KR102135405B1 - Auto welding device for pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 실린더를 매개로하여 x,y,z 축으로의 이동이 가능한 다관절 용접 로봇을 제공함으로써 용접 대상물의 다양한 위치에 부속품을 용접 가능하게 하고, 특히 1대의 용접기를 탑재한 6축 다관절 로봇을 사용함으로써 오랜 용접시간이 소요되었던 기존의 기술과는 달리, 한쌍의 용접기를 부속품의 좌측과 우측에 대칭되게 배치하여 부속품의 원주를 분할 용접함으로써 신속한 용접이 이루어지게 하는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a welding device that is equipped with a pair of welding machines that can be adjusted in three axes to provide precision and speed, and more specifically, it is possible to move to the x, y, and z axes through a plurality of cylinders. By providing a joint welding robot, it is possible to weld accessories to various locations of the welding object, and in particular, a pair of welding machines, unlike the existing technology, which took a long welding time by using a 6-axis multi-joint robot equipped with one welding machine It relates to a welding device that is provided with precision and speed by mounting a pair of welding machines capable of three-axis adjustment that is arranged by symmetrically placing the accessories on the left and right sides of the accessory to split welding to make rapid welding.
근래 들어 고도화된 기술력을 바탕으로 급변하는 세계 자동차 시장에서 자동차의 기본 요소인 안전, 편의, 디자인에 대한 소비자의 관심과 요구를 충족시키기 위해 안전, 편의, 디자인의 조화를 이루는 최적의 자동차를 개발하기 위해 끊임없는 노력이 지속되고 있다.In order to meet consumers' interests and needs for safety, convenience, and design, which are the basic elements of automobiles in the rapidly changing global automobile market, based on advanced technology, in recent years, we have developed the optimal vehicle that harmonizes safety, convenience, and design. To this end, constant efforts are being made.
한편, 차량의 프레임은 승객의 안전과 편의 그리고 내부 디자인의 시작점이 되는 Cockpit Module이 구비되어야 하며, 위 Cockpit Module을 장착하기 위해서는 카울 크로스 맴버라는 부품이 필수적으로 구성되어야만 한다. 차량의 프레임은 대체적으로 다양한 형상으로 절곡된 복수의 파이프를 용접하여 이루어지며, 위의 카울 크로스 맴버 또한 차종에 맞게 다양한 형상으로 절곡된 원형 파이프로 이루어진다. 위 카울 크로스 맴버는 Cockpit Module을 장착하기 위해 표면의 다양한 위치에 스페이스볼트가 배열되어야 하는데, 카울 크로스 맴버에 스페이스볼트를 견고하게 위치시키기 위해서는 용접작업이 필수적이다.On the other hand, the frame of the vehicle must be equipped with a Cockpit Module that serves as the starting point for the safety and convenience of passengers and the interior design. To install the Cockpit Module above, a component called the cowl cross member must be constructed. The frame of the vehicle is generally made by welding a plurality of pipes bent in various shapes, and the cowl cross member above is also made of circular pipes bent in various shapes according to the vehicle model. Space bolts must be arranged at various locations on the surface to mount the Cockpit Module on the cowl cross member. Welding is essential to securely place the space bolts on the cowl cross member.
위와 같이 원형의 파이프에 별도의 부속품을 용접하는 방법으로 예전에는 모두 수작업으로 이루어졌으나, 근래 들어 로봇산업이 발달하면서 다양한 방식의 파이프 용접장치가 개발되었다.As described above, as a method of welding a separate accessory to a circular pipe, all of them were manually performed in the past, but recently, as the robot industry has developed, various types of pipe welding devices have been developed.
이러한 용접장치의 일례로 등록특허공보 제10-1470451호 "파이프 용접 장치"가 게재되어 있으며, 해당 기술은 두개의 파이프와 플렌지를 동일한 수평선상으로 위치 고정시키는 클램핑과, 위 파이프와 플렌지를 동시에 회전시키는 모터와, 파이프와 플렌지의 각 연결부위를 용접하는 용접기로 이루어지며, 이러한 종래기술은 두개의 원통체를 하나의 구동원으로 동기화시키면서 용접이 수행되어 자동화 생산이 가능해진다.As an example of such a welding device, Patent Publication No. 10-1470451 “Pipe Welding Device” is published, and the technology includes clamping to fix two pipes and flanges on the same horizontal line, and rotating the pipes and flanges at the same time. It consists of a motor and a welding machine that welds each connection part of a pipe and a flange, and in the related art, welding is performed while synchronizing two cylindrical bodies with one driving source, thereby enabling automated production.
또 다른 용접장치의 일례로 등록특허공보 제10-0989470호 "파이프 자동용접장치 및 방법"이 게재되어 있으며, 해당 기술은 몸체의 일측에 형성되어 와이어를 공급하는 와이어공급장치와, 모재와 전극봉 사이에 아크를 발생시키는 용접토치로 구성되며, 용접토치의 위치에 따라 와이어의 공급속도와 캐리지의 회전속도, 용접전류 및 용접아크의 길이를 실시간으로 동기화하여 제어하는 기술로써, 트랙을 따라 캐리지가 이동하면서 자동으로 용접이 이루어지는 기술이다.As an example of another welding device, Patent Registration No. 10-0989470 "Pipe automatic welding device and method" is published, and the technology is formed on one side of the body to supply a wire and a wire supply device, between the base material and the electrode rod. It consists of a welding torch that generates an arc, and it is a technology that controls in real time the supply speed of the wire, the rotational speed of the carriage, the welding current, and the length of the welding arc according to the position of the welding torch. As the carriage moves along the track, It is a technology in which welding is performed automatically.
위와 같이 파이프를 서로 연결하거나 파이프에 별도의 부속품을 용접하는 용접장치가 다양하게 제공되고 있다. 하지만, 위 기술을 비롯한 종래의 모든 파이프 용접장치는 모두 원형의 파이프에 용접할 수 있는 제한된 기능으로 다양한 형태로 절곡된 파이프에는 용접할 수가 없다.As described above, various welding devices are provided to connect pipes to each other or to weld separate accessories to the pipes. However, all of the conventional pipe welding apparatuses including the above technology are limited functions capable of welding a circular pipe, and thus cannot be welded to a pipe bent in various forms.
따라서, 차량용 프레임과 같이 다양한 형태로 절곡된 파이프의 외표면에 별도의 부속품을 자동으로 용접할 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있다.Accordingly, there is an urgent need for a technology capable of automatically welding a separate accessory to an outer surface of a pipe bent in various forms such as a vehicle frame.
본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 통상의 원형파이프는 물론, 각 구간마다 지름 또는 길이가 상이하거나 일부구간에 절곡이 형성된 파이프를 제공받아 수평으로 정렬하여 고정한 뒤, 해당 파이프의 기설정된 위치에 용접을 위한 부속품을 정확하게 위치시켜 신속하게 용접할 수 있는 자동화 용접장치를 제공하는 것이 해결과제이다.The present invention was created to more actively solve the above-mentioned problems, and is provided with pipes having different diameters or lengths for each section or bending formed in some sections, as well as a regular circular pipe, and then fixed and aligned horizontally. , The problem is to provide an automated welding device that can be quickly welded by accurately positioning the accessories for welding at a predetermined position of the corresponding pipe.
위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치의 구성은 다음과 같다.In order to achieve the above-mentioned problem, the configuration of the welding apparatus provided with precision and speed by mounting a pair of three-axis adjustable welding machines proposed in the present invention is as follows.
본 발명의 용접장치는 베이스(11)와, 베이스의 저면에 설치되며 내부에 베어링(B)을 구비한 하우징(12)과, 하우징의 후방에 배치되며 회전축(13-1)이 베어링을 관통하여 설치되는 모터(13)와, 회전축의 단부에 설치되며 모터의 구동에 의해 좌우 회동하는 가로바(14)와, 가로바의 양단부에 대칭으로 설치되며 전력 공급에 의해 용접이 이루어지는 한쌍의 용접체(15)로 이루어지는 용접유닛(10);과, 위 베이스(11)의 저면 전방에서 하향 설치되는 브라켓(21)과, 브라켓의 일면에 관통설치되는 회전실린더(22)와, 관통된 회전실린더의 단부에 결합되어 회전실린더의 구동에 의해 하방과 전방의 범위 내에서 회동이 이루어지는 보조브라켓(23)과, 저부에 공급되는 스페이스 볼트를 파지하는 수거부재(24) 및 보조브라켓과 수거부재를 상호 체결하게하며 수거부재의 전후방 위치를 가변시켜주는 보조실린더(23a)를 포함하는 파지유닛(20);으로 구성되며, 수거부재에 의해 파지된 스페이스 볼트의 중심을 기준으로 양측에 배치된 한쌍의 용접체가 회전하면서 스페이스 볼트의 좌측원주와 우측원주를 동시 용접하는 것을 특징으로 한다.The welding apparatus of the present invention is installed on the
또한, 위 수거부재(24)는 핑거실린더 또는 에어흡착실린더 또는 마그네틱실린더 중 어느 하나의 실린더로 이루어져 스페이스 볼트를 파지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 위 용접유닛(10)은 용접체(15) 내지 핑거실린더(24)의 위치를 대상물의 높이와 일치시키기 위해 베이스(11)를 용접유닛의 측면에 입설 설치된 수직실린더(25)와 결합하여 Y축 이동이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 위 용접유닛(20)과 수직실린더(25)는 수직실린더를 기준으로 전방을 향하도록 설치된 수평실린더(26)를 매개로 Z축 이동이 가능한 것에 특징이 있다.In addition, the
또한, 위 수직실린더(25)는 저면에 결합하는 이동프레임(27) 및 이동프레임의 하단에 배치되는 메인프레임(28)을 더 포함하고, 위 이동프레임(27)과 메인프레임(28)은 서로 LM가이드와 LM블록 및 구동모터를 매개로 하여 X축 이동이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 수직실린더와 결합된 이동프레임이 LM가이드와 LM블록 및 구동모터에 의해 메인프레임 상에서 자유롭게 수평이동이 가능함에 따라 다양한 길이로 제공되는 파이프에 대처하여 사용 가능함은 물론, 파이프의 길이방향으로 별도의 부속품을 위치시켜 용접할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention made of the configuration as described above, as the movable frame combined with the vertical cylinder can be freely moved horizontally on the main frame by the LM guide, the LM block, and the driving motor, it is used to cope with pipes provided in various lengths. It is possible, of course, has the effect of welding by placing a separate accessory in the longitudinal direction of the pipe.
또한, 수직실린더에 의해 용접유닛의 상하 슬라이동이 가능해짐에 따라 다양한 지름으로 제공되는 파이프에 대처하여 사용 가능함은 물론, 파이프의 굴곡 내지 파이프의 수직방향으로 별도의 부속품을 위치시켜 용접할 수 있는 다른 효과가 있다.In addition, as the vertical sliding of the welding unit is made possible by the vertical cylinder, it can be used to cope with pipes provided in various diameters, as well as bend the pipe or place separate accessories in the vertical direction of the pipe to weld. It has a different effect.
또한, 수직실린더와 용접유닛을 연결하는 수평실린더에 의해 파지유닛과 파이프 간의 이격된 거리를 조절할 수 있어 부속품의 형상에 국한되지 않고, 다양한 부속품을 용접할 수 있는 또 다른 효과가 있다.In addition, the distance between the gripping unit and the pipe can be adjusted by the horizontal cylinder connecting the vertical cylinder and the welding unit, so it is not limited to the shape of the accessory, and there is another effect of welding various accessories.
또한, 하나의 용접체가 부속품의 원주를 모두 용접하던 기존의 방식과는 달리, 용접체를 기준으로 좌우에 배치된 한쌍의 용접체가 회전하면서 동시에 분할 용접이 이루어짐 따라 하나의 용접체가 용접하기 위한 원주의 범위가 최소화되어 신속한 용접이 이루어지는 또 다른 효과가 있다.In addition, unlike a conventional method in which one welding body welded all of the circumference of the accessory, a single welding body is a circumference for welding as a pair of welding bodies arranged on the left and right relative to the welding body rotate and split welding is performed at the same time. There is another effect that the range is minimized and rapid welding is achieved.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 메인프레임 상에서 이동프레임의 X축 이동이 가능함을 나타낸 사용상태도.
도 4는 수직실린더와 용접유닛 그리고 파지유닛 간의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 5는 용접유닛의 분해사시도.
도 6은 용접유닛의 동작 예시를 나타낸 사용상태도.
도 7은 파지유닛의 분해사시도.
도 8은 파지유닛의 동작 예시를 나타낸 사용상태도.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치을 이용하여 용접 대상물에 스페이스 볼트를 용접하는 과정을 순차적으로 나타낸 사용상태도.1 is a perspective view of a welding device that is provided with precision and speed by mounting a pair of three-axis adjustable welding machine configured according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1;
Figure 3 is a state diagram showing the use of the X-axis movement of the moving frame on the main frame.
Figure 4 is an exploded perspective view showing the coupling relationship between the vertical cylinder and the welding unit and the gripping unit.
Figure 5 is an exploded perspective view of the welding unit.
Figure 6 is a use state diagram showing an example of the operation of the welding unit.
7 is an exploded perspective view of the gripping unit.
8 is a use state diagram showing an example of the operation of the gripping unit.
9 to 13 sequentially mount the process of welding a space bolt to a welding object by using a welding device that is provided with precision and speed by mounting a pair of three-axis adjustable welding machines constructed according to a preferred embodiment of the present invention. State of use shown.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the present invention and the effects and effects thereof will be collectively described.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. And throughout the specification, the same reference numerals refer to the same components.
본 발명은 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a welding device that is provided with precision and speed by mounting a pair of welding machines capable of three-axis adjustment.
무엇보다, 복수의 실린더를 매개로하여 x,y,z 축으로의 이동이 가능한 다관절 용접 로봇을 제공함으로써 용접 대상물의 다양한 위치에 부속품을 용접 가능하게 하고, 특히 1대의 용접기를 탑재한 6축 다관절 로봇을 사용함으로써 오랜 용접시간이 소요되었던 기존의 기술과는 달리, 한쌍의 용접기를 부속품의 좌측과 우측에 대칭되게 배치하여 부속품의 원주를 분할 용접함으로써 신속한 용접이 이루어지게 하는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치에 관렴됨을 주지한다.Above all, by providing a multi-joint welding robot capable of moving in the x, y, and z axes via a plurality of cylinders, it is possible to weld accessories at various positions of the welding object, and in particular, 6 axes equipped with one welding machine Unlike the existing technology, which took a long welding time by using a multi-joint robot, three-axis adjustment that enables rapid welding is achieved by symmetrically arranging a pair of welding machines on the left and right sides of the accessory and split welding the circumference of the accessory. It is noted that as many pairs of welding machines as possible are installed and converged to a welding device that is provided with precision and speed.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다.1 is a perspective view of a welding apparatus to which precision and speed are provided by mounting a pair of three-axis adjustable welding machines constructed according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치는 일정한 면적을 가지며 지면상에 고정 설치되어 외부적인 요인으로부터 용접장치와 공급유닛(30)을 안전하게 수용하게 하는 메인프레임(28)과, 메인프레임의 상단에서 슬라이드가 가능하도록 적층 설치되는 이동프레임(27)과, 이동프레임에서 수직 입설되는 수직실린더(25)와, 수직실린더에서 메인프레임의 전방을 향하도록 설치되는 수평실린더(26)와, 수평실린더의 저면에 결합하여 외부 전력을 인가받아 토치에 빛을 발하여 용접을 시도하게 하는 용접유닛(10);과, 용접유닛에 결합돠어 공급유닛이 공급하는 스페이스 볼트를 파지하고, 파지된 스페이스 볼트를 대상물에 위치시키는 파지유닛(20);으로 구성된다.As shown in Fig. 1, a welding device equipped with a pair of welding machines capable of three-axis adjustment of the present invention is provided with precision and speed, and has a fixed area and is fixedly installed on the ground to provide welding devices and supply units from external factors. In the
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 용접장치는 메인프레임(28)의 상단 일측에는 위에 언급한 이동프레임을 비롯하여 수직실린더, 수평실린더, 용접유닛, 파지유닛이 배치되고, 메인프레임의 상단 타측에는 용접 대상물을 거치할 수 있는 복수의 거치대(A) 및 거치대에 안착된 용접 대상물을 회전시키는 모터(M)를 더 포함한다.In addition, as shown in FIG. 1, the welding apparatus of the present invention includes a vertical cylinder, a horizontal cylinder, a welding unit, and a gripping unit, as well as the above-mentioned moving frame, on the upper side of the
도 2에 도시된 바와 같이 이동프레임(27)과 메인프레임(28)은 LM레일과 LM블록을 매개로 결합이 이루어지며, LM레일과 LM블록은 메인프레임(28)은 상면 일측에 길이방향으로 설치되어 메인프레임의 LM레일상에서 이동프레임의 X축 이동이 가능해진다.2, the moving
또한, 위 메인프레임(28)과 이동프레임(27) 간에는 X축 이동을 자동으로 실행시킬 수 있는 구동유닛이 더 구비되는데, 위 구동유닛은 각종 실린더 또는 모터(M)와 TM스크류 및 TM스크류 하우징의 조합 중 어느 하나의 것을 선택적으로 구성할 수 있다.In addition, a drive unit capable of automatically executing X-axis movement is further provided between the upper
한편, 위 이동프레임(27)의 상면 일측에는 수직실린더(25)가 입설 설치되고, 수직실린더의 실린더로드에 용접유닛(10) 및 파지유닛(20)이 결착되어 수직실린더의 구동에 따라 상하 위치 이동이 가능해진다.On the other hand, a
그리고 수직실린더(25)가 설치된 이동프레임(27)의 상면 타측에는 스페이스 볼트를 일렬로 정리하여 지속적으로 공급하는 공급유닛(30)이 더 설치된다.In addition, a
위 공급유닛(30)은 스페이스 볼트를 수용하면서 자체적으로 진동을 발생시키는 수용공간 및 수용공간과 연결되며 공급유닛의 외주를 따라 나선형으로 이루어져 배출구가 파지유닛이 위치한 영역까지 연장되어 수용공간에 수용된 스페이스 볼트의 정렬과 함께 파지유닛이 위치한 영역까지 이동시키는 역할을 수행한다.The
도 3은 메인프레임 상에서 LM레인을 따라 이동프레임의 이동시 수직실린더와 공급유닛이 동시에 X축으로 이동하는 것을 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing that the vertical cylinder and the supply unit simultaneously move on the X axis when moving the moving frame along the LM lane on the main frame.
도 3에 도시된 바와 같이 수직실린더(25)와 공급유닛(30)은 메임프레임(28) 상에 설치된 LM레일과 모터(M)의 조합으로 결합된 이동프레임(27)의 상면에 설치되기 때문에 이동프레임의 위치 가변에 따라 수직실린더와 공급유닛이 함께 이동이 이루어진다.3, since the
도 4는 수직실린더와 용접유닛 및 파지유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도이다.4 is an exploded perspective view showing a coupling relationship between a vertical cylinder and a welding unit and a gripping unit.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 용접장치는 메인프레임(28)에 설치된 거치대(A)에 용접 대상물이 거치되는데 이때 거치대가 일정 수준의 높이로 이루어져 있음과 더불어, 본 발명의 용접 대상물은 평범한 파이프가 아닌 각 구간마다 지름이 상이하거나 일정영역에 굴곡을 갖는 다양한 형태로 제공되며, 특히 이렇게 다양한 형태를 갖는 용접 대상물이 모터(M)에 고정되어 회전이 이루어지기 때문에 용접유닛(10)과 파지유닛(20)은 용접 대상물의 위치에 맞춰 높낮이 조절이 필수적이라 할 것이다.As shown in Figure 4, the welding apparatus of the present invention is a welding object is mounted on a cradle (A) installed on the
따라서, 용접유닛(10)과 파지유닛(20)은 수직실린더(25)에 결부된 실린더로드와 결합하여 Z축의 이동이 가능하게 설치된다. 위 수직실린더(25)의 실린더로드와 결합하는 용접유닛(10) 및 파지유닛(20)의 설치방향은 거치대에 수용된 용접 대상물이 위치한 방향 즉, 메인프레임(28)의 전방으로 설치하는 것은 당연하다 할 것이다.Therefore, the
한편, 위에도 언급한 바와 같이 본 발명의 용접 대상물은 구간별로 지름이 상이하거나 일부 영역이 다양하게 절곡된 형상으로 제공될 수 있고, 이러한 형태의 용접 대상물이 모터(M)에 의해 회전되면 절곡부위가 편심되어 용접 대상물과 파지유닛(10) 간의 거리가 지속적으로 가변될 수 있기 때문에 파지유닛과 용접 대상물과의 거리를 조절할 수 있는 수단이 필요하다.On the other hand, as mentioned above, the welding object of the present invention may be provided in a shape in which a diameter is different for each section or some areas are variously bent, and when this type of welding object is rotated by the motor M, the bending part is Since the distance between the object to be welded and the gripping
이에 따라 본 발명에서는 수직실린더(25)의 실린더로드와 용접유닛(10) 사이에 수평실린더(26)가 더 설치되며, 수평실린더의 구동에 의해 용접유닛을 비롯한 파지유닛(20)이 용접 대상물과의 거리를 적극적으로 조절할 수 있다.Accordingly, in the present invention, the
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 용접유닛의 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 사용상태도이다.5 is an exploded perspective view of a welding unit configured according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a state diagram of use of FIG. 5.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 용접유닛(10)은 수평실린더(26)와 용접체(15)를 상호 연결하기 위해 직각으로 절곡된 형상을 가지며, 상면이 수평실린더의 저면에 결합하는 베이스(11)와, 베이스의 저면 중심영역에서 하향되게 설치되며, 정면을 향해 내부가 관통된 중공의 내부공간 및 내부공간에 최소 하나 이상 설치되는 베어링(B)을 포함하는 하우징(12)과, 직각으로 절곡된 베이스(11)의 배면에 설치되며 하우징 내부에 수용된 베어링을 관통하여 설치되는 회전축(13-1)을 포함하는 회전모터(13)와, 회전축의 단부에 설치되며 모터의 구동에 의해 좌우 회동하는 가로바(14)와, 가로바의 양단부에 대칭으로 설치되는 한쌍의 용접체(15)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 5, the
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 용접유닛(10)은 회전모터(13)의 구동에 의해 가로바(14)가 중심선상을 기준으로 상측 30° 또는 하측 30°로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하며, 가로바의 양측 단부에 설치된 한쌍의 용접체(15)가 함께 회전하여 스페이스 볼트의 원주를 분할 용접한다.6, the
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 파지유닛의 결합관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 8은 도 7의 사용상태도이다.7 is an exploded perspective view showing a coupling relationship of the gripping unit configured according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a use state diagram of FIG. 7.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 파지유닛(20)은 베이스(11)의 저면 전방에서 하향 설치되는 브라켓(21)과, 브라켓의 일면에 관통설치되는 회전실린더(22)와, 관통된 회전실린더의 단부에 결합되어 회전실린더의 구동에 의해 하방과 전방의 범위 내에서 회동이 이루어지는 보조브라켓(23)과, 저부에 공급되는 스페이스 볼트를 파지하는 수거부재(24) 및 보조브라켓과 수거부재를 상호 체결하게하며 수거부재의 전후방 위치를 가변시켜주는 보조실린더(23a)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 7, the gripping
도 8에 도시된 바와 같이 회전실린더(22)의 실린더로드에 결합되는 보조브라켓(23)과, 보조실린더(23a)와, 수거부재(24)는 회전실린더의 구동으로 하방과 전방의 범위 내에서 회동이 이루어지며, 예를 들어 회전실린더(22)가 시계방향으로 구동이 이루어질 경우 보조브라켓과 보조실린더 및 수거부재가 하향 회동하여 공급유닛(30)에 의해 일렬로 정렬 준비된 스페이스 볼트를 수거 가능한 위치로 전환하고, 수거부재가 스페이스 볼트를 파지하게되면 회전실린더가 시계반대방향으로 구동이 이루어져 보조브라켓과 보조실린더 및 수거부재 그리고 수거부재에 파지된 스페이스 볼트가 거치대(A)에 안착된 대상물의 측면부와 근접하게 위치하게 된다.As shown in FIG. 8, the
한편, 위 수거부재(24)는 스페이스 볼트는 물론, 그 외 용접 대상물에 용접하기 위한 다양한 부속품을 효과적으로 수거 내지 파지할 수 있도록 핑거실린더 또는 에어흡착실린더 또는 마그네틱실린더 중 어느 하나의 실린더로 이루어질 수 있다.On the other hand, the
도 9 내지 도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치의 구동 과정을 순차적으로 도시한 사용상태도이다.9 to 13 are use state diagrams sequentially showing a driving process of a welding apparatus to which precision and speed are provided by mounting a pair of three-axis adjustable welding machines constructed according to a preferred embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 10은 용접을 위해 용접 대상물과 스페이스 볼트를 준비하는 과정으로써, 도 9는 메임프레임(28)의 측면 일측에 배치된 모터(M)에 용접 대상물을 길이방향으로 위치시켜 회전 가능한 조건을 부여하며, 위 용접 대상물이 회전하면서 용접되는 과정에서 아래로 쳐지거나 진동을 방지하기 위해 복수의 거치대(A)에 안착시켜 수평을 유지시키는 과정이다.9 to 10 is a process of preparing a welding object and a space bolt for welding, and FIG. 9 is a rotatable condition by positioning a welding object in a longitudinal direction on a motor M disposed on one side of the
한편, 위 거치대(A)에서 용접 대상물을 파지하는 클램핑부위에는 복수의 베어링 내지 캠플로워가 구비되어 모터(M)의 회전력이 거치대에 간섭하지 않고 원활하게 회전이 이루어지게 하였다.On the other hand, a plurality of bearings or a cam follower is provided on the clamping portion for gripping the welding object in the upper cradle (A), so that the rotational force of the motor (M) does not interfere with the cradle so that the rotation is smooth.
도 10은 공급유닛(30)에 투입된 대량의 스페이스 볼트를 정렬하여 파지유닛(20)이 배치된 위치까지 공급하는 것으로, 위 공급유닛(30)은 스페이스 볼트를 수용하면서 자체적으로 진동을 발생시키는 수용공간(31) 및 수용공간과 연결되며 공급유닛의 외주를 따라 나선형으로 이루어져 최종적으로 파지유닛이 위치한 영역까지 연장되어 스페이스 볼트를 파지유닛의 저부에 위치시키는 가이드레일(32)로 구성된다.FIG. 10 shows that a large amount of space bolts input to the
한편, 수용공간(31)에서 가이드레일(32)로 이동중인 스페이스 볼트는 가이드레일에 설치된 감지센서에 의해 기설정된 시간 또는 갯수의 설정 정보에 따라 제한된 조건으로 공급될 수 있다.Meanwhile, the space bolt moving from the
도 11에 도시된 바와 같이 파지유닛(20)의 저면에 배치된 스페이스 볼트를 파지하기 위해 수직실린더(25)가 하향 이동하거나 보조실린더(23a)가 인출된다. 또는 수직실린더(25)가 스페이스 볼트가 배치된 근접 위치까지 신속하게 이동하고, 이 후 보조실린더(23a)가 정밀하게 인출되어 스페이스 볼트를 정확하게 파지한다.11, the
도 12에 도시된 바와 같이 수거부재(24)가 스페이스 볼트를 파지하게되면, 회전실린더(22)가 반시계방향으로 구동하여 보조브라켓과 보조실린더 및 수거부재 그리고 수거부재에 파지된 스페이스 볼트를 거치대(A)에 안착된 용접 대상물의 측면부와 근접하게 위치시킨다.12, when the collecting
한편, 위와 같이 회전실린더(22)의 구동으로 용접 대상물의 측면부와 근접하게 위치된 수거부재(24) 및 스페이스 볼트의 좌우 양측에는 용접유닛(10)의 용접체(15)가 위치한다.On the other hand, the welding
도 13에 도시된 바와 같이 파지유닛(20)에 의해 거치대(A)에 안착된 용접 대상물의 측면과 근접하게 위치한 스페이스 볼트는 보조실린더(23a)의 실린더로드 인출로 용접 대상물의 측면과 밀접하게 접촉되고, 수거부재(24)의 좌우 양측에 배치된 용접체(15)가 회전모터(13)의 구동에 의해 중심선상을 기준으로 상측 30° 또는 하측 30°로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면서 스페이스 볼트의 원주를 분할하여 용접한다.As shown in FIG. 13, the space bolt located close to the side of the welding object seated on the cradle A by the gripping
위와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 용접장치에 의하면 수직실린더와 결합된 이동프레임이 LM가이드와 LM블록 및 구동모터에 의해 메임프레임 상에서 자유롭게 수평이동이 가능함에 따라 다양한 길이로 제공되는 파이프에 대처하여 사용 가능함은 물론, 파이프의 길이방향으로 별도의 부속품을 위치시켜 용접할 수 있으며, 수직실린더에 의해 용접유닛의 상하 슬라이동이 가능해짐에 따라 다양한 지름으로 제공되는 파이프에 대처하여 사용 가능함은 물론, 파이프의 굴곡 내지 파이프의 수직방향으로 별도의 부속품을 위치시켜 용접할 수 있고, 수직실린더와 용접유닛을 연결하는 수평실린더에 의해 파지유닛과 파이프 간의 이격된 거리를 조절할 수 있어 부속품의 형상에 국한되지 않고, 다양한 부속품을 용접할 수 있으며, 하나의 용접체가 부속품의 원주를 모두 용접하던 기존의 방식과는 달리, 용접체를 기준으로 좌우에 배치된 한쌍의 용접체가 회전하면서 동시에 분할 용접이 이루어짐 따라 하나의 용접체가 용접하기 위한 원주의 범위가 최소화되어 신속한 용접이 이루어진다.According to the welding apparatus of the present invention having the above configuration, the moving frame combined with the vertical cylinder can be freely moved horizontally on the main frame by the LM guide, the LM block, and the driving motor. As well as possible, welding can be performed by placing a separate accessory in the longitudinal direction of the pipe, and it can be used to cope with pipes provided in various diameters as the vertical cylinder makes it possible to slide up and down the welding unit. It can be welded by placing a separate accessory in the vertical direction of the bend or pipe, and the distance between the gripping unit and the pipe can be adjusted by the horizontal cylinder connecting the vertical cylinder and the welding unit, so it is not limited to the shape of the accessory. , It is possible to weld a variety of accessories, and unlike a conventional method in which one welding body welds all the circumferences of an accessory, as a pair of welding bodies arranged on the left and right relative to the welding body rotates, one welding is performed at the same time. The range of the circumference for the welding body to be welded is minimized, and rapid welding is achieved.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention described above has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is only an example, and various modifications and equivalent other embodiments are possible from those skilled in the art. Should be clarified. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be interpreted by the appended claims, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10. 용접유닛 11. 베이스
12. 하우징 13. 회전모터
14. 가로바 15. 용접체
20. 파지유닛 21. 브라켓
22. 회전실린더 23. 보조브라켓
24. 수거부재 25. 수직실린더
26. 수평실린더 27. 이동프레임
28. 메인프레임 30. 공급유닛
31. 수용공간 32. 가이드레일10. Welding
12.
14.
20. Gripping
22.
24.
26.
28.
31.
Claims (5)
위 베이스(11)의 저면 전방에서 하향 설치되는 브라켓(21)과, 브라켓의 일면에 관통설치되는 회전실린더(22)와, 관통된 회전실린더의 단부에 결합되어 회전실린더의 구동에 의해 하방과 전방의 범위 내에서 회동이 이루어지는 보조브라켓(23)과, 저부에 공급되는 스페이스 볼트를 파지하는 수거부재(24) 및 보조브라켓과 수거부재를 상호 체결하게하며 수거부재의 전후방 위치를 가변시켜주는 보조실린더(23a)를 포함하는 파지유닛(20);
으로 구성되며, 수거부재에 의해 파지된 스페이스 볼트의 중심을 기준으로 양측에 배치된 한쌍의 용접체가 회전하면서 스페이스 볼트의 좌측원주와 우측원주를 동시 용접하는 것을 특징으로 하는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치.
The base 11, a housing 12 installed on the bottom surface of the base and having a bearing B therein, and a rotating motor 13 disposed on the rear of the housing and having a rotating shaft 13-1 penetrated through the bearing 13 ), a welding unit 10 including a horizontal bar 14 which is installed at an end of a rotating shaft and rotates left and right by driving of a motor, and a pair of weld bodies 15 symmetrically installed at both ends of the horizontal bar;
The bracket 21 installed downward from the front of the bottom surface of the upper base 11, the rotating cylinder 22 penetrated through one surface of the bracket, and coupled to the ends of the pierced rotating cylinder are driven downward and forward by driving of the rotating cylinder. Within the range of the auxiliary bracket 23 is rotated, the collection member 24 to hold the space bolt supplied to the bottom and the auxiliary bracket and the collection member to mutually fasten and the auxiliary cylinder to change the position of the front and rear of the collection member Gripping unit 20 including (23a);
Consisting of, a pair of three-axis adjustable, characterized in that the welding of the left and right circumference of the space bolt at the same time while rotating a pair of welded body disposed on both sides relative to the center of the space bolt held by the collection member A welding device equipped with a welding machine to provide precision and speed.
위 수거부재(24)는 핑거실린더 또는 에어흡착실린더 또는 마그네틱실린더 중 어느 하나의 실린더로 이루어져 스페이스 볼트를 파지하는 것을 특징으로 하는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치.
According to claim 1,
The collection member 24 is made of either a cylinder of a finger cylinder or an air adsorption cylinder or a magnetic cylinder. Welding device.
위 용접유닛(10)은 용접체(15) 내지 수거부재(24)의 위치를 대상물의 높이와 일치시키기 위해 베이스(11)를 용접유닛의 측면에 입설 설치된 수직실린더(25)와 결합하여 Y축 이동이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치.
According to claim 1,
The above welding unit 10 combines the base 11 with the vertical cylinder 25 installed and installed on the side of the welding unit in order to match the position of the welding body 15 to the collecting member 24 with the height of the object, Y axis A welding device that is equipped with a pair of three-axis adjustable welding machines, characterized in that it is configured to be movable, to provide precision and speed.
위 용접유닛(20)과 수직실린더(25)는 수직실린더를 기준으로 전방을 향하도록 설치된 수평실린더(26)를 매개로 Z축 이동이 가능한 것에 특징이 있는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치.
According to claim 3,
The upper welding unit 20 and the vertical cylinder 25 are provided with a pair of three-axis adjustable welding machines characterized in that the Z-axis movement is possible via the horizontal cylinder 26 installed to face the front relative to the vertical cylinder. A welding device that is equipped with precision and speed.
위 수직실린더(25)는 저면에 결합하는 이동프레임(27) 및 이동프레임의 하단에 배치되는 메인프레임(28)을 더 포함하고,
위 이동프레임(27)과 메인프레임(28)은 서로 LM가이드와 LM블록 및 구동모터를 매개로 하여 X축 이동이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 3축 조절이 가능한 한쌍의 용접머신을 탑재하여 정밀성과 신속성이 부여되는 용접장치.According to claim 3,
The upper vertical cylinder 25 further includes a moving frame 27 coupled to the bottom surface and a main frame 28 disposed at the bottom of the moving frame,
The upper moving frame 27 and the main frame 28 are equipped with a pair of welding machines capable of three-axis adjustment, characterized in that the X-axis movement is configured via an LM guide, an LM block, and a driving motor. A welding device that provides precision and speed.
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