로봇자동화SI 갠트리 AI 로봇 레이저 표면 크리닝 자동화
갠트리 AI 로봇 레이저 표면 크리닝 자동화
Gantry AI Robot Laser Surface Cleaning · Robot SI Reference
프로젝트 개요
함정 수밀개폐장치·부장품 등 대형 금속 구조물 표면의 녹·도장·이물질을 고출력 레이저로 비접촉 제거하는 갠트리형 AI 로봇 자동화 시스템입니다.갠트리 로봇(X·Y·Z)이 레이저 헤드를 대상물 위로 이송하고 6축 다관절 협동로봇이 복잡한 형상의 표면 경로를 정밀 추종하며,SCADA·PLC 통합 제어와 도어 인터락·집진 시스템을 결합해 안전하고 청정한 무인 크리닝을 구현했습니다.
자동화 설비 구성

▲ 갠트리 로봇 + 6축 협동로봇 + 레이저 클리너 기반 표면 크리닝 셀
공정 흐름
STEP 01 · 준비
대상물 안착 · 작업 영역 확인
크리닝 대상물(수밀개폐장치·부장품 등)을 작업 영역에 안착시키고, 이동 경로 내 장애물과 안전 펜스·도어 상태를 확인합니다.
STEP 02 · 설정
작업 모델 선택 · 파라미터 설정
작업할 대상(강판·수밀도 등)을 선택하고, 레이저 출력·주파수 등 파라미터를 표준 레시피에 맞춰 SCADA에서 설정합니다.
STEP 03 · 이송
갠트리·협동로봇 헤드 이송
갠트리 로봇이 X·Y·Z 원점 기동 후 레이저 헤드를 대상물 위로 이송하고, 6축 협동로봇이 복잡한 형상의 표면 경로를 정밀 추종합니다.
STEP 04 · 크리닝
고출력 레이저 비접촉 크리닝
고출력 레이저 빔을 조사해 표면의 녹·도장·이물질을 비접촉 방식으로 제거합니다. 도어 하강(안전 확보) 상태에서만 레이저가 조사됩니다.
STEP 05 · 집진
흄·분진 실시간 포집
크리닝 과정에서 발생하는 흄·분진을 집진기(Dust Collector)가 실시간 포집해 청정한 작업 환경을 유지합니다.
STEP 06 · 완료
품질 확인 · 원점 복귀
세척 표면 품질을 확인하고, 미처리 구간이 없는지 점검한 뒤 로봇을 원점(Home)으로 복귀시키고 안전 절차에 따라 운전을 종료합니다.
장비 구성 및 사양
| 구분 | 항목 | 사양 · 구성 |
| 주요 하드웨어 |
다관절 로봇 | 6축 협동로봇 — 레이저 헤드 이송 및 복잡 형상 표면 경로 정밀 추종 |
| 갠트리 로봇 | X·Y·Z 직교 갠트리 — 다관절 로봇 이송, Z축 수동·자동 위치 이송 | |
| 레이저 클리너 | 고출력 레이저 발진 · 클리닝 헤드 — 비접촉 방식 녹·도장·이물질 제거 | |
| 광학계 · 냉각 | 광학계(보호 윈도우·렌즈) 및 칠러 냉각 장치 — 에어 퍼지(Air Purge) 적용 | |
| 제어 시스템 |
SCADA | 운전 조작 및 실시간 운전 상태 · 알람 모니터링 |
| Main PLC | 전체 시스템 시퀀스 제어 및 인터락 연산 | |
| Controller | 로봇 · 레이저 클리너 구동 제어 및 장치 간 통신 동기화 | |
| 안전 장치 |
Door Interlock | 도어 개방 감지 — 레이저는 도어 하강(안전 확보) 시에만 조사 |
| Safety Controller | 비상정지 및 안전회로 감시 | |
| 에어리어 센서 · EMG | 작업자 접근 감지 및 비상 정지 — 다중 안전 설계 | |
| 운전 기준 |
레이저 출력 관리 | 설정값의 ±5% 이내 유지 (HMI 출력값 모니터링 · 테스트 샷 확인) |
| 냉각수 온도 | 칠러 설정 온도 22 ~ 25 ℃ 유지 · 냉각수 수위/누수 점검 |
도입 효과
- 금속 표면의 녹·도장·이물질을 비접촉 레이저로 정밀 제거, 모재 손상 최소화
- 갠트리 + 6축 협동로봇 복합 구성으로 복잡 형상 표면 경로 자동 추종
- SCADA·PLC 통합 제어와 인터락으로 안정적인 무인 운영
- 집진기 연동으로 흄·분진 실시간 포집, 청정 작업 환경 확보
- 도어 하강 연동 조사·EMG 등 다중 안전 설계로 작업자 보호
적용 분야
- 함정 수밀개폐장치·부장품 등 대형 금속 구조물 표면 크리닝
- 금속 표면 녹·도장·스케일 비접촉 레이저 제거
- 복잡 형상·대형 구조물 표면 처리 자동화
- 방산·조선 분야 정비 및 보수 라인
- 도장 전처리 및 표면 세정이 필요한 공정