EMAG의 VL 1 TWIN Line: 유성 기어와 선 기어, 캠 및 Co의 생산을 위한 선두 주자

08/23/2018 - Markus Isgro

자동차 산업 분야에서의 도전력이 아주 빠르게 상승하고 있습니다. 예를 들어, 기어의 경우: 자동 변속기 및 듀얼 클러치 변속기와 같은 기존 시스템은 계속 개발되고 있습니다. 이와 동시에 전체 시스템의 복합성을 증가시키는 새로운 하이브리드 드라이브 및 보조 시스템도 사용됩니다. 따라서 품질 관리자에게 있어 ‘결함 제로’가 여느 때보다도 더 중요한 목표입니다. 모든 부품이 완벽한 상태로 출고되어야 하며 되도록 적은 단가로 생산할 수 있어야 합니다. 고도로 전문화된 기계 제조업체인 EMAG가 어떻게 이러한 난제를 해결하는지 새로운 개발 제품 VL 1 TWIN을 통해 보여 드립니다. 최대 75mm 직경의 부품을 위한 이중 스핀들 픽업 선반은 한 작업 공간에서 두 개의 부품을 동시에 가공합니다. 동시에 혁신적인 리니어 모터와 X 축의 거리 측정 시스템이 뛰어난 정밀성과 정확도를 보장합니다. 유성 기어 및 선 기어와 같은 가장 중요한 기어 부품의 생산도 아주 효율적으로 이루어집니다. 게다가 캠 피스, 플랜지, 부싱 또는 롤 베어링의 생산 시에도 동일한 효과를 가져옵니다.


기어 가공 시‘생산 수량 및 품질’이 그 여느 때보다 더 중요해졌습니다. 변속단수가 더 많아질 수록 기어 및 기어 부품의 생산량도 증가합니다. 이와 동시에 최신 변속기 성능을 만족시키기 위해 각 부품의 ‘품질’도 향상시켜야 합니다. 물론 최적의 동적 특성에 긴 수명과 같은 잘 알려진 기어의 특성도 계속 유지해야 합니다. 점점 더 까다로워지는 품질 및 생산성에 대한 요건과 더 낮춰야 하는 비용 간의 균형을 맞출 수 있을까? “그것이 우리의 정확한 목표입니다.”라고 EMAG의 모듈식 솔루션 부서의 영업 및 마케팅 부장인 비욘 스바텍(Björn Svatek)은 말합니다. “우리는 이중 픽업 스핀들을 사용하여 단시간 내에 생산량을 현저히 증가시키는 반면 X축에 직접 거리 측정 시스템, 45사이즈의 재순환 롤러 가이드, 혁신적인 리니어 모터가 장착되어 있어 동적 특성, 반복 및 정확도를 보장하는 효율적인 비용의 기계를 개발했습니다. 이 장비는 최대 75mm 직경의 부품을 위한 완벽한 솔루션입니다.”

사이클 타임 최소화 가능

어떠한 가능성을 제공하는지 다음의 설명으로 확연하게 알 수 있습니다. 한 장비에서 두 개의 동일한 공작물이 아주 빨리 동시에(OP 10/OP 10)  가공 됩니다. 두 부품이 두 개의 픽업 스핀들(40%의 듀티 사이클에서 9.9kW/136Nm)에 의해 공급 벨트에서 픽업되어 작업 공간으로 이송되고 동일한 클램핑 상태에서 동시에 가공됩니다. 스핀들 케이스가 독립적으로 이동할 수 있기 때문에 두 부품의 직경 및 길이(X/Z 방향)를 각각 별도로 수정할 수 있습니다. 동시 가공 시의 추가적인 속도는 X축의 리니어 

모터와 직접 거리 측정 시스템이 보장합니다. 어떤 사이클 타임이 가장 적합할까? “이는 부품과 공정에 따라 상이합니다.”고 비욘 스바텍은 “평균 Chip to Chip 시간은 5초에 불과합니다. 라고 말합니다.

VL 1 TWIN Line 

EMAG은 기계의 생산성을 최대한 활용하기 위해 추가 솔루션으로 생산적인 TWIN 이라는 개념을 사용합니다. 예를 들어, VL 1 TWIN Line에서는 두 개의 VL 1 TWIN 기계를 서로 결합하여 사용이 가능합니다. 그러면 OP 10 및 OP 20 양측에서 두 개의 부품이 동시에 가공하여 그 결과, OP 10/OP 10 및 OP 20/OP 20의 총 공정의  사이클 타임은 20초 미만입니다. 사이클 타임의 단축을 통해 유성 기어의 소프트 가공에 소요되는 단가가 현저히 낮아집니다. 미완성 및 완성 부품을 위한 다양한 부품 저장소가 시스템에 추가됩니다. 최적 구성이 가능한 스태커 팰릿 사용으로 매우 작은 면적에 비교적 많은 부품을 수용할 수 있습니다. 이는 명칭에서도 알 수 있듯이 부품을 겹겹이 쌓아 올림(영어 표현으로는 Stacked)으로써 가능합니다. 

EMAG는 TrackMotion 모듈에 기반하여 다양한 기술의 생산 라인을 구축하였습니다(예: 기어). 두 개의 VL 1 TWIN을 사용하여 미가공 부품의 양면을 가공한 후 EMAG 호빙 머신에서 치절 가공이 이루어집니다. 그 다음 OP 40에서 EMAG 기술을 사용하여 디버링 작업이 수행됩니다. TrackMotion 시스템은 부분 공정 사이의 최대 속도 150 m/min을 통해 아주 빠른 속도를 보장합니다.

고품질 저비용

VL 1 TWIN 개발 시 세운 또 하나의 목표는 생산된 부품의 높은 품질입니다. 다음의 장착 부품이 고품질을 보장합니다. X축에 장착된 고정밀 직접 거리 측정 시스템 및 재순환 롤러 가이드는 높은 강도 및 정확한 가이드를 보장하고 폴리머 콘크리트 Mineralit®로 제조된 기계의 본체는 선삭 공정 동안 진동을 감소시킵니다. 작업 공간과 픽업 스테이션 사이에 위치한 옵션형 측정 시스템은 공정 안정성을 향상시킵니다. 이 장비에는 최고의 정밀도 및 정확도가 항상 탑재되어 있습니다.” 라고 스바텍은 요약해서 말합니다. 사용자에게 있어 높은 요건에도 투자 비용이 낮은 것은 아마도 이 기술의 가장 놀라운 점일 수도 있습니다. EMAG는 전체 개발 프로세스 동안 일관된 비용 관리에 중점을 두고, 표준화된 고성능 컴포넌트를 사용합니다. 따라서 스핀들 당 가격이 현저히 감소됩니다. 이 외에도 기본 장비(칩 컨베이어 및 자동화 장치 미포함)의 설치 면적이 불과 4.59㎡이므로 새로운 생산 공정 구축 시 또 하나의 가격 절감 요소가 될 수 있습니다. “저희는 이 선반 기계에 정말 중요한 모든 요소를 결합시켰습니다.” 라고 비욘 스바텍은 덧붙여 말합니다. “VL 1 TWIN은 아주 적은 사이클 타임으로 부품의 높은 품질을 보장하며 투자 비용을 최대한 줄입니다. 이를 위해 저희는 부분 또는 전체 공정을 위한 유연성 있는 시스템 솔루션을 구성해 드립니다. 결국 저희 고객들은 현저히 낮아진 단가에 대한 이득을 취할 수 있게 됩니다."

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