KR20120060659A - Articulated welding robot - Google Patents

Articulated welding robot Download PDF

Info

Publication number
KR20120060659A
KR20120060659A KR1020100122272A KR20100122272A KR20120060659A KR 20120060659 A KR20120060659 A KR 20120060659A KR 1020100122272 A KR1020100122272 A KR 1020100122272A KR 20100122272 A KR20100122272 A KR 20100122272A KR 20120060659 A KR20120060659 A KR 20120060659A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
articulated
weight
arm
articulated arm
welding
Prior art date
Application number
KR1020100122272A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101486098B1 (en
Inventor
박정용
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR20100122272A priority Critical patent/KR101486098B1/en
Publication of KR20120060659A publication Critical patent/KR20120060659A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101486098B1 publication Critical patent/KR101486098B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE: An articulated welding robot is provided to move an articulated arm unit in a three-dimensional space by regulating the height of the articulated arm unit from the floor using a column part which is vertically extended by a hydraulic cylinder. CONSTITUTION: An articulated welding robot comprises a gantry unit(2), a welding tool unit(3), and a control unit(4). The gantry unit comprises a laterally moving body(10), a rail part(21), a column part(22), and a longitudinally moving body(23). An arm base(11) supporting the lateral rotation of an articulated arm unit(1) is installed in the laterally moving body. The rail part guides the movement of the laterally moving body. The column part separates the rail part from the floor and keeps the rail part horizontal. The longitudinally moving body moves the column part in the direction vertical to the extended direction of the rail part. A welding tool is installed on the operating end of the articulated arm unit. The control unit controls the gantry unit, the articulated arm unit, and the welding tool.

Description

다관절 용접 로봇{ARTICULATED WELDING ROBOT}Articulated Welding Robot {ARTICULATED WELDING ROBOT}

본 발명은 6축 수직 다관절 용접 로봇을 이동가능한 갠트리(gantry)에 결합하여 용접 로봇 자체의 3차원 공간이동이 가능한 것으로서, 단일 로봇의 작동 범위를 비약적으로 확대시킴으로써 로봇 수를 줄일 수 있도록 한 용접 로봇에 관한 것이다.The present invention is a three-dimensional space movement of the welding robot itself by combining a six-axis vertical articulated welding robot with a movable gantry, the welding to reduce the number of robots by dramatically expanding the operating range of a single robot It's about robots.

다관절 용접 로봇은, 6축 수직 다관절 로봇의 선단부에 엔드 이펙터로서으로 용접 툴을 장착하여, 공간 내의 임의의 위치에서 임의의 자세를 취할 수 있어 무인 용접작업을 가능하게 한다.The articulated welding robot attaches a welding tool as an end effector to the tip end of the 6-axis vertical articulated robot, and can take an arbitrary posture at any position in the space, thereby enabling unattended welding work.

이렇게 공간 내에서 임의의 자세를 취하기 위해서는, 공간 내에 위치를 나타내는 X, Y, Z좌표의 3개 자유도와, 경사 각도를 나타내는 롤링(rolling, X축 회전), 피칭(pitching, Y축 회전), 요잉(yawing, Z축 회전)의 3개 자유도를 합해, 6개의 자유도가 필요하다. 이를 확보하기 위해 다관절 로봇은 6개의 관절을 갖고 있는 경우가 많다.In order to take an arbitrary position in the space in this way, three degrees of freedom of X, Y, and Z coordinates indicating the position in the space, rolling (X-axis rotation), pitching (Y-axis rotation), In addition to the three degrees of freedom of yawing (Z-axis rotation), six degrees of freedom are required. To ensure this, articulated robots often have six joints.

이러한 다관절 용접 로봇은 반복적이고 위험한 작업을 높은 정밀도와 높은 생산성으로 실현하는데, 차량 또는 철도차량의 제조라인에서 용접 로봇을 적용하는 경우에는, 차량 양측에, 고정되거나 레일 안내에 의한 이동이 가능한 복수의 다관절 용접 로봇이 나열되어 작업 레시피에 의거하여 소정의 용접 지점에 소정의 용접 조건을 만족시키는 작업을 하게 된다.This articulated welding robot realizes repetitive and dangerous work with high precision and high productivity. When a welding robot is applied in a manufacturing line of a vehicle or a railway vehicle, a plurality of joint robots can be fixed on both sides of the vehicle or can be moved by rail guide. The multi-joint welding robots of are listed and work to satisfy the predetermined welding condition at the predetermined welding point based on the working recipe.

그런데, 이러한 다관절 용접 로봇의 구성은 소품종 다량 생산이나, 전용 제조라인에 적용함에는 적합하나, 철도차량과 같은, 비교적 크기가 크고, 소량 다품종 생산의 제품일 경우에는, 모델을 바꾸면서 제조라인을 재구성함에 있어서 제조 비용이 높아지고, 이것이 제품가격에도 반영되어, 경쟁력 저하로 이어진다.By the way, the configuration of the articulated robot is suitable for mass production of small parts or for application to a dedicated manufacturing line. In restructuring, the manufacturing cost is higher, which is reflected in the product price, leading to a lower competitiveness.

따라서, 다품종 소량 생산에 유리한 다관절 용접 로봇이 요구된다. Therefore, there is a need for a multi-joint welding robot that is advantageous for producing small quantities of multi-products.

본 발명은 이러한 요구에 만족시키기 위해 안출된 것으로, 다관절 용접 로봇 자체의 공간이동을 가능하게 하기 위해, 6축 수직 다관절 용접 로봇에 3축 상으로의 이동수단이 추가되어 총 9축의 수직 다관절 용접 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to satisfy this demand, and in order to enable the space movement of the articulated welding robot itself, a movement means on three axes is added to the six-axis vertical articulated welding robot to add a total of nine axes. An object of the present invention is to provide a joint welding robot.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 다관절 아암부의 측방 회전을 지지하는 아암 베이스(arm base)가 장착되는 횡방향 이동체와, 상기 횡방향 이동체의 이동을 안내하는 레일부와, 상기 레일부가 수평을 유지하며 바닥으로부터 이격되도록 레일부의 양단에 각각 결합되는 기둥부와, 상기 기둥부의 기저에 장착되어 기둥부를 상기 레일부의 연장방향에 대해 수직인 방향으로 이동시키는 전후방 이동체를 포함하는 갠트리(gantry)부와, 상기 다관절 아암부의 작동 선단에 장착되는 용접 툴(tool)부와, 상기 갠트리, 상기 다관절 아암부, 그리고 상기 용접 툴부의 작동을 제어하는 제어부로 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention is a transverse movable body equipped with an arm base (arm base) for supporting the lateral rotation of the articulated arm portion, a rail portion for guiding the movement of the lateral movable body, and the rail portion A gantry comprising a pillar portion coupled to both ends of the rail portion so as to be horizontally spaced apart from the floor, and a front and rear movable body mounted on the base of the pillar portion to move the pillar portion in a direction perpendicular to the extending direction of the rail portion ( and a control tool for controlling the operation of the gantry, the articulated arm part, and the welding tool part, which is mounted on an operation tip of the articulated arm part.

또한, 상기 기둥부는 유압실린더를 구비하여 연직방향으로 신축가능하다.In addition, the pillar portion is provided with a hydraulic cylinder is stretchable in the vertical direction.

또한, 상기 용접 툴부는 스팟 용접 건(spot welding gun)이다.The welding tool portion is also a spot welding gun.

또한, 상기 다관절 아암부는 6축 수직 다관절 로봇으로서, 수평한 아암 베이스(arm base)와, 상기 아암 베이스에 횡방향 회전이 가능하게 결합되는 숄더(shoulder)부와, 상기 숄더부의 선단에 그 일단이 전후방으로 관절연결된 엘보(elbow)부와, 상기 엘보부의 타단에 그 일단이 전후방으로 관절연결된 포어 아암(forearm)부와, 상기 포어 아암부의 둘레방향으로 피봇가능하게 내장되는 그 일단이 포어 아암부의 타단에 노출되는 피봇 칼럼(pivot column)과, 상기 피봇 칼럼의 일단에 그 일단이 전후방으로 관절연결되고, 그 타단이 둘레방향으로 회동하는 리스트(wrist)부로 이루어진다.In addition, the articulated arm part is a six-axis vertical articulated robot, which has a horizontal arm base, a shoulder part coupled to the arm base so as to be transversely rotatable, and a front end of the shoulder part. An elbow portion whose one end is articulated forward and backward, a fore arm portion whose one end is articulated forward and backward at the other end of the elbow portion, and one end of which is pivotably embedded in the circumferential direction of the fore arm portion; It consists of a pivot column exposed at the other end of the part, and a wrist part whose one end is articulated forward and backward to one end of the pivot column and the other end is rotated in the circumferential direction.

또한, 상기 다관절 아암부는 상기 용접 툴부와 반대인 그 후방에 밸런스 웨이트(balance weight)부를 더 구비한다.The articulated arm portion further includes a balance weight portion at the rear thereof opposite to the welding tool portion.

또한, 상기 밸런스 웨이트부는, 무게추와, 이 무게추로부터 한쪽으로 뻗는 웨이트 로드로 형성되고, 상기 포어 아암부의 상기 일단으로부터 상기 리스트와 반대인 방향으로 돌출된 연장 돌출부와, 상기 연장 돌출부에 전후방으로 관절연결되는 연결 로드부와, 상기 엘보부의 상기 일단에, 상기 포어 아암부와 반대인 방향으로 돌출되되, 엘보부의 길이방향에 대해 수직인 방향으로 돌출되는 수직 돌출부가 형성된 상태에서, 상기 웨이트 로드의 일측 단부가 상기 수직 돌출부에 전후방으로 관절연결되고, 이 관절연결지점으로부터 상기 무게추쪽으로 이격된 지점에서 상기 연결 로드부가 회동가능하게 연결된 것으로 이루어지며, 상기 다관절 아암부가 작동시에, 상기 용접 툴부가 상기 아암 베이스로부터 멀어질수록 상기 무게추가 상기 엘보부로부터 멀어지고, 상기 용접 툴부가 상기 아암 베이스에 근접할수록 상기 무게추가 상기 엘보부에 근접한다.The balance weight portion is formed of a weight, a weight rod extending to one side from the weight, an extension protrusion projecting from the one end of the forearm portion in a direction opposite to the wrist, and forward and backward on the extension protrusion. The connecting rod portion is articulated and the one end of the elbow portion, protruding in the direction opposite to the forearm portion, the vertical projection protruding in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the elbow portion is formed, One end is articulated forward and backward to the vertical protrusion, and the connecting rod part is rotatably connected at a point spaced from the articulation point toward the weight, and when the articulated arm part is operated, the welding tool As the further away from the arm base, the weight is added from the elbow. Is air, the more added the welding tool proximate to the arm close to the base and adding the weight of the elbow portion.

본 발명의 다관절 용접 로봇은, 종래의, 용접 대상물을 중심으로 예컨대 좌우로 각각의 작업영역이 한정된 2대 이상 다관절 용접 로봇을 한대 또는 적은 대수의 다관절 용접 로봇으로 대체할 수 있고, 아울러, 모델 변경시 추가적인 제조라인의 재구성 없이 탄력적인 운용을 가능케하여 특히, 다품종 소량의 제품생산시의 제조비용을 획기적으로 저감할 수 있게 된다.The articulated welding robot of the present invention can replace a conventional art, two or more articulated welding robots, each of which has a limited working area on the left and right, for example, with one or a small number of articulated welding robots. In addition, when the model is changed, it is possible to flexibly operate without reconfiguring additional manufacturing lines, and in particular, it is possible to drastically reduce the manufacturing cost in the production of small quantities of various products.

도 1은 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 다관절 용접 로봇을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 다관절 용접 로봇이 바닥면으로부터 상승한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 웨이트 밸런스부가 전개된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 웨이트 밸런스부가 수축된 상태를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a multi-joint welding robot according to an embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the articulated welding robot of FIG. 1 is lifted from a bottom surface. FIG.
3 is a perspective view showing a state where the weight balance unit is deployed.
4 is a perspective view showing a state in which the weight balance portion is contracted.

이하, 본 발명이 바람직하게 적용된 실시예에 대해 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment to which the present invention is applied will be described in detail.

도 1은 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 다관절 용접 로봇을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a multi-joint welding robot according to an embodiment to which the present invention is applied.

본 실시예의 다관절 용접 로봇은 다관절 아암부(1)와, 이 다관절 아암부(1)의 선단에 엔드 이펙터(end-effector)로서 부착된 용접 툴부(3)와, 다관절 아암부(1) 전체의 공간이동을 가능하게 하는 갠트리부(2)로 구성된다.The articulated welding robot of the present embodiment includes a articulated arm portion (1), a welding tool portion (3) attached to the distal end of the articulated arm portion (1) as an end effector, and an articulated arm portion ( 1) It is composed of a gantry (2) to enable the movement of the entire space.

본 실시예의 다관절 아암부(1)는 6개의 관절로 이루어지는데, 이에 대해 설명하면, 먼저, 수평 받침대 역할을 하는 아암 베이스(arm base, 11)에 지지되어 요잉 회전이 가능하게 숄더(shoulder)부(12)가 결합된다. 이어서, 상기 숄더부(12)의 상부 선단(121)에는, 긴 형상의 엘보(elbow)부(13)의 일단(一端)이 관절연결되어, 상기 엘보부(13)는 관절연결지점에서 롤링 회전하여 전후방으로 접고 펴기를 한다.The articulated arm part 1 of the present embodiment is composed of six joints, which will be described below. First, a shoulder is supported by an arm base 11 serving as a horizontal support to allow yawing rotation. The part 12 is combined. Subsequently, one end of the elbow portion 13 having an elongated shape is articulated to the upper end 121 of the shoulder portion 12, and the elbow portion 13 is rolled at the joint connection point. And fold and straighten it forward and backward.

이어서, 상기 엘보부(13)의 타단(131)에는 포어 아암(forearm)부(14)의 일단이 전후방으로 관절연결되어 관절연결지점에서 롤링 회전하여 전후방으로 접고 펴기를 하고, 한편으로 상기 포어 아암부(14) 내부에는 피봇 칼럼(pivot column, 15)의 둘레방향으로 피봇가능하게 내장되어 엔드 이펙터의 피칭 회전을 가능하게 한다. Subsequently, one end of the forearm part 14 is articulated forward and backward at the other end 131 of the elbow part 13 to be rolled and rotated at the joint connection point to fold back and forth, and on the other hand, the forearm The arm 14 is pivotably embedded in the circumferential direction of the pivot column 15 to enable pitching rotation of the end effector.

상기 피봇 칼럼(15)은 상기 포어 아암부(14)의 타단으로부터 그 일단이 노출되며, 이 노출된 피봇 칼럼(15)의 일단(151)에 리스트(wrist)부(16)의 일단이 관절연결되어 관절연결지점에서 롤링 회전하여 전후방으로의 접고 펴기가 가능하게 된다. 그리고, 상기 리스트부(16)의 타단(161)은 둘레방향으로 피칭 회전이 가능하며, 여기에 다양한 엔드 이펙터가 장착된다.One end of the pivot column 15 is exposed from the other end of the forearm portion 14, and one end of the wrist portion 16 is articulated to one end 151 of the exposed pivot column 15. It is possible to fold and unfold forward and backward by rolling rolling at the joint connection point. The other end 161 of the wrist part 16 can be pitched in the circumferential direction, and various end effectors are mounted thereon.

한편, 상기 다관절 아암부(1)는 작동시에 전방으로 전개되어, 상기 용접 툴부(3)가 상기 아암 베이스(11)로부터 멀어질수록 무게 중심이 전방으로 이동되며, 여기에 요잉 회전이 부가되면, 더욱 전방으로 무게 중심이 쏠리게 되어, 상기 아암 베이스(11)와 상기 숄더부(12)의 연결구조에 상당한 하중이 부가된다. On the other hand, the articulated arm portion 1 is deployed forward in operation, and as the welding tool portion 3 moves away from the arm base 11, the center of gravity moves forward, where yawing rotation is added. As a result, the center of gravity is further moved forward, and a significant load is added to the connection structure of the arm base 11 and the shoulder portion 12.

따라서, 상기 다관절 아암부(1)에는 상기 용접 툴부(3)와 반대인 그 후방에 밸런스 웨이트(balance weight)부(17)를 구비하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the said articulated arm part 1 is equipped with the balance weight part 17 in the back opposite to the said welding tool part 3.

도 3은 웨이트 밸런스부가 전개된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 웨이트 밸런스부가 수축된 상태를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a state in which the weight balance unit is deployed, and FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which the weight balance unit is contracted.

상기 밸런스 웨이트부(17)의 구성에 대해 설명하면, 상기 포어 아암부(14)의, 상기 리스트(16)와 상반되는 방향의 타단에 연장 돌출부(141)가 형성되고, 이 연장 돌출부(141)의 단부에, 연결 로드부(171)의 일단이 관절연결되어 이 관절연결지점으로 중심으로 다관절 아암(1)의 후방쪽으로 연결 로드부(171)가 접고 펴기 동작을 하게 된다.The configuration of the balance weight portion 17 will be described. An extension protrusion 141 is formed at the other end of the forearm portion 14 in a direction opposite to the wrist 16, and the extension protrusion 141 is provided. At an end of the joint rod 171, one end of the joint rod 171 is articulated so that the joint rod 171 is folded and unfolded toward the rear of the articulated arm 1 around the joint joint.

그리고, 상기 숄더부(12)와 관절연결된 일단에서 상기 엘보부(13)의 후방으로, 엘보부(13)의 길이방향에 대해 수직인 방향으로 돌출되는 수직 돌출부(도시 생략)가 형성된다.In addition, a vertical protrusion (not shown) is formed to protrude in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the elbow portion 13 to the rear of the elbow portion 13 at one end jointly connected to the shoulder portion 12.

여기서, 무게추(173)와, 이 무게추(173)로부터 한쪽으로 연장형성된 웨이트 로드(174)가 일체로 형성된 밸런스 웨이트부(17)가 다관절 아암부(1) 후방에 장착되는데, 상기 수직 돌출부에 상기 웨이트 로드(174)의 단부가 전후방으로 회동가능하게 연결되고, 이 관절연결지점으로부터 무게추(173)쪽으로 향하는 상기 웨이트 로드(174) 상에, 상기 연결 로드부(171)의 타단이 전후방으로 회동가능하게 연결된다.Here, the weight 173 and the balance weight 17 formed integrally with the weight rod 174 extending from the weight 173 to one side are mounted to the rear of the articulated arm 1, and the vertical An end of the weight rod 174 is rotatably connected to the protruding portion in a forward and backward direction, and the other end of the connecting rod portion 171 is formed on the weight rod 174 that is directed toward the weight 173 from this joint connection point. It is rotatably connected back and forth.

도 3 및 도 4에 도시된 상기 엘보부(13)는 좌우로 분할된 형태인데, 이러한 형태에서는 상기 수직 돌출부를 형성하는 대신에 상기 웨이트 로드(174)를, 상기 엘보부(13)의 아래 관절 중심인 엘보 회전축에 공회전 가능하게 연결하는 것이 바람직하다.The elbow portion 13 shown in FIGS. 3 and 4 is divided into left and right, and in this form, instead of forming the vertical protrusion, the weight rod 174 is connected to the lower joint of the elbow portion 13. It is preferable to connect to the elbow rotation shaft which is the center so as to be idling.

이와 같이 구성하면, 다관절 아암부(1)의 전방에서 각 아암들이 접고 펴기를 할 때, 다관절 아암(1)의 후방에서도 상기 밸런스 웨이트부(17)의 접고 펴기가 동시에 이루어진다.In such a configuration, when the arms are folded and unfolded in front of the articulated arm part 1, the balance weight part 17 is folded and unfolded simultaneously at the rear of the articulated arm 1.

더 구체적으로 설명하면, 상기 다관절 아암부(1)의 작동 중에, 상기 용접 툴부(3)가 상기 아암 베이스(11)로부터 멀어지면 이에 연동해서 상기 밸런스 웨이트부(17)는 상기 엘보부(13)로부터 멀어지고, 상기 용접 툴부(3)가 상기 아암 베이스(11)에 접근하면 이에 연동해서 상기 밸런스 웨이트부(17)가 상기 엘보부(13)에 근접하게 되며, 상기 아암 베이스(11) 상에서 상기 숄더부(12)가 고속으로 선회할 때에 그에 상응하여 상기 밸런스 웨이트부(17)에 원심력이 작용하게 된다. 따라서, 다관절 아암부(1)의 작동 중에 전체 무게 중심이 상기 아암 베이스(11)의 둘레 범위 내에 있게 되어 다관절 아암부(1)가 전도되지 않게 된다. More specifically, during the operation of the articulated arm portion 1, when the welding tool portion 3 moves away from the arm base 11, the balance weight portion 17 interlocks with the elbow portion 13. When the welding tool part 3 approaches the arm base 11, the balance weight 17 moves closer to the elbow part 13 in conjunction with the welding tool part 3, and on the arm base 11. When the shoulder portion 12 rotates at high speed, centrifugal force is applied to the balance weight portion 17 correspondingly. Therefore, during operation of the articulated arm portion 1, the entire center of gravity is within the circumferential range of the arm base 11 so that the articulated arm portion 1 is not inverted.

한편, 상기 다관절 아암부(1) 전체는 공간이동이 가능한데, 이를 가능하게 하는 것이 갠트리(gantry)부(2)이다.On the other hand, the entire articulated arm portion (1) is possible to move the space, it is the gantry (gantry) portion (2) to enable this.

상기 갠트리부(2)는 전체적으로 가교형상을 가지며, 수평한 상부면에는 레일부(21)가 형성되어 있어, 이 레일부(21) 상으로 상기 아암 베이스(arm base)가 일체로 장착된 횡방향 이동체(10)가 왕복이동하게 된다.The gantry portion 2 has a cross-sectional shape as a whole, and a rail portion 21 is formed on a horizontal upper surface, and the arm base is integrally mounted on the rail portion 21 in a transverse direction. The movable body 10 is reciprocated.

그리고, 상기 레일부(21)는 바닥으로부터 일정 높이만큼 이격되도록 기둥부(22)에 의해 지지되는데, 이 기둥부(22)가 레일부(21)의 양단에 연결되어 있어, 횡방향 이동체(10)의 작동 범위가 레일부(21)의 전 길이에 이르도록 함으로써, 상기 다관절 아암부(1)는 레일부(21)의 끝단 주위에서도 가능하여, 갠트리부(2) 둘레 전역을 다관절 아암부(1)의 작업영역으로 할 수 있다.In addition, the rail portion 21 is supported by the pillar portion 22 so as to be spaced apart from the bottom by a predetermined height, the pillar portion 22 is connected to both ends of the rail portion 21, the transverse moving body 10 By allowing the operating range of N to reach the full length of the rail portion 21, the articulated arm portion 1 can also be around the end of the rail portion 21, so that the entire circumference of the gantry portion 2 can be It can be set as the working area of the arm 1.

한편, 상기 기둥부(22)의 바닥쪽 기저에는 상기 레일부(21)의 연장방향에 대해 수직인 방향으로 갠트리부(2) 전체를 이동시킬 수 있는 전후방 이동체(23)가 구비될 수 있으며, 이 전후방 이동체(23)의 차륜을 풀리 형태로 하고, 바닥면에 이에 대응하는 바닥 레일(24)을 설치하면, 갠트리부(2) 전체의 레일 이동이 가능하게 된다.On the other hand, the bottom base of the pillar portion 22 may be provided with a front and rear movable body 23 that can move the entire gantry 2 in a direction perpendicular to the extending direction of the rail portion 21, If the wheels of the front and rear moving bodies 23 are formed in the form of pulleys, and the bottom rails 24 corresponding to the bottom rails are provided, the rail movement of the entire gantry 2 can be performed.

도 2는 도 1의 다관절 용접 로봇이 바닥면으로부터 상승한 상태를 나타내는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the articulated welding robot of FIG. 1 is lifted from a bottom surface. FIG.

상기 기둥부(21)에 유압 실린더(25)를 구비하여 연직방향으로 신축가능하게 함으로써, 상기 다관절 아암부(1)의 지상으로부터의 높이를 조절할 수 있게 되며, 이로써, 상기 다관절 아암부(1) 자체의 3차원 공간 이동이 가능하게 된다.By providing the hydraulic cylinder 25 in the column portion 21 and making it expandable in the vertical direction, the height from the ground of the articulated arm portion 1 can be adjusted, whereby the articulated arm portion ( 1) It is possible to move its own three-dimensional space.

그리고, 이러한 다관절 아암부(1)의 공간 상에서의 위치 제어는 다관절 아암부(1)의 작동과 더불어 제어부(4)에서 이루어지며, 본 실시예에서는 제어부(4)의 컨트롤 박스를 상기 기둥부(21)에 일체로 설치하였다.In addition, the position control on the space of the articulated arm part 1 is performed by the controller 4 together with the operation of the articulated arm part 1, and in this embodiment, the control box of the controller 4 is moved to the pillar. It integrally installed in the part 21.

한편, 상기 다관절 아암부(1)의 선단부에 장착되는 엔드 이펙트로서 용접 툴부(3)를 장착하여 다관절 용접 로봇을 구성하는 본 실시예에서는, 상기 용접 툴부(3)로서 스팟 용접 건(spot welding gun)을 적용하였다.On the other hand, in the present embodiment in which the welding tool part 3 is mounted as an end effect attached to the distal end of the articulated arm part 1 to form a multi-joint welding robot, the spot welding gun is used as the welding tool part 3. welding gun) was applied.

스팟(spot) 용접 건은 차체나 스틸제 가구를 용접할 때 사용되며, 본 실시예에서는 스팟 용접 건이 다관절 아암부(1)의 선단에 부착한 경우를 나타내고 있다.A spot welding gun is used when welding a vehicle body or steel furniture. In this embodiment, a spot welding gun is attached to the tip of the articulated arm part 1.

스팟 용접 건은, C자형 죠(jaw)의 양 이빨 단부에 전극팁이 각각 구비되어, 그 사이로 피용접재(주로, 판재)를 위치시켜, 상부 팁(upper tip, 31)이 모터(33)에 의해 하부 팁(lower tip, 32)에 근접하거나 멀어지는 선형 이동을 반복하며 용접을 행하는 것으로, 정밀 제어가 가능하고 그 구조가 간단하여 대형이라도 경량으로 할 수 있어 다관절 아암 로봇의 조작성을 향상시킨다.In the spot welding gun, electrode tips are provided at both tooth ends of the C-shaped jaws, and the welding material (mainly, plate) is placed therebetween, and the upper tip 31 is provided with the motor 33. By repeating the linear movement closer to or away from the lower tip 32 by welding, precision control is possible, and its structure is simple, so that even a large size and light weight can be improved, thereby improving the operability of the articulated arm robot. .

그러나, 다관절 아암부의 선단에 장착되는 용접 건은, 상기 스팟 용접 건으로 한정되지 않지 않고, 그밖에도 상기 죠 자체의 개폐를 통해 가압력을 높이는 멀티 용접 건(X자형 스팟 용접 건이라고도 한다)이나, 압력센서가 구비되어 피용접재에 따라 가압력을 정밀 조절 가능한 공압식 로봇 건 등으로 대체될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 포함된다. However, the welding gun attached to the distal end of the articulated arm is not limited to the spot welding gun, but is also a multi welding gun (also referred to as an X-shaped spot welding gun) to increase the pressing force through opening and closing of the jaw itself. The sensor may be replaced with a pneumatic robot gun that can precisely adjust the pressing force according to the material to be welded, which is also included in the scope of the present invention.

1: 다관절 아암부
11: 아암 베이스
12: 숄더부
121: 상부 선단
13: 엘보부
131: 타단
14: 포어 아암부
141: 연장 돌출부
15: 피봇 칼럼
151: 일단
16: 리스트부
161: 타단
17: 밸런스 웨이트부
171: 연결 로드부
172: 엘보 회전축
173: 무게추
174: 웨이트 로드
2: 갠트리부
21: 레일부
22: 기둥부
23: 전후방 이동체
24: 바닥 레일
25: 유압 실린더
3: 용접 툴부
31: 상부 팁
32: 하부 팁
33: 모터
4: 제어부 1: articulated arm
11: arm base
12: shoulder
121: top end
13: Elbow
131: the other end
14: Fore Arm
141: extension protrusion
15: pivot column
151: Once
16: List part
161: the other end
17: balance weight part
171: connection rod
172: elbow rotation axis
173: weight
174: weight rod
2: gantry
21: rail
22: column
23: front and rear moving body
24: bottom rail
25: hydraulic cylinder
3: welding tool part
31: upper tip
32: lower tip
33: motor
4: control unit

Claims (6)

다관절 아암부의 측방 회전을 지지하는 아암 베이스(arm base)가 장착되는 횡방향 이동체와, 상기 횡방향 이동체의 이동을 안내하는 레일부와, 상기 레일부가 수평을 유지하며 바닥으로부터 이격되도록 레일부의 양단에 각각 결합되는 기둥부와, 상기 기둥부의 기저에 장착되어 기둥부를 상기 레일부의 연장방향에 대해 수직인 방향으로 이동시키는 전후방 이동체를 포함하는 갠트리(gantry)부와,
상기 다관절 아암부의 작동 선단에 장착되는 용접 툴(tool)부와,
상기 갠트리, 상기 다관절 아암부, 그리고 상기 용접 툴부의 작동을 제어하는 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다관절 용접 로봇.A lateral movable body on which an arm base supporting lateral rotation of the articulated arm portion is mounted, a rail portion for guiding movement of the lateral movable body, and a rail portion so as to be spaced apart from the floor while keeping the rail portion horizontal A gantry portion including a pillar portion coupled to each end, and a front and rear movable body mounted on a base of the pillar portion to move the pillar portion in a direction perpendicular to an extension direction of the rail portion;
A welding tool part mounted to an operation tip of the articulated arm part;
And a control unit for controlling the operation of the gantry, the articulated arm part, and the welding tool part. 제1항에 있어서,
상기 기둥부는 유압실린더를 구비하여 연직방향으로 신축가능한 것을 특징으로 하는 다관절 용접 로봇.The method of claim 1,
The pillar portion is provided with a hydraulic cylinder is a multi-joint welding robot, characterized in that it is stretchable in the vertical direction. 제1항에 있어서,
상기 용접 툴부는 스팟 용접 건(spot welding gun)인 것을 특징으로 하는 다관절 용접 로봇.The method of claim 1,
And the welding tool portion is a spot welding gun. 제1항에 있어서,
상기 다관절 아암부는 6축 수직 다관절 로봇으로서, 수평한 아암 베이스(arm base)와, 상기 아암 베이스에 횡방향 회전이 가능하게 결합되는 숄더(shoulder)부와, 상기 숄더부의 선단에 그 일단이 전후방으로 관절연결된 엘보(elbow)부와, 상기 엘보부의 타단에 그 일단이 전후방으로 관절연결된 포어 아암(forearm)부와, 상기 포어 아암부의 둘레방향으로 피봇가능하게 내장되는 그 일단이 포어 아암부의 타단에 노출되는 피봇 칼럼(pivot column)과, 상기 피봇 칼럼의 일단에 그 일단이 전후방으로 관절연결되고, 그 타단이 둘레방향으로 회동하는 리스트(wrist)부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다관절 용접 로봇.The method of claim 1,
The articulated arm part is a six-axis vertical articulated robot, a horizontal arm base, a shoulder part coupled to the arm base so as to be transversely rotatable, and one end thereof at the tip of the shoulder part. An elbow portion articulated forward and backward, a fore arm portion whose one end is articulated forward and backward on the other end of the elbow portion, and the other end of the fore arm portion pivotably embedded in the circumferential direction of the fore arm portion And a pivot column exposed to the pivot column, and one end of which is articulated forward and backward to one end of the pivot column, and the other end of which rotates in the circumferential direction. 제4항에 있어서,
상기 다관절 아암부는 상기 용접 툴부와 반대인 그 후방에 밸런스 웨이트(balance weight)부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다관절 용접 로봇.The method of claim 4, wherein
And said articulated arm portion further comprises a balance weight portion behind said articulated arm portion. 제1항 내지 제5항에 있어서,
상기 밸런스 웨이트부는, 무게추와, 이 무게추로부터 한쪽으로 뻗는 웨이트 로드로 형성되고,
상기 포어 아암부의 상기 일단으로부터 상기 리스트와 반대인 방향으로 돌출된 연장 돌출부와, 상기 연장 돌출부에 전후방으로 관절연결되는 연결 로드부와, 상기 엘보부의 상기 일단에, 상기 포어 아암부와 반대인 방향으로 돌출되되, 엘보부의 길이방향에 대해 수직인 방향으로 돌출되는 수직 돌출부가 형성된 상태에서, 상기 웨이트 로드의 일측 단부가 상기 수직 돌출부에 전후방으로 관절연결되고, 이 관절연결지점으로부터 상기 무게추쪽으로 이격된 지점에서 상기 연결 로드부가 회동가능하게 연결된 것으로 이루어지며,
상기 다관절 아암부가 작동시에, 상기 용접 툴부가 상기 아암 베이스로부터 멀어질수록 상기 무게추가 상기 엘보부로부터 멀어지고, 상기 용접 툴부가 상기 아암 베이스에 근접할수록 상기 무게추가 상기 엘보부에 근접하는 것을 특징으로 하는 다관절 용접 로봇.




The method according to claim 1, wherein
The balance weight portion is formed of a weight and a weight rod extending to one side from the weight,
An extension protrusion projecting in a direction opposite to the wrist from the one end of the fore arm portion, a connecting rod portion articulated forward and backward to the extension protrusion, and at one end of the elbow portion in a direction opposite to the pore arm portion; Protruding, in a state in which a vertical protrusion is formed which protrudes in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the elbow, one end of the weight rod is articulated forward and backward to the vertical protrusion, and spaced apart from the joint connection point toward the weight. The connecting rod portion is pivotally connected at the point,
When the articulated arm portion is in operation, the further the weight of the welding tool portion is from the arm base, the further the weight is from the elbow portion, and the closer the weight of the welding tool portion is to the arm base, the closer the weight is to the elbow portion. A multi-joint welding robot characterized in that.




KR20100122272A 2010-12-02 2010-12-02 Articulated welding robot KR101486098B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100122272A KR101486098B1 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Articulated welding robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100122272A KR101486098B1 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Articulated welding robot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120060659A true KR20120060659A (en) 2012-06-12
KR101486098B1 KR101486098B1 (en) 2015-01-23

Family

ID=46611523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100122272A KR101486098B1 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Articulated welding robot

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101486098B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103846588A (en) * 2012-11-30 2014-06-11 宜兴北海封头有限公司 Gantry welding machine
CN104476034A (en) * 2014-11-28 2015-04-01 柳州振业焊接机电设备制造有限公司 Guide rail of full-automatic conveying welding device
KR102228083B1 (en) * 2020-02-06 2021-03-15 기득산업 주식회사 Welding equipment of element established in block of ships
CN114310045A (en) * 2021-12-30 2022-04-12 吴江市高瑞庭园金属制品有限公司 Automatic welding device with double clamping function for metal furniture machining
CN115262936A (en) * 2022-08-27 2022-11-01 中国建筑第五工程局有限公司 Indoor place of synthesizing is constructed with door type support

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200175055Y1 (en) * 1999-10-12 2000-03-15 고려개발주식회사 Welding system of steel box
JP2003220590A (en) * 2002-01-30 2003-08-05 Nachi Fujikoshi Corp Industrial robot
KR20060018982A (en) * 2004-08-26 2006-03-03 현대중공업 주식회사 Gantry robot for spot welding
US7624907B2 (en) 2007-06-15 2009-12-01 Cyril Bath Company Linear friction welding apparatus and method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103846588A (en) * 2012-11-30 2014-06-11 宜兴北海封头有限公司 Gantry welding machine
CN104476034A (en) * 2014-11-28 2015-04-01 柳州振业焊接机电设备制造有限公司 Guide rail of full-automatic conveying welding device
KR102228083B1 (en) * 2020-02-06 2021-03-15 기득산업 주식회사 Welding equipment of element established in block of ships
CN114310045A (en) * 2021-12-30 2022-04-12 吴江市高瑞庭园金属制品有限公司 Automatic welding device with double clamping function for metal furniture machining
CN114310045B (en) * 2021-12-30 2024-04-05 吴江市高瑞庭园金属制品有限公司 Automatic welding device with double clamping function for metal furniture processing
CN115262936A (en) * 2022-08-27 2022-11-01 中国建筑第五工程局有限公司 Indoor place of synthesizing is constructed with door type support
CN115262936B (en) * 2022-08-27 2023-09-26 中国建筑第五工程局有限公司 Door-type support for indoor comprehensive stadium construction

Also Published As

Publication number Publication date
KR101486098B1 (en) 2015-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5146621B2 (en) Articulated arm robot, control method and control program
US9950423B2 (en) Industrial robot with a drive arrangement arranged on an arm extension
KR102020149B1 (en) Telescopic 6-axis vertical articulated robot
JP6458052B2 (en) Self-propelled joint robot
KR20120060659A (en) Articulated welding robot
US11273602B2 (en) Coupled positioners
CN106112977A (en) A kind of curved surface class workpiece submissive polishing Serial-Parallel Type robot technique platform
CN111456772A (en) Intelligent supporting robot with functions of erecting arch, spraying and welding
JP2019516565A (en) Mobile robot
WO2011075093A1 (en) A multi axis robot
JP2007118176A (en) Mobile manipulator
CN114711966A (en) Mechanical arm, robot, minimally invasive surgery robot system and pose determination method of mechanical arm
CN108698152A (en) The control method of welder and welder
US10022868B2 (en) Inverse kinematic solution for multi-joint link mechanism, and teaching-data creating device using the inverse kinematic solution
JP2001054889A (en) Vertical articulated robot for assembly
JP6688204B2 (en) Link type articulated robot
KR101395140B1 (en) Industrial robot
KR101291649B1 (en) Method of controlling working robot and working robot system
JP5074021B2 (en) Work assistance device
CN112658450B (en) Spot welding device with easy position change
JP7243855B2 (en) Battery mounting system and battery mounting method
CN110815187B (en) Three-freedom-degree parallel mechanism without accompanying movement
US20230356402A1 (en) Lift device with robotic welding attachment innovations
CN218196986U (en) Multi-angle adjustment's 3D printing robot
JP4263307B2 (en) Spot welding equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191226

Year of fee payment: 6