직접 답변: 흄 제어는 공정 전 부품을 따라야 합니다. 밀폐된 부품은 배출구를 막으므로 추출 지점은 기계가 작동하는 개구부를 따라야 하며, 고정식 벽 후드는 장비 위치가 변경되면 작동을 멈춥니다. 개방형 베이에서 동일한 공정을 수행할 경우 흄이 바로 위로 배출되므로 천장 흡입 높이가 중요한 문제가 됩니다. 아크 차폐는 기계 설치 공간이 아니므로 이동식 스크린은 작업자가 접근하는 위치에 설치해야 합니다.
누구를위한 것인가 : 로봇 용접 스테이션의 추출, 선별 및 배치 사양을 작성하는 제작 엔지니어 및 EHS 담당자를 위해 작성되었습니다.
범위: 이 EVST 가이드는 밀폐형 용접부, 개방형 용접 작업 공간, 다중 패스 용접 등 세 가지 작업 환경에서 흄 경로, 아크 차폐 및 열 축적에 대해 확인해야 할 사항을 다룹니다. 본 가이드에서는 흄 농도, 공기량, 노출 한계 또는 패스 간 온도는 제시하지 않습니다. 이러한 값은 측정 및 용접 절차를 통해 얻어야 합니다.
세 가지 스테이션 조건, 하나의 프로세스
참고 영상에는 세 개의 용접 작업대가 나란히 나와 있습니다. 이 작업대들은 하나의 라인이나 하나의 작업물이 아니라, 동일한 공정이라도 위치에 따라 완전히 다른 방식으로 작동하기 때문에 함께 보여주는 것입니다.
첫 번째 사진에서는 두 대의 이동식 용접기가 커다란 삼면 강철 구조물의 양쪽 면에서 작업하고 있습니다. 두 번째 사진에서는 로봇이 이동식 스크린이 설치된 개방형 작업대에서 구부러진 판재를 용접하고 있습니다. 세 번째 사진은 여러 번 용접하는 과정을 클로즈업으로 보여주며, 용접 비드가 겹쳐지는 모습을 담고 있습니다.
이 모든 것을 종합해 보면 용접 매개변수만으로는 연기 및 차폐 사양을 작성할 수 없다는 점을 알 수 있습니다. 세 가지 용접 방식 모두 매개변수는 비슷하지만, 조건은 다르기 때문입니다.
용접 흄 아크, 빛, 열 제어는 무엇에 가장 먼저 의존하는가
밀폐된 부분이 출구를 막고 있습니다. 삼면 상자 안에서 발생하는 연기는 빠져나갈 곳이 없어 분산되지 않고 축적되며, 자연 대류로는 공정에서 발생하는 연기를 빠르게 제거할 수 없습니다.
따라서 추출 용량뿐만 아니라 추출 지점의 위치가 결정적인 변수가 됩니다. 영상에서 장비가 밀폐 공간 입구에 주차되어 안쪽으로 용접 작업을 진행하는 경우, 연기는 배출될 수 있는 경로가 하나뿐이며, 포집 지점은 그 경로상에 위치해야 합니다.
벽에 고정된 후드는 이 문제를 일시적으로 해결해 줍니다. 하지만 장치가 재배치되는 순간(이동식 장치는 끊임없이 재배치됩니다) 작업면과 캡처 지점 사이의 관계가 바뀌고, 처음 위치에서 작동했던 캡처 방식이 더 이상 적용되지 않게 됩니다.
에 따르면 ISO 21904-1 : 2020용접 흄을 포집 및 분리하는 장비는 의도된 포집 위치와 작업 조건을 명시하여 사양을 정하는데, 이동식 스테이션을 사용하는 경우 바로 이 부분이 사양 작성을 복잡하게 만드는 요소입니다.
개방형 공간은 또 다른 문제이지, 더 쉬운 문제가 아닙니다.
동일한 공정을 개방된 작업대로 옮기면 연기가 곧장 위로 올라갑니다. 이제 관리해야 할 것은 연기를 공동 밖으로 빼내는 방법이 아니라 천장 인입구의 높이와 위치입니다.
그 높이는 양쪽으로 제한됩니다. 너무 높으면 호를 따라 이동하는 동안의 포착 속도가 떨어지고, 너무 낮으면 후드가 로봇의 작업 영역이나 부품 적재를 방해합니다.
실제로 순서가 중요합니다. 스테이션에서 처리해야 하는 가장 큰 공작물의 크기를 기준으로 후드 위치를 설정한 다음, 로봇의 도달 범위와 자세를 그에 맞춰 확인하십시오. 순서를 바꾸면 후드가 로봇 팔이 있어야 할 위치에 정확히 놓이는 경우가 많습니다.
EVST의 작업 순서는 매번 동일합니다. 먼저 부품에서 연기가 발생하는 경로를 설정하고, 그 다음 포집 위치를 정하고, 차폐 장치를 설정한 후 마지막으로 레이아웃을 구성합니다.
| 역 상황 | 연기가 가는 곳 | 무엇을 먼저 해결해야 할까요? |
|---|---|---|
| 해당 부품은 아크(상자, 탱크, 호퍼)를 둘러쌉니다. | 갇혔습니다. 출구는 오직 열린 구멍뿐입니다. | 개구부의 포착 지점과 그것이 기계를 따라가는 방식 |
| 개방형 베이, 고정 스테이션 | 호 위로 솟아오른다 | 가장 큰 부분과 로봇 작동 범위에 대한 오버헤드 드로잉 높이 |
| 개방형 베이, 이동식 유닛 | 상승하지만 근원은 이동합니다 | 포획 및 선별 검사 장비가 부대와 함께 이동하는지 여부 |
| 두꺼운 부분에 대한 다중 패스 | 상승하면서 열이 축적됩니다. | 추출 과정 중 중간 온도 및 체류 시간 |
아크 차폐는 기계 윤곽이 아니라 사람을 따라갑니다.
개방된 작업 공간 영상에서 보이는 차폐 장치는 작업대 뒤쪽에 놓인 몇 개의 이동식 용접 스크린입니다. 이 스크린의 위치는 장비가 아닌 사람을 고려하여 결정된 것입니다. 즉, 사람이 실제로 드나드는 쪽에 있어야 합니다.
층 중간에 설치된 것과 벽에 붙어 설치된 것은 서로 다른 차단 방식을 필요로 합니다. 층 중간에 설치된 경우 세 방향에서 접근할 수 있지만, 벽에 붙어 설치된 경우에는 한 방향에서만 접근할 수 있습니다. 이러한 차이는 설계 단계에서 결정되어야 하며, 나중에 추가할 수 있는 사항이 아닙니다.
이동식 장비는 문제를 다시 한번 바꿔놓습니다. 고정식 차폐막은 고정된 작업장을 보호하지만, 장비가 작업 현장으로 이동할 때는 차폐막도 함께 이동하거나 각 위치에서 다시 설치해야 합니다.
에 따르면 ISO 25980:2014투명 용접 커튼 및 스크린은 사용되는 공정 및 시야 조건에 대한 보호 특성에 따라 사양이 정해지므로, 선택은 일반적인 기준이 아니라 아크 및 시선에 따라 결정됩니다.
다중 통과 스택은 열과 연기를 발생시킵니다.
클로즈업 영상은 다중 패스 용접 과정을 보여줍니다. 용접 비드가 겹겹이 쌓여가며, 패스 사이사이에 연기와 스패터가 보입니다. 이러한 연속적인 용접 과정은 열이 누적되는 효과를 가져오는데, 각 패스가 이전 패스에서 이미 가열된 재료 위에서 시작되기 때문입니다.
따라서 추출과 열 관리는 두 가지 문제가 아니라 하나의 설계 문제로 통합됩니다. 추출은 열과 연기를 함께 제거하기 때문에, 추출 설정을 너무 강하게 하면 층간 온도가 공정에서 요구하는 범위 이하로 떨어질 수 있고, 반대로 추출 설정이 미흡하면 열과 연기가 모두 셀 내에 남게 됩니다.
용접 절차서에는 재료 및 접합부에 대한 패스 간 온도와 패스 간 유지 시간이 명시되어 있으며, 용접 외관에서 추론하는 것이 아니라 부품에서 직접 측정하여 확인합니다.
측정과 관련된 사항 및 역 주변 안전
흄 농도, 공기량, 포집 속도 및 층간 온도는 측정값입니다. 이러한 값들은 용접 영상에서 읽어낼 수 없으며, 본문에도 언급되지 않았습니다.
에 따르면 ISO 10218-2 : 2025통합 스테이션의 안전 공간은 전체 시스템의 움직임에 따라 결정됩니다. 이는 이동식 용접 장치의 경우, 단순히 암(arm)뿐만 아니라 이동 경로와 후방 지원 장치까지 포함합니다.
에 따르면 ISO 12100:2010아크 방사선, 연기, 뜨거운 표면 및 케이블 경로는 로봇 동작과 동일한 위험 평가에 속하며, 소모품 교체를 위한 접근성 또한 마찬가지입니다.
모든 EVST 신청서 검토는 동일한 프로젝트 입력값(부품 형상, 작업장 조건 및 기존 환기 시스템)을 기반으로 시작되므로 선정은 증거에 근거하며 승인 여부는 데이터시트가 아닌 자체 기준에 따라 결정됩니다.
자주하는 질문
밀폐된 부품이 추출 설계에 왜 그렇게 큰 변화를 가져오는 걸까요?
용접 흄이 분산되지 못하기 때문입니다. 상자나 탱크 내부에서는 배출구가 유일한 통로이므로 포집 장치는 그 통로에 설치되어야 하며, 작업 공간의 다른 곳에 고정된 후드는 흄을 거의 포집하지 못합니다. 용접 장비가 작업 중에 움직이면 포집 지점도 함께 움직여야 합니다.
더 큰 환풍기가 이 어려운 문제를 해결해 줄까요?
그것만으로는 충분하지 않습니다. 아크에서의 포집 속도는 총 유량보다는 소스와 포집 지점 사이의 거리 및 기하학적 구조에 훨씬 더 크게 좌우되므로, 용량 결정 전에 포집 지점의 위치가 결정됩니다.
용접용 스크린은 어떻게 배치해야 할까요?
사람들이 실제로 역에 접근하는 위치에 따라 다릅니다. 격납고 중앙에 위치한 역은 세 방향에서 접근할 수 있고, 벽에 붙어 있는 역은 한 방향에서만 접근할 수 있으므로 동일한 장비를 사용하더라도 다른 차폐 방식이 필요합니다. 이동식 장비의 경우 차폐 장치를 이동시키거나 각 위치에서 다시 설치해야 합니다.
유용한 답변을 얻으려면 무엇을 보내야 할까요?
부품의 형상(부품이 호를 포함하는지 여부 포함), 스테이션이 수용해야 하는 최대 크기, 베이 높이 및 기존 환기 장치, 장비가 고정식인지 작업 현장으로 이동되는지 여부 등을 고려해야 합니다.
신청서 검토를 위한 프로젝트 입력 자료
이 정보를 일반적인 셀이 아닌 본인의 스테이션을 기준으로 확인하려면 다음을 보내주세요.
- 부품의 기하학적 형상과 해당 부품이 호를 둘러싸는지 여부
- 해당 작업대가 처리해야 하는 가장 큰 가공물
- 베이 높이 및 이미 설치된 환기 시설
- 용접 장비가 고정식인지 아니면 부품으로 이동식인지 여부
부품 형상과 작업장 조건을 보내주시면, 이를 바탕으로 추출 및 차폐 레이아웃을 설계할 수 있습니다. 관련 자료: 자동 용접 시스템 솔루션, 대형 공작물 로봇 용접.