탐색 건너뜀

Airbus A380 Superjumbo를 빛낸 Renishaw

현재 유럽에서 최종 제작 단계에 있는 신형 Airbus A380 Superjumbo는 거의 모든 비교 수치에서 세계 최대의 상용 항공기로 꼽힙니다.

최대 555명의 승객을 수용할 수 있으며 날개 길이가 260피트(약 80m) 이상인 이 거대한 이층 항공기를 제작하는 데는 몇 가지 혁신적인 조립 기술이 필요합니다. 그러한 기술 중 하나는 여러 개의 날개판 조립 장비를 사용하는 것인데, 여기에는 위치 정확도를 높이기 위해 Renishaw의 RG4 리니어 엔코더 시스템이 사용됩니다. 이동하는 '요크'의 정확한 위치를 판별하기 위해 네 개의 장비에 40미크론 스케일 테이프가 1 km 넘게 사용됩니다. 4층 높이에 무게가 80톤에 달하는 이러한 거대한 구조물은 전체 날개를 따라 스트링거에 대한 구멍 뚫기, 태핑, 리벳 장착을 위해 각 외피 패널에 탑재됩니다.

혁신적인 시스템


미국 소재 기업인 Electroimpact Inc는 유럽의 Airbus Industrie에 혁신적인 날개 조립 장비를 제공하는 데 있어 중요한 역할을 해왔습니다. 그러한 장비는 초기의 Airbus A320 제품군부터 엔진이 4개인 사발 항공기 A340과 현재 제작 중인 거대한 A380 날개까지 다양하게 사용되고 있습니다.

두 개의 초기 모델에 대한 구조 부재에 날개 외피를 장착하기 위한 오리지널 장비를 Airbus에 공급한 이래 Electroimpact의 Airbus 납품은 성장을 거듭해 2002년 매출 중 90%에 달하는 수준에 이르렀습니다. Electroimpact는 오리지널 A320 장비에 사용하기 위해 Renishaw에 엔코더 시스템을 주문했으며 성장을 이어가면서도 계속해서 Renishaw 제품을 사용해오고 있습니다. 여기에는 Renishaw의 입증된 글로벌 지원망과 RG4 리니어 엔코더 시스템에 사용된 테이프 스케일이 연속 롤 형태로 제공된다는 점이 이점으로 작용했습니다.

Electroimpact - Airbus 날개

수천 개의 구멍 천공


16개의 날개 패널을 모두 지탱할 수 있는 베드에서 지정 LVER(low voltage electro-magnetic riveter)인 거대한 트윈 타워형 요크가 가동됩니다. 각 헤드는 지지 기둥과 함께 스트링거/외피 조합을 가로지르면서 수천 개의 구멍을 천공하고 모든 리벳과 볼트를 장착해야 합니다. 헤드는 외피 표면에 항상 수직이어야 하므로 위치에 관계없이 날개를 따른 캠버, 에어로포일 윤곽, 상반각, 테이퍼 및 스위피백 조합에 맞게 조정하는 작업이 필요합니다.

공정의 기초는 복잡한 CNC 리벳 체결/천공 헤드로, 여기에는 RG4 리니어 엔코더 시스템으로부터 신호를 수신하는 동안 전체 요크 구조물의 날개길이 방향 선형 정확도가 요구됩니다.

Electroimpact의 창업자 겸 사장인 Peter Zieve는 오리지널 Renishaw 애플리케이션을 다음과 같이 평가합니다. “정말 놀랍습니다. 공정의 반복 정도가 매우 뛰어납니다. 직원들이 이 장비가 사용되고 있는지조차 느끼지 못할 정도입니다. 이제는 모든 장비를 Renishaw 리니어 엔코더 시스템을 염두에 두고 설계하고 있습니다.”

RG4
정말 놀랍습니다. 공정의 반복 정도가 매우 뛰어납니다. 직원들이 이 장비가 사용되고 있는지조차 느끼지 못할 정도입니다. 이제는 모든 장비를 Renishaw 리니어 엔코더 시스템을 염두에 두고 설계하고 있습니다.”

Electroimpact Inc (미국)

눈에 띄지 않고, 추가 작업이 없는 시스템


개방형, 비접촉식 옵티컬 리니어 엔코더인 RG4 시스템은 분해능 범위가 10미크론 ~ 0.1미크론이고 속도가 업계 표준 출력인 10m/s 이상이고 Renishaw의 새로운 ‘RGS40’ 테이프 스케일과 호환되는 폭넓은 소형 판독 헤드를 갖추고 있습니다. 릴에 감긴 채로 공급되는 유연한 접착식 스케일은 필요한 길이로 자르기 쉬우며 160 m 길이 기계의 전체 이동 거리를 따라 제자리에서 장착이 가능합니다. 먼지, 유체 등의 유입으로부터 보호되며 설치 후에는 거의 보이지도, 추가 작업도 없습니다. 초기 ‘Stage Zero’ 날개 패널 어셈블리 스테이션의 각 Electroimpact 라인 네 곳에 사전에 LVER이 하나씩 설치되었으며 제조 과정에서 각 기계에 보조 장치를 달아 총 8개로 증가했습니다.

공간, 시간, 노무비 절약


자동화된 패스닝 셀은 초기의 리벳 체결 시스템에 비해 상당히 개선된 것입니다. 또한 공간을 40% 줄여주며, 먼저 수동으로 구성품을 연결한 후 디버링(이물질 제거)을 위해 분리하고 나서 다시 연결하지 않아도 되므로 시간과 노무비가 크게 절약됩니다.

새로운 A380 프로젝트와 관련해서 Zieve는 “Airbus가 ‘좋은 패널을 제작해주셔서 감사합니다. 그런데 전체 날개용 지그는 제작하지 않나요?’라고 물어왔는데, 이를 계기로 양사는 더욱 거대한 프로젝트의 진행을 위한 계약을 체결하게 되었습니다”고 말했습니다.