사진. 야스카와전기
야스카와전기는 최근 산업용 로봇을 활용한 아크용접의 신공법인 ‘시퀀스 프리징 아크용접(Sequence Freezing Arc-welding, 이하 SFA)’에 대한 설명회를 아이치현 도요타시에서 개최했다. 이번 신기술은 ‘롤 케이지(Roll Cage)’라 불리는 경주용 차량의 보호 프레임 제작에 적용돼, 기존 2~3주 걸리던 제작 기간을 단 2~3일로 단축시켰다.
이번 설명회는 보도 관계자를 대상으로 진행됐으며, SFA의 실제 장비를 이용한 데모 시연도 함께 이뤄졌다. 야스카와전기와 도요타자동차가 공동으로 개발한 이 공법은 지난해 1월 개발을 시작해, 같은 해 9월 미에현 스즈카시에서 개최된 ‘슈퍼 내구 시리즈’에서 처음으로 해당 기술이 적용된 차량을 공개했다.
SFA는 롤 케이지의 고강성화 및 제작 시간의 대폭 단축을 실현한 신공법이다. 기존 로봇 용접보다 느린 속도로 용접함으로써, 열에 의한 뒤틀림을 억제하고 고정밀 가공을 가능케 했다. 고열과 저열을 번갈아 반복해 용접 비드(이음매)를 얇고 균일하게 형성함으로써, 접합부의 강도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한 약 2㎜의 틈이 있어도 용접이 가능하고, 하부나 경사가 진 위치에서도 로봇을 이용해 안정적으로 가공할 수 있는 것이 특징이다.
롤 케이지는 약 50개의 파이프로 구성되며, 기존에는 숙련공이 하나하나 수작업으로 용접해 제작하는 방식이었다. 이 작업에는 높은 기술력이 요구되며, 한 대당 제작에 평균 2~3주의 시간이 소요됐다.
그러나 모터스포츠는 보통 매월 1회 열리는 경우가 많아, 경기 중 차량 충돌로 롤 케이지가 손상될 경우, 다음 경기 출전이 어려운 문제가 있었다. SFA는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발됐으며, 해당 공법을 통해 롤 케이지 제작 기간을 2~3일로 대폭 단축할 수 있었고, 동시에 강성도 향상됐다.
야스카와전기의 로봇사업부 관계자는 “SFA는 로봇으로 숙련공의 작업을 재현한 새로운 공법”이라며 “생산성 향상은 물론, 롤 케이지의 품질 향상을 최우선으로 개발을 진행했다”라고 밝혔다.
향후 양사는 로봇이 용접 상황을 실시간으로 판단해 속도를 조절하는 등, 숙련공의 수작업을 보다 정교하게 재현할 수 있도록 기술 개발을 지속할 계획이다.
