자동화는 제조업의 거의 모든 분야에 적용되고 있습니다. 하지만 재봉은 전통적으로 산업용 로봇과 기타 자동화 도구로는 해결하기 어려운 작업이었습니다. 자동화 기술의 새로운 발전은 재봉 제조업체의 자동화 영역을 확장하고 있으며, 이전에는 자동화가 너무 어렵다고 여겨졌던 재봉 작업까지도 자동화하고 있습니다.

재봉 로봇 소개

자동 재봉은 가죽, 직물, 양모 등의 산업 및 상업 재봉 작업에 로봇 기술을 적용하는 것입니다. 이러한 소재는 각각 어려움을 안겨주지만, 생산 속도, 효율성, 그리고 신뢰성 향상이라는 매력에 이끌려 로봇 제조업체들은 이 분야에서 발생할 수 있는 가장 어려운 과제에 대한 해답을 개발해 왔습니다.

제조업체들은 100년 넘게 직물 산업에서 자동화를 활용해 왔지만, 일반적으로 재단과 같은 간단한 작업에만 국한되어 왔습니다. 그러나 지난 몇 년 동안 이러한 한계를 극복하는 새로운 제품들이 시장에 출시되었습니다.

왜 재봉은 이렇게 어려울까?

헐겁고 작은 원단 실을 다루는 데 필요한 민첩성과 정밀성은 기계적으로 달성하기 매우 어려울 수 있습니다. 실은 움직이거나, 정렬이 어긋나거나, 늘어나기 쉽습니다. 또한, 원단에는 결함이 생기기 쉬워 재봉 시 미세 조정이 필요합니다.

현세대 머신 비전과 로봇 엔드 이펙터(로봇의 '손') 기술의 발전은 직물 제조업체에 무한한 가능성을 열어주었습니다. 머신 비전 덕분에 로봇은 직물의 정렬 불량이나 구김 현상을 "직접" 감지하여 소재의 문제점에 대응하고, 이를 조정합니다. 로봇 동작과 엔드 이펙터의 발전은 더욱 정교한 제어를 가능하게 합니다. 토크 제어와 같은 기능은 소재에 가해지는 적절한 압력과 장력을 "느낄" 수 있도록 합니다.

로봇 재봉의 작동 원리

실제로 로봇 재봉은 특정 요건을 갖춘 틈새 자동화 분야입니다. 예를 들어, 많은 재봉 로봇은 회사의 고유한 사양에 맞춰 특수 제작되므로 다른 산업 분야처럼 모든 상황에 맞는 단일 솔루션은 없습니다. 또한 재봉 로봇은 재봉 헤드, 추가 그리퍼, 여러 개의 로봇 팔과 엔드 이펙터와 같이 소재를 재봉하기 위한 고유한 메커니즘을 필요로 합니다.

재봉 로봇의 종류

다른 산업과 마찬가지로, 재봉 작업에 적합한 로봇은 특정 유형뿐입니다. 이러한 로봇에는 산업용 재봉 작업의 어려움을 해결하기 위해 특별히 제작된 다음과 같은 특수 옵션이 탑재되는 경우가 많습니다.

1. 6축 산업용 로봇
2. 협동 로봇
3. 데카르트 로봇
4. 양팔 로봇

재봉을 위한 다양한 옵션 비교

재봉 작업을 자동화하려는 제조업체는 애플리케이션과 비즈니스의 특정 요구 사항에 따라 몇 가지 옵션을 선택할 수 있습니다.

재봉 자동화 솔루션을 통해 제조업체는 다양한 방식으로 생산 능력을 향상시킬 수 있습니다. 로봇 기술은 처리량, 일관성, 그리고 반복성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 로봇 시스템은 일반적으로 낭비와 가동 중단 시간을 줄여 생산성을 향상시킵니다. 다음은 고려해야 할 몇 가지 주요 옵션입니다.

데카르트 로봇

직교 로봇(위 사진)은 확장성이 뛰어난 대형 장비입니다. 이 인기 시스템은 모든 규모의 재봉 공정에 적용됩니다. 여러 개의 재봉 헤드를 사용하여 여러 제품을 동시에 재봉합니다. 또한, 이 시스템은 일관성을 보장하기 위해 고정밀 엔지니어링을 적용할 수 있습니다. 하지만 단점도 있습니다. 직교 로봇은 크고 복잡한 산업용 기계이며 다른 장비에 비해 가격이 비쌀 수 있습니다.

관절형 팔

6축, 협업 로봇, 그리고 양팔 로봇은 또 다른 유형의 자동화 솔루션입니다. 이러한 로봇은 다관절 로봇(관절 팔)의 하위 집합입니다. 이러한 기계는 매우 민첩하여 원단이 다루기 힘들고 미세한 운동 기술이 필요한 재봉과 같은 섬세한 작업에 적합합니다. 또한 다양한 응용 분야에 적합하기 때문에 재프로그래밍과 재배치가 용이합니다. 이러한 로봇은 매우 적응력이 뛰어나 재봉 협동로봇을 용접 작업에 재배치하지 못할 이유가 없습니다. 엔드 이펙터를 용접에 더 적합한 것으로 교체하면 재프로그래밍할 준비가 됩니다. 그러나 직교 로봇은 특수 제작되었으며 플라즈마 절단과 같은 새로운 응용 분야에 재배치하려면 기계 부품을 대대적으로 점검해야 합니다. 협동로봇은 또한 협업이라는 이점도 있습니다. 부상 위험을 줄이면서 사람 가까이에서 작업하도록 설계되었습니다.

하지만 적응력이 뛰어난 로봇 팔조차도 한계가 있습니다. 데카르트 로봇만큼 확장성이 뛰어나지 않고, 일반적으로 여러 옷을 동시에 재봉할 수 없습니다. 또한 데카르트 로봇만큼의 속도와 정밀성을 제공하지도 못합니다.

재봉 로봇을 통합하는 방법

이쯤 되면 재봉 과정의 일부를 자동화할 수 있다는 전망에 설레실지도 모릅니다. 하지만 현명한 결정을 내리기 위해서는 몇 가지 필수적인 단계를 거쳐야 합니다.

프로젝트 범위 정의

이 과정에서 가장 중요한 부분은, 놀랍지 않게도, 처음부터 시작됩니다. 프로젝트 범위를 정확하게 정의하는 것은 성공적인 구현에 큰 영향을 미칩니다. 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다.

1. 제품의 세부 사항 및 특성
2. 생산 과정의 정확한 단계를 명확히 하세요
3. 현재 프로세스(생산 속도, 효율성, 가동 시간 등)와 자동화 후 원하는 결과를 중심으로 측정항목 및 핵심 성과 지표(KPI)를 정의합니다.
4. 프로세스와 관련된 실제 비용(원자재, 노동력 등)을 파악합니다.
5. 사용 가능한 예산을 정의하세요