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전현섭(H. S. Jeon),전병국(Martin B.-G. Jun),정영훈(Y. H. Jeong) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
탄소섬유강화플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP)은 높은 비강도와 우수한 내열성, 내마모성 등의 이점을 가지고 있어 항공, 자동차, 및 기타 산업에서의 적용이 확대되고 있고, 이에 따라 항공, 자동차용 부품 제작을 위한 CFRP 가공에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 CFRP 의 가공은 머시닝 센터 등의 공작기계를 통하여 이루어지나, 해당 장비들은 초기 구매 비용이 비싸고, 장비 크기에 비해 가공 가능한 가공물의 최대 크기가 작다는 단점이 있다. 이와 반대로, 6 축 로봇 팔을 활용한 가공 시스템은 상대적으로 적은 비용으로 시스템 구축이 가능하며, 대형 공작물 가공에서의 활용 가능성이 높다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 6 축 산업용 로봇을 이용한 CFRP 가공 시스템을 구성하였다. 실험에서 6 축 산업용 로봇(HH8, Hyundai Robotics)에 소형 스핀들(FME4850BS, FME)을 부착하여 절삭가공을 수행하였다. 또한 6 축 협동 로봇(A0509s, Doosan Robotics)을 활용해 절삭가공에서 발생한 칩을 흡입하였고 이를 통해 CFRP 분진 흡입으로 인한 인체 손상을 예방하였다. 구성된 가공 시스템을 이용하여 CFRP 판재(T700, UD)의 가공을 수행하였고, 가공된 시편의 절단면의 조도를 확인하여 로봇 가공 시스템의 성능을 평가하였다. 이를 통해, 본 연구에서는 6 축 산업용 로봇을 활용한 CFRP 가공시스템이 구성 가능함을 보였다.