전기식 파워: 진공이 모바일화되는 방법

생산 관리자는 공장의 유연성과 에너지 절약이라는 두 가지 과제를 동시에 해결해야 하는 이중 과제에 직면해 있습니다. 이를 달성하기 위해 모듈식 생산 셀을 계획하고, 자율 이동 로봇(AMR)에 의존하며, 압축 공기의 소모량이 적은 지역에 대한 개념을 검토하고 있습니다. 동시에 그들은 기존 인프라에 직면하고 있습니다. 압축 공기 라인은 홀을 통해 고정되어 있습니다. 모든 새로운 시스템에는 커넥터가 필요하고 레이아웃을 변경할 때마다 추가 작업이 필요합니다.

진공 기술은 이러한 환경에서 중심적인 기능을 합니다. 전자 제품 제조, 물류 공정 및 자동차 산업에서 작업물을 잡고, 고정하고, 이동시킵니다. 전통적으로 이젝터는 압축 공기로 진공을 생성합니다. 이 기술은 잘 확립되어 있으며 많은 시스템의 중추를 지속적으로 형성하고 있습니다. 그러나 새로운 생산 개념에는 추가 시스템이 필요합니다.

특히 모바일 로보틱스에는 유연한 솔루션이 필요합니다. AMR과 AGV(자동 운반 차량)는 공장을 자유롭게 이동합니다. 이들은 고정된 미디어 연결을 수행할 수 없습니다. 협동 로봇(코봇)도 기존 산업용 로봇과는 다른 원리를 따릅니다. 가볍고 유연하게 사용할 수 있으며 작업 공간을 변화시킬 수 있습니다. 그러나 외부 압축 공기의 강점은 다른 곳에 있습니다. 글라텐에 위치한 슈말츠의 사업 개발 공정 진공 자동화(부품) 책임자인 마이클 포이징거는 이를 단도직입적으로 설명합니다: "공장은 모듈식으로 변하고 있지만 압축 공기는 고정 설치용으로 만들어지고 있습니다."

이때 전기식 진공 발생기가 등장합니다. 중앙 압축 공기 없이 작동하며 전원 연결만 있으면 됩니다. 통합 전기 모터가 펌프 또는 블로워를 구동합니다. 이 시스템은 사용 지점에서 직접 필요한 진공을 생성합니다. 에너지는 파워 그리드 또는 로봇의 차량 배터리에서 공급됩니다. 진공은 엔드오브암 툴링(EOAT)에서 직접 생성됩니다. 따라서 그리핑 유닛은 고정된 연결 지점과 독립적으로 기능하는 독립적인 시스템이 됩니다.

이는 AMR 및 AGV 애플리케이션에 새로운 가능성을 열어줍니다. 로봇은 호스 연결 없이 생산 공정에서 이동하며 고정된 미디어 공급이 필요하지 않습니다. 이러한 접근 방식은 코봇에도 영향을 미칩니다. 코봇은 변화하는 환경에서 작업하는 경우가 많기 때문에 저장된 모든 인터페이스가 중요합니다. 전기식 진공 발생기는 외부 공기 처리가 필요하지 않으므로 통합 및 가동 시작이 간소화됩니다.

점점 더 많은 기업들이 근본적인 질문을 던지고 있습니다: 압축 공기가 더 이상 절대적으로 필요하지 않은 곳은 어디일까요? 개별 생산 영역에서, 그리고 경우에 따라서는 전체 공장에서 에너지를 더욱 효율적으로 사용하고 비용을 낮추며 지속 가능성 목표를 달성하기 위해 의도적으로 이 매체 없이도 작동하는 개념을 검토하고 있습니다.

전기식 진공 발생기는 이러한 시나리오에서 핵심적인 역할을 합니다. 전기 진공 발생기는 사용 지점에서 직접 필요한 진공을 생성하며 중앙 압축 공기 인프라가 필요하지 않습니다. "파이프 네트워크 없이도 핸들링은 강력하고 안전하게 유지됩니다."라고 마이클 포이징거는 설명합니다. 또한 압축 공기 파이프를 다시 설치할 필요 없이 생산 셀을 쉽게 재배치할 수 있기 때문에 공장 계획에도 이점이 있습니다. 전기식은 일반적으로 전반적으로 사용 가능합니다. 따라서 계획 수립에 드는 노력과 전환 중 다운타임이 줄어듭니다.

"애플리케이션과 부하 사례에 따라 전기식 진공 발생기는 압축 공기 동력 이젝터에 비해 최대 95%의 에너지를 절약합니다."라고 마이클 포이징거는 강조합니다. "실제 절감량은 사이클 빈도, 부하 프로파일, 작동 시간에 따라 달라집니다." 기술적 배경: 압축 공기는 중앙에서 생성, 공정, 파이프를 통해 분배됩니다. 이러한 각 단계에서 손실이 발생합니다. 전기식 시스템은 사용 지점에서 직접 전기를 진공으로 효율적으로 변환합니다. 이를 통해 사용자는 운영 비용을 절감하는 동시에 중앙 인프라에 대한 부담을 덜 수 있습니다. 전기식 진공 발생기는 전기 믹스가 허용하는 경우 CO₂ 배출량을 줄여 제품 탄소 발자국(PCF)을 줄입니다.

슈말츠는 모듈식 시스템 아키텍처의 일부로 전기식 진공 발생기를 개발합니다. 이 포트폴리오는 코봇과 로봇팔 애플리케이션을 위한 소형 진공 펌프부터 고정 공정을 위한 고성능 전기식 펌프와 진공 블로워에 이르기까지 다양합니다. 따라서 이 회사는 광범위한 성능 영역을 커버하며 진공패드 커버부터 센서 기술에 이르기까지 전체 진공 체인을 위한 부품을 제공합니다.

전기식 진공 발생기는 공정 상태를 기록하고 이를 디지털 방식으로 사용 가능하게 합니다. 이 제품은 IO-Link를 통해 네트워크로 연결된 생산 환경에 통합됩니다. 사용자는 공정을 모니터링하고 파라미터를 쉽게 적용할 수 있습니다. "진공 부품은 데이터를 제공하는 현장 디바이스가 됩니다. 이를 통해 상태 모니터링 및 상태 기반 유지보수를 위한 기반이 마련됩니다."라고 마이클 포이징거는 설명합니다.

자동화는 동적이고 네트워크화된 모듈식 구조에 의존합니다. 전기식 진공 발생기는 이 그림에 적합합니다. 슈말츠는 시장에 해당 솔루션을 구축했으며 증가하는 요구 사항에 맞춰 지속적으로 포트폴리오를 개발하고 있습니다.

인프라에 독립적인 진공 부품은 기존 공압식 시스템을 전반적으로 대체하지 않습니다. 스펙트럼을 확장합니다. 압축 공기가 한계가 되는 곳에서 새로운 자유도를 열어줍니다. "생산 관리자는 이 추가 제품을 사용하여 이동성, 유연성 및 디지털 투명성을 향해 자동화의 방향을 일관되게 정렬할 수 있습니다."라고 마이클 포이팅거는 설명합니다.

저울 및 패키징 시스템 전문업체인 Bizerba는 스페인의 한 식품 가공업체를 위해 로봇 팔에 직접 전기식 진공 생성 시스템을 갖춘 스마트 피킹 솔루션을 구현했습니다. 이 애플리케이션에서는 슈말츠 그리퍼가 장착된 두 대의 코봇이 호일로 포장된 육류 패키징을 픽업하여 분당 최대 96회의 속도로 운반 상자에 넣습니다. 전기식 진공 공급은 소형 전기 밸브와 결합된 GCPi 소형 전기 펌프에 의해 제공됩니다.

그리퍼에 마운팅되는 이 분산형 솔루션은 중앙 압축 공기 공급원 없이 요구 사항을 빠르고 효율적으로 진공을 공급합니다. 공압식 시스템만큼 강력하지만 에너지 소비량은 훨씬 적기 때문에 운영 비용을 낮출 수 있습니다. 또한 IO-Link를 통한 디지털 연결로 관련 공정 파라미터를 모니터링하고 예측 유지보수를 수행할 수 있습니다. 전기식 진공 발생기는 생산성을 높이고 인력 요구 사항을 줄이며 육류 가공업체에서 자동화된 오더 피킹의 공정 안정성을 크게 향상시킵니다.