수작업만 가능했던 차체 금형 마무리 앞으로는 로봇이 한다

입력 2019.09.18 16:43

GIST 이선규 교수팀, 로봇팔 개발
자동차 표면 마무리 공정 사람 대신 작업
신차 개발 시간·비용, 단축 가능해져

광주과학기술원 이선규 교수연구팀이 개발한 로봇팔. 이 로봇팔이 기존의 수작업을 대신하여 차체 표면을 효과적으로 매끄럽게 할 수 있게 되었다. / GIST 제공
광주과학기술원 이선규 교수연구팀이 개발한 로봇팔. 이 로봇팔이 기존의 수작업을 대신하여 차체 표면을 효과적으로 매끄럽게 할 수 있게 되었다. / GIST 제공
현재 자동차 외형 디자인을 결정하는 차체 금형의 마무리 공정은 대부분 숙련공이 직접 손으로 작업한다. 이 때문에 차체 금형 공정은 단일 공정으로는 가장 많은 시간과 비용이 든다. 이 공정을 자동화하는 로봇팔이 광주과학기술원(GIST) 연구진에 의해 개발됐다.

광주과학기술원 이선규 기계공학부 교수 연구팀은 18일 "모든 자동차 제조사들이 마무리 공정을 가장 큰 과제로 여기고 국내·외 많은 연구기관들이 기술 개발을 시도해 왔지만 만족할 만한 성능을 발휘하는 장치를 개발하지는 못했다"며 "수작업을 대신할 기계적 장치(로봇팔)를 개발했다"고 밝혔다.

지금까지는 차체 금형 공정 과정에서 전 단계에서 넘어온 용접자국 등 공구 흔적을 제거하고, 차체의 넓은 표면을 매끄럽게 하는 작업이 숙련공에 의해 수작업으로 진행돼 왔다. 이번에 개발된 스스로 구부리거나 펴는 동작을 통해, 작은 힘으로도 수작업으로 이뤄졌던 표면 작업을 수행할 수 있다.

개발된 로봇팔은 산업현장에서 실제 사용하고 있는 대형 공작기계에 장착해 작동할 수 있다. 공작기계의 정밀도와 힘도 그대로 활용한다. 향후 관련 소프트웨어가 개발된다면 중·대형 금형의 제조기간과 비용을 50% 이상 줄일 수 있을 것으로 GIST는 예측했다.

연구팀은 "현재로서는 가공 표면의 판단을 작업자의 육안과 촉각으로 하고 있어 자동화를 구현하기 위해서는 가공 표면의 상태를 실시간으로 파악해야 한다"며 "인공지능 영상처리 기법도 개발되고 있어 실용화에 다가서고 있다"고 했다.

이번 연구는 한국연구재단과 GIST 융합기술원의 연구 예산으로 지난 2015년부터 진행됐다.

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