CWR500A 캔틸레버 용접 로봇: 개요
CWR500A는 길고 폭이 넓은 철골 구조물 부품을 위한 레일 타입 캔틸레버 용접 로봇입니다. 단일 컬럼이 용접 로봇이 장착된 수평 암을 지지하고, 컬럼이 바닥 레일을 따라 이동하므로 로봇이 교량 플레이트 유닛, H빔, 박스 거더 및 중후판 조립품의 전체 길이에 걸쳐 용접선에 도달할 수 있습니다. 수동 티칭 없이 용접 경로를 계획하고 실제 조립 간격에 맞게 용접 공정을 조정하는 FSWELD 지능형 용접 시스템으로 구동됩니다.
캔틸레버 레이아웃은 작업 영역의 전면과 반대쪽을 개방된 상태로 유지합니다. 오버헤드 크레인으로 부품이 반입되는 공장에서는 닫힌 갠트리 프레임을 통과시킬 필요 없이 12미터 플레이트 유닛을 용접 베드 위에 바로 안착시킬 수 있어 매우 중요합니다.
작업 중인 캔틸레버 용접 로봇
철골 구조물 부품의 심 트래킹 및 연속 용접.
기술 사양
| 모델 | CWR500A |
|---|---|
| 축 구성 | 7축, 8축 또는 9축 모델 (6축 용접 로봇 플러스 외축) |
| 로봇 암 스팬 | 2000 mm, 맞춤형 제작 가능 |
| 작업 폭 | 8축 캔틸레버 기준 최대 3.5 m, 대부분의 상단, 하단 및 웨브 플레이트 유닛 커버 |
| 바닥 레일 길이 | 표준 9 m 또는 12 m; 가장 긴 부품에 맞춰 9–23 m 구성 가능 |
| 반복 정밀도 | ±0.05 mm |
| 센싱 | 3D 레이저 비전, 포인트 클라우드 스캐닝, 실시간 심 트래킹 |
| 제어 소프트웨어 | FSWELD 지능형 용접 시스템: 티칭 프리 경로 생성, 전문가 공정 라이브러리, 생산 데이터 |
| 용접 공정 | MIG / MAG / TIG / 탠덤 트윈 와이어; 솔리드 및 플럭스 코어 와이어; 다층 다패스 |
| 용접 전원 | 아오타이(Aotai), 메그미트(Megmeet), 파나소닉(Panasonic), 링컨 일렉트릭(Lincoln Electric), 밀러(Miller) 또는 요청에 따른 기타 브랜드 |
| 프로그래밍 | 3D 모델 임포트, 2D-3D 변환, 현장 포인트 클라우드 리버스 모델링, 원클릭 Tekla 분할, 오프라인 프로그래밍 |
| 멀티 로봇 레이아웃 | 공유 레일 또는 공유 캔틸레버 상의 로봇 2대; 마주 보는 캔틸레버 상의 로봇 4대 |
| 용접 표준 | ISO, AWS D1.1 및 선급 규정(ABS, LR, CCS)에 부합하는 절차 인증 가능 |
| 인증 | CE, ISO 9001 |
| 납기 | 사양에 따라 20–45일 |
| 보증 | 전체 장비 24개월 보증 (소모품 제외) |
티칭 프리 워크플로 작동 방식
기존의 로봇 프로그래밍은 모든 용접선의 모든 포인트로 토치를 조깅(수동 이동)시켜야 했습니다. 단품 및 소량 생산 구조 부품의 경우, 이는 용접 자체보다 더 많은 시간을 소모합니다. FSWELD는 이를 모델 기반 워크플로로 대체합니다:
- 3D 모델 가져오기. 3D 설계 모델을 가져오거나, 2D 도면을 약 2분 만에 3D로 변환하거나, Tekla 어셈블리를 원클릭으로 부품별로 분할하거나, 도면이 없는 경우 현장에서 부품을 스캔하여 포인트 클라우드로부터 모델을 구축합니다.
- 한 번에 여러 부품 적재. 크레인을 사용하여 베드에 부품을 배치합니다. 정확히 각을 맞출 필요가 없습니다. 비전 시스템이 각 부품과 실제 위치를 파악하기 때문입니다. 시스템이 이전에 용접했던 부품은 자동으로 인식되므로 위치 파악 시간이 약 10분 단축됩니다.
- 원클릭으로 모든 용접선 생성. 소프트웨어가 모든 용접선을 추출하고 전문가 라이브러리에서 일치하는 공정을 할당하며, 보강재 옆의 맨홀 용접부와 같은 좁은 영역을 포함하여 충돌 없는 경로를 계획합니다.
- 실시간 보정과 함께 용접 수행. 심 트래킹이 실제 조인트를 따라갑니다. 간격이 3–6 mm인 경우, 시스템은 루트 패스 후 캡 패스로 자동 전환됩니다. 일일 보고를 위해 아크 시간, 패스 횟수 및 생산량이 기록됩니다.
용접 모델을 얻는 4가지 방법
| 방법 | 필요 사항 | 추천 용도 |
|---|---|---|
| 3D 모델 임포트 | 부품의 3D 설계 파일 | 이미 3D로 설계하는 공장 |
| 2D-3D 변환 | 2D 도면 (사무실에서 약 2분 소요) | 2D로 그려진 T-리브, 다이어프램 및 플레이트 유닛 |
| Tekla 원클릭 분할 | Tekla 어셈블리 파일 | Tekla로 모델링된 강구조물 및 교량 프로젝트 |
| 포인트 클라우드 리버스 모델링 | 없음 (로봇이 부품을 스캔) | 도면이 없는 부품, 수리 작업, 광폭 플레이트 |
광폭 간격 용접: 중요한 이유
실제 조립 상태는 결코 완벽하지 않습니다. 교량 플레이트 유닛의 경우, 조인트의 20–50%에서 3 mm를 초과하는 간격이 발생할 수 있습니다. 표준 로봇 프로그램은 좁은 조인트와 동일한 파라미터로 이를 용접하므로 용락(burn-through) 현상과 불량한 비드 형상이 발생하며, 이후 가우징과 수동 보수가 필요하게 됩니다.
CWR500A는 비전 시스템으로 간격을 측정합니다. 3–6 mm의 간격을 감지하면 수동 개입 없이 적응형 루트 패스와 캡 패스를 자동으로 적용합니다. 로봇이 평소에 용접할 수 없었던 조인트도 용접이 가능해지며, 작업자는 촘촘한 가택(tack-up) 작업에 들이는 시간을 줄일 수 있습니다.
대표적인 가공물 및 산업 분야
가공물
- 교량 데크 플레이트 유닛: 상판, 하판 및 웨브 플레이트
- T-리브 (12 m 곡선 T-리브 포함) 및 다이어프램
- 박스 거더 및 박스 거더 표면 용접선
- H빔 및 중후판 조립품
- 교량 난간 및 리프팅 러그
산업 분야
- 교량 제작
- 건축용 철골 구조물
- 조선 및 해양 플랜트
- 압력 용기 및 LNG 장비
- 풍력 타워
- 건설 장비
교량 제작 업체들의 현장 도입 결과
FSWELD 제어 캔틸레버 용접 스테이션을 운영하는 교량 제작 공장에서 기록된 결과입니다:
- 7:00~23:00 작업 기준, 기계당 하루에 약 120m의 용접 길이(최대 150m)를 처리합니다.
- 1명의 작업자가 3대의 기계를 관리하며, 2명의 작업자가 교대 근무를 합니다.
- 박스 거더의 표면 이음새를 용접하는 9축 캔틸레버와 도면 없이 스캔 데이터로 비대칭 다이어프램을 용접하는 8축 스테이션입니다.
- 작업이 자동으로 할당되어 4대의 로봇 모두 혼합 부품을 거의 동시에 완성하는 18m × 9m 4로봇 스테이션입니다.
- 먼저 직각을 맞추지 않고도 적재되는 불규칙한 베이스 플레이트입니다.
올바른 사양 선택하기
7축, 8축, 9축 중 선택
모든 모델은 동일한 6축 용접 로봇을 사용하며, 추가된 축은 로봇의 도달 거리를 확장합니다. 부품의 크기와 용접선이 있는 면의 수에 따라 선택하세요. 긴 부품에는 더 긴 레일이 필요하고, 더 넓은 플레이트 유닛에는 8축 모델의 캔틸레버 도달 거리가 필요하며, 여러 면에 용접선이 있는 부품에는 9축 레이아웃이 유리합니다. 부품 도면을 보내주시면 사양과 레일 길이를 추천해 드립니다.
캔틸레버형, 갠트리형, 레일 장착형 및 이동형 비교
| 시스템 | 강점 | 추천 용도 |
|---|---|---|
| 캔틸레버형(본 기계) | 크레인 적재를 위해 앞뒤가 개방되어 있음; 3.5m 도달 거리 | 크레인으로 적재되는 긴 플레이트 유닛, H형강 및 박스 거더 |
| 갠트리 용접 로봇 | 예: 12m × 4m의 전체 직사각형 영역 커버 | 선박 블록 및 트레일러 프레임과 같은 매우 넓은 부품 |
| 레일 장착형 7축 로봇 | 3D 스캐닝이 포함된 콤팩트한 단일 로봇 라인 | 크기가 유사한 철골 구조물 부재 |
| 이동식 용접 로봇 | 작업물로 직접 이동하며 레일이 불필요함 | 어떤 스테이션으로도 이동시키기에는 너무 크거나 무거운 부품 |
| 로봇 용접 워크스테이션 | 포지셔너가 부품을 최적의 용접 각도로 회전시킴 | 반복 배치로 생산되는 소형 부품 |
캔틸레버 용접 로봇의 가격 결정 요인
모든 스테이션은 용접할 부품에 맞춰 구성되므로 단일 정가표는 없습니다. 견적에 영향을 미치는 주요 요인들은 영향력이 큰 순서대로 다음과 같습니다.
| 비용 요인 | 옵션 | 가격 영향 방식 |
|---|---|---|
| 로봇 대수 | 1대, 2대(레일 또는 캔틸레버 공유) 또는 4대 | 가장 큰 단일 요인이며, 추가 로봇마다 로봇 암, 전원 공급장치 및 토치 세트가 추가됨 |
| 축 구성 | 7축, 8축 또는 9축 | 외부 축마다 구동기, 가이드 및 제어 통합이 추가됨 |
| 레일 길이 | 9~23m | 레일이 길어질수록 철골 구조물, 랙 및 설치 시간이 추가됨 |
| 용접 전원 공급장치 | Aotai, Megmeet, Panasonic, Lincoln Electric, Miller | 수입 브랜드가 더 비싸며, 일부 지역에서는 현지 브랜드가 유지보수가 더 용이함 |
| 센싱 및 소프트웨어 | 용접선 추적, 3D 레이저 비전, 점군(포인트 클라우드) 모델링, Tekla 분할, 오프라인 프로그래밍 | 티칭 프리 기능은 선택한 비전 및 소프트웨어 패키지에 따라 다름 |
| 공정 | 싱글 와이어 또는 탠덤 트윈 와이어 | 탠덤 용접에는 두 번째 전원 공급장치와 트윈 토치가 필요함 |
| 서비스 | 현장 설치 및 교육 | 별도 견적, 일반적으로 현장에서 약 1주일 소요 |
정확한 견적을 받으시려면 가장 크고 일반적인 부품의 도면이나 사진, 판재 두께, 재질, 일일 생산 목표량을 보내주십시오. FOB 칭다오 조건으로 견적을 제공합니다.
납품, 설치 및 지원
- 사양 및 도면 확인. 엔지니어들이 부품 도면을 바탕으로 축 수, 레일 길이, 공정을 확인하고 고객과 함께 바닥 면적 및 레이아웃을 협의합니다.
- 생산 및 공장 테스트. 리드 타임은 사양에 따라 20~45일입니다. 출하 전 스테이션을 조립하고 테스트 용접을 진행합니다.
- 현장 준비. 레일이 설치될 평탄한 바닥, 전원 공급장치 및 실드가스 공급 라인을 준비합니다. 기계가 도착하기 전에 엔지니어와 함께 기초 요구사항을 확인하세요.
- 설치 및 교육. 현장 설치 및 작업자 교육은 일반적으로 약 1주일이 소요되며 별도 견적 처리됩니다. 작업자는 로딩, 스캐닝, 경로 확인 및 일상 점검을 배우게 됩니다.
- 애프터서비스. 소모품을 제외한 전체 기계에 대해 24개월 보증을 제공하며, 소프트웨어 및 공정 관련 문의에 대해 원격 기술 지원을 제공합니다.
장점 및 한계
장점
- 포인트별 티칭 불필요: 프로그램은 모델, 도면 또는 스캔 데이터에서 생성됨
- 번스루(구멍 뚫림) 없이 3~6mm 간극을 자동으로 용접
- 1명의 작업자가 2~3개의 스테이션을 감독 가능
- 오버헤드 크레인 적재에 적합한 개방형 캔틸레버 레이아웃
- 반복 부품을 인식하여 기존 프로그램 재사용
- 모든 패스, 기계 및 교대조별 생산 데이터 제공
한계
- 레일 설치를 위한 바닥 공간과 베드에 대한 크레인 접근성 필요
- 3~6mm 적응형 범위를 벗어나는 간극은 가조립 단계에서 교정해야 함
- 박판의 경우 레이저 용접이 일반적으로 변형이 적음
- 대량 생산되는 소형 부품의 경우 포지셔너가 있는 워크스테이션이 더 빠르고 비용 효율적임
- 지치(치구)가 없는 소형 혼합 부품의 경우 협동로봇 용접 스테이션이 세팅이 더 빠름
MAG 용접용 와이어 규격 참고표
솔리드 와이어 MAG 용접의 일반적인 전류 범위입니다. 로봇의 공정 라이브러리에서 매개변수를 자동으로 선택하지만, 이 표는 와이어 재고 및 판재 두께를 계획할 때 도움이 됩니다.
| 와이어 Ø | 단락 (A) | 구상 (A) | 스프레이 (A) | 권장 판두께 |
|---|---|---|---|---|
| 0.8 mm | 40–120 | 120–170 | 170–200 | 0.8–4.0 mm |
| 1.0 mm | 60–140 | 140–190 | 190–300 | 2.0–8.0 mm |
| 1.2 mm | 80–180 | 180–240 | 240–400 | 약 4 mm 이상 |
| 1.6 mm | 130–220 | 220–280 | 280–500 | 약 8 mm 이상 |
단락 이행은 약 14–22 V, 구상 이행은 약 22–26 V(스패터 발생 구간이므로 회피 권장), 스프레이 이행은 26 V 이상에서 이루어집니다.
캔틸레버, 갠트리, 모바일 및 코봇 시스템을 한눈에 비교하려면 모든 용접 로봇을 확인해 보세요.
캔틸레버 용접 로봇 FAQ
CWR500A를 운용하려면 전문 로봇 프로그래머가 필요한가요?
아니요. 용접 경로는 3D 모델, 변환된 2D 도면, Tekla 파일 또는 부품 스캔 데이터를 기반으로 자동 생성됩니다. 작업자는 부품을 로드하고 스캔을 시작한 뒤 결과를 확인하기만 하면 됩니다. 대부분의 작업은 사무실에서 미리 준비할 수 있습니다.
가공 간격(Fit-up gap)이 일정하지 않을 때는 어떻게 하나요?
비전 시스템이 각 조인트를 측정합니다. 3–6 mm의 갭은 어댑티브 루트-필 패스(adaptive root-fill pass) 후 캡 패스로 용접합니다. 간격이 너무 넓다면 조립 단계에서 바로잡는 것이 좋습니다.
도면이 없는 부품도 용접할 수 있나요?
네. 로봇이 부품을 스캔하여 포인트 클라우드로부터 3D 모델을 구축하고 용접선을 계획합니다. 모델이 저장되므로 처음부터 다시 스캔할 필요 없이 동일한 부품을 다시 용접할 수 있습니다.
레일 길이는 얼마나 길게 제작할 수 있나요?
표준 레일 길이는 9m 및 12m입니다. 9m에서 23m까지 가장 긴 부품 규격에 맞춰 맞춤 제작이 가능하며, 두 대의 로봇이 하나의 레일이나 캔틸레버를 공유할 수도 있습니다.
어떤 용접 전원을 선택할 수 있나요?
Aotai, Megmeet, Panasonic, Lincoln Electric, Miller 등이 주로 사용되며, 공장에서 이미 보유 중인 장비와의 호환 등을 위해 요청 시 타 브랜드도 적용 가능합니다.
AWS D1.1이나 선급 협회 요구 사항을 충족하는 용접이 가능한가요?
ISO, AWS D1.1 및 ABS, LR, CCS 등 선급 협회 규정에 맞춰 용접 절차를 인증(WPS/PQR)받을 수 있습니다. 절차 인증은 고객사의 특정 조인트와 소재에 맞춰 진행됩니다.
납기일은 얼마나 걸리며 설치에는 무엇이 포함되나요?
납기는 사양에 따라 20~45일 소요됩니다. 현장 설치 및 작업자 교육은 보통 약 일주일이 소요되며 별도로 견적됩니다. 소모품을 제외한 24개월의 보증 기간과 원격 기술 지원이 제공됩니다.
캔틸레버 스테이션에는 작업자가 몇 명이나 필요한가요?
모델이나 스캔 데이터로 프로그램이 자동 생성되고 로봇이 티칭 없이 용접을 수행하므로, 작업자 한 명이 2~3개 스테이션을 충분히 관리할 수 있습니다.
기존에 설치된 크레인이나 공장 레이아웃에 간섭이 없나요?
싱글 컬럼 캔틸레버 구조로 베드의 전면과 측면이 개방되어 있어, 기존에 보유한 오버헤드 크레인으로 부품을 편리하게 적재할 수 있습니다. 고객사의 공장 환경에 맞춰 레일 길이와 베드를 최적화해 설계해 드립니다.
부품 도면이나 사진을 보내주세요. 당사 엔지니어가 축 구성, 레일 길이 및 용접 프로세스를 추천하고 청도(Qingdao)항 기준 FOB 견적을 안내해 드립니다.
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