종방향으로 용접된 튜브나 용접된 코일 소재에서 용접 이음부를 찾는 일은 특히 자동화된 생산 공정에서 점점 더 중요해지고 있으며, 최종 제품의 품질에도 큰 영향을 미칩니다. 강도와 같은 기계적 특성을 보장하기 위해, 예를 들어 종방향 용접 튜브를 굽힘 가공할 때 용접 이음부가 중립축에 위치해야 하며, 드릴링 작업이 용접 부위에 이루어지지 않아야 합니다.
프레스 라인에서는 시간과 자재 손실을 방지하기 위해 가공할 코일 소재의 양 끝을 자동으로 용접하는 경우가 많아지고 있습니다. 이는 곧 공구를 손상으로부터 보호하기 위해 용접 이음부의 위치를 공구와의 관계 속에서 정확히 알아야 함을 의미합니다.
ROLAND ELECTRONIC GmbH는 수년간 현대적인 생산 공정에서 용접 이음부 위치를 정확히 파악하기 위한 솔루션을 성공적으로 개발해 왔습니다. 이를 위해 다양한 비파괴 검사 방법이 적용됩니다. 이러한 방법은 용접 이음부와 모재 사이의 금속 조직 차이에 기반합니다. 재료가 철계이든 비철계이든 그 자체는 핵심적인 요소가 아닙니다.
간단히 설명하면, 공정에 특화된 전기장 및/또는 자기장이 검사 대상 소재 내부로 침투합니다. 비교 측정을 통해 모재와 다른 조직적 차이(비균질성)를 감지하고 식별합니다.
이 측정 원리를 통해 육안으로 보이지 않는 용접 이음부도 검출할 수 있습니다.
성공적인 측정을 위해서는 일반적으로 다음 조건이 충족되어야 합니다.
- 센서는 검사 대상 소재 위에 정확히 위치해야 하며, 측정 사이클 동안 그 상태를 유지해야 합니다.
- 센서와 소재 사이에는 일정한 상대 운동이 존재해야 합니다.
이 측정 원리를 통해 모든 페라이트계 및 오스테나이트계 재료에서 용접 이음부를 검출할 수 있습니다.
그러나 많은 경우, 검사 대상 재료에 따라 최적의 장비 설정을 결정하기 위해서는 용접 신호 분석에 대한 보다 깊은 이해가 필요합니다. 최적의 설정을 찾는 일은 쉽지 않을 수 있습니다. 재료 종류, 두께, 용접 방식에 따라 다양한 측정 방법과 프로그램 파라미터가 적용될 수 있습니다. 최상의 측정 결과는 종종 시험과 풍부한 경험을 통해서만 얻을 수 있습니다. 또한 저역통과 필터(low-pass), 고역통과 필터(high-pass), 신호 강도, 측정 주파수와 같은 파라미터의 의미와 영향에 대해 작업자가 충분히 이해하지 못하는 경우도 있습니다.
용접 이음부 위치 파라미터를 간편하게 설정
ROLAND ELECTRONIC는 이러한 문제를 해결하기 위해 운영 소프트웨어를 전면 개편하였습니다. 직관적인 메뉴 구조를 통해 이제 측정 장비나 측정 방식에 대한 깊은 전문 지식 없이도 제품에 맞는 최적의 용접 이음부 위치 파라미터를 쉽게 설정할 수 있습니다.
혁신적인 어시스턴트 모드는 시스템 설정에 필요한 노력을 크게 줄여줍니다. 작업자는 튜브 직경, 두께, 재료 종류, 필요 시 후처리 정보, 그리고 원하는 용접 위치 목표 각도만 입력하면 됩니다. 이러한 파라미터는 단계별로 안내되며 입력됩니다. 이후 적합한 “레시피”가 자동으로 계산되고, 후속 자동화 프로세스에서 검증 및 최적화됩니다. 이 과정의 기반은 Roland Electronic가 수년간 구축하고 지속적으로 관리해 온 데이터베이스입니다.
Roland의 용접 이음부 검출 시스템 SND40은 센서, 케이블 연결부, 제어 및 분석 전자 장치로 구성됩니다. 상위 제어 시스템과의 연결을 위해 일반적인 필드버스 인터페이스뿐 아니라 간단한 I/O 인터페이스도 제공됩니다.
특히 튜브 가공에서는 용접 이음부를 검출한 후 이를 생산 시스템 내에서 정확히 위치시키는 것이 매우 중요합니다. SND40 시스템의 인터페이스를 통해 필요 시 고객 측 구동 장치(시작/정지)도 제어할 수 있습니다. 해당 레시피 파일을 생성할 때 작업자는 원하는 “목표 각도”를 손쉽게 정의할 수 있습니다.
ROLAND ELECTRONIC는 이러한 시스템의 프로젝트 설계 단계부터 컨설팅과 지원을 제공합니다. 각 적용 분야에 가장 적합한 장비 구성과 필요한 프로그램 파라미터를 결정하기 위한 사전 실험실 테스트도 무상으로 수행됩니다.
또한 이 용접 이음부 검출 시스템은 원격 유지보수 장치를 추가로 장착할 수 있어, ROLAND ELECTRONIC의 서비스 부서가 생산 공정 중에도 지원을 제공할 수 있습니다. 이는 특히 튜브 종류가 자주 변경되거나, 검출 성능 및 위치 정밀도에 대한 요구가 높은 경우에 권장됩니다.
