초록 ▼

본 국제공동연구를 통하여, 당 실에서는 박판 맞대기 용접공정을 자동화할 수 있는 용접 jig와 DC 모터로 구동되는 대차를 개발 제작하였고, laser sensor와 토치의 위치를 제어하기 위하여 servo 모터가 달린 XY cross slide를 새로이 개발 제작설치하였으며, PC에는 axis calculator board 와 PIO 보드를 삽입하여 2축 servo 제어장치를 개발제작하였다. 캐나다의 Servo Robot사측에서는 국내업체 실정에 맞는 저가 보급형 laser sensor(BIP-60)와 controller(SMAR

본 국제공동연구를 통하여, 당 실에서는 박판 맞대기 용접공정을 자동화할 수 있는 용접 jig와 DC 모터로 구동되는 대차를 개발 제작하였고, laser sensor와 토치의 위치를 제어하기 위하여 servo 모터가 달린 XY cross slide를 새로이 개발 제작설치하였으며, PC에는 axis calculator board 와 PIO 보드를 삽입하여 2축 servo 제어장치를 개발제작하였다. 캐나다의 Servo Robot사측에서는 국내업체 실정에 맞는 저가 보급형 laser sensor(BIP-60)와 controller(SMART-BOX & SMART-BOARD)를 개발하여 당 실에 제공하였으며, 또한 laser vision sensor에 의해 측정된 용접접합부의 형상중에서5.5 gap과 mismatch의 크기에 따라, 용접기에서 출력되는 용접전압, 전류 또는 wire-feeder의 속도 제어가 가능하도록하는 용접조건제어 프로그램도 개발하였다. 당 실에서는 이 시스템들을 연결조합하여 1차년도 목표인 laser vision system을 이용한 박판 맞대기 용접자동화 장치를 완성하였다.

Abstract ▼

In our side, a welding jig which is composed of a DC motor driven carriage and servo motor driven XY cross slide by which torch position can be compensated above the seam line of tight butt joint were newly designed and manufactured. And the PC based 2 axes servo control system which includes a axis

In our side, a welding jig which is composed of a DC motor driven carriage and servo motor driven XY cross slide by which torch position can be compensated above the seam line of tight butt joint were newly designed and manufactured. And the PC based 2 axes servo control system which includes a axis calculator board and a PI0 board was also developed. In Servo Robot's side, a low cost laser sensor (BIP-60) and controller (SMART-BOX & SMART-BOARD) which can be adopted to factories economically were developed and provided for our side. And the adaptation software which can control welding conditions, like arc voltage, current and speed of wire-feed by measuring the gap and mismatch of joint. Finally, the automatic welding system for tight butt joint by using laser vision system was integrated and completed as a target of 1st year project.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...15
• 제 2 장 용접선 추적을 위한 센서...18
• 2.1 용접선 추적용 센서...18
• 2.1.1 기계적 Guide Roller...18
• 2.1.2 전기신호 검출 접촉 Probe...19
• 2.1.3 광학식 센서...19
• 2.1.4 전자기 센서...21
• 2.1.5 아크현상을 이용하는 방법...24
• 2.1.6 용접 Wrie접촉식 센서...26
• 2.1.7 초음파 센서...26
• 2.2 용접조건제어 센서...27
• 2.2.1 수직방향 용접에 있어서 용접속도 제어 시스템...27
• 2.2.2 단면용접에 있어서 Back Bead폭 제어 시스템...28
• 제 3 장 레이저 센서의 원리...29
• 3.1 주사빔을 이용한 센서...29
• 3.1.1 동기주사방식...29
• 3.1.2 자동동기주사 방식...31
• 3.1.3 장치...32
• 3.2 시각센서 설계시 유의점...33
• 3.2.1 그림자 효과(Shadow Effect)...34
• 3.2.2 경면반사(Specular Reflection)와 겹반사(Multiple Reflection)...34
• 3.2.3 아크 및 스패터 등의 노이즈...35
• 제 4 장 용접선 추적장치의 하드웨어...37
• 4.1 하드웨어 개요...37
• 4.2 하드웨어의 구성과 특징...37
• 4.2.1 SMART-BOX Control Unit...39
• 4.2.2 Personal Computer...40
• 4.2.3 Interconnection Boards...42
• 4.2.4 Isolation Amplifier...42
• 4.2.5 Servo Amplifier...43
• 4.2.6 Motor Power Supply...44
• 4.2.7 I/O Power Supply...44
• 4.2.8 외부 Console...44
• 4.2.9 X-axis Encoder...44
• 4.2.10 Torch-to-Camera Bracket...45
• 4.2.11 XY Cross Slide...45
• 4.3 BIP-60 레이저 센서...46
• 4.3.1 개요...46
• 4.3.2 하드웨어...47
• 제 5 장 시스템 운용 체계...51
• 5.1 SAMCOM소프트웨어...51
• 5.1.1 개요...51
• 5.1.2 Configuraton $\rightarrow$ config...53
• 5.1.2.1 Bench configuration...53
• 5.1.2.2 Select mode...55
• 5.1.2.3 Bench diagonsis...55
• 5.1.3 Configuraton $\rightarrow$ Trajectory...55
• 5.1.3.1 Variables...56
• 5.1.4 Configuraton $\rightarrow$ ADAP...58
• 5.1.5 Configuraton $\rightarrow$ JOINT...60
• 5.1.6 Programming $\rightarrow$ Part Setup...61
• 5.1.7 Utilities...67
• 5.2 DCXCOM 소프트웨어...67
• 5.2.1 I/O Board 제어...67
• 5.2.2 Checks for Axis Calculator Board...68
• 5.2.2.1 Axis Calculator Board Status...68
• 5.2.2.2 Limit Switch Check...68
• 5.2.2.3 Encoder Check...69
• 5.2.2.4 Moto ON/OFF Check...70
• 5.2.2.5 Index Check...70
• 제 6 장 설치 및 실험...74
• 6.1 PC 서보제어 시스템의 외관 및 설치...74
• 6.2 용접 Jig의 제작...75
• 6.3 XY Cross Slide 설치...79
• 6.4 용접선 추적실험...79
• 제 7 장 결론...82
• 참고문헌...84