• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.338-344
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• 2010

선박 블록의 용접 공정에서는 용접선의 양쪽 끝이 벽에 의해 막혀있는 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 벽이 있는 환경에서 맞대기 용접의 자동화를 위한 용접선 검출 시스템을 개발하였다. 용접선 검출 시스템은 벽에서 캐리지의 위치를 측정하고, 초층의 용접선을 검출하게 된다. 시스템은 레이저 변위센서와 초음파센서로 구성되어 있다. 레이저 변위센서는 모터에 의해 회전 왕복 운동하며 용접 모재까지의 거리를 측정하게 되고, 초음파센서는 양쪽 벽면까지의 거리를 측정한다. 초음파센서로 측정된 거리정보를 활용하여 용접선의 X(주행)좌표와 용접 시작 및 끝 위치를 판별한다. 그리고 레이저 변위센서에 의해 측정된 거리정보와 센서의 자세정보를 활용하여 용접선의 Y(위빙), Z(높이)좌표를 검출하게 된다. 용접선 검출 시스템은 용접 캐리지와 독립적인 구동을 위해 DSP를 이용하여 별도의 제어기를 구성하였다. 용접 도중 용접선 검출 시스템과 용접 토치(Torch)와 간섭을 피하고, 측정 불가능한 구간이 발생하지 않도록 용접선 검출 시스템을 캐리지의 양쪽에 부착할 수 있게 설계하였다. 최종적으로 용접 캐리지에 부착하고 실험을 수행하여 개발된 용접선 검출 시스템의 효용성을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.113-117
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• 2007

현재 이동용 캐리지에 장착하여 사용하고 있는 용접기의 경우는 용접토치가 고정이 되어 비드 폭이 일정한 부분의 직선용접에 주로 사용되고 있다. 이러한 용접기는 비드 폭이 일정 폭 이상으로 큰 경우는 용접작업이 복잡해지고 여러 번 반복해서 위치를 바꾸어가며 용접을 해야 한다. 본 연구에서는 비드 폭이 넓은 곳에서 용접토치를 일정한 폭으로 움직여주는 기능을 갖도록 시스템을 구성하였다. 반자동 캐리지에 용접선 추적센서, 센서이동용 모터 슬라이드, 위치 추적용 로터리 엔코더 및 MCU(80C196KC)와의 인터페이스회로를 설치하여 자동으로 용접선을 추적할 수 있게 설계하고, 용접기의 위빙실험을 하여 그 성능을 실험적으로 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.17-22
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• 1997

ASME SA508 Class 3 원자로압력용기강을 대상으로, 용접열영향부(heat affected zone, HAZ)의 최고온도(peak temperature) 등온분포도(isothermal diagram)를 작성 및 해석하였고, 재현(simulated) 열영향부 시험편을 제작하여 미세조직검사 및 기계적특성 시험을 실시하였다. 그 결과, 최고온도 등온분포도를 이용하여, 미소열영향부(subzone of HAZ)의 미세조직(microstructure)에 미치는 예열(preheat)온도와 용접입열량(weld heat input)의 크기 효과를 예측할 수 있었다. 또한, 재현 HAZ 의 기계적특성 시험결과, 용접용융선(fusion line) + 1 mm 이내의 위치로 대표되는 열 cycle 조건에서는 모재보다 양호한 강도와 인성을 보였고, 용접용융선 + 2~3mm부근에서 가장 미세한 조직(fine tempered lower bainite)과 우수한 충격인성을 나타냈다. 한편, 용접용융선 + 약 5mm 위치에서의 열 cycle 을 재현한 시험편에서는 미세조직의 변화(spheroidization of carbides)와 함께 인성 및 기계적 특성이 저하하여 모재보다 낮은 값을 보이는 것을 발견할 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.557-562
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• 1996

조사전 및 감시시험시 용접열영향부(heat affected zone, HAZ)의 인성평가를 위해 제작되는 샤피(Charpy) 충격시험편의 노치(notch) 위치에 대하여 현재의 규정에 대한 타당성을 검토하였다. 적용규정은 HAZ 시험편의 노치위치를 용접용융선(fusion line, FL) ＋ 모재측 0.8 mm 로 제한하고 있다. 그러나, 본 연구결과, 이 부위는 다층(multipass) 용접시 후속열이력에 의해 결정립이 미세화되어, 인장강도와 경도 및 충격인성이 모재나 용접부에 비하여 양호하게 나타났다. 한편, FL ＋ 4 mm 이상의 다른 위치에서는 강도와 경도 및 충격인성이 모두 모재와 용접부에 비하여 낮은 값을 보였다. 이는 다층용접에 의한 후속열이력 및 용접후열처리(post weld heat treatment, PWHT)에 의해 금속조직학적 영향을 받은 것으로 판단되었다. 일련의 시험결과로부터, 조 사전 및 감시시험용 샤피충격시험편의 HAZ 에 있어서의 노치위치에 대한 현재의 규정을 재검토할 필요가 있음을 제안하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.556-560
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• 1993

최근 모든 산업에 있어서 자동화에 대한 요구가 높아지고 있다. 모든 자동화는 힘들고 어려운 작업을 기계가 인간을 대신하여 수행하며 품질 및 생산성을 향상시킨다는 관점에서 끊임없이 추구되고 있다. 용접 자동화도 그 예외는 아니어서 용접 구조물 제작의 경우, 임의의 용접 경로를 추적하는 방법과 공정 변수의 제어법 등이 현재 연구되고 있다. 특히 용접 공정중 용접선 경로 변화를 측정할 수 있는 센서가 용접 공정의 자동화에 필수적이다. 이러한 센서중에는 아크센서, 시각센서, 초음파센서, 레이저센서가 있으며, 이중 널리 이용되고 있는 것은 팁-모재간의 거리변화에 따른 전류 또는 전압 변화를 모델링하여 위치 정보로 이용하는 아크센서와, 카메라를 이용한 영상 정보를 처리함으로써 토치가 이동해야 항 위치를 찾는 시각센서가 있다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.248-248
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• 2000

본 연구는 조선 소조립, 판넬조립 등의 공정에서 발생되는 필렛 용접 부위의 용접 자동화를 위한 로봇 시스템 개발에 관한 연구이다. 조선등의 중공업 분야에서는 작업이 중량이고 대형임에 따라 로봇이 부재의 특정위치로 이동하여 작업해야 한다. 또한 작업대상의 형상이나 치수가 매번 변경됨에 따라 이에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 두 대의 로봇(2대x6축=12축)이 다축 문형 캔트리(4축)에 장착된 조선용 필렛용접 로봇 시스템(16축)을 개발하였다. 필렛용접부재를 중심으로 두 대의 로봇이 양쪽을 동시에 용접하는 방식으로 고속회전토치를 적용하여 위빙동작없이 원하는 용접각장(Leg Length)을 생성할 수 있다. 캔트리 시스템은 PC 기반의 별도 제어기로 구성하여 두 대의 로봇 제어기와 신호 입출력에 의해 동시동작이 가능하도록 하였으며, 작업장에 놓인 부재의 위치오차를 보장하기 위하여 시각센서를 적용하였다. 용접시작점의 위치보정을 위한 시작점 검출을 위해접촉센서(Touch Sensor)를 적용하였으며, 용접선 추적을 위해서 아크센서(Arc Sensor)를 적용하였다. 본 시스템 2000년 1월 제작 설치가 완료되어 현재 성능 테스트가 완료된 상태로 향후 생산현장에 적용될 계획이다.

• 한국생산제조학회지
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• 제9권3호
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• pp.160-168
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• 2000

Hydroforming is a metal forming process that enables circular metal tubes to be formed in to the parts with the complex cross section along the curved axial direction. Recently this hydroforming process is largely used for the production of the automotive parts. This paper presents the results of tube bending and hydroforming simulations in cases of the varying weld line positions of the tube. Ten cases of prebending and hydroforming simulations are carried out to find the optiaml weld line position.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.95-100
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• 2021

조선소에서 선체 블록과 용접 피더의 위치를 알면 작업자의 위치 정보를 쉽게 얻을 수 있다. 이 데이터는 작업장 안전 모니터링 시스템 구축에 매우 유용하다. 그러나 선체 구조와 용접 공정의 특수성 때문에 작업장에 고정 통신망을 적용하기 어렵다. 본 연구에서는 전용 통신선을 대신할 수 있는 유도 전력선 통신을 선체블록과 같은 금속매체에 적용하는 기술을 검토하였다. 용접기의 전원 케이블에 설치할 유도 결합기로 페라이트 코어를 사용하였고, 금속 블록의 지지대에 체결할 결합기로 나노 결정질 코어를 적용하였다. 제안된 커플러는 COMSOL AC/DC 모듈로 3차원 모델링 하였고 동작 원리를 시각화하기 위하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 알루미늄 프로파일을 사용한 금속블록 통신 성능 테스트에서 용접 전극의 블록 접촉으로 통신 채널이 형성되었을 때 대역폭은 6 Mbps 이상 유지되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권8호
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• pp.57-64
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• 2004

This study deals with the prediction of defect location which can be occurred in structure. The existing methods was very difficult to be applied to predict it, because of complex numerical formula. The triangulation method proposed in this study can predict the source location easily with small amount of data. The arrival time of wave can be directly converted into the distance between sensors. For this purpose, the propagation velocity was measured by Rayleigh wave, and the propagation behavior was analyzed. The welded workpiece is adapted to investigate for the consideration of jointed part in structure, The propagation velocity of signal was measured in welded workpiece and the revised algorithm of source location was proposed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1311-1316
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• 2010

본 연구에서는 316L 스테인리스강 테스트 시편으로 직선 슬롯(slot) 용접을 수행하고 X-선 회절법을 이용하여 용접 잔류응력을 측정하였다. 또한 3차원 유한요소해석을 통하여 슬롯용접을 모사하고 시편의 용접잔류응력 분포를 구하였다. 슬롯용접은 용접잔류응력 특성을 고찰하는데 있어 맞대기 용접에 비하여 고려할 변수가 적으며, 용접 시작부터 종료까지 용접잔류응력 분포 특성을 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다. 테스트 시편의 표면에서 용접잔류응력을 용접 시작부와 중간부분, 종료부의 세 위치에서 측정값과 해석값을 비교하였고 용접잔류응력 분포특성을 고찰하였다. 유한요소해석 결과로부터 시편 내부의 용접잔류응력 분포특성을 살펴보았다.