KR20100056069A

KR20100056069A - Carriage apparatus for fillet welding that is capable of automatic tracing the welding zone by considering slant of welding base metal and application method thereof

Info

Publication number: KR20100056069A
Application number: KR1020080115043A
Authority: KR
Inventors: 최준기; 송시명; 양종수; 김호경
Original assignee: 에스티엑스조선해양 주식회사
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2010-05-27
Also published as: KR101047737B1

Abstract

PURPOSE: A carriage apparatus for fillet welding that is capable of automatic tracing of a welding zone in consideration of the slant of welding base metal and an application method thereof are provided to carry out fillet welding while accurately tracing the welding zone even if a horizontal and a vertical work piece are not perpendicular to each other. CONSTITUTION: A carriage apparatus for fillet welding that is capable of automatic tracing of a welding zone in consideration of the slant of welding base metal comprises a carriage(10), a displacement sensor, and a torch controller(30). The carriage is driven vertically or horizontally along a fillet welding zone(3). The displacement sensor is installed above a vertical work piece(1). The torch controller adjusts the position or angle of a welding torch(60) while keeping a certain distance from the fillet welding zone.

Description

용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치 및 그 운용방법{carriage apparatus for fillet welding that is capable of automatic tracing the welding zone by considering slant of welding base metal and application method thereof}Carriage apparatus for fillet welding that is capable of automatic tracing the welding zone by considering slant of welding base metal and application method

본 발명은 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직피용접물의 기울어짐을 고려하여 필렛용접부의 추적이 정확하게 이루어지도록 하는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fillet welding carriage device and a method of operating the same, which can automatically track welds in consideration of the inclination of the welding member, and more particularly, to accurately track the fillet welds in consideration of the inclination of the vertical weld. The present invention relates to a fillet welding carriage apparatus capable of automatically tracking welds in consideration of the inclination of a member and a method of operating the same.

일반적으로 선박의 건조는 블록과 블록의 결합을 통해 이루어지며, 이러한 블록은 수평의 주판과 수직 격벽 또는 종, 횡보강재 등을 용접하여 제작이 이루어지고 있다.In general, the ship is built through the combination of blocks and blocks, these blocks are made by welding a horizontal abacus and vertical bulkheads or longitudinal, lateral reinforcement.

조립 공정 중, 주판의 론지부와 횡바닥재(trans floor)가 조립될 때, 수평방 향으로 연장형성되는 용접부와 수직방향으로 연장형성되는 용접부가 형성되고 각 용접부는 수직, 수평 용접부를 비용접구간 없이 연속하여 자동으로 용접가능한 선체 블록 내부재 자동 용접용 캐리지장치를 이용해 용접을 수행하고 있다.During the assembly process, when the long section and the trans floor of the abacus are assembled, welds extending in the horizontal direction and welds extending in the vertical direction are formed, and each weld is vertically and horizontally welded. Welding is carried out by using a carriage device for automatic welding of the hull block inner material which can be continuously and automatically welded without.

일반적으로 이러한 자동 용접용 캐리지장치는, 필렛(fillet)용접 수행 시, 캐리지장치의 전, 후측 가이드롤러가 수직피용접물에 접한 상태로 주행하도록 함으로써 캐리지장치의 본체 또는 용접토치가 용접부와 일정한 이격거리를 유지하도록 하는 구조를 가지며, 전, 후측 가이드롤러 중 진행방향의 전방에 위치하는 가이드 롤러의 직경을 좀 더 작게 형성하여 캐리지장치가 수직피용접물측으로 치우쳐 명확하게 접촉된 상태로 주행하도록 하고 있다.In general, such an automatic welding carriage device, when the fillet welding is carried out, the front and rear guide rollers of the carriage device to run in contact with the vertical welded object, so that the main body or the welding torch of the carriage device is a constant distance from the welded portion. It has a structure to maintain the, and the diameter of the guide roller located in the front of the forward direction of the front and rear guide rollers is made smaller to allow the carriage device to run in a clearly contacted state to the vertical welded object side.

종래에는 상기와 같이 전, 후측 한쌍의 가이드롤러에 의해 캐리지장치가 용접부재를 이탈하는 것을 방지하면서 용접선을 추적하고 있으나, 수직 피용접물과 수평 피용접물이 서로 직각을 이루지 못하는 경우 용접토치가 용접부와 적절한 거리를 유지하지 못하고 이탈하게 되어 부등 각장과 같은 용접 불량이 발생하게 된다는 문제점이 있었다.Conventionally, as described above, the front and rear guide rollers are used to track the welding line while preventing the carriage device from deviating from the welding member. However, when the vertical welded object and the horizontal welded object are not perpendicular to each other, the welding torch is connected to the welded part. There was a problem in that the welding failure such as inequilibrium is generated because it does not maintain the proper distance.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 수직피용접물과 수평피용접물이 서로 직각을 이루지 못하는 경우에도 용접부의 경로를 정확하게 추적하면서 필렛용접이 신뢰성있게 이루어질 수 있도록 하는, 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치 및 그 운용방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the problems as described above, even if the vertical welded material and the horizontal welded material is not perpendicular to each other, the fillet welding can be made reliably while accurately tracking the path of the welded portion of the welding member It is an object of the present invention to provide a fillet welding carriage apparatus and an operation method thereof, which can automatically track welds in consideration of tilt.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 필렛용접부(3)를 따라 종방향 또는 횡방향으로 구동되는 캐리지(10); 수직피용접물(1)에 접촉되는 접촉감지부(21) 또는 상기 수직피용접물(1)과의 횡방향 이격거리를 측정하는 근접감지부를 구비하여 상기 수직피용접물(1) 상측에 설치되는 변위센서(20); 및 상기 변위센서(20)에 의해 횡방향 변위측정이 이루어지는 수직피용접물(1)상의 변위센서 측정지점(B)과 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)로부터 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하고, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)로부터 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)에 대한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 추적하며, 상기 필렛용접부(3)와 설정 이격거리를 유지하도록 상기 용접토치(60)의 위치나 각도를 제어, 조정하는 토치컨트롤러(30);를 포함하여 구성되는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지 장치를 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the object as described above, the carriage 10 is driven in the longitudinal or transverse direction along the fillet weld (3); Displacement sensor installed above the vertical weldment (1) with a contact sensing unit (21) in contact with the vertical weldment (1) or a proximity sensing unit for measuring the horizontal separation distance with the vertical weldment (1) 20; And a lateral separation distance l between the displacement sensor measuring point B on the vertical welded object 1 on which the displacement sensor 20 is measured by the displacement sensor 20 and the vertical line AL passing through the reference point A. The fillet weld 3 with respect to the vertical line AL passing through the reference point A from the slope θ of the vertical welded object 1 is derived from the slope θ of the vertical welded object 1. A torch controller (30) for tracking the lateral displacement (x) and controlling and adjusting the position or angle of the welding torch (60) to maintain a set separation distance from the fillet weld (3). In consideration of the inclination of the welding member to be used, the carriage device for fillet welding can be automatically traced welds.

여기서, 상기 변위센서(20)는, 상기 캐리지(10)의 진행방향의 전방측에 설치되는 제1변위센서(20a); 및 상기 캐리지(10)의 진행방향의 후방측에 설치되는 제2변위센서(20);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Here, the displacement sensor 20, the first displacement sensor 20a which is installed on the front side of the travel direction of the carriage 10; And a second displacement sensor 20 installed on the rear side of the carriage 10 in the traveling direction.

그리고, 상기 변위센서(20)는, 수직방향으로 다수가 병렬되게 설치되는 것도 바람직하다.In addition, the displacement sensor 20 is preferably installed in parallel in the vertical direction.

또한, 상기 변위센서(20)는, 상기 수직피용접물(1)의 변위에 비례하여 전기적 출력 신호를 발생시키는 포텐셔미터를 구비하며, 상기 토치컨트롤러(30)는, 상기 포텐셔미터의 저항값 변화를 인식하여 상기 필렛용접부(1)의 횡방향 변위(x) 및 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하는 것이 바람직하다.In addition, the displacement sensor 20 includes a potentiometer for generating an electrical output signal in proportion to the displacement of the vertical weld object 1, and the torch controller 30 recognizes a change in the resistance value of the potentiometer. It is preferable to derive the lateral displacement x of the fillet weld 1 and the inclination θ of the vertical weld 1.

그리고, 상기 토치컨트롤러(30)는, 상기 용접토치(60)를 장착, 지지하도록 상기 캐리지(10)에 설치되는 토치장착부(31); 상기 변위센서(20)의 검출값 변화로부터 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 연산, 도출하는 용접부추적부; 및 상기 용접부추적부에서 추적한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 대응하여 상기 용접토치(60)의 각도와 위치를 제어, 조정하는 토치제어부(33);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the torch controller 30 includes: a torch mounting part 31 installed at the carriage 10 to mount and support the welding torch 60; Weld part tracking unit for calculating and deriving the transverse displacement (x) of the fillet welding part (3) from the change in the detection value of the displacement sensor (20); And a torch control unit 33 for controlling and adjusting the angle and position of the welding torch 60 in response to the lateral displacement x of the fillet welding unit 3 tracked by the welding unit tracking unit. It is preferable.

또한, 상기 필렛용접부(3) 상측에서 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되면서 상기 캐리지(10) 또는 용접토치(60)가 상기 필렛용접부(3)로부터 횡방향으로 일정한 거리를 유지하도록 하는 가이드롤러(40);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the carriage 10 or the welding torch 60 is moved from the fillet welding part 3 while being moved together with the carriage 10 in contact with the vertical welded object 1 above the fillet welding part 3. It is preferably configured to further include; guide roller 40 to maintain a constant distance in the transverse direction.

그리고, 상기 기준지점(A)은 상기 가이드롤러(40)와 수직피용접물(1)간의 접촉위치가 되는 것도 바람직하다.And, the reference point (A) is also preferably a contact position between the guide roller 40 and the vertical welded object (1).

또한, 상기 변위센서(20) 또는 가이드롤러(40)는, 수직방향으로의 위치를 이동가능하도록 상기 캐리지(10)에 연결설치되는 것이 바람직하다.In addition, the displacement sensor 20 or the guide roller 40 is preferably connected to the carriage 10 so as to be movable in the vertical direction.

그리고, 상기 필렛용접부(3)와 근접 또는 동일한 수직위치상에서 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되며, 접촉상태의 감지여부에 따라 상기 수직피용접물(1)에 형성된 홀(1a)을 감지하는 홀감지센서(50);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The vertical weldment 1 is moved together with the carriage 10 in a state of being in contact with the vertical weldment 1 in a close or the same vertical position as the fillet weld 3. It is preferably configured to further include; Hall detection sensor 50 for detecting the hole (1a) formed in the).

또한, 상기 홀감지센서(50)는, 상기 캐리지(10)의 진행방향의 후방으로 돌출되게 설치되며, 상기 캐리지(10)의 진행방향의 전방측으로 회동가능하게 설치되는 접속암(51); 상기 접속암(51)의 자유단을 상기 수직피용접물(1)측으로 탄성가압하는 탄성스프링; 상기 접속암(51)의 자유단에 회전가능하게 설치되어 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되는 접속롤러(52); 및 상기 접속암(51)의 회전각도 또는 상기 접속롤러(52)의 수평위치에 따라 상기 수직피용접물(1)과의 접촉상태를 감지하는 감지부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the hall detection sensor 50, the connection arm 51 is installed to protrude in the rear of the travel direction of the carriage 10, the connection arm 51 is rotatably installed to the front side of the travel direction of the carriage (10); An elastic spring for elastically pressing the free end of the connection arm 51 toward the vertical welded object 1; A connection roller 52 rotatably installed at a free end of the connection arm 51 and moved together with the carriage 10 in contact with the vertical welded object 1; And a sensing unit detecting a contact state with the vertical welded object 1 according to the rotation angle of the connection arm 51 or the horizontal position of the connection roller 52.

그리고, 필렛용접부(3) 상측에 기준지점(A)을 설정, 셋팅하는 기준셋팅단계; 상기 기준지점(A) 상측에 설치된 변위센서(20)에 의해 횡방향 변위측정이 이루어지는 수직피용접물(1)상의 변위센서 측정지점(B)과 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)를 측정하는 변위측정단계; 상기 변위센서 측정지점(B)과 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)와, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)를 이용해 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하는 기울기도출단계; 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)에 대한 상기 기준지점(A)으로부터 상기 필렛용접부(3) 또는 용접토치(60) 단부까지의 수직거리(b)의 비와, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)의 곱에 의해, 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)에 대한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 추적하는 용접부추적단계; 및 상기 필렛용접부(3)와 용접토치(60)간에 설정 이격거리가 유지되도록 상기 필렛용접부(3)의 추적위치의 변화량에 비례하여 용접토치(60)를 이동시키는 토치이동단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필렛용접용 캐리지장치의 운용방법를 다른 기술적 요지로 한다.And, the reference setting step of setting and setting the reference point (A) above the fillet welded portion (3); Displacement sensor measurement point B on the vertical weld object 1 in which the lateral displacement measurement is performed by the displacement sensor 20 installed above the reference point A and a vertical line AL passing through the reference point A. A displacement measuring step of measuring a lateral separation distance l of the liver; The horizontal separation distance l between the displacement sensor measuring point B and the vertical line AL passing through the reference point A, and the vertical distance from the reference point A to the displacement sensor measuring point B Derivation step of deriving the slope (θ) of the vertical weld object (1) using a distance (a); Vertical distance b from the reference point A to the end of the fillet weld 3 or the welding torch 60 with respect to the vertical distance a from the reference point A to the displacement sensor measuring point B Lateral displacement (x) of the fillet welded portion 3 with respect to the vertical line AL passing through the reference point A by the product of the ratio of < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > Weld tracking step to track; And a torch moving step of moving the welding torch 60 in proportion to the change amount of the tracking position of the fillet welding part 3 so that the set separation distance between the fillet welding part 3 and the welding torch 60 is maintained. Operation method of the fillet welding carriage device, characterized in that the other technical gist.

여기서, 상기 토치이동단계는, 진행방향의 전방측에 설치된 상기 변위센서(20)를 이용해 추적된 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 따라 상기 용접토치(60)를 전방 이동시키는 전방이동단계; 및 진행방향의 후방측에 설치된 상기 변위센서(20)를 이용해 추적된 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 따라 상기 용접토치(60)를 후방 이동시키는 후방이동단계;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the torch movement step, the welding torch 60 is moved forward according to the lateral displacement (x) of the fillet welding part 3 tracked using the displacement sensor 20 installed on the front side of the traveling direction. Forward movement step; And a rearward movement step of rearwardly moving the welding torch 60 according to the lateral displacement x of the fillet welded part 3 tracked using the displacement sensor 20 installed at the rear side of the traveling direction. It is preferred to be configured.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 변위센서에 의해 수직피용접물의 기울기를 측정하면서 필렛용접부의 위치, 연장경로를 정확하게 추적할 수 있어, 수 직피용접물의 기울기에 따른 필렛용접부의 횡방향 위치변화에 맞추어 용접 토치를 좌우로 이동하여 보상하도록 함으로써 수직피용접물과 수평피용접물이 서로 직각을 이루지 못하는 경우에도 필렛용접을 신뢰성있게 자동으로 수행할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the position and extension path of the fillet weld can be accurately tracked while measuring the inclination of the vertical weld by the displacement sensor, so that the horizontal position of the fillet weld according to the tilt of the vertical weld. By compensating by shifting the welding torch to the left and right according to the change, there is an effect that the fillet welding can be performed reliably and automatically even when the vertical welded material and the horizontal welded material are not perpendicular to each other.

또한, 홀감지센서를 수직피용접물에 접촉시킨 상태로 캐리지와 함께 이동이 이루어지도록 함으로써, 기존에 레이저 센서를 이용하여 아크 광의 간섭에 의해 정확한 탑지가 이루어지기 어렵던 문제를 극복하여, 수직피용접물에 형성된 홀을 정확하게 탐지할 수 있다는 다른 효과가 있다.In addition, by moving the hole detection sensor along with the carriage in contact with the vertical weldment, by using the laser sensor to overcome the problem that it is difficult to achieve the exact top by the interference of the arc light, and to the vertical weldment Another effect is that the formed holes can be detected accurately.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치 및 그 운용방법을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.In consideration of the inclination of the welding member according to the present invention having the configuration as described above will be described in more detail with reference to the drawings the fillet welding carriage apparatus and its operation method capable of automatic tracking of the weld.

도 1은 본 발명에 따른 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치의 제1실시예를 도시한 정면투시도이고, 도 2는 도 1의 우측면투시도이며, 도 3은 제1변위센서를 도시한 요부정면투시도이고, 도 4는수직피용접물의 기울기에 따른 제1변위센서의 변화를 도시한 요부정면투시도이다.1 is a front perspective view showing a first embodiment of a fillet welding carriage device capable of automatically tracking welds in consideration of the inclination of the welding member according to the present invention, FIG. 2 is a right side perspective view of FIG. A frontal front perspective view showing a displacement sensor, and FIG. 4 is a frontal front perspective view showing a change of the first displacement sensor according to the inclination of the vertical weldment.

도 5는 제1변위센서를 이용해 검출한 각도로 필렛용접부의 위치를 추적하는 방법을 설명하고자 도시한 요부배면투시도이고, 도 6은 홀감지센서의 설치구조를 도시한 요부배면투시도이며, 도 7은 홀감지센서를 이용해 수직피용접물에 형성된 홀을 검출하는 과정을 도시한 평면개략도이고, 도 8은 본 발명에 따른 필렛용접용 캐리지장치의 운용방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이다.FIG. 5 is a rear perspective view illustrating a method of tracking the position of the fillet welding unit at an angle detected using the first displacement sensor, and FIG. 6 is a rear rear perspective view illustrating the installation structure of the hole detection sensor, and FIG. 9 is a plan view schematically illustrating a process of detecting a hole formed in a vertical weld object using a hole sensor, and FIG. 8 is a flowchart illustrating a first embodiment of a method of operating a fillet welding carriage device according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치에 대해 설명하기로 한다.First, a fillet welding carriage apparatus capable of automatically tracking welds in consideration of the inclination of the welding member according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 크게 캐리지(10), 변위센서(20), 토치컨트롤러(30)로 이루어지며, 상기 캐리지(10)에 의해 필렛용접부(3)를 따라 이동되면서 상기 변위센서(20)를 이용해 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 측정하여, 상기 수직피용접물(1)의 하단부에 위치되는 상기 필렛용접부(3)의 위치 내지 경로를 정확하게 추적하고, 추적된 상기 필렛용접부(3)의 변위에 맞추어 상기 토치컨트롤러(30)로 용접토치(60)의 위치나 각도를 조정하는 구성을 가진다.Fillet welding carriage device capable of automatic tracking of the weld in consideration of the inclination of the welding member according to the present invention, as shown in Figure 1, 2, the carriage 10, the displacement sensor 20, the torch controller 30 It is made of, by moving along the fillet welding portion (3) by the carriage 10 by measuring the inclination (θ) of the vertical weld object (1) using the displacement sensor 20, the vertical weld object (1) Accurately track the position or path of the fillet welded portion 3 located at the lower end of the fillet, and adjust the position or angle of the welding torch 60 with the torch controller 30 according to the tracked displacement of the fillet welded portion 3. Has a configuration.

상기 캐리지(10)는, 상기 필렛용접부(3)를 따라 종방향 또는 횡방향으로 구동이 이루어지는 구성요소로, 용접대상, 용접경로, 작업환경 등의 용접 조건에 따라 적절한 것을 적용하는 것이 바람직하므로, 실용신안등록번호 제354867호의 선박 곡면용접용 용접기 오토캐리지장치에 기재된 오토캐리지구동및마그네틱박스와 같은 당업계의 공지기술을 포함하여, 상기 변위센서(20)와 용접토치(60)를 탑재한 상태로 이동이 이루어질 수 있다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.The carriage 10 is a component that is driven in the longitudinal direction or the transverse direction along the fillet welding portion 3, it is preferable to apply a suitable one according to the welding conditions, such as welding target, welding path, working environment, A state in which the displacement sensor 20 and the welding torch 60 are mounted, including publicly known arts such as auto carriage driving and magnetic box described in Utility Model Registration No. 354867 for welding machine for ship surface welding. It is not limited to a specific structure and shape as long as the movement can be made.

상기 변위센서(20)는, 상기 수직피용접물(1)에 접촉되는 접촉감지부(21) 또는 상기 수직피용접물(1)과의 횡방향 이격거리를 전자기나 빛 등을 이용해 이격된 위치에서 측정하는 근접감지부(미도시)를 구비하여 상기 수직피용접물(1) 상측에 설치된다.The displacement sensor 20 measures the horizontal separation distance between the contact sensing unit 21 or the vertical welded object 1 in contact with the vertical welded object 1 at a position spaced apart using electromagnetic or light. The proximity sensing unit (not shown) is provided above the vertical welded object (1).

상기 토치컨트롤러(30)는, 상기 변위센서(20)에 의해 횡방향 변위측정이 이루어지는 수직피용접물(1)상의 변위센서 측정지점(B)과 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)로부터 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하고, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 반영하여 상기 필렛용접부(3)와 설정 이격거리를 유지하도록 상기 용접토치(60)의 위치나 각도를 제어, 조정한다.The torch controller 30 has a displacement between the displacement sensor measuring point B on the vertical welded object 1 and the vertical line AL passing through the reference point A on which the horizontal displacement measurement is performed by the displacement sensor 20. The inclination θ of the vertical weldment 1 is derived from the horizontal separation distance l, and the set separation distance from the fillet weld 3 is reflected by reflecting the inclination θ of the vertical weldment 1. Control and adjust the position or angle of the welding torch 60 to maintain.

상기 수직피용접물(1)이 기울기(θ)를 가지는 경우, 상기 변위센서 측정지점(B)은 도 3에 도시된 바와 같은 상태에서 도 4에 도시된 바와 같은 상태로 (l)만큼 이동이 이루어지게 되며, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)와의 비를 이용해, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 연산할 수 있다.When the vertical weldment 1 has an inclination θ, the displacement sensor measuring point B is moved by (l) from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 4. The slope θ of the vertical weld object 1 may be calculated using the ratio of the vertical distance a from the reference point A to the displacement sensor measurement point B.

일예를 들어, [원호(l)= π×반지름(a)×부채꼴 각도(θ)/180]으로 정의되는 방정식에 상기 변위센서 측정지점(B)과 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)와, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)를 각각 대입하면, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)의 값을 도출할 수 있다.For example, the vertical line AL passing through the displacement sensor measuring point B and the reference point A in the equation defined by [circle (l) = π × radius (a) × degree angle (θ) / 180]. ), And the vertical distance a from the reference point A to the displacement sensor measurement point B is substituted, the inclination θ of the vertical weld object 1 The value of can be derived.

그리고, 상기 변위센서(20)가 상기 수직피용접물(1)의 변위에 비례하여 전기적 출력 신호를 발생시키는 포텐셔미터(potentiometer)를 구비하는 경우, 상기 토치컨트롤러(30)는 상기 포텐셔미터의 저항값 변화를 인식함으로써 상기 필렛용접 부(1)의 횡방향 변위(x) 및 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출할 수 있다.In addition, when the displacement sensor 20 includes a potentiometer that generates an electrical output signal in proportion to the displacement of the vertical weld object 1, the torch controller 30 changes the resistance value of the potentiometer. By recognizing, the lateral displacement x of the fillet welding part 1 and the inclination θ of the vertical weldment 1 can be derived.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)에, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)와, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 필렛용접부(3) 또는 용접토치(60) 단부까지의 수직거리(b)의 비((b)/(a))를 곱하여 적용하면, 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)에 대한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 도출할 수 있다.And, as shown in Figure 5, the vertical distance (a) from the reference point (A) to the displacement sensor measuring point (B) to the slope (θ) of the vertical weld object 1, and the reference Multiplying the ratio (b) / (a) of the vertical distance b from the point A to the end of the fillet weld 3 or the end of the welding torch 60, it passes through the reference point A. The transverse displacement x of the fillet weld 3 with respect to the vertical line AL can be derived.

상기 토치컨트롤러(30)는, 상기와 같이 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)로부터 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)에 대한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 추적한 후, 추적된 상기 필렛용접부(3)의 위치 내지 경로에 맞추어 상기 용접토치(60)를 이동시키게 된다.The torch controller 30 has a lateral displacement of the fillet welding portion 3 with respect to the vertical line AL passing from the inclination θ of the vertical welded object 1 through the reference point A as described above. After tracking x), the welding torch 60 is moved in accordance with the tracked position or path of the fillet weld 3.

상기 토치컨트롤러(30)는, 크게 토치장착부(31), 용접부추적부(미도시), 토치제어부(33)로 이루어지며, 상기 토치장착부(31)는 상기 용접토치(60)를 장착, 지지하도록 상기 캐리지(10)에 설치되고, 상기 용접부추적부는 상기 변위센서(20)의 검출값 변화로부터 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 연산, 도출하며, 상기 토치제어부(33)에서는 상기 용접부추적부에서 추적한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 대응하여 상기 용접토치(60)의 각도와 위치를 제어, 조정한다.The torch controller 30 includes a torch mounting unit 31, a welding unit tracking unit (not shown), and a torch control unit 33, and the torch mounting unit 31 mounts and supports the welding torch 60. Installed in the carriage 10, the weld tracking unit calculates and derives a lateral displacement x of the fillet welding unit 3 from a change in the detection value of the displacement sensor 20, and in the torch control unit 33 The angle and position of the welding torch 60 are controlled and adjusted according to the lateral displacement x of the fillet welding part 3 tracked by the welding part tracking part.

본 발명의 제1실시예에서, 상기 변위센서(20)는, 상기 캐리지(10)의 진행방향의 전방측에 설치되는 제1변위센서(20a)와, 상기 캐리지(10)의 진행방향의 후방측에 설치되는 제2변위센서(20b)로 이루어지며, 상기 제1변위센서(20a)는 제1-1변위센서(20a-1)와 제1-2변위센서(20a-2)가 수직방향으로 병렬되게 설치된 구조를 가 진다.In the first embodiment of the present invention, the displacement sensor 20, the first displacement sensor 20a which is installed on the front side of the travel direction of the carriage 10 and the rear of the travel direction of the carriage 10 And a second displacement sensor 20b installed at the side, wherein the first displacement sensor 20a is in a vertical direction in which the 1-1 displacement sensor 20a-1 and the 1-2 displacement sensor 20a-2 are in a vertical direction. It has a structure installed in parallel.

상기 캐리지(10)를 전방측으로 구동시킴에 있어서는 상기 캐리지(10)에 탑재가 이루어지는 상기 용접토치(60)의 전방에 위치하게되는 상기 제1변위센서(20a)를 이용해 상기 필렛용접부(3)의 전방단부까지 명확하게 상기 필렛용접부(3)의 경로를 추적할 수 있으며, 상기 필렛용접부(3)의 후방단부를 용접하는 경우와 같이 후방측으로의 구동이 필요한 경우에는 상기 제2변위센서(20b)를 이용하여 상기 필렛용접부(3)의 후방단부까지 명확하게 상기 필렛용접부(3)의 경로를 추적할 수 있다.In driving the carriage 10 to the front side of the fillet welding portion 3 by using the first displacement sensor 20a which is located in front of the welding torch 60 is mounted on the carriage 10. The path of the fillet welding part 3 can be clearly traced to the front end part, and when the driving to the rear side is necessary, such as when welding the rear end part of the fillet welding part 3, the second displacement sensor 20b. By using it can be clearly traced to the path of the fillet welds 3 to the rear end of the fillet welds (3).

그리고, 상기 제1변위센서(20a)와 제2변위센서(20b)에서 각각에서 입력되는 상기 변위센서 측정지점(B) 데이터의 차이로부터, 상기 필렛용접부(3)의 연장방향을 따라 상기 수직피용접물(1)의 횡방향으로의 기울기까지도 검출할 수 있어, 상기 수직피용접물(1)의 종방향으로의 기울기(θ)와 횡방향으로의 기울기를 종합적으로 고려하여 상기 수직피용접물(1)의 형상을 이미징하면서 상기 필렛용접부(3)의 연장경로를 정확하게 추적할 수 있다.Further, the vertical blood along the extension direction of the fillet weld 3 from the difference between the displacement sensor measurement point (B) data input from each of the first displacement sensor 20a and the second displacement sensor 20b. Even the inclination of the weldment 1 in the transverse direction can be detected, and the vertical weldment 1 is considered in consideration of the inclination in the longitudinal direction of the vertical weldment 1 and the inclination in the transverse direction. It is possible to accurately track the extension path of the fillet weld 3 while imaging the shape of.

본 발명의 제1실시예는, 상기 필렛용접부(3) 상측에서 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되면서 상기 캐리지(10) 또는 용접토치(60)가 상기 필렛용접부(3)로부터 횡방향으로 일정한 거리를 유지하도록 설치되는 가이드롤러(40)를 구비한 구조를 가지며, 상기 가이드롤러(40)와 수직피용접물(1)간의 접촉지점을 상기 기준지점(A)으로 설정하여, 이를 기준으로 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하고 있다.In the first embodiment of the present invention, the carriage 10 or the welding torch 60 is moved with the carriage 10 while being in contact with the vertical welded object 1 above the fillet welding part 3. It has a structure having a guide roller 40 which is installed to maintain a constant distance in the transverse direction from the fillet welding portion (3), the contact point between the guide roller 40 and the vertical welded object (1) is the reference point ( A), the slope θ of the vertical weldment 1 is derived based on this.

상기 제1변위센서(20a)와 같이 상기 제1-1변위센서(20a-1)와 제1-2변위센 서(20a-2)에 해당되는 다수의 변위센서(20)를 수직방향으로 병렬되게 배치시키게 되면, 상기 가이드롤러(40) 뿐만이 아니라, 상기 제1-1변위센서(20a-1) 또는 상기 제1-2변위센서(20a-2)와 상기 수직피용접물(1)간의 접촉지점을 상기 기준지점(A)으로 유연하게 설정할 수 있다.Like the first displacement sensor 20a, the plurality of displacement sensors 20 corresponding to the 1-1 displacement sensor 20a-1 and the 1-2 displacement sensor 20a-2 are paralleled in a vertical direction. In this case, as well as the guide roller 40, the contact point between the 1-1 displacement sensor 20a-1 or the 1-2 displacement sensor 20a-2 and the vertical weld object 1 Can be flexibly set to the reference point (A).

상기 가이드롤러(40)와 수직피용접물(1)간의 접촉지점에 대한 데이터는 실시간으로 얻기 어렵지만, 상기 제1-1변위센서(20a-1) 또는 상기 제1-2변위센서(20a-2)와 상기 수직피용접물(1)간의 접촉지점을 상기 기준지점(A)으로 하는 경우에는 상기 기준지점(A)에 대한 데이터 또한 실시간으로 구할 수 있어, 보다 정확한 인식, 연산, 추적이 이루어질 수 있다.Although data on the contact point between the guide roller 40 and the vertical weldment 1 are difficult to obtain in real time, the 1-1 displacement sensor 20a-1 or the 1-2 displacement sensor 20a-2. When the contact point between the vertical welded object 1 is the reference point A, data about the reference point A can also be obtained in real time, so that more accurate recognition, calculation, and tracking can be performed.

상기 변위센서(20) 또는 가이드롤러(40)의 위치를 수직방향으로의 이동가능하도록 상기 캐리지(10)에 연결설치하면, 상기 가이드롤러(40), 제1-1변위센서(20a-1) 또는 상기 제1-2변위센서(20a-2)의 수직위치를 용접조건이나 센서의 성능에 따라 다양하게 조정하면서, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출할 수 있다.When the displacement sensor 20 or the guide roller 40 is connected to the carriage 10 so as to be movable in the vertical direction, the guide roller 40 and the 1-1 displacement sensor 20a-1 are installed. Alternatively, while adjusting the vertical position of the 1-2 displacement sensor 20a-2 in various ways according to welding conditions or the performance of the sensor, the inclination θ of the vertical weld object 1 can be derived.

본 발명의 제1실시예는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 필렛용접부(3)와 근접 또는 동일한 수직위치상에서 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되며, 접촉상태의 감지여부에 따라 상기 수직피용접물(1)에 형성된 홀(1a)을 감지하는 홀감지센서(50)를 구비한 구조를 가진다.As shown in FIG. 6, the first embodiment of the present invention moves together with the carriage 10 in a state of being in contact with the vertical welded object 1 on a vertical position proximate or the same as the fillet welded portion 3. It has a structure having a hole detecting sensor 50 for detecting the hole (1a) formed in the vertical welded object (1) according to whether the contact state is detected.

상기 홀감지센서(50)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 접속암(51), 탄성스프링(미도시), 접속롤러(52), 감지부(미도시)를 포함하는 구성을 가지며, 상기 접속 암(51)은 상기 캐리지(10)의 진행방향의 전방측으로 회동가능한 구조로 상기 캐리지(10)의 진행방향의 후방으로 돌출되게 설치되고, 상기 탄성스프링은 상기 접속암(51)의 자유단을 상기 수직피용접물(1)측으로 탄성가압하도록 설치된다.As illustrated in FIG. 7, the hall detection sensor 50 has a configuration including a connection arm 51, an elastic spring (not shown), a connection roller 52, and a detection unit (not shown). The connecting arm 51 is installed to protrude rearward in the traveling direction of the carriage 10 in a structure rotatable forward in the traveling direction of the carriage 10, and the elastic spring is a free end of the connecting arm 51. It is installed to elastically press the vertical welded object (1) side.

상기 접속롤러(52)는 상기 접속암(51)의 자유단에 회전가능하게 설치되어 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 회전되며 상기 캐리지(10)와 함께 이동이 이루어지게 되며, 상기 감지부에서는 상기 접속암(51)의 회전각도 또는 상기 접속롤러(52)의 수평위치에 따라 상기 수직피용접물(1)과의 접촉상태, 즉 상기 홀(1a)의 여부를 감지하게 된다.The connection roller 52 is rotatably installed at the free end of the connection arm 51 to be rotated in contact with the vertical welded object 1 and moved together with the carriage 10. The sensing unit detects a contact state with the vertical welded object 1, that is, the hole 1a, according to the rotation angle of the connection arm 51 or the horizontal position of the connection roller 52.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 상태에서는 상기 접속롤러(52)가 상기 수직피용접물(1)에 탄성접촉된 상태를 유지하면서 상기 캐리지(10)와 함께 전방으로 진행이 이루어지만, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 접속롤러(52)가 상기 홀(1a)의 공간상에 위치하게 되면 상기 접속롤러(52)가 접촉해제되면서 상기 접속롤러(52)의 좌측 이동변위가 급격히 변화하게 되며, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 접속롤러(52)가 상기 홀(1a)의 공간을 벗어나게 되면 다시 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태를 유지하면서 상기 캐리지(10)와 함께 전방으로 진행이 이루어지게 된다.In the state as shown in (a) of FIG. 7, the connecting roller 52 proceeds forward with the carriage 10 while maintaining the state in which the connecting roller 52 is elastically contacted with the vertical welded object 1. As shown in (b) of FIG. 7, when the connecting roller 52 is positioned in the space of the hole 1a, the connecting roller 52 is released from contact with the left moving displacement of the connecting roller 52. When the connection roller 52 is out of the space of the hole 1a as shown in (c) of FIG. 7, the carriage is rapidly changed, while maintaining the state of contact with the vertical welded object 1 again. Proceed forward with 10.

상기와 같이 상기 홀감지센서(50)를 상기 수직피용접물(1)에 접촉시킨 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동이 이루어지도록 함으로써, 기존에 레이저 센서를 이용하여 아크 광의 간섭에 의해 정확한 탑지가 이루어지기 어렵던 문제를 극복하여, 상기 수직피용접물(1)에 형성된 상기 홀(1a)을 정확하게 탐지하며, 상기 홀(1a)이 형성된 부분을 회피하면서 정확하게 용접을 수행할 수 있다.As described above, the hole detection sensor 50 is moved with the carriage 10 in a state of being in contact with the vertical welded object 1, thereby making it possible to accurately mount the laser beam by interference of arc light using a conventional laser sensor. By overcoming a problem that is difficult to be achieved, the hole 1a formed in the vertical weld object 1 can be accurately detected, and welding can be performed accurately while avoiding a portion where the hole 1a is formed.

다음으로, 본 발명에 따른 필렛용접용 캐리지장치의 운용방법에 대해 설명하기로 한다.Next, a method of operating the fillet welding carriage device according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 필렛용접용 캐리지장치의 운용방법은 상기 본 발명에 따른 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치를 운용하는 방법에 관한 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 크게 기준셋팅단계, 변위측정단계, 기울기도출단계, 용접부추적단계, 토치이동단계로 이루어진 구성을 가진다.The method of operating the fillet welding carriage device according to the present invention relates to a method of operating a fillet welding carriage device capable of automatically tracking welds in consideration of the inclination of the welding member according to the present invention, as shown in FIG. 8. It is composed of a reference setting step, displacement measurement step, gradient drawing step, welding part tracking step, torch movement step.

상기 기준셋팅단계에서는, 상기 필렛용접부(3) 상측에 상기 기준지점(A)을 설정, 셋팅하며, 상기 변위측정단계에서는, 상기 변위센서(20)를 이용해 상기 수직피용접물(1)상의 변위센서 측정지점(B)과 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)를 측정하고, 상기 기울기도출단계에서는, 상기 변위센서 측정지점(B)과 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)와, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)의 비로 부터 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출한다.In the reference setting step, the reference point A is set and set above the fillet welding part 3, and in the displacement measuring step, the displacement sensor on the vertical welded object 1 using the displacement sensor 20. The horizontal separation distance l between the measurement point B and the vertical line AL passing through the reference point A is measured, and in the derivation step, the displacement sensor measurement point B and the reference point ( The vertical weld object 1 from the ratio of the lateral separation distance l between the vertical line AL passing through A) and the vertical distance a from the reference point A to the displacement sensor measurement point B. Derives the inclination?

상기 용접부추적단계에서는, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)에 대한 상기 기준지점(A)으로부터 상기 필렛용접부(3) 또는 용접토치(60) 단부까지의 수직거리(b)의 비((b)/(a))와, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)의 곱에 의해, 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)에 대한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 추적한다.In the welding part tracking step, the fillet welding part 3 or the welding torch 60 ends from the reference point A with respect to the vertical distance a from the reference point A to the displacement sensor measuring point B. The vertical line AL passing through the reference point A by the product of the ratio (b) / (a) of the vertical distance b to and the inclination θ of the vertical weld object 1. Track the lateral displacement x of the fillet weld 3 relative to.

상기 토치이동단계에서는, 상기 필렛용접부(3)와 용접토치(60)간에 설정 이격거리가 유지되도록 상기 필렛용접부(3)의 추적위치의 변화량에 비례하여 용접토치(60)를 이동시키게 되며, 상기 제1변위센서(20a)에 의해 추적된 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 따라 상기 용접토치(60)를 전방으로 이동시키는 전방이동단계를 수행하거나, 상기 제2변위센서(20b)에 의해 추적된 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 따라 상기 용접토치(60)를 후방으로 이동시키는 후방이동단계를 수행하게 된다.In the torch moving step, the welding torch 60 is moved in proportion to the change amount of the tracking position of the fillet welding part 3 so that the set separation distance is maintained between the fillet welding part 3 and the welding torch 60. According to the horizontal displacement (x) of the fillet welding part 3 tracked by the first displacement sensor 20a, a forward movement step of moving the welding torch 60 forward or the second displacement sensor ( According to the lateral displacement (x) of the fillet welded part 3 tracked by 20b), the rear movement step of moving the welding torch 60 backward is performed.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 상기 변위센서(20)에 의해 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 측정하면서 상기 필렛용접부(3)의 위치, 연장경로를 정확하게 추적할 수 있어, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)에 따른 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 위치변화에 맞추어 상기 용접토치(60)를 좌우로 이동하여 보상시킴으로써 상기 수직피용접물(1)과 수평피용접물(2)이 서로 직각을 이루지 못하는 경우에도 필렛용접을 신뢰성있게 자동으로 수행할 수 있다.According to the present invention having the configuration described above, the position and extension path of the fillet welding part 3 can be accurately tracked while measuring the inclination θ of the vertical weld object 1 by the displacement sensor 20. Thereby, the welding torch 60 is moved left and right to compensate for the horizontal position change of the fillet welding part 3 according to the inclination θ of the vertical weld object 1 and the vertical weld object 1 and Fillet welding can be performed automatically and reliably even when the horizontal weldments 2 are not perpendicular to each other.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.The present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, and the claims and detailed description of the present invention together with the embodiments in which the above embodiments are simply combined with existing known technologies. In the present invention, it can be seen that the technology that can be modified and used by those skilled in the art are naturally included in the technical scope of the present invention.

도 1 - 본 발명에 따른 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치의 제1실시예를 도시한 정면투시도Figure 1-Front perspective view showing a first embodiment of the fillet welding carriage device capable of automatic tracking of the weld in consideration of the inclination of the welding member according to the present invention

도 2 - 도 1의 우측면투시도Fig. 2-Right side perspective view of Fig. 1

도 3 - 제1변위센서를 도시한 요부정면투시도Fig. 3-Frontal perspective view of the main part showing the first displacement sensor

도 4 - 수직피용접물의 기울기에 따른 제1변위센서의 변화를 도시한 요부정면투시도4-Frontal perspective view showing the change of the first displacement sensor according to the inclination of the vertical weldment

도 5 - 제1변위센서를 이용해 검출한 각도로 필렛용접부의 위치를 추적하는 방법을 설명하고자 도시한 요부배면투시도Fig. 5-A rear perspective view showing the method of tracking the position of the fillet weld at an angle detected using the first displacement sensor.

도 6 - 홀감지센서의 설치구조를 도시한 요부배면투시도6 is a rear perspective view showing the installation structure of the hall sensor;

도 7 - 홀감지센서를 이용해 수직피용접물에 형성된 홀을 검출하는 과정을 도시한 평면개략도7 is a plan view schematically illustrating a process of detecting a hole formed in a vertical welded object using a hole detection sensor;

도 8 - 본 발명에 따른 필렛용접용 캐리지장치의 운용방법의 제1실시예를 도시한 흐름도8-a flowchart showing a first embodiment of a method of operating a fillet welding carriage device according to the present invention;

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols Used in Drawings>

1 : 수직피용접물 1a : 홀 1: vertical weld object 1a: hole

2 : 수평피용접물 3 : 필렛용접부 2: horizontal weldment 3: fillet weld

10 : 캐리지 20 : 변위센서 10: carriage 20: displacement sensor

20a : 제1변위센서 20a-1 : 제1-1변위센서 20a: first displacement sensor 20a-1: 1-1 displacement sensor

20a-2 : 제1-2변위센서 20b : 제2변위센서 20a-2: 1-2 displacement sensor 20b: 2nd displacement sensor

21 : 접촉감지부 30 : 토치컨트롤러 21: touch sensing unit 30: torch controller

31 : 토치장착부 33 : 토치제어부 31: torch mounting portion 33: torch control unit

40 : 가이드롤러 50 : 홀감지센서 40: guide roller 50: hall detection sensor

51 : 접속암 52 : 접속롤러 51: connection arm 52: connection roller

60 : 용접토치60: welding torch

A : 기준지점 AL : 기준지점을 통과하는 수직선 A: Reference point AL: Vertical line passing through the reference point

B : 변위센서 측정지점 θ : 수직피용접물의 기울기 B: Displacement sensor measuring point θ: Slope of vertical weldment

a: 기준지점에서 변위센서 측정지점까지의 수직거리 a: vertical distance from the reference point to the displacement sensor measurement point

b : 기준지점에서 필렛용접부까지의 수직거리 b: vertical distance from the reference point to the fillet weld

l : 기준지점을 통과하는 수직선과 변위센서 측정지점간의 횡방향 이격거리 l = lateral separation distance between the vertical line passing through the reference point and the measuring point of the displacement sensor

x : 필렛용접부의 횡방향 변위 x: Transverse displacement of fillet weld

Claims

필렛용접부(3)를 따라 종방향 또는 횡방향으로 구동되는 캐리지(10);A carriage 10 driven longitudinally or transversely along the fillet weld 3;

수직피용접물(1)에 접촉되는 접촉감지부(21) 또는 상기 수직피용접물(1)과의 횡방향 이격거리를 측정하는 근접감지부를 구비하여 상기 수직피용접물(1) 상측에 설치되는 변위센서(20); 및Displacement sensor installed above the vertical weldment (1) with a contact sensing unit (21) in contact with the vertical weldment (1) or a proximity sensing unit for measuring the horizontal separation distance with the vertical weldment (1) 20; And

상기 변위센서(20)에 의해 횡방향 변위측정이 이루어지는 수직피용접물(1)상의 변위센서 측정지점(B)과 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)로부터 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하고, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)로부터 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)에 대한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 추적하며, 상기 필렛용접부(3)와 설정 이격거리를 유지하도록 상기 용접토치(60)의 위치나 각도를 제어, 조정하는 토치컨트롤러(30);From the lateral separation distance l between the displacement sensor measuring point B on the vertical welded object 1 on which the displacement sensor 20 is measured by the displacement sensor 20 and the vertical line AL passing through the reference point A The fillet welding part 3 with respect to the vertical line AL which derives the inclination θ of the vertical weld object 1 and passes from the inclination θ of the vertical weld object 1 and passes through the reference point A. A torch controller (30) for tracking the lateral displacement (x) of and controlling and adjusting the position or angle of the welding torch (60) to maintain a set separation distance from the fillet weld (3);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치.Fillet welding carriage device capable of automatic tracking of the weld in consideration of the inclination of the welding member, characterized in that it comprises a.

제1항에 있어서, 상기 변위센서(20)는,The method of claim 1, wherein the displacement sensor 20,

상기 캐리지(10)의 진행방향의 전방측에 설치되는 제1변위센서(20a); 및A first displacement sensor 20a installed at the front side of the carriage 10 in the traveling direction; And

상기 캐리지(10)의 진행방향의 후방측에 설치되는 제2변위센서(20);A second displacement sensor 20 installed on the rear side of the carriage 10 in the traveling direction;

수직방향으로 다수가 병렬되게 설치되는 것을 특징으로 하는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치.Fillet welding carriage device capable of automatic tracking of the weld in consideration of the inclination of the welding member, characterized in that the plurality is installed in parallel in the vertical direction.

상기 수직피용접물(1)의 변위에 비례하여 전기적 출력 신호를 발생시키는 포텐셔미터를 구비하며,A potentiometer for generating an electrical output signal in proportion to the displacement of the vertical weldment (1),

상기 토치컨트롤러(30)는,The torch controller 30,

상기 포텐셔미터의 저항값 변화를 인식하여 상기 필렛용접부(1)의 횡방향 변위(x) 및 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하는 것을 특징으로 하는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치.Recognizing a change in the resistance value of the potentiometer welds in consideration of the inclination of the welding member, characterized in that the lateral displacement (x) of the fillet welding part 1 and the inclination (θ) of the vertical welded object (1) is derived Fillet welding carriage device with automatic tracking.

제1항에 있어서, 상기 토치컨트롤러(30)는,According to claim 1, The torch controller 30,

상기 용접토치(60)를 장착, 지지하도록 상기 캐리지(10)에 설치되는 토치장 착부(31);A torch yard mounting portion 31 installed on the carriage 10 to mount and support the welding torch 60;

상기 변위센서(20)의 검출값 변화로부터 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 연산, 도출하는 용접부추적부; 및Weld part tracking unit for calculating and deriving the transverse displacement (x) of the fillet welding part (3) from the change in the detection value of the displacement sensor (20); And

상기 용접부추적부에서 추적한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 대응하여 상기 용접토치(60)의 각도와 위치를 제어, 조정하는 토치제어부(33);A torch control unit 33 for controlling and adjusting an angle and a position of the welding torch 60 in response to a lateral displacement x of the fillet welding unit 3 tracked by the welding unit tracking unit;

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 필렛용접부(3) 상측에서 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되면서 상기 캐리지(10) 또는 용접토치(60)가 상기 필렛용접부(3)로부터 횡방향으로 일정한 거리를 유지하도록 하는 가이드롤러(40);The carriage 10 or the welding torch 60 moves in the transverse direction from the fillet welding part 3 while being moved together with the carriage 10 while being in contact with the vertical weldment 1 above the fillet welding part 3. Guide roller 40 to maintain a constant distance to the;

를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치.Fillet welding carriage device capable of automatically tracking welds in consideration of the inclination of the welding member, characterized in that the configuration further comprises.

제6항에 있어서,The method of claim 6,

상기 기준지점(A)은 상기 가이드롤러(40)와 수직피용접물(1)간의 접촉위치가 되는 것을 특징으로 하는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치.The reference point (A) is a fillet welding carriage device capable of automatic tracking of the weld in consideration of the inclination of the welding member, characterized in that the contact position between the guide roller 40 and the vertical weld object (1).

제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 변위센서(20) 또는 가이드롤러(40)는,According to claim 1 or 6, The displacement sensor 20 or guide roller 40,

수직방향으로의 위치를 이동가능하도록 상기 캐리지(10)에 연결설치되는 것을 특징으로 하는 용접부재의 기울기를 고려하여 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치.Carriage device for fillet welding is possible automatic tracking of the weld in consideration of the inclination of the welding member, characterized in that the installation is connected to the carriage 10 to move the position in the vertical direction.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 필렛용접부(3)와 근접 또는 동일한 수직위치상에서 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되며, 접촉상태의 감지여부에 따라 상기 수직피용접물(1)에 형성된 홀(1a)을 감지하는 홀감지센서(50);The carriage 10 is moved together with the carriage 10 in a state of being in contact with the vertical welded object 1 in a close or the same vertical position as the fillet welded portion 3, and depending on whether the contact state is detected. Hall detection sensor 50 for detecting the formed hole (1a);

제9항에 있어서, 상기 홀감지센서(50)는,The method of claim 9, wherein the hall sensor 50,

상기 캐리지(10)의 진행방향의 후방으로 돌출되게 설치되며, 상기 캐리지(10)의 진행방향의 전방측으로 회동가능하게 설치되는 접속암(51);A connection arm 51 which is installed to protrude rearward in the travel direction of the carriage 10 and rotatably installed in a forward side of the travel direction of the carriage 10;

상기 접속암(51)의 자유단을 상기 수직피용접물(1)측으로 탄성가압하는 탄성스프링;An elastic spring for elastically pressing the free end of the connection arm 51 toward the vertical welded object 1;

상기 접속암(51)의 자유단에 회전가능하게 설치되어 상기 수직피용접물(1)에 접촉된 상태로 상기 캐리지(10)와 함께 이동되는 접속롤러(52); 및A connection roller 52 rotatably installed at a free end of the connection arm 51 and moved together with the carriage 10 in contact with the vertical welded object 1; And

상기 접속암(51)의 회전각도 또는 상기 접속롤러(52)의 수평위치에 따라 상기 수직피용접물(1)과의 접촉상태를 감지하는 감지부;A detection unit for detecting a contact state with the vertical welded object (1) according to a rotation angle of the connection arm (51) or a horizontal position of the connection roller (52);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접부 자동추적이 가능한 필렛용접용 캐리지장치.Fillet welding carriage device capable of automatically tracking welds, characterized in that comprises a.

필렛용접부(3) 상측에 기준지점(A)을 설정, 셋팅하는 기준셋팅단계;A reference setting step of setting and setting a reference point A on the fillet welding part 3;

상기 기준지점(A) 상측에 설치된 변위센서(20)에 의해 횡방향 변위측정이 이루어지는 수직피용접물(1)상의 변위센서 측정지점(B)과 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)를 측정하는 변위측정단계;Displacement sensor measurement point B on the vertical weld object 1 in which the lateral displacement measurement is performed by the displacement sensor 20 installed above the reference point A and a vertical line AL passing through the reference point A. A displacement measuring step of measuring a lateral separation distance l of the liver;

상기 변위센서 측정지점(B)과 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)간의 횡방향 이격거리(l)와, 상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)를 이용해 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)를 도출하는 기울기도출단계;The horizontal separation distance l between the displacement sensor measuring point B and the vertical line AL passing through the reference point A, and the vertical distance from the reference point A to the displacement sensor measuring point B Derivation step of deriving the slope (θ) of the vertical weld object (1) using a distance (a);

상기 기준지점(A)으로부터 상기 변위센서 측정지점(B)까지의 수직거리(a)에 대한 상기 기준지점(A)으로부터 상기 필렛용접부(3) 또는 용접토치(60) 단부까지의 수직거리(b)의 비와, 상기 수직피용접물(1)의 기울기(θ)의 곱에 의해, 상기 기준지점(A)을 통과하는 수직선(AL)에 대한 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)를 추적하는 용접부추적단계; 및Vertical distance b from the reference point A to the end of the fillet weld 3 or the welding torch 60 with respect to the vertical distance a from the reference point A to the displacement sensor measuring point B Lateral displacement (x) of the fillet welded portion 3 with respect to the vertical line AL passing through the reference point A by the product of the ratio of < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > Weld tracking step to track; And

상기 필렛용접부(3)와 용접토치(60)간에 설정 이격거리가 유지되도록 상기 필렛용접부(3)의 추적위치의 변화량에 비례하여 용접토치(60)를 이동시키는 토치이동단계;A torch movement step of moving the welding torch 60 in proportion to the change amount of the tracking position of the fillet welding part 3 so that the set separation distance between the fillet welding part 3 and the welding torch 60 is maintained;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필렛용접용 캐리지장치의 운용방법.Method of operation of the fillet welding carriage device characterized in that comprises a.

제11항에 있어서, 상기 토치이동단계는,The method of claim 11, wherein the torch movement step,

진행방향의 전방측에 설치된 상기 변위센서(20)를 이용해 추적된 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 따라 상기 용접토치(60)를 전방 이동시키는 전방이동단계; 및A forward movement step of forwardly moving the welding torch 60 according to the lateral displacement (x) of the fillet welding part 3 tracked using the displacement sensor 20 installed at the front side of the traveling direction; And

진행방향의 후방측에 설치된 상기 변위센서(20)를 이용해 추적된 상기 필렛용접부(3)의 횡방향 변위(x)에 따라 상기 용접토치(60)를 후방 이동시키는 후방이동단계;A rearward movement step of rearwardly moving the welding torch 60 in accordance with the transverse displacement (x) of the fillet welded part 3 tracked using the displacement sensor 20 installed at the rear side of the traveling direction;