창호기술 : (주)흥성엔지니어링, 서보(Servo)모터를 적용한 4포인트 무사상 용접기 개발

국내 PVC창호 제작설비는 변화하는 창호 트렌드에 따라 개발하면서 기술이 발전되었으며, 특히 용접기의 기술 발전이 눈에 띄고 있다. 국내 PVC창호 제작설비시장을 이끌고 있는 (주)흥성엔지니어링(대표 최화순)은 특화된 기술력으로 PVC창호 용접라인이 표시나지 않게 하는 ‘제로라인’용접기를 개발했으며, 최근에는 SERVO모터를 적용하여 정밀도를 높인 용접기를 개발해 업계 주목을 받고 있다.

초창기 창호 용접설비는 단순하게 용접기능만 되어있어 PVC창호를 용접할 때 용접부위가 거칠어지면서 사상 작업이 추가로 요구되었고, 또한 용접 강도 때문에 용접 라인이 넓게 하여 외관상으로 좋지 못하는 문제점이 발생했다.

설비업체들은 이러한 문제점을 해결하기 위해 노력했으며, 파주에 위치한 (주)흥성엔지니어링은 이러한 노력으로 국내 설비업체로는 최초로 사상이 필요 없는 무사상 용접기와 용접라인을 최소로 하는 ‘라인제로’용접기 개발에 성공했다. 최근에는 기능을 업그레이드한 신제품을 개발하여 창호 대기업 대리점들에게 공급하고 있다.

온도 변화와 상관없이 정밀한 용접 가능

(주)흥성엔지니어링에서 개발한 신제품 ‘4포인트 자동사상 용접기’의 가장 큰 특징은 서보(Servo)모터를 적용해 정밀도를 높였다는데 있다. 기존 용접기를 제어하는 방식은 공압 실린더를 주로 사용하여 반복정밀도가 떨어지고 여름과 겨울 등 계절변화에 따라 동작 정밀도에 영향을 주는 단점이 있었다.

(주)흥성엔지니어링은 이러한 단점을 해결하기 위해 움직임을 지정하면 제어계측 회로에 의해 입력된 만큼만 정확하게 움직일 수 있는 서보모터를 사용하여 정밀도를 높였다.

서보모터에 적용된 Servo는 시스템에서 해당 기기를 시스템이 요구하는 특정 위치로 이동하거나, 특정한 수치(속도, 토크 등)만큼 가동시킬 때, 피드백이나 에러 정정을 통해 정확하게 제어할 수 있는 구조를 갖추고 있는 서보메커니즘을 적용했다. 때문에 정확한 수치가 요구되는 로봇에 서보모터가 적용되고 있다.

신제품에는 총 11개의 서보모터를 사용해 초기 세팅을 잡을 때 편리하고 창호를 녹이는 용융값이 일정하여 기간이 지나도 재 세팅이 필요 없으며, 최종 결과물의 변화가 없게 하였다. 또한 공압 실린더를 사용한 4포인트 용접기는 프레임 용접시 기울어짐이 발생해 일정한 용접이 어려웠으나 신제품은 기울어짐 방지장치를 추가해 용접시 프레임의 기울어짐이 없어 일정한 용접이 가능하게 하였다. 여기에 용접시 상부치수가 커지는 것을 잡아주는 장치를 추가하여 사이즈변화를 최대한 잡아주었으며 얇은 창도 일정한 용접이 가능하게 하였다.

올해 4월부터 제품을 생산하기 시작한 (주)흥성엔지니어링은 현재 4대를 판매하였으며 지속적으로 판매가 증대될 것으로 예상하고 있다.

CNC 사상기 탑재로 자동사상 가능

신제품에는 4헤드 자동 CNC 사상기 기능을 탑재해 용접과 동시에 사상이 가능하게 했다. (주)흥성엔지니어링에서 개발한 CNC 사상기에는 정밀공구(tool)를 사용하여 속도와 정밀도 면에서 우수해 유럽의 시스템창호는 물론 국내 슬라이딩 창호까지 사상이 가능하게 하였다.

초기 CNC사상기는 시스템창호 사상에는 어울렸으나 국내 슬라이딩창호 사상에는 어울리지 않았으나 신제품에 적용된 CNC사상기는 공구들을 교체한 업그레이드 제품으로 기존 시스템창호는 물론 300mm이중창까지 사상이 가능하게 하였다.

또한 CNC사상기는 24개의 모터가 유기적으로 움직이면서 자동으로 사상이 가능하기 때문에 속도도 2배로 끌어올렸다. 실지로 업그레이드된 제품은 내부사상까지 가능하고 동시에 4군데 사상되어 30초에 한 세트씩 사상이 가능하게 하였다.

(주)흥성엔지니어링 최화순 대표는“수동 사상기는 수작업(내부포함) 및 카타를 삽입한 사상기에 의존하여서 기계를 거치더라도 항상 수작업이 뒤따라야 했지만, 업그레이드된 CNC사상기는 별도의 카타가 필요치 않을 뿐만 아니라 오직 프로그램에 의해서만 작업이 수행되므로 편리성이 대폭 향상됐다.”고 전했다.

취재협조_(주)흥성엔지니어링 031.947.3094

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