숙련된 인력은 고용 및 훈련하는 데 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 현재 노동 시장 사정에서는 구하고 유지하기도 점점 더 어려워지고 있습니다. 자동화된 레이저 용접 시스템은 숙련된 인력의 필요성을 크게 줄입니다. 예를 들어 한 명의 엔지니어나 기술자가 기계 소프트웨어를 사용하여 용접 애플리케이션의 다양한 측면 전부를 지정하고 저장하기만 하면, 작업자는 GUI를 통한 제한된 액세스를 이용하여 프로세스를 안전하게 시작할 수 있습니다.
원위치 비전과 공정 모니터링, 레이저 모니터링 및 공정 후 검증을 사용하여 작업자의 주관성을 배제해, 생산량은 증가하고 폐기물은 줄어들어 안정적인 생산이 가능합니다. 공정의 일부가 특정 한계에 도달하는 즉시 기계는 필요한 조정을 수행하거나 프로세스를 중단하고 작업자에게 경고합니다. 이는 모든 분야에 도움이 됩니다. 보다 구체적으로는 업스트림 공정에 의해 이미 가치가 투자된 부품을 용접하거나 고부가가치 재료가 포함된 부품을 용접할 때 특히 유리합니다.
이 모든 이점의 '핵심'은 역시 최종 생산량입니다. 이러한 모든 자동화 이점은 직간접적으로 부품당 총 비용 절감에 기여합니다.
자동화된 기능 및 이점
이제, 종합적인 자동화 솔루션의 핵심 구성 요소가 될 주요 측면 몇 가지를 살펴보겠습니다.
자동화된 부품 로드/언로드는 옵션부품을 시스템 안팎으로 이동시키는 로봇과 상호작용하는 호퍼, 컨베이어 또는 트레이 로더를 포함한 다양한 인피드 옵션을 제공합니다. 자동화는 노동 비용 및 노동이 품질에 미치는 영향을 크게 줄입니다. 경우에 따라 픽 앤 플레이스 로봇은 일반적으로 3D 비전 시스템과 함께 사용되는 프로세스 모션에도 활용될 수 있습니다. 이 자동화된 용접 포지셔닝은 추가적인 비용 효율성을 제공합니다.
그림 1. 자동화 솔루션은 부품을 시스템 안팎으로 이동시키고 인건비를 줄이는 데 도움이 됩니다.
Pre-Process Vision은 모든 용접에서 부품이 올바른지, 위치가 올바른지 항시 확인합니다. 이 사전 용접 프로세스에서는 부품 핏업에 따라 진행 여부를 결정할 수도 있습니다. 수동 공정의 경우, 작업자는 비품 설비에 부품을 넣은 다음 용접하기 전에 이를 단단히 고정해야 합니다. 동시 용접 및 로딩/언로딩을 위해 회전 테이블을 사용하면 이 고리타분한 작업의 속도가 빨라질 수 있습니다. 하지만 자동화 시스템에서, 머신 비전 시스템은 부품을 개별적으로 볼 수 있습니다. 호퍼나, 컨베이어 벨트 위 및/또는 트레이에서 말이죠. 머신 비전 시스템은 독특한 물리적 세부 사항과 기점 및/또는 바코드 또는 기타 스와이프 검사를 식별할 수 있습니다.
그림 2. Coherent PartVision을 사용하면 모든 용접에서 부품이 올바른지, 위치가 적정한지 확인이 가능합니다.
공정 중 모니터링은 공정 변화에 대한 경고 및 불량 부품이 조립되기 전에 공정 과정 또는 생산 중단에 대한 예방적 유지보수를 계획할 수 있는 기회를 제공합니다. Coherent는 타사 솔루션에 의존하는 대신 자체 시스템인 Coherent SmartSense+를 개발하였으며, 이는 경제적이고 포괄적인 제조 공정을 제공하는 미세 용접을 위해 특별히 설계되었습니다. SmartSense+의 주요 성분은 후면 반사된 레이저 광 및 프로세스 자체에서 방출되는 광을 포착하고 분석할 수 있는 고유 광학 시스템입니다. 고유 광학 시스템에는 음향 및 기타 신호 또한 포함시킬 수 있습니다. 이 데이터는 용접 공정이 실제로 발생했는지 여부를 확인하고, 수평 및 수직 부품 간격 폭을 모니터링하고, 가스가 사용되는 공정 및 쉴드 가스 유량 변화를 감지하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 모든 구멍, 틈 및 미세 균열에 대한 용접을 평가할 수 있습니다.
공정 중 모니터링의 또 다른 이점은, 예를 들어 언제 플라즈마가 형성되는지, 언제 용접이 불안정한지에 대한 신호를 사용하여 용접 일정을 최적화하고 이를 레이저 및 광학 매개변수에 연결할 수 있다는 것입니다. 당사의 애플리케이션 엔지니어는 수십 년의 용접 경험이 있는 사용자에게도 이 기능이 여러 경우에 매우 유용하다는 것을 입증했습니다!
그림 3. 독점 알고리즘을 이용하는 센서 신호 분석은 OK/NOK 피드백을 제공하는 것뿐만 아니라 용접 결함 가능성, 즉 초점이 맞지 않거나, 낮은 전력 또는 에너지, 가스 쉴딩 부족, 오염 등에 대한 지침을 제공하는 데 활용 가능합니다.
공정 전, 공정 중, 공정 후 데이터 확보 - 데이터 로깅은 이제 장비의 성능을 이해하고 공정을 이해하며 공정 생산량을 최대화할 수 있는 생산의 초석입니다. 시스템 또는 공정 중 경고를 통해 공정이 프로세스 창을 벗어나기 전에 조치를 취할 수 있습니다. 예를 들면 핏업 허용 오차를 초과할 때 경고하는 사전 용접 비전 시스템, G/NG 알림 조건의 프로세스 드리프트 또는 단계 변화를 나타내는 공정 중 모니터링, 생산 기록 데이터에 첨부할 수 있는 용접용 공정 후 비전 캡처 기능이 있습니다. 당사 시스템은 모든 주요 통신 프로토콜을 지원하며 고객을 위해 이러한 데이터에 접속하고 전달한 수십 년의 경험을 가지고 있습니다.
그림 4. 자동화된 검사 및 데이터 추적/로깅은 수동 검사 및 수동 데이터 입력과 관련된 시간과 오류 위험을 제거합니다.
간단하고 강력한 제어 소프트웨어 - 이 모든 자동화에는 개별적으로 통합하기 어려운 다양한 기술과 방법이 사용됩니다. 하지만 Coherent의 전자동 레이저 용접 시스템에서, 모든 용접 관련 요소는 당사의 Coherent Laser FrameWork로 제어됩니다. 사용이 간단한 GUI와 개체 기반 프로세스 설정/실행이 특징인 차세대 소프트웨어 플랫폼입니다. 이 소프트웨어의 제한된 액세스 기능을 사용하면 운영자가 자동화 또는 데이터 로깅 기능을 호출하거나 시작하는 것을 잊어버릴 가능성이 완전히 사라집니다.
비용 효율적 솔루션
자동화된 레이저 용접 시스템은 많은 MDM 애플리케이션에서 비용을 낮출 수 있습니다. 이러한 시스템은 자본 투자 비용을 과도하게 증가시키지도 않습니다. 구체적으로 말씀드려 보죠. 분야에 실제로 필요하지 않는 기능은 구매할 필요가 없습니다. 이것이 인피드 옵션에서 RFID 태그 판독기 사용에 이르기까지, Coherent가 다양한 옵션을 유연하게 제공하는 이유입니다. 당사는 완전한 시스템을 제공할 뿐만 아니라 최적화된 시스템을 제공합니다. 더도 말고 덜도 말고 귀사의 정확한 요구 사항에 최적화되어 있지요.
자세히 알아보기 MDM용 Coherent 솔루션.
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