산업 현장에선 작업 공간 내부에서 다양한 상품을 들어올려 다른 곳으로 옮기는 작업들이 숱하게 이뤄진다. 자동차 공장에선 로봇이 무거운 자동차를 들어올려 다른 작업 공간으로 옮기는 일이 일반적으로 이뤄지고, 제약회사 실험실에선 소량의 샘플을 담은 작은 시험 도구를 미세하게 움직여 측정 작업을 진행해야 한다.

이 같은 작업들을 수행하기 위해 다양한 종류의 산업용 로봇들이 도입되고 있다. 한 시장 조사에 따르면 향후 5년간 고중량 제품의 리프팅(Lifting) 작업을 수행하는 로봇의 시장 규모는 매년 4% 성장하고 비교적 낮은 중량의 물건을 다루는 협동 로봇 시장은 44.5% 성장할 것으로 예측되고 있다.

로봇 전문 매체인 '로보틱스 비즈니스 리뷰(RBR)'는 최근 시장에 출시된 산업용 로봇(협동 로봇 포함) 가운데 리프팅이나 픽 앤 플레이스(Pick and Place) 작업에 활용할 수 있는 로봇 8종을 소개했다.

1. 화낙 M-2000iA 시리즈

화낙 M-2000iA 시리즈는 시장에 나와있는 최강의 6축 산업용 로봇이다. 최대 2300kg의 가반하중을 갖고 있으며 리치(reach)는 4600mm에 달한다. 로봇의 크기는 4m를 상회하며 무게는 1만1793.4kg이다. 자동차, 소비재 상품, 금속, 물류 산업 등 고하중의 제품을 다루는 업계에 적합하다. 워크플로우가 잘 정비된 작업장이나 로봇에 많은 유연성을 요구하지 않는 작업장에 잘 어울린다.

2. 유니버설 로봇의 고중량 협동 로봇 UR16e

유니버설 로봇의 UR16e는 현재 시장에 나와 있는 협동 로봇 가운데 가장 무거운 물건을 다룰 수 있는 로봇에 속한다. 최대 16kg의 물건을 들어올릴 수 있으며 리치는 900mm다. 울타리 없이 사람과 함께 작업할 수 있도록 설계됐다.

UR16e는 사람과 근접해서 작업하는 공정에 유용하며 고중량 자재 처리 업무와 같은 작업의 부분적인 자동화에 활용 가능하다. 머신 텐딩(Machine Tending)과 같은 다양한 작업을 처리할 수 있고 프로그래밍이 쉽다는 강점이 있지만 협동 로봇의 속도와 가반하중을 고려할 때 일부 리프팅(Lifting) 애플리케이션에는 부적합할 수 있다는 설명이다.

3. 메카데믹 ’메카(Meca) 500‘

메카데믹의 ’메카 500‘은 초경박형 6축 로봇으로 다양한 종류의 경작업 애플리케이션에 맞도록 설계됐다. 메카500의 가반하중은 500g에 불과하며 리치는 260mm다. 실험실내 정밀 검사 작업이나 정밀 부품의 피크 앤 플레이스 작업에 적합하다.

4. 쿠카 KR 1000 타이탄

쿠카 KR 1000타이탄은 고중량 제품을 다룰 수 있는 로봇으로 최대 1300kg의 무게를 처리할 수 있으며 리치는 3600mm 이상이다. 고중량 제품의 정밀 제어에 적합하도록 설계됐다. 일부 모델은 열,알카리 등을 견딜 수 있는 특수 코팅으로 처리해 환경에 따른 부식이나 훼손을 막을수 있도록 했다. 고중량의 물건을 옮길 수 있지만 부서지기 쉬운 물건을 옮기는데는 부적합하다.

5. 화낙 CRX 시리즈

화낙이 지난해 도쿄에서 열린 'IREX 2019'에서 처음으로 발표했다. 다른 협동 로봇과 마찬가지로 유연성에 촛점을 두었다. 프로그래밍이 용이하고 기존의 워크플로우와 간단하게 통합할수 있다. 무게가 가볍기 때문에 크레인이나 다른 리프팅 장비의 도움없이 쉽게 설치할 수 있다는 것도 장점이다. 가반하중은 10kg이며 리치는 최대 1418mm. 이 로봇 시리즈는 화낙의 첨단 로봇 소프트웨어인 'iR비전(iRVision)' 머신 비전기술과 시각적 라인트랙킹 도구인 'iR픽툴(iRPickTool)'과 통합해 사용할 수 있다.

6. 가와사키 MG 시리즈

6축 로봇인 MG시리즈는 긴 리치를 갖고 있다. 가반하중은 최대 1500kg이며 리치는 4005mm이다. 고도의 정확성과 견고함을 요구하는 중공업 분야에 적합한 로봇이다.

7. ABB ’IRB 8700‘

’IRB 8700‘은 800kg,또는 최대 1000kg 물건을 들어올릴 수 있는 고중량 리프터(Lifter)이다. 리치는 4200mm. 제품의 무게와 너비에 맞춰 속도를 자동적으로 조절할 수 있다. 다른 고중량 리프터와 유사한 애플리케이션에 활용할 수 있지만 싱글 모터 디자인을 채택 25% 가량 속도가 빠르다는 게 장점이다.

8. 유니버설 로봇 UR10e

이 로봇은 UR16e보다 작은 이동거리와 레인지를 갖고 있다. 리치는 1300mm이며 무게는 33.5kg이다. 고중량 리프터 장비 도움없이 설치가 가능하다. 비교적 넓은 작업 공간과 유연한 로봇을 필요로 하는 애플리케이션에 적합하다. 쉽게 프로그래밍이 가능하며 필요로 하는 애플리케이션에 맞게 재설정할 수 있다.

이상 살펴본 로봇 가운데 UR10e, UR16e, 메카500, CRX 시리즈는 주로 반자동화된 픽 앤 플레이스 작업, 머신텐딩, 검사 작업 등에 적합하며 일반적으로 중공업산업의 작업 환경에는 어울리지 않는다는 평가다. 이에 비해 화낙과 쿠카의 고중량 로봇은 무거운 제품의 픽 앤 플리에스에 적합하다.