초록 ▼

1. 최종목표
- 본 산학연 기술개발 사업에서는 스테인리스 장척 파이프 자동용접 시 비드 생성 및 산화방지를 위해 국소 부분의 Ar 가스 퍼징이 가능하게 하여 Ar 가스의 낭비를 줄이고 용접 중 파이프 내부 용접 비드 모니터링이 가능한 시스템 개발을 최종 목표로 함.
2. 개발내용 및 결과
- 본 기술 개발은 파이프 내부의 퍼징 및 검사 시스템 제작과 사업화를 위해 시스템의 부품 사양 및 현재 시판되는 동일 메커니즘의 장비를 분석하여 기구부 설계, 제어부 개발, 제품제작, 제품의 현장적용 순으로 수행함.
1)

1. 최종목표
- 본 산학연 기술개발 사업에서는 스테인리스 장척 파이프 자동용접 시 비드 생성 및 산화방지를 위해 국소 부분의 Ar 가스 퍼징이 가능하게 하여 Ar 가스의 낭비를 줄이고 용접 중 파이프 내부 용접 비드 모니터링이 가능한 시스템 개발을 최종 목표로 함.
2. 개발내용 및 결과
- 본 기술 개발은 파이프 내부의 퍼징 및 검사 시스템 제작과 사업화를 위해 시스템의 부품 사양 및 현재 시판되는 동일 메커니즘의 장비를 분석하여 기구부 설계, 제어부 개발, 제품제작, 제품의 현장적용 순으로 수행함.
1) 가스 퍼징 및 검사 장비의 주요 기구부 상세 설계
2) 가스 퍼징 및 검사 장비의 주요 부품 세부사양 선정
3) 가스 퍼징 및 검사 장비의 제어부 개발
4) 가스 퍼징 및 검사 장비의 조립 및 제작
5) 가스 퍼징 및 검사 장비의 현장 적용 및 성능 수정
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
- 현재 대부분의 퍼징장치는 짧은 배관 용접을 위해 개발되어 있었며, 용접 실험용으로 사용되고 있을 뿐 산업현장에서의 적용성이 매우 떨어지며 긴 배관의 경우 활용도가 너무 낮을 뿐 아니라 내부 상황에 대한 모니터링 시스템을 갖추지 못한 실정이었으나 앞으로는 다용도 로봇시스템을 활용하여 이러한 문제점을 해결할 수 있을 것으로 판단된다.
- 고 부가가치의 선박, 해양플랜트, 석유산업의 배관용접공정은 고기능 용접으로 노동력 감소와 인건비 절감, 용접 품질 및 생산성의 향상을 위한 제어 시스템을 이용한 용접 자동화 장치의 활용도가 높아 질것으로 판단된다.
- 불활성 가스의 남용을 막고 가스에 의한 질식사 등의 사고를 예방할 수 있어 용접환경을 개선함으써 3D 산업에 대한 인식 제고를 가능케 하여 전문지식이 부족하더라도 쉽게 장비를 사용할 수 있게 하였다.
◦ 경제적 성과
- 용접 기술력의 향상으로 대부분 국외에서 수입하여 사용하던 용접장비를 국산화 시켜 역수출로 국가산업의 경쟁력을 높일 수 있다.
- 지역 경제를 활성화 시키고 나아가 용접과 관련한 다양한 산업 분야의 동반 생산성을 향상시킬 수있다.
- 수입 제품에 대한 국내 A/S는 열악한 실정이며 고장 시 수리비에 대한 부담이 매우 컸던 반면 본 과제의 기술개발로 인해 중소기업에서도 쉽게 구매할 수 있고 사용하기에 큰 어려움이 없으며 하자 발생 시 A/S도 국내에서 할 수 있기 때문에 비용과 시간 절감에 대한 부담감을 줄일 수 있다.
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 용접 로봇시스템의 적용으로 인해 생상성 향상 및 현장의 애로사항 해결은 조선 산업의 기술경쟁력 유지에 매우 중요한 작용을 하고 고기능 자동 용접장치를 통해 용접공장을 자동화 하여 생산량의 증가와 함께 인건비 감소로 관련 산업의 생산원감을 절감할 수 있다.
4. 기술개발결과 활용계획
- 대학, 연구소, 협력업체, 대기업 등 외부 네트워크 활용할 계획이다.
- 용접 자동화에 대한 독자기술을 보유한 기업과 산․연 공동 기술개발 수행할 예정이다.
- 개발 제품 관련상품을 개발하고, 소모품에 대한 다양한 기능을 개발하여 제품의 성능을 향상시켜소비자의 신뢰도를 향상시킨다.
- 용접실험에 사용될 수 있는 형태로 제작하여 실험기자재료 활용도를 높여 판로를 확보 (울산대학교, 목포대학교, 부경대학교, 영남대학교, 서울대학교 내 용접관련 실험실)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 개발결과의견서 ... 2
• 최종보고요약서 ... 4
• 목 차 ... 6
• 제 1 장 서론 ... 7
• 제 1 절 기술개발의 필요성 및 국내․외 관련기술 현황 ... 7
• 1. 기술개발의 필요성 ... 7
• 2. 국내․외 관련 기술의 현황 ... 13
• 제 2 절 기술개발의 목표 및 개발내용 ... 16
• 1. 기술개발 최종 목표 ... 16
• 2. 기술개발 주요내용 ... 16
• 제 2 장 퍼징 및 검사 로봇 시스템 개발 ... 17
• 제 1 절 퍼징 및 검사 로봇의 주요부품 세부사양 선정 ... 17
• 제 2 절 주요 기구부 상세 설계 ... 18
• 제 3 절 구조해석을 통한 설계 검증 및 최적화 ... 23
• 제 4 절 퍼징 및 검사 로봇 기구부 제작 및 조립 ... 36
• 제 5 절 퍼징 및 검사 로봇 제어부 개발 ... 44
• 제 6 절 퍼징 및 검사 로봇의 성능확인을 위한 파이프 용접실험 ... 48
• 제 7 절 정량적 목표 달성 ... 51
• 제 8 절 기술개발 추진 결과 ... 52
• 제 3 장 사업성과 ... 53
• 제 1 절 기술적 성과 ... 53
• 제 2 절 경제적 성과 ... 54
• 제 4 장 결론 ... 55
• 제 1 절 기술개발결과 ... 55
• 제 2 절 향후 기술개발결과 활용계획 ... 57
• 끝페이지 ... 60