에어백 디퓨저용 광학 시험기의 효율성과 유연성을 극대화 시켜주는 Beckhoff의 XTS 및 HepcoMotion의 혁신제품인 GFX 적용 사례

이번 사례에서 Gefasoft사가 이루어야 할 목표는 평균 2초 이내의 사이클 타임 안에 15가지의 다양한 검사 공정을 완수하는 것이었는데, Gefasoft사의 마케팅 부장인 Georg Schlaffer의 표현을 빌리자면 “이처럼 빠른 속도를 맞추는 것이 가장 힘든 도전이었다”라고 한다. 디퓨저에 대한 광학 검사는 개별 스테이션마다 여러 대의 디지털 카메라로 이루어지며, 각각의 검사완료 소요시간도 서로 다르다. 가령 어느 한 스테이션에서는 작은 디지털 카메라 주위로 디퓨저를 회전시켜 내부의 매우 작은 결함까지도 감지하는데, 이러한 복잡한 과정이 3초 이내에 완료되는 반면, 다른 테스트 스테이션에서는 이보다도 훨씬 더 짧은 시간 안에 작업이 이루어져야 하기도 한다. 이에 대해 Georg Schlaffer는 “기존의 시스템으로는 이처럼 각양각색의 테스트 소요시간을 감당하기 힘들었을 뿐만 아니라 새로운 작업 스테이션을 추가하거나 시스템에 또 다른 사이즈의 디퓨저를 적용시키기도 매우 어려웠을 것이다”라고 언급하였다.

이와 같은 요구조건 하에서는 일반적인 회전식 인덱스 테이블을 사용하는 것은 아예 불가능하며, 이 경우 가장 느린 검사 공정에 따라 전체 사이클타임이 결정된다. 또한 작업을 추가하거나 다른 크기의 디퓨저에 기계를 쉽게 적용시킬 수 있는 등의 유연성은 일반 시스템으로는 충족이 불가능했을 것이다.

이외에 거의 4kg에 달하는 다소 높은 무게의 무버 또한 설계가 힘든 부분이었으며, 전면적인 검사를 위해 디퓨저를 조작하려면, 무버에 리프팅 및 회전장치도 장착해 주어야 했다.

“이 때 Beckhoff가 우리에게 HepcoMotion을 소개해 주었는데 그들의 표현을 그대로 빌리자면 –HepcoMotion은 리니어 가이드 시스템을 전문으로 취급하는 영국 회사로, 우수한 1-Trak 리니어 가이드 시스템(거의 모든 형태의 2D로 제조 가능) 및 고하중 캐리지를 갖추고 있어 Beckhoff의 XTS 시스템을 이상적으로 보완해주는 기업-이었다.”

“1-Trak 기반의 GFX 시스템의 경우, 우리의 트랙 디자인과 XTS가 서로 완벽하게 일치하였다. Beckhoff와 Hepco의 우수한 곡선 요소들은 부드러운 이송 및 빠르고 정확한 운동이 지속되도록 보장해준다. 또한 Hepco의 리니어 가이드 시스템 덕분에, 다소 무게가 나가는 무버를 다루는 것도 전혀 문제가 되지 않았다. 게다가 특별히 개발된 3-베어링 타입의 무버는 코너 주변에서의 플레이를 최소화시켜 주어 카메라 앞 정확한 포지셔닝을 보장해준다.”고 HepcoMotion 독일지사의 세일즈 매니저인 Alexander Mend는 전한다. 하지만 무엇보다 두 시스템을 통합하여 가장 느린 작업의 워크 스테이션을 두 곳에 따로 설치, 작업 공정을 병렬화시켜 평균 1.9초라는 목표 사이클 타임을 달성할 수 있었던 것이 Gefasoft사에게 있어 가장 중요한 성취였다.

새로운 자동 광학 검사 시스템은 총 11m의 트랙 위에 35개의 무버가 동시에 주행하면서 모두 15개의 검사를 거치도록 최종적으로 설계가 마무리 되었다. 각 무버에는 서로 다른 식별코드가 부여되며, 시스템 시작과 동시에 각 무버의 위치를 식별해 줄 RFID 스테이션에 관련 장비들이 초기화되어 전체 시스템에서의 각 무버 위치 제어가 가능해진다. 디퓨저가 모든 스테이션을 거칠 때마다 각 검사카메라의 결과치가 컴퓨터로 전송된다. 이 과정에서 제품 상태에 대한 평가가 이루어져 시험 프로세스 종료시점에 맞춰 결과치가 반영되어 디퓨저에 대한 적절한 분류작업이 이루어진다.

현재 이 시스템은 2년째 성공적으로 작동 중이며, 앞으로도 목표달성을 위해 새로운 것에 과감히 도전할 수 있는 용기를 주고 있는 사례이다.