용접로봇 제조사 Nanosystec, HepcoMotion의 가이드 시스템에 의지하다.

정밀 얼라이먼트가 이루어지고 2개의 레이저 용접 헤드가 금속 슬리브에 감싸져 있는 광섬유를 용접선으로 양쪽에서 고정시키게 됩니다. 여기서, 정밀한 작업이 이루어지게 됩니다. Nanosystec의 건터 허멜트(Gunter Hummelt) 기술이사는, “나노웰드(NanoWeld) 컨셉과 관련하여 겪은 어려움 중 하나는 10%의 범위 내에서 레이저 운동이 가능한 컨트롤 시스템을 공급하는 업체를 찾는 것이었습니다. 공간 활용을 늘리고 더 콤펙트한 장치를 만들기 위해서 X-Y 시스템이 아닌 회전형 트랙 시스템을 원했습니다.”라고 전했습니다.

Nanosystec은 레일 시스템을 위한 특수 캐리지를 개발하여 레이저가 이동할 수 있도록 하였는데, 이 작업에 PRT2 시스템의 또 다른 요소가 적용되었습니다. V 가이드 기술로 베어링을 캐리지 위에 편심 및 동심 방향으로 배치한 것입니다. 그에 따라 휠(wheel)은 고주파 경화처리가 되어 내마모성이 뛰어난 링 세그먼트의 V 가이드의 위, 아래에서 모두 맞물리게 됩니다. HepcoMotion의 칼 크리스찬 보우가르텐(Carl-Christian Baumgarten) 컨설턴트 엔지니어는, “레일들은 모두 연마처리를 하였으며, 캐리지 휠의 예비하중은 편심 베어링을 통해 조정할 수 있습니다”라고 덧붙였습니다. 시스템의 운동은 바깥쪽 기어와 맞물려 캐리지 모터의 전력을 레일에 전달해주는 역할을 하는 HepcoMotion의 피니언 드라이브를 통해 이루어집니다. “이 방식을 사용하면 레이저 용접 헤드가 수직에서 70° 각도까지 접히는 게 가능합니다”라고 Hummelt는 설명합니다. 고객의 요청에 따라, 수평 포지셔닝을 위해 시스템을 더 넓은 캐리지 상에서 조립할 수 있습니다. 이는 베이스상에 장착이 되어 76mm 거리를 오가는 링 세그먼트 위에서 이동을 하게 됩니다. V 가이드 표면을 따라 윤활유를 고르게 도포해주면 특별한 고장 없이도 오랫동안 안정적인 수명을 보장받게 되는데, HepcoMotion의 V 기술력은 이러한 윤활유를 소량만 필요로 하기 때문에 오랜 시간이 지나도 정밀한 운동이 가능하게 됩니다.

나노웰드(NanoWeld)는 최상의 정밀도를 구현합니다: 반복적인 포지셔닝 정확도를 100 나노미터 내에서 구현할 수 있습니다. Günter Hummelt는 “사용자가 매일마다 한 부품의 변형품을 용접하길 원할 경우, 이 장치가 0.1° 만큼 정확한 용접각도로 조정이 가능해야만 합니다”라고 설명했습니다. 그는 또한 이것이 불가능 할 경우 부품의 기능상에 문제가 생기는 이유에 대해서도 설명해 주었습니다. 즉 “용접작업이 시작되면 곧바로 1,600° 가량 온도의 작은 용융지가 생기게 됩니다. 이것이 굳으면서, 다이오드 레이저와 광섬유의 포지셔닝에 문제가 생기게 할 수도 있는 용접 왜곡 현상이 일어날 수 있습니다.”라고 밝혔습니다. 따라서 최상의 용접각도만이 이러한 왜곡현상이 허용오차를 벗어나지 않도록 해줄 수 있다는 것입니다. HepcoMotion 시스템의 장점은 동력화된 캐리지를 사용하여 용접각도를 손쉽게 조정할 수 있다는 데 있습니다. 또한, 추가적인 기계적 지원 없이도 프로파일 레일을 따라 용접헤드를 이송할 수 있는 것도 장점입니다.