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기술지식/자동화기술

캠샤프트 가공 전용 트랜스퍼 머신

노구라 2010.09.04 09:38

캠샤프트 가공 전용 트랜스퍼 머신

트랜스퍼머신(Transfer machine)이란?

사전적 의미 :
부분품 가공이나 조립, 검사 따위를 연속하여 자동적으로 처리하는 장치. 전자계산기가 시스템 전체를 능률적으로 제어하며, 자동차·카메라 따위의 대량 생산에 사용한다.

 


Transfer Machine 이란?

 

자동차 부품 중에서 비교적 복잡하고 다수의 가공 공정을 필요로 하는 제품에 대하여 공정간 중단이 없이 일괄적으로 연속 생산이 필요한 경우에 사용되는 장비 형태입니다. 주로 공작물의 고정 및 반송 방법에 따라서 여러 가지로 분류될 수 있으며, 필요에 따라서는 한 라인에서 여러가지 형태의 조합이 이루어지는 경우도 있습니다.


현대자동차 공작기계의 역사가 우리나라 전용 공작기계의 역사이듯이 현대의 Transfer Machine의 역사는 우리나라 Transfer Machine의 역사입니다. 구조적으로 유연성에 제한이 많은 Transfer Machine에 유연성을 부여한 것은 우리나라 자동차공업의 발달과 더불어 필수 불가결한 요건이었으며, 국내 최초의 Flexible Transfer Machine은 1989년 이러한 분위기 속에서 탄생하게 되었습니다.


더 나아가 각종 유연성의 극대화의 필요성은 Machining Center의 장점만을 접목시킨 Flexible Transfer Line용 Machining Cell을 탄생시켰고, 양산성을 겸비한 고속,고정도를 위한 각종 첨단 기술들이 사용되고 있습니다.

 

자동차 부품 중에서 비교적 복잡하고 다수의 가공 공정을 필요로 하는 제품에 대하여 공정간 중단이 없이 일괄적으로 연속 생산이 필요한 경우에 사용되는 장비 형태입니다. 주로 공작물의 고정 및 반송 방법에 따라서 여러 가지로 분류될 수 있으며, 필요에 따라서는 한 라인에서 여러가지 형태의 조합이 이루어지는 경우도 있습니다.현대자동차 공작기계의 역사가 우리나라 전용 공작기계의 역사이듯이 현대의 Transfer Machine의 역사는 우리나라 Transfer Machine의 역사입니다. 구조적으로 유연성에 제한이 많은 Transfer Machine에 유연성을 부여한 것은 우리나라 자동차공업의 발달과 더불어 필수 불가결한 요건이었으며, 국내 최초의 Flexible Transfer Machine은 1989년 이러한 분위기 속에서 탄생하게 되었습니다.더 나아가 각종 유연성의 극대화의 필요성은 Machining Center의 장점만을 접목시킨 Flexible Transfer Line용 Machining Cell을 탄생시켰고, 양산성을 겸비한 고속,고정도를 위한 각종 첨단 기술들이 사용되고 있습니다.

 

Direct Type

 

공작물이 공정간에서 일정 거리 만큼 반송될 때 하부의 Transfer Beam을 이용하는 방식입니다. 일반적으로 가공 공정이 완료되고 고정구가 이완되면 Transfer Beam이 상승,이동,하강,복귀하는 Lift & Carry 방식과 별도의 상승,하강 대신 요동 또는 직선으로 운동하는 Transfer Bar에 의하여 고정,이동,이완,복귀하는 Slide Carry 방식으로 구분될 수 있으며, 트랜스퍼머신 중에서 가장 널리 사용되는 방식이며, 자동차 부품 양산공장에 가면 흔히 볼 수 있는 방식입니다.

 

Gantry Type

 Direct Type이 주로 공작물의 하부에서 이송기구를 이용하는 것에 비하여 Gantry Type은 공작물의 상부에서 별도의 파지기구를 가진 Transfer 장치가 하강,파악,상승,이동,하강,이완,상승,복귀등의 동작을 하는 방식으로서 반송시 Chip에 의한 문제가 많은 Steel 소재의 반송이나 하부 이송 기구의 사용시 자세 유지가 곤란한 비교적 소형물의 환형,봉형 공작물 반송시 주로 사용됩니다.

 

Conveyor Type

Direct Type으로 자세 유지가 곤란하거나 공작물의 중량이 동시에 반송할 수 없이 무거운 경우, 또는 기종 교환의 용이성, 중간 Buffer의 필요성 등을 위하여 소재의 반송에 Conveyor를 사용하는 형식입니다. 가공 위치로의 반송에 별도의 보조 장치가 필요한 경우가 많습니다.

 

 Pallet Type

공작물의 형상이 공정간 직접 반송이 곤란한 불규칙한 형태이거나 직접 고정구에 투입할 경우 공작물의 변형이나 고정구의 설계가 곤란한 경우, 혹은 향후 예상되는 기종 변화에 미리 대응하기 위하여 별도의 Pallet에 공작물을 고정한 다음 가공 공정으로 투입하는 형식으로서 품질의 확보는 물론 양산성과 유연성을 동시에 확보하기 위한 목적으로 사용됩니다.

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자동차의 엔진블록 가공은 현재 트랜스퍼머신에 의해 모두 자동으로 제작되며, 대략 2분 간에 1대꼴로 완성되고 있다. 이 트랜스퍼머신을 취급하는 데는 컨트롤머신의 조작만으로 가능하며, 따라서 수백 대의 기계에서도 그 운전은 한 사람만으로 할 수 있다.

보통 고장이 났을 때의 수리를 위해, 또는 기계의 보안 등을 위해서 1대의 트랜스퍼머신에 2∼3명이 배치되어 있다. 그러나 이것은 개별적 공작기계로 가공할 경우의 작업인원에 비교하면, 1/10 또는 그 이상의 인원을 절약하는 것이 된다.

따라서 트랜스퍼머신은 노동생산성의 향상이 현저하고, 품질의 향상, 장치품의 감소 등의 효과도 크기 때문에 설비투자액은 크지만 충분히 회수할 수 있다. 이 때문에 최근에는 자동차 관계뿐만 아니라, 기계가공은 가능한 한 트랜스퍼머신을 사용하는 경향이 있으며, 모터의 틀, 카메라의 몸체 등 트랜스퍼머신에 의한 가공이 점차 증가하고 있다.

더구나 가공만이 아니라, 조립작업에도 트랜스퍼 형식을 채택하고 있으며, 기계공업의 자동화에 큰 역할을 담당하고 있다. 또, 트랜스퍼머신은 대량생산용의 가공기계로서 발달되어 왔지만, 각 스테이션의 단위화(單位化)가 시도되고 있다. 즉, 각 스테이션을 교환할 수 있게 단위식으로 하고, 가공종류에 따라서 수시로 스테이션을 바꾸어, 여러 가지 서로 다른 가공도 용이하게 할 수가 있다.

최근에는 이와 같은 시설이 제품의 다양화 요구에 더욱 호응하기 위하여 컴퓨터와 조합해서 모든 기종(機種)의 조작을 계수제어(計數制御)로 행하고 있으며, 수백 대의 기계를 완전히 수치제어로 운전하고 있다(직접수치제어, direct numerica1 control:DNC). 이렇게 함으로써 종전의 것보다 다품종생산(多品種生産)에 더욱 유연성을 갖게 함과 동시에 생산성도 종래보다 높아지고 있다. 앞으로는 이런 시설에 반송 등 산업로봇이 활용된, 유연성 있는 생산시설 FMS(flexible manufacturing system)가 대두되어 점차 무인화(化)공장으로 발전될 것으로 전망된다. (펌)

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