직접 답변: 교차 파이프 접합부 용접은 공간 곡선에서 시작되므로 토치 각도가 접합부를 따라 지속적으로 변화합니다. 한 번의 패스로 용접을 완료할 수 있는지 여부는 먼저 들어오는 부품의 구멍 위치, 경사각 형상 및 조립 간격에 따라 결정된 다음 로봇이 결정합니다. 회전식 클램프는 접합부의 각 부분을 제 위치로 이동시키는 역할을 하며, 헤더에 여러 분기관이 있는 경우 용접 순서는 근접성이 아닌 누적 변형을 따릅니다.
누구를위한 것인가 : 제작 엔지니어와 생산 관리자는 헤더, 매니폴드 및 트러스 노드와 같은 관형 조립품에 대한 로봇 용접 사양을 지정합니다.
범위: 이 EVST 가이드는 단일 촬영된 작업대 영상만을 바탕으로 작성되었습니다. 해당 영상은 회전식 클램프와 롤러 스탠드 사이에 고정된 대형 헤더 파이프에 절단된 개구부에 분기 파이프를 끼우고 로봇이 교차 이음매를 용접하는 과정을 보여줍니다. 동일한 작업대의 영상 두 개가 사용되었습니다. 따라서 이 가이드에는 작업 주기 시간, 증착 속도 또는 승인 결과에 대한 정보는 포함되어 있지 않습니다. 영상에서 이러한 정보를 확인할 수 없기 때문입니다.
이음매는 직선이 아니라 곡선입니다.
절단된 개구부를 통해 헤더로 들어가는 가지는 직선 이음매를 생성하지 않습니다. 접촉선은 두 개의 원통형 표면을 따라 이어지므로 그 방향, 경사각, 그리고 토치가 접근할 수 있는 각도가 경로를 따라 끊임없이 변화합니다.
참고 영상에서 헤더는 회전식 클램프와 롤러 스탠드 사이에 고정되어 있으며, 헤더의 길이를 따라 일렬로 배열된 구멍들에 각 구멍에 가지가 끼워져 있습니다. 로봇은 교차선을 따라 각 가지를 차례로 지나갑니다.
그 기하학적 형상 때문에 파이프 접합부 용접에서 가장 먼저 제기되는 공학적 질문은 바로 이것입니다. 용접봉이 접합부의 한 지점에 도달할 수 있는지 여부가 아니라, 해당 곡선상의 모든 지점에 공정에서 허용되는 자세로 도달할 수 있는지 여부입니다.
교차 파이프 접합부 용접이 입고 부품에 민감한 이유는 무엇일까요?
자동화는 들어오는 부품의 변동성을 흡수하기보다는 오히려 증폭시킵니다. 개구부의 위치 불량, 불규칙한 경사면 또는 분기 끝단의 버(burr)는 동일한 프로그램이라도 다른 조립품에서 서로 다른 결과를 초래할 수 있습니다.
조립 간격이 가장 중요합니다. 간격이 너무 넓으면 용융액이 아래로 흘러내리는 경향이 있고, 원주를 따라 간격이 고르지 않으면 같은 용접 패스라도 한쪽은 용융액이 부족하고 다른 쪽은 과다하게 채워지게 됩니다. ISO 13920은 용접 구조물에 대한 일반적인 허용 오차 범위를 제공하며, 이러한 허용 오차는 일반적으로 이 표준을 기준으로 설정됩니다.
실질적인 순서는 프로그래밍 후가 아니라 프로그래밍 전에 구멍 위치, 경사각 및 간격에 대한 허용 오차 범위를 설정하는 것입니다. 실제 작업 현장의 상태를 빠르게 파악하는 방법은 이상적인 조립품을 모델링하는 것보다 최근 조립품 10개를 측정하는 것입니다.
에 따르면 ISO 13920:1996용접 구조물의 일반적인 허용 오차는 길이, 각도, 형상 및 위치에 대한 허용 오차 등급으로 표현되며, 이는 일반적으로 해당 접합부의 맞춤 한계를 설정하는 기준이 됩니다.
| 들어오는 조건 | 이음새에 어떤 영향을 미칠까요? | 무엇을 먼저 해결해야 할까요? |
|---|---|---|
| 조립품마다 구멍 위치가 다릅니다. | 교차 곡선은 설정된 경로에 비해 이동합니다. | 위치 공차 및 이음매 찾기가 필요한지 여부 |
| 가지 주변의 경사각이 일정하지 않음 | 같은 패스에서도 구역별로 적재량이 다릅니다. | 프로그래밍 전에 절삭 방법과 경사각 공차를 설정하세요. |
| 조립 간격이 계획보다 넓다 | 수영장은 가장 넓은 구역에서 수위가 떨어지는 경향이 있습니다. | 간격 제한 및 상한에 대한 매개변수 설정 |
| 하나의 헤더에 여러 개의 분기가 있습니다. | 열은 먼저 용접된 쪽으로 축적됩니다. | 용접 순서는 근접도가 아닌 변형률을 기준으로 합니다. |
위치 조절기는 솔기를 제 위치로 이동시키기 위해 존재합니다.
헤더를 돌리는 것은 단순히 외관상의 이유가 아닙니다. 용접할 부분을 용접 풀을 지지하는 위치로 이동시켜, 불편한 자세로 같은 부분을 용접하는 것보다 훨씬 더 안정적인 결과를 얻을 수 있도록 하기 위함입니다.
인덱싱 위치를 몇 개 사용할지, 그리고 각 위치에서 어떤 섹터를 용접할지는 기계 사양이라기보다는 공정 레이아웃에 달려 있습니다. 인덱싱 위치가 너무 적으면 일부 섹터에 무리한 자세로만 접근할 수 있고, 너무 많으면 인덱싱 작업으로 사이클이 가득 차게 됩니다.
더 큰 가지는 곡선을 따라 더욱 급격하게 방향을 바꾸기 때문에 일반적으로 추가적인 인덱싱 위치가 필요합니다. 이는 선택 과정에서 고려해야 할 사항이며, 인덱싱 중에 토치가 하는 동작(가지 들어 올리기 또는 제자리 대기)도 시간 예산에 영향을 미칩니다.
여러 분기에 걸친 순서
헤더에는 일반적으로 하나 이상의 분기관이 연결됩니다. 파이프를 따라 분기관들이 놓인 순서대로 용접하면 열이 한쪽에 집중되어 조립체가 그쪽으로 당겨지는 현상이 발생합니다.
누적 왜곡에 의한 시퀀싱(일반적으로 열 입력을 분산시키는 대칭 또는 스킵 시퀀스)은 하드웨어 비용이 들지 않으며 프로그래밍 전에 결정해야 합니다.
하나의 헤더 내에서 분기 크기가 다르면 열 입력량도 달라지므로 전체 어셈블리에 단일 매개변수 세트를 적용하는 것은 적절한 해결책이 아닌 경우가 많습니다.
자격 조건은 영상이 아닌 관절 부위에 적용됩니다.
영상에서 깨끗한 아크가 관찰되는 것은 장비가 정상적으로 작동하고 있었음을 보여줍니다. 하지만 이는 접합부의 상태가 양호하다는 것을 의미하는 것은 아닙니다. 최종 승인은 ISO 15614-1 절차 인증, ISO 5817 품질 수준 인증, ISO 17637 육안 검사 기준을 준수하는 적격 절차 및 검사를 통해 이루어졌습니다.
시험편은 편리한 조립 상태가 아니라, 해당 제품군에서 가장 불리한 조건, 즉 가장 넓은 간격, 불규칙한 경사각, 가장 부자연스러운 자세 등을 반영해야 합니다.
에 따르면 ISO 15614-1 : 2017용접 절차는 표준화된 시험편을 용접하고 시험하여 검증되며, 해당 검증은 시험을 통해 설정된 범위 내에서만 유효합니다.
에 따르면 ISO 5817:2023수용 여부는 개별 결함 유형에 대한 품질 수준으로 표현되므로, 접합부는 전반적인 인상이 아닌 명시된 수준에 따라 수용 여부가 결정됩니다.
수리 경로는 동일한 계획에 포함되어야 합니다. 누가 결정하는지, 수리가 어디서 이루어지는지, 어떤 절차에 따라 이루어지는지, 어떻게 재검사를 하는지, 그리고 최종 결과가 원래 기록에 어떻게 반영되는지 등이 모두 포함됩니다. 교차 파이프 접합부 용접에 대한 승인은 단일 비드의 모양이 아니라 해당 기록을 따릅니다.
영상으로는 확인할 수 없는 것
실제 간격, 허용 오차 내의 경사각 및 패스 간 제어는 어떤 프레임에서도 확인할 수 없습니다. 이러한 정보는 입고 검사 기록과 용접 절차 사양에서 제공됩니다.
용접 품질 수준, 비파괴 검사 결과, 그리고 조립품 제품군의 적합성 여부 등은 모두 영상으로 담을 수 있는 범위를 벗어납니다.
여기에 사용된 두 부분은 하나의 작업장에서 촬영한 두 개의 영상이며, 두 개의 생산 라인이 아닙니다. 하나의 작업장 전체의 단계를 명확하게 보여주기 위해 함께 보여주는 것입니다.
EVST의 작업 순서는 매번 동일합니다. 먼저 입력 공차를 수정하고, 그 다음 이음매를 제 위치에 맞추고, 마지막으로 분기를 순서대로 배치합니다.
자주하는 질문
직선 봉제선보다 여기서 봉제선 맞춤이 더 중요한 이유는 무엇일까요?
접합부는 닫힌 공간 곡선이기 때문입니다. 직선 이음매라면 길이 방향으로 흡수될 변위가 원주를 따라서는 다양한 간격으로 나타나므로, 동일한 공정이라도 한 부분에서는 용접량이 부족하고 다른 부분에서는 과다하게 용접되는 현상이 발생합니다.
회전식 클램프를 사용하면 6축 로봇이 필요 없어지는 걸까요?
아니요. 클램프는 용접 이음매의 각 부분을 제 위치로 이동시켜 용융 풀을 안정시키지만, 토치는 여전히 방향이 계속 바뀌는 곡선을 따라가야 하므로 암 자체의 방향 자유도가 필요합니다.
헤더에는 인덱스 위치가 몇 개 필요합니까?
이는 헤더에 대한 가지 직경과 공정에서 허용되는 각도에 따라 달라집니다. 가지가 클수록 각도 변화가 급격하게 일어나므로 일반적으로 추가 위치가 필요하며, 필요한 위치는 카탈로그가 아닌 이음매 목록에서 결정됩니다.
하나의 매개변수 세트로 분기 크기가 다른 헤더를 모두 포함할 수 있습니까?
드물게 그렇습니다. 벽 두께가 다르면 열 입력이 달라지기 때문에 조립체 전체에 한 세트만 적용하면 양쪽 극한값에서 절충안을 찾게 되는 경우가 많습니다.
신청서 검토를 위한 프로젝트 입력 자료
교차 접합부 역을 평가하기 위해 EVST 애플리케이션 검토는 다음 입력값을 기반으로 시작됩니다.
- 헤더 및 분기 직경, 벽 두께 및 재질
- 헤더용 분기 배치 도면
- 절삭 방법, 경사각 요구 사항 및 조립 간격 제한
- 품질 수준, 검사 요구 사항 및 생산 목표
배관 규격과 분기 배치도를 보내주시면, 고객님의 용접 이음매 목록을 기준으로 도달 거리, 인입 위치 및 용접 순서를 계산해 드리겠습니다. 관련 자료: 원통형 경로를 따라 로봇 용접 및 절단, 긴 부품용 헤드스톡 및 테일스톡 위치 조절 장치.