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AGV를 이용한 30인치 이상 대면적 곡면 유리 자동 정렬 및 성형 제조시스템에 대한 해석 및 시뮬레이션
최세웅(S. W. Choi),곽도훈(D. H. Kwak),정영화(W. H. Jung),정동연(D. Y. Jung),이원형(W. H. Lee),정원지(W. J. Chung) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
3D Curved Glass 유리성형 기술의 대면적 화면 개발로 자동차 전장분야 즉, 계기판, 내비게이션 등의 디스플레이 분야에 적용이 가능해졌다. 더 많은 정보를 표현하고 고객의 다양한 디자인 취향을 만족시키기 위해서 계기판을 디스플레이로 제작하고, 아날로그 계기판의 물리 바늘을 없애고 센터페시아를 계기판부터 조수석까지 하나의 풀디스플레이로 전체를 구현한다. 이러한 이유로 여러 완성차 생산업체에서 Curved Glass 를 적용하여 신제품을 개발하고 있다. 월드클래스 300 기술개발 지원사업의 지원을 받아 1 차년도에는 Progressive Type 의 9 인치의 곡면유리 성형 제조시스템을 개발, 2 차년도에는 Progressive Type 의 12 인치 이상의 대면적 곡면유리성형 제조시스템을 개발, 3 차년도에는 Batch Type 의 15 인치 이상 대면적 자유곡면형상(3D) Curved Glass 성형 제조시스템을 개발하였으며 그 기술을 바탕으로 4 차년도에서는 Batch Type 30 인치 이상 대면적 자유곡면형상(3D) Curved Glass 성형 제조시스템 및 AGV 를 이용한 금형과 곡면 유리 자동 정렬 시스템을 개발중이며 본 내용에서는 AGV 를 이용한 30 인치 이상 대면적 곡면 유리 자동 정렬 및 성형 제조시스템에 대한 모델링 및 동적 안정성 검증을 위한 시뮬레이션 제작, 금형 이송 시 가장 진동이 적은 이송속도를 찾기 위한 동적해석, 금형에 대한 열응력 구조해석을 진행하였다.
9-DOF 산업용 갠트리 용접로봇 시스템의 최적 설계에 관한 연구
곽도훈(D. H. Kwak),이창우(C. W. Lee),안연주(Y. J. Ahn),정원지(W. J. Chung) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
수동 용접의 경우 품질이 불균일하고, 작업 생산성이 낮다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 알루미늄 용접 공정자동화 시스템에 대한 연구를 진행중이며, 용접 라인을 자동화함으로써 높은 생산성을 달성하고자 한다. 본 연구를 통해 조선소 내 알루미늄 선체 소조립장에 용접 생산성 향상을 위한 알루미늄 선체 고효율 MIG 용접 로봇시스템 기술 개발을 한다. 본 논문은 3 자유도(3-DOF)의 X, Y, Z 축으로 이루어진 갠트리 로봇과 6 자유도(6-DOF)의 용접로봇으로 이루어져 총 9 자유(9-DOF)로 이루어진 로봇시스템의 동적해석을 진행하고, 해석을 통해 얻은 데이터를 분석하여 로봇시스템의 최적화 설계를 목표로 한다. 우선, SolidWorks®를 이용하여 갠트리 로봇과 용접로봇의 모델링을 진행하였다. 모델링 파일을 활용하여 갠트리 로봇시스템의 각 축에 대한 진동해석과 구조해석을 Ansys WorkBench®를 이용하여 실시하였다. 진동해석은 갠트리 로봇의 각 축이 이송할 때 발생하는 진동수와 Modal 해석을 통해 얻은 고유진동수를 비교하여 공진에 대한 안정성을 검증하였다. 여기서, X 축은 구조해석은 용접로봇 작업 시 변화하는 용접로봇의 자세에 따른 응력 및 변형률을 각각 구하여 안정성을 검증하였다. 그리고 6 자유도 용접로봇의 각 축의 동작범위를 통해 DH 파라미터를 제시하였다. DH 파라미터를 이용하여 기구학과 역기구학의 해를 구하였다. 여기서 역기구학의 해는 Pieper’s Solution 을 이용하여 구하였다.