KR20110124825A - 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 그 목적은 실린더 커버의 내면에 인코넬 육성 용접을 하기 위한 포켓가공 과정을 로봇을 이용하여 자동화한 포켓 가공용 로봇시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 구성은 가공대상 실린더커버(3)의 내면에 포켓을 가공하는 툴(22)과 가공대상 실린더 커버의 가공 위치 보정과 가공 깊이 보정을 위한 레이저 변위 센서(26)가 장치되어 가공 및 센싱을 하는 가공헤더(2)를 구비한 로봇(1)과; 로봇의 가공 궤적 생성 및 보정 그리고 가공 조건을 반영하여 로봇의 동작을 제어하는 로봇제어기(4) 및 고주파스핀들의 구동, 고주파스핀들에 냉각수를 공급하는 냉각펌프 그리고 레이저 변위 센서의 신호처리를 위한 보조제어기(6);를 포함하여 구성된 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템 및 이를 제어하는 방법을 특징으로 한다.

Description

실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템 및 그 제어방법{The pocket machining robot system for the inconel overlay welding process of a large size engine cylinder cover and control method thereof}

본 발명은 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 자세하게는 다양한 형상과 크기를 가지는 실린더 커버 내면에 인코넬 육성 용접을 위한 포켓 가공을 산업용로봇을 이용하여 자동화한 포켓가공 로봇 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

대형 선박 및 발전에 사용되는 대형 엔진에는 다수개의 실린더-피스톤이 존재하며, 각각의 실린더는 실린더 커버 블록을 가진다.

특히 선박용 엔진의 경우 선박의 크기와 종류에 따라 사용되는 실린더의 타입이 다양하고 각각의 실린더 타입에 따라서 요구되는 실린더 커버의 종류도 다양하다.

실린더 커버는 도 1과 같이 연료 밸브(Fuel valve)에서 연료가 분사되는 노즐을 포함하고 있으며, 연료 분사 부분은 2200℃ 이상의 고온에 노출된다. 따라서 고온에 노출되는 실린더 커버(Cylinder cover) 내면의 특정 부분(포켓 가공부분)은 내열성과 내부식성이 우수한 니켈(Ni) 주성분의 인코넬 육성 용접을 필요로 한다.

참고로 인코넬(inconel)을 설명하면 니켈을 주체로 하여 15%의 크로뮴, 6∼7%의 철, 2.5%의 타이타늄, 1% 이하의 알루미늄·망가니즈·규소를 첨가한 내열합금이다. 내열성이 좋고, 900℃ 이상의 산화기류(酸化氣流) 속에서도 산화하지 않고, 황을 함유한 대기에도 침지되지 않는다. 이와 같이 인코넬은 내열성이 좋고, 900℃ 이상의 산화기류(酸化氣流) 속에서도 산화하지 않고, 황을 함유한 대기에도 침지되지 않는다. 신장(伸長)·인장강도·항복점(降伏點) 등 여러 성질도 600℃ 정도까지 대부분 변화하지 않는 등 기계적 성질에 우수하며, 유기물·염류용액에 대해서도 부식하지 않는다. 따라서 제트기관의 재료, 원자로의 연료용 스프링재, 전열기의 부분품, 고온도계용 보호관, 진공관의 필라멘트 등에 사용된다.

또한 육성용접(Hardfacing or Overlay Welding)은 모재에 약 1mm이상의 두께로 내마모, 내식, 내열성이 우수한 용접금속을 입히는 용접방법이다. 기계부품은 마멸 충격, 침식에 의하여 마모되거나 환경의 영향으로 부식이 발생하여 많은 손실을 보게 되는데 이러한 손실을 감소시키기 위하여 재료의 표면에 내마모 또는 내식재료를 입히는 용접을 말한다.

따라서 인코넬 육성용접이 이루어지도록 실린더 커버 내면에는 다수개의 포켓 공간을 형성해야 한다.

도 2는 실린더 커버의 형상 및 인코넬 용접을 위한 포켓의 형상을 나타내었다. 이와 같은 인코넬 포켓 용접을 위해 사전 공정으로 종래에는 10억 이상의 전용장비로 실린더 커버의 포켓을 가공했는데, 용접을 위한 포켓 가공에 요구되는 정밀도에 비해 시설투자비용이 과도하게 발생하고, 전용장비가 차지하는 면적 또한 넓은 단점을 가지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실린더 커버의 내면에 인코넬 육성 용접을 하기 위한 포켓가공 과정을 로봇을 이용하여 자동화한 포켓 가공용 로봇시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 가공 대상이 되는 실린더 커버 및 포켓의 형상에 대한 CAD 데이터 정보를 이용하여 가공 궤적을 자동으로 생성하고, 생성된 궤적으로 전체 경로(global path)를 따라 로봇이 자동으로 가공하는 포켓 가공 로봇시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 실린더 커버 내면에 및 포켓을 로봇이 자동으로 가공시 발생되는 오차를 보정하기 위해 레이저 변위 센서를 이용하여 지역 경로(local path)를 보정하는 포켓 가공 로봇시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 가공대상 실린더커버의 내면에 포켓을 가공하는 툴과 가공대상 실린더 커버의 가공 위치 보정과 가공 깊이 보정을 위한 레이저 변위 센서가 장치되어 가공 및 센싱을 하는 가공헤더를 구비한 로봇과;

로봇의 가공 궤적 생성 및 보정 그리고 가공 조건을 반영하여 로봇의 동작을 제어하는 로봇제어기; 및

고주파스핀들의 구동, 고주파스핀들에 냉각수를 공급하는 냉각펌프 그리고 레이저 변위 센서의 신호처리를 위한 보조제어기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템을 제공함으로써 달성된다.

또한 본 발명은 상기 가공헤더가 고속회전을 하는 고주파 스핀들과, 고속스핀들의 회전축에 장치된 툴과, 고속스핀들이 고정장치된 헤드 브라켓과, 일측은 헤드브라켓과 일정각도를 가지게 결합고정되고 타측은 로봇의 암과 결합고정된 브라켓 베이스와, 헤드 브라켓과 브라켓 베이스가 일정각도를 가지고 결합되도록 사이에 위치하여 결합된 보강재 그리고 헤드브라켓에 툴과 동일 방향을 가르키도록 설치된 레이저 변위 센서로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 레이저 변위 센서가 데이터를 로봇제어기와 주고 받도록 구성되고, 그 외부에는 레이저 변위 센서로부터의 센서값의 확인을 위해 인디케이터가 별도로 장착된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 다른 실시 형태로 상기 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템을 구비한 후,

로봇의 TCP(Tool Center Point)가 기준 값 이내에서 만족하는지를 체크하는 함과 동시에 가공대상인 실린더 커버와 로봇의 좌표계의 수평도가 기준 값 이내에 있는지를 체크하는 단계와;

TCP 체크 과정이 끝나면 실린더 커버의 중심축이 CAD 데이터로부터 계산된 좌표와 일치하는지 확인 및 보정단계와;

중심축 찾기 단계 후 계산된 n 번째 포켓 가공 궤적으로 로봇이 이동하여 가공 높이를 보정하는 단계와;

이후n 번째 궤적보정 후 콜드런(Cold run)을 통해 이상이 없는 경우 궤적에 따라 가공하는 단계와;

이후 n 회의 반복을 통해 전체 포켓가공 궤적에 대한 보정과 가공을 완료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇의 제어방법를 제공함으로써 달성된다.

또한 본 발명은 상기 중심축을 찾는 단계가 로봇과 실린더 커버와의 중심축간 거리를 CAD 데이터로부터 입력 받아 실린더 커버의 내면을 기준으로 4개의 포인트를 선정하고 4개의 포인트 위치를 이분법으로 찾아내어 이를 통해 원의 중심점을 찾아내는 단계인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 중심축을 찾는 단계에서 로봇이 가지는 오차와 로봇과 실린더 커버와의 세팅 오차 등을 감안하여 실제 중심축의 위치를 레이저 변위 센서를 이용하여 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 대형 엔진의 실린더 커버 내면의 인코넬 육성 용접을 위한 포켓의 가공을 자동화하기 위해 로봇(산업용 로봇)과, 레이저 변위센서 신호처리를 위한 보조제어기 그리고 가공 궤적 및 보정을 위한 주제어기로 구성된 포켓 가공 로봇시스템으로 실린더 커버의 형상 데이터로부터 자동으로 가공 궤적을 형성하고, 레이저 변위센서를 이용하여 형상 데이터를 보정하고 생성된 가공 궤적을 보정하여 가공하고, 가공시 설정된 최적의 가공 조건에 따라 가공 툴이 작업 하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 포켓 가공 로봇시스템은 약 10 억 이상의 전용 가공 장비를 대체하여 생산 원가 절감에 기여할 것으로 판단되며, 향후 당사에서 생산되는 7 개 모델에 대한 다양한 형상과 가공 조건에 대응할 것으로 기대된다.

또한 본 발명에 따른 포켓 가공 로봇시스템을 이용한 실린더 커버 내면의 포켓 가공에 대한 적용성이 검증된 바, 향후 장비 증설과 생산 라인 전체의 레이아웃(Layout) 설계를 도입한다면 실린더 커버의 내면 가공 공정 전체에 대한 생산성 향상 및 원가 절감을 기대할 수 있다는 장점을 가진다.

또한 산업용 로봇을 이용하는 본 시스템의 경우 전용장비가 수행하지 못하는 형태의 가공이 가능하며, 제어 프로그램의 수정으로 적용이 가능하다는 장점을 가진다.

또한 본 시스템의 경우 로봇에 장착된 센서 정보를 이용하여 가공물과 로봇의 상대적인 위치 정보를 자동으로 파악하여 작업을 수행하므로, 전용장비에 비해 작업자의 개입이 상대적으로 적다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 일반적인 엔진내 실린더와 실린더커버의 단면도이고,
도 2는 실린더커버의 형상 및 인코엘 용접을 위한 포켓 형상을 보인 사시도이고,
도 3은 본 발명에 다른 실린더 커버에 포켓 가공용 로봇시스템을 보인 예시도이고,
도 4은 본 발명에 따른 가공헤드의 구성도이고,
도 5는 본 발명의 포켓 가공 로봇시스템의 전체 제어 시스템 구성도이고,
도 6은 본 발명에 따른 포켓 가공 프로세스의 전체 흐름도이고,
도 7, 8은 본 발명에 따른 중심축 찾기에서의 로봇과 실린더 커버와의 자세도이고,
도 9는 본 발명에 따른 중심축 찾기에 사용되는 실린더 커버의 내면의 참조 포인를 보인 예시도이고,
도 10, 11은 본 발명에 따른 포켓 가공 궤적 형상도이고,
도 12는 본 발명에 따라 가공시 부하를 줄이기 위한 각도를 보인 예시도이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 포켓 가공 로봇시스템은 실린더 커버 내면 특정 부위에 인코넬 육성 용접을 위해 다양한 형상과 크기를 가지는 실린더 커버 내면에 산업용로봇을 이용하여 자동으로 포켓 가공을 하는 시스템이다. 이러한 포켓 가공의 자동화를 위하여 적어도 1개의 레이저 변위 센서가 사용되었으며, 포맷 가공 툴을 장착한 고주파 스핀들이 적용되었다. 또한 가공 대상이 되는 실린더 커버 및 포켓의 형상에 대한 CAD 데이터 정보를 이용하여 가공 궤적을 자동으로 생성하고, 생성된 궤적으로 전체 경로(global path)를 따라 로봇이 작업을 수행하도록 구성하였다. 또한 가공시 발생되는 오차를 보정하기 위해 레이저 변위 센서를 이용하여 지역 경로(local path)를 보정하도록 하였다.

본 발명에 따른 포켓 가공을 위한 로봇 시스템이 도 3에 개시되어 있다.

도시된 바와 같이 본 발명을 수행하는 한 실시예에 따른 포켓 가공 로봇시스템의 구성은 가공대상 실린더커버(3)의 내면에 포켓을 가공하는 툴(22)과 가공대상 실린더 커버의 중심축 위치 보정을 위한 레이저 변위 센서(26)가 장치되어 가공 및 센싱을 하는 가공헤더(2)를 구비한 로봇(1)과;

로봇의 가공 궤적 생성 및 보정 그리고 가공 조건을 반영하여 로봇의 동작을 제어하는 로봇제어기(4) 및

고주파스핀들의 구동, 고주파스핀들에 냉각수를 공급하는 냉각펌프 그리고 레이저 변위 센서의 신호처리를 위한 보조제어기(6);를 포함하여 구성된다.

상기 로봇은 다양한 산업용로봇이 사용될 수 있는데 본 발명의 한 실시예에서는 현대중공업㈜에서 생산된 HX400 로봇을 사용하였다. 이 로봇은 400kg의 가반 하중을 가진다. 또한 로봇의 자중은 약 2,000kg 이다. 이 로봇은 다축관절을 가진 로봇으로 각각의 관절과 가공헤더가 장치된 암을 회전시키는 선회축 그리고 신장시키는 실린더를 구비한다. 이와 같은 구성은 산업용 로봇의 일반적인 구성이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 가공 및 센싱을 위한 가공 헤드(2)는 도 4에 도시된 바와 같이 고속회전을 하는 고주파 스핀들(21)과, 고속스핀들의 회전축에 장치된 툴(볼 엔드밀, 22)과, 고속스핀들이 고정장치된 헤드 브라켓(23)과, 일측은 헤드브라켓과 일정각도를 가지게 결합고정되고 타측은 로봇의 암과 결합고정된 브라켓 베이스(25)와, 헤드 브라켓(23)과 브라켓 베이스(25)가 일정각도를 가지고 결합되도록 사이에 위치하여 결합된 보강재(24) 그리고 헤드브라켓에 툴과 동일 방향을 가르키도록 설치된 레이저 변위 센서(26)로 구성되었다.

상기 고주파 스핀들(21)은 최대 6,000rpm의 회전속도와 최대 15.2Nm의 토크를 가진다.

또한 실린더 커버(3)의 중심축 위치 보정과 내면에서의 가공 정밀도 보정을 위해 적용된 상기 레이저 변위 센서(26)는 50~350mm의 측정 범위를 가지며, 측정 영역을 사용자가 설정할 수 있다. 정밀도는 0.1mm를 기준으로 사용하였다.

포켓 가공 로봇시스템의 전체 제어 시스템 구성은 도 5와 같이 로봇 제어기(4)를 메인 제어기로 사용하고 전체 가공 궤적 및 판단을 위한 명령을 담당하게 된다. 또한 고주파스핀들(21) 구동을 위한 인버터와 냉각펌프가 고주파스핀들(21)과 연결이 되며, 레이저 변위 센서(26)는 A/D컨버터에 의한 A/D 변환을 통해서 RS232C 규격을 구비한 통신장치에 의한 통신으로 데이터를 메인 제어기인 로봇제어기(4)와 주고 받도록 하였다. 물론 통신 규격은 이와 다른 다양한 유무선 수단을 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 레이저 변위 센서(26)로부터의 센서값의 확인을 위해 외부에 인디케이터를 별도로 장착하였다.

상기와 같은 포켓가공용 로봇을 이용한 포켓 가공 제어방법을 이하 설명한다.

본 발명에 따른 포켓 가공 프로세스의 전체 흐름도를 도 6에 나타내었다. 먼저 로봇의 TCP(Tool Center Point)가 기준 값(작업 공간 한쪽에 TCP확인을 위한 보조지그를 설치하고, TCP확인을 위해 로봇의 TCP를 보조지그에 위치하였을 때 보조지그와 로봇의 TCP와의 차이 값을 확인) 이내에서 만족하는지를 체크하는 과정을 거친다. 이 과정에서 가공대상인 실린더 커버와 로봇의 좌표계의 수평도가 기준 값 이내에 있는지를 동시에 체크하게 된다.

TCP 체크 과정이 끝나면 실린더 커버의 중심축이 CAD 데이터로부터 계산된 좌표와 일치하는지 확인 및 보정과정을 거친다.

이후 계산된 n 번째 가공된 포켓 궤적으로 로봇이 이동하게 되고 가공 높이를 보정하게 된다.

n 번째 궤적보정 후 콜드런(Cold run, 시운전)을 통해 이상이 없는 경우 궤적을 따라 가공을 시작하게 된다.

이렇게 n 회의 반복을 통해 전체 포켓 가공 궤적에 대한 보정과 가공을 완료하면 작업이 끝나게 된다.

보다 구체적으로 본 발명에 따른 포켓가공을 위한 궤적 생성 및 가공 단계를 살펴본다.

먼저 중심축 찾기 단계를 살펴본다.

로봇(1)과 실린더 커버와(3)의 중심축간 거리는 CAD 데이터로부터 입력 받아 계산)하여 전체 궤적 생성에 사용한다. 여기서 계산은 로봇제어기가 CAD 데이터를 입력받아 로봇제어기 내에서 계산을 수행한다. 또한 이때 CAD 데이터 입력은 외부 PC 또는 저장장치 등과 LAN 또는 RS232C와 같은 통신을 이용하여 이뤄진다.

또한 이때, 로봇(1)이 가지는 오차와 로봇(1)과 실린더 커버(3)와의 세팅 오차 등을 감안하여 실제 중심축의 위치를 레이저 변위 센서(26)를 이용하여 보정해야 한다.

중심축 찾기에서의 로봇과 실린더 커버와의 자세를 도 7 및 8에 나타내었다. 도 7에 도시된 ② 자세의 경우 내경이 작은 실린더 커버의 경우 불가능하다. 따라서 ①의 자세를 이용하여 중심축 찾기를 실행하였다. 이 경우는 레이저 변위 센서(26)의 거리 값을 직접 이용하지 못하고 이분법(bisection method)을 이용하여 경계점을 찾아가는 방법을 적용하였다.

도 9에 나타난 것과 같이 실린더 커버의 내면을 기준으로 4개의 포인트를 선정하고 4개의 포인트 위치를 이분법으로 찾아내어 이를 통해 원의 중심점을 찾아낸다.

측정을 시작한 기준 포인트를 생성하기 위한 중심 좌표는 CAD 데이터로부터 획득할 수 있으며, 도 9의 기준점 P_C로부터 P₁으로의 반경 벡터를 다음 식 1과 같이 정의할 수 있다.

(식 1)

여기서 r_cylinder은 실린더 커버의 내경이다.

(식 2)

(식 3)

여기서, Θ는 z 축을 기준으로 반시계 방향으로 측정된 각도를 말한다. 식 2 와 같이 반경벡터를 변환하여 중심점 P_C를 더하여 측정 위치 좌표를 다음 식 4와 같이 얻을 수 있다.

(식 4)

식 4 와 같이 계산된 4 개의 측정 기준 포인트에서 개별적으로 이분법을 적용하여 새로운 P_i를 생성하고 이렇게 보정된 P_i를 이용하여 다음 식 5와 같이 보정된 중심점을 찾을 수 있다.

(식 5)

여기서, z 는 중심점의 좌표를 그대로 사용한다.

또한 포켓 가공 궤적의 생성을 살펴보다.

도 10에 나타난 것과 같이 가공 형상은 부채꼴 모양을 하고 있으며, 실린더 커버(3)의 모델에 따라서 G1 부터 G3 까지 2~3 개의 포켓이 존재한다. 또한 개별 포켓의 위치 및 형상 데이터(Θ1, Θ2, Θ3, r1, r2)는 CAD 데이터로부터 주어진다. 이때, 개별 포켓 Gi 의 가공 시작위치 P1 은 다음 식 6과 같이 구할 수 있다.

(식 6)

여기서, 식 6 의 좌변의 R₁ 은 Pc로부터 P₁ 까지의 반경벡터이고, 우변의 R₁ 은 식 1로부터 구할 수 있다.

(식 7)

(식 8)

도 11에 나타난 것과 같이 곡선 가공 궤적을 형성하기 위해서는 3 개의 포인트가 필요하며, 식 7과 같이 P2 와 P3를 계산할 수 있다.

개별 포켓(Gi)의 1 차 가공 궤적 P1-P2-P3 를 가공한 이후 P3 에서 Pc를 향하는 방향으로 지정된 간격(d)에 해당하는 만큼 쉬프트 시켜서 P6을 생성한다. 같은 방법으로 P2→P5, P1→P4를 생성시킬 수 있다. 이러한 방법으로 반경 r2에 해당하는 위치까지의 가공궤적을 모두 완성할 수 있다. 여기서 간격 d는 CAD정보로부터 가공 진행거리를 1회 가공 거리로 나누어서 결정한다.

또한 본 발명에 따른 가공 테스트 결과 실린더커버의 포켓 가공 면에 대해서 가공헤더(2)의 툴(22)이 수직한 자세로 가공하는 것보다 도 12와 같이 가공진행 방향으로 드래그(drag) 자세가 되도록 각도 ψ를 이루는 것이 가공 부하를 줄이는데 유리하다. 바람직하게는 상기 궤적 가공시 툴이 가공면에 대하여 진행방향으로 가공 각도 15도, 가공 깊이 2mm, 가공 속도 5mm/sec에서 10mm/sec의 가공 조건으로 가공하는 것이 좋다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 로봇 (2) : 가공헤더
(3) : 실린더커버 (4) : 로봇제어기
(6) : 보조제어기 (21) : 고주파 스핀들
(22) : 툴 (23) : 헤드 브라켓
(24) : 보강재 (25) : 브라켓 베이스
(26) : 레이저 변위 센서

Claims (6)

1. 가공대상 실린더커버(3)의 내면에 포켓을 가공하는 툴(22)과 가공대상 실린더 커버의 가공 위치 보정과 가공 깊이 보정을 위한 레이저 변위 센서(26)가 장치되어 가공 및 센싱을 하는 가공헤더(2)를 구비한 로봇(1)과;
   로봇의 가공 궤적 생성 및 보정 그리고 가공 조건을 반영하여 로봇의 동작을 제어하는 로봇제어기(4); 및
   고주파스핀들의 구동, 고주파스핀들에 냉각수를 공급하는 냉각펌프 그리고 레이저 변위 센서의 신호처리를 위한 보조제어기(6);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가공헤더(2)는 고속회전을 하는 고주파 스핀들(21)과, 고속스핀들의 회전축에 장치된 툴(볼 엔드밀, 22)과, 고속스핀들이 고정장치된 헤드 브라켓(23)과, 일측은 헤드브라켓과 일정각도를 가지게 결합고정되고 타측은 로봇의 암과 결합고정된 브라켓 베이스(25)와, 헤드 브라켓(23)과 브라켓 베이스(25)가 일정각도를 가지고 결합되도록 사이에 위치하여 결합된 보강재(24) 그리고 헤드브라켓에 툴과 동일 방향을 가르키도록 설치된 레이저 변위 센서(26)로 구성된 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 레이저 변위 센서(26)는 데이터를 로봇제어기(4)와 주고 받도록 구성되고, 그 외부에는 레이저 변위 센서(26)로부터의 센서값의 확인을 위해 인디케이터가 별도로 장착된 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템.
   
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한항에 따른 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇 시스템을 구비한 후,
   로봇의 TCP(Tool Center Point)가 기준 값 이내에서 만족하는지를 체크하는 함과 동시에 가공대상인 실린더 커버와 로봇의 좌표계의 수평도가 기준 값 이내에 있는지를 체크하는 단계와;
   TCP 체크 과정이 끝나면 실린더 커버의 중심축이 CAD 데이터로부터 계산된 좌표와 일치하는지 확인 및 보정단계와;
   중심축 찾기 단계 후 계산된 n 번째 포켓 가공 궤적으로 로봇이 이동하여 가공 높이를 보정하는 단계와;
   이후n 번째 궤적보정 후 콜드런(Cold run)을 통해 이상이 없는 경우 궤적에 따라 가공하는 단계와;
   이후 n 회의 반복을 통해 전체 포켓가공 궤적에 대한 보정과 가공을 완료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇의 제어방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 중심축을 찾는 단계는 로봇(1)과 실린더 커버와(3)의 중심축간 거리를 CAD 데이터로부터 입력 받아 실린더 커버의 내면을 기준으로 4개의 포인트를 선정하고 4개의 포인트 위치를 이분법으로 찾아내어 이를 통해 원의 중심점을 찾아내는 단계인 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇의 제어방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 중심축을 찾는 단계에서 로봇(1)이 가지는 오차와 로봇(1)과 실린더 커버(3)와의 세팅 오차 등을 감안하여 실제 중심축의 위치를 레이저 변위 센서(26)를 이용하여 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더 커버 인코넬 용접을 위한 포켓 가공용 로봇의 제어방법.
   
   
   
   
   

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