생산 과정에서 아크 용접에 의존하는 제조업체는 숙련된 노동력 부족, 일관되지 않은 용접 품질, 낮은 수율, 불충분한 처리량 등 지속적인 문제에 직면해 있습니다. 용접 공정 자동화는 이러한 문제를 극복할 수 있는 강력한 방법을 제공합니다. 로봇 자동화는 생산성을 높이고 반복성을 개선하며 장기적인 운영 비용을 절감할 수 있습니다.
하지만 제대로 된 경우에만 가능합니다.
로봇 용접의 모든 이점을 실제로 경험하려면 단순히 시스템을 설치하는 것 이상의 것이 필요합니다. 성공은 올바른 용접 공정을 선택한 다음 자동화를 위해 부품과 픽스처를 최적화하는 것에서 시작됩니다. 잘못된 피팅, 접근하기 어려운 조인트 또는 지나치게 복잡한 프로그래밍은 모두 자동화의 이점을 저해할 수 있습니다.
이 문서에서는 자동화에 가장 적합한 아크 용접 공정을 식별하는 방법을 살펴본 다음 시스템 설계 및 구현의 모범 사례를 검토합니다.
로봇 아크 용접의 장점
로봇 아크 용접은 수동 용접에서 발견되는 많은 한계에 대한 강력한 솔루션을 제공합니다. 가장 큰 장점 중 하나는 일관성입니다. 로봇은 피곤하거나 주의가 산만해지거나 용접마다 크게 달라지지 않습니다. 한 번 프로그래밍하면 교대 근무 시간마다 반복 가능한 고품질 용접을 제공할 수 있습니다. 이는 더 높은 정밀도, 더 적은 결함, 재작업 감소, 전반적인 제품 품질 향상으로 이어집니다.
생산 속도와 처리량도 획기적으로 향상됩니다. 로봇 시스템은 종종 인간 용접기보다 훨씬 짧은 시간 내에 용접을 완료할 수 있습니다. - 고도로 숙련된 용접공도 마찬가지입니다. 특히 대량 생산이 필요한 애플리케이션에서 더욱 그렇습니다.
안전은 또 다른 중요한 요소입니다. 생산 환경에 로봇 시스템을 적절히 배치하면 작업자를 열, 연기, 아크 플래시로부터 보호할 수 있습니다. 숙련된 용접공은 자신의 전문성을 살려 더 많은 가치를 창출할 수 있는 감독 또는 프로그래밍 역할로 전환할 수 있습니다.
자동화에 대한 초기 투자 비용은 상당할 수 있지만, 불량품 감소, 인건비 절감, 가동 시간 개선 등 장기적인 비용 절감 효과로 투자 대비 높은 수익을 얻을 수 있습니다. 다양한 산업 분야의 기업들이 로봇 아크 용접을 활용하여 경쟁력을 유지하고 품질을 개선하며 생산 규모를 확대하는 이유가 바로 여기에 있습니다.
로보틱 프로세스 호환성
모든 아크 용접 공정이 로봇 자동화에 똑같이 적합한 것은 아닙니다. 하지만 몇몇 공정은 호환성과 효율성이 뛰어납니다.
가스 금속 아크 용접(GMAW/MIG) 은 로봇 애플리케이션에서 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 그 이유는 자동화가 비교적 간단하고, 높은 증착률을 제공하며, 다양한 재료와 두께에 적용할 수 있기 때문입니다. 로봇 MIG 용접은 특히 고속, 반복 용접에 적합하며 용접 후 광범위한 청소의 필요성을 줄여줍니다.
가스 텅스텐 아크 용접(GTAW/TIG) 은 높은 정밀도와 깨끗한 용접을 제공합니다. 그러나 더 복잡한 제어가 필요하고 프로세스가 느리기 때문에 로봇 시스템에서는 덜 일반적입니다. 로봇 TIG 용접은 주로 용접 품질과 미관이 중요한 애플리케이션에 사용됩니다.
플럭스 코어 아크 용접(FCAW) 과 서브머지드 아크 용접(SAW) 은 보다 전문적인 방법입니다. 주로 두꺼운 재료와 깊은 관통이 필요한 조선이나 구조용 강철과 같은 무거운 제조 산업에서 사용됩니다. 로봇 통합은 일반적으로 수동 용접으로는 확장하기 어려운 이러한 공정에 일관성과 향상된 처리량을 제공합니다.
로봇 효율성을 위한 설계 고려 사항
로봇 아크 용접을 최대한 활용하려면 자동화를 염두에 두고 부품과 공정을 모두 설계해야 합니다. 여기에는 부품을 적재하는 방법부터 시스템을 통과하는 방법까지 전체 워크플로우를 - 부품을 적재하는 방법부터 시스템을 통해 부품이 이동하는 방법까지 전체 워크플로우를 고려해야 합니다. 이러한 요소가 조화를 이룰 때 로봇 아크 용접은 더 빠르고 안정적이며 확장하기 쉬워집니다.
부품 자체의 측면에서 가장 중요한 요소 중 하나는 일관성입니다. 로봇은 반복성이 뛰어나지만 예측 가능한 입력에 의존합니다. 부품 치수, 조인트 맞춤 또는 용접 위치의 변화는 용접 불량 또는 시스템 결함을 초래할 수 있습니다. 일관된 고정, 적절한 공차, 부품 제조의 정밀도는 모두 안정적인 로봇 성능에 기여합니다.
조인트 접근성은 또 다른 핵심 요소입니다. 로봇이 용접 이음새에 도달하려면 명확하고 장애물이 없는 경로가 필요합니다. 복잡한 형상이나 좁은 공간은 로봇이 토치의 방향을 올바르게 잡는 데 제한을 줄 수 있습니다. 또한 까다로운 형상은 프로그래밍 난이도를 높이고 시스템을 재배치해야 할 수도 있습니다. 설계 단계에서 용접 접근을 계획하면 나중에 변경 및 생산 지연을 방지할 수 있습니다.
자재 취급 시스템 통합 - 을 통합하면 공정에서 수동 개입을 줄여 효율성을 더욱 높일 수 있습니다. 이러한 시스템은 용접 조인트가 항상 일관되고 접근하기 쉽고 이상적인 방향으로 로봇에 표시되도록 부품을 이동하거나 방향을 지정하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 통해 최상의 토치 각도로 용접을 수행할 수 있습니다. 또한 다른 부품이 활발하게 용접되는 동안 다른 부품을 로딩/언로딩할 수 있으면 사이클 시간이 단축됩니다.
로봇 성능을 극대화하는 핵심 기술
최신 로봇 아크 용접 시스템은 사전 프로그래밍된 일련의 동작을 맹목적으로 실행하는 기계식 팔 그 이상이 될 수 있습니다. 다양한 첨단 기술을 통합하여 작업자의 개입을 최소화하면서 용접 품질, 효율성 및 적응성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
가장 영향력 있는 기술 중 하나는 심 트래킹입니다. 여기에는 센서를 사용하여 용접 조인트의 실제(이상적인 경로가 아닌) 경로를 실시간으로 감지하고 따라가는 것이 포함됩니다. 이를 통해 로봇은 부품의 변화를 조정하고 용접 내내 적절한 토치 정렬을 유지할 수 있습니다.
터치 감지 및 레이저 스캐닝도 조인트 감지 및 위치 지정을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 기술은 부품이 완벽하게 일치하지 않거나 정렬이 이상적이지 않을 때 정확한 용접 배치를 보장하는 데 특히 유용합니다.
오프라인 프로그래밍 및 시뮬레이션 도구도 중요한 도구입니다. 이를 통해 엔지니어는 가상으로 용접 프로그램을 개발하고 테스트할 수 있으므로 공정 개발을 위한 생산 장비의 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다. 또한 시뮬레이션은 로봇이 부품에 닿기 전에 잠재적인 문제를 파악하여 첫 번째 성공률을 높이는 데 도움이 됩니다. 또한 툴링 설계를 최적화하는 데 특히 유용합니다.
일부 최첨단 시스템에는 이제 AI와 머신러닝이 통합되기 시작했습니다. 이는 예측 유지보수 및 용접 품질 분석에 도움이 될 수 있습니다. 시스템은 각 용접에서 데이터를 수집하여 이상 징후를 감지하고 잠재적인 문제를 표시하며 시간이 지남에 따라 성능을 개선하기 위한 조정을 권장할 수도 있습니다.
사전 엔지니어링된 솔루션으로 위험 완화
아크 용접 자동화의 이점 - 생산성 향상, 품질 개선, 장기적인 비용 절감 등의 이점은 이미 잘 알려져 있고 널리 인정받고 있습니다. 그렇다면 제조업체들이 로봇 용접 솔루션 도입을 주저하는 이유는 무엇일까요?
ArcCell 로봇 아크 용접 시스템과 같은 플랫폼은 일반적인 제작 요구 사항을 해결하기 위해 구축된 다양한 구성 가능한 사전 엔지니어링 설계를 제공합니다.
이러한 문제에 대한 해결책으로 점점 더 보편화되고 있는 것이 사전 엔지니어링된 로봇 아크 용접 시스템입니다. 이러한 유형의 장비는 특히 안정적인 성능이 필요하지만 복잡한 자동화 프로젝트를 처리할 내부 리소스가 없는 제작업체에 적합합니다. 숙련된 용접공을 확보하거나 처리량을 늘리거나 결함을 줄이는 것이 목표이든, 이러한 솔루션은 배포 시간을 단축하고 엔지니어링 위험을 줄이며 예측 가능한 비용 구조를 제공하는 입증된 결과를 제공합니다.
로봇 아크 용접 시작하기
로봇 아크 용접 솔루션을 고려하고 계신가요? 시작은 간단합니다. - 구성 가능한 다양한 맞춤형 시스템을 살펴보고 여기에서 용접 자동화 전문가와 상담하세요.
