트레이(Tray)

자동화 설비에서는 제품을 하나씩 직접 이송하는 대신, 여러 개의 제품을 일정한 배열로 담아 이동시키는 경우가 많습니다.

이때 제품을 담아 이송하거나 보관하고, 필요할 때 설비에서 다시 공급할 수 있도록 만든 용기가 트레이(Tray)입니다.

한 줄 정의

트레이(Tray)는 제품이나 부품을 일정한 위치와 방향으로 담아 이송·보관·공급하기 위한 용기 또는 받침 구조입니다.

트레이(Tray)란?

트레이(Tray)는 여러 개의 제품이나 부품을 정해진 배열과 위치로 담아 이동하거나 보관하기 위한 구조물입니다.

자동화 설비에서는 단순히 제품을 담는 용도뿐만 아니라, 제품의 방향과 위치를 일정하게 유지하거나 다음 공정에서 쉽게 픽업할 수 있도록 설계하는 경우가 많습니다.

따라서 트레이는 제품을 담는 용기이면서 동시에 제품의 위치를 결정하는 하나의 치구 역할을 하기도 합니다.

쉽게 생각하면

마트에서 사용하는 계란판을 생각하면 쉽습니다. 여러 개의 계란을 일정한 위치에 하나씩 담아 이동할 수 있도록 만들어져 있습니다. 자동화 설비의 트레이도 비슷하게 제품을 일정한 위치에 담아 한꺼번에 이동하거나 보관할 수 있도록 만들어집니다.

자동화 설비에서 트레이를 사용하는 이유

트레이를 사용하면 제품 하나하나를 개별적으로 다루는 것보다 제품의 정렬과 이송을 쉽게 관리할 수 있습니다.

여러 제품을 한꺼번에 이송할 수 있습니다.
제품의 위치와 방향을 일정하게 유지할 수 있습니다.
로봇이나 픽앤플레이스 장치가 제품을 쉽게 집을 수 있습니다.
제품을 임시 보관할 수 있습니다.
공정 사이에서 제품을 버퍼링할 수 있습니다.
제품의 품종이나 생산 단위를 구분하기 쉽습니다.

자동화 설비에서 트레이의 주요 용도

1. 제품 이송

트레이에 제품을 담은 상태로 컨베이어나 이송 장치를 이용해 다음 공정으로 이동시킬 수 있습니다.

특히 제품의 형상이 작거나 여러 개의 제품을 동시에 처리해야 하는 경우 유용합니다.

2. 제품 보관

생산 전후의 제품을 트레이에 담아 임시로 보관할 수 있습니다. 여러 개의 트레이를 쌓아두면 공간을 효율적으로 사용할 수도 있습니다.

3. 제품 위치결정

트레이 내부에 제품 형상에 맞는 포켓이나 가이드를 만들어 제품이 항상 일정한 위치에 놓이도록 할 수 있습니다.

이 경우 트레이 자체가 제품의 위치결정 기준 역할을 하게 됩니다.

4. 로봇 픽업

로봇이 트레이에 배열된 제품을 순서대로 픽업하도록 구성할 수 있습니다. 이때 제품의 위치가 일정해야 하므로 트레이의 포켓 정밀도와 반복정밀도가 중요합니다.

5. 공정 간 버퍼

앞 공정과 뒤 공정의 생산 속도가 다를 경우 트레이에 제품을 임시 저장하여 공정 사이의 속도 차이를 흡수할 수 있습니다.

트레이의 구조

트레이의 형태는 제품의 크기와 형상, 이송 방법, 픽업 방법에 따라 달라집니다.

외곽 프레임 : 트레이 전체의 형태와 강성을 유지합니다.
포켓(Pocket) : 제품이 들어가는 개별 공간입니다.
가이드 : 제품이 정해진 위치에 놓이도록 안내합니다.
스토퍼 : 제품이나 트레이의 위치를 제한합니다.
손잡이·그립부 : 사람이 취급하거나 로봇이 잡을 수 있도록 구성할 수 있습니다.
위치결정 홀 : 설비에서 트레이의 정확한 위치를 결정할 때 사용합니다.

트레이의 종류

1. 제품 수납용 트레이

여러 개의 제품을 일정한 배열로 담아 보관하거나 이송하는 가장 일반적인 형태입니다.

2. 작업용 트레이

트레이에 제품을 올려놓은 상태에서 조립, 검사, 가공 등의 작업을 수행하는 형태입니다.

3. 검사 트레이

비전 검사나 치수 검사 등을 위해 제품을 일정한 위치에 배치하는 트레이입니다. 제품의 위치와 자세가 일정해야 하므로 포켓의 형상과 위치 정밀도가 중요합니다.

4. 이송 트레이

컨베이어나 리니어 이송 장치 등을 통해 제품을 다음 공정으로 이동시키는 데 사용합니다.

트레이 설계에서 중요한 요소

제품과 포켓 사이의 여유

제품이 포켓에 들어갈 때 너무 빡빡하면 삽입이나 배출이 어려워지고, 너무 넓으면 제품이 흔들리거나 위치가 틀어질 수 있습니다.

제품의 위치결정

후공정에서 로봇이나 실린더가 제품을 픽업한다면 제품이 항상 동일한 위치에 있어야 합니다. 따라서 기준면, 가이드, 스토퍼 등을 이용하여 제품 위치를 결정하는 것이 중요합니다.

트레이 자체의 위치결정

제품뿐만 아니라 트레이 자체도 설비에서 정확한 위치에 정지해야 합니다. 특히 비전 검사나 정밀 픽업에서는 트레이의 위치 오차가 제품 위치 오차로 그대로 전달될 수 있습니다.

강성

트레이가 휘거나 변형되면 제품의 높이와 위치가 달라질 수 있습니다. 제품 무게와 이송 방법을 고려하여 적절한 두께와 보강 구조를 선정해야 합니다.

재질

트레이는 플라스틱, 알루미늄, 철판 등의 다양한 재질로 제작할 수 있습니다. 제품의 무게, 정전기, 내마모성, 세척성, 온도 등을 고려하여 재질을 선택합니다.

트레이와 매거진(Magazine)의 차이

트레이와 매거진은 모두 제품이나 부품을 담는 용도로 사용되지만 역할에는 차이가 있습니다.

구분	트레이(Tray)	매거진(Magazine)
주요 역할	제품을 담아 이송·보관	제품을 일정한 순서와 위치로 저장·공급
형태	평판 또는 포켓 배열 형태가 많음	수직·수평으로 여러 제품을 적층하는 구조가 많음
제품 취급	여러 제품을 동시에 취급하기 쉬움	제품을 하나씩 공급하기에 유리

실제 설비에서는 트레이를 여러 장 적층하여 매거진처럼 사용하는 경우도 있기 때문에 두 용어의 경계가 항상 명확한 것은 아닙니다.

트레이와 스토커(Stacker)의 관계

트레이 자체가 제품을 담는 부품이라면, 스토커(Stacker)는 여러 트레이 또는 제품을 적층하고 보관하거나 공급하는 장치라고 볼 수 있습니다.

예를 들어 빈 트레이를 스토커에 적재하고, 설비가 한 장씩 꺼내 제품을 공급한 뒤 작업이 끝난 트레이를 다시 적재하는 방식으로 구성할 수 있습니다.

설계 TIP

트레이를 설계할 때는 단순히 “제품이 들어가는가?”만 확인하지 말고, “제품이 정확한 위치에 들어가는가 → 안정적으로 이송되는가 → 쉽게 픽업되는가 → 빈 트레이를 다시 처리할 수 있는가”까지 전체 공정을 연결해서 확인하는 것이 좋습니다.