병렬 로봇이란?
병렬 링크 로봇은 병렬로 연결된 팔을 이용해 한 지점에 대해 고속, 정밀한 동작을 하는 산업용 로봇입니다.
팔은 링크와 조인트라는 부품으로 구성되며, 3팔 제품이 주류를 이루고 있습니다. 병렬 링크 로봇은 구성이 단순해 유지보수성이 우수합니다. 여러 개의 모터 출력이 팔 끝부분의 한 지점에 집중되는 구조로, 고출력으로 고정밀도의 동작을 실현할 수 있습니다.
자동화 설비의 픽업 작업 등에 활용되고 있습니다. 또한, 병렬 링크 로봇의 암에는 카본 파이프/CFRP 파이프가 사용됩니다.
병렬 로봇의 사용 용도
병렬 로봇은 산업에서 널리 사용되는 기계입니다. 다음은 병렬 로봇의 사용 용도의 일례입니다.
- 식품의 팔레트 적재 및 정렬
- 화장품 등의 라벨 부착 작업
- 경량 반도체 부품 등의 픽업 작업
빠르고 정밀한 동작이 가능하기 때문에 공작물 분류나 이동을 포함한 픽업 등 비교적 가벼운 작업에 활용됩니다. 스카라 로봇을 제외한 산업용 로봇은 일반적으로 고성능인 만큼 도입 비용이 높고, 복잡한 유지보수 작업이 필요한 경우가 많습니다.
또한, 전문적인 티칭 작업이 필요한 경우가 많기 때문에 많은 비용 부담을 고려해야 합니다. 반면, 병렬링크 로봇은 스칼라 로봇을 제외한 산업용 로봇에 비해 구조가 단순합니다.
따라서 도입비용이 저렴하고 유지보수 및 관리가 용이하다는 장점이 있습니다.
병렬 로봇의 원리
병렬 링크 로봇은 주로 모터와 베어링, 링크 암 등으로 간단하게 구성됩니다. 일반적으로 3개의 링크 암이 병렬로 연결되어 있으며, 각각의 링크 암에 각각 모터가 장착되어 있습니다.
본체 베이스 부분은 천장에 고정되어 있고, 링크 암 등에 의해 암 끝부분이 매달려 있는 상태입니다. 병렬 로봇은 병렬 링크 메커니즘을 가지고 있다는 점이 가장 큰 특징입니다. 병렬 링크는 여러 개의 모터 출력이 팔 끝부분의 한 지점에 집중되어 동작하도록 하는 메커니즘입니다. 일반적으로 다관절 로봇은 로봇 팔의 끝부분을 움직이기 위해 각 관절을 순차적으로 작동시켜야 합니다. 이것이 직렬 링크 메커니즘입니다.
반면, 병렬 링크 구조는 여러 개의 관절이 동일한 최종 출력처에 연결되어 있기 때문에 각각을 병렬로 동작시켜 최종 출력처를 움직이게 됩니다. 이를 병렬 링크 메커니즘이라고 하며, 직렬 링크 메커니즘으로 동작하는 로봇보다 더 빠르게 동작할 수 있습니다. 병렬 링크 메커니즘은 암과 모터, 베어링으로 구성됩니다. 따라서 구조가 간단하고 저렴하게 도입할 수 있습니다.
각 제조사에서 판매하는 병렬 링크 로봇도 다른 다관절 로봇에 비해 가격이 저렴합니다. 저렴하게 도입할 수 있기 때문에 제조 현장 담당자가 쉽게 접근할 수 있는 제품입니다. 고속 동작이 가능하다는 점을 활용하면 픽앤플레이스와 같은 작업을 자동화할 수 있습니다. 적절한 곳에 여러 대를 도입하면 공장의 여러 공정을 자동화하는 효과를 기대할 수 있습니다.
병렬 로봇의 기타 정보
스칼라 로봇과의 차이점
스칼라 로봇은 수평으로 움직이는 회전축을 3축, 상하로 움직이는 1축을 갖춘 수평 다관절형 산업용 로봇입니다. 병렬 링크 로봇과 스칼라 로봇은 벨트 컨베이어에서 공작물을 운반하는 작업에서 비슷하게 적용되고 있습니다. 이 둘의 차이점은 수평 작업과 고속성입니다.
스칼라 로봇은 일명 수평 다관절 로봇이라고 불리는 직렬 링크 메커니즘의 로봇입니다. 이는 지면에 대한 수평 방향의 움직임에 강점을 가진 로봇으로, 수평 방향의 나사 조임이나 공작물 흡착과 같은 작업을 할 수 있습니다.
반면, 병렬 로봇은 기본적으로 지면에 수직으로 움직이는 작업을 잘하는 로봇입니다. 즉, 스칼라 로봇이 할 수 있는 나사 조임 작업 등을 수행하기 어렵습니다. 하지만 병렬 로봇은 스칼라 로봇보다 빠른 속도로 작업을 할 수 있기 때문에 수직 방향의 작업에 있어서는 스칼라 로봇보다 더 효율적입니다.