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아크센서에 의한 용접 품질관리

전문가 제언: ○ 아크용접용 센서는 자동용접이나 로봇용접에서 토치가 자동적으로 용접선을 따르도록 안내하는 역할을 하는 장치이다. 실현 방법으로 와이어 터치 센서, 아크센서, 레이저 센서가 있다. 와이어 터치 센서는 단순한 접촉을 통해 센싱이 이루어지는 장점으로 가장 많이 보급되어 있다. 아크센서도 별도의 장치가 불필요한 센서로 저가격으로 중후판 분야에서 많이 보급된 센서이다.

○ 레이저 센서는 와이어 터치 센서나 아크센서보다 성능이 우수한 센서 로 용접직전의 그루브 위치나 각도에 따라서 로봇을 추종시키는 역할 뿐만 아니라 그루브 폭의 변동에 따라서 용접조건이나 용접속도, 위빙 등을 적응제어 하는 것이 가능하다. 레이저 센서는 이처럼 우수한 특징을 갖고 있으나 여분의 레이저 장치를 시스템에 추가로 투입해야 하기 때문에 이로 인한 공작물이나 지그와의 간섭을 검토해야 하고 용접자세에 제한을 받는 등 여러 가지 문제가 있고, 무엇보다 가격이 고가인 것으로 그다지 보급되어 있지 않은 이유이다.

○ 본문에서는 아크용접용 센서로 아크센서에 대해 그 장치개요, 특징과 용접품질에 미치는 영향, 효과적인 활용법 등에 대해 서술한 내용으로 자동용접이나 로봇용접에서 필요한 센싱기술 자료를 제공하고 있다. 아크센서는 토치의 위빙작용에 의해 그루브의 위치나 형상을 검출하기 때문에 여분의 장치를 필요로 하지 않아 레이저 센서에서와 같은 공작물과의 간섭이나 제한이 없는 장점과 값이 싼 장점이 있다. 그러나 아크현상 그 자체를 이용하기 때문에 아크가 불안정하면 센싱도 불안정한 문제점도 있어 금후 이의 개선이 요구되고 있다.

○ 아크용접은 조선 해양기자재 산업을 위시한 각종 산업의 기반기술로써 금후에도 강력한 영향력을 갖게 될 것이다. 한편 용접작업자의 고령화와 신규 용접기능 수검자의 수가 감소하고 있는 시점에서 용접능률 향상과 고품질의 용접부를 얻기 위한 무인화, 자동화 용접기술개발은 무엇보다 중요한 사안이다. 아크용접 공정의 자동화 및 무인화를 위해서 국내에서 아크용접 센싱 분야의 기술 개발 노력이 절실한 시점이다.

저자: KUGAI Katsuya
자료유형: 니즈학술정보