• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.1
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• pp.7-11
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• 1992

최근 인건비의 급격한 상승과 용접 숙련공의 절대부족 현상은 용접에 있어서 자동화를 절실히 요구하게 되었다. 용접 자동화에 가장 많이 이용되고 있는 용접방법으로 크게 아크 용접과 스 폿용접으로 대별할 수 있는데 이는 작동이 간단하고 가격이 저렴하여 대량 생산이 가능하기 때 문이다. 아크용접은 아크를 열원으로 사용하는 용접법으로 아크 온도는 지구상에 존재하는 모든 금속을 용융시키기에 충분하지만 아크의 독특하고 복잡한 성질 때문에 오랫동안 연구가 되어 왔다. 용접자동화, 특히 무인용접 자동화설계를 위해서는 아크의 물리적 현상에 대한 특성해석을 하여야 하며, 후판용접에 주로 이용되는 GMAW에서는 금속이행 현상을 중점 연구함으로써 아크안정성 및 양질의 비이드 현상을 생성 할 수 있다. 따라서 기본적인 아크의 전기적 특성을 알고, 용접 가공시 아크의 온도, Arc force등의 기계적 성질을 이해하는 것이 필요하다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.6 no.4
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• pp.1-6
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• 1988

아크용접에 로보트가 적용되면서 그 적용대상 폭을 넓히기 위하여 여러 종류의 센서들이 개발되어 왔다. 그 중 로보트나 자동용접장치에 장착이 용이한 아크센서에 대하여 원리들과 응용한 예들을 소개하였다. 용접이음부의 최소두께 제한, 용접중 용융지의 처침(Distortion) 등에 따른 아크신호의 불안정이 문제로 남아 있으므로 아크센서의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 각 용접공정의 보다 정확한 해석이 요구되며, 이들을 적용하기 위한 제어 알고리즘의 개선 또한 요구된다. 아크센서가 개선되어 신뢰도가 높아질수록 더욱 광범위하게 적용될 것이며, 아크용접작업의 생산성 향상에 크게 기여하게 될 것이다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.9 no.1
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• pp.16-22
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• 1991

당사에서는 1984년 아크용접 로봇을 자체 개발한 이래 용접로보트의 응용에 많은 노력을 기울여 왔고 또한 많은 납품 실적을 가지고 있으나, 고객측의 다양한 요구를 만족시키고 하이테크 기 술흡수를 위하여 1988년 12월에 일본의 FANUC사와 기술제휴를 하게 되었다. 그 대상기종으로서 아크용접 분야에서는 ARC Mate, ARC Mate Sr.를 전략기종으로 선정하여 국산화 생산을 실 시하고 있다. 본고에서는 상기의 아크용접 로봇에 대한 특징, 용접가능, 용접을 위한 센서를 중 심으로 소개키로 한다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.10
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• pp.141-149
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• 2008

Because aluminum has a lighter weight and higher strength than iron, it is frequently used in the transportation industry for the purpose of reducing the weight of a chassis, and thereby increasing fuel efficiency. However, there are some difficulties with arc welding aluminum due to its lower melting point, high thermal conductivity and oxidation coating on its surface. This study proposed using superposition ac pulse MIG arc welding, which has been improved from the pulse waveform of conventional MIG welding. A MIG arc welding power source was developed to test the effectiveness of this method.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.8 no.3
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• pp.83-90
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• 1993

직류 아아크 용접시 아아크 프라스마와 용융 금속 사이의 계면에서 일어나는 전기 화학 반응이 용착금속 내의 산소와 질소의 함량에 미치는 영향이 고찰되었다. 열 화학 반응 뿐만 아니라 전기 화학 반응도 용접부의 산소 및 질소의 함량을 결정하는 중요한 반응 메카니즘이라는 것과 전기 화학 반응의 양을 결정하는 것은 단위 면적당 통과하는 전류의 양을 조절하는 용접 전류와 용접 속도라는 것이 실험적으로 입증되었다. 따라서 이 연구 결과는 아아크 용접시 적당한 용접 조건의 선택뿐만 아니라 용접 재료의 설계 또는 선택에 중요한 지침을 준다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 1997.10a
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• pp.194-198
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• 1997

본 연구는 용접게에 퍼지이론을 적용하여 작업자의 비숙련성 및 용접모재의 형상에 따라 변동되는 아크상태에 항상 일정하게 유지되도록 하는 제어방식ㅇ르 제안한다. 기존의 방식은 작업자 스스로 아크상태를 판단하고 아크길이의 변화를 주었다. 이에 비하여, 퍼지 용접기는 적업자가 기준 용접전압 및 용접전류를 설정한 후, 용접을 할 때 발생하는 아크상태를 숙련자의 경험에 바탕을 둔 퍼지제어기를 이용한다. 그러므로써 퍼지제어기의 출력부가 출력전압을 조절하여 균일한 용접효과가 나오도록 하는데 목적을 두었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.4
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• pp.1-6
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• 1996

아크 용접작업은 그 작업 환경이 매우 열악하여 로보트를 이용한 자동화가 어느 분야보다 절실히 필요한 분야이다. 특히 인건비의 증가, 생산성 향상 등 여러 가지 측면에서 볼 때 용접 로보트의 도입이 요망되고 있다. 대표적으로 자동차 업계, 조선업계, 중장비 업계 등에서 아크용접 로보트를 필요로 하고 있다. 현재 국내에서 사용되는 대부분의 아크 용접용 로보트는 일본 및 유럽의 선진사들이 제조한 것들이 다. 일부 국내 로보트 제조업체들이 용접 로보트를 생산, 공급하고 있으나 대부분 선진사와 기술 제휴하여 국내에서 생산만하고 있는 실정이다. 그러나, 최근 들어 용접 용 로보트를 국산화하려는 노력들이 도처에서 보여지고 있다. 이 글에서는 아크용접 로보트 중에서 핵심 부분 중의 하나인 제어기의 구성과 그 필요기술, 기능등을 살펴 봄으로써 국내의 용접용 로보트 기술 개발 방향을 살펴 보고자 한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.3
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• pp.238-245
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• 2000

본 논문은 펄스 인버터용 TIG(Tungsten Inert Gas) 아크 용접기를 구현하는 용접전원장치의 성능에 관하여 알아본다. 용접전류는 펄스형태로 제어되고 또한 안정된 아크와 좋은 용접성능을 얻을 수 있다. DC 고전압 아크 스타트 시스템을 채용한 TIG 아크용접기에 대해 토치와 용접전원 사이의 연장 케이블이 50m 나 되어도 아크 스타트이 실패 없이 용접을 행할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 이 DC 고전압 아크 스타트방식을 이용한다면 용접 전원장치와 용접장이 멀리 떨어져 있는 조선소와 같은 장소에서 요용하리라 생각된다. 이를 확인하기 위하여 시뮬레이션 및 실험을 행하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.65-65
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• 2009

철강 재료의 GMA 용접 시, 보호가스로 $CO_2$ 가스를 사용하면 가격이 저렴하고 용입이 깊다는 장점이 있어 국내에서 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나 일반적으로 활성가스인 $CO_2$를 사용한 GMA용접은 아크가 불안정하고 스패터가 많이 발생한다는 단점이 있어 아크 안정성 개선의 필요성이 부각되었다. 거기다 용접 자동화 및 용접 품질의 고급화 추세로 아크 안정성이 $CO_2$용접에서 점점 중요해지면서, 아크 안정화 및 스패터 저감을 위한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 GMA 용접 재료인 solid wire의 표면에 이온화 에너지가 낮은 금속인 인듐(In)을 전해 도금하여 중전류의 $CO_2$ 용접에 적용하였다. 고속 촬영과 아크 모니터링 분석을 통하여 금속 이행 모드 및 아크 안정화에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 동일 전압, 전류 조건에서 도금 두께를 달리하여 용접을 실시, 도금 두께에 따른 아크 안정성의 경향을 분석하였다. 그 결과 도금 두께가 두꺼워짐에 따라 아크가 넓어지는 것을 확인하였으며, 이는 아크 내에 이온화도가 높은 인듐 이온이 다량 포함됨으로써 이온의 양이 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 또한 도금 두께가 일정 이상이 되면, 이행 모드가 용적의 아래에서 아크가 발생하는 반발 이행 모드에서 용적의 윗부분에서 아크가 발생하는 입상 용적 이행 모드로 바뀌었으며, 이때 단락 수가 현저히 줄어들어 아크가 안정해졌다. 이에 따라 인듐 도금 와이어는 기존보다 낮은 전류 영역에서도 안정적인 아크와 금속 이행 모드를 가지게 됨을 확인하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2003.11a
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• pp.27-29
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• 2003

최근 레이저와 아크를 동시에 사용하여 용접 속도와 품질을 향상시킬 수 있는 하이브리드 용접 기술이 개발되어 활발히 연구가 진행되고 있다. 레이저와 아크를 동시에 사용하게 되면 각각의 열원이 서로 영향을 주어 새로운 용접 열원으로서 동작하게 되는데 특히 레이저에 의해서 발생하는 모재의 금속 증기는 아크 플라즈마의 안정화를 가져오는 것으로 알려져 있다. 또한 금속 증기 속의 이온과 전자가 아크 플라즈마의 음극점을 형성하는데 도움을 줌으로써 플라즈마의 국부적인 온도 상승을 가져오게 된다. 본 연구에서는 effective electrical potential 개념을 도입하여 이러한 현상을 해석하였고 용접 조건에 따른 플라즈마의 거동 변화를 시뮬레이션 하였다.