PLC와 산업용 로봇에 대한 정의

소개글

PLC와 산업용 로봇에 대한 정의에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.PLC에 대해서 알아보자.
PLC 구성
(1)중앙 처리 장치 모듈
(2)입출력 모듈
PLC의 동작 원리
PLC 제어 사례
1. 현원 표시 프로그램
2. 제품 수량 계수기
산업용 로봇 정의
산업용 로봇의 발전 역사
산업용 로봇의 분류
1. 직교 좌표 로봇
2. 원통 좌표 로봇
3. 극좌표 로봇
4. 수평 다관절 로봇
5. 수직 다관절 로봇
6. 이동 로봇
산업용 로봇의 활용
1. 자동화 시스템과 산업용 로봇
산업용 로봇의 사용
1. 운반 작업
2. 가공작업
3. 조립 작업

본문내용

로 움직이는 2개의 직선축과 원주 방향으로 움직이는 하나의 회전축으로 구성된 로봇이다. 원통 좌표 로봇은 작업 영역이 넓고, 설치 면적도 작으며, 위치 정밀도도 우수하다. 그러나 로봇의 엔드 이펙터에 과중한 하중이 걸리는 작업이나 일감의 중량이 크면, 위치 정밀도가 떨어지는 단점을 가지고 있다.
3. 극좌표 로봇
극좌표 로봇은 1개의 직선축과 2개의 회전축을 아래 그림에서와 같이 조합하여 구성한 로봇이다.
극좌표 로봇은 수직면에 대하여 상하 운동 특성이 우수하여 작업 영역이 넓고 경사진 위치에서 작업을 수행할 수 있으므로, 용접 작업이나 도장 작업에 적합하다.
4. 수평 다관절 로봇
스카라 로봇이라 고도 불리는 수평 다관절 로봇은 아래 그림과 같이 3개의 회전축과 하나의 직선축으로 구성된 다관절 구조의 로봇이다. 1, 2축은 수평 회전 운동을 하고, 3축은 수직 상하 운동을 하며, 4축은 다시 회전운동을 수행한다. 스카라 로봇은 수평면상에서 작용하는 힘에 대해서는 강성이 작고, 중력 방향으로 작용하는 힘에 대해서는 강성이 높은 선택적 강성이 작고, 중력 방향으로 작용하는 힘에 대해서는 강성이 높은 선택적 강성 구조를 가지고 있으며, 수평면상 운동 특성을 가지고 있으므로, 조립 작업 또는 팔레타이징 작업에 적합하다.
5. 수직 다관절 로봇
용접 및 도장 작업등에 가장 많이 사용되고 있는 수직 다관절 로봇은 아래 그림과 같이 관절의 구동이 모두 회전축에 의하여 수행되는 구조를 가지는 로봇이다. 일반적으로, 6개의 회전 관절을 가지고 있으며 작업 공간 내에 위치하는 임의의 작업 지점에 임의의 방향으로 접근이 가능하다. 회전 관절만으로 구정되어 있어 제어와 사용이 어렵지만, 속도가 빠르고 공간 활용 능력이 우수하며, 설치 면적과 본체의 체적이 작다는 장점을 가지고 있다.
6. 이동 로봇
이동로봇은 머니퓰레이터와 다르게 바퀴 또는 그 밖의 구동 장치에 의하여 이동할수 있는 기능을 가진 로봇이다. 산업 현장에서 사용되고 있는 대표적인 이동로봇은 아래 그림에서와 같이 물품을 적재하고 지정된 경로를 따라서 이동하는 자율 주행 차량이다.
아래 그림은 반도체 생산에서 사용되는 머니퓰레이터를 탑재한 이동 로봇이다.
자율 주행 차량은 차량에 탑재된 자동 이재 장치에 의하여 화물의 하역을 자동으로 수행할 수 있는 자동 이재식과 수작업에 의하여 화물을 하역하는 수동 이재식으로 분류된다. 위에 그림은 반도체 생산 공장에서 사용되는 이동로봇으로 6축 수직 다관절형 머니 퓰레이터를 탑재한 이동 로봇이다.
산업용 로봇의 활용
1. 자동화 시스템과 산업용 로봇
최근의 생산 자동화 시스템에서는 다품종 소량 생산을 위하여 생산 설비의 유연성이 요구되고 있다. 생산 설비의 유연성은 동일한 생산 설비에서 여러 가지 서로 다른 부품들의 조합에 의하여 이루어지는 다른 제품을 생산할 수 있는 능력을 나타낸다.
산업용 로봇은 생산 설비의 유연성을 제공하는 핵심 요소이며, 이는 로봇이 가지고 있는 기본 특성인 프로그램과 작업 도구만을 바꾸어 주면 로봇은 여러 가지 작업을 수행할 수 있기 때문이다.
산업용 로봇을 사용하는 생산 자동화 시스템은 일반적으로 아래 위에 그림과 같이 구성되어 있다. 그림에서와 같이 생산 자동화 시스템의 PLC는 로봇 제어기와 입출력 신호를 주고 받으면서 주변 기기를 로봇과 연계시켜 제어하는 역할을 수행한다.
산업용 로봇은 다른 자동화 장치보다 비교적 고가이며, 또한 사용을 위하여 로봇 프로그래밍 기술과 같은 여러 가지 응용 기술을 필요로 한다. 그럼에도 불구하고 산업용 로봇의 사용은 다음과 같은 이점을 제공할 수 있다.
1. 산업용 로봇은 생산 자동화 시스템의 유연성을 증대시킨다.
2. 산업용 로봇은 숙련된 작업자 이상의 작업 정밀도로 무한 반복 작업을 수행할 수 있으 며, 따라서 생산 제품의 품질 균일화를 이룰 수 있다.
3. 단순 반복 작업이나 중량물의 취급과 같이, 어렵고 힘든 일을 수행함으로써 작업 조건을 개선하여 준다.
4. 산업용 로봇은 주변 기기와의 연계가 용이하므로, 다양한 형태의 생산 자동화 시스템에 적용될 수 있다.
산업용 로봇의 사용
1. 운반 작업
운반 작업에서 산업용 로봇은 자재, 부품 또는 제품의 공정간 운반 또는 이동을 담당한다. 즉, 산업용 로봇은 산업용 로봇이 최초로 적용된 사출 성형 기계의 주물 부품 하역 작업에서부터 부품 또는 제품의 적재 및 하역에 이르기까지 산업 현장에서 자재, 부품 및 제품의 운반 작업에서 광범위하게 활용되고 있다.
특히 최근 반도체 액정 패널과 같은 클린룸을 사용하는 제품 생산이 증대되면서 청정 환경 유지를 위한 클린 룸의 무인화를 위하여 다양한 형태의 운반 작업용 로봇 시스템이 사용되고 있다. 아래 그림은 LCD 패널 제조 공장에서 사용되는 LCD 패널의 공정간의 운반 이동로봇 시스템을 나타낸다.
아래 그림은 반도체 공장에서 사용되는 웨이퍼 운반 이동 로봇 시스템을 나타내고있다.
2. 가공작업
산업용 롭소을 이용한 가공 작업은 납땜, 점 용접, 연속 아크 용접, 스프레이 페인팅, 기계 가공과 같은 작업을 수행하는 것이다. 특히 최근의 산업용 로봇은 연마, 위터 제트 절삭, 레이저 가공, 리베팅과 같은 비교적 작업 난이도가 높은 기계 가공 분야에서까지 활발히 활용되고 있다. 아래 그림은 수직 다관절 로봇을 이용한 아크 용접 시스템을 나타낸것이다.
아래 그림은 전자 제품 생산 공장에서 사용되고 있는 직교 좌표 로봇을 이용한 자동 납땜 시스템을 나타낸 것이다.
3. 조립 작업
산업용 로봇을 이용한 조립 작업은 최근 생산 현장에서 급격히 증가하고 있는 로봇 활용 분야이다. 일반적으로 조립 작업은 매우 반복적이며 지루하기 때문에, 산업용 로봇을 활용한 조립 작업의 자동화는 일찍부터 주목을 받아왔다.
산업용 로봇은 부품의 삽입, 나사 등을 이용하는 기계적인 죔, 납땜 또는 접착제 사용에 의한 결합 공정과 같은 조립 작업에서 활용되고 있다. 특히, 인쇄회로 기판의 조립과 같은 전자 제품의 조립에서는 직교 좌표 로봇 또는 수평 다관절 로봇과 같은 산업용 로봇이 활용되고 있다. 아래 그림은 수평성 다관절 로봇을 이용한 전자 제품의 조립 라인이다.

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