용접 로봇에 대한 자세한 정보

용접 로봇 응용 기술은 로봇 기술, 용접 기술, 그리고 시스템 엔지니어링 기술의 융합입니다. 용접 로봇이 실제 생산에 적용되어 그 장점을 최대한 발휘할 수 있을지 여부는 이러한 기술들의 공동 발전에 달려 있으며, 시스템 엔지니어링 기술은 로봇 기술과 용접용 접착제 기술에 대한 것입니다. 현재 용접 공정은 산업 생산의 주류 공정으로 급속히 자리 잡고 있으며, 용접 품질과 용접 생산성은 어느 기업도 간과할 수 없는 중요한 문제입니다. 따라서 용접 로봇의 광범위한 적용은 필수적입니다.

산업용 로봇의 특징

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1. 유연성

로봇은 6자유도를 갖춘 CNC 3차원 작업 기계로, 용접 토치 위치의 접근성뿐만 아니라 용접 토치의 각도 변경까지 구현할 수 있습니다. 기존 공작 기계와 비교할 수 없을 정도의 정확도를 자랑하지만, 용접 생산에 있어 로봇의 반복성은 충분히 검증되었습니다.

운영 측면에서 장비 구매와 생산 간의 균형은 기업에게 매우 중요합니다. 시장의 영향 외에도 제품 교체 주기가 상대적으로 짧아지고 있습니다. 특수 용접기를 용접 생산에 사용하는 경우, 제품 변경 시 특수 용접기가 제품 변화에 신속하게 대응하기 어려워 신제품 출시 속도가 느려집니다. 이러한 지연은 기업의 급속한 발전에 심각한 영향을 미칠 가능성이 높습니다. 용접 생산에 로봇을 활용하면 기업은 새로운 프로그램만 구축하면 신제품 생산을 실현할 수 있어 시장 기회를 포착할 수 있습니다.

2. 인간-기계 대화

인간-기계 대화는 자동화 증대를 의미하며, 이는 효율성과 이점을 가져다줍니다. 인간-기계 대화는 "명령"과 "감지"의 교환이며, 그 발전은 감지 기술의 발전에 달려 있습니다. 현재 용접 로봇 작업대에는 점점 더 다양한 센서가 사용되고 있습니다. 예를 들어, 용접 공정 추적은 전류 감지 장치를 통해 구현될 수 있으며, 용접 이음매 위치 감지는 시각 센서를 사용하여 구현될 수 있습니다.

3. 응용 프로그램 기능

오토바이, 건설 기계, 가구 공장, 선반, 철물, 조선, 난로, 철도 기관차 등 다양한 산업 분야에서 용접 로봇을 사용합니다. 자동차는 용접 로봇을 가장 많이 사용하는 산업이자 가장 일찍 사용하는 산업입니다. 자동차 제조 및 부품 생산 기업의 용접 로봇은 전체 용접 로봇의 76%를 차지합니다. 자동차 산업에서 스팟 용접 로봇과 아크 용접 로봇의 비율은 3:2이며, 다른 산업에서는 주로 아크 용접 로봇을 사용합니다.
(2) 1990년대 이후 선진기술, 생산장비, 공정장비의 도입으로 우리나라 자동차 제조수준이 대량생산으로 급속히 향상되었으며, 외국의 용접로봇이 대량으로 중국에 진출하였습니다.
(3) 우리나라의 용접장비 수준, 전후공정장비 제조수준, 시스템 통합능력 사이에는 여전히 큰 격차가 존재하며, 이는 국내 다른 산업의 로봇 발전을 직접적으로 제한하고 있습니다.
(4) 로봇에 대한 모든 사람의 이해는 아직 충분하지 않습니다. 일부 사람들은 로봇에 대한 요구 사항이 너무 높아 어떤 제품이든 용접이 가능하다고 일방적으로 믿고 있습니다. 사용하는 로봇의 품질은 기업의 제조 수준을 나타냅니다. 따라서 기업은 로봇 용접 생산 요구 사항을 충족하기 위해 제조 수준을 향상시켜야 합니다.

TIG 용접기
TIG 용접기

용접 로봇의 응용 기술 분석

1. 로봇과 용접장비의 공동개발

지난 몇 세대 로봇의 개발은 용접 파라미터의 점진적 조정, TIG 용접 중 위빙 동기화 기술을 활용한 간헐적 와이어 충진 용접, 아크 용접 센서(아크 용접 추적) 기능, 용접 실시간 모니터링 기능 등 용접에 특화된 여러 기능을 수행하는 용접 장비 개발을 기반으로 진행되어 왔습니다. 이러한 기능들은 용접 공정의 요구에 따라 개발되었습니다.

마찬가지로 용접 장비 제조업체들은 로봇 자동 용접을 실현하기 위해 용접 전원 설계에도 많은 개선을 이루어 왔습니다. 예를 들어, 로봇은 용접 이음매 위치에 사용되는 고전압을 감지할 수 있으며, 용접 전원은 로봇에 내장되어 있습니다. 로봇과의 통신 인터페이스는 한편으로는 편리하고 빠른 통신 인터페이스를 채택하고 있습니다.

2. 생산 효율 향상을 위한 용접 로봇의 적용

(1) 정밀도 향상 및 고속용접 확보

생산에 로봇을 적용한다는 것은 높은 효율과 높은 용접 품질을 추구한다는 것을 의미합니다. 따라서 모든 로봇 제조업체는 용접 속도의 혁신을 추구하고 있으며, 로봇의 궤적 제어 정밀도는 고속 용접을 위한 확실한 보장입니다.

(2) 듀얼 머신 연동 용접 기능

때로는 긴 공작물을 접하게 되는데, 용접 부위가 공작물 양쪽 끝에 분산되어 있습니다. 한 대의 로봇으로 용접할 경우, 양쪽 끝을 동시에 용접하는 방식이 달라 용접 변형이 일정하지 않아 공작물이 길이 방향으로 뒤틀리고 변형됩니다. 이렇게 되면 용접된 공작물이 치수 요건을 충족하기 어렵습니다. 이러한 공작물의 경우, 두 대의 로봇을 동시에 사용하여 동시 용접을 수행하는 경우가 많으며, 이를 통해 두 대의 로봇으로 구성된 듀얼 머신 협동 용접 기술이 발전하고 있습니다. 이 기술은 자동차 리어 액슬과 머플러 용접에 자주 사용됩니다.

로봇 2대는 로봇의 외축에 의해 구동되는 포지셔너 1대에 해당합니다. 작업물에는 포지셔너 길이를 따라 배치된 두 개의 거울 대칭 부품이 있습니다. 두 개의 유사한 거스 용접에는 포지셔너에 두 대의 로봇이 필요합니다. 회전하면서 동시에 조정된 용접을 수행할 수 있으므로 용접 생산 효율을 두 배로 높일 수 있습니다.

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게시 시간: 2022년 8월 4일