가반하중·리치
Payload / Reach
정의
로봇이 들 수 있는 최대 중량(가반하중)과 팔이 닿는 최대 거리(리치). 로봇 기종 선정의 1차 기준이 되는 두 사양이다.
자세한 설명
가반하중(payload)은 손목 끝에 걸 수 있는 최대 중량으로, 대상물만이 아니라 그리퍼·툴·케이블의 자중을 모두 합한 값이 기준이다. 또한 카탈로그 수치는 무게중심이 손목에 가까울 때의 값이라, 무게중심이 멀거나 관성이 큰 형상은 허용 모멘트·관성 한계에 걸려 실제로는 수치만큼 들지 못한다. 제조사의 하중 선도(무게중심 거리별 허용 하중 그래프)로 확인하는 것이 정석이다.
리치(reach)는 기저부에서 손목 기준점까지의 최대 도달 거리다. 다만 최대 리치 부근에서는 자세가 제한되고 정밀도·속도가 떨어지며, 몸통 근처에는 오히려 닿지 않는 사각 영역이 있어, 실제 작업은 작업 영역 도면상 여유 있는 구간에서 이뤄지도록 배치해야 한다.
선정 실무에서는 대상물+이펙터 합계 중량의 1.2~1.5배 여유, 작업 포인트가 리치의 70~80% 이내에 들어오는 배치가 무난한 기준으로 통용된다. 여유가 없는 선정은 진동·정밀도 저하·감속기 수명 단축으로 돌아오고, 과도한 여유는 투자비와 설치 공간 낭비가 된다.
실무 예시
12kg 주물 소재를 다루는 셀에서 가반하중 12kg 로봇을 선정했다가, 그리퍼 3kg을 더한 15kg이 사양을 초과해 한 등급 위(20kg급, 약 800만 원 추가)로 재선정한 사례가 있다. 반대로 2kg 부품에 50kg급 로봇을 쓰던 라인은 갱신 시 10kg급으로 낮춰 투자비를 40% 줄였다. 두 경우 모두 대상물+이펙터 합계와 하중 선도를 확인하는 기본 절차로 예방·개선된 문제였다.
실무 포인트
- 가반하중은 대상물+그리퍼+케이블 합계로 따진다 — 대상물 중량만 보고 선정하는 것이 최다 실수다.
- 무게중심이 손목에서 먼 형상은 하중 선도(모멘트·관성 허용치)를 반드시 확인한다.
- 작업 포인트를 리치의 70~80% 이내에 배치한다 — 최대 리치 부근 상시 작업은 정밀도·수명에 불리하다.
- 장래 품목(더 무겁거나 큰 제품) 계획이 있으면 선정 단계에서 반영한다 — 로봇 등급 변경은 셀 재설계로 이어진다.