대형 철골 구조물 용접: 다수의 로봇, 다수의 작업대

By EVST 편집팀 · 검토자: EVST 편집팀 · 업데이트 된 2026-09-20 • 방법: 공정 루프에 대한 해당 셀의 현장 영상 분석; 설계 결정에 있어 일반적인 엔지니어링 관행 적용 • 편집 정책 · 교정 정책 · 약관

: 짧은 이 공장에서는 플랜지 플레이트와 볼트 구멍이 있는 박스형 및 앵글형 단면을 포함한 대형 철골 구조 부재를 여러 작업 스테이션에 나누어 용접합니다. 각 스테이션에는 6축 로봇이 고정 장치와 위치 조절 장치 앞에 배치되고, 로봇은 여러 인접 스테이션이 동시에 작동하는 동안 이음매를 따라 용접합니다. 무거운 부재는 오버헤드 크레인을 이용해 운반됩니다. 이러한 생산 라인을 설계할 때는 세 가지 중요한 결정을 내려야 합니다. 부재를 어떻게 고정하고 회전시킬지, 토치가 대형 부품의 모든 이음매에 닿을 수 있는지, 그리고 로봇들이 작업을 어떻게 분담하여 어떤 스테이션도 다른 스테이션의 작업을 기다리지 않도록 할지입니다. 이와 유사한 생산 라인을 계획하고 계신가요? 부품 도면을 보내주세요..

한눈에

이 세포가 다루는 문제는 다음과 같습니다.

구조 부재는 손으로 돌릴 수 있는 작은 부품이 아닙니다. 길고 무거우며, 길이 방향과 플랜지 주변에 수많은 이음매가 나 있습니다. 수작업으로 용접하는 경우, 용접공은 긴 구간 동안 토치를 안정적으로 잡고 부재 주변을 기어 다니며 반대쪽 끝까지 용접해야 합니다. 크레인은 이 작업이 진행되는 동안 기다립니다.

자동화란 고정 장치가 무게를 지탱하고 로봇이 아크를 담당하도록 하는 것을 의미합니다. 이렇게 하면 한 명의 용접공이 순차적으로 작업하는 대신 여러 부품을 각자의 작업대에서 동시에 용접할 수 있습니다. 어려운 부분은 용접 자체가 아니라, 큰 부품을 정확하게 고정하고, 충돌 없이 모든 이음매에 접근하며, 로봇들이 모두 바쁘게 작동하도록 작업대의 균형을 유지하는 것입니다.

세포는 어떻게 작동하는가

1. 그 회원을 데려오세요. 오버헤드 크레인이 철골 부재를 들어 올려 스테이션 고정 장치에 설치합니다.
2. 꽉 조여주세요. 부품이 고정 장치에 고정되면, 이제 작업자가 아닌 고정 장치와 위치 조절 장치가 형상을 유지합니다.
3. 손전등 쪽으로 돌리세요. 위치 조절 장치는 로봇이 필요로 하는 이음매가 접근 가능한 각도로 나타나도록 부재를 회전시킵니다.
4. 아크 켜짐. 로봇이 용접봉을 용접 이음매 위로 내리자 청백색 섬광과 함께 아크가 발생합니다.
5. 이음새를 박음질하세요. 토치가 용접 이음매를 따라 움직이면 로봇은 자세를 바꿔 토치를 따라갑니다.

6. 정복. 봉제 작업이 완료되면 로봇이 들어 올려지고 위치 조절 장치가 회전하여 다음 봉제선이 닿을 수 있는 위치로 이동합니다.
7. 동시에 작업하세요. 이 작업대가 용접 작업을 하는 동안 인접한 작업대들은 동시에 각자 담당하는 로봇을 가동하여 각자의 부품을 제작합니다.

세 가지 디자인 결정

1. 고정 장치와 위치 조절 장치가 무게를 지탱하도록 하십시오.

크기가 큰 부재의 경우, 고정 장치는 두 가지 작업을 동시에 수행합니다. 첫째, 부품을 토치에 대해 올바른 위치에 고정하고, 둘째, 로봇이 부품을 피해 돌아가지 않도록 부품을 회전시킵니다. 이 두 가지 작업은 토치에 불을 붙이기 전에 모두 완료되어야 합니다.

우선 해결해야 할 문제는 부재의 위치, 즉 어떤 면과 구멍을 기준으로 정렬하는지, 그리고 작업자가 중간에 다시 클램핑하지 않고도 위치 조정 장치가 모든 이음매를 로봇의 작업 영역 안으로 가져올 수 있는지 여부입니다.

2. 토치가 모든 이음새에 닿을 수 있음을 증명하십시오.

긴 부재의 경우, 용접 범위는 한 가지 문제가 아니라 각 이음매마다 다른 문제입니다. 흔히 발생하는 문제는 대부분의 부재를 완벽하게 용접한 후, 마지막 이음매가 플랜지나 클램프 뒤에 위치하여 토치가 깨끗한 각도를 확보할 수 없는 경우입니다.

도움이 되는 사항: 고정 장치 설계 시 토치 끝부분뿐 아니라 토치 본체와 케이블을 포함하여 모든 용접 이음매에서 토치 각도를 확인하십시오. 고정 장치 프레임 근처의 이음매를 위해 예비 손목 방향을 준비해 두십시오. 토치가 닿지 않는 이음매는 수동으로 작업할지 아니면 고정 장치를 다시 사용할지 미리 결정하십시오.

3. 대기 시간이 없도록 업무를 분담하십시오.

병렬 작업대는 모든 로봇이 바쁘게 작동할 때만 효과적입니다. 즉, 작업대를 작업 흐름에 맞춰 배치해야 합니다. 크레인은 한 작업대에서 적재 및 하역 작업을 하는 동안 다른 작업대를 방해하지 않아야 하며, 특정 작업자가 여러 로봇의 병목 현상을 일으켜서는 안 됩니다.

실질적인 문제점은 다음과 같습니다. 각 이음매 작업에 걸리는 시간과 적재 작업에 걸리는 시간은 얼마나 되는지, 한 사람이 여러 작업대에 적재물을 실을 수 있는지, 그리고 작업자들이 작업대가 수용할 수 있는 속도로 도착하는지 여부입니다.

이 레이아웃이 적합한 경우와 더 자세히 살펴봐야 할 경우는 언제일까요?

• 잘 맞음: 구조 부재가 반복되거나, 부품 길이를 따라 긴 이음매가 있거나, 전용 고정 장치가 필요한 배치 크기가 있거나, 크레인이 어쨌든 옮겨야 할 만큼 무거운 부품 등이 있습니다.
• 추가 평가: 다양한 부재 크기(하나의 고정구로 여러 부품 번호를 처리할 수 있습니까, 아니면 빠른 교체가 가능한 고정구가 필요합니까?), 단일 위치 조정 장치로는 표현할 수 없는 밑면의 이음매, 그리고 절단된 부재마다 공차가 달라져 부품마다 간격이 달라지는 경우 등이 있습니다.

FAQ

이 부품들을 고정하기 위한 위치 고정 장치가 필요한가요, 아니면 로봇이 직접 접근할 수 있나요?
위치 조절 장치는 무거운 부품 작업에서 제 역할을 톡톡히 해냅니다. 로봇이 큰 구조물을 넘거나 밑으로 기어가는 것보다 부재를 회전시키는 것이 일반적으로 더 쉽고 안전하며, 토치를 플랜지 주변으로 휘감지 않고 용접 이음매에 깔끔한 각도로 유지할 수 있도록 해줍니다.

작업자 한 명이 로봇을 몇 대까지 제어할 수 있나요?
용접 작업 대비 적재 시간이 얼마나 걸리느냐에 따라 다릅니다. 고정 장치가 빠르게 고정되고 크레인이 무거운 짐을 들어 올리는 작업을 처리한다면, 한 사람이 여러 스테이션의 적재 및 정렬 작업을 진행하는 동안 로봇이 용접을 할 수 있습니다. 하지만 각 스테이션마다 수동 설정 작업이 많이 필요하다면, 작업자가 병목 현상을 일으키고 추가 로봇들은 대기하게 됩니다.

여기서 순환 과정을 결정하는 것은 무엇일까요?
이음매의 길이, 위치 조절기가 이음매 사이를 몇 번 회전해야 하는지, 그리고 모든 스테이션이 동시에 작동할 수 있는지 여부를 고려해야 합니다. 이음매가 표시된 부재 도면을 보내주시면 견적을 내드리겠습니다.