• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.9
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• pp.32-38
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• 2000

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2000.10a
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• pp.248-248
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• 2000

본 연구는 조선 소조립, 판넬조립 등의 공정에서 발생되는 필렛 용접 부위의 용접 자동화를 위한 로봇 시스템 개발에 관한 연구이다. 조선등의 중공업 분야에서는 작업이 중량이고 대형임에 따라 로봇이 부재의 특정위치로 이동하여 작업해야 한다. 또한 작업대상의 형상이나 치수가 매번 변경됨에 따라 이에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 두 대의 로봇(2대x6축=12축)이 다축 문형 캔트리(4축)에 장착된 조선용 필렛용접 로봇 시스템(16축)을 개발하였다. 필렛용접부재를 중심으로 두 대의 로봇이 양쪽을 동시에 용접하는 방식으로 고속회전토치를 적용하여 위빙동작없이 원하는 용접각장(Leg Length)을 생성할 수 있다. 캔트리 시스템은 PC 기반의 별도 제어기로 구성하여 두 대의 로봇 제어기와 신호 입출력에 의해 동시동작이 가능하도록 하였으며, 작업장에 놓인 부재의 위치오차를 보장하기 위하여 시각센서를 적용하였다. 용접시작점의 위치보정을 위한 시작점 검출을 위해접촉센서(Touch Sensor)를 적용하였으며, 용접선 추적을 위해서 아크센서(Arc Sensor)를 적용하였다. 본 시스템 2000년 1월 제작 설치가 완료되어 현재 성능 테스트가 완료된 상태로 향후 생산현장에 적용될 계획이다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.1
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• pp.7-14
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• 1996

3D 기피 현상에 따른 인력난은 이제 국내 산업계 전반에 걸친 커다란 문제가 되었으며, 특히 용접 및 절단 공정에서는 그 정도가 심각한 상황으로 숙련된 기술자 의 확보가 용이하지 않은 상황이다. 따라서 많은 기업에서는 제품의 품질향상과 대량 생산 능력을 갖추기 위해서 용접 및 절단 공정에서의 자동화를 추진하고 있으며, 로봇 을 이용한 방법이 각광을 받고있다. 그러나 이 경우에도 용접용 로봇과 절단용 로봇을 비교하여 보면, 일본의 경우, 절단용으로 출하되는 로봇의 수는 용접용 로봇의 1/70 - 1/100 수준이다. 국내의 경우 최근 들어 용접분야에서의 로봇의 이용은 활성화 되어 있는 편이지만, 절단의 경우는 적용예가 드문 실정이다. 절단용 로봇의 경우 로봇 이용분야가 가장 발달된 일본의 경우도 1988년부터 로봇을 절단용으로 이용하기 시작 하였으며, 그 이용분야도 레이저 절단과 워터젯트 절단에 치중되어 있다. 그러나 현실 적으로 국내 산업현장에는 주로 가스절단이 절단의 주류를 이루고 있는 실정으로, 이에 대한 로봇 응용 시스템의 개발이 시급하다. 대우중공업에서는 가스절단 로봇을 국삭기 Boom측판에 개선가공 공정에 적용하여, 가스절단 분야에의 로봇 적용이라는 가능성을 보여주었으며, 본고에서 그 내용을 소개하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.1
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• pp.15-23
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• 1996

용접은 힘든 작업환경 때문에 심한 인력난을 겪고 있는 3D 업종 중의 하나이 다. 특히 아크용접을 위해서는 숙련된 작업자가 필요하기 때문에 인력난은 더욱 심각 하다. 현장에서 젊은 작업자는 보기 힘들고 대부분의 작업자는 중년이상의 나이이다. 따라서 머지않아 많은 업체들이 인력난으로 조업을 중단해야 할 사태도 우려하지 않을 수 없는 형편이다. 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 용접자동화는 최근 많은 관심을 끌고 있으며 이제 세계적인 추세가 되었다. 용접자동화의 이점은 무엇보다도 일정한 수준의 품질과 생산성에서 찾아볼 수 있다. 용접자동화에서는 가공자동화와는 달리 시스템의 자율성이 특히 중요하다. 작업조건의 설정, 용접봉의 위치와 방향 등은 전적 으로 컴퓨터와 센서시스템을 장착한 로봇에 의해 결정되어야 한다. 따라서 작업자들이 용접에 이용하는 각종 지능적인 능력을 습득하고 이를 각종 제어기와 센서로 모방하여 자율적으로 제어하는 인공지능기술을 응용하는 용접을 로봇의 개발에 관한 각종 연구 가 활발히 진행되고 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.4
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• pp.7-15
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• 1996

아크 용접 공정을 자동화하고 무인화하는 것은 용접 품질향상 및 생산성 향상 에 기여할 뿐만 아니라 용접숙련공의 감소문제에도 대처할 수 있기 때문에 중요한 것이라 생각된다. 그것을 위해 아크용접 분야에도 로봇의 도입이 급격히 증가하고 있는 추세이다. 그러나 현재 현장에 도입된 로봇은 주로 off-line으로 그 기능을 수행 하고 있기 때문에 생산성 향상 및 용접 품질향상 면에서 그 기능을 충분히 발휘하고 있지 못하고 있는 실정이다. 이런 단점을 극복하기 위해서는 센서의 도입과 그것을 이용하여 용접시스템을 퍼드백 루프로 구성할 필요가 있고 용접선 추적(seam tracking), 용융지 형상제어, 아크 길이 제어 등은 그 예라고 할 수 있다. 본논문에서 는 그동안 국내에서는 심도있게 취급되지 않았던 용융지 형상 제어시스템과 그것을 구성하기 위해 많이 사용되고 있는 비전센서에 관하여 서술한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2009.01a
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• pp.9-12
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• 2009

최근 무인 로봇 및 산업 자동화의 비약적인 발전으로 용접 분야에서도 무인화 및 자동화 시스템 구축이 활성화 되고 있다. 본 논문에서는 아크 용접 시스템의 주요한 용접 인자인 용접전류, 용접전압 정보를 PSoC 기반의 WirelessUSB를 이용하여 무선으로 모니터링 시스템에 전송하고 이를 신경회로망에 적용하여 용접 현상을 모니터링 하였다. 또한 산업 현장에도 일반화된 TCP/IP 통신을 이용하여 원격으로 관리가 가능하도록 구현하였다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.10 no.5
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• pp.411-414
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• 2004

In this paper, a power controller and 3 phase voltage source inverter are proposed for the improvement of weldability of large scaler Mash seam welder. The welder system is designed for the low cost and the improvement of weldability. For this system, the thyristor convertor has performed constant current controlling in the output terminal by using PAM type inverter. We have simulated our algorithm and made a prototype welder for experiment. Through the experiment, we have confirmed the improvement of weldability of our system.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2004.04a
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• pp.49-53
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• 2004

최근 로봇의 형태는 인간의 명령을 이행하고 스스로 학습하며, 감정을 지닐 수 있는 인공지능을 내장한 로봇이다 이와 같은 특징을 지닌 로봇의 용도는 조립, 도장, 용접 둥 단순 반복 작업이나 위험한 산업현장에서 벗어나 좀더 다양한 분야로 그 범위가 확대되고 있다. 활용의 예는 '가족 도우미'의 역할을 수행하는 로봇으로써 가사, 방범, 오락 그리고 교육 등의 기능을 담당하는 형태로써 보다 다양화되고 향후 가정의 필수품으로 자리 잡을 전망이다. 이러한 로봇의 구현에 인공지능의 요소를 활용해야 하는 것은 당연하며 그 범위 또한 광범위하다. 로봇이 여러 가지의 기능을 수행하기 위해서는 환경 정보를 받아들이는 센서의 역할이 크며 이런 센서를 사용조건에 맞게 활용하는 것도 중요하다. 본 논문에서는 로봇에 부착된 센서의 환경 정보값을 적절히 활용하여 로봇의 다양한 기능을 구현할 수 있는 가정용 지능형 서비스 로봇을 구현하고자 한다. 센서 정보는 지능 기법으로 널러 알려진 소프트 컴퓨팅 기법을 사용한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1987.10b
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• pp.36-40
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• 1987

현재 사용되고 있는 작업방식은 로봇과 positioner의 상대적인 위치 및 자세설정에 의하여 작업효율 및 성능향상을 꾀할 수 있음에도 불구하고 비효율적인 방법으로 사용하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법중의 하나로 로보트와 positioner시스템을 하나의 기구학적 모델로 제어하는 방법이 제시된 바 있다. 상기의 연구에서는 로보트와 positioner(이하 R-P 시스템)간의 협조 제어가 여유자유도제어 방법을 이용하여 가능한 것임을 보였다. 그러나 용접작업과 같은 positioner 위에서의 연속경로 작업에 있어서는 작업공간과 특이성(singularity) 등에 관련된 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특이성은 외부의 물리적인 제약이나 로보트의 기하학적 구조의 문제로 발생될 수도 있는데 이때 자유도의 손실을 유발하므로 임의의 원하는 방향으로 움직일 수 없게 된다. 이러한 면에서 R-P 시스템의 조작 성능 평가가 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5 자유도를 갖는 수직 다관절형 로보트와 positioner에 대하여 협조 제어 방법을 검토한다. 그리고 작업공간 내의 조작성능평가를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 도입하고 주어진 작업단면에 대한 이들의 분포를 등고선 그래프로 시각화 한다. 또한 조작성지수를 최대화 하는 알고리즘을 R-P 시스템에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검토한다

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.9 no.6
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• pp.1379-1386
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• 2005

For efficient welding it is necessary to maintain stability of the welding process and control the shape of the welding bead. The welding quality can be controlled by monitoring important parameters, such as, the Arc Voltage, Welding Current and Welding Speed during the welding process. Welding systems use either a vision sensor or an Arc sensor, both of which are unable to control these parameters directly. Therefore, it is difficult to obtain necessary bead geometry without automatically controlling the welding parameters through the sensors. In this paper we propose a novel approach using fuzzy logic and neural networks for improving welding qualify and maintaining the desired weld bead shape. Through experiments we demonstrate that the proposed system can be used for real welding processes. The results demonstrate that the system can efficiently estimate the weld bead shape and remove the welding detects.