• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.246-254
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• 2016

초대형 유류 저장탱크의 후판 용접은 작업자가 직접 손용접을 수행하는데 이로 인해 제품의 품질이 저하되고 재용접율 증가로 인하여 품질 불균일이 발생하며 작업 외부환경 등에 따른 용접 제약성도 많이 따른다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고 용접의 신뢰도를 높이며 공사기간 단축 및 원가절감으로 생산성을 향상시키고자 자동으로 수직 용접이 가능한 용접 캐리지 시스템을 개발하였다. 수직 용접 캐리지 시스템은 용접 플랫폼 시스템, 용접 캐리지 구동장치 및 제어장치 등으로 구성되고 도출된 설계 사양이 만족되도록 개념설계가 이루어졌으며 각각의 서브시스템은 모듈로서 설계되어지고 제작, 조립되었다. 개발된 시스템에 대해 구조적 안정성 평가와 사전 문제점을 파악하고자 구조강도 해석을 수행하여 구조적 안정성을 확인하였고 그 결과를 설계에 반영하고자 하였다. 또한 개발된 시제품의 성능평가를 위해 수직 용접된 후판에 대한 인장시험, 굽힘시험, 충격시험 및 용접시간 등을 요구조건 및 수동용접과 비교 평가를 수행하였고 만족스러운 결과를 획득할 수 있었다. 특히, 수직 용접시간은 수동용접과 비교한 결과 87%이상 향상되었음을 확인할 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.6-6
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• 2009

자동차 운반용 선박(PCTC) 건조 시, 자동차를 고정시키기 위해 약 5 만 여개의 Lashing Socket(6,700 Units PCTC 기준)이 소요되는데, 이때 사용되는 Lashing Socket 은 용도 및 형태에 따라 Hole Cup, Flush Cloverleaf Type Pot, Raised Cloverleaf Type Pot, D-Ring, Crinkle Bar 등으로 구분된다. 이와 같이 다양한 종류 중에서 Hole cup 타입이 전체 적용되는 Lashing Socket 의 약 80%에 이른다. 기존에 사용되고 있는 자동용접장치는 Hole Cup 이외에는 적용이 불가능하고, 자석을 이용하여 Hole Cup 의 상부에 위치시키는 방식이었기 때문에 경량화 및 다양한 종류 및 크기의 Lashing Socket 에 적용이 가능한 자동용접장비의 개발이 요구되었다. 본 연구에서는 두께가 다른 $\phi$140 Hole Cup 및 Flush Cloverleaf Type Pot, Raised Cloverleaf Type Pot 에 적용 가능하며, 분리형 용접캐리지와 Centering Template, Magnet Jig 로 구성된 연속 및 단속 용접이 가능한 자동용접장치를 연구 개발하였다. 이를 통해 종래 Hole Cup 전용 자동용접 캐리지의 문제점을 개선하여, 작업자가 Centering Template 과 Magnetic Jig 을 이용하여 캐리지를 Hole Cup 의 중앙에 위치시키기 용이하게 하였다. 이 같은 분리형 장치 구성을 통해 Hole Cup 중앙에 캐리지 고정 작업과 용접 작업을 분리함으로써 자동용접이 진행되는 도중에 여분의 Jig를 이용하여 다른 Hole Cup 에 용접 준비를 하여 연속적인 작업이 가능하도록 하였다. 본 연구는 종래의 Hole Cup 전용 자동용접 캐리지의 문제점을 개선한 분리형 용접 캐리지를 개발함으로써 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 용접 캐리지를 포함하여 각 부분별 분리를 통해 작업자가 1 회 이동 시 필요로 하는 중량을 감소시켜 장비의 이동 및 제어가 쉽다. 2. Magnetic Jig 를 Centering Template 에 결합하고, Template 의 Jig 를 Lashing Socket 에 결합함으로써 손쉽게 Lashing Socket 의 중심부를 찾을 수 있으므로 용접 캐리지의 정확한 센터 고정이 가능하다. 3. 엔코더에 의한 1 회전을 검출함으로써, 작업 종료 후, 어떤 위치에서나 작업 재개가 가능하며 원점 복귀 작업이 불필요하다. 또한 엔코더에 의한 거리 설정으로 용접 속도에 상관없이 동일한 거리만큼 오버랩 용접이 가능하다. 4 디지털 방식으로 용접 조건의 입력이 가능하고, 용접 조건을 D/B 화 함으로써 Control Panel 상에서의 자동 제어가 가능하다. 이를 통해 연속 용접 또는 단속 용접이 가능하므로 다양한 형태의 Lashing Socket 을 자동 용접할 수 있는 효과가 있다. 이상의 결과를 통해 본 장비가 Fig.2 의 3 가지 종류의 Lashing Socket 용접에 효과적인 장비임을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.199-200
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• 2012

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.195-199
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• 2005

현재 조선 산업의 대형 블록제작 용접공정에서 용접용 캐리지(Carriage)를 이용한 반자동 용접 방법이 많이 사용되고 있다. 여기서의 캐리지는 수평 필렛 용접에서 용접 토치를 이송해 주는 장치이지만, 로봇 용접방법처럼 용접선을 추적하는 기능이 없어 곡선용접에는 사용이 불가능하며, 단순히 직선용접에만 사용할 수 있다. 또, 용접선을 추적하는 기능이 없기 때문에 직선용접에서도 용접오류가 자주 발생하여 이를 수정하는데 많은 시간과 비용이 소요되고 있다. 이에 본 논문에서는 현재 사용하고 있는 캐리지에 스트레인 게이지를 이용한 용접선 추적 센서와 80C196KC 마이크로컨트롤러를 추가 설치하여 직선 및 곡선용접에서 용접선을 자동으로 추적할 수 있는 시스템을 개발하여 사선 모형 및 컨테이너 박스 모형 용접선을 제작하여 추적현상에 대해 고찰하여 보았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권2호
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• pp.151-155
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• 2006

용접은 가장 널리 사용되는 금속접합기술이며 조선, 자동차, 항공, 플랜트설비 등 산업현장의 여러 분야에서 활용되고 있는 근대산업의 기본적인 생산기술이다. 그러나 용접작업 자체가 강한 빛과 전류, 유해가스등을 발생하고 있으며, 다품종 소량 생산하는 작업장에서는 규격화된 물건을 만들어 내는 제조업에 비해서 자동화가 어렵다. 따라서 범용적으로 모든 형태의 용접할 부위인 용접선을 검출하여 자동으로 용접하기란 상당히 어려우며, 본 논문에서는 삼각파 형태의 굴곡을 가진 용접선을 검출하고자 스트레인게이지를 응용한 센서를 이용하였고, 이를 직선구동이 가능한 반자동 캐리지에 탑재하여 용접선을 자동으로 추적하여 용접하는 실험을 제안하였다. 캐리지는 직선 전진만 하고 있더라도 굴곡이 있는 용접선을 자동으로 검출하여 용접이 가능하도록 하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.338-344
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• 2010

선박 블록의 용접 공정에서는 용접선의 양쪽 끝이 벽에 의해 막혀있는 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 벽이 있는 환경에서 맞대기 용접의 자동화를 위한 용접선 검출 시스템을 개발하였다. 용접선 검출 시스템은 벽에서 캐리지의 위치를 측정하고, 초층의 용접선을 검출하게 된다. 시스템은 레이저 변위센서와 초음파센서로 구성되어 있다. 레이저 변위센서는 모터에 의해 회전 왕복 운동하며 용접 모재까지의 거리를 측정하게 되고, 초음파센서는 양쪽 벽면까지의 거리를 측정한다. 초음파센서로 측정된 거리정보를 활용하여 용접선의 X(주행)좌표와 용접 시작 및 끝 위치를 판별한다. 그리고 레이저 변위센서에 의해 측정된 거리정보와 센서의 자세정보를 활용하여 용접선의 Y(위빙), Z(높이)좌표를 검출하게 된다. 용접선 검출 시스템은 용접 캐리지와 독립적인 구동을 위해 DSP를 이용하여 별도의 제어기를 구성하였다. 용접 도중 용접선 검출 시스템과 용접 토치(Torch)와 간섭을 피하고, 측정 불가능한 구간이 발생하지 않도록 용접선 검출 시스템을 캐리지의 양쪽에 부착할 수 있게 설계하였다. 최종적으로 용접 캐리지에 부착하고 실험을 수행하여 개발된 용접선 검출 시스템의 효용성을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.113-117
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• 2007

현재 이동용 캐리지에 장착하여 사용하고 있는 용접기의 경우는 용접토치가 고정이 되어 비드 폭이 일정한 부분의 직선용접에 주로 사용되고 있다. 이러한 용접기는 비드 폭이 일정 폭 이상으로 큰 경우는 용접작업이 복잡해지고 여러 번 반복해서 위치를 바꾸어가며 용접을 해야 한다. 본 연구에서는 비드 폭이 넓은 곳에서 용접토치를 일정한 폭으로 움직여주는 기능을 갖도록 시스템을 구성하였다. 반자동 캐리지에 용접선 추적센서, 센서이동용 모터 슬라이드, 위치 추적용 로터리 엔코더 및 MCU(80C196KC)와의 인터페이스회로를 설치하여 자동으로 용접선을 추적할 수 있게 설계하고, 용접기의 위빙실험을 하여 그 성능을 실험적으로 확인하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2001년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.59-61
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• 2001

• 선박안전
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• 제6권
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• pp.22-28
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• 2001

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2003년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.138-139
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• 2003

This paper describes the control system which was designed and implemented for a new automatic welding equipment. The system has the self diagnostic function which facilitates maintenance and repairs, and also has the network function via which the welding task data call be transmitted and the welding process data can be monitored.