로봇 컨트롤러 – metoree本番管理

로봇 컨트롤러란?

로봇 컨트롤러는 산업용 로봇이나 협동로봇에 동작을 명령하는 제어장치입니다.

로봇 컨트롤러는 로봇의 동작을 제어하기 위한 기판이 탑재된 컨트롤러부와 사용자 인터페이스(U/I)부로 구성됩니다. 컨트롤러부는 외부와의 교류를 통해 PLC 등과 통신하며 로봇을 제어하는 것이 주된 역할입니다.

반면, 사용자 인터페이스부는 사람이 로봇을 조작하기 위한 것으로 TP(티칭 펜던트)라고 부릅니다. 로봇을 수동 조작으로 움직이거나 프로그램을 작성하여 로봇을 움직일 수 있습니다.

로봇 컨트롤러는 주로 로봇 팔을 제어하기 위해 사용됩니다.

로봇 컨트롤러가 제어할 수 있는 로봇 팔은 다음과 같습니다.

이 로봇들은 용접을 하거나 짐을 운반하는 등 사람을 대신하여 작업을 수행합니다. 로봇 컨트롤러는 로봇에 동작 명령을 내리는 것이 주된 역할입니다. 또한, 엔드 이펙터(로봇 손이라고도 함) 등 로봇에 연결된 주변기기를 제어할 수도 있습니다.

로봇에 동작 지령을 보내는 방법에는 다음과 같은 방법이 있습니다.

티칭
TP를 사용하여 로봇의 동작을 가르치고(티칭) 프로그램을 작성하는 것 입니다. TP를 이용한 티칭은 기존의 산업용 로봇에 널리 보급되어 있습니다.
외부 기기와의 통신
사령탑인 PLC와 컨트롤러부를 연결하여 PLC에서 컨트롤러부를 통해 로봇을 제어하거나 프로그램대로 움직일 수 있으며, PLC와 로봇 컨트롤러의 연결은 I/O(ON 또는 OFF의 디지털 신호)나 Ethernet 통신을 이용합니다.

로봇 컨트롤러는 다음과 같은 원리와 기능을 가지고 있습니다.

최근 제품에는 AI가 탑재된 제품도 있고, 티칭을 하지 않아도 로봇 스스로 다음 동작을 어떻게 해야 할지 판단해 동작하는 제품도 많습니다. 산업용 로봇이나 협동로봇의 로봇 컨트롤러는 로봇 제조사에서 출시하고 있으며, 제조사마다 사양이 다릅니다.

기본적으로 로봇 컨트롤러는 타사와의 호환성이 없으며, 특정 제조사의 로봇 컨트롤러로 타사 로봇을 움직일 수 없습니다.

TP는 사람이 로봇을 움직이기 위한 부분으로, TP는 유선형과 무선형(태블릿형 등) 두 가지가 있습니다.

유선형 TP
유선 타입은 기존에 사용하던 산업용 로봇에 많이 사용됩니다. 자동차 제조사 등 기존 산업용 로봇이 사용되고 있는 제조 현장에서는 작업자가 익숙하게 사용하고 있습니다.

유선 타입의 단점은 초보자가 사용법을 익히는 데에 어느 정도 시간이 걸린다는 점입니다. 이 타입의 컨트롤러를 초보자가 사용하기 위해서는 매뉴얼을 읽거나 로봇 강습회를 통해 어느 정도 조작에 익숙해지거나, 전용 로봇 SIer에게 시스템 구축을 의뢰해야 합니다.
무선 타입의 TP
무선 타입은 주로 사람 협동 로봇에 많이 사용됩니다. 이 타입의 장점은 초보자도 비교적 쉽게 사용할 수 있도록 설계되어 있다는 점입니다.

큰 화면의 터치패널이나 다이렉트 티칭이라는 직관적인 조작을 채택한 TP가 많아 초보자도 쉽게 사용할 수 있도록 되어 있습니다. 따라서 로봇 SIer에게 의뢰하지 않고도 스스로 로봇을 제어할 수 있습니다.

또한 굵은 케이블이 없어 깔끔한 로봇 시스템을 구축할 수 있습니다.

로봇 컨트롤러는 로봇의 용도 확대와 자동화 수요 증가에 따라 날로 진화하고 있습니다. 여기서는 로봇 컨트롤러의 진화 방향으로 로봇 컨트롤러의 소형화와 고기능화에 대해 설명합니다.

소형화
최근 전자부품 조립 등의 용도로 소형 로봇에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이에 따라 로봇 컨트롤러의 소형화 요구가 많아지고 있습니다.

후지코시, 가와사키중공업, 야스카와전기 등의 로봇 제조업체들이 12~15L급 소형 로봇 컨트롤러를 제품화하고 있습니다. 이들 제품은 기존 모델보다 70% 이상 소형화되어 있습니다.
고기능화
로봇 컨트롤러는 로봇뿐만 아니라 주변 기계를 일괄적으로 제어하는 방향으로 진화하고 있습니다. 예를 들어, 로봇 컨트롤러 안에 PLC 기능을 내장하여 서보 모터나 I/O 등을 제어하는 외부 시스템 제어반이 필요 없는 제품도 등장했습니다.