초록 ▼

1. 최종목표
본 장치는 자동차 배기가스 배출구인 머플러의 FRT부분의 In Frange와 In Pipe부분의 자동 용접 장치이다. 이 장치의 핵심은 용접시 발생하는 열 변형을 최소화하고 용접비드의 균일화를 통하여 용접성을 최대화하고 모델의 변경시 즉각적인 변경이 가능하도록 하는데 있다. 또한, 이와 유사한 작업을 하는 타 업체의 장비와도 차별성 있게 설계하여 우위성을 확보케 한다.
2. 개발내용 및 결과
-.기존의 Sequence제어의 설계에서 벗어나 간단한 조작으로 회로의 변경이 가능하도록 PLC제어를 채택한다.

1. 최종목표
본 장치는 자동차 배기가스 배출구인 머플러의 FRT부분의 In Frange와 In Pipe부분의 자동 용접 장치이다. 이 장치의 핵심은 용접시 발생하는 열 변형을 최소화하고 용접비드의 균일화를 통하여 용접성을 최대화하고 모델의 변경시 즉각적인 변경이 가능하도록 하는데 있다. 또한, 이와 유사한 작업을 하는 타 업체의 장비와도 차별성 있게 설계하여 우위성을 확보케 한다.
2. 개발내용 및 결과
-.기존의 Sequence제어의 설계에서 벗어나 간단한 조작으로 회로의 변경이 가능하도록 PLC제어를 채택한다.
-.Clamp jig에서 머플러 FRT부분의 In Frange와 In Pipe부분 용접부위의 직경을 변경하더라도 Clamp jig를 모듈화 하여 타기종의 머플러 용접에도 활용 가능하게 하였다.
-.Jig 부위의 용접 slag로 인한 위치고정 불량을 해결한다.
-.각종 센서의 동작 여부를 즉각 판별 할 수 있도록 설계한다.
-.용접 비드의 균일화를 얻기 위한 Motor제어를 서보 모터제어로 변경하여 설계한다.
3. 사업성과
○ 기술적 성과
본 과제를 통해서 개발 하고자 하는 자동차 배기용 머플러를 용접하는 자동화 용접 장치로서 기존의 자동화 용접 장치는 용접속도의 불 균일과 장치의 불안정성으로 용접 비드(Beed)의 불 균일이 발생하고 있으므로 이를 해결하기 위해 MIG 용접기를 채택하여 용접성을 개선하였으며, 또한 머플러의 용접시 열 변형으로 인한 휨이 발생하여 이를 교정하기가 매우 곤란한 현상이 발생하게 된다.
이는 용접 소요 시간이 길어짐에 따라 열 변형이 발생하므로 용접 소요시간을 최대한 줄여 이를 해결하였다.
-. 턴테이블의 회전 방식을 서보모터로 제어함으로서 회전속도의 안정성 확보.
-. oiling의 마모를 줄이기 위해 크롬 도금 처리 하여 내구성을 2배로 향상
-. clamp jig를 모듈화 하여 타 기종에도 적용가능 하도록 설계 제작
○ 경제적 성과
기존의 자동화 장비로서는 기술적으로 해결하기에는 한계가 있기에 신기술을 적용하여 자동화 장비를 개발할 필요성이 있다. 우선 장비의 경제적인 측면으로 보면 생산성을 기준으로 판단해야 하므로 기존의 작업 방식으로 부품의 장착에서 작업 완료 후 탈착까지 개당 용접시간이 1분 10여초 소요 되던 것을 약 40여초에 작업이 완료 되도록 하여 생산성 향상에 기여 하도록 하였다. 자동차 신 모델이 개발되거나 머플러 형상이 변경 될 경우 모든 자동화 용접 장치를 새로이 제작하여 사용하던 것을 파이프 지지부나 플랜지 고정부의 clamp jig 만 교체하여 활용하면 되도록 설계하여 추가 설계 제작비가 소요되지 않도록 하였으며 이는 원가 절감에 효과가 있을 것으로 판단된다.
○ 활용성과
자동화 용접장비 제작시 해당 모델에만 적용 가능하도록 설계 제작하여 활용해 왔다. 그러나 본 업체에서는 자동화 용접장비 설계 및 제작시 유사 모델에 적용 가능하도록 기존의 설계 모델을 용도에 맞게 설계 변경 가능 하게 하고 또한 제어 방식에서도 Sequence제어에서 PLC 제어로 변경함으로서 모델 변경시마다 새로이 해당 장비를 설계 제작하는 비용을 절감하면서 회로의 Program만 변경하면 즉각 활용할 수 있도록 설계한다. 본 장비를 활용하여 유사한 공정에도 활용할 수 있도록 Clamp부위의 유동성을 확보하여 타 모델의 적용에도 융통성을 발휘하게 할 수 있도록 설계한다.
4. 향후추진계획
본 과제에서 개발한 내용은 한쪽 방향에서만 용접이 가능하도록 설계 되었으나 이는 머플러 전체를 자동으로 용접을 하더라도 몇 번의 장착과 탈착을 반복하여야 한다. 현재 본 과제에서 개발한 자동화 용접 장치를 활용한다 하더라도 각 공정 마다 1명의 작업 인력이 필요하게 된다. 인력이 많이 소요되는 것은 인건 비 상승과 아울러 원가의 상승 요인이 된다. 이를 해결하기 위해 1회 장착으로 양쪽에서 용접을 한다면 공정 수를 1/2로 줄일 수 있다. 본 과제에서 습득한 기술을 바탕으로 양 방향에서 용접 가능한 자동화 용접 장치를 개발한다면 현재의 인건비를 1/2로 감소시킬 수 있으며 장착과 탈착에 소요 되던 시간을 이론적으로 1/2 감소하게 되므로 이는 생산성 향상을 2배로 끌어 올리는 효과가 된다.

목차 Contents

• 최종보고서 제출서...1
• 사업비사용실적보고서...2
• I. 조성 금액...2
• II. 과제개발비 집행내역...2
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서(초록)...5
• 목차...7
• 제 1장 서 론...8
• 제 1 절 자동화 용접 기술 개발의 배경...8
• 제 2 절 기술 개발의 필요성 및 중요성...9
• 제 3 절 자동화 용접기술의 발달 과정...10
• 1. 용접자동화와 센서의 응용기술...11
• 2. 용접 공정 제어 시스템...12
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...13
• 제 1 절 연구 개발 내용 및 방법...13
• 제 2 절 머플러 용접 자동화 장치 제작공정...14
• 1. 용접 장치의 개요...14
• 2. 장치의 구성...15
• 제 3 절 용접 자동화 장치의 비교 평가...16
• 1. 구동부...16
• 2. 고정부...17
• 3. 파이프 지지부...19
• 4. 토오치부...20
• 5. 자동화 용접 장치 시제품 제작...22
• 6. 시제품으로 용접 결과 비교...31
• 제 3 장 사업성과...32
• 제 1 절 기술적 성과...32
• 제 2 절 경제적 성과...32
• 제 3 절 기술적 성과 분석...33
• 제 4 장 결 론...34
• 제 1 절 자동화 용접 장치의 특성...34
• 제 2 절 자동화 용접 장치의 용접 결과 비교...34
• 제 3 절 향후 기술 개발 계획...35