KR20110078351A - Automatic welding apparatus with function to adjust inclined angle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경사각 조절 기능을 갖춘 자동 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡률을 가지는 판재나 블록의 용접시 곡개선 부위를 따라 자율 주행하고 실시간으로 곡개선 부위에 대한 경사도를 검출하여 용융금속이 처지지 않도록 용접 토치의 경사각을 조절함과 더불어 용접부위에서 용접비드가 볼록하게 돌출되지 않도록 용접 토치를 위빙할 수 있도록 하는 자동 용접장치에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic welding device having an inclination angle adjustment function, and more particularly, autonomous driving along a curvature area during welding of a sheet or block having curvature, and real-time detection of the inclination of the curvature area by molten metal. The present invention relates to an automatic welding device for controlling the inclination angle of the welding torch so as not to sag, and for weaving the welding torch such that the welding bead does not protrude convexly at the welding portion.
일반적으로 선박의 건조과정에 있어 판재나 블록에 대한 용접 접합공정은 용접 캐리지를 이용한 자동 용접장치를 적용함으로써 용접에 소요되는 시간을 크게 단축하고 작업 인력의 소요를 경감시키게 된다.In general, the welding joining process for a plate or a block in the ship's construction process by using an automatic welding device using a welding carriage significantly shortens the time required for welding and reduces the workforce.
그러나, 판재나 블록에 있어 곡률을 가지는 부분에 대한 용접 접합공정은 용접 캐리지를 이용한 자동 용접시 용접부위의 경사도에 따라 용융금속이 흘러내려 용접 비드가 볼록해지므로 용접후 반드시 수정작업을 시행해야 한다.However, in the welding joining process for the curvature of the plate or block, the welding bead becomes convex due to the molten metal flowing out according to the inclination of the welding part during the automatic welding using the welding carriage. .
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 소정의 곡률을 가지는 모재(1)의 용접부위를 따라 대차(10)가 자율주행에 따라 이동하면서 용접 토치(3)를 이용하여 용접공정을 수행할 때, 상기 용접 토치(3)는 모재(1)의 용접부위에 대해 항상 일정한 수준으로 셋팅된 각도를 유지한 상태에서 용접을 시행하게 되므로, 상기 모재(1)의 용접부위에서는 모재(1)의 경사도에 따라 용융금속이 흘러내려 용접 비드가 볼록하게 형성된다. 이는 각 용접부위에 대한 종경사각이 0도에서 10도, 20도, 30도인 경우에 있어 각각의 용접부위에 대한 용접비드의 단면형상을 도시한 도 7의 일례로부터 자명하게 이해될 수 있다. That is, when performing the welding process using the welding torch (3) while moving the
이 결과, 종래 곡률을 가지는 모재(1)에 대한 용접공정은 자동 용접후 볼록하게 형성된 용접 비드를 제거하는 등의 수정작업의 시행을 수반하게 된다. 만약, 상기와 같은 수정작업을 수행하지 않게 되면 비드 양단에서 다음번 용접을 수행할 때 계면이 녹지 않거나 슬래그가 혼입되어 용접후 중대한 결함을 유발할 수 있게 된다. As a result, the welding process for the base material 1 which has a conventional curvature will be accompanied by the implementation of the corrective work, such as the removal of the convex weld bead formed after automatic welding. If the above correction is not performed, the interface does not melt or slag is mixed when the next welding is performed at both ends of the bead, thereby causing a serious defect after welding.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 선박의 건조과정에 있어 곡률을 가지는 판재 또는 블록의 자율 주행에 따른 용접시 곡개선 부위에 대한 경사도를 실시간으로 검출하여 용접 토치의 경사각을 적절하게 조절함으로써 용접부위에서 용융금속이 처지지 않도록 하고, 특히 용접 토치의 위빙을 조 절하여 용접부위에서 용접비드가 돌출되지 않도록 하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and the inclination angle of the welding torch is detected in real time by detecting the inclination of the curvature improvement part during welding according to the autonomous running of the sheet or block having curvature in the ship's construction process. By appropriately controlling the molten metal to prevent sagging at the welding site, and particularly to control the weaving of the welding torch to prevent the weld bead protruding from the welding site.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용접 토치를 장착하고 모재의 용접부위를 따라 이동하기 위한 주행 동작부를 갖춘 대차; 상기 대차의 주행방향에 대해 상기 용접 토치의 전후방향의 경사각을 조절하는 경사 조절부; 상기 대차의 주행시 상기 모재의 경사각을 실시간으로 검출하는 기울기 검출부; 및 상기 기울기 검출부로부터 검출되는 기울기에 따라 상기 경사 조절부의 동작을 조절하는 제어부를 구비하는 경사각 조절 기능을 갖춘 자동 용접장치를 제시한다.The present invention for achieving the above object, a trolley equipped with a traveling operation unit for mounting the welding torch and moving along the welding portion of the base material; An inclination control unit for adjusting an inclination angle of the front and rear directions of the welding torch with respect to the traveling direction of the trolley; A tilt detector configured to detect an inclination angle of the base material in real time when the vehicle is driven; And it presents an automatic welding device having an inclination angle adjustment function having a control unit for adjusting the operation of the inclination control unit according to the inclination detected from the inclination detection unit.
본 발명에 있어, 상기 경사 조절부는 상기 대차에 대해 수직한 방향으로 고정되는 마운팅 부재와, 상기 마운팅 부재에 설치되고 상기 제어부에 의해 동작하는 피니언 및, 상기 대차의 주행방향을 기준으로 피벗지점을 매개로 전후방향으로 선회 가능하도록 상기 피니언에 치합되는 원호기어를 갖추고서 상기 용접 토치를 연동시키는 회전판 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the inclination adjustment unit is a mounting member fixed in a direction perpendicular to the bogie, a pinion installed on the mounting member and operated by the controller, and the pivot point based on the running direction of the bogie It characterized in that it comprises a rotary plate member for interlocking the welding torch by having a circular arc gear meshed with the pinion so as to be able to pivot in a forward and backward direction.
본 발명에 있어, 상기 피벗지점은 상기 원호기어의 하부에서 동일한 곡률로서 상기 회전판 부재에 설치된 원호형 가이드부재와, 상기 마운팅 부재에 대해 축지지되어 상기 원호형 가이드부재의 상/하단부와 각각 구름 접촉하는 가이드 롤러로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the pivot point is an arc-shaped guide member provided on the rotating plate member with the same curvature at the lower portion of the arc-shaped gear, and is axially supported relative to the mounting member, respectively, and makes contact with upper and lower ends of the arc-shaped guide member, respectively. It is characterized by consisting of a guide roller.
본 발명에 있어, 상기 피니언은 상기 마운팅 부재에 대해 지지되는 제1모터로부터 제공되는 회전력을 감속하여 출력하는 제1감속기와 축연결되는 것을 특징으 로 한다.In the present invention, the pinion is characterized in that the shaft is connected to the first reducer for reducing and outputting the rotational force provided from the first motor supported relative to the mounting member.
본 발명은 상기 대차에 설치되고 상기 대차의 주행방향에 대해 상기 용접 토치의 좌우방향과 높이방향의 위치를 각각 조절하는 변위 조절부를 더 포함하고, 상기 변위 조절부는 상기 대차에 수직한 방향으로 설치되는 제1하우징과, 상기 제1하우징에 대해 회전 가능하게 설치되는 제1리드 스크류 및, 상기 제1리드 스크류에 치합되는 너트 블록을 갖춘 고정식 제1슬라이드 기구와; 상기 제1하우징에 대해 수평한 방향으로 이동 가능하게 설치되고 상기 경사 조절부와 연결되는 제2하우징과, 상기 제2하우징에 대해 회전 가능하게 설치되고 상기 너트 블록과 치합하는 제2리드 스크류를 갖춘 이동식 제2슬라이드 기구를 구비하고, 상기 너트 블록은 상기 제1리드 스크류와 상기 제2리드 스크류를 각각 교차하는 방향으로 치합하며, 상기 제1리드 스크류는 상기 제1하우징의 외부로 노출된 제1조절 손잡이에 결합되고, 상기 제2리드 스크류는 상기 제2하우징의 외부로 노출된 제2조절 손잡이에 결합되는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a displacement adjusting unit installed on the trolley and adjusting the positions of the welding torch in the horizontal direction and the height direction with respect to the traveling direction of the trolley, respectively, wherein the displacement adjusting unit is installed in a direction perpendicular to the trolley. A fixed first slide mechanism having a first housing, a first lead screw rotatably mounted relative to the first housing, and a nut block engaged with the first lead screw; A second housing movably installed in a horizontal direction with respect to the first housing and connected to the inclination adjustment unit, and a second lead screw rotatably installed with respect to the second housing and engaged with the nut block. And a movable second slide mechanism, wherein the nut block engages the first lead screw and the second lead screw in an intersecting direction, and the first lead screw is exposed to the outside of the first housing. It is coupled to the adjustment knob, the second lead screw is characterized in that coupled to the second adjustment knob exposed to the outside of the second housing.
본 발명은 상기 경사 조절부에 설치되고 상기 대차의 주행방향에 대해 상기 용접 토치의 좌우방향의 위빙각을 조절하는 위빙 조절부를 더 포함하고, 상기 위빙 조절부는 상기 회전판 부재에 대해 지지되는 제2모터와, 상기 제2모터로부터 제공되는 회전력을 감속하여 전달하는 제2감속기 및, 상기 제2감속기로부터 제공되는 회전력으로 상기 대차의 주행방향을 중심으로 상기 용접 토치를 좌우방향으로 위빙시키는 어댑터를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a weaving control unit installed on the inclination control unit and adjusting the weaving angle in the left and right directions of the welding torch with respect to the traveling direction of the trolley, wherein the weaving control unit is supported by the rotating plate member. And a second reducer for reducing and transmitting the rotational force provided from the second motor, and an adapter for weaving the welding torch in the left and right direction around the traveling direction of the trolley with the rotational force provided from the second reducer. It is characterized by.
본 발명은 상기 모재의 용접부위를 따라 상기 대차의 이동방향을 안내하는 가이드 수단을 더 포함하고, 상기 가이드 수단은 상기 모재의 용접부위를 따라 마그네트의 자성으로 고정 설치되는 레일부재와, 상기 레일부재의 내/외측에 각각 구름 접촉하는 아이들 롤러 및, 상기 아이들 롤러를 장착하고서 상기 대차에 결합되는 연결로드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The invention further comprises a guide means for guiding the moving direction of the trolley along the welded portion of the base material, the guide means is a rail member which is fixed to the magnet of the magnet along the welded portion of the base material and the rail member It is characterized in that the inner and outer rollers in contact with the rollers, respectively, and the connecting rod is coupled to the bogie by mounting the idle rollers.
본 발명에 있어, 상기 아이들 롤러는 상기 연결로드의 일단부에 결합되고, 상기 연결로드의 타단부는 상기 대차에 결합되며, 상기 연결로드와 상기 아이들 롤러는 상기 대차의 주행방향을 기준으로 각각 전/후단부에서 상기 레일부재를 향해 측방향으로 연장되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the idle roller is coupled to one end of the connecting rod, the other end of the connecting rod is coupled to the trolley, and the connecting rod and the idle roller are respectively moved relative to the traveling direction of the trolley. It is characterized in that it is installed to extend laterally toward the rail member at the rear end.
본 발명에 있어, 상기 제어부는 제어모듈로서 상기 대차에 설치되는 기울기 센서모듈로부터 상기 대차의 주행중 상기 모재의 용접부위에 대한 경사도를 실시간으로 검출받아 상기 경사 조절부의 제1모터와 상기 위빙 조절부의 제2모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit receives the inclination of the welding portion of the base material in real time from the inclination sensor module installed in the cart as a control module in real time the first motor of the inclination control unit and the second weaving control unit It is characterized by controlling the operation of the motor.
본 발명에 따른 경사각 조절 기능을 갖춘 자동 용접장치에 의하면, 선박의 건조과정 중 다양한 곡률을 가지는 판재 및 블록 등에 대해 용접 캐리지의 자율 주행에 의한 자동 용접을 수행함에 있어, 캐리지의 주행중 곡개선 부위에 대한 경사도를 실시간으로 검출하고 이를 통해 용접 토치의 경사각을 최적의 상태로 제어함으로써 용접부위에서 용융금속이 처지지 않게 하여 용접 품질을 향상시킬 수 있게 된다. According to the automatic welding device having an inclination angle adjustment function according to the present invention, in performing the automatic welding by the autonomous running of the welding carriage to the plate and the block having various curvatures during the drying process of the ship, to the curvature improvement part of the carriage By detecting the inclination in real time and thereby controlling the inclination angle of the welding torch in an optimal state, it is possible to improve the welding quality by preventing the molten metal from sagging at the welding site.
이때, 모재의 경사도에 따라 결정되는 용접 토치의 경사각은 모재의 경사도에 따른 용접 토치의 다양한 경사각의 조절을 통해 곡개선부위에서 용융금속이 처지지 않도록 하는 최적의 각도 산출로부터 얻어지고, 얻어진 정보는 데이터화하여 저장한 다음 이를 실제 곡부재의 자동 용접시 검출된 경사도에 따라 적용함으로써 용접 토치에 대한 경사각을 최적의 상태로 조절할 수 있게 된다.At this time, the inclination angle of the welding torch determined according to the inclination of the base material is obtained from the calculation of the optimal angle to prevent the molten metal from sagging at the curved line by adjusting various inclination angles of the welding torch according to the inclination of the base material. By storing the data and applying it according to the detected slope during automatic welding of the actual curved member, the inclination angle of the welding torch can be adjusted to an optimal state.
아울러, 본 발명은 대차의 이동을 통한 캐리지의 자율 주행용접을 구현함에 있어 모재의 곡개선 부위를 따라 레일을 설치하고, 설치된 레일을 추종하는 가이드 수단을 이용하여 곡개선 부위를 따라 캐리지가 정확하게 추종할 수 있도록 함으로써 보다 정밀한 용접 작업의 수행을 가능하게 해 준다.In addition, the present invention in the implementation of autonomous driving welding of the carriage through the movement of the trolley, the rail is installed along the curvature of the base material, using the guide means for following the installed rail, the carriage accurately follows the curvature This enables more precise welding operations.
특히, 본 발명은 캐리지의 자율 주행에 따른 곡개선 부위의 자동 용접시 용접 토치의 위빙각을 제어할 수 있어 용접부위에서 용접비드의 돌출을 방지할 수 있게 되므로 용접 품질의 향상을 기대할 수 있게 된다. In particular, the present invention can control the weaving angle of the welding torch during the automatic welding of the curved line according to the autonomous running of the carriage to prevent the protrusion of the welding bead at the welding site can be expected to improve the welding quality.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying exemplary drawings.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 용접장치는 대차(10)와, 상기 대차(10)에 구비되는 변위 조절부, 경사 조절부, 위빙 조절부, 기울기 검출부, 제어부를 포함하여 구성된다. As shown in the drawings, the automatic welding device according to the present invention comprises a
상기 대차(10)는 모재(1)의 용접부위를 따라 이동하고, 상기 대차(10)에 구비된 용접 토치(3)는 모재(1)의 이음부위를 용접시키게 된다. 이를 위해 상기 대 차(10)는 상기 모재(1)의 이음부위를 추종하여 자율 주행하기 위한 주행 동작부를 구비한다. 상기 주행 동작부는 상기 대차(10)에 이동력을 제공하는 회전바퀴(5)와, 상기 회전바퀴(5)에 동력을 제공하는 구동모터(7) 및, 상기 회전바퀴(5)와 상기 구동모터(7) 사이의 동력 전달을 위한 다수의 기어열을 포함한 전동 메커니즘(도시안됨)을 포함한다. The
상기 변위 조절부는 상기 대차(10)에 설치되어 상기 대차(10)의 주행방향(X)에 대해 상기 용접 토치(3)의 좌우방향(Y)과 높이방향(Z)의 위치를 각각 조절하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 상기 변위 조절부는 상기 대차(10)에 수직한 방향으로 설치되는 제1하우징(12a)과, 상기 제1하우징(12a)을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 제1리드 스크류(12b) 및, 상기 제1리드 스크류(12b)에 치합되는 너트 블록(13)을 갖춘 제1슬라이드 기구(12)와; 상기 제1하우징(12a)에 대해 수평한 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제2하우징(14a)과, 상기 제2하우징(14a)을 관통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 너트 블록(13)을 치합하는 제2리드 스크류(14b)를 갖춘 제2슬라이드 기구(14)를 구비한다. The displacement adjusting unit is installed in the
즉, 상기 변위 조절부는 상기 대차(10)에 대해 높이방향(Z)을 따라 수직하게 설치되는 고정식 제1슬라이드 기구(12)와, 상기 제1슬라이드 기구(12)의 제1리드 스크류(12b)에 치합되어 높이방향(Z)으로 이동 가능하게 설치되는 너트 블록(13) 및, 상기 제1슬라이드 기구(12)에 대해 상기 너트 블록(13)을 공유하고서 상기 대차(10)의 좌우방향(Y)을 따라 수평한 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동식 제2슬라이드 기구(14)로 이루어진다. That is, the displacement adjusting unit is a fixed
보다 상세하게는, 상기 너트 블록(13)은 상기 제1슬라이드 기구(12)의 제1리드 스크류(12b)와 상기 제2슬라이드 기구(14)의 제2리드 스크류(14b)를 각각 교차하는 방향으로 치합하게 된다. 이에 따라 상기 제1리드 스크류(12b)의 회전시 상기 너트 블록(13)은 상기 대차(10)의 높이방향(Z)으로 이동하게 되고, 상기 제2리드 스크류(14b)의 회전시 상기 너트 블록(13)은 상기 대차(10)의 좌우방향(Y)으로 이동하게 된다. More specifically, the
이 경우, 상기 제1리드 스크류(12b)는 상기 제1하우징(12a)의 외부에 구비된 제1조절 손잡이(12c)의 수동방식 조작에 따라 회전하게 되고, 상기 제2리드 스크류(14b)는 상기 제2하우징(14a)의 외부에 구비된 제2조절 손잡이(14c)의 수동방식 조작에 따라 회전하게 된다. 또한, 상기 변위 조절부에 있어, 상기 제2하우징(14a)은 상기 경사 조절부와 연결되는 바, 즉 상기 제2하우징(14a)의 일단부는 후술되는 상기 경사 조절부의 제1동력전달기구(32)에 결합된다. In this case, the
상기 경사 조절부는 상기 변위 조절부에 설치되어 상기 대차(10)의 주행방향(X)에 대해 상기 용접 토치(3)의 전후방향의 경사각을 조절하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 상기 경사 조절부는 상기 변위 조절부에 대해 수직한 방향으로 고정되는 마운팅 부재(16)와, 상기 마운팅 부재(16)를 관통하여 상기 제어부에 의해 동작되는 피니언(18) 및, 상기 마운팅 부재(16)의 측부에서 상기 피니언(18)에 치합되는 원호형상의 랙기어에 해당하는 원호기어(20)를 갖추고서 상기 용접 토치(3)를 연동시키는 회전판 부재(22)로 이루어진다. The inclination control unit is installed in the displacement control unit to perform a function of adjusting the inclination angle of the front and rear direction of the
이때, 상기 회전판 부재(22)는 상기 대차(10)의 주행방향(X)을 기준으로 상 기 마운팅 부재(16)와의 사이에서 하단부에 설정된 피벗지점을 중심으로 하여 전후방향으로 선회 가능하게 지지되고, 상기 회전판 부재(22)는 측부에 상기 위빙 조절부를 장착하게 된다. 상기 피벗지점은 상기 원호기어(20)의 하부에서 동일한 곡률로서 상기 회전판 부재(22)에 설치된 원호형상의 가이드 부재(24)와, 상기 마운팅 부재(16)에 대해 축지지되어 상기 원호형 가이드 부재(24)의 상/하단부와 구름 접촉하는 가이드 롤러(26)로 이루어진다. At this time, the rotating
또한, 상기 피니언(18)은 상기 마운팅 부재(16)에 대해 지지되어 상기 제어부의 작업지령에 따라 동작하는 제1모터(28)로부터 제공되는 구동력을 제1감속기(30)를 통해 감속하여 전달받게 되는 데, 상기 제1감속기(30)도 역시 상기 제1모터(28)와 동일하게 상기 마운팅 부재(16)에 의해 견고하게 지지되도록 설치된다. 보다 상세하게, 상기 제1모터(28)는 상기 제1감속기(30)와 축연결되고, 상기 제1감속기(30)는 베벨기어방식의 제1동력전달기구(32)를 매개로 상기 피니언(18)에 축연결되며, 상기 피니언(18)과 상기 베벨기어방식의 제1동력전달기구(32) 사이의 축연결 부위는 상기 마운팅 부재(16)를 관통하게 된다. In addition, the
이에 따라, 상기 제1모터(28)의 구동에 따라 발생된 구동력은 상기 제1감속기(30)를 통해 상기 베벨기어방식의 동력전달기구(32)를 거쳐 상기 피니언(18)에 제공된다. 상기 피니언(18)의 회전시 상기 원호기어(20)와의 치합을 매개로 상기 회전판 부재(22)는 상기 마운팅 부재(16)에 대해 상기 대차(10)의 주행방향(X)을 따라 전후방향으로 선회하게 되고, 상기 회전판 부재(22)의 선회에 따라 상기 위빙 조절부와 함께 상기 용접 토치(3)도 연동되어 상기 모재(1)의 용접부위를 중심으로 전후방향으로 선회하게 된다. Accordingly, the driving force generated by the driving of the
상기 위빙 조절부는 상기 경사 조절부에 설치되어 상기 대차(10)의 주행방향(X)에 대해 상기 용접 토치(3)의 좌우방향(Y)의 위빙각을 조절하는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 위빙 조절부는 상기 제어부의 작업지령에 따라 동작하는 제2모터(34)와, 상기 제2모터(34)로부터 제공되는 회전력을 감속하여 전달하는 제2감속기(36), 상기 제2감속기(36)로부터 제공되는 회전력의 방향을 상기 대차(10)의 주행방향(X)을 중심으로 좌우방향(Y)으로 변환하는 베벨기어방식의 제2동력전달기구(38) 및, 상기 베벨기어방식의 제2동력전달기구(38)와 축결합되고 상기 용접 토치(3)를 장착하는 어댑터(40)를 구비한다. 이때, 상기 제2모터(34)와 상기 제2감속기(36), 상기 베벨기어방식의 제2동력전달기구(38)는 모두 상기 회전판 부재(22)에 의해 지지되도록 설치된다. The weaving control unit is installed on the inclination control unit to perform a function of adjusting the weaving angle of the left and right directions (Y) of the
이에 따라, 상기 제2모터(34)의 구동에 따라 발생된 구동력은 상기 제2감속기(36)를 통해 상기 베벨기어방식의 제2동력전달기구(38)를 거쳐 상기 어댑터(40)에 제공된다. 상기 어댑터(40)의 선회시 상기 용접 토치(3)는 상기 대차(10)의 주행방향(X)을 중심으로 좌우방향(Y)으로 선회하게 되고, 상기 용접 토치(3)의 좌우방향(Y) 선회에 따라 상기 모재(1)의 용접부위에서 위빙이 이루어지게 된다. Accordingly, the driving force generated by the driving of the
상기 기울기 검출부는 상기 대차(10)에 설치되어 상기 모재(1)에 대한 자동 용접을 위한 상기 대차(10)의 자율 주행시 모재(1)의 용접부위에 대한 경사각을 실시간으로 검출하는 기울기 센서모듈(42)에 해당한다. The inclination detection unit is installed on the
상기 제어부는 작업지령을 출력하여 상기 주행 동작부와 상기 위빙 조절부의 동작을 조절하고, 상기 기울기 센서모듈(42)로부터 검출되는 상기 모재(1)의 경사각에 따라 상기 경사 조절부의 동작을 조절하는 제어모듈(44)에 해당한다. 또한, 상기 제어모듈(44)은 용접시 작업자에 의한 각종 작업지령을 입력하기 위한 조작모듈을 함께 구비한다. The control unit outputs a work command to control the operation of the traveling operation unit and the weaving control unit, and the control to adjust the operation of the inclination control unit according to the inclination angle of the base material 1 detected from the
즉, 상기 제어모듈(44)은 상기 주행 동작부에 구비된 구동모터를 동작시켜 상기 회전바퀴(5)의 구동을 통한 상기 대차(10)의 자율 주행을 도모하게 된다. That is, the
또한, 상기 제어모듈(44)은 상기 기울기 센서모듈(42)로부터 검출되는 상기 모재(1)의 용접부위에 대한 경사각을 매개로 상기 경사 조절부와 상기 위빙 조절부의 동작을 각각 적절하게 제어하게 된다. In addition, the
먼저, 상기 제어모듈(44)은 상기 경사 조절부의 제1모터(28)를 동작시켜 상기 피니언(18)과 상기 원호기어(20) 사이의 치합을 통한 상기 회전판 부재(22)의 선회를 매개로 상기 모재(1)에 대한 상기 용접 토치(3)의 경사각을 자유롭게 조절하게 된다. First, the
아울러, 상기 제어모듈(44)은 상기 위빙 조절부의 제2모터(34)를 동작시켜 상기 대차(10)의 주행방향(X)을 기준으로 좌우방향(Y)으로 어댑터(40)를 선회시켜 상기 어댑터(40)에 장착된 용접 토치(3)에 의한 위빙각을 자유롭게 조절하게 된다.In addition, the
한편, 상기 대차(10)는 이동방향을 정방향으로 안내하는 가이드 수단을 더 포함하는 바, 상기 가이드 수단은 상기 대차(10)의 진행방향을 기준으로 전/후단에 각각 측방향으로 연장되도록 설치되는 연결로드(46)와, 상기 연결로드(46)의 종단부에 상호 이격되게 설치된 한 쌍의 아이들 롤러(48)로 이루어진다. On the other hand, the
이때, 상기 아이들 롤러(48)는 상기 모재(1)의 용접부위를 따라 마그네트(50)의 자성을 매개로 고정 설치되는 레일부재(52)의 내/외측에 대해 각각 구름 접촉하게 된다. 도면중 미설명 부호 54는 상기 대차(10)의 운반을 위해 구비된 손잡이 부재이다. At this time, the
이하, 본 발명에 따른 경사각 조절 기능을 갖춘 자동 용접장치의 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the automatic welding device with an inclination angle adjustment function according to the present invention will be described in detail.
먼저, 상기 모재(1)의 용접부위를 따라 상기 레일부재(52)를 마그네트(50)의 자성을 이용하게 설치한다. 이때 상기 레일부재(52)는 상기 대차(10)에 구비된 용접 토치(3)가 상기 모재(1)의 용접부위를 향할 수 있도록 배치한다. First, the
이때, 상기 변위 조절부의 제1슬라이드 기구(12)와 제2슬라이드 기구(14)를 각각 조작하여 상기 모재(1)의 용접부위에 대한 상기 용접 토치(3)의 좌우방향(Y) 및 높이방향(Z)의 위치를 각각 보다 정확하게 조절할 수 있게 된다. At this time, the
이어, 상기 제어모듈(44)에 작업지령을 입력하게 되면, 상기 제어모듈(44)은 상기 기울기 센서모듈(42)을 통해 현재 대차(10)의 주행방향(X)을 따른 모재(1)의 경사도를 실시간으로 검출하여 상기 경사 조절부에 대한 동작을 제어하게 된다.Subsequently, when a work command is inputted to the
즉, 상기 제어모듈(44)은 상기 제1모터(28)에 작업지령을 출력하게 되면, 상기 제1모터(28)는 제1감속기(30)와 제1동력전달기구(32)를 매개로 상기 피니언(18)에 회전력을 전달하게 되고, 상기 피니언(18)에 치합된 원호기어(20)의 이동에 따라 상기 마운팅 부재(16)에 대한 상기 회전판 부재(22)의 선회가 이루어지게 된다. That is, when the
이 과정에서 상기 마운팅 부재(16)에 대한 상기 회전판 부재(22)의 선회는 하단의 피벗지점을 매개로 이루어지는 데, 이는 전술한 바와 같이 상기 회전판 부재(22)에 구비된 원호형 가이드 부재(24)에 대해 상기 마운팅 부재(16)에 구비된 가이드 롤러(26)의 구름 접촉에 의해 구현되는 것이다.In this process, the pivoting of the
이 결과, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모재(1)의 경사도에 부합하여 상기 용접 토치(3)의 전후방향 경사각이 가변적으로 조절될 수 있게 된다. 즉, 상기 대차(10)의 자율 주행에 따른 용접중 상기 모재(1)의 용접부위에 대한 경사도를 상기 기울기 센서모듈(42)을 매개로 실시간으로 검출하고, 검출된 모재의 경사도에 맞춰 상기 용접 토치(3)의 경사각을 최적의 상태로 조절하게 되면 용접부위에서 용융금속이 처지지 않게 되므로 용접의 품질을 향상시킬 수 있게 된다. 이러한 일련의 과정은 상기 모재(1)의 경사각에 부응하여 실시간으로 상기 용접 토치(3)에 대한 경사각을 조절하여 이루어지게 된다. As a result, as shown in FIG. 4, the forward and backward inclination angles of the
즉, 도 5에서 각 용접부위에 대한 종경사각이 0도에서 10도, 20도, 30도인 경우에 있어 각각의 용접부위에 대한 용접비드의 단면형상은 모두 종래와 같이 볼록하게 형성되지 않고 평평하게 형성될 수 있어 용접후 별도의 수정 작업을 수반하지 않게 된다.That is, in the case where the longitudinal inclination angle of each welding part is 0 degrees, 10 degrees, 20 degrees, and 30 degrees in FIG. It does not involve separate modification work after welding.
또한, 상기와 같이 모재(1)의 경사도에 상응하여 용접 토치(3)의 경사각을 적절하게 제어하면서 용접하는 과정중 상기 제어모듈(44)은 상기 위빙 조절부에 대한 제어를 통해 모재(1)의 용접부위에서 적정의 위빙각을 함께 조절할 수 있게 된다. 즉, 상기 제어모듈(44)은 상기 제2모터(34)에 작업지령을 출력하게 되면, 상기 제2모터(34)는 제2감속기(36)와 제2동력전달기구(38)를 매개로 상기 대차(10)의 주행방향(X)에 대해 상기 어댑터(40)를 좌우방향(Y)으로 선회할 수 있게 되므로, 상기 어댑터(40)에 장착된 용접 토치(3)는 상기 모재(1)의 용접부위에 대해 적정의 위빙동작을 수행할 수 있게 된다.In addition, the
아울러, 상기 대차(10)에 의한 자율 주행으로부터 구현되는 자동 용접은 상기 모재(1)의 용접부위를 따라 배치된 레일부재(52)에 대해 구름 접촉을 시행하는 아이들 롤러(48)를 장착한 연결로드(46)에 의해 보다 원활하게 이루어지는 바, 이는 상기 레일부재(52)가 상기 모재(1)의 용접부위를 추종하여 배치되고, 상기 아이들 롤러(48)가 상기 레일부재(52)에 대해 구름 접촉하도록 설치되며, 상기 아이들 롤러(48)는 상기 연결로드(46)를 매개로 상기 대차(10)와 연결되기 때문에 가능한 것이다.In addition, the automatic welding that is implemented from the autonomous running by the
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above with reference to the accompanying drawings for the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited by the above-described specific embodiments, those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs Various modifications and variations are possible within the scope of the spirit and scope of the present invention as set forth below.
도 1은 본 발명에 따른 경사각 조절 기능을 갖춘 자동 용접장치를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing an automatic welding device with an inclination angle adjustment function according to the present invention.
도 2는 도 1의 후방에서 도시한 사시도.FIG. 2 is a perspective view from behind of FIG. 1; FIG.
도 3은 도 2의 요부에 대한 측면도.3 is a side view of the main portion of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 자동 용접장치가 곡판부재의 용접시 용접 토치의 경사각이 변화하는 상태를 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining a state in which the inclination angle of the welding torch is changed when welding the curved member of the automatic welding device of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 자동 용접장치를 이용하여 곡판부재의 용접시 종경사각에 따른 용접부위의 접합상태를 각각 도시한 도면.5 is a view showing a welding state of the welded portion according to the longitudinal inclination angle when welding the curved sheet member using the automatic welding device according to the present invention.
도 6은 종래 자동 용접장치가 곡판부재의 용접시 용접 토치의 경사각이 변화하지 않은 상태를 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining a state in which the inclination angle of the welding torch does not change when the conventional automatic welding device welds the curved sheet member.
도 7은 종래 자동 용접장치를 이용하여 곡판부재의 용접시 종경사각에 따른 용접부위의 접합상태를 각각 도시한 도면.7 is a view showing a welding state of the welded portion according to the longitudinal inclination angle when welding the curved plate member using a conventional automatic welding device.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1-모재 3-용접 토치1-Material 3-Welding Torch
5-회전바퀴 7-구동모터5-wheel 7-drive motor
10-대차 12-제1슬라이드 기구 10-bogie 12-first slide mechanism
13-너트 블록 14-제2슬라이드 기구13-nut block 14-second slide mechanism
16-마운팅 부재 18-피니언16-mounting member 18-pinion
20-원호기어 22-회전판 부재 20-circular gear 22-turn plate member
24-가이드 부재 26-가이드 롤러 24-guide member 26-guide roller
28-제1모터 30-제1감속기28-first motor 30-first reducer
32-제1동력전달기구 34-제2모터 32-1st power transmission mechanism 34-2nd motor
36-제2감속기 38-제2동력전달기구 36-second reduction gear 38-second power transmission mechanism
40-어댑터 42-기울기 센서모듈40-adapter 42-tilt sensor module
44-제어모듈 46-연결로드44-control module 46-connection rod
48-아이들 롤러 50-마그네트 48-child roller 50-magnet
52-레일부재 54-손잡이 부재 52-rail member 54-handle member
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090135138A KR20110078351A (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Automatic welding apparatus with function to adjust inclined angle |
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KR1020090135138A KR20110078351A (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Automatic welding apparatus with function to adjust inclined angle |
Publications (1)
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KR1020090135138A KR20110078351A (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Automatic welding apparatus with function to adjust inclined angle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101399963B1 (en) * | 2012-05-22 | 2014-05-27 | 삼성중공업 주식회사 | Apparatus of automatic welding |
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2009
- 2009-12-31 KR KR1020090135138A patent/KR20110078351A/en not_active Application Discontinuation
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CN108788582A (en) * | 2018-08-09 | 2018-11-13 | 四川华冶电气有限公司 | Angle regulator |
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