[논문]LCD 로봇 주요 프레임에 대한 설계 최적화 및 용접부 수명평가

한성욱; 강윤식; 김태현; 김상현

doi:10.3795/ksme-c.2017.5.2.089

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LCD 로봇 주요 프레임에 대한 설계 최적화 및 용접부 수명평가
Design Optimization and Endurance Assessment of Weld Area for LCD Robot Frame 원문보기

대한기계학회 논문집. C, 산업기술과 혁신, v.5 no.2, 2017년, pp.89 - 95

한성욱 (현대중공업 로보틱스연구실) , 강윤식 (현대중공업 로보틱스연구실) , 김태현 (현대중공업 로보틱스연구실) , 김상현 (현대중공업 로보틱스연구실)

초록
AI-Helper

제품을 개발하는데 있어서 경량화와 원가절감이라는 두가지 요소는 가장 중요한 화두이다. 특히 대형 LCD 로봇은 최대 $3{\times}3m$ 이상의 글라스를 7m 높이까지 상하, 전후로의 직선운동과 선회축을 중심으로한 회전운동을 하면서 작업공정간 이송을 가능케 하는 대형 구조물이다. 따라서 지나치게 무거울 경우에는 클린룸내 설치에 문제가 있을 수 있고 반송물의 정확한 이송을 위하여는 고강성이 요구되며 대량 생산을 위한 연속작업을 충분히 감당할 수 있는 내구강도를 확보하여야 한다. 따라서 경량화, 고강성, 고강도 제품에 대한 요구는 갈수록 증가하고 있다. 현재 개발되고 있는 11 세대 대형 LCD 승강프레임은 이러한 요구조건을 충족하기 위하여 최적설계 기법을 적용하여 기존 제품 대비 경량화와 고강성 요구조건을 만족하였으며 용접부에 대한 상세 수명평가로 내구강도에 대한 신뢰성을 확보하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

LCD robot vertical frame lets a arm assembly with glass substrate move up and down, so it must have high stiffness and strength. We applied new manufacturing process by using design optimization process such as topology and size optimization in order to satisfy the request of high stiffness and light weight. The proposed model should be evaluated for endurance strength. Therefore fatigue assessment for weak point of aluminum welding area of vertical frame studied with hot spot stress approach. And the actual stress measuring from test was compared and evaluated with the dynamic stress calculated from multi-body dynamics considering flexible body.

주제어

참고문헌 (3)

Altair Hyper Works, 2011, "Optistruct Optimization," Altair Engineering Inc.
Ko, J. B. Lim, Y. H. and Lee, D. C., 2010, "Analysis of Durability of Torsion Beam Axle Using Modal Stress Recovery Method," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, pp.1339-1344.
Hobbacher A., 2006, "Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components," International Institute of Welding, doc. XIII-1965r14-03/XV-1127r14-03, pp. 21-22, 30-33.

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