그리퍼 설계 프로세스

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이 섹션에서는 그리퍼 설계의 일반 프로세스를 소개합니다.

설계 전: 생산 정보 검토

그리퍼를 설계하기 전에 대상 물체 기본 정보, 투입 상태 등 관련된 생산 정보를 검토해야 합니다. 세부 사항은 다음과 같습니다.

  • 대상 물체 기본 정보

    • 대상 물체 무게

    • 대상 물체 치수

    • 대상 물체 재질

    • 대상 물체 제조 공정

  • 대상 물체 투입 상태

    • 캐리어 타입(트레이, 얕은 빈, 깊은 빈, 랙), 빈의 형식(그물망, 플레이트형 및 기타), 치수를 확인하십시오.

    • 투입 상태가 피킹에 영향을 미치는지 여부를 확인하십시오.

    • 서로 다른 층의 대상 물체 사이에 파티션이 있는지, 파티션이 필요하는지 여부를 확인하십시오.

    • 피킹 과정에서 작업자 개입을 허용할지 여부를 확인하십시오.

  • 대상 물체 배치 요구 사항

    • 대상 물체를 임의로 배칠 수 있고 대상 물체 방향과 포즈를 고려할 필요 없다면 그리퍼는 상대적으로 간단합니다.

    • 특정한 각도, 포즈, 방향으로 대상 물체를 배치해야 할 경우 추가적인 뒤집기 디바이스와 회전 디바이스가 필요할 수 있습니다.

    • 후속 작업에서 대상 물체 배치 정밀도 요구가 높은 경우, 그리퍼 설계가 상대적으로 복잡해지며 이차 위치 결정 장치의 사용을 검토할 필요가 있습니다.

  • 피킹 사이클 타임 요구 사항

    • 피킹 사이클 타임은 선행 작업, 후속 작업 또는 고객 요구 사항을 충족해야 합니다.

    • 피킹 사이클 타임은 그리퍼 설계에 큰 영향을 미치며, 특히 피킹 속도가 빠른 경우 피킹 안정성을 확보해야 합니다.

설계 시: 설계 포인트 검토

실제 응용에서는 그리퍼가 핑거 그리퍼, 마그네틱 그리퍼, 진공 그리퍼로 구분되며, 설계 과정에서는 그리퍼의 종류에 따라 상이한 설계 포인트가 존재합니다. 자세한 내용은 아래에 설명합니다.

핑거 그리퍼

대상 물체의 형태가 흡착에 적합하지 않거나, 대상 물체가 자화(자석화)될 수 없는 경우, 핑거 그리퍼 사용을 권장합니다. 핑거 그리퍼는 복잡한 형태의 대상 물체에도 적응할 수 있어 안정적인 피킹을 실현합니다. 아래 그림은 작은 원형 링을 피킹하는 예시를 보여줍니다.

gripper finger

핑거 그리퍼 설계 포인트는 다음과 같습니다:

  • 대상 물체의 무게에 따라 그리퍼 핑거를 선택하고, 적절한 안전 여유를 두십시오.

  • 피킹 성공률을 높이기 위해 내부형이나 외부형에 국한되지 않고 다양한 피킹 방법을 설계합니다.

  • 마찰력을 높이기 위해 그리퍼 핑거에 널링(Knurling) 가공 적용을 검토하십시오.

  • 그리퍼의 적절한 위치에 낙하 감지 센서를 설치하여 낙하 감지 기능을 추가하고, 대상 물체 낙하로 인한 문제를 예방하는 것을 검토하십시오.

  • 대상 물체에 여러 개의 픽 포인트가 존재하는 경우 그리퍼를 설계할 때 서로 다른 피킹 위치 사이의 호환성을 검토하십시오. 피킹 과정에서 충돌을 방지하기 위해 한쪽 면에 최소 2mm의 여유 공간을 유지해야 합니다.

대상 물체가 피킹 후 뒤집히거나 떨어지는 것을 방지하기 위해 Mech-Vision에서 대상 물체의 중심점에 픽 포인트를 설계하는 것이 좋습니다.

마그네틱 그리퍼

금속 대상 물체가 서로 밀착되어 있어 가장자리와 측면에 그리퍼를 삽입하기 어려우며, 오직 상단 면만 접촉 가능한 경우, 마그네틱 그리퍼를 선택할 수 있습니다. 이런 그리퍼는 대상 물체의 상단 면에 직접 흡착하여 안정적이고 효과적인 피킹을 보장합니다.

gripper magnetic

마그네틱 그리퍼 설계 포인트는 다음과 같습니다:

  • 과도한 흡입력으로 인해 여러 개의 대상 물체가 한 번에 피킹되는 것을 방지하고, 흡입력이 너무 약해 대상 물체가 피킹된 후 떨어지는 것을 방지하기 위해 대상 물체의 무게에 따라 적절한 전자석 그리퍼를 선택하는 것이 필요합니다.

  • 여러 개의 피킹 위치를 설정하면 피킹 성공률을 향상시킬 수 있습니다.

  • 그리퍼의 적절한 위치에 낙하 감지 센서를 설치하여 낙하 감지 기능을 추가하고, 대상 물체 낙하로 인한 문제를 예방하는 것을 검토하십시오.

  • 일반 전자석일 경우 흡입력이 대상 물체 무게의 10배 이상에 도달하는 것이 권장되며 영구 자석의 경우 대상 물체 표면 상태에 따라 3~5의 안전 계수를 선택해야 합니다.

대상 물체가 피킹 후 뒤집히거나 떨어지는 것을 방지하기 위해 Mech-Vision에서 대상 물체의 중심점에 픽 포인트를 설계하는 것이 좋습니다.

진공 그리퍼

진공 그리퍼는 들어오는 대상 물체에 여러 종류의 대상 물체가 포함되어 있고, 표면이 매끄럽고 구멍이 없으며, 피킹 영역이 물체를 완전히 덮을 수 있고, 높은 피킹 정밀도가 요구되지 않는 경우에 사용하는 것이 권장됩니다. 아래 그림은 제품 피킹 과정을 보여줍니다.

gripper suction cup

진공 그리퍼 설계 포인트는 다음과 같습니다:

  • 대상 물체의 무게, 피킹 위치, 표면 상태에 따라 진공 부품 모델을 선택해야 합니다.

  • 피킹 성공률을 높이기 위해 여러 개의 진공 부착 포인트를 설계합니다.

  • 안정적으로 부착하려면 대상 물체의 표면 특성(예: 매끄러움, 공기 누출 구멍 존재 여부)에 따라 적절한 흡착 컵을 선택합니다.

  • 그리퍼의 적절한 위치에 낙하 감지 센서를 설치하여 낙하 감지 기능을 추가하고, 대상 물체 낙하로 인한 문제를 예방하는 것을 검토하십시오.

  • 안전 여유 공간을 설계할 때는 피킹 후 뒤집힐 가능성에 특별히 주의하고 대상 물체를 손상시킬 수 있는 과도한 흡입력을 피하십시오.

대상 물체가 피킹 후 뒤집히거나 떨어지는 것을 방지하기 위해 Mech-Vision에서 대상 물체의 중심점에 픽 포인트를 설계하는 것이 좋습니다.

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