기어 수리를 더욱 지속 가능한 프로세스로 만들기

덴마크 기술 컨설팅 및 서비스 회사인 FORCE Technology는 Hexagon Manufacturing Intelligence 및 RoboDK와 협력하여 제조업체를 위한 기어 수리를 더욱 지속 가능한 프로세스로 만드는 데 초점을 맞춘 혁신적인 프로젝트를 완료했습니다.

이 프로젝트의 목적은 레이저 용접 절차를 개선하고 로봇 도구 경로 프로그래밍, 디지털 트윈, 시뮬레이션 및 후처리를 사용하여 지속 가능한 기어 수리가 가능한지 확인하는 것이었습니다. 로봇 시뮬레이션을 통해 이러한 실용적인 애플리케이션을 개선하면 고품질 결과를 보장할 수 있는 지속 가능한 기어 수리 프로세스가 드러납니다.

산업용 로봇과 로봇 시뮬레이션을 사용하여 기어를 수리하면 산업계의 폐기물, 에너지 소비 및 부품 교체 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이 응용 프로그램은 유지 관리, 수리 및 운영 프로세스를 위해 설계되었으며 수리된 기어를 서비스로 안전하게 복원하는 데 중점을 둡니다.

Randers Gears와 Villiam Petersen Tandhjulsfabriken Horsens의 업계 지식을 활용하여 FORCE의 레이저 용접 경험을 활용하여 프로젝트를 진행했습니다.

관련 기술

이 프로젝트는 CAD 형상에서 직접 생성된 도구 경로를 따르고 연속적인 레이어에 부품을 구축하는 프로세스인 직접 에너지 증착(DED) 기술을 사용했습니다. 이 경우 DED 도구 경로는 Hexagon Manufacturing Intelligence의 CAM 소프트웨어인 ESPRIT 추가 도구 경로 프로그래밍 기능을 사용하여 프로그래밍되었습니다.

RoboDK의 디지털 트윈 및 후처리 기능을 사용하여 로봇 프로그램을 생성했습니다. ESPRIT의 RoboDK 확장은 시스템 간 통신을 단순화하고 최종 사용자가 더 쉽게 사용할 수 있도록 했습니다.

FORCE Technology는 레일(선형 축)에 장착된 6축 KUKA 로봇 암, 회전 작동을 위한 틸팅 테이블 및 스핀들을 사용하여 부품을 생산했습니다.

또한 GTV 클래딩 헤드(파우더 및 레이저)를 사용하면 추가 기능이 활성화되어 Steel 4140 부품을 다시 로드할 때 전체 사이클 시간이 5분으로 단축되었습니다.

FORCE Technology의 적층 제조 전문가인 Ivar Dale은 다음과 같이 설명합니다. "이 프로젝트는 기어 수리를 보다 표준으로 만들고 수리된 기어를 기어 제조업체에서 다시 서비스할 수 있도록 요구되는 품질 및 신뢰도 보장을 달성하는 데 큰 발걸음을 내디뎠습니다."

RoboDK의 시뮬레이션 및 오프라인 프로그래밍 도구는 작업 현장 프로그래밍으로 인한 생산 중단 시간도 줄일 수 있습니다. 기업은 RoboDK를 사용하여 가상 환경에서 로봇의 능력을 테스트할 수 있습니다.

Dale은 다음과 같이 말합니다. "ESPRIT/Hexagon의 경로 플래너 추가 솔루션과 RoboDK의 포스트 프로세서를 사용하여 치아 모양이 유기적이었기 때문에 1mm 포지티브 오프셋으로 경로를 프로그래밍하는 데 엄청난 시간을 절약했습니다. 이로 인해 시간이 절약됩니다. 특히 대규모 수리의 경우 프린팅 시간이 단축되지만, 우리가 추가하는 재료가 매우 단단하고 매 mm마다 신중하게 CNC를 수행하는 데 시간이 걸리기 때문에 기어 제조업체의 시간도 절약됩니다."

전반적으로 FORCE Technology는 ESPRIT, Hexagon의 'Hybrid' CAM을 사용하여 적층 헤드 경로 계획을 프로그래밍하고 RoboDK를 사용하여 운동학 및 충돌을 해결하는 동시에 로봇 코드를 생성하여 적층 가공을 위한 도구 경로 궤적을 생성했습니다.

하드웨어 및 소프트웨어 설정

이 프로젝트에 사용된 하드웨어에는 GTV PLC 시스템, GTV 클래딩 시스템에 장착된 HighYag/Coherent 레이저 헤드, KUKA KR30 로봇 및 Trumpf 16KW 레이저 시스템이 포함되었습니다. 이 프로젝트에 사용된 소프트웨어에는 ESPRIT Hybrid CAM 소프트웨어와 RoboDK(로봇 시뮬레이션 및 프로그래밍 소프트웨어)가 포함되었습니다.

지속가능하고 친환경적인 기술 변화

FORCE Technology는 환경적 책임을 염두에 두고 이 프로젝트를 통해 기어를 교체하는 대신 수리하는 방법을 결정할 수 있었습니다. 결과적으로 그들은 전체 부품을 버리고 자재와 인건비를 낭비하는 일을 피했습니다.

또한 교체 부품이 필요하지 않아 가동 중지 시간과 비용이 저렴해졌습니다. 이 프로젝트는 로봇 통합이 MRO(유지보수 수리 및 운영)를 어떻게 개선할 수 있는지 보여주는 성공적인 사례입니다.