많은 용접 중 가장 비용이 많이 드는 부분은 절대 용접하지 않는 부분, 즉 고정 장치입니다.

거의 모든 제작 층에 걸어가면 실제 병목 현상이 호가 아닌 것을 발견할 수 있습니다.. 설정입니다: 구석에 앉아 있는 맞춤형 용접 설비, 접합부에 몸을 구부린 가용접기, 작업자가 2톤 프레임을 뒤집기를 기다리는 동안 오버헤드 크레인은 유휴 상태입니다.. 가로질러 로보픽스 구조용 강철의 포지셔너 배치, 압력 용기, 중장비 제조, 우리는 동일한 패턴을 반복적으로 봅니다. 매장에서는 고정 장치에 수천 시간을 투자하고 고정에 시간을 투자합니다., 단일 서보 포지셔너로 두 가지 모두를 제거할 수 있는 경우.

이 기사에서는 고정 장치가 없는 제작 모델에 대해 설명합니다.: 용접 포지셔너를 사용하면 공작물 주위에 지그를 만드는 대신 공작물을 회전시킬 수 있는 방법, 공정에서 가용접을 제거하는 이유, 크레인에 따른 위치 변경을 완전히 삭제하는 방법. 그 결과 리드타임이 단축됩니다., 낮은 툴링 비용, 그리고 - 기본 물리학에서 알 수 있듯이 - 더 나은 용접.

N메모: 아래의 비용 수치 및 주기 시간 개선은 ROBOPTIX 포지셔너 통합에서 도출되었으며 중력 구동 용접 풀 동작에 대한 동료 검토 연구와 상호 참조되었습니다. (Park et al., 2019, 응용과학; Liu et al., 2023, 재료).

1. 고정 장치 및 지그의 숨겨진 세금

용접 설비는 다음을 유지하는 모든 장치입니다., 지원하다, 또는 용접 중 부품 정렬. 지그 위치 파악 및 고정; 비품 지원. 둘 다 포지셔너가 해결하는 것과 동일한 문제(조인트를 올바른 위치에 표시)를 해결하지만 모션보다는 강철과 리드 타임으로 문제를 해결합니다.. 비용은 단일 항목에 대해 거의 계산되지 않습니다., 이것이 바로 정밀 조사를 피하는 이유입니다..

1.1 맞춤형 설비의 실제 비용

• 디자인 엔지니어링: 일회성 고정 장치는 CAD로 시작됩니다, 강성을 위한 FEA, 공차 분석 - 단일 플레이트를 절단하기 전에 엔지니어링에 20~80시간이 소요되는 경우가 많습니다..
• 기계가공 및 용접: 고정 장치 본체는 구조용 강철로 제작됩니다., 표면을 찾기 위해 가공됨, 그리고 스트레스 해소. 중간 크기 프레임의 경우, 자재와 인건비는 일반적으로 $2,000~$15,000입니다..
• 보관 및 재고: 설비는 바닥 공간에 기생충이다. 운영중인 가게 200 SKU는 보유할 수 있습니다. 150 용접 셀 근처의 주요 평방 피트를 차지하는 활성 고정 장치.
• 전환 가동 중지 시간: 셀을 한 부분에서 다른 부분으로 전환한다는 것은 교체를 의미합니다., 재정렬, 설비 재검증 - 전환당 비생산적인 시간 15~60분.
• 스러져 감: 해당 부분이 수정되면, 고정물은 종종 따라갈 수 없습니다. 죽은 고정 장치가 유목처럼 쌓입니다..

이러한 비용은 용접 비용 계산에 나타나지 않습니다., 그러나 그것들을 합치면 용접 자체에 의해 절약되는 노동력을 초과하는 경우가 많습니다.. 포지셔너는 구조적으로 문제를 공격합니다.: 모든 부품 형태에 대해 새로운 고정 장치를 만드는 대신, 회전하여 모든 부품 모양을 유지하는 하나의 장치를 구입합니다..

1.2 고정물에서 전환으로의 죽음의 나선

고정 장치에서 전환으로의 죽음의 나선이라고 부르는 패턴을 통해 숨겨진 비용이 복합됩니다.. 새로운 부품이 도착했어요; 엔지니어링은 설비를 인용합니다; 조달은 철강을 기다립니다; 고정 장치가 착륙할 때까지 셀은 유휴 상태로 유지됩니다.; 부분이 실행됩니다; 다음 변형에는 자체 고정 장치가 필요합니다., 그리고 그 사이클은 반복된다. 매번 반복할 때마다 고객이 느끼는 리드 타임이 추가되지만 매장에서는 이에 대한 송장을 거의 발행하지 않습니다.. 다양한 매장 — 수십 개의 개별 매장을 운영하는 매장, 마운트, 및 월별 프레임 — 가장 많이 노출됨, 그 픽스쳐 수가 어떤 단일 픽스쳐가 상환하는 것보다 빠르게 증가하기 때문입니다.. 서보 포지셔너는 고정 장치를 부품별 책임이 아닌 재사용 가능한 자산으로 만들어 나선을 깨뜨립니다..

2. 부품 회전, 지그를 만들지 마세요

고정 장치 없는 제작의 핵심 통찰력은 대체입니다.. 작업 가능한 각도로 조인트를 고정하기 위한 고정 장치가 존재합니다.. 포지셔너는 공작물을 이동하여 동일한 작업을 수행하므로 고정 장치가 불필요해집니다..

2.1 하나의 장치, 모든 기하학

이전에 3개의 전용 고정 장치가 필요했던 브래킷 어셈블리 제품군을 생각해 보십시오. (변형당 하나). 주축대-심압대 또는 L형 포지셔너에 장착, 세 가지 변형 모두 간단히 테이블에 고정되고 최적의 용접 각도로 회전됩니다.. 그만큼 로보픽스 B001–B004 헤드-테일 시리즈 및 B008–B012 다축 서보 포지셔너 커버 빔, 그릇, 맞춤형 툴링이 아닌 프로그래밍 가능한 회전을 통해 불규칙한 형상.

2.2 이것이 품질에 대한 고정보다 뛰어난 이유

부품을 평면으로 회전 (1G/1F) 위치는 고정 장치를 절약하는 것 이상을 수행합니다. 용접을 개선합니다.. 동료 검토 연구에 따르면 용융 풀 대류의 중력에 의한 변화는 용접 위치에 따라 크게 다르다는 것이 확인되었습니다.: 박 외. (2019) 측정된 침투력 1.8 mm 대 평평한 위치 0.8 일치하는 열 입력에서 수직 하향 P-GMAW의 mm, Liu 등. (2023) 문서화 23.8% 평면 대 수직 플라즈마 아크 용접에서 더 큰 용접 중심 입자 크기. 모든 관절을 평평하게 만들어서, 포지셔너는 고정 장치를 제거하는 동시에 야금학적 결과를 개선합니다. 정적 지그는 제공할 수 없는 이중 승리입니다..

2.3 툴링에 의한 프로그래밍

툴링에서 프로그래밍으로의 더 깊은 변화. 고정물은 한 부분에 대한 물리적 약속입니다.; 포지셔너 프로그램은 많은 사람들을 위한 소프트웨어 약속입니다.. 부품군이 회전 각도 및 클램프 위치에 매핑되면, 프로그램을 편집하면 새로운 변형이 추가됩니다., 쇠를 자르는 것이 아니라. 프로토타입-생산 계약에 입찰하는 작업장용, 이러한 민첩성은 그 자체로 영업 자산입니다: 새로운 고정 장치를 인용하지 않고도 새 브래킷을 인용할 수 있습니다., 몇 주가 아닌 몇 시간 만에 견적을 바꿀 수 있습니다.. 포지셔너는 단일 목적 지그가 아닌 유연한 기능이 됩니다..

실제 경험 법칙: 고정 장치의 유일한 역할이 부품을 비스듬히 고정하거나 롤링을 방지하는 것인 경우, 포지셔너는 거의 항상 교체할 수 있습니다.. 회전만으로는 제공할 수 없는 정확한 기능 간 위치 파악이 필요한 작업을 위한 고정 장치 예약.

3. 가용접 죽이기

가용접(최종 패스 전에 부품을 정렬 상태로 유지하는 임시 용접)은 필요에 따라 만들어진 고정 장치 대체품입니다.. 고정하기 너무 불편한 부분, 운영자 압정, 확인하다, 다시 감사드립니다, 그런 다음 용접. 느리다, 일관성 없는, 결함이 자주 발생하는 원인.

3.1 태킹의 문제점

• 추가 프로세스 단계: 각 택은 시작-중지 주기이며, 모든 시작-중지는 잠재적인 융합 부족 또는 포함 부위입니다..
• 왜곡 위험: 핏업 스트레스에 압정 고정. 최종 패스가 녹을 때, 잔류 응력은 접합부를 이동시키고 변형을 일으킬 수 있습니다..
• 일관되지 않은 핏: 손으로 고정하는 방법은 작업자마다 다릅니다., 그래서 로봇이나 용접공은 매번 다른 부분을 보게 됩니다.

통합된 클램핑 및 동기화된 모션을 갖춘 포지셔너로 인해 압정이 필요하지 않습니다.. 부품은 포지셔너의 척이나 테이블에 단단히 고정되어 있습니다., 로봇은 단일 연속 패스를 실행합니다., 실패할 최종 전환이 없습니다.. AWS D1.1에 따른 코드 작업의 경우, 압정을 제거하면 검사관이 표시한 불연속 뿌리 융합의 일반적인 원인도 제거됩니다..

3.2 원통형 부품의 연속 용접

파이프 및 압력 용기 쉘, 조정된 포지셔너 회전을 통해 로봇은 최적의 12시 위치에서 한 번의 연속 패스로 전체 심을 용접할 수 있습니다.. 고정 링 없음, 스티치 용접 순서 없음 — 중단 없이 단 한 번만 가능, 균일한 구슬. 이는 고정된 공작물을 재배치하는 것만으로는 달성할 수 없습니다., 이것이 관형 제작업체가 포지셔너를 채택하는 가장 큰 이유입니다..

3.3 택 제거 및 변형 제어

속도를 넘어서, 압정을 제거하면 치수 정확도가 향상됩니다.. 가용접은 정의에 따라 나중에 다시 녹여야 하는 불완전한 융합입니다.; 최종 패스에 완전히 녹지 않는 경우, 콜드 랩 불연속성을 남깁니다.. 또한 최종 패스가 줄어들면서 어셈블리를 정사각형에서 빼낼 수 있는 맞춤 응력으로 조인트에 사전 로드를 가합니다.. 포지셔너는 첫 번째 호에서 마지막 호까지 부품을 실제 정렬 상태로 유지합니다., 따라서 완성된 용접은 점왜곡 대신 설계된 형상으로 이완됩니다.. 편평도나 직각도 설명선이 엄격한 어셈블리의 경우, 이러한 구별은 배송되는 부품과 재작업되는 부품 간의 차이입니다..

4. 크레인 시간 삭제

포지셔너가 제거하는 세 번째 비용이 가장 눈에 띕니다.: 크레인에 따른 재배치. 혼합 위치로 용접된 대형 프레임은 면 사이에 오버헤드 크레인을 사용하여 뒤집어지며, 뒤집을 때마다 비용접 가동 중지 시간이 5~15분 추가됩니다., 그리고 안전 브리핑, 장비, 그리고 그것을 둘러싸고 있는 크레인 가용성 대기.

4.1 원마운트, 연속 회전

포지셔너로, 부품이 한 번 장착됩니다.. 주축대와 심압대가 필요한 모든 각도(빔의 네 면 모두)를 통해 회전합니다., 접시의 양면, 단일 크레인 호출 없이 쉘의 전체 둘레. 로보픽스 서보 포지셔너는 R350에서 각도 위치를 ±0.05mm로 유지합니다. (대략 0.008°), 그래서 각 회전은 프로그램이 예상하는 정확한 위치에 조인트를 배치합니다..

현장 결과: 크레인 의존 위치 조정을 단일 마운트 포지셔너 회전으로 전환하는 매장에서는 일반적으로 설치 및 전환 가동 중지 시간을 60~70% 단축합니다., 아크 온 시간을 교대 근무의 ~40%에서 ~70%로 높입니다..

5. 숫자: 고정 장치가 필요 없는 ROI

고정 장치 제거의 결합 효과, 압정, 크레인 시간은 측정 가능합니다.. 일반적인 결과 로보픽스 설치:

비용 요인	설비 포함 + 기중기	고정 장치 없음 (포지셔너)
설치 시간 / 부분	20–60분 (고정물 교환)	2–5분 (집게 + 회전하다)
툴링 비용 / SKU	$2k~$15,000 고정 장치	$0 (공유 포지셔너)
가용접	필수의	제거됨
크레인 호출 / 옮기다	15-30	1-3
아크온 시간	~40% 교대근무	~70% 교대근무

수십 개의 중소 규모 SKU를 운영하는 작업장용, 툴링 제거만으로도 포지셔너를 정당화하는 경우가 많습니다.. 다품종 생산용, 설정 시간 붕괴가 지배적인 이득입니다..

5.1 툴링-상각 계산

도구 인수를 정량화하려면, 매장을 고려해보세요 40 각각이 필요한 활성 SKU $4,000 고정 장치 - a $160,000 대부분의 시간을 유휴 상태로 유지하고 모든 설계 수정으로 가치가 하락하는 툴링 투자. 동일한 임무를 수행하는 단일 서보 포지셔너, 가격은 다섯 자리 숫자 미만, 모두에게 서비스를 제공합니다 40 부품당 툴링이 전혀 없는 SKU. 인건비와 크레인 절감액을 계산하기도 전에, 포지셔너는 6자리 자산을 재사용 가능한 단일 자산으로 대체합니다.. 손익분기점은 다음과 같은 문제가 아닙니다., 하지만 얼마나 많은 SKU가 필요한지, 그리고 대부분의 혼합 매장에서는, 답은 10개 미만입니다.

6. 현장 예시: 중장비 브래킷

에이 로보픽스 굴삭기 붐 브래킷을 제작하는 고객은 이전에 두 개의 전용 고정 장치를 사용하고 로봇 용접 전에 각 브래킷을 가용접했습니다.. 세 가지 브래킷 변형 간의 전환에는 시간이 걸렸습니다. 35 분 그리고 크레인을 묶어. B008 서보 포지셔너를 설치한 후, 브래킷은 포지셔너 테이블에 직접 고정되고 하나의 프로그램에서 모든 용접 각도를 통해 회전됩니다.. 설비가 폐기되었습니다, 압정 제거, 크레인 호출이 ~20에서 ~로 감소했습니다. 2 교대마다. 설정 시간이 아래로 떨어졌습니다. 4 분, 1차 통과 수율은 다음과 같이 증가했습니다. 88% 에게 96% 점착으로 인한 불연속성이 사라지면서.

포지셔너의 투자 회수 기간은 더 빠른 아크에 의한 것이 아니라 9개월 미만이었습니다., 하지만 삭제된 픽스쳐에 의해, 삭제된 택, 삭제된 크레인 대기.

7. 여전히 고정 장치가 필요한 경우

솔직함을 요구한다: Fixture-Free는 강력한 모델입니다., 그러나 보편적이지는 않다. 다음과 같은 경우에도 고정 장치가 필요할 수 있습니다.:

• 정확한 기능 간 위치 파악이 필요합니다., 회전만으로는 보장할 수 없는 용접된 하위 어셈블리 간의 엄격한 위치 공차 유지
• 부품이 너무 유연하거나 얇아서 왜곡 없이 척으로만 고정할 수 없음
• 단일 SKU의 엄청난 생산량으로 인해, 범용 포지셔너보다 더 빠른 최적화된 고정물
• 위험하거나 어색한 형상으로 인해 추가 지지 도구 없이는 포지셔너에 대한 클램핑이 안전하지 않습니다.

실제로, 대부분의 상점에서는 하이브리드를 찾습니다: 포지셔너는 대부분의 회전 및 각도 제어를 처리합니다., 가벼운 동안, 간단한 위치 보조 장치 (완전한 설비가 아닌) 나머지는 처리해. 목표는 비싼 것을 삭제하는 것입니다, 단일 목적 고정 장치 - 건물의 모든 클램프가 아님.

자주 묻는 질문

큐: 용접 포지셔너가 실제로 모든 고정 장치를 대체할 수 있습니까??

에이: 전부는 아니지만 대부분. 포지셔너는 부품을 특정 각도로 고정하거나 회전을 방지하는 역할만 하는 고정 장치를 대체합니다.. 정확한 기능 간 위치를 찾거나 유연한 부품을 지원하는 데 필요한 고정 장치가 여전히 필요할 수 있습니다., 종종 훨씬 간단한 형태로.

큐: 가용접을 제거하면 정렬이 손상됩니까??

에이: 아니요 - 개선됩니다. 압정이 일관되지 않으며 뒤틀림이 잠길 수 있음. 포지셔너는 부품을 견고하고 반복적으로 고정합니다., 로봇이나 용접공은 매번 동일하게 정렬된 부품을 볼 수 있습니다., 최종 전환이 없으면 실패할 수 있습니다..

큐: 포지셔너는 얼마나 많은 설정 시간을 절약합니까??

에이: ROBOPTIX 현장 배포에서, 단일 마운트 포지셔너 회전으로 크레인에 따른 재배치에 비해 설정 및 뒤집기 시간이 60~70% 단축되었습니다., 아크 온 시간을 대략적으로 증가 40% 에게 70% 교대 근무.

큐: 고정물이 필요 없는 제작이 소량 생산에 적합합니까??

에이: 특히 그렇죠. 중저용량, 혼합 작업은 전용 고정 장치가 부품당 가장 비싼 작업입니다.. 공유 포지셔너는 부품당 툴링 비용이 전혀 없이 모든 SKU에 걸쳐 상각됩니다..

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연락하다 로보픽스 현재 부품에 대한 고정 장치 없는 평가 및 포지셔너 권장 사항.

참고자료

[1] 공원, J.-H., 김, 쉿., 달, H.-S., & 김, M.-H. (2019). 펄스 가스 금속 아크 용접에서 용융 풀 거동에 대한 중력의 영향 및 다양한 용접 위치의 미세 구조 분석. 응용과학, 9(21), 4626.

[2] 리우, J., 지앙, 에프., 첸, 에스., 쑤, 비., 장, G., 쳉, W., & 엄마, 엑스. (2023). 다양한 용접 위치에 걸친 가변 극성 플라즈마 아크 용접에서 용접 풀 거동 및 용접 비드 성능에 대한 중력 영향의 메커니즘. 재료, 16(19), 6457.

저자 소개

경험 & 신임장

로봇용접 시스템 통합 전문기업 12+ 로봇 포지셔너 선택 및 통합에 초점을 맞춘 수년간의 직접 프로젝트 경험. 에 컨설팅을 제공했습니다. 300+ 북미 전역의 공장, 유럽, 그리고 아시아. 이 기사의 모든 사양 데이터는 실제 H에서 가져온 것입니다. / 비 / 엘 / U 시리즈 제품 데이터시트.

회사 배경: 26+ 수년간의 용접 자동화 엔지니어링, 40+ 활성 특허, 1,500+ 전 세계적으로 완료된 프로젝트, 약 70% 로봇 포지셔너 통합과 관련된.

인증

• ISO 9001: 2015 (GB/T 19001-2016) — 품질경영시스템
• GJB 9001C-2017 — 군용/무기 장비 품질 관리 시스템
• EU CE - 기계류 지침 2006/42/EC (인증서. 아니요. M.2026.206.C134866)
• 하이테크 기업 — 인증서. 아니요. GR202341000595 (11월 발행. 2023)

마지막 업데이트: 준 2026