• Journal of Welding and Joining
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• 제14권1호
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• pp.30-37
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• 1996

조선에서 추진되어온 용접로봇의 적용은 주로 대조립 용접공정의 자동화로서, 갠트리(Gantry)에 용접토치를 장착한 로봇을 설치하여 구성하였다. 이러한 시스템에 서의 용접은 로봇을 용접부위까지 이송시킨 후 로봇의 구동으로 용접을 수행하거나, 또는 로봇과 캔트리의 동시 구동으로 용접을 수행하기도 한다. 또한 이 공정은 복잡 한 용접구조물을 OLP(Off-Line Programming)를 이용하여 교시하므로서 효과적인 자동 화 시스템의 구성이 가능할 수 있었다. 소조립 공정은 대조립공정과 비교하면 더 간단 한 부재의 용접이라 할 수 있으나 공정과 공장의 생산방법에 따라 자동화의 어려움은 따른다. 적용되는 매니프레이타는 소조립 공정의 특성에 맞게 그 형태가 설계되어야 하고 이를 운용하는 시스템은 소조립 생산방법에 맞게 통합, 개발되는 Task-Based System"이 되어야 한다. 특히 소조립 공정은 대조립 공정과 달리 여러가지 용접 판넬 을 동시에 이송시킨 후 용접함으로서 OLP의 직접 적용을 어렵게 하는 요인이 있어 이것을 해결하는 것이 생산성을 증가시키는데 적지 않은 영향을 미친다 하겠다. 이 글에서는 소조립 용접 자동화를 구성하기 위해 필요한 젓으로서 소조립 용접 공정을 소개하고, 공정의 특성에 맞도록 설계된 매니퓰레이타 시스템과, OLP, 판넬인식, 자동 교시 모들로 이루어지는 작업인식 시스템에 관해 기술한다.기술한다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.42-42
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• 2010

알루미늄 합금은 질량 대비 강도가 우수하고 내식성 및 저온 특성이 양호하여 구조재로서 널리 사용되고 있다. 또한 그 사용 추세가 점점 증가 하고 있으며 알루미늄 합금의 용접을 위해 현재까지 다양한 용접 공정이 적용되었다. 일반적으로 GMAW, GTAW 등의 아크 용접과 박판의 경우 저항 점용접, 그 외의 $CO_2$ laser, Nd:YAG laser와 같은 고밀도 에너지 용접 공정에 의한 연구 결과들이 많이 발표 되었다. 하지만 알루미늄 합금의 특성 상 용접부에 기공과 균열과 같은 결함들이 각 공정에서 많이 발생하며 이러한 결함을 감소시키기 위한 용접기술에 관해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 GMAW, Plasma-GMAW 공정을 적용하여 알루미늄 합금의 용접특성을 비교하였다. 알루미늄 합금 Al 5052, Al 6061 4mm 두께 모재에 대해 BOP(Bead On Plate) 용접실험을 실시하였으며 생산성 측면에서 각 공정에 따라 완전 용입 시 최대 용접 속도를 측정하여 비교하였다. 용접 품질 측면에서는 비드 표면 및 단면을 검사하고 인장시험을 수행하였으며, 용접 기공과 균열을 X-ray 촬영을 통해 비교하였다. 또한 고속카메라 촬영을 통해 용접 중 플라즈마로 인한 산화막 제거 효과를 확인하고 각 공정별 용접 시작부의 아크 안정성을 평가하였다. 인장시험 결과 모든 모드에서 모재에서 파단됨을 확인 하였고, Plasma-GMAW 공정의 경우 플라즈마의 예열효과로 인하여 GMAW 보다 완전용입 기준 용접속도가 빨랐으며, 청정작용도 우수한 것으로 확인되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.20-20
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• 2009

저항 점 용접은 1930년대에 Thomson에 의해 방법이 제안된 이후로 자동차, 전자, 항공기, 철도산업등에서 박판 금속(sheet metal)의 접합에 가장 널리 사용되고 있는 공정이다. 특히 자동차 차체와 같이 대부분 박판으로 구성되는 구조물에서는 저항 점 용접의 사용 범위가 매우 넓기 때문에 자동차 산업에서는 가장 기본적인 근본 기술 중의 하나로 인식되고 있다. 보통 자동차 한대를 생산하는데 소요되는 저항 점 용접 타점은 3000~4000개 정도로 자동차 차체 용접 공정의 대부분을 차지하고 있다. 또한 로봇과 연동된 자동화 공정으로 적용되고 있다. 최근의 자동차 차체를 구성하는 금속 재료가 자동차의 경량화, 친화경 소재의 사용자의 요구로 인해 새로운 강판이 사용된다. 자동차의 연비 향상을 위해서 다른 방법보다 자동차의 무게를 감소시키는 것이 가장 효율적이고, 쉽기 때문에 고장력 강판의 사용이 급속하게 증가하고 있다. 뿐만 아니라 차제의 부식성, 내마모성 향상을 위해 도금 처리된 강판의 사용도 활발하게 이루어지고 있다. 최근에 도장 공정 감소를 위해 도금 처리위에 도료 착색을 용이하게 하는 도료의 일부를 금속 표면에 처리된 강판의 개발도 진행되는 등 금속 소재의 변화가 다양하게 진행되고 있다. 이러한 새로운 강종은 기존의 AC 용접이나 DC 용접으로는 용접성 확보에 어려움을 가지고 있어, 새로운 저항 점 용접 공정의 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 저항 점 용접 공정의 개선을 위해서 인버터 저항 점 용접기에서 용접 공정 중 전류를 제어하기 위한 효율적인 제어기 개발 방법과 개발된 제어기를 바탕으로 용접 중에 용접부의 품질을 예측하여, 용접 전류 및 가압력을 실시간 제어하여 안정적인 용접부의 품질을 갖질 수 있는 지능형 저항 점 용접기의 적응 제어기를 개발하는데 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.243-245
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• 2004

가속기의 저장링 및 빔라인에는 방사광을 차단 혹은 일부 통과 둥의 목적으로 Photon Absorber와 같은 진공 부품이 사용되고 있으며, 이는 일반적으로 구리와 스테인리스 스틸 등의 이종재료를 브레이징 공정을 이용하여 제작함으로써 부품이 구조적 건성의 확보와 더불어 진공환경 및 수밀을 유지하고 있다. 그러나, Photon Absorber는 사용 용도에 따라 구조적 형상이 서로 다르기 때문에 브레이징 공정을 적용하는 경우, 상대적으로 제품 생산가격의 상승, 유지보수 및 제작불량에 따른 공정 제어의 어려움이 나타나고 있다. 본 연구에서는 스테인리스 스틸 (STS 304)과 구리(OFHC Copper)의 이종금속에 접합에 GTAW 용접 공정 기술을 적용하여 제반 용접공정에 따른 용접부 성능 및 진공 특성 등을 검토하였다. 용접봉 (ER CuSi-A)을 직접 사용하여 이종 재료의 시험편에 GTAW 용접을 적용한 결과, 진공 누설율은 $1{\times}10^{-10}\;Torr{\cdot}l/s$ 이하를 얻을 수 있었으며, 용접 접합부의 인장강도 210 MPa로써 구리 모재와 유사한 기계적 특성을 나타내었다.

• 광학세계
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• 제13권2호통권72호
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• pp.49-55
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• 2001

레이저 용접은 매우 작은 점으로 집속된 높은 밀도의 에너지로 재료를 용융시키는 용접방법으로, 좁고 깊은 용접부를 얻을 수 있으며 출력만 충분하면 단 1회의 용접으로도 상당히 깊은 용접부를 쉽게 얻는다는 장점이 있다. 레이저 용접의 원리와 특징, 레이저 용접 공정 변수, 레이저 용접공정의 관리, 산업현장에서의 레이저 용접기술 적용 현황을 알아본다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제2권6호
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• pp.38-49
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• 1996

본 논문에서는 시각 인식 기술을 이용한 자동화된 생산기술 분야로, 전자회로 기판 생산 공정과 용접 공정을 예롤 들었으며, 각 분야에서의 연구 동기 및 현황을 소개하고 최근 사용되고 있는 기술에 대해 논하였다. 여기서, 전자회로 기판 생산공정에 적용된 시각 인식 기술로는 인쇄 회로 기판(PCB)의 도체 패턴의 양/불량 판정 검사, FIC부품의 인식 및 리드 검사, FIC부품의 장착상태검사, 장착 후의 납땜 검사 등을 다루었으며, 용접 공정에 대한 기술로는 맞대기 용접에서의 용접선 추적, 고주파 전기저항 용접으로 생산되는 강관의 용접품질 검사 등을 다루었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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• pp.33-33
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• 1998

용접 공정은 우주 항공 산업 분야에서 금속 구조물의 확실한 기밀 보장을 위해 필수적인 매우 중요한 공정 중의 하나로서 특히 새로이 개발되는 비강도가 높은 신소재의 경우일수록 그 재료에 대한 용접성이 주요 해결 과제이다. 용접 공정에서 모재는 국부적으로 용융 온도 이상으로 가열되었다가 급히 냉각되기 때문에 열 사이클은 용접부의 크기, 형상 및 용접 공정에 따라 큰 차이를 보이며, 제품 품질에 큰 영향을 끼치고 있다는 것은 널리 알려진 사실이다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.28-28
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• 2009

최근 전세계적으로 유가 상승 및 배기가스 배출 저감과 관련된 각종 환경규제에 대응하기 위하여 선진 자동차회사들은 $CO_2$ 배출 저감 기술과 기존 내연기관 차량의 연비향상을 위해 엔진성능 개선, 구동시스템의 최적화, 차량 경량화, 공기저항 감소 등에 초점을 맞춰 차량의 연비향상과 배기가스 규제에 대응하고 있다. 특히, 자동차 중량의 30%를 차지하는 차체의 경량화는 엔진효율을 높여 자동차의 성능향상을 극대화시키고, 그로 인해 연비향상을 도모할 수 있으므로 환경오염 방지와 연료절감에 가장 적합하고 효과적인 방법이다. 이에 기존의 강재에 비해 비중이 낮으면서 유사한 강도와 내식성이 뛰어난 알루미늄 합금의 차체 적용에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 자동차 Door에 알루미늄 합금(Al 5052)의 적용 가능성을 판단하기 위해 반응표면분석법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정변수를 최적화하였다. 첫째, 저입열 Pulse MIG 용접에서 용접 공정 변수(용접전압, 용접속도, Gap)의 변화가 비드 형상에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 요인분석법을 이용하여 용접 공정 변수와 비드 형상 변수와의 주효과와 교호작용효과를 분석하였고, 이를 통해 비드 형상 변수에 영향을 크게 미치는 용접 공정변수를 선별하여 다중회귀분석을 통해 용접 공정 변수 변화에 따른 비드형상 예측 회귀모델을 제안하였다. 둘째, 자동차 Door 생산 현장에서 박판 알루미늄 합금 겹치기 용접 이음부의 0~1 mm 갭 발생에 대해 강건한 용접조건을 제시하기 위해 반응표면법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정 변수를 최적화하였고, 그 적용 가능성을 확인하였다.

• 오토저널
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• 제3권1호
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• pp.19-26
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• 1981

자동차제조에 있어서의 용접은 신뢰성 양산과 생력화에 대응하여 접합 조립하는 방법으로 특이한 분야를 형성하여 발전되었다. 예를 들면, 자동차의 생산은 기본적으로 양산체제를 갖추고 있 어서, 일반적으로 노동집약형 산업이라고 불리어지며 그 제조공정을 보면 stamping press 공정과 같이 용접공정도 비교적 장치산업적인 분야로 빠르게 자동화나 성인화 내지 무인화로 진행되고 있다. 자동차용접은 사람이 portable spot welder로 한점씩 용접하지만 양산에 대비한 합리화와 안정화를 위하여 다점용접 (multi spot weld)라는 자동화공법의 도입이 불가피하며 금일의 자 동차생산에 있어서 상식화가 되고 있다. 이것은 한개의 차체라면 차형의 대조 또는 press panel의 수에 따라 차이가 조금 있으나 약 4-5 천점의 점용접이 필요하기 때문에 여러 가지 반송장치와 조합하여 대규모의 line설비로 발전되어 가고 있다. 이와 같이 용접공정의 자동화는 생산성을 높이는 반면에 전용성이 높기 때문에 설계변경에 대한 초기투자의 용접설비 대부분을 갱신하여야 하는 새로운 투자의 필요문제가 증대되었다. 이러한 전용설비에 대한 유연성을 가미한 자동차로 지향되어, 그 한 방법으로 산업용 robot가 도입되었다. 근래에 와서는 자동차제조에 있어서 새 로운 용접기술을 합리적으로 효과있게 적용하는 기술이 금후의 연구과제라 하겠다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.21-30
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• 2017

현재 국내에서 공장 보수용접이 가장 많이 이루어지고 있는 선박 엔진 부품은 피스톤 크라운과 배기밸브이다. 또한 선박 엔진 밸브와 크랭크 축 등의 경우에는 신규 부품에서도 성능향상을 위해 표면개질방법으로 오버레이 용접이 시공되고 있다. 용착률을 높이는 고능률 오버레이 용접 공정으로 Hot Wire GTAW, Cold Tandem GMAW, Band Arc SAW, Tandem SAW법이 개발되어 있고, 용사방법으로 PTA공정이 현장에서 많이 시공되고 있다. 입열량 제어가 용이한 공정으로 GMAW-Pulse, CMT 용접공정이 있다. 엔진 배기밸브의 보수를 위한 오버레이공정에서 열영향부에 가까운 모재 내에 액화균열이 발생하는 경우가 있어 주의를 요한다. GMAW-Pulse 공정과 CMT공정에서는 입열량 제어가 용이하여 높은 용착속도를 유지하면서도 액화균열의 발생 없이 엔진 밸브의 보수 또는 표면 개질 목적으로 시공이 가능하다. 최근에 국내에서 고능률 용접 공정으로 선박엔진의 보수 또는 표면 개질 목적으로 사용 가능한 Super-TIG 용접공정이 개발되어 있다. 이 공정은 아크를 플라즈마 스트림이라고 보고 전류증가에 따라 커지는 아크압력을 막으면서도 용가재의 용융 효율이 극대화 되도록 폭이 큰 C형의 오목한 용가재를 발명하여 용착률을 획기적으로 향상시킨 용접공정이다.