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loaction

창의설계축전 공모작

로봇팔을 이용한 금속압연공정의 자동화

  • 참가 부문

  • 학과

    재료공학부

  • 팀명

    Rollin

  • 신청자 이름

    이동훈

로봇팔을 이용한 금속압연공정의 자동화

로봇팔을 이용해서 금속의 압연 공정을 자동화하는 것이 작품의 주된 내용입니다. 압연기를 사람이 직접 사용하는 것은 몹시 위험할 뿐더러 불필요한 단순반복노동입니다. 이 문제점을 해결하기 위해 저희는 로봇팔이 공정의 모든 과정을 스스로 반복하도록 작품을 제작하였습니다. 일단 저희 작품은 10mm 두께의 금속 시편을 5mm두께로 압연하는 것을 목표로 하였고, 이에 맞추어 압연기 주변에 구조물을 설치하였습니다. 입구에는 가공이 쉽고 견고한 MDF판 위에 적동판을 비스듬히 덧대어 금속시편이 빗면을 따라 압연기의 롤러로 들어갈 수 있도록 설계하였습니다. 압연기의 출구에는 마찬가지로 빗면을 덧대어 금속시편이 빗면을 따라 내려갈 수 있게 하였고 빗면 끝 부분에는 세 면만 막혀있는 상자를 놓았습니다. 압연된 금속이 빗면을 따라 상자 속으로 들어갈 수 있도록 하기 위함입니다. 마지막으로 출구 옆의 빗면 중간에 차폐막을 설치하여 금속이 빗면 끝에 도달하는 시간을 조정했습니다.
기본적인 작동원리는 이렇습니다. 출구에서 압연된 금속이 설치된 빗면을 따라 내려와서 상자 속에 들어가면 로봇팔이 상자를 들고 입구까지 옮긴 뒤 다시 상자를 기울여서 상자 속 금속을 입구의 빗면 위에 떨궈놓습니다. 금속은 빗면을 따라 롤러를 통과하게 되고 다시 빗면을 따라 내려오다가 차폐막 앞에서 멈추게 됩니다. 그사이 로봇팔은 상자를 제자리로 위치시킨 뒤 차폐막을 열어서 금속을 다시 상자 속으로 내려보냅니다. 이 과정을 일정 횟수 반복한 뒤, 로봇팔은 롤러의 간격을 1mm 줄이기 위해 커다란 원형 핸들을 돌립니다. 그 뒤 롤러에 금속을 넣는 과정과 롤러간격을 축소하는 과정을 반복하여 10mm 금속을 5mm까지 줄입니다.
이 작품은 위험하고 단순 반복적인 노동을 로봇팔 한 대만 있으면 로봇으로 대체할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이자 장점입니다. 이미 자동화시스템이 다 구축된 대기업 산업체에서보다도 자동화시스템이 자리잡지 못한 신생기업이나 연구실 등에서 이 장점을 최대로 활용할 수 있을 것이라고 예상됩니다.

담당부서학생행정실

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