로봇그리퍼, 적층제조기술 바탕으로 가볍고 견고한 맞춤 설계로 진화

[산업일보]
로봇팔의 말단에 부착해 물체를 집거나 배치하는 등 다양한 작업을 수행하는 그리퍼(Gripper)는 제조산업의 다양한 공정에 적용되기 때문에 그 형태와 종류도 다양하다. 또한 공정에 따라 맞춤 제작이 필요한 경우가 많아서 제작기간도 오래 걸리는 경우가 많다.

최근에는 이러한 부분을 개선하기 위한 방안으로 적층제조(3D 프린팅) 기술이 그리퍼 제작에 적용되고 있다.

소재의 변경이 용이하고 제작기간이 짧은 적층제조기술의 강점이 그리퍼 제작에 적용되면서 경량화와 견고성, 제작기간 단축이 가능해지고 있다.

여기에 더해 그리퍼에 대한 전문 지식이 없이도 사용자가 원하는 그리퍼를 쉽고 빠르게 제작할 수 있도록 다양한 선택사항을 웹을 통해 제안해 클릭만으로 주문할 수 있는 방식도 소개되고 있다.

이러한 웹을 통한 사용자 주도형 제작 및 주문 구현이 이뤄질 수 있었던 것은 로봇그리퍼 전문 제조 역량을 갖춘 기업과 적층제조기술 전문 기업, 소프트웨어 개발 기업 등이 협업을 통해 시스템이 개발되고 있기 때문이다.

그리퍼 전문 제조 기업 슝크(Schunk)는 3D 프린팅 전문 기업 머티리얼라이즈(Materialise)와의 공동 작업을 통해 이그립(eGrip) 앱을 출시했다. 이를 통해 사용자는 그리퍼가 움켜잡을 파트의 STL 또는 STEP 데이터를 업로드하고, 중량, 그리퍼 베이스, 인출 방향, 그리퍼에 대한 파트의 상대 위치와 같은 상세 정보를 추가할 수 있다.

Materialise에 따르면, 소프트웨어는 자동으로 파트 주변으로 그리퍼 핑거 설정과 동시에 핑거 디자인을 생성해 견적과 예상 배송 정보를 제공하고 며칠 내에 배송하게 된다.

진공 전문 기업 슈말츠(SCHMALZ)도 지난해 초, 적층제조를 기반으로 하는 협동로봇 및 경량 로봇을 위한 맞춤형 경량 그리퍼 SLG를 선보였다.

슈말츠는 독일 베를린에 위치한 트링클(Trinkle) 3D 소프트웨어사와 공동 작업을 통해 직관적인 엔지니어링 툴을 개발했다고 밝혔다.

이 디자인 툴은 여러 단계를 걸쳐 직관적인 안내를 해줌으로써 사용자가 슈말츠의 기본 제품 중에서 진공 컵의 타입과 개수, 사이즈를 직접 선택할 수 있도록 한다. 또한, 진공 패드의 위치를 지정해주고, 사용자가 그 위치와 각도를 직접 조정할 수 있다.

더불어, 적합한 플랜지 인서트와 진공 발생기를 선택할 수 있다. 일단 모든 부품과 매개변수가 정해지면, 사용자에게 시스템으로 구성된 그리퍼의 CAD 모델과 견적서가 제공된다.

올해 6월, 국내 적층제조기업 하비스탕스도 적층제조기술을 바탕으로 협동로봇의 종류와 목적물 형상에 맞는 사용자 맞춤형 협동로봇 그리퍼를 출시했다.

이 회사는 지난해 한국신발피혁연구원과 함께 맞춤 경량 로봇 스프레이 그리퍼, 최적 설계 로봇 베큠 그리퍼를 제작한 이후 그리퍼 설계와 성능을 지속 업그레이드해왔다.

하비스탕스는 적층제조기술을 바탕으로 출시한 그리퍼의 경우, 기존 알루미늄 그리퍼 대비 무게를 약 60% 줄이고 제작 시간을 72% 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 맞춤형 설계로 협동로봇의 종류나 목적물의 형상에 구애받지 않고 제작할 수 있는 강점이 있다고 밝혔다.