[첨단 헬로티]
타카쿠라 시게루 (高倉 茂), 츠지 마사요시 (辻 雅嘉) ㈜소딕
1. 서론
최근 IoT(Internet of Things)를 활용해 생산성이나 품질 향상을 하는 여러 가지 제안이 이루어지고 있다. 동사에서도 기계의 정보를 수집해 가시화 하는 기능이나 기계의 정보를 통지하는 기능 등을 준비하고 있다.
이들 기능과 동사의 리니어모터 구동 정밀 금속 3D 프린터 OPM(One Process Milling Center) 시리즈로 제작한 3차원 냉각배관 내장 금형 ‘OPM 금형’, 이 OPM 금형의 능력을 최대한으로 발휘하는 eV-LINE® OPM 금형 전용 생산 셀 시스템 ‘ICF-V’(Injection molding Cell Factory by V-Line)에 대해 소개한다.
2. eV-LINE OPM 금형 전용 생산 셀 시스템 MR30
MR30은 OPM 금형을 탑재한 eV-LINE 사출성형 유닛을 베이스로 해서 사출성형에 필요한 주변기기를 올인원 구조로 한 OPM 금형 전용 생산 셀 시스템으로, 표준 장비하는 베이스형에 카세트 방식의 OPM 금형을 삽입해 성형을 한다(그림 1).
OPM 금형(이하 카세트)은 3차원 냉각배관을 시공한 코어․캐비티를 내장한 금형으로, 열 웅덩이에 대해 집중적으로 냉각시키는 국소 냉각회로를 활용해 2온조 제어에 의해 냉각 시간을 단축시키고 사이클 시간을 짧게 하는 것을 가능하게 하고 있다.
MR30은 이 카세트를 베이스형에 내장된 클램퍼로 고정/해방, 카세트 내의 통수/물빼기를 제어함으로써 카세트의 교환 전후의 작업을 자동으로 하는 것을 가능하고 있다. 또한 베이스형에는 버블 게이트식 핫러너를 내장, 재료 수율 향상과 하이사이클 성형 대응도 가능하게 하고 있다(그림 2).
또한, MR30은 재료 건조, 제품 취출, 러너 분쇄를 탑재한 올인원 구조로 하고, 이들 설정(건조 온도나 취출 설정 등)을 일괄 관리하고 있다. 이 MR30에는 카세트의 예비 가열이나 자동 교환을 하는 프리히트 테이블을 증설할 수 있다(그림 3). 이 프리히트 테이블에는 앞으로 생산을 개시하는 카세트, 생산이 종료해 베이스형에서 취출된 카세트의 2면을 탑재할 수 있고, 이들 제어도 MR30이 상위 지령에 의해 한다.
3. 자동 생산 시스템 ‘ICF-V’
ICF-V는 ‘무엇을’(제품)․‘몇 개’(생산 예전 수)․‘언제까지’(희망 납기) 등의 정보로부터 생산 계획의 스케줄링을 해 그 생산 계획을 따라 제품을 성형하는 카세트를 반송, 그 제품을 위한 조건으로 지정된 수량을 생산한다(그림 4).
생산 라인에 있는 여러 개의 MR30 각각에 사용되고 있는 수지를 고정함으로써 ‘무엇을’에서 사용 수지에 의해 생산 가능한 MR30이 픽업되고, ‘몇 개’와 ‘언제까지’에 의해 최적의 MR30이 선택된다.
① 카세트 스토커 : MR30과 대기 테이블 사이에서 ICF-V 스케줄러의 지시에 따라 지정된 카세트를 반송한다.
② ICF-V 스케줄러 : 생산 계획의 스케줄링, 카세트 스토커와 MR30의 상태를 모니터링, 그 정보에 의해 카세트의 반송이나 MR30의 생산 지시를 한다.
③ 사출성형기 MR30 : 카세트 스토커로 반송된 카세트를 베이스형에 반입, ICF-V 스케줄러에서 지시된 조건으로 성형하고 생산 종료 후에 카세트를 반출한다.
생산 계획의 입력이나 생산 계획의 참조․변경을 하는 생산 스케줄 화면(그림 5), MR30으로 생산 중의 제품이나 카세트 스토커로 대기 상태의 카세트 번호 등을 참조하는 생산 상황 화면(그림 6)이 있다.
4. 맺음말
다품종 소로트 생산의 자동화를 실현하기 위해 MR30의 자동 금형 교환 기능, 세팅 교체 시간 단축 기능을 활용, 최적의 생산 계획 작성과 성형기에 지시를 하는 ICF-V를 개발했다. 또한 기능을 추가해 앞으로도 고객에 도움이 되는 제품을 제공해 가고 싶다.
타카쿠라 시게루, 츠지 마사요시 : 사출성형기사업부 기술부
