차체 스폿용접에서 용접 조건 선정을 위한 DB구축 및 자동 도출 알고리즘 개발

Abstract

최근 전세계적으로 유가상승 및 환경에 대한 관심이 증대되면서 자동차 업계에서는 배기가스 및 연비와 직결되어 있는 차체 경량화의 중요성이 부각되고 있다. 이에 따라 강판은 가볍고 강도는 보다 더 높게 제작된 AHSS, UHSS와 같은 고강도강 및 부식성과 내마모성 향상을 위한 GA나 GI와 같은 도금 강판의 사용이 증가되고 있다. 이런 추세에 발맞춰 기존 현장에서 사용하고 있는 스폿용접 조건 선정 방법 역시 새롭게 개선될 필요성이 있으며 이를 위한 스폿용접 최적 조건 선정 및 설정하는 알고리즘 개발 및 데이터베이스를 구축함으로써 용접의 시간을 줄여 생산성을 향상 시킬 수 있고 신강종 및 경량 재료에 대한 스폿용접의 빠른 대응을 할 수 있다. 본 연구에서는 스폿용접의 3가지 주요 변수 (용접 시간, 통전 전류, 가압력)의 최적조건 설정을 위해 공압식 AC 스폿 용접기를 사용하였다. 그리고 산업 현장에서 적용하기 위한 평가기준의 하나인 로브곡선(Lobe Diagram)을 도출하였고, 동종 강종들의 경우 로브곡선을 이용하여 두께 별, 가압력 별 로브곡선을 도출할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한 여러가지 실험을 통하여 이종 강종 및 3겹 용접의 데이터베이스를 구축하였다. 그리고 무수히 많은 강종조합으로 인하여 로브곡선 도출이 불가능한 경우 스폿용접 시뮬레이션 프로그램인 SORPAS를 이용하여 신뢰성을 구축한 후, 데이터베이스를 구축하였다. 최종적으로 용접 조합에 대한 조건들을 나타내주는 도출 프로그램을 개발하였다.