| 로봇 크기 | 1180x388x205mm | ||
| 기계 무게 | 37kg | ||
| 전력 소비량 | 일반적인 소비 전력은 400W입니다. | ||
| 설치 | 지면 설치형, 역방향 설치형, 캔틸레버형. 모든 방향으로 설치 가능 | ||
| 제어 캐비닛 | 전원 입력 | 200-240VAC, 47-63Hz, 10A 100-200VAC, 47-63Hz, 16A | |
| 정격 출력 전력 | 48V@600W | ||
| 무게 | 13.6kg | ||
| 작동 온도 범위 | -10~50℃ | ||
| 보관 온도 범위 | -40~55℃ | ||
| 작업 습도 | 습도 20~70% | ||
| 보관 습도 | 10%-95% (비응축) | ||
| 공기압 | 70-106kPa | ||
| IP 분류 | IP44 | ||
| 소음 | ≤55db | ||
| 통신 인터페이스 | CAN, RS485, LAN, EtherCAT, INC 인코더 신호: A+, A-; B+, B-; Z+, Z- | ||
| 사용자 인터페이스 | 16채널 DI(PNP 타입, L: -3V~5V, H: 11V~30VDC, 2~15mA), 16채널 DO(PNP 타입, 22~28V, 최대: 0.5A) | ||
| 제어 상자 | 화면 크기 | 10.4인치 | |
| 화면 해상도 | 800*600/60Hz | ||
| 터치스크린 타입 | 정전 용량 | ||
| 작동 온도 범위 | 0℃~50℃ | ||
| 작동 습도 범위 | 습도 10~90% (비응축) | ||
| 보호 등급 | IP54 | ||
| 치수 | 295*225*45 (손잡이 제외) | ||
| 무게 | 1.3kg | ||
a. 동력 및 힘 제한: 내장된 토크 센서가 각 관절의 토크를 실시간으로 모니터링하여 충돌력 임계값을 인체의 생체역학적 허용 한계 이하로 설정할 수 있습니다.
b. 안전 등급 모니터링 정지: 통합 안전 I/O 연동 기능을 갖추고 있습니다.
c. 속도 및 간격 모니터링: 안전 PLC를 통해 동작 속도를 실시간으로 조정할 수 있습니다.
d. 반복성: ±0.02 mm
e. 협동 로봇은 의료 기기 레이저 마킹, 정밀 조립, 광학 검사 등 다품종 가변 배치 생산이 특징인 유연한 제조 환경에 이상적입니다. 산업용 수준의 반복성을 유지하면서 기존 로봇 시스템으로는 불가능했던 인간과 기계 간의 협업 작업 공간을 제공합니다.
협동 로봇의 활용 가치는 토크 제어, 시각적 안내, 유연한 배치라는 세 가지 주요 기술적 기반에 달려 있습니다. 아래에서는 이러한 기술적 관점에서 협동 로봇의 응용 방향을 종합적으로 분석합니다.
I. 정밀 조립 및 힘 제어 기술
기존의 강성 조립 방식은 위치 정확도가 매우 높아야 합니다. 아주 작은 오차라도 손상으로 이어질 수 있습니다. 협동 로봇은 힘/위치 하이브리드 제어 방식을 채택하여 엔드 이펙터가 접촉력을 즉시 감지하고 능동적으로 제어할 수 있습니다. 대표적인 적용 분야로는 전자 커넥터 삽입 및 베어링 압입 등이 있습니다. 힘 제어 정확도는 ±0.5N에 달하며, 간극 허용 오차가 0.01mm에서 0.1mm로 완화되어 프런트 엔드의 위치 정확도 요구 사항이 크게 낮아졌습니다.
II. 표면 처리 및 적응형 연삭
가공 대상물의 치수 공차가 ±1mm에 달하여 기존의 위치 제어 로봇으로는 가공하기 어렵습니다. 본 협동 로봇은 정력 제어를 통해 공구와 가공 대상물 표면 사이의 접촉력을 일정하게 유지하고, 궤적 편차를 자동으로 보정하여 자동차 범퍼 연삭, 욕실 설비 연마, 목재 제품 샌딩 등의 작업에 적합합니다.
III. 머신 비전 기반 안내 및 제로 티칭 파지
2D/3D 카메라를 장착한 협동 로봇은 핸드아이 캘리브레이션을 통해 시각 서보 제어를 구현합니다. 딥러닝 모델은 흩어져 있거나 쌓여 있는 작업물의 자세를 식별하고 실시간으로 파지 궤적을 계획할 수 있습니다. 제품 교체 시 시각 모델만 전환하면 되므로 프로그래밍 시간을 몇 시간에서 몇 분으로 단축할 수 있습니다. 또한 제품 외관 검사, 크기 측정, OCR 문자 인식과 같은 품질 관리 작업에도 활용할 수 있습니다.
IV. 이동형 협업 복합 로봇
협동 로봇 팔은 AMR 섀시에 장착되어 통합된 "손-눈-발" 시스템을 구성합니다. 이는 자동 가공 라인과 같은 여러 작업 스테이션 간의 자재 처리 및 작업 시나리오에 적합합니다. 예를 들어, AMR이 CNC 기계로 이동하면 로봇 팔이 재료를 잡아 스핀들에 공급하고, 가공이 완료되면 완성품을 꺼내 검사 스테이션으로 보냅니다. 통신은 5G + OPC UA를 사용하여 밀리초 단위의 협업을 구현합니다.
V. 레이저 가공 및 적층 제조의 후처리
협동 로봇은 레이저 장비와 연동하여 절단, 용접, 마킹 및 세척 작업을 수행합니다. 의료기기 분야에서는 고정밀 협동 로봇이 UDI 코드 레이저 마킹에 사용되며, 3D 프린팅 후처리에서는 서포트 제거 및 표면 마감 작업에 활용됩니다.
VI. 팔레타이징, 언팔레타이징 및 포장
협동 로봇은 다양한 물류 창고 및 생산 라인 최종 단계에서 팔레트 적재 및 하역 작업에 적합합니다. 크기가 다른 상자를 자동으로 식별하고 미리 설정된 패턴에 따라 적재할 수 있어, 수작업으로 무거운 물건을 들어 올리는 작업을 대체하고 작업장 부상 위험을 줄여줍니다.
협동 로봇의 기술 발전 경로는 "고정된 위치에서의 반복적인 동작"에서 "환경 적응성 및 다양한 작업"으로 진화하면서 다양한 응용 시나리오에 대응할 수 있게 되었고, 큰 편의성을 제공하고 있습니다.
