• 제목/요약/키워드: Welding Robot

검색결과 268건 처리시간 0.023초

오프라인 프로그래밍을 위한 3차원 레이저 스캐닝 시스템 기반의 로봇 캘리브레이션 방법 개발 (Development of robot calibration method based on 3D laser scanning system for Off-Line Programming)

  • 김현수
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제20권3호
    • /
    • pp.16-22
    • /
    • 2019
  • 로봇을 적용한 자동화 생산 라인에서 로봇 셋업 시 시뮬레이션을 통한 Off-Line Programming(OLP)과 로봇 캘리브레이션은 작업 시간을 단축하고 양산 전부터 생산 품질을 관리하기 위해 필수적이다. 본 연구에서는 상용 3D 스캐너를 사용하여 생산 라인의 CAD 데이터와 현장의 3차원 측정 스캔 데이터를 정합하는 로봇 캘리브레이션 방법을 개발하였다. 제안한 방법은 Iterative Closest Point(ICP) 알고리즘을 통해 두 개의 3차원 점군 데이터를 정합하여 로봇을 교정한다. 정합은 3단계로 수행한다. 먼저 CAD 데이터로부터 3개의 평면으로 연결된 꼭짓점을 특징점으로 추출한다. 추출한 특징점 주변에 위치한 스캔 점군데이터로부터 평면을 재구성하여 대응하는 특징점을 생성한다. 마지막으로 ICP 알고리즘을 통해 추출한 특징점들 간의 거리를 최소화하여 위치 변환 행렬을 계산한다. 자동차 차체 조립라인의 스팟용접 로봇 설치에 제안한 방법을 적용한 결과 스팟용접에서 일반적으로 요구하는 정밀도 1.5mm 수준으로 로봇의 위치 및 자세를 캘리브레이션 할 수 있었으며, 기존에 레이저 트래커를 사용하면 로봇 한 대당 5시간 이상 소요되던 셋업 시간은 40분 이내로 단축할 수 있었다. 개발한 시스템을 사용하면 차체 스팟 용접에 필요한 정밀도를 유지하면서 자동차 차체 조립 라인의 OLP 작업시간을 단축하여, 로봇 정밀 티칭 시간을 단축하여, 생산제품의 품질 향상 및 불량률을 최소화할 수 있다.

4축 이적재 로봇의 주요 부품 선정을 위한 동적 해석 (Dynamic Analysis to Select Main Parts of Four-Axis Palletizing Robots)

  • 박일환;전용재;고아라;설상석;홍대선
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제19권12호
    • /
    • pp.62-69
    • /
    • 2020
  • The demand for industrial robots is proliferating with production automation. Industrial robots are used in various fields, such as logistics, welding, and assembly. Generally, six degrees of freedom are required to move freely in space. However, the palletizing robot used for material management and logistics systems typically has four degrees of freedom. In designing such robots, their main parts, such as motors and reducers, need to be adequately selected while satisfying payload requirements and speed. Hence, this study proposes a practical method for selecting the major parts based on dynamic analysis using ADAMS. First, the acceleration torques for the robot motion were found from the analysis, and then the friction torques were evaluated. This study introduces a constant-speed torque constant instead of friction coefficient. The RMS torque and maximum power of each motor were found considering the above torques. After that, this study recommends the major specifications of all motors and reducers. The proposed method was applied to a palletizing robot to verify the suitability of the pre-selected main parts. The verification result shows that the proposed method can be successfully applied to the early design stage of industrial robots.

평면 구조물의 단일점 일치를 이용한 2차원 레이저 거리감지센서의 자동 캘리브레이션 (Autonomous Calibration of a 2D Laser Displacement Sensor by Matching a Single Point on a Flat Structure)

  • 정지훈;강태선;신현호;김수종
    • 제어로봇시스템학회논문지
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.218-222
    • /
    • 2014
  • In this paper, we introduce an autonomous calibration method for a 2D laser displacement sensor (e.g. laser vision sensor and laser range finder) by matching a single point on a flat structure. Many arc welding robots install a 2D laser displacement sensor to expand their application by recognizing their environment (e.g. base metal and seam). In such systems, sensing data should be transformed to the robot's coordinates, and the geometric relation (i.e. rotation and translation) between the robot's coordinates and sensor coordinates should be known for the transformation. Calibration means the inference process of geometric relation between the sensor and robot. Generally, the matching of more than 3 points is required to infer the geometric relation. However, we introduce a novel method to calibrate using only 1 point matching and use a specific flat structure (i.e. circular hole) which enables us to find the geometric relation with a single point matching. We make the rotation component of the calibration results as a constant to use only a single point by moving a robot to a specific pose. The flat structure can be installed easily in a manufacturing site, because the structure does not have a volume (i.e. almost 2D structure). The calibration process is fully autonomous and does not need any manual operation. A robot which installed the sensor moves to the specific pose by sensing features of the circular hole such as length of chord and center position of the chord. We show the precision of the proposed method by performing repetitive experiments in various situations. Furthermore, we applied the result of the proposed method to sensor based seam tracking with a robot, and report the difference of the robot's TCP (Tool Center Point) trajectory. This experiment shows that the proposed method ensures precision.

금속(Au)범프의 횡초음파 접합 조건 연구 (Study of Metal(Au) Bump for Transverse Ultrasonic Bonding)

  • 지명구;송춘삼;김주현;김종형
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제29권1호
    • /
    • pp.52-58
    • /
    • 2011
  • In this paper, the direct bonding process between FPCB and HPCB was studied. By using an ultrasonic horn which is mounted on the ultrasonic bonding machine, it is alternatively possible to bond the gold pads attached on the FPCB and HPCB at room temperature without an adhesive like ACA or NCA. The process condition for obtaining more bonding strength than 0.6 Kgf, which is commercially required, was carried out as 40 kHz of frequency, 0.6 MPa of bonding pressure and 2 second of bonding time. The peel off test was performed for evaluating bonding strength which results in more than 0.8 Kgf.

수중용 선체외판 길함 검사용 장치 개발 (An Underwater Inspection System to Detect Hull Defects of a Ship)

  • 김영진;조영준;이강원;손웅희
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
    • /
    • pp.281-284
    • /
    • 2006
  • After building a ship in a shipyard, there are so many repeated inspection of welding seam defects and painting status before delivering to the ship's owner. An inspection on the bottom part of a ship in commercial service should be done in every two years for the purpose of safety and for the prevention of ship speed deterioration. conventional welding seam inspection systems are rely on the visual inspection by human or the ultrasonic inspection for the selective part of a ship. This paper suggests a remote controlled inspection system for the examination of large ships or steel structures. The proposed system moves in contact with the ship under inspection and have a CCD camera to provide visual-guidance information to a remotely located human worker. Additionally this system utilizes a weld line tracking algorithm for an optimal position control. We verified the effectiveness of the inspection system by experimental data.

  • PDF

비드 높이 및 조인트 추적의 실시간 제어 연구 (A Study on Real-time Control of Bead Height and Joint Tracking)

  • 이정익;고병갑
    • 한국공작기계학회논문집
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.71-78
    • /
    • 2007
  • There have been continuous efforts to automate welding processes. This automation process could be said to fall into two categories, weld seam tracking and weld quality evaluation. Recently, the attempts to achieve these two functions simultaneously are on the increase. For the study presented in this paper, a vision sensor is made, and using this, the 3 dimensional geometry of the bead is measured in real time. For the application in welding, which is the characteristic of nonlinear process, a fuzzy controller is designed. And with this, an adaptive control system is proposed which acquires the bead height and the coordinates of the point on the bead along the horizontal fillet joint, performs seam tracking with those data, and also at the same time, controls the bead geometry to a uniform shape. A communication system, which enables the communication with the industrial robot, is designed to control the bead geometry and to track the weld seam. Experiments are made with varied offset angles from the pre-taught weld path, and they showed the adaptive system works favorable results.

ERW강관에서 홈부식의 가속화에 미치는 유동의 영향에 관한 연구 (Study on the Effects of Flows on the Acceleration of the Grooving Corrosion in the ERW Pipe)

  • 김재성;김용;이보영
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.85-91
    • /
    • 2008
  • The grooving corrosion is caused mainly by the different microstructures between the matrix and weld which is formed during the rapid heating and cooling cycle in welding. By this localized corrosion reaction of pipes, it evolves economic problems such as the early damage of industrial facilities and pipe lines of apartment, and water pollution. So lots of researches were carried out already about grooving corrosion mechanism of ERW carbon steel pipe but there is seldom study for water hammer happened by fluid phenomenon and corrosion rate by flow velocity. In this study, the analysis based on hydrodynamic and fracture mechanics was carried out. ANSYS, FLUENT and STAR-CD were used for confirmation of flow phenomenon and stress on the pipe. As the results, fatigue failure is able to be happened by water hammer and grooving corrosion rate is increased cause by turbulent. Grooving corrosion is happened on the pipe, then friction loss of fluid is occurred from corroded part. Erosion can be happened enough in corroded region of microscopic size that wear "V" form. Also pipe is able to be damaged by water hammer effects because of corroded region is general acting as a notch effects. Corrosion depth was more than half of total thickness, it can be damaged from water hammer pressure.

차체조립과 자동용접 (Motor vehicle body assembly and auto-welding)

  • 이승복
    • 오토저널
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.19-26
    • /
    • 1981
  • 자동차제조에 있어서의 용접은 신뢰성 양산과 생력화에 대응하여 접합 조립하는 방법으로 특이한 분야를 형성하여 발전되었다. 예를 들면, 자동차의 생산은 기본적으로 양산체제를 갖추고 있 어서, 일반적으로 노동집약형 산업이라고 불리어지며 그 제조공정을 보면 stamping press 공정과 같이 용접공정도 비교적 장치산업적인 분야로 빠르게 자동화나 성인화 내지 무인화로 진행되고 있다. 자동차용접은 사람이 portable spot welder로 한점씩 용접하지만 양산에 대비한 합리화와 안정화를 위하여 다점용접 (multi spot weld)라는 자동화공법의 도입이 불가피하며 금일의 자 동차생산에 있어서 상식화가 되고 있다. 이것은 한개의 차체라면 차형의 대조 또는 press panel의 수에 따라 차이가 조금 있으나 약 4-5 천점의 점용접이 필요하기 때문에 여러 가지 반송장치와 조합하여 대규모의 line설비로 발전되어 가고 있다. 이와 같이 용접공정의 자동화는 생산성을 높이는 반면에 전용성이 높기 때문에 설계변경에 대한 초기투자의 용접설비 대부분을 갱신하여야 하는 새로운 투자의 필요문제가 증대되었다. 이러한 전용설비에 대한 유연성을 가미한 자동차로 지향되어, 그 한 방법으로 산업용 robot가 도입되었다. 근래에 와서는 자동차제조에 있어서 새 로운 용접기술을 합리적으로 효과있게 적용하는 기술이 금후의 연구과제라 하겠다.

  • PDF

용접부 품질향상을 위한 지능형 용접 와이어 공급 장치 개발 (Development of Intelligent Filler Wire Feeding Device for Improvement of Weld quality)

  • 이재석;손영일;박기영;이경돈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.950-955
    • /
    • 2005
  • This paper describes an intelligent filler wire feeding device which can control 3- dimensional seam tracking and the filler wire speed by measuring the gap position and the joint gap width in laser welding. By means of visual sensor controlled filling the missing material into the joint gap and 3 dimensional seam tracking, lineup errors from manufacturing tolerances and the repeatability of lineup jigs and weld robot can be balanced and at an even seam quality which avoids weld defects. In this paper, we assessed weld quality in 2mm sheets of A16061 which had various gap width by using the intelligent filler wire feeding device.

  • PDF

유속에 따른 ERW 탄소강관의 홈부식 특성에 관한 연구 (A study on the characteristic of the Groove corrosion of ERW carbon steel according to water speed)

  • 김재성;이영기;김용;이보영
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
    • /
    • pp.82-82
    • /
    • 2009
  • 강관은 물, 유류, 천연 가스 등을 운송하는 배관용 및 건물의 골조, 유압 및 공압 실린더, 가이드 레일 등 의 기계적 부품으로도 널리 사용되기도 한다. 이렇게 사용되는 강관의 70% 이상은 고주파 전기저항용접(High Frequency Electrical Resistance Welding,이하 ERW)으로 제조되고 있다. 아파트 등 실제 현장에서 ERW 강관에 흐르는 유체는 비드가 제거된 내면 부위에서 와류 (vortex)를 일으켜 기계적 침식(erosion)을 수반할 가능성이 있으며, 수격현상으로 인해 부식 부위에서 반복피로 하중을 받아 부식의 전파속도가 증가되어 최종적 으로 파손되는 경우도 예상할 수 있다. 이에 본 연구에서는 입열량을 달리하여 제조된 ERW 강관을 대상으로 강관 내부에서의 유속에 따라 홈부식 감수성에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 이를 위해 실제 사용 환경을 모사할 수 있는 장치를 제작하고 경계 조건을 선정하여 실험을 실시하였다. ERW 강관의 내부에서 유속이 빨라질 경우 부식속도는 증가를 하였고, 입열을 많이 받은 강관의 경우 부식속도가 감소하는 경향을 가졌다. 이러한 결과를 바탕으로 하여 ERW 강관에서 발생하고 있는 결함발생에 의한 피해를 극소화시킴으로서 안전하고 효율적인 관리에 기여하고자 한다.

  • PDF