KraussMaffei, 복잡한 성형을 위한 LRXplus Twin 로보틱스 확장

KraussMaffei의 자동화 추진에서 Twin 로봇이 중심에 서다

KraussMaffei는 까다로운 다단계 공정을 위한 협력형 Twin 로봇 운영으로 LRXplus 선형 로봇 플랫폼을 확장하는 LRXplus Twin 다중 운동학 시스템을 출시하며 복잡한 사출 성형 자동화 솔루션을 강화하고 있다.

이 새로운 구성은 고캐비티 금형, 다중 데이라이트 금형, 인서트 장착, 그리고 좁은 공간에서의 후공정 조립이나 분류 작업에 어려움을 겪는 성형업체를 겨냥한다. 기존 단일 선형 로봇이나 독립형 6축 시스템이 병목이 되는 애플리케이션에 적합하다.

신규 기능: 기계적으로 결합된 Twin과 공유 모션 제어

개발의 핵심은 다중 운동학 개념이다. 최대 4대의 로봇(각각 6축)이 공유 제어 및 프로그램 환경을 통해 하나의 자동화 시스템으로 협력한다.

LRXplus 제품군에 대해 KraussMaffei는 LRXplus Twin​을 Twin X​와 Twin Z 변형으로 제공하며, 각각 35~100kg 페이로드 범위를 지원해 대형 그리퍼, 다중 부품 취출, 대형 프레스에서의 복잡한 조립 작업을 가능하게 한다.

기계적으로 결합된 축은 두 로봇이 다음 작업을 수행할 수 있게 한다:

• 공유 축을 따라 동시에 탈형 또는 금형 내 배치를 위한 정밀 병렬 이동.
• 한 로봇이 다른 로봇에게 정지 없이 부품을 전달하는 “핸드셰이크” 이송.

이 결합은 제거, 이송, 배치 동작을 순차적으로 수행하는 대신 중첩시켜 사이클 타임을 단축하는 것을 목표로 한다. 제거, 조립, 분류, 연동 등 다단계 공정에서는 단계 간 동기화 향상이 시간당 생산량 증가와 품질 안정화로 직결된다.

smartControl MC7: 최대 24축을 제어하는 단일 두뇌

현장에서 Twin 운동학을 실용적으로 구현하기 위해 KraussMaffei는 제어 개념을 업그레이드했다. smartControl MC7 플랫폼은 최대 4대의 6축 로봇(총 24축)을 중앙에서 프로그래밍하고 조정할 수 있다.

주요 요소는 다음과 같다:

• 모든 축에 걸친 공유 좌표계​로 프로그래밍과 모드 변경을 간소화.
• 엔지니어가 최소한의 노력으로 개별 로봇에 명령을 할당할 수 있는 공동 프로그램 에디터(MC7 구현에서는 HTML5 기반).
• 셀에서 직접 복잡한 모션 시퀀스를 설정할 수 있는 핸드헬드 멀티터치 펜던트.

이전 MC6 기반 다중 운동학 구현에서 KraussMaffei는 이미 중앙 주변 신호 관리, 연결된 축의 지능형 충돌 모니터링, 공정 단계의 유연한 축 할당 등의 이점을 강조했다. 새로운 MC7 세대는 스마트폰 인터페이스와 Industry 4.0 프로젝트로 형성된 사용자 기대에 부응해 현대적 UI 도구와 웹 기술을 추가했다.

성형업체에게 실질적인 이점은 복잡한 자동화가 별도의 로봇 프로그램과 PLC 로직의 조합이 아닌, 금형 이동, 탈형, 조립, 품질 검사, 버퍼링을 공유 타임라인에서 프로그래밍하는 단일 협력 시스템으로 취급된다는 점이다.

실제 공장을 위한 설계: 호환성과 레이아웃 옵션

KraussMaffei는 LRXplus 시리즈를 500개 이상의 축 조합을 갖춘 범용적이고 쉽게 통합 가능한 선형 로봇​으로 위치지정하며, 모든 형체력 수준을 사전 구성된 축 및 손목 옵션으로 커버한다. LRXplus Twin은 이 접근 방식을 따르며 다중 운동학 기능을 추가한다.

회사에 따르면 LRXplus Twin은 통합 또는 독립형 솔루션​으로 운영 가능하며, 현재 KraussMaffei 기계와 구형 제어 세대, 타사 사출 성형기와도 호환된다.

이는 프레스 라인이 혼합되어 있고 투자 주기가 긴 공장에서 중요하다. Twin 로보틱스를 신규 프리미엄 기계에만 한정하지 않고, KraussMaffei는 다중 운동학 자동화를 기존 프레스 교체 없이 리트로핏 또는 셀 업그레이드​로 적용할 수 있음을 시사한다.

회사는 또한 동일 플랫폼에서 고캐비티 및 클린룸 애플리케이션을 위한 LRXplus SE 사이드 엔트리 로봇과 같은 더 컴팩트한 선형 로봇 개념을 도입해, 예를 들어 기존 4개 셀 공간에 5개 생산 셀을 배치할 수 있는 높은 기계 밀도를 가능하게 했다. 이러한 개발은 추출 및 후공정 공정이 더 작은 설치 공간을 차지하면서도 더 동적이고 높은 페이로드를 처리할 수 있도록 하는 동일한 설계 철학에 기반한다.

복잡한 성형에 미치는 영향: 데드 타임 감소, 옵션 증가

성형업체와 브랜드 오너에게 LRXplus Twin 개념의 가장 즉각적인 의미는 기계 데드 타임의 더 나은 활용​이다. KraussMaffei가 이전에 “동기 모션” 기능으로 홍보한 금형 개방과 로봇 진입 중첩 접근 방식으로 대형 부품(쓰레기통 등) 애플리케이션에서 탈형 시간 최대 약 35% 감소와 사이클 타임 약 6% 개선이 보고되었다.

새로운 Twin 운동학은 해당 사례보다 더 일반적으로 설명되지만 방향성은 명확하다. 사이클 타임은 더 빠른 드라이브가 아닌 협력 모션과 조기 개입​을 통해 단축된다. 더 많은 그리퍼 작업, 인서트 배치, 품질 검사가 동일 사이클에 포함됨에 따라 금형 이동 곡선에 대해 다중 로봇을 조율하는 능력이 전략적이 된다.

성형업체에게 이는 다음과 같은 경로를 열어준다:

• 기존 프레스에서 비생산 시간 단축으로 더 높은 처리량.
• 기능 통합과 KraussMaffei의 Multinject 및 다층 개념과 같은 다중 컴포넌트 전략을 지원하는 사이클당 더 통합된 작업 단계.
• 로봇 모션이 복잡한 그리퍼 메커니즘을 대체해 하드웨어 복잡성 감소​로 유지보수와 교체를 단순화.

자동차, 의료, 포장 등 추적성, 청결도, 반복성이 중요한 분야에서는 로봇과 주변 장치를 기계 중심으로 중앙 제어할 수 있어 생산 시퀀스의 문서화와 검증을 강화할 수 있다.

디지털 및 자동화 트렌드와의 연계

LRXplus Twin 출시는 플라스틱 산업이 노동력 부족, 비용 압박, 재활용 소재 변동성에 대응하기 위해 자동화와 디지털화를 강화하는 시점에 이루어졌다. KraussMaffei는 최근 재활용 소재나 충전 컴파운드 변동 시 부품 중량에 따라 보압을 조정하는 AQCplus​로 디지털 공정 제어를 확장했다.

무게 기반 적응형 공정 제어, LRXplus SE와 같은 컴팩트 선형 로봇, LRXplus Twin과 같은 다중 운동학 솔루션을 종합하면 다음과 같은 미래를 가리킨다:

• 성형기가 사이클을 정의​하지만 로봇과 센서가 협력해 유휴 시간을 줄인다.
• 복잡한 탈형과 조립은 더 이상 사후 고려 사항이 아니라 기계 공정 창의 일부로 설계된다.
• 품질 보증과 소재 효율 목표는 하류 검사뿐만 아니라 셀의 소프트웨어 아키텍처에 내장된다.

자동화 투자를 평가하는 성형업체에게 이제 질문은 “로봇 하나 또는 둘?”에서 중앙에서 조정할 수 있는 축 수, 적용 가능한 프레스, 업그레이드 경로로 이동한다. KraussMaffei의 LRXplus Twin 옵션 확장과 smartControl MC7에서 최대 4대 로봇과 24축 운영은 회사를 고립된 픽앤플레이스 하드웨어가 아닌 통합되고 확장 가능한 자동화 공급자로 위치시킨다.

상업적 이해관계는 크다. 성형 부품이 더욱 정교해지고 지속 가능성 요구가 소재 및 에너지 성능을 더욱 엄격하게 요구함에 따라, 다중 로봇, 품질 관리, 조립 단계를 하나의 동기화된 시퀀스로 조율할 수 있는 공장이 장기 프로그램을 수주하는 데 유리할 것이다. LRXplus Twin은 KraussMaffei 사용자에게 기존 프레스를 포기하지 않고도 이러한 자동화로 진입할 수 있는 명확한 경로를 제공한다.