ATRO를 통해 축의 수와 관계없이 작업에 알맞게 자유로운 조정, 수정, 확장이 가능한 로봇 솔루션을 구현할 수 있다. © Beckhoff

Beckhoff는 ATRO(Automation Technology for Robotics)를 통해 로봇공학 어플리케이션의 새로운 콘셉트를 제시했다. 적절한 로봇 키네마틱스가 조합된 모듈형 시스템, ATRO는 극도의 유연성을 가지고 있어 모든 어플리케이션에 적합하다. 특히 이 시스템에서 주목할 만한 부분은 데이터, 전력, 유체를 대상으로 하는 내부 매체 피드이다. 이는 모든 축이 끊임없이 회전할 수 있도록 설계되었기 때문이다.

ATRO를 통해, 사용자는 모듈을 활용하여 델타 키네마틱스 및 단축 로터리 인덱싱 테이블로 구성된 간단한 어플리케이션에서부터 고도화된 다축 로봇에 이르기까지 자신의 어플리케이션에 맞는 대부분의 로봇 디자인을 설계할 수 있다. Beckhoff의 전체론적 관점은 커미셔닝 및 취급 단순화를 위한 결정적인 요인이 되고 있다. 이는 로봇 시스템을 PC 기반의 제어에 직접적으로 통합하는 방법만이 진정한 최적화를 달성하고 완전한 플랜트 또는 기계 솔루션을 구현할 수 있는 방법이기 때문이다. 이를 통해, 여러 대의 로봇을 사용 할지라도 산업용 PC 상의 제어 수를 줄일 수 있다.

ATRO 키네마틱스는 구동 조인트(active joints), 즉 모터 모듈로 구성되어 있다. 모터 모듈은 I자형 직선 모듈이나 L자형으로 구부러진 모듈 등 다양한 디자인으로 제공되며, 이 디자인들은 5개의 출력 사이즈로 나뉘어 설계되어 있다. 각각의 모터 모듈이 모여 로봇의 한 축을 담당하게 되며 완전한 하나의 로봇 구동 시스템을 이룬다. 여기서 필요로 하는 유일한 외부 구성요소는 오직 전원 유닛과 제어 유닛이다. 이를 통해 컨트롤 캐비닛 내에서 필요로 하는 공간이 크게 줄어들게 된다. 액티브 모듈 뿐만 아니라, 별도의 드라이브가 없는 연결 모듈도 있다.

•개별 로봇 구성을 위해 매체 피드를 포함하는 베이스,

•I, L, Y 자형의 링크 모듈 등 베이스 모듈이 이에 해당하며,

•카메라와 같은 추가적인 기능 통합을 위한 시스템 모듈도 동일하다.

내부 매체 피드를 통한 이점

모든 모듈은 ATRO 인터페이스를 통해 상호 연결된다. 즉, 견고한 연결이 가능해지며 투입되는 매체를 통과할 수도 있게 된다. 데이터, 전력, 유체(압축 공기, 진공, 물)는 따라서 ATRO 키네마틱스 내부의 모듈을 통과하여 내부적으로 유도를 받는 것이다.

반면 기존의 로봇공학 솔루션에서는 이를 외부로 돌리게 되므로, 회전 및 작업 공간 활용에 있어 제약을 받는다.

Beckhoff 솔루션에서는 이러한 제약을 완전히 없앴다. 즉, 각각의 축이 끝없이 회전할 수 있도록 설계되어, 직교 접근성이 향상되고 포지셔닝 경로(positioning path)도 짧아진다. 뿐만 아니라 외부 케이블로 인해 발생하는 윤곽부의 간섭이나 특히, 코봇(cobot)의 경우에서 찾아볼 수 있는 간섭 토크를 외부 매체 피드를 통하여 회피할 수 있다. 그 외에도 ATRO 인터페이스를 사용하여 매체를 고객의 어플리케이션으로 다시 공급하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 복잡한 형태의 그리퍼 시스템을 포함한 거의 모든 로봇공학 툴을 쉽게 통합할 수 있다.

무한한 시스템 통합

Beckhoff는 ATRO를 통해 고도의 유연성을 갖춘 로봇 시스템을 제시했다. 이 로봇 시스템은 자동화 소프트웨어, TwinCAT의 심층적인 통합으로 인하여 필수적인 모든 기계 기능들을 갖추고 있다. 예를 들어, 정교한 어플리케이션을 위한 이미지 처리(빈 피킹), 머신러닝을 통한 동작 성능 향상, 분석 및 유지보수를 위한 직접 클라우드 통합 등도 여기에 해당한다. 개방형 인터페이스와 표준 기술을 사용하여, 간단한 엔지니어링과 생성된 로봇 구성을 플러그 앤 플레이 방식으로 즉시 사용 가능하다. 이와 같은 다양한 기능을 하나의 제어부에 집중시킴으로써 하드웨어 비용을 최소화할 수 있으며, 모든 부품의 동기화를 극대화시킬 수 있고, 데이터 통신 과정의 지연을 줄이는 것도 가능하다. 또한, 지능형 이송 솔루션인 XTS나 XPlanar와의 직접 결합도 가능하다. 그 외 통신, 기능 안전, 실제 어플리케이션 등도 손쉽게 제작이 가능하다. 이를 통해 전체적으로 출력을 극대화하여 매우 강력한 기능을 갖춘 솔루션을 구성할 수 있게 되었으며, 기계 설치 공간 간소화를 달성할 수 있다.