본문내용
1. 산업용 로봇
1.1. 산업용 로봇의 정의 및 특성
산업용 로봇은 인간을 대신하여 작업현장에서 노동을 행하는 기계로, 인간의 지적 두뇌노동까지도 대행하리라 기대되고 있다. 선진국에서는 작업환경이 나쁜 현장이나 위험한 곳에서의 노동을 기피하는 경향이 있어 이러한 업종에서 노동력을 확보하기 위한 수단으로 산업용 로봇이 사용된다. 또한 단조로운 반복작업으로 인한 인간의 권태감과 부주의로 인한 제품의 불량률을 최소한으로 하기 위한 수단으로도 이용된다.
산업용 로봇은 작업환경이 나쁜 곳에서 인간이 싫어하는 일과 인간의 노동능력을 초월한 극한노동을 대신해 주며 인간의 부주의로 생기기 쉬운 실수를 방지하므로, 인간의 노동을 보완하여 인간의 노동인력을 감소시켜 주는 보조기기의 역할을 한다. 따라서 노동인력을 줄이는 생력화와 노동의 질을 향상시키고, 노동의 숙련도를 해결하여 노동의 극한을 추구하는 데 산업용 로봇은 작업현장에서 실력을 발휘하고 있다.
산업용 로봇 기술은 단순한 작동을 기계식으로 하는 것과 전자식으로 하는 것이 있다. 기계식 산업용 로봇은 하나 아니면 두 가지 동작(1∼2자유도)을 하게 되며, 단순 반복작업에 유리하다. 그러나 작업동작이 3이상(3자유도 이상)이 되면 기계적인 방법으로는 기구의 구조 등 해결하여야 할 문제가 많으므로 아예 전자적인 방법(전자제어)으로 문제를 해결하는 것이 기계의 유연성을 증대시키는 데 유리하다. 이 기술이 산업용 로봇의 근본기술로서 메카트로닉스(mechatronics)라 한다. 이 메카트로닉스 기술은 기계와 인간과의 대화(對話)를 가능하게 한다.
산업용 로봇은 인간의 작업지시내용을 받아들이는 방법에 의해서 몇 개의 종류로 분류할 수 있다. 수동형 로봇(manual manipulator), 축차형 로봇(sequential robot), 반복형 로봇, NC(수치)형 로봇(numerical control type robot), 지능로봇(intelligence robot) 등이 있다. 이 중에서 지능로봇은 인간의 감각을 가지고 있다 하여 사물을 구별하는 요령은 프로그램 또는 직접 청각 등으로 입력된 작업내용을 행하는 인식기능(pattern recognition)을 가지고 있다. 앞으로 지능 로봇의 활용이 활발해지면 기계조립의 무인화까지도 가능해질 것이다. 이와 같은 무인화 생산 시스템을 FMS(flexible manufacturing system)라고 하며, 이 FMS를 실현시켜 주는 작업원이 산업용 로봇이다. 또한 지식로봇이 등장하면, 이것이 인간의 지식노동까지도 대행해 줄 것이다.
1.2. 산업용 로봇의 분류
산업용 로봇은 인간을 대신하여 작업현장에서 노동을 행하는 기계로, 소득수준이 향상된 선진국에서 주로 사용되며 다음과 같이 분류된다.
첫째, 수동형(manual manipulator) 로봇은 원격지시에 의하여 인간의 지시대로 작업을 하게 하는 로봇이다. 둘째, 축차형(sequential) 로봇은 자유도 1∼2의 작업내용을 로봇 내에 심어주어 그 작업만 되풀이시키는 로봇으로, 고정형과 가변형 두 종류가 있다. 셋째, 반복형 로봇은 교시된 작업내용을 기억해 두었다가 언제든지 인간의 지시에 따라 필요할 때 반복하여 작업할 수 있게 한 로봇이다. 이 반복형 로봇은 기능공의 숙련작업을 프로그램만 바꾸어 주면 단시간내에 대행할 수 있으므로 기계가공작업·도장·용접과 같은 전문기능을 필요로 하는 작업에 이용할 수 있다. 넷째, NC(수치)형 로봇(numerical control type robot)은 전문 영역의 작업 내용이 복잡한 일을 시킬 때 사용되는 반복형 로봇의 고급화된 형태로, 인간의 눈과 귀와 같은 감지기능(感知機能)을 구비시켜 기계조립과 같은, 종전에는 기계가 할 수 없었던 일을 할 수 있게 된다. 이 로봇을 지능로봇(intelligence robot)이라고 한다.
따라서 산업용 로봇은 크게 수동형, 축차형, 반복형, 그리고 NC형 등 4가지로 분류되며, 이들은 각각의 특성에 따라 다양한 산업현장에서 활용되고 있다고 볼 수 있다.
1.3. 산업용 로봇 안전작업수칙
산업용 로봇 안전작업수칙은 다음과 같다.
가동전에 위험구역 내에 사람이 있는지 확인해야 한다. 로봇의 작업(용접, 도장 등)에 의한 위험을 미리 고려해야 한다. 모든 방호장치는 정상적으로 작동하도록 유지해야 한다. 위험구역(로봇 가동에 의하여 상해를 입을 수 있는 공간 또는 방호울내부) 내에 진입할 때에는 정상적인 접근절차를 준수해야 한다. 교시, 보수 등의 절차에 대한 규정을 미리 정하여 놓고 이 규정에 따라 작업해야 한다. 2인 이상 작업시 의사전달 방법을 미리 정해야 한다. 위험구역 내에서 작업하는 자는 비상정지를 할 수 있는 장치를 각각 휴대하고 작업자 이외에는 당해 로봇을 조작하지 않도록 미리 조치해야 한다. 보수작업은 잔류동력을 완전히 소멸시키고 로봇을 물리적으로 가장 안정된 상태로 유지시킨 후 실시해야 한다. 교시, 보수작업시 주변의 다른 로봇이나 설비에 의한 위험이 없도록 적절한 방호수단을 강구해야 한다. 공구 등의 교환은 위험구역 밖에서 실시해야 한다. 로봇의 위험구역 내에서 작업하는 자가 로봇의 가동부분 전체를 파악할 수 없을 때에는 감사인을 두어야 한다. 필요한 경우 개인보호구를 착용해야 한다. 위험구역 내에서의 작업은 로봇이 완전히 정지해 있거나 또는 저감속도로 작동하는 상태에서 실시해야 한다.
1.4. 산업용 로봇 안전작업방법
작업전 점검 절차로는 첫째, 작업 개시 전에 방호장치가 정상적인 성능을 발휘하는지 확인한다. 둘째, 가동 전에 위험구역 내에 사람이 있는지 확인한다. 셋째, 전원 투입 후 로봇의 정상작동 여부, 각종 표시램프의 이상유무, 방호장치의 성능 등을 방호구역 밖에서 점검한다.
교시 시의 안전관리 방법으로는 첫째, 원칙적으로 교시는 방호구역 밖에서 실시한다. 둘째, 교시는 이상시 취할 행동을 숙지하고 있고 훈련된 자가 정해진 순서에 따라 작업한다. 셋째, 방호구역 내에서 교시할 경우에는 로봇을 낮은 속도로 운전하는 상태에서 실시한다. 넷째, 비상정지장치가 작동되어 운전이 정지된 후 재가동 시 이상상태가 완전히 해제되었는지 확인한다. 다섯째, 여러 로봇이 복합된 작업장에...
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