두산 로봇에서는 워크셀 매니저를 이용하여, 엔드이펙터(End Effector)를 설정할 수 있습니다. 엔드이펙터는 로봇이 태스크를 실행하기 위하여 로봇의 툴 플랜지에 부착되어 작업 대상에 직접 작용하는 기능을 가진 장치로 그리퍼(공압, 전기, 진공 그리퍼)와 도구(스크류드라이버, 글루잉 툴 등)이 있습니다. Doosan Mate에서 두산 로봇과 연동 가능한 파트너사 제품들을 확인할 수 있습니다.

 

이 과정에서는 전기 그리퍼 사용 방법을 소개합니다.

전기 그리퍼는 로봇으로부터 공급되거나 외부 전원으로부터 공급받는 전력으로 작동하는 그리퍼입니다. 핑거가 부착되어 대상물을 잡거나 놓을 때, 디지털 신호로 동작을 합니다. 전기 그리퍼는 단순히 잡기/놓기 동작 외에 동작 거리, 힘, 속도 등의 제어가 가능하여 다양한 어플리케이션에 사용이 가능합니다. 다음은 전기그리퍼에 대한 하드웨어 연결 및 설정 화면입니다.

플랜지에 M8 8핀 커넥터에 케이블을 연결합니다. M시리즈의 경우, 커넥터는 X1, X2 두 개이며, 예를 들어 X1에 연결했을 경우, 잡기/놓기 동작 포트는 1~3번이 됩니다. 

※ 플랜지 M8 8핀 커넥터 연결이 가능한 경우는 디지털 I/O를 사용하는 그리퍼에 한정되며, 모드버스나 이더넷 통신이 필요한 그리퍼는 로봇 제어기의 LAN에 연결을 해줘야 합니다.

워크셀 매니저, 엔드이펙터에서 전기 그리퍼를 선택 후, ‘편집’을 누르면 다음과 같이 인터페이스 화면이 나타납니다. Zimmer사 HRC-03 시리즈 디지털 I/O 방식 전기 그리퍼 앱을 설치하면, 그리퍼 이름 및 제조사 로고가 보입니다.

① 워크셀 이름 입력창: 전기 그리퍼 이름을 설정할 수 있습니다.

② 출력 신호: 출력 신호 타입(컨트롤러, 플랜지, 모드버스)를 선택합니다.

③ 포트 번호: 출력 신호 포트를 선택하면 입력 신호의 상태를 확인할 수 있습니다.

④ 입력 신호: 입력 신호의 타입을 선택합니다.

⑤ 그리퍼 센서: 담힘, 열림 센서가 정상적으로 연결되면 녹색으로 표시됩니다.

툴 중심 위치를 설정할 때, 플랜지 좌표계를 기준으로 위치와 함께 회전각을 함께 정의해야 합니다. 이 때, 플랜지 좌표계 기준 원점에서 툴 중심 위치까지 X, Y, Z 각 방향 별 거리가 500 mm 이상 되도록 설정 할 수 없습니다. 

 

⑥ 위치 정보: 자동 계산 시, 위치 정보만 입력되고 회전각은 사용자가 입력해야 합니다.

⑦ 자동 계산: 서로 다른 포인트 1~4를 직접 교시 하여 포즈를 저장하고 TCP를 자동 계산을 통해서 구할 수 있습니다.

⑧ 대칭형 더블 그리퍼 사용 시, 이미 설정된 엔드이펙터 기준으로 TCP를 설정합니다. 기준이 되는 엔드이펙터의 툴 좌표계 상 TCP 위치와 자세를 툴 Z축을 기준으로 입력된 각도만큼 회전하여, 설정할 수 있습니다.

※ 설정하고자 하는 엔드이펙터와 기준이 되는 엔드이펙터는 툴의 Z축 기준으로 반드시 회전 대칭이어야 합니다. 별도의 교육 과정에서 대칭형 더블 그리퍼 관련 상세 설명을 확인하실 수 있습니다.

‘Robot LAB - 소프트웨어 - 워크셀 앱 패키지’에서 각 엔드이펙터 앱 모음을 다운로드 후, 설정 메뉴에서 설치할 수 있습니다.

 

전기 그리퍼 앱은 공압, 진공 그리퍼와 마찬가지로 신규 엔드이펙터 설정시 기본적으로 탑재되어 있습니다. Zimmer사의 HRC-03 시리즈를 예시로 들어보겠습니다.

 

잡기/놓기, 쌓기/내려 놓기 등 다양한 전기 그리퍼 스킬이 사전 정의(Pre-Defined) 되어 있습니다. 예를 들어, Pick과 Place 스킬 사용 시, 별도의 모션 명령어 추가 없이 접근/후퇴/이동 등을 속성에서 설정할 수 있습니다.

워크셀 매니저에서 엔드이펙터 설정 후, 그리퍼 스킬 중 Pick과 Place를 눌러 태스크를 작성합니다. 디지털 I/O 설정이 올바르게 되어 있고, 잡기/놓기 포즈를 정확히 입력하면, Pick & Place를 손쉽게 할 수 있습니다.

 

SET을 이용하여, 전기그리퍼 잡기/놓기 출력 신호를 태스크에 설정, 흐름 제어 명령인 Sub을 이용하여, 작업 중 잡기/놓기 동작 제어가 가능합니다. X2 커넥터에 연결, 플랜지 출력 신호를 각각 4번, 5번으로 잡기/놓기를 지정합니다. 잡기(Grasp)를 설정하기 위해, 출력 신호 4번을 ON으로, 5번을 OFF로 설정하고 입력된 서브루틴을 가져오는 Call Sub를 설정하면, 해당 작업라인에서 그리퍼를 닫아 대상물을 잡도록 설정할 수 있습니다.

이번 과정에서는 두산 로봇이 제공하는 워크셀 매니저의 전기 그리퍼 사용 방법에 대해 알아봤습니다. 전기 그리퍼의 통신, TCP 설정 및 전기그리퍼 스킬을 이용하여 다양한 작업이 가능합니다. 보다 상세한 사용 방법은 사용자 & 참조 매뉴얼에서 확인할 수 있습니다.

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