협동로봇(Cobot) 배터리 요구사항

협동로봇은 사람과 같은 공간에서 작동하는 산업용 로봇입니다.
조립, 검사, 픽앤플레이스, 포장 공정에서 널리 사용됩니다.

기존 산업 로봇은 고정 전원을 사용합니다.
그러나 모바일 협동로봇이나 유연 생산 라인에서는 배터리 전원이 필요합니다.

협동로봇 배터리는 다음 조건을 동시에 만족해야 합니다.

• 높은 에너지 밀도
• 안정적인 전압 출력
• 낮은 무게
• 높은 안전성

로봇 배터리의 기본 구조는 로봇배터리란 무엇인가 에서 확인할 수 있습니다.

Key Takeaways

• 협동로봇 배터리는 높은 에너지 밀도, 안정적인 전압 출력, 낮은 무게, 높은 안전성을 동시에 만족해야 합니다.
• 모바일 협동로봇과 유연 생산 라인에서 배터리 전원의 중요성이 증가하고 있습니다.
• 배터리 용량 설계는 로봇 모터, 컨트롤러, 센서, 통신 장치의 소비 전력을 종합적으로 고려해야 합니다.
• 협동로봇은 사람과 가까운 거리에서 작동하므로 BMS를 통한 안전 설계가 필수적입니다.
• 맞춤형 배터리 설계를 통해 제한된 설치 공간과 특정 전압 요구에 최적화할 수 있습니다.

1. 협동로봇 전원 시스템 구조

협동로봇은 일반적으로 세 가지 전원 구조를 사용합니다.

1 외부 AC 전원 기반 시스템

가장 일반적인 구조입니다.
로봇 컨트롤러는 AC 전원을 DC 전압으로 변환합니다.

일반적인 전압 구조

• 24V 제어 시스템
• 48V 서보 시스템

이 방식은 안정성이 높지만 이동성이 제한됩니다.

2 모바일 협동로봇 전원 시스템

최근 공장 자동화에서는 모바일 매니퓰레이터가 증가하고 있습니다.

예

• 이동 검사 로봇
• 이동 조립 로봇
• 모바일 작업 로봇

이 시스템에서는 배터리가 주요 전원입니다.

모바일 로봇 전압 설계는 로봇 배터리 전압 선택 가이드 에서 자세히 설명합니다.

3 하이브리드 전원 구조

일부 협동로봇은 배터리와 외부 전원을 동시에 사용합니다.

예

• 정전 대비 백업 배터리
• 순간 전력 보조

이 구조는 생산 라인의 안정성을 높입니다.

2. 협동로봇 배터리 용량 설계

협동로봇 배터리 용량은 단순히 작동 시간으로 결정되지 않습니다.

설계 시 다음 요소를 계산합니다.

• 로봇 모터 소비 전력
• 컨트롤러 전력
• 센서 전력
• 통신 장치 전력

간단한 계산 예

로봇 배터리 용량 계산 방법은 로봇 배터리 용량 계산 방법 에서 확인할 수 있습니다.

3. 협동로봇 배터리 경량화 설계

협동로봇에서는 배터리 무게가 로봇 성능에 직접 영향을 줍니다.

배터리 무게가 증가하면

• 관절 토크 증가
• 모터 발열 증가
• 에너지 소비 증가

일반적으로 협동로봇 시스템에서는 다음 배터리가 사용됩니다.

경량 설계를 위해 배터리는 보통 소형 배터리 팩 형태로 제작됩니다.

4. 협동로봇 배터리 안전 설계

협동로봇은 사람과 가까운 거리에서 작동합니다.
따라서 배터리 안전성이 매우 중요합니다.

일반적인 보호 기능

• 과충전 보호
• 과방전 보호
• 온도 보호
• 셀 밸런싱

이 기능은 BMS 배터리 관리 시스템이 수행합니다.

5. 협동로봇 맞춤형 배터리 설계

많은 협동로봇 제조사는 맞춤형 배터리 팩을 사용합니다.

맞춤 설계가 필요한 이유

• 제한된 설치 공간
• 특정 전압 요구
• 로봇 구조와의 호환성

맞춤형 배터리 설계 과정은 일반적으로 다음 단계를 포함합니다.

1. 로봇 전력 요구 분석
2. 전압 구조 설계
3. 배터리 셀 선택
4. BMS 설계
5. 팩 구조 설계
6. 안전 테스트

맞춤형 배터리 개발 과정은 맞춤형 로봇배터리 제작 프로세스 에서 확인할 수 있습니다.

6. FAQs