KR101129638B1 - Automatic Welding Device for Latticework Frame - Google Patents

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Abstract

용접토치를 탈착 가능하게 홀딩하고 용접토치의 수직방향 각도를 조절하는 홀더부와, 홀더부가 안착되고 용접토치의 수평방향 각도를 조절하는 회전 가이드부와, 회전 가이드부가 안착된 메인 프레임과, 메인 프레임에 결합되고 메인 프레임의 전방에 위치하는 피용접물과 메인 프레임 사이의 간격을 유지하는 슬라이딩 가이드부와, 메인 프레임에 수평방향으로 회전 가능하게 결합되고 전방향으로 이동 가능한 대차부와, 메인 프레임을 대차부에 대하여 수평방향으로 회전시키는 메인 프레임 구동장치를 포함하는 격자형 부재 자동용접장치를 제공함으로써, 격자형 부재를 따라 자동으로 움직이면서 용접을 행할 수 있고, 격자형 부재의 모서리 부분도 용접할 수 있다.A holder part detachably holding the welding torch and adjusting a vertical angle of the welding torch, a rotating guide part seated on the holder part and adjusting a horizontal angle of the welding torch, a main frame on which the rotating guide part is seated, and a main frame A sliding guide portion coupled to the main frame to maintain a gap between the welded object located in front of the main frame and a main frame, a bogie portion rotatably coupled to the main frame in a horizontal direction and movable in a forward direction, and a main frame By providing a lattice member automatic welding device including a main frame driving device which rotates in a horizontal direction with respect to the part, welding can be performed while automatically moving along the lattice member, and the edge portion of the lattice member can also be welded. .

격자형, 용접, 자동용접장치 Grid type, welding, automatic welding device

Description

격자형 부재 자동용접장치{Automatic Welding Device for Latticework Frame}Automatic Welding Device for Latticework Frames

본 발명은 격자형 부재 자동용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lattice member automatic welding device.

대형 선박과 같이 규모가 큰 강재 구조물의 경우, 주로 용접을 통하여 부재를 결합시키게 된다. 특히 선박의 경우에는 선체를 구성하는 판재의 표면에 수직한 방향으로 결합되는 다수의 보강재 등을 용접하기 위하여 격자형상으로 배치된 부재를 다수 용접하게 된다.In the case of large steel structures such as large vessels, the members are mainly joined by welding. In particular, in the case of ships, a plurality of members arranged in a grid shape are welded in order to weld a plurality of reinforcing materials that are coupled in a direction perpendicular to the surface of the plate constituting the hull.

격자형상의 부재를 모두 수작업으로 용접하는 경우, 용접작업에 장시간이 소요되고 작업자의 숙달 정도에 따라 용접부의 품질이 상이하게 된다. 이를 방지하기 위하여 용접을 자동화하기 위한 연구가 지속적으로 행해지고 있는데, 그 일환으로 자동용접장치가 등장하게 되었다.When all the lattice-shaped members are welded by hand, the welding operation takes a long time and the quality of the welded part is different according to the degree of mastery of the operator. In order to prevent this, research to automate welding is continuously conducted, and as a part of this, an automatic welding device has appeared.

그러나, 현재까지 제공된 자동용접장치로 격자형 부재를 용접하는 경우, 격자의 구석부분, 즉 모서리끼리 만나는 부분은 자동으로 용접하지 못하는 단점이 있었다. 따라서, 이러한 모서리 부분은 작업자가 수작업으로 용접을 행하거나, 자동용접장치를 이동시켜가면서 작업을 진행하는 단점이 있었다.However, when welding the lattice member with the automatic welding device provided to date, the corner portion of the grid, that is, the corners meet each other has a disadvantage that does not automatically weld. Therefore, this corner portion has a disadvantage that the operator proceeds by welding manually or moving the automatic welding device.

특히, 자동용접장치를 이동시킨 후에는, 자동용접장치의 제어를 위해서 피용접물과 자동용접장치의 초기위치 및 용접팁의 초기위치 등을 제어시스템에 다시 입력하는 초기화 단계를 매번 다시 수행하여야 하므로, 격자형 부재의 용접을 완전 자동화가 어려운 실정이다.In particular, after the automatic welding device is moved, it is necessary to re-enter the initial stage of inputting the object to be welded, the initial position of the automatic welding device, and the initial position of the welding tip to the control system every time for the control of the automatic welding device. It is difficult to fully automate the welding of the grid member.

본 발명은 상술한 바와 같은 단점을 보완하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따르면 격자형 부재의 용접을 완전히 자동화 할 수 있다.The present invention is devised to compensate for the above disadvantages, and according to the present invention it is possible to fully automate the welding of the grid member.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 용접토치를 탈착 가능하게 홀딩하고 용접토치의 수직방향 각도를 조절하는 홀더부와, 홀더부가 안착되고 용접토치의 수평방향 각도를 조절하는 회전 가이드부와, 회전 가이드부가 안착된 메인 프레임과, 메인 프레임에 결합되고 메인 프레임의 전방에 위치하는 피용접물과 메인 프레임 사이의 간격을 유지하는 슬라이딩 가이드부와, 메인 프레임에 수평방향으로 회전 가능하게 결합되고 전방향으로 이동 가능한 대차부와, 메인 프레임을 대차부에 대하여 수평방향으로 회전시키는 메인 프레임 구동장치를 포함하는 격자형 부재 자동용접장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, the holder portion for detachably holding the welding torch and adjusting the vertical angle of the welding torch, the holder is seated and adjusts the horizontal angle of the welding torch A rotation guide part, a main frame on which the rotation guide part is seated, a sliding guide part coupled to the main frame and maintaining a gap between the welded object located in front of the main frame and the main frame, and rotating horizontally in the main frame A grid-like member automatic welding device is provided that includes a bogie portion that is possibly coupled and movable in all directions and a main frame drive that rotates the main frame in a horizontal direction with respect to the bogie portion.

상술한 바와 같은 격자형 부재 자동용접장치는, 메인 프레임의 양측에 각각 설치되어, 메인 프레임의 양측에 위치하는 피용접물 및 메인 프레임 사이의 거리를 각각 측정하는 한 쌍의 측방거리센서를 더 포함할 수 있다. 그리고, 메인 프레임의 양측에 각각 설치되고 메인 프레임의 전방에 위치하는 피용접물과 메인 프레임 사이의 거리를 각각 측정하는 한 쌍의 전방거리센서를 더 포함할 수 있다.As described above, the lattice member automatic welding device may further include a pair of lateral distance sensors which are respectively installed on both sides of the main frame and measure the distance between the welded object located on both sides of the main frame and the main frame, respectively. Can be. The apparatus may further include a pair of front distance sensors respectively installed on both sides of the main frame and measuring a distance between the welded object located in front of the main frame and the main frame.

홀더부는, 회전 가이드부에 안착되는 홀더 본체와, 홀더 본체에 수직방향으로 회전 가능하게 결합되는 틸팅암과, 틸팅암의 단부에 결합되고 용접토치를 탈착 가능하게 홀딩하는 홀더를 더 포함할 수 있다.The holder unit may further include a holder body seated on the rotation guide unit, a tilting arm rotatably coupled to the holder body in a vertical direction, and a holder coupled to an end of the tilting arm and detachably holding the welding torch. .

회전 가이드부는, 메인 프레임에 안착되고 일측에는 곡선형의 가이드 홈이 형성된 지지블록과, 지지블록의 타측에 수평방향으로 회전 가능하게 결합되는 회전블록과, 회전블록에 슬라이드 이동 가능하게 결합되고 일측에 돌출 형성된 가이드 핀은 가이드 홈에 삽입되며 홀더 결합부가 형성된 슬라이딩 블록과, 지지블록에 대하여 회전블록을 회전시키는 회전 가이드부 구동장치를 포함하여, 용접토치의 용접팁이 메인 프레임에 전방에서 횡방향으로 직선운동 할 수 있다.The rotating guide part is mounted on the main frame and has a support block having a curved guide groove on one side, a rotating block rotatably coupled to the other side of the support block in a horizontal direction, and slidably coupled to the rotating block on one side. The protruding guide pin is inserted into the guide groove and includes a sliding block having a holder engaging portion, and a rotating guide driving device for rotating the rotating block with respect to the supporting block, so that the welding tip of the welding torch is forward-to-laterally to the main frame. Can move linearly.

슬라이딩 가이드부는, 메인 프레임의 전방으로 돌출되는 길이가 각각 조절 가능하도록 메인 프레임의 양측에 각각 설치된 한 쌍의 가이드 암과, 한 쌍의 가이드 암의 단부에 수평방향으로 회전 가능하게 각각 설치되는 한 쌍의 가이드 롤러를 포함할 수 있다.The sliding guide part includes a pair of guide arms respectively provided on both sides of the main frame so that the length of the front projecting part of the main frame is adjustable, and a pair of rotatably installed horizontally at the ends of the pair of guide arms. It may include a guide roller.

대차부는, 메인 프레임과 회전 가능하게 결합되는 하체와, 하체에 설치되는 복수의 주행용 구동장치와, 복수의 주행용 구동장치에 의해 각각 구동되는 복수의 전방향 이동바퀴를 포함할 수 있다. 여기서, 바퀴는 전방향 이동바퀴일 수 있다.The trolley may include a lower body rotatably coupled to the main frame, a plurality of driving devices installed on the lower body, and a plurality of omnidirectional moving wheels respectively driven by the plurality of driving devices. Here, the wheel may be an omnidirectional wheel.

본 발명에 따른 격자형 부재 자동용접장치는, 격자형 부재를 따라 자동으로 움직이면서 용접을 행할 수 있고, 격자형 부재의 모서리 부분도 용접할 수 있다.The lattice member automatic welding device according to the present invention can perform welding while automatically moving along the lattice member, and can also weld the edge portion of the lattice member.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 전면사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 후면사시도가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.1 is a front perspective view of a lattice member automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a rear perspective view of a lattice member automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention. This will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치(100)에는, 메인 프레임(110), 대차부(120), 회전 가이드부(130), 홀더부(140), 슬라이딩 가이드부(150), 제어부(160), 측방거리센서(171, 172) 및 전방거리센서(181, 182)가 포함된다.1 and 2, the grid member automatic welding device 100 according to an embodiment of the present invention, the main frame 110, the cart 120, the rotation guide 130, the holder ( 140, the sliding guide 150, the controller 160, the side distance sensors 171 and 172, and the front distance sensors 181 and 182 are included.

메인 프레임(110)의 양측에는 가이드 레일부(113a, 113b)가 각각 형성되고, 이 가이드 레일부(113a, 113b)에는 슬라이딩 가이드부(150)가 결합된다.Guide rail portions 113a and 113b are formed at both sides of the main frame 110, and sliding guide portions 150 are coupled to the guide rail portions 113a and 113b.

슬라이딩 가이드부(150)는 한 쌍의 가이드 암(151) 및 한 쌍의 가이드 롤러(152)를 포함한다. 가이드 암(151)은 메인 프레임(110)의 전방으로 돌출되는 길이가 각각 조절 가능하도록 가이드 레일부(113a, 113b)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 한 쌍의 가이드 암(151) 단부에는 가이드 롤러(152)가 수평방향으로 회전 가능하게 설치된다. 즉, 한 쌍의 가이드 암(151)은 메인 프레임(110)의 전방으로 서로 평행하게 돌출된다.The sliding guide part 150 includes a pair of guide arms 151 and a pair of guide rollers 152. The guide arm 151 is slidably coupled to the guide rails 113a and 113b so that the lengths protruding forward of the main frame 110 are respectively adjustable. Guide rollers 152 are rotatably installed in the horizontal direction at the ends of the pair of guide arms 151. That is, the pair of guide arms 151 protrude in parallel to each other toward the front of the main frame 110.

메인 프레임(110)의 하측에는 대차부(120)가 결합된다. 대차부(120)는 메인 프레임(110)에 수평방향으로 회전 가능하게 결합되는 하체(121) 및 하체(121)에 설 치된 복수의 바퀴(122)를 포함한다. 대차부(120)에 대해서는 도 5를 참조하여 다시 설명한다.The lower portion of the main frame 110 is coupled to the cart 120. The cart 120 includes a lower body 121 that is rotatably coupled to the main frame 110 in a horizontal direction, and a plurality of wheels 122 installed on the lower body 121. The balance unit 120 will be described again with reference to FIG. 5.

메인 프레임(110)의 상측에는 회전 가이드부(130)가 안착되고, 회전 가이드부(130)에는 홀더부(140)가 안착된다. 회전 가이드부(130)는 홀더부(140)를 수평방향으로 회전시키는데, 회전 가이드부(130)에 대해서는 도 4를 참조하여 다시 설명한다.The rotation guide part 130 is seated on the upper side of the main frame 110, and the holder part 140 is seated on the rotation guide part 130. The rotation guide part 130 rotates the holder part 140 in the horizontal direction, and the rotation guide part 130 will be described again with reference to FIG. 4.

홀더부(140)는 홀더 본체(141), 틸팅암(142) 및 홀더(143)를 포함한다. 홀더(143)는 용접토치(190)를 탈착 가능하게 홀딩하고, 홀더(143)는 틸팅암(142)의 단부에 결합된다. 틸팅암(142)은 홀더 본체(141)에 수직방향으로 회전 가능하게 결합된다. 즉, 틸팅암(142)은 홀더 본체(141)에 수평방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 결합되어, 용접토치(190)의 수직방향 각도를 조절할 수 있게 한다. The holder unit 140 includes a holder body 141, a tilting arm 142, and a holder 143. The holder 143 detachably holds the welding torch 190, and the holder 143 is coupled to an end of the tilting arm 142. The tilting arm 142 is rotatably coupled to the holder body 141 in a vertical direction. That is, the tilting arm 142 is rotatably coupled to the holder body 141 about an axis in the horizontal direction, thereby allowing to adjust the vertical angle of the welding torch 190.

따라서, 회전 가이드부(130) 및 홀더부(140)에 의해 용접토치(190)는 수평방향 및 수직방향으로 회전될 수 있으므로, 용접팁(191)의 위치를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.Therefore, since the welding torch 190 may be rotated in the horizontal direction and the vertical direction by the rotation guide part 130 and the holder part 140, the position of the welding tip 191 may be freely adjusted.

메인 프레임(110)의 양측 후방에는 측방거리센서(171, 172)가 설치된다. 측방거리센서(171, 172)는 메인 프레임(110)의 측방향에 위치하는 피용접물(도시되지 않음)과 메인 프레임(110) 사이의 거리를 측정한다.Side distance sensors 171 and 172 are installed at both rear sides of the main frame 110. The lateral distance sensors 171 and 172 measure the distance between the main object 110 and the welded object (not shown) located in the lateral direction of the main frame 110.

메인 프레임(110)의 양측 전방에는 전방거리센서(181, 182)가 설치된다. 전방거리센서(181, 182)는 메인 프레임(110)의 전방에 위치하는 피용접물(도시되지 않음)과 메인 프레임(110) 사이의 거리를 측정한다.Front distance sensors 181 and 182 are installed at both fronts of the main frame 110. The front distance sensors 181 and 182 measure the distance between the welded object (not shown) located in front of the main frame 110 and the main frame 110.

설명하지 않은 제어부(160)에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.The control unit 160 which has not been described will be described below.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 분해사시도가 도시되어 있다.3 is an exploded perspective view of a lattice member automatic welding device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 메인 프레임(110)의 상측에는 메인 프레임 구동장치(111)가 설치된다. 도시되지는 않았으나, 메인 프레임 구동장치(111)는 하체(122)와 연결되어, 메인 프레임 구동장치(111)에 따라 메인 프레임(110) 및 하체(122)가 일방향 또는 타방향으로 수평방향 회전을 하게 된다.Referring to FIG. 3, a main frame driving device 111 is installed above the main frame 110. Although not shown, the main frame driving device 111 is connected to the lower body 122, and the main frame 110 and the lower body 122 rotate horizontally in one direction or the other direction according to the main frame driving device 111. Done.

회전 가이드부(130)에는 지지블록(131), 회전축(132), 회전블록(133), 회전 가이드부 구동장치(134), 레일블록(135), 슬라이딩 블록(137) 및 가이드 핀(138)이 포함된다.The rotation guide unit 130 includes a support block 131, a rotation shaft 132, a rotation block 133, a rotation guide unit driving device 134, a rail block 135, a sliding block 137, and a guide pin 138. This includes.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 회전 가이드부의 평면도가 도시되어 있다. 여기서, 도 3 및 도 4를 함께 참조하여 회전 가이드부(130)에 대하여 설명한다.Figure 4 is a plan view of the rotation guide portion of the grid member automatic welding device according to an embodiment of the present invention. Here, the rotation guide unit 130 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

지지블록(131)은 상술한 바와 같이 메인 프레임(110)의 상측에 안착된다. 지지블록(131)의 일측, 즉 메인 프레임(110)의 전방을 향하는 부분에는 가이드 블록(135)이 결합되는데, 가이드 블록(135)에는 곡선형의 가이드 홈(136)이 형성되어 있다. 가이드 홈(136)은 메인 프레임(110)의 전방을 향하여 양측이 전방으로 돌출되고 중심부는 후방을 향하여 볼록한 원호형상을 갖는다.The support block 131 is seated on the upper side of the main frame 110 as described above. One side of the support block 131, that is, the guide block 135 is coupled to the portion facing the front of the main frame 110, the guide block 135 is formed with a curved guide groove 136. The guide groove 136 has an arcuate shape in which both sides protrude forward and toward the center of the main frame 110 toward the rear.

지지블록(131)의 타측, 즉 메인 프레임(110)의 후방을 향하는 부분에는 회전 가이드부 구동장치(134) 및 회전축(132)이 설치된다. 회전 가이드부 구동장 치(134)는 지지블록(131)의 하측에 설치되고, 회전축(132)은 회전 가이드부 구동장치(134)에 일단부가 연결되고, 타단부는 지지블록(131)의 상측으로 돌출되는 형상으로 설치된다.On the other side of the support block 131, that is, the portion facing the rear of the main frame 110, the rotation guide driver 134 and the rotation shaft 132 are installed. The rotary guide drive unit 134 is installed on the lower side of the support block 131, the rotary shaft 132 is connected to one end of the rotary guide drive unit 134, the other end is the upper side of the support block 131 It is installed in a shape that protrudes.

지지블록(131)의 상측에는 회전블록(133)이 안착되고, 회전블록(133)의 단부는 회전축(132)의 타단부, 즉 지지블록(131)의 상측으로 돌출된 부분에 연결된다. 따라서 회전 가이드부 구동장치(134)의 작동에 의해 회전블록(133)이 지지블록(131)에 대하여 수평방향, 즉 회전축(132)을 중심축으로 하여 수평방향으로 회전하게 된다.The rotary block 133 is seated on the upper side of the support block 131, the end of the rotary block 133 is connected to the other end of the rotary shaft 132, that is, the portion protruding upward of the support block 131. Accordingly, by the operation of the rotation guide unit driving device 134, the rotary block 133 rotates in the horizontal direction with respect to the support block 131, that is, the rotation axis 132 about the central axis.

회전블록(133)에는 슬라이딩 블록(137)이 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 슬라이딩 블록(137)의 일측에는 가이드 핀(138)이 하방향으로 돌출 형성되는데, 가이드 핀(138)은 가이드 홈(136)에 삽입된다. 그리고, 슬라이딩 블록에는 홀더 본체(141)가 안착되는 홀더 결합부(139)가 구비된다.The sliding block 137 is coupled to the rotary block 133 so as to be slidable. One side of the sliding block 137 is formed with a guide pin 138 protruding downward, the guide pin 138 is inserted into the guide groove 136. In addition, the sliding block is provided with a holder coupling portion 139 on which the holder body 141 is seated.

따라서, 회전 가이드부 구동장치(134)가 작동하면, 도 4에 화살표로 표시한 바와 같이, 회전블록(133)이 회전축(132)을 중심으로 일방향 또는 타방향으로 회전한다. 회전블록(133)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된 슬라이딩 블록(137) 또한 회전블록(133)과 함께 회전하게 되는데, 가이드 핀(138)은 가이드 홈(136)을 따라 이동하게 되므로, 슬라이딩 블록(137)은 회전블록(133)과 함께 회전하는 과정에서 회전블록(133)에 대하여 도 4에 화살표로 표시한 바와 같이 슬라이드 이동 하게 된다.Therefore, when the rotation guide driving unit 134 is operated, as shown by the arrow in Figure 4, the rotary block 133 is rotated in one direction or the other direction about the rotation axis 132. The sliding block 137 coupled to the rotary block 133 so as to be slidable also rotates with the rotary block 133. Since the guide pin 138 moves along the guide groove 136, the sliding block 137 In the process of rotating together with the rotary block 133, the slide moves to the rotary block 133 as indicated by the arrow in FIG.

그러므로, 홀더 결합부(139)에 안착된 홀더부(140)는 회전 가이드부(130)에 의해 수평방향으로 회전하게 되고, 홀더부(140)에 홀딩된 용접토치(190) 또한 수평방향으로 회전하게 된다.Therefore, the holder 140 seated on the holder coupling part 139 rotates in the horizontal direction by the rotation guide part 130, and the welding torch 190 held in the holder part 140 also rotates in the horizontal direction. Done.

여기서, 가이드 홈(136)에 삽입되어 가이드 홈(136)을 따라 이동하는 가이드 핀(138)에 의해, 용접토치(190)의 용접팁(191)이 나타내는 궤적은 메인 프레임(110)의 전방에 대하여 횡방향으로 직선 형상을 나타내게 된다. 즉, 가이드 핀(138)이 가이드 홈(136)에 의하여 이동하는 궤적에 의해, 회전축(132)을 중심으로 한 회전블록(133) 및 회전블록(133)에 대하여 슬라이드 이동 가능한 슬라이딩 블록(137)이 동시에 상대적으로 이동하게 되므로, 용접팁(191)은 직선운동하게 된다.Here, the track represented by the welding tip 191 of the welding torch 190 by the guide pin 138 inserted into the guide groove 136 and moving along the guide groove 136 is located in front of the main frame 110. It shows a linear shape in the transverse direction with respect to. That is, the sliding block 137 which is slidably movable with respect to the rotating block 133 and the rotating block 133 around the rotating shaft 132 by the trajectory of the guide pin 138 moving by the guide groove 136. At the same time, since the relative movement, the welding tip 191 is a linear movement.

다시 도 3을 참조하면, 회전 가이드부(130)에는 커버(119)가 결합된다. 커버(119)는 용접작업 중 주변으로 비산되는 가열된 파편 등이 가이드 홈(136) 내로 들어가는 것을 방지하기 위한 것이다.Referring back to FIG. 3, the cover 119 is coupled to the rotation guide 130. The cover 119 is for preventing the heated debris or the like from scattering to the surroundings during the welding operation into the guide groove 136.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 저면도가 도시되어 있다.5 is a bottom view of a lattice member automatic welding device according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 대차부(120)에는 하체(121), 복수의 주행용 구동장치(123) 및 복수의 바퀴(122)가 포함된다.Referring to FIG. 5, the cart 120 includes a lower body 121, a plurality of driving devices 123, and a plurality of wheels 122.

대차부(120) 하측에는 복수의 주행용 구동장치(123)가 포함된다. 주행용 구동장치(123)로는 일방향 또는 타방향으로 회전할 수 있는 전동기가 사용될 수 있다.Under the cart 120, a plurality of driving devices 123 are included. As the driving device 123 for driving, an electric motor capable of rotating in one direction or the other direction may be used.

주행용 구동장치(123)에는 제1 기어(124)가 연결되고, 제1 기어(124)에는 제2 기어(125)가 치합되며, 제2 기어(125)에는 바퀴(122)가 연결된다. 즉, 복수의 주행용 구동장치(123) 각각에는 바퀴(122)가 각각 연결된다.The first gear 124 is connected to the driving device 123, the second gear 125 is meshed with the first gear 124, and the wheel 122 is connected to the second gear 125. That is, wheels 122 are respectively connected to each of the plurality of driving devices 123.

여기서, 복수의 주행용 구동장치(123)는 각각 독립적으로 작동하므로, 복수의 주행용 구동장치(123)에 각각 연결된 복수의 바퀴(122) 또한 독립적으로 회전한다. 복수의 바퀴(122)는 미국등록특허 제4,598,782에 따른 전방향 이동바퀴로, 회전방향 및 회전속도에 따라 대차부(120)가 전방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 대차부(120)는 복수의 주행용 구동장치(123)의 작동을 조절함으로써 전방향으로 이동할 수 있다.Here, since the plurality of driving devices 123 operate independently, the plurality of wheels 122 respectively connected to the plurality of driving devices 123 also rotate independently. The plurality of wheels 122 are omnidirectional wheels according to US Pat. No. 4,598,782, and the cart 120 may move in all directions depending on the rotational direction and the rotational speed. Accordingly, the cart 120 may move in all directions by adjusting the operations of the plurality of driving drives 123.

참고로, 하체(121) 중심부의 메인 프레임 회전축(112)은 도 3을 참조하여 설명한 메인 프레임 구동장치(111)에 연결되어, 메인 프레임 구동장치(111)가 작동되면 하체(121) 및 메인 프레임(110)이 메인 프레임 회전축(112)을 중심으로 서로 회전하게 된다.For reference, the main frame rotation shaft 112 in the center of the lower body 121 is connected to the main frame driving device 111 described with reference to FIG. 3, and when the main frame driving device 111 is operated, the lower body 121 and the main frame are operated. The 110 is rotated with respect to the main frame rotation axis 112.

제어부(160)는 측방거리센서(171, 172) 및 전방거리센서(181, 182)를 수신하고, 메인 프레임 구동장치(111), 주행용 구동장치(123), 회전 가이드부 구동장치(134) 및 용접토치(190)의 작동을 제어하는 제어장치(도시되지 않음)가 적재된 부분이다.The controller 160 receives the lateral distance sensors 171 and 172 and the front distance sensors 181 and 182, and receives the main frame driving device 111, the driving device 123, and the rotation guide driving device 134. And a control device (not shown) for controlling the operation of the welding torch 190.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치(100)의 작동에 대해서는 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한다.Operation of the grid member automatic welding device 100 according to an embodiment of the present invention having the structure as described above will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

도 6 내지 도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치를 이용하여 격자형 부재를 용접하는 모습을 예시한 평면도가 도시되어 있다.6 to 10 are plan views illustrating the welding of the lattice member using the lattice member automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치(100)가 플레이트(10)에 놓여지고, 플레이트(10)의 가장자리 부분에는 제1 내지 제3 수직 격자판(11 내지 13)이 용접될 위치에 각각 배치된다.Referring to FIG. 6, the lattice member automatic welding device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is placed on the plate 10, and the first to third vertical lattice plates 11 to 3 are formed at edge portions of the plate 10. 13 are respectively disposed at the positions to be welded.

격자형 부재 자동용접장치(100)는 용접을 시작할 부분에 놓이게 되는데, 이때 가이드 롤러(152)가 피용접물인 제1 수직 격자판(11)에 접촉되도록 플레이트(10) 상에 놓이게 된다.The lattice member automatic welding device 100 is placed on the starting portion of the welding, where the guide roller 152 is placed on the plate 10 so as to contact the first vertical grid 11 to be welded.

작업자는 격자형 부재 자동용접장치(100)를 플레이트(10)에 올려놓은 후, 틸팅암(142)을 조절하여 용접팁(191)이 플레이트(10)와 제1 수직 격자판(11)의 경계선, 즉 용접선과 적절한 거리 및 위치를 갖도록 조작한다.The operator places the lattice member automatic welding device 100 on the plate 10, and then adjusts the tilting arm 142 so that the welding tip 191 is a boundary between the plate 10 and the first vertical lattice plate 11, That is, it is operated to have a proper distance and position with the welding line.

이후, 작업자가 격자형 부재 자동용접장치(100)의 작동을 시작하게 하면, 격자형 부재 자동용접장치(100)는 양측에 설치된 측방거리센서(171, 172)를 작동시켜 메인 프레임(110)의 측방향에 근접한 피용접물이 없는지 확인한다. 동시에 전방거리센서(181, 182)를 이용하여 메인프레임(110)의 전방에 위치한 피용접물, 즉 제1 수직 격자판(11)의 거리를 측정한다.Then, when the operator starts the operation of the grid member automatic welding device 100, the grid member automatic welding device 100 operates the side distance sensors (171, 172) installed on both sides of the main frame 110 Check that there are no welds close to the side. At the same time, the distance of the to-be-welded object, ie, the first vertical grating 11, located in front of the main frame 110 is measured using the front distance sensors 181 and 182.

측방거리센서(171, 172)에는 메인 프레임(110)의 측방향에 위치하는 피용접물이 감지되지 않고, 전방거리센서(181, 182)에는 피용접물, 즉 제1 수직 격자판(11)의 거리가 측정되면, 격자형 부재 자동용접장치(100)는 회전 가이드부 구동장치(134)를 작동시켜 격자형 부재 자동용접장치(100)가 이동할 방향과 반대되는 방향으로 용접토치(190)를 회전시킨다.The to-be-welded object located in the lateral direction of the main frame 110 is not detected by the side distance sensors 171 and 172, and the to-be-welded object, that is, the distance of the first vertical grating plate 11, is detected by the front distance sensors 181 and 182. When measured, the grid member automatic welding device 100 operates the rotation guide unit driving device 134 to rotate the welding torch 190 in a direction opposite to the direction in which the grid member automatic welding device 100 moves.

용접팁(191)은 제1 수직 격자판(11)의 일측단부 방향으로 이동하게 되고, 이후 용접토치(190)가 작동을 시작하여 용접을 시작하게 된다.The welding tip 191 moves in the direction of one end of the first vertical grating 11, and then the welding torch 190 starts operation to start welding.

용접토치(190)가 제1 수직 격자판(11)을 따라 용접을 하다가, 도 7에 도시된 바와 같이 용접토치(190)가 메인 프레임(110)의 정면을 향하게 되면, 격자형 부재 자동용접장치(100)는 복수의 주행용 구동장치(123)가 작동되어 도 8에 도시된 바와 같이 제1 수직 격자판(11)을 플레이트(10)에 용접하며 이동한다.When the welding torch 190 welds along the first vertical grating 11, the welding torch 190 faces the front of the main frame 110 as shown in FIG. 7. In operation 100, a plurality of driving devices 123 are operated to move the first vertical grid 11 to the plate 10 as shown in FIG. 8.

이 과정에서, 전방거리센서(181, 182)가 각각 측정하는 제1 수직 격자판(11)까지의 거리의 변화를 분석하여, 메인 프레임(110)과 제1 수직 격자판(11) 사이의 거리가 멀어지는 경우에는 복수의 주행용 구동장치(123)의 회전속도를 각각 조절하여 그 거리를 좁힌다. 그리고, 전방거리센서(181, 182)가 각각 측정하는 거리가 상이할 경우에는 측정되는 거리가 같아지도록 주행용 구동장치(123)를 조절하여, 용접토치(190)가 제1 수직 격자판(11)에 대하여 일정한 각도를 유지하도록 한다.In this process, the distance between the main frame 110 and the first vertical grating 11 is increased by analyzing a change in the distance to the first vertical grating 11 measured by the front distance sensors 181 and 182, respectively. In this case, the distance is narrowed by adjusting the rotation speeds of the plurality of driving devices 123, respectively. When the distances measured by the front distance sensors 181 and 182 are different from each other, the driving device 123 is adjusted so that the measured distances are the same, so that the welding torch 190 is the first vertical grating 11. Maintain a constant angle with respect to

참고로, 메인 프레임(110)은 슬라이딩 가이드부(150)에 의하여 제1 수직 격자판(11)과의 거리가 일정하게 유지되도록 보조적으로 가이드 된다. 즉, 슬라이딩 가이드부(150)는 메인 프레임(110)에 결합되어, 메인 프레임(110)의 전방에 위치하는 피용접물과 메인 프레임(110) 사이의 간격을 유지되도록 한다.For reference, the main frame 110 is auxiliary guided by the sliding guide part 150 to maintain a constant distance from the first vertical grating 11. That is, the sliding guide part 150 is coupled to the main frame 110 to maintain the gap between the welded object located in front of the main frame 110 and the main frame 110.

격자형 부재 자동용접장치(100)가 용접토치(190) 및 제1 수직 격자판(11)이 일정한 각도를 유지한 상태로 용접작업을 수행하며 이동하다가 제2 수직 격자판(12)이 메인 프레임(110)의 측방향에 가까워지게 되면, 이는 측방감지센서(172)에 의해 감지된다.The grid member automatic welding device 100 moves while the welding torch 190 and the first vertical grating plate 11 maintain a constant angle while the second vertical grating plate 12 is the main frame 110. When approaching the lateral direction of), it is detected by the side sensor 172.

측방감지센서(172)에 메인 프레임(110) 및 제2 수직 격자판(12)에 근접한 것이 감지되면, 복수의 주행용 구동장치(123)의 작동을 중지시켜 격자형 부재 자동용접장치(100)가 더 이상 제2 수직 격자판(12) 방향으로 이동하지 않게 한다.When the side detection sensor 172 detects that the main frame 110 and the second vertical grating 12 are close to each other, the operation of the plurality of driving devices 123 is stopped and the grid member automatic welding device 100 is It no longer moves in the direction of the second vertical grating 12.

격자형 부재 자동용접장치(100)의 이동이 중지되면, 도시되지는 않았으나, 회전 가이드부 구동장치(134)를 작동시켜, 용접토치(190)를 격자형 부재 자동용접장치(100)가 이동되어 온 방향으로 회전되도록 한다. 즉, 용접팁(191)이 제1 수직 격자판(11)의 타단부 방향으로 이동되도록 하면서 용접을 계속 하여, 제1 수직 격자판(11)의 일단부로부터 타단부까지 플레이트(10)에 용접되도록 한다.When the movement of the grid member automatic welding device 100 is stopped, although not shown, the rotary guide unit driving device 134 is operated to move the welding torch 190 to the grid member automatic welding device 100. Allow it to rotate in the on direction. That is, welding is continued while the welding tip 191 moves in the direction of the other end of the first vertical grating 11, so that the welding tip 191 is welded to the plate 10 from one end to the other end of the first vertical grating 11. .

제1 수직 격자판(11)의 용접이 종료되면, 주행용 구동장치(123)를 작동시켜 격자형 부재 자동용접장치(100)가 도 9에 도시된 바와 같이 이동하게 한다. 그리고, 메인 프레임 구동장치(111)를 작동시켜 메인 프레임(110)이 제2 수직 격자판(12) 방향으로 회전되도록 한다.When the welding of the first vertical grid plate 11 is finished, the driving device 123 for driving is operated to move the grid member automatic welding device 100 as shown in FIG. 9. In addition, the main frame driving device 111 is operated to rotate the main frame 110 in the direction of the second vertical grating 12.

메인 프레임(110)의 회전이 종료되면, 주행용 구동장치(123)를 작동시켜 격자형 부재 자동용접장치(100)가 도 10에 점선으로 표시된 위치로 이동하게 한다. 이때 측방거리센서(171)를 이용하여 메인 프레임(110)과 제1 수직 격자판(11)이 근접하게 되는지를 측정하고, 전방거리센서(181, 182)를 이용하여 메인 프레임(110)이 제2 수직 격자판(12)을 정면으로 향하는지를 감지한다.When the rotation of the main frame 110 is finished, the driving device 123 for driving is operated to move the grid member automatic welding device 100 to the position indicated by the dotted line in FIG. 10. At this time, the main frame 110 and the first vertical grating 11 is measured by using the lateral distance sensor 171, and the main frame 110 is connected to the second by using the front distance sensors 181 and 182. It is sensed whether the vertical grating 12 is directed to the front.

이후, 회전 가이드부 구동장치(134)를 작동시켜 용접토치(190)를 제2 수직 격자판(12)의 일단부, 즉 제1 수직 격자판(11) 및 제1 수직 격자판(12)이 접촉하는 부분을 향하여 이동시키고 용접작업을 다시 시작한다. 용접토치(190)가 제2 수직 격자판(12)을 정면으로 향하게 되면 회전 가이드부 구동장치(134)의 작동을 정지시키고, 주행용 구동장치(123)를 작동시켜 격자형 부재 용접장치(100)가 도 10에 실선으로 도시된 위치, 즉 제2 수직 격자판(12)을 따라 이동하면서 플레이트(10)에 제2 수직 격자판(12)이 용접되도록 한다.Thereafter, the rotation guide unit driving device 134 is operated to contact the welding torch 190 with one end of the second vertical grating 12, that is, the portion where the first vertical grating 11 and the first vertical grating 12 contact each other. Move toward and restart welding. When the welding torch 190 faces the second vertical grating 12, the operation of the rotation guide driver 134 is stopped, and the driving device 123 is operated to operate the grid member welding device 100. 10 moves the second vertical grating 12 to the plate 10 while traveling along the second vertical grating 12, the position shown by the solid line in FIG. 10.

이때, 측방감지센서(172)에 의해 제3 수직 격자판(13)이 근접한 것이 감지될 때까지 용접작업을 계속 수행하며, 제3 수직 격자판(13)이 감지되면 격자형 부재 용접장치(100)의 이동을 중지시키고 용접토치(190)를 회전시켜서 제2 수직 격자판(12)의 타단부가 플레이트(10)에 용접되도록 한다.At this time, the welding operation is continued until the third vertical grating 13 is detected by the side sensor 172, and when the third vertical grating 13 is detected, the lattice member welding apparatus 100 The other end of the second vertical grating 12 is welded to the plate 10 by stopping the movement and rotating the welding torch 190.

다시 격자형 부재 용접장치(100)를 플레이트(10)의 내측 방향을 향하여 다소 이동시킨 다음, 메인 프레임(110)을 제3 수직 격자판(13)을 정면으로 향하도록 회전시키고, 격자형 부재 용접장치(100)를 제2 수직 격자판(12) 및 제3 수직 격자판(13)의 접촉부로 이동시켜 용접을 시작한다.Again, the grid member welding apparatus 100 is slightly moved toward the inner side of the plate 10, and then the main frame 110 is rotated to face the third vertical grid plate 13 in front, and the grid member welding apparatus 100 is moved. The welding is started by moving the 100 to the contact portion of the second vertical grating 12 and the third vertical grating 13.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 용접장치(100)는, 플레이트(10)에 격자 형상으로 배치된 제1 내지 제3 수직 격자판(11 내지 13)을 자동으로 용접하며, 제1 내지 제3 수직 격자판(11 내지 13)의 양단부, 즉 구석부분까지 모두 용접을 행한다. 따라서, 격자형 부재의 용접을 완전히 자동으로 행할 수 있게 된다.As described above, the lattice member welding apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention automatically welds the first to third vertical lattice plates 11 to 13 arranged in a grid shape on the plate 10. Welding is performed to both ends of the first to third vertical gratings 11 to 13, that is, to the corners. Therefore, welding of the lattice member can be performed completely automatically.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the grid-type member automatic welding apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments set forth herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention have the same scope. Within the scope of the present invention, other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting, adding, etc., but this is also within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 전면사시도.1 is a front perspective view of a lattice member automatic welding device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 후면사시도.Figure 2 is a rear perspective view of the lattice member automatic welding device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 분해사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of a lattice member automatic welding device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 회전 가이드부의 평면도.Figure 4 is a plan view of the rotation guide portion of the grid member automatic welding device according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치의 저면도.Figure 5 is a bottom view of the lattice member automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 격자형 부재 자동용접장치를 이용하여 격자형 부재를 용접하는 모습을 예시한 평면도.6 to 10 are plan views illustrating the welding of the grid member using the grid member automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 격자형 부재 자동용접장치 110: 메인 프레임100: lattice member automatic welding device 110: main frame

120: 대차부 130: 회전 가이드부120: balance portion 130: rotation guide portion

140: 홀더부 150: 슬라이딩 가이드부140: holder portion 150: sliding guide portion

160: 제어부 171, 172: 측방거리센서160: control unit 171, 172: side distance sensor

181, 182: 전방거리센서 190: 용접토치181, 182: forward distance sensor 190: welding torch

191: 용접팁191: welding tip

Claims (8)

용접토치를 탈착 가능하게 홀딩하고, 상기 용접토치의 수직방향 각도를 조절하는 홀더부;A holder part detachably holding the welding torch and adjusting a vertical angle of the welding torch; 상기 홀더부가 안착되고, 상기 용접토치의 수평방향 각도를 조절하는 회전 가이드부;A rotating guide part mounted on the holder part and adjusting a horizontal angle of the welding torch; 상기 회전 가이드부가 안착된 메인 프레임;A main frame on which the rotation guide part is seated; 상기 메인 프레임에 결합되고, 상기 메인 프레임의 전방에 위치하는 피용접물과 상기 메인 프레임 사이의 간격을 유지하는 슬라이딩 가이드부;A sliding guide part coupled to the main frame and maintaining a gap between the welded object located in front of the main frame and the main frame; 상기 메인 프레임에 수평방향으로 회전 가능하게 결합되고, 전방향으로 이동 가능한 대차부;A balance portion rotatably coupled to the main frame in a horizontal direction and movable in an omnidirectional direction; 상기 메인 프레임을 상기 대차부에 대하여 수평방향으로 회전시키는 메인 프레임 구동장치; 및 A main frame driving device for rotating the main frame in a horizontal direction with respect to the cart portion; And 상기 메인 프레임의 양측에 각각 설치되어, 상기 메인 프레임의 양측에 위치하는 피용접물 및 상기 메인 프레임 사이의 거리를 각각 측정하는 한 쌍의 측방거리센서를 포함하는 격자형 부재 자동용접장치.And a pair of lateral distance sensors respectively installed on both sides of the main frame and measuring a distance between the welded object positioned on both sides of the main frame and the main frame, respectively. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메인 프레임의 양측에 각각 설치되고, 상기 메인 프레임의 전방에 위치하는 피용접물 및 상기 메인 프레임 사이의 거리를 각각 측정하는 한 쌍의 전방거리센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 격자형 부재 자동용접장치.The grid-shaped member auto-welding further comprises a pair of front distance sensors respectively installed on both sides of the main frame and measuring a distance between the welded object located in front of the main frame and the main frame. Device. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 홀더부는,The holder portion, 상기 회전 가이드부에 안착되는 홀더 본체;A holder body seated on the rotation guide part; 상기 홀더 본체에 수직방향으로 회전 가능하게 결합되는 틸팅암; 및A tilting arm rotatably coupled to the holder body in a vertical direction; And 상기 틸팅암의 단부에 결합되고, 상기 용접토치를 탈착 가능하게 홀딩하는 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 격자형 부재 자동용접장치.And a holder coupled to an end of the tilting arm and detachably holding the welding torch. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 회전 가이드부는,The rotation guide unit, 상기 메인 프레임에 안착되고, 일측에는 곡선형의 가이드 홈이 형성된 지지블록;A support block seated on the main frame and having a curved guide groove formed at one side thereof; 상기 지지블록의 타측에 수평방향으로 회전 가능하게 결합되는 회전블록;A rotating block rotatably coupled to the other side of the support block in a horizontal direction; 상기 회전블록에 슬라이드 이동 가능하게 결합되고, 일측에 돌출 형성된 가이드 핀은 상기 가이드 홈에 삽입되며, 홀더 결합부가 형성된 슬라이딩 블록; 및A sliding block coupled to the rotary block so as to be movable and protruding from one side thereof, the guide pin is inserted into the guide groove and includes a holder coupling part; And 상기 지지블록에 대하여 상기 회전블록을 회전시키는 회전 가이드부 구동장치를 포함하여,Including a rotation guide unit for rotating the rotary block with respect to the support block, 상기 용접토치의 용접팁이 상기 메인 프레임에 전방에서 횡방향으로 직선운동하는 것을 특징으로 하는 격자형 부재 자동용접장치.The welding member of the welding torch is a grid member automatic welding device, characterized in that the linear movement in the transverse direction from the front to the main frame. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 슬라이딩 가이드부는,The sliding guide portion, 상기 메인 프레임의 전방으로 돌출되는 길이가 각각 조절 가능하도록 상기 메인 프레임의 양측에 각각 설치된 한 쌍의 가이드 암; 및A pair of guide arms respectively provided at both sides of the main frame such that the lengths protruding forward of the main frame can be adjusted; And 상기 한 쌍의 가이드 암의 단부에 수평방향으로 회전 가능하게 각각 설치되는 한 쌍의 가이드 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 격자형 부재 자동용접장치.And a pair of guide rollers each rotatably installed in the horizontal direction at the ends of the pair of guide arms. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 대차부는,The loan portion, 상기 메인 프레임과 회전 가능하게 결합되는 하체;A lower body rotatably coupled to the main frame; 상기 하체에 설치되는 복수의 주행용 구동장치; 및A plurality of driving devices installed on the lower body; And 상기 복수의 주행용 구동장치에 의해 각각 구동되는 복수의 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 격자형 부재 자동용접장치.And a plurality of wheels, each of which is driven by the plurality of driving devices. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 바퀴는 전방향 이동바퀴인 것을 특징으로 하는 격자형 부재 자동용접장치.The wheel is an automatic welding device, characterized in that the omni-directional moving wheel.
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