강판의 곡가공 자동화

목차

1. 서론

2. 본론

3. 결론

본문내용

스프링 역할을 한다.
3.판의 최종 변형은 각각의 원판에 잔류하는 변형도에 의한 변형을 적분하여 구해진다.
fig2. Circular disk-spring model
fig3. Inherent strain region
다음으로 가열영역 및 가열 순서를 결정함에 있어서 곡면의 미분 기하학적 해석 및 유한요소법을 채용하여 초기곡면으로부터 목적 곡면까지 가공할 수 있는 가열영역 및 가열순서를 도출 할 수가 있다.
fig4. Angular Deformation
그리고 선상가열 로봇을 개발하여 입력된 가열선의 경로를 자동적으로 가열하고 곡이 심하게 진 선각의 가공도 처리가 가능하게 현실적 적용가능성 및 다양한 응용 범위에 사용할 수가 있을 것이라 보인다.
최근 몇 년 사이에 국내에서 수행된 연구동향을 찾다보니 한국과학재단에서 1997년에서 2000년까지 수행된 선상가열 자동화 시스템에 관한 프로젝터가 있었다. 프로젝트 내용을 보면 간이 열탄소성 해석법을 이용한 선상가열 표준 정보 획득 시스템을 개발하여 선상가열 로봇의 개발이었는데, 이는 숙련된 작업자의 수작업에 전적으로 의존하는 선상 가열법에서 선각가공 공수와 재작업 비용절감에 따른 선박의 품질향상을 위해 선상가열 공정의 자동화가 반드시 필요하다고 말하고 있다.
그리고, 최근 국내에서 발표된 연구결과를 크게 두 부분으로 나누자면 (1) 열탄소성 해석에 의한 선상가열의 물리적 현상 규명, (2) 선상가열 시뮬레이션 개발 이렇게 크게 나누어 연구, 개발하는 동향으로 볼 수가 있었다.
무엇보다도 현재 컴퓨터가 많이 발전했기 때문에 선상가열에 영향을 미치는 인자들 중에서 어느 정도 고정된 인자를 정하고 컴퓨터의 도움을 받아 실험한 결과들을 가지고 Marking Generator나 Simulator등을 개발하면 곡가공을 자동화하는 기술이 머지않아 실현되리라 생각이 든다.
fig5. 절단/곡가공 공정
fig6. 절단/곡가공 공장 내부
3. 결론
선상가열에 의한 변형을 이론적 측면에서 보면 이동하는 열원이 있는 열탄소성 해석 범주에 속하는 복잡한 역학적 문제 중 하나인데, 유한요소법과 같은 수치해석법을 이용한 복잡한 열탄소성 해석을 수행한 결과가 실험결과와 비교해서 적지 않은 오차를 보이는 것은 선상가열의 결과에서 영향을 주는 주된 인자들을 모두 고려할 수 없는 점과 함께 수치해석과정에서 고려할 수 없는 미지의 인자들의 영향에 기인한 것으로 보인다.
선상가열을 위한 자동화시스템을 구축하기 위해 선행되어야 할 Marking Data의 생성문제와의 관련성 측면에서 보자면 이러한 한계성이 나타나리라 판단되며, 따라서 선상가열의 결과를 효과적으로 추정하기 위해서는 미시적인 관점에서 문제를 접근하기보다는 복잡한 역학적 문제와 가열속도, 온도등 선상가열의 시스템인자들이 갖은 불확실성 특성을 함축적으로 반영할 수 있는 역학적 모델을 도입하여 문제를 다루는 것이 바람직할 것이라 여겨진다.
그러므로, 강판의 곡가공 공정 전체를 100% 자동화 하는 것은 지금 현재 현실적으로 많은 문제점이 있으므로 어느 한 곡면을 대상으로 할 때 주어진 곡면형상을 약 80%정도 가공할 수 있는 가열경로인 Marking Date를 자동적으로 생성하고 자동화된 가열열원에 의하여 곡가공을 하고 나머지 부분은 작업자가 직접하는 식이 가장 올바르리라 생각된다.
그러나 100% 완전 자동화도 불가능하리라는 생각되지 않지만 지금부터 얼마만큼의 시간이 걸릴지는 전 세계적으로 연구하고 있는 분들의 몫인 것 같다.
#위 그림은 울산대학교 기술이전센터에서 이전 받은 수송시스템공학부 이주성 교수님의 강판의 곡가공을 위한 성형가공정보 자동 시스템을 이용한 자동 곡가공 장비이다.

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강판의 곡가공 자동화,   서론,   본론,   결론