건설기계는 우리나라의 산업발전과 성장해 왔으며, 또한 발전과정에서 기여한 바도 크다. 건설 기계의 수요는 1970년대 초부터 지하철, 고속도로등 사회간접자본 개발이 활발해 짐에 따라 건 설기계에 대한 투자나 내수가 성장하기 시작하여 1980년대 후반 국가 산업규모가 확대됨에 따 라서 크게 신장하여, 1982년 내수규모가 약 2100여대이던 것이 1991년에는 16,000여대로 증가해 왔다. 이 중 대표기종인 굴삭기가 전 건설중장비의 약 76%('91년도 금액비)를 점하고 있고, 또한 건설기계는 건설작업의 성역화에 기여해 왔으며 앞으로도 이 역할은 변함없을 것이다. 최근에는 건설기계의 안전성, 공정의 자동화, 로봇화 등이 크게 요구되고 있다. 건설기계는 구조상 연강 후판(두께10-50mm)이 주류를 이루고 내마모부품이 많다. 구성부는 강판이 사용이나(총 중량의 약 30%)일부 주강과 단조품이 사용되고 있다. 경량화를 위하여 고장력강이 사용되고, 기어나 샤프트 등에는 합금강이나 탄소강이 쓰이고 있다. 생산공정은 자동화, 무인화가 추진되고 있고, 설계는 CAD/CAM화가 보편적으로 활용되고 있다. 용접은 탄산가스 아아크 용접이 대부분이고, 일부 MAG또는 플락스 충전 와이어(FLUX CORED WIRE)를 사용하고 있다. 합금강 등에는 마찰용접이나 전자 비임용접이 활용되기도 한다.
우리 나라 안경테 제조 산업은 대부분의 부품 조립과 용접 과정이 작업의 부정확성과 인력수급의 부족으로 자동화가 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 안경테의 Rim과 Lock의 전기 용접과정을 자통화하기 위해 Rim-Lock 전기 용접기를 설계하였다.Rim-Lock 전기 용접기는 Lock올 공급하기 위한 원형공급기와 직 진공급기. Rim과 Lock을 용접하기 위한 holder. 은납 공급장치 퉁으로 구성되고 주 컨트롤러는 확장성이 좋은 V55 마이크로 프로세서를 사용하였다. 제어프로그램은 C언어를 이용하였으며, 코딩과 프로그랭의 수정 및 보완이 편리하다. 본 연구에서 개발된 Rim-Lock 전기 용접기를 이용한 실제 용접시 Rim-Lock의 모양이 항상 일정하였고 계속적인 작업이 가능하므로 생산력이 향상된다.
1950년에 최초의 상용 컴퓨터가 도입된 이래 컴퓨터는 모든 사회 분야에 있 어서 필수 불가결한 도구가 되었고 현대의 산업 사회는 정보산업사회라고 할 만큼 정보의 신속한 획득과 정보의 보유량은 산업 경쟁력의 핵심이 되고 있다. 용접 분야 에서도 적절한 용접 정보의 신속한 제공이 용접의 품질과 생산성 향상의 관건이 되고 있으며 최근 용접의 자동화가 급속히 이루어지고 컴퓨터에 의한 통합생산시스템(CIMS, Computer Integrated Manufacturing System)의 구축이 화발해짐에 따라 그들의 핵심 요소의 한 부분으로서 용접 정보처리 시스템의 역활과 중요성은 더욱 커지고 있다.
고주파 전기 저항 용접법에 대한 연구는 매우 초보적인 단계에 머무르고 있어, 국내 강관 제조 업체의 국제 경쟁력을 확보하는데 장애가 되고 있는 상황이다. 그러나 최근 국내 강관제조 업체들이 많은 연구 노력을 경주하고 있고, 고주파 전기 저항 용접 공정의 모사 장치를 설치하여 연구 환경이 개선되고 있는 상황이다. 고주파 전기 저항 용접 공정의 신뢰성을 증가시키기 위해서는 고주파 전기 저항 용접 현상에 대한 기초적인 연구가 진행되고, 이에 근거한 공정의 자동화가 필수적으로 요구된다 하겠다.
플랜트, 가스용기 등의 압력용기 제작 및 스텐레스, 알미늄 등의 특수금속용접에서 TIG 용접은 매우 중요한 기술적 위치를 차지하고 있다. 이런 용접에서 현재까지는 국내에서 노동 집약적인 수동 TIG 용접이 적용되고 있으나 인건비의 상승, 3D 산업으로 인한 숙련자의 부족으로 자동화가 급속히 추진되고 있다. 따라서 본 연구에서는 10A 이하에서도 용접이 가능한 극 정밀 직류 TIG 펄스 용접기에 관한 연구결과를 다룬다.
최근 토요타 자동차의 대량 리콜 사태로 안전과 관련된 자동차 품질에 대한 관심과 중요성이 크게 부각되었다. 본 연구에서는 나날이 높아지고 있는 자동차 품질 기준과 생산 비용 절감, 공정 자동화 요구에 부응하기 위한 차체 저항 점 용접부 품질 검사 자동화 기술 개발을 위해 적용 가능한 센서들을 비교, 검토하였다. 알려진 비파괴 검사 방법은 초음파, 와전류, 방사선 검사법 등 다양한 방법들이 존재하지만, 이 연구에서는 생산 라인 현장 적용이 가능한 소형 센서들을 중심으로 검토 영역을 제한하였다. 검토된 비파괴 검사 방법은 총 5가지 종류로 종래의 수동 초음파 검사법, 집적된 탐촉자를 이용한 3차원 초음파 검사법, NAUT(Non-contact Air-coupled Ultrasonic Test), EMAT(EletroMagnetic Acoustic Test), 그리고 너겟 프로파일러$^{TM}$이다. 이 연구에서는 각 검사법의 원리와 장단점을 설명하고 생산 라인 적용에 필요한 필수 항목들에 대해 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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