자동화 및 로봇 기술 : 메카트로닉스의 기초 지식


1. 자동화 시스템과 산업용 로봇의 역사

공장에서는 많은 자동화 시스템 및 산업용 로봇이 작동하고 제품이 자동으로 만들어져 있습니다. 자동화는 고도 경제 성장과 함께 급격히 발전하는 분야입니다. 특히 자동차 및 자동차 부품 산업은 기계 단조로운 반복 작업을시키는 것으로, 자동화를 추진해 왔습니다. 사람은 단순 노동에서 해방되어 인간 밖에 할 수없는 업무에 집중할 수있게되었습니다. 그 결과 효율성과 생산성을 향상시키고 제품의 비용 절감으로 이어졌습니다. 자동화 시스템은 소품 종 대량 생산에 적합한 대규모 시설에서 지금도 많은 산업 분야에서 사용되고 있습니다.

저성장 시대에 들어 다품종 소량 생산으로의 전환이 진행되면 중소 규모의 생산 라인의 도입이 증가합니다. 그래서 등장한 것이 산업용 로봇입니다. 로봇이 인간의 손으로 이루어 핸들링과 정밀한 조립 작업을하고 항상 변화하는 제품의 종류와 양에 유연하게 대응할 수있게되었습니다.


2. 자동화 시스템과 산업용 로봇의 차이

메카트로닉스의 관점에서 자동화 시스템과 산업용 로봇의 차이는 제어입니다. 자동화의 경우, 만약 X이면 Y한다, 만약 X 않으면 Z하면 절차를 정하고 움직입니다. Y를 실행하기 위해 미리 사람이 X와 Z를 정의하고 절차도 결정해야합니다. 이 제어 방법을 순서 제어라고합니다. 자동화 시스템은 단순한 알고리즘으로 인간의 명령대로 움직이고, 필요 충분의 영리함을 갖춘 기계 시스템이라고 할 수 있습니다.

그림 1 : 대량 생산에 적합하다 자동화 시스템

그림 1 : 대량 생산에 적합하다 자동화 시스템

한편, 산업용 로봇, 자동화 시스템에서는 실현이 어려운 섬세한 움직임을 할 수 있습니다. 일본 공업 규격 JIS B 0134 로봇 및 로봇 장치 - 용어에 따르면, 산업용 로봇, 자동 제어되고 다시 프로그램 가능하고, 다재다능한 조작이며, 3 축 이상의 프로그램이 가능하고, 한 곳에 고정 하고 또는 이동 기능을 가지고 작업 자동화의 용도로 사용되는 로봇과 정의되어 있습니다. 조작은 물건을 잡고있는 범위에서 자유롭게 움직일 기계입니다.

그림 2 : 변종 변량에 향하고있는 산업용 로봇

그림 2 : 변종 변량에 향하고있는 산업용 로봇

예를 들어, 어떤 물건을 집는하는 동작은 인간에게 특히 복잡한 동작하지 않습니다. 이 기계시키는 경우 어느 손가락을 어느 위치에서 어느 정도의 힘으로 안정시켜 꼬집거나를 세부적으로 제어 할 필요가 있습니다. 이러한 제어를 전문으로하는이 제어 장치를 이용한 피드백 제어입니다. 피드백 제어는 산업용 로봇의 모든 곳에서 사용할 수 있습니다.


3. 산업용 로봇의 종류와 자유도

산업용 로봇은 자동차 산업뿐만 아니라 전기 전자 산업, 식품 산업 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 구체적인 작업의 예로는 용접, 도장, 조립, 분류, 이송, 검사 등이 있습니다.