• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.6 no.4
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• pp.517-522
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• 2011

Conventional projection welding systems suffer from lots of defective products caused by manual handling. In this paper, we introduce a projection welding system that performs automatic identification, welding and counting of components and products. The proposed system checks the existence and identifies placement of components to be welded by a vision camera. After welding of the components, it automatically updates product counts and dressing items. We show that the proposed welding system can reduce the defect rate and improve the productivity through experimental test with a existing system.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2000.10a
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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.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.4
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• pp.7-15
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• 1996

아크 용접 공정을 자동화하고 무인화하는 것은 용접 품질향상 및 생산성 향상 에 기여할 뿐만 아니라 용접숙련공의 감소문제에도 대처할 수 있기 때문에 중요한 것이라 생각된다. 그것을 위해 아크용접 분야에도 로봇의 도입이 급격히 증가하고 있는 추세이다. 그러나 현재 현장에 도입된 로봇은 주로 off-line으로 그 기능을 수행 하고 있기 때문에 생산성 향상 및 용접 품질향상 면에서 그 기능을 충분히 발휘하고 있지 못하고 있는 실정이다. 이런 단점을 극복하기 위해서는 센서의 도입과 그것을 이용하여 용접시스템을 퍼드백 루프로 구성할 필요가 있고 용접선 추적(seam tracking), 용융지 형상제어, 아크 길이 제어 등은 그 예라고 할 수 있다. 본논문에서 는 그동안 국내에서는 심도있게 취급되지 않았던 용융지 형상 제어시스템과 그것을 구성하기 위해 많이 사용되고 있는 비전센서에 관하여 서술한다.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.7
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• pp.539-545
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• 1994

레이저 가공은 60년대 초기 레이저가 기술적으로 가능해진 후 기초 연구단계를 거쳐 산업에 활 용되면서 활기를 띄기 시작하였다. 레이저 가공의 대표적인 것으로 절단을 꼽을 수 있으며 박 판절단의 경우 레이저는 이미 산업현장에서 굳건히 그 자리를 차지하고 있다. 레이저 용접의 경우에는 절단과 달리 기술적 문제점 등으로 인해 활용도가 낮은 편이나 점차 그 중요성이 인 식되고 있고 따라서 용접이 안고 있는 기술적 문제점을 해결하려는 연구개발과 기술적 시도가 활발히 추진되고 있다. 레이저 용접은 무엇보다도 자동화를 통해서만 활용이 가능하고 또한 이 로써 타 용접방법보다 경제적 우위를 점하게 된다. 따라서 용접을 이용한 대량생산품의 대표격인 자동차 제조에 레이저 용접을 활용하고자 하는 노력은 레이저 개발 이후 끊임없이 계속되었다. 레이저 용접의 활용이유는 이미 언급된 경제성외에도 경량화를 꼽을 수 있다. 본고에서는 레 이저 가공중 용접을 중심으로 구조물의 경량화 실례를 들어 방법을 제시하고, 이를 바탕으로 향후 폭넓게 적용될 수 있다는 가능성을 제시하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.3
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• pp.20-28
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• 1996

고밀도 에너지를 열원으로 이용하는 고출력 레이저로는 CO$_{2}$레이저와 Nd;YAG 레이저가 있다. 레이저는 열가공임에도 불구하고 빔의 스폿경을 작게하여 높은 에너지 밀도($10^{6}$ W/cm$_{2}$ 이상)을 얻을 수 있으므로 열영향이 작고 작은 변형범위내에서 용접을 할 수 있고 입력 에너지의 제어성이 좋아서 미세한 용접이 가능하게 하고, 빔폭 대비 용입깊이가 커서 깊은 용접 비드가 형성되며, 자동화가 용이하다는 장점이 있다. 특히 Nd;YAG 레이저의 경우는 광 섬유를 이용하므로서 에너 지의 시간 분할 및 에너지 분할을 할 수 있는 등 분기 및 배치가 용이하며 펄스의 활 용을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 결점으로도 맞대기 용접의 경우 갭의 여유가 판두께, 초점위치, 빔모드에 따라 변화하는데 이는 빔 스폿이 작음에 따른 장점이 단점으로 작용하는 경우이다. 레이저 용접부의 비드 폭이 좁기 때문에 인장 강도가 모재의 인장강도보다 밑도는 것도 겹쳐서 용접된 이음 부분의 인장강도에 있 어서 단점이 되고 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.10-10
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• 2009

파이프 용접은 중력의 영향으로 인하여 위치에 따라 같은 용접변수라도 비드 형상이 매우 달라 지게 된다. 또한 지금까지 많은 용접 기술자들이 위험하고 까다로운 환경에서 수작업으로 용접을 실행하였다. 따라서 이러한 이유로 용접 자동화 공정이 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 FCAW를 사용하여 파이프 모재 대신 필릿 평판을 아래보기, 위보기 자세를 포함하여 9개 자세에서 실행하였다. 용접 자세를 비롯한 용접 변수와 비드 형상 변수간의 관계를 비선형 회귀 분석과 구간적 3차 에르미트 보간법을 이용하여 주어진 용접 변수에서의 비드 단면의 형상을 예측하고, 비드의 결함 유무를 파악하였다. 이러한 방법을 통하여 자세에 따라서 용접 결함이 없는 용접 변수를 구할 수 있었다. 시각센서를 이용하여 용접 후 비드 형상에 대해 모니터링을 실시하였다. 모니터링의 알고리즘은 영상획득, 이진화, 세선화, 적응형 미디언 필터링, 적응형 허프 변환, 용접 결함 검출의 순서로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 보다 빠른 영상처리를 위하여 적응형 미디언 필터링을 제시하였다. 모니터링을 통하여 2차원 비드 단면뿐만 아니라, 디루니 삼각법을 적용하여 3차원으로 비드 표면을 표현할 수 있다. 보간법을 사용하여 얻은 비드 형상과 시각 센서를 통하여 얻은 비드 형상간의 비교를 통하여 본 연구의 적합성 여부를 확인하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.1
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• pp.453-458
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• 2016

One of the most common applications of machine vision is quality inspections in automated production. In this study, a welding inspection system that is controlled by a PC and a PLC equipped with a multi-camera setup was developed. The system was designed to measure the primary dimensions, such as the length and width of the welding areas. The TCP/IP protocols and multi-threading techniques were used for parallel control of the optical components and physical distribution. A coaxial light was used to maintain uniform lighting conditions and enhance the image quality of the weld areas. The core image processing system was established through a combination of various algorithms from the OpenCV library. The proposed vision inspection system was fully validated for an actual weld production line and was shown to satisfy the functional and performance requirements.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.185-190
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• 2003

At the present, a stud bolt welding was achieved by the manual method. The manual method caused many problems of work evasion. In order to work out these problems, an automatic welding system is designed for a stud bolt welding system. The system is composed of articulated type welding robot, stud gun, stud feeder, stud controller and various jig.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1333-1334
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• 2015

화력발전소 보일러 배관은 복합한 형상과 다양한 형태로 용접되어 발전소 외관을 감싸고 있다. 발전소 운전에 필수적인 부분을 차지하기 때문에 주기적으로 발전소 점검기간에 모든 용접부위를 검사하여 품질 이상 부분에 대해서는 교체 작업 및 보수 작업을 수행해야한다. 지금까지는 작업자를 통한 검사이다보니 부정확성과 반복 결과가 유지되지 않았다. 본 논문에서는 디지털 방사선 투과 검사모듈을 장착한 자동화 검사 플랫폼을 제안한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.13-19
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• 1995

A dual purpose robot automation system is developed for both arc welding and spot welding by one robot within a cell. The need for automation of both arc welding and spot welding processes is urgent while the production volume is not so big as to accommodate separate stations for the two processes. Also, space is too narrow for separate stations to be settled down in the factory. A spot welding robot is chosen and the functions for arc welding are implemented in-house at cost of advanced functions. For the spot welding, a single pole type gun is used and the robot has to push down the plate to be wolded, which causes the robot positioning error. Therefore, position error compensation algorithm is developed. The basic functions for the arc welding processes are implemented using the digital I/O board of robot controller, PLC, and A/D conversion PCB. The weaving pattern is taught in meticulously by manual teach. A fixture unit is also developed for dual purpose. The main aspects of the system is presented in this paper especially in the design and implementation procedure. The signal diagrams and sequence logic diagrams are also included. The outcome of the dual purpose welding cell is the increased productivity and good production stability which is indispensable for production volume prediction. Also, it leads to reduction of manufacturing lead time.