KR19980064521U - Welding weaving device with adjustable weaving amplitude - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 용접선을 따라 위빙용접을 수행하는 용접위빙장치에 관한 것이다. 종래의 용접위빙장치는 위빙모션의 구현을 위해 충격센서와 이와 연계된 장치들을 이용하였고, 이럼으로써 용접선 추적을 위한 로봇의 위치계산이 이루어지게 되므로, 이러한 작업을 위해 많이 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 특히, 로봇에 비젼(Vision)센서 등의 부가장치를 부착할 경우 위빙모션으로 인하여 센서가 좌우로 흔들려 센서데이터의 처리에 오류가 자주 발생하는 문제점을 야기하였다. 이에, 이러한 문제점들을 해결하려는 기술적 과제하에서, 본 고안은 모터와 결합된 편심요동축을 이용함으로써 용접토치만을 이동시켜 위빙모션을 구현할 수 있게 하고, 그 위빙진폭 또한 어느 정도 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 용접토치만을 요동시켜 위빙을 구현하므로 용접장치에 부착되는 각종센서의 데이터가 안전하고 정확하게 처리될 수 있다. 아울러, 용접장치전반에 걸친 위빙구현 동작을 제거함으로써 작업공간을 줄일 수 있을 뿐만아니라, 용접장치의 위빙동작의 제거에 따른 타물체와의 접촉등도 방지할 수 있다. 게다가, 위빙진폭 또한 조절가능하게 되므로, 피재료의 특성 및 구조에 따라 적합한 위빙용접 폭으로 용접이 구현될 수 있도록 조정할 수 있는 장점도 있다.The present disclosure relates to a welding weaving device for performing weaving welding along a welding line. Conventional welding weaving device using the impact sensor and the devices associated with it for the implementation of the weaving motion, and thus the position calculation of the robot for welding seam tracking, there was a problem that takes a lot of time for this task. . In particular, when an additional device such as a vision sensor is attached to the robot, the sensor is shaken from side to side due to the weaving motion, which causes a problem of frequently causing errors in the processing of the sensor data. Thus, under the technical problem to solve these problems, the present invention is configured to enable the weaving motion by moving only the welding torch by using the eccentric oscillation shaft coupled with the motor, it is configured to adjust the weaving amplitude to some extent. Therefore, since only the welding torch is oscillated to implement weaving, data of various sensors attached to the welding device can be safely and accurately processed. In addition, it is possible to reduce the work space by removing the weaving implementation operation throughout the welding apparatus, and also to prevent contact with other objects due to the removal of the weaving operation of the welding apparatus. In addition, since the weaving amplitude is also adjustable, there is an advantage that can be adjusted so that the welding can be implemented with a suitable weaving welding width according to the characteristics and structure of the material to be processed.

Description

위빙진폭의 조절이 가능한 용접위빙장치Welding weaving device with adjustable weaving amplitude

본 고안은 용접선을 따라 위빙용접을 수행하는 용접위빙장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 용접토치만을 위빙시켜 위빙모션을 구현하고 위빙진폭을 조정가능하도록 구성한 용접위빙장치에 관한 것이다.The present invention relates to a welding weaving apparatus for performing a weaving welding along a welding line, and more particularly, to a welding weaving apparatus configured to implement a weaving motion by only weaving a welding torch and adjusting the weaving amplitude.

일반적으로, 용접장치는 용접시 아크를 유효 적절하게 이용하여 완전한 용접을 할 수 있도록 위빙(Weaving)동작을 구현한다. 위빙동작이란 용접봉의 운용법중 하나로서, 용접봉의 끝을 용접선 방향에 대해 지그재그 형태로 동작시키는 방법을 말한다. 이러한 위빙동작을 구현하는 용접장치로봇의 구성은 도1을 보면 자세히 알수 있다. 도1은 종래의 용접위빙장치를 구비한 용접로봇중 일예를 도시한 구성도이다. 종래의 용접로봇(1)은 도1에 도시된 바와 같이, 그 아암(20)끝단에 브라켓(40)에 의해 충격센서(30)은 용접시 용접토치(10)가 비정상적인 충돌에 의해 부하가 작용할 때 이를 감지하는 장치로서, 용접토치(10)가 부착된 아암(20)을 추종 동작하게 하고 이럼으로써 용접위빙운동이 가능하게 한다.In general, the welding device implements a weaving operation so that a complete welding can be made by effectively using an arc during welding. Weaving motion is one of the operating method of the welding rod, it refers to a method of operating the tip of the electrode in a zigzag form with respect to the welding line direction. The construction of the welding device robot for implementing such a weaving operation can be seen in detail with reference to FIG. 1. 1 is a configuration diagram showing an example of a welding robot having a conventional welding weaving device. As shown in FIG. 1, the conventional welding robot 1 has a load 40 due to an abnormal collision during welding of the torch 10 when the impact sensor 30 is welded by the bracket 40 at the end of the arm 20. As a device for detecting this, the welding torch 10 is attached to the arm 20 attached to the following operation and thereby enables the welding weaving movement.

하지만, 이와같은 종래의 용접위빙장치는 위빙모션의 구현을 위해 충격센서와 이와 연계된 장치들을 이용하였고, 이럼으로써 용접선 추적을 위한 로봇의 위치계산이 이루어지게 되므로, 이러한 작업을 위해 많이 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 특히, 로봇에 비젼(Vision)센서 등의 부가장치를 부착할 경우 위빙모션으로 인하여 센서가 좌우로 흔들려 센서데이터의 처리에 오류가 자주 발생하는 문제점을 야기하였다. 이에, 본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 용접토치만을 이동시켜 위빙모션을 구현할 수 있게 하고 위빙진폭을 어느 정도 조절할 수 있는 용접위빙장치를 제공함에 있다.However, such a conventional welding weaving device uses a shock sensor and related devices to implement the weaving motion, and thus, since the position calculation of the robot for welding seam tracking is performed, it takes a lot of time for this operation. There was a problem. In particular, when an additional device such as a vision sensor is attached to the robot, the sensor is shaken from side to side due to the weaving motion, which causes a problem of frequently causing errors in the processing of the sensor data. Accordingly, the present invention is to solve this problem, the object of the present invention is to provide a welding weaving device that can implement the weaving motion by moving only the welding torch and to adjust the weaving amplitude to some extent.

도1은 종래의 용접위빙장치를 구비한 용접로봇중 일예를 도시한 구성도1 is a configuration diagram showing one example of a welding robot with a conventional welding weaving device

도 2는 본 고안에 따른 용접위빙장치를 구비한 용접로봇의 구성도2 is a block diagram of a welding robot having a welding weaving device according to the present invention

도3의(a) 내지 (c)는 본 용접위빙장치의 구조를 상세히 나타낸 구조도3 (a) to (c) is a structural diagram showing the structure of the present welding weaving device in detail

도4는 본 용접위빙장치의 핵심부를 나타낸 요부도로서, 도4a는 측면도이고 도4b는 정면도Figure 4 is a main view showing the essential part of the present welding weaving device, Figure 4a is a side view and Figure 4b is a front view.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

1: 용접로봇2: 용접위빙장치1: welding robot 2: welding weaving device

10 : 용접토치20 : 아암10: welding torch 20: arm

30: 충격센서40 : 브라켓트30: shock sensor 40: bracket

50 : 모터브라켓트51 : 축50: motor bracket 51: shaft

52: 모터축장공60 : 감속기52: motor shaft long 60: reducer

61 : 모터62 : 요동축61: motor 62: swing shaft

63 : 편심축부위70 : 토치브라켓트63: eccentric shaft portion 70: torch bracket

71 : 축공72 : 장공71: shaft work 72: long hole

80 : 부싱80 bushing

위와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 용접장치를 용접선을 따라 이동시키면서 위빙운동하기 위한 용접위빙장치에 있어서, 위빙운동을 위한 동력을 전달하기 위한 구동모터의 회전축으로부터 연장선상에 연결 결합되고, 끝단부에 회전축으로부터 편심된 편심축부위을 갖는 요동축이 관통되고 일단면에 요동축과 대략 수평을 이루도록 고정된 축을 구비하며, 회전축이 이동될 수 있도록 축을 향해 길이방향으로 절개된 모터축장공을 갖는 모터브라켓트; 일단부가 축과 관통 연결되어 축을 중심으로 회동가능하도록 축결합되고, 편심축부위의 끝단 일부가 수용되어 서로 대향하는 2방향으로 이동할 수 있도록 길이방향으로 개구되어 형성된 장공을 구비한 토치브라켓트; 및 축이 관통 연결되는 토치브라켓트의 축공에 대향하는 토치브라켓트의 끝단부에 장착되어 피용접물의 용접선을 용접하는 용접토치를 포함하는 용접위빙장치에 있다.Features of the present invention for achieving the above object is a welding weaving device for moving the welding device while moving along the welding line, coupled to the extension line from the rotation axis of the drive motor for transmitting power for the weaving motion The end of the shaft has a shaft that is eccentric shaft portion eccentric from the rotating shaft through the fixed shaft to be substantially parallel to the swing shaft on one end, and the motor shaft hole cut longitudinally toward the shaft so that the rotating shaft can be moved Having a motor bracket; A torch bracket having a long hole formed at one end thereof to be axially coupled to the shaft to be rotatable about the shaft, and having a hole formed in the longitudinal direction so that a portion of the end portion of the eccentric shaft portion is received and moved in two directions facing each other; And a welding torch mounted at an end portion of the torch bracket facing the shaft hole of the torch bracket to which the shaft is connected, and for welding a welding line of the welded object.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 용접위빙장치를 구비한 용접로봇의 구성도이다. 도시한 바와 같이, 용접로봇(1)의 아암(20)단부에 브라켓트(40)가 파지되어 있고, 본 용접위빙장치(2)는 이러한 브라켓트(40)에 의해 아암(20)에 고정되는 것이다. 이와같은 구성을 갖는 용접위빙장치(2)는 용접로봇의 몸체에 고정된 상태로 용접토치(10)만을 요동시켜 위빙모션을 구현케 한다. 이제, 도3을 참조하여 본 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a block diagram of a welding robot having a welding weaving device according to the present invention. As shown, the bracket 40 is gripped at the end of the arm 20 of the welding robot 1, and the welding weaving device 2 is fixed to the arm 20 by the bracket 40. The welding weaving device 2 having such a configuration realizes the weaving motion by rocking only the welding torch 10 in a state fixed to the body of the welding robot. Now, the present apparatus will be described in more detail with reference to FIG.

도3의(a) 내지 (c)는 본 용접위빙장치의 구조를 상세히 나타낸 구조도이다. 본 장치는 용접로봇(도2에 있어서 1)의 단부에 고정되는 브라켓트(40)를 구비하고 있으며, 이 브라켓트(40)에는 모터브라켓트(50)가 취부되어 있다. 모터브라켓트(50)의 일측면에는 모터(61) 및 이를 출력감속하기 위해 일체로 부착된 감속기(60)가 부착되어 있다. 또한, 이러한 모터(61)에는 그 회동축으로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 요동축(62)이 연장되어 있다. 요동축(62)은 이러한 모터(61)로부터 회전력을 전달받고 감속기(60)에 의해 감속회전하게 되는데, 요동축(62)의 축부분은 모터브라켓트(50)의 모터축장공(52)에 위치되어 있다. 모터축장공(52)은 용접토치(10)를 기준으로 길이방향으로 길게 절개된 개구로서, 모터(61)에 연결된 요동축이 이러한 모터축장공(52)를 통해 어느 정도 상하로 이동될 수 있게 한다. 다시말해, 모터(61)의 위치를 이동시킴으로써 모터(61)와 연계된 감속기(60) 및 요동축(62)이 일체로 이동될 수 있는 것이다. 한편, 요동축(62)은 그 끝단부 표면에 중심으로부터 편심된 편심축부위(63)이 형성되어 있으며, 이 편심축부위(63)은 토치브라켓트(70)의 장공(72)에 삽입되어 있다. 장공(72)은 수직방향으로 길게 형성된 개구이며, 편심축부위(63)은 물론 모터(61)의 축회전에 의해 원을 그리며 운동하게 된다. 또한, 요동축(62)으로부터 소정간격 이격된 모터브라켓트(50)의 상단소정부위에는 축(51)이 돌설되어 토치브라켓트(70)의 축공(71)에 회동가능하게 축결합되어 있으며, 이러한 축(51)과 축공(71)사이에는 부싱(80)을 개재하여 회동이 용이하게 이루어지도록 할 수도 있다.Figure 3 (a) to (c) is a structural diagram showing the structure of the present welding weaving device in detail. This apparatus is provided with the bracket 40 fixed to the end of a welding robot (1 in FIG. 2), and the bracket 40 is equipped with the motor bracket 50. As shown in FIG. One side of the motor bracket 50 is attached to the motor 61 and the reducer 60 integrally attached to reduce the output thereof. In addition, the swing shaft 62 is extended to the motor 61 so as to receive a rotational force from the rotation shaft. The swing shaft 62 receives the rotational force from the motor 61 and is decelerated by the reducer 60. The shaft portion of the swing shaft 62 is located at the motor shaft hole 52 of the motor bracket 50. It is. The motor shaft hole 52 is an opening cut in the longitudinal direction with respect to the welding torch 10 so that the swing shaft connected to the motor 61 can be moved up and down to some extent through the motor shaft hole 52. do. In other words, by moving the position of the motor 61, the reducer 60 and the swing shaft 62 associated with the motor 61 can be moved integrally. On the other hand, the swing shaft 62 has an eccentric shaft portion 63 eccentrically formed from its center on the end surface thereof, and the eccentric shaft portion 63 is inserted into the long hole 72 of the torch bracket 70. . The long hole 72 is an opening formed in the vertical direction, and moves in a circle by the axial rotation of the motor 61 as well as the eccentric shaft portion 63. In addition, a shaft 51 is protruded from the upper end portion of the motor bracket 50 spaced a predetermined distance from the swing shaft 62 to be pivotally coupled to the shaft hole 71 of the torch bracket 70. Between the 51 and the shaft hole 71 may be easily rotated via the bushing (80).

따라서, 요동축(62)의 편심축부위(63)은 원운동을 하여 장공(72)의 측부를 좌우로 밀게 됨으로써, 토치브라켓(70)은 축(51)을 정점으로 하여 일정각을 그리며 선회시키게 된다. 물론, 토치브라켓(70)에는 용접토치(10)가 파지되어 일체로 선회하게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 후술하고자 한다.Accordingly, the eccentric shaft portion 63 of the swing shaft 62 is circularly moved to push the side portions of the long hole 72 from side to side, so that the torch bracket 70 pivots at an angle with the shaft 51 as a vertex. Let's go. Of course, the torch bracket 70 is gripped by the welding torch 10. Detailed description thereof will be described later with reference to FIGS. 4 and 5.

도4는 본 용접위빙장치의 핵심부를 나타낸 요부도로서, 도4a는 측면도이고 도4b는 정면도이다. 구동모터(61)가 회전하면 감속기(60)를 거쳐 감속되어 요동축(62)을 회전하게 된다. 이 회전은 편심축부위(63)을 원운동시키고, 편심축부위(63)은 장공(72)을 좌우로 밀어 주게 되므로, 도4b에 나타낸 바와 같이 토치브라켓트(70)를 축(51)을 정점으로 선회시켜 용접토치(10)가 소정각도로 위빙모션을 취할 수 있게 한다. 이때, 위빙진폭은 요동축이 모터축장공내에 어느 위치에 고정되는냐에 따라 결정되는데, 예를 들어 모터(61)를 상향이동시켜 요동축(62)의 중심을 축(51)에 근접시키면 진폭이 상대적으로 크지게 되며, 반대로 모터를 하향이동시켜 요동축의 중심을 축으로부터 멀리 이동시키면 진폭이 상대적으로 작아지게 된다. 이리하여, 용접시 윈하는 위빙진폭을 결정할 수 있게 되는 것이다.Fig. 4 is a main view showing the essential part of the present welding weaving device, Fig. 4A is a side view and Fig. 4B is a front view. When the drive motor 61 rotates, it is decelerated through the reducer 60 to rotate the swing shaft 62. This rotation causes the eccentric shaft portion 63 to move in a circular motion, and the eccentric shaft portion 63 pushes the long hole 72 to the left and right, so that the torch bracket 70 vertices the shaft 51 as shown in FIG. 4B. By turning the welding torch 10 to take a weaving motion at a predetermined angle. At this time, the weaving amplitude is determined depending on where the oscillation shaft is fixed in the motor shaft hole. For example, if the center of the oscillation shaft 62 is moved closer to the shaft 51 by moving the motor 61 upward, the amplitude is increased. On the contrary, when the motor is moved downward to move the center of the swing shaft away from the shaft, the amplitude becomes relatively small. Thus, the weaving amplitude in welding can be determined.

전기한 바와같이, 본 고안은 모터와 결합된 편심요동축을 이용함으로써 용접토치만을 이동시켜 위빙모션을 구현할 수 있게 하고, 그 위빙진폭 또한 어느 정도 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 용접토치만을 요동시켜 위빙을 구현하므로 용접장치에 부착되는 각종센서의 데이터가 안전하고 정확하게 처리될 수 있다. 아울러, 용접장치전반에 걸친 위빙구현 동작을 제거함으로써 작업공간을 줄일 수 있을 뿐만아니라, 용접장치의 위빙동작의 제거에 따른 타물체와의 접촉등도 방지할 수 있다. 특히, 로봇전체의 위빙동작을 제거하여 기존의 로봇위치를 계산하는 시간 등에 의해 제약을 받던 위빙주파수를 배제하므로, 위빙주파수에 제약을 받지않고 원활한 위빙동작을 구현할 수 있는 장점이 있다. 게다가, 위빙진폭 또한 조절가능하게 되므로, 피재료의 특성 및 구조에 따라 적합한 위빙용접 폭으로 용접이 구현될 수 있도록 조정할 수 있는 장점도 있다.As described above, the present invention enables the implementation of the weaving motion by moving only the welding torch by using the eccentric oscillation shaft coupled with the motor, and is configured to adjust the weaving amplitude to some extent. Therefore, since only the welding torch is oscillated to implement weaving, data of various sensors attached to the welding device can be safely and accurately processed. In addition, it is possible to reduce the work space by removing the weaving implementation operation throughout the welding apparatus, and also to prevent contact with other objects due to the removal of the weaving operation of the welding apparatus. In particular, by eliminating the weaving motion of the entire robot to exclude the weaving frequency, which was limited by the time to calculate the existing robot position, there is an advantage that can implement a smooth weaving operation without being limited by the weaving frequency. In addition, since the weaving amplitude is also adjustable, there is an advantage that can be adjusted so that the welding can be implemented with a suitable weaving welding width according to the characteristics and structure of the material to be processed.

Claims (3)

용접장치를 용접선을 따라 이동시키면서 위빙운동하기 위한 용접위빙장치에 있어서,In the welding weaving device for weaving while moving the welding device along the welding line, 위빙운동을 위한 동력을 전달하기 위한 구동모터의 회전축으로부터 연장선상에 연결 결합되고, 끝단부에 상기 회전축으로부터 편심된 편심축부위을 갖는 요동축이 관통되고 일단면에 상기 요동축과 대략 수평을 이루도록 고정된 축을 구비하며, 상기 회전축이 이동될 수 있도록 상기 축을 향해 길이방향으로 절개된 모터축장공을 갖는 모터브라켓트;It is coupled to the extension line from the rotation axis of the drive motor for transmitting the power for the weaving motion, the oscillation shaft having an eccentric shaft portion eccentric from the rotation shaft at the end is fixed so as to be approximately horizontal to the oscillation shaft on one end surface A motor bracket having a fixed shaft, the motor bracket having a motor shaft hole cut longitudinally toward the shaft to move the rotating shaft; 일단부가 상기 축과 관통 연결되어 축을 중심으로 회동가능하도록 축결합되고, 상기 편심축부위의 끝단 일부가 수용되어 서로 대향하는 2방향으로 이동할 수 있도록 길이방향으로 개구되어 형성된 장공을 구비한 토치브라켓트; 및A torch bracket having a long hole formed at one end thereof to be axially coupled to the shaft to be rotatable about an axis, and having a hole formed in a longitudinal direction so that a portion of the end portion of the eccentric shaft part is received and moved in two directions facing each other; And 상기 축이 관통 연결되는 상기 토치브라켓트의 축공에 대향하는 토치브라켓트의 끝단부에 장착되어 피용접물의 용접선을 용접하는 용접토치를 포함하는 용접위빙장치.And a welding torch mounted at an end portion of the torch bracket opposite to the shaft hole of the torch bracket through which the shaft is connected, to weld the welding line of the welded object. 제 1항에 있어서, 상기 구동모터의 출력을 감속시켜 상기 요동축으로 회전력을 전달하는 감속기를 구비한 것을 특징으로 하는 용접위빙장치.The welding weaving device according to claim 1, further comprising a speed reducer configured to reduce the output of the drive motor to transmit rotational force to the swing shaft. 제 1항에 있어서, 상기 축 및 축공사이에 부싱을 개재하여 상기 토치브라켓트를 회동자재케 삽입 지지하는 것을 특징으로 하는 용접위빙장치.The welding weaving device according to claim 1, wherein the shaft and the shaft work are pivotally inserted and supported by the torch bracket through a bushing.