고속, 고품질 용접은 기본!
다양한 아크용접 기술솔루션도 함께 공급

 

지난 3월 21일 일산 KINTEX에서 열린 「2009 INTERMOLD KOREA」 전시현장에서 화낙과 링컨社의 용접기술 설명회가 열렸다.

 

용접로봇에 대한 자료를 국내에서는 쉽게 접할 수 없었기에 많은 이들이 함께 했는데, 이날 발표된 화낙의 용접패키지와 최신 용접기술을 본지에 간략히 소개한다.

 

 

고속·고품질 용접? 파형제어로 해결한다

용접로봇 시장에서도 ‘고속’과 ‘고품질’은 이제 기본 중의 기본이 되었다.

 

특히, 자동차산업에서의 기술발전과 함께 부품 및 섀시 등의 경량화에 알루미늄화, 고장력화를 요구하고 있어 이를 위한 용접기술도 점차 어려워지고 있다.

글로벌 로봇메이커 화낙은 이 문제를 RapidArc 파형제어와 STT 파형제어를 이용해 해결하고 있다.

 

RapidArc 파형제어에 의한 고속용접

RapidArc 전류 파형 제어는 저전압으로 입열량을 억제하고 저스패터로 안정된 비드를 형성(최고 2.0m/M)의 고속 용접가능)한다. 저전압으로 안정된 고속 용접을 실현한다는 것이 가장 큰 특징이다.

 

 

STT 파형제어에 의한 저 Spatter 용접

전자력에 의한 용적이행을 억제하고 표면장력 이행(STT)을 최대한 활용한 이 용접은  CO2 가스 사용으로도 스패터 발생량을 종래대비 1/7~1/10로 저감하고, 저 입열 제어에 의해 박판에도 용락이 없는 용접(0.7mm 가능)을 할 수 있다.

 

적용 부위에 맞추어 자유롭게 입열과 비드 형상 조정이 가능하다.

 

 

표준적 펄스용접과 RapidArc전류파형제어의 용접가능 정도차이

 

 

 

화낙이 제안하는 5가지 아크용접 기술 솔루션

 

하나. 서보기술을 응용한 아크 솔루션
① 서보토치

케이블 내장 ROBOWELD iC 시리즈에 최적인 서보토치(Servo Torch)는 링컨社의 최신 용접기 i400과 일체화한 제어기에 의해 최고 품질의 알루미늄 용접을 가능케 한다.

 

서보모터(Servo Motor)에 의한 와이어 송급과 용접기와 로봇 컨트롤러 사이의 고속 이더넷(Ethernet) 통신으로 누구나 간단하게 안정적인 알루미늄 용접을 실현할 수 있다.

② 터치 센싱

터치 센싱(Touch Sensing)을 통해 소재 변위 보상을 위한 자동로봇 경로 변경이 가능해졌다.

 

로봇이 부품과 접촉시 기동하는 입력 신호를 사용하며, 로봇을 특정 위치로 이동시키기 위해 검출된 위치 정보를 사용하거나 용접 프로그램 내 작성된 1개 혹은 그 이상의 위치를 SHIFT하기 위해 저장된 위치 오프셋(Offset) 정보를 활용한다.

대부분의 어플리케이션에 적용 가능한 다양한 방식의 센싱 검색 패턴으로 간단한 측정 포인트 생성 및 1D, 2D, 3D 오프셋을 지원한다.

 

③ 토치가드
토치가드(Torch Guard)는 기계적인 센서 없이 서보제어계에서 충돌을 바로 검출하여 로봇을 순간 정지(고감도 충돌검출 기능)시킨다.

 

④ 토치리커버리
고가의 센서를 사용하지 않고 토치교환 후 와이어 선단위치를 교환전의 위치로 단시간에 간단히 복구시킬 수 있는 토치리커버리(Torch Recovery)는 토치교환 후 프로그램을 수정하지 않아도 용접을 재개할 수 있다.

 

⑤ 지능화 협조용접
ROBOWELD 10iC/6L과 M-10iA에 의한 협조 용접은 2대의 로봇이 머플러를 핸들링하며 ROBOWELD는 협조용접을 실시한다.

 

2m/min의 고속 협조용접으로 고정밀도 용접이 가능하고, iRVision에 의한 가접 작업의 로봇화를 실현한다.

지능화 협조용접 모습

 

 

 

 

둘. 알루미늄 용접 솔루션

① 서보토치

케이블 내장 암 ARC Mate iC 시리즈에 최적인 서보 토치와 링컨社의 최신 용접기 i400과 일체화한 제어기로 최고 품질의 알루미늄 용접이 가능하다. 또한 서보모터에 의한 와이어 송급과 용접기와 로봇 컨트롤러 사이의 고속 이더넷 통신으로 누구나 간단하게 안정적인 알루미늄 용접을 실현할 수 있다.

 

② Heat Wave 컨트롤

서보제어에 의한 고정밀의 와이어 송급과 링컨사 최신 용접기 i400의 협력 컨트롤로서,  히트 웨이브 컨트롤에 의한 최고 품질의 알루미늄 용접을 보여준다.

 

셋. 가동률 향상 솔루션

① 디지털 인터페이스 ARC Link
Arc Link 통신은 Lincoln electric社에서 개발한 용접기와 로봇간의 디지털 인터페이스로서 Arc start 응답시간 10msec 이하로 가능하다.

FANUC Fast Arc start를 이용하여 Arc Start 300msec와 Arc End시 100msec 단축하여 총 400msec 단축할 수 있고, 1.2mm 와이어로 100mm/sec의 속도로 터치센싱도 가능하다.

 

Lincoln 전용 소프트웨어를 통해 Process Monitor 및 품질관리할 수 있다.

 

② Scratch Start와 용착해제
아크 미발생 시에는 장소를 변경하여 자동으로 재시도하며, 아크 종료시에 용착을 검출한 경우 전압을 가하여 용착부에서 와이어를 제거한다.

용접중 Weld Mode의 변경

 

넷. 현장설치 및 검토 솔루션

① TORCH GUARD : 토치 충돌시 보호기능
② 토치 RECOVERY : 토치 충돌시 간단 복구 기능
③ ROBOTGUIDE & Vision shift : 단시간으로 검토가 가능한 저가격의 애니메이션 Tool / Vision Shift를 이용한 켈리브레이션 실시로 설치 오차 흡수

 

 

다섯. 품질 향상 & 관리 솔루션

① TOUCH SENSING : 토치로 소재를 Touch하여 소재 틀어짐 보정
② iR VISION 2DV : FANUC 비전 카메라에 의해 소재의 틀어짐을 보정하여 용접실시
③ 용접 Data Monitoring : 용접 작업의 Data를 자동적으로 Backup하여 생산이력을 관리할 수 있음

ROBOWELD100iC의 특징과 장점

 

최신의 아크용접 지능로봇 ARC Mate 100iC
- 간섭이 없는 케이블 내장 암
- 발군의 안정성을 자랑하는 독자적인 와이어 피더
- 용접 케이블, 호스류 기구부 내장
- 클래스 최고속도의 동작 성능

 

세계 최고의 링컨사 용접 전원 Power Wave i400
- 고속, 고정밀도 용접을 가능하게 하는 R-30iA 컨트롤러
- 최고의 신뢰성을 제공하는 제어장치
- 세계 TOP 클래스의 고품질 용접기

 

 

* ROBOWELD 100iC의 라인업 *

 

① 보급형 : ROBOWELD 100iC/E 【ARC Mate 100iC R-30iA Mate 용접기(Invertec CV350-R)】
    - 디지털 CO2/MAG 용접기
    - 최대용접전류 350A
    - 와이어 송급장치 2휠 구동, 2휠 종동
② 고급형 : ROBOWELD 100iC/H 【ARC Mate 100iC 용접기 일체형(R-30iA / Power Wave i400)】
    - 디지털 멀티 용접기(CO2/MAG/MIG/Pulsed MAG/Pulsed MIG)
    - 최대용접전류 420A
    - 와이어 송급장치 4휠 구동
③ 최고급형 : ROBOWELD 100iC/H2 【ARC Mate 100iC R-30iA 용접기(Power Wave 455M/STT)】
    - 디지털 멀티 용접기(CO2/MIG/Pulsed MAG/Pulsed MIG/Pulsed on Pulse/STT)
    - 최대 용접전류 570A
    - 와이어 송급장치 4휠 구동
    - 극저 Spatter 박판용 STT 용접기