KR20200071044A

KR20200071044A - 크롤링 용접 로봇 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20200071044A
Application number: KR1020197034733A
Authority: KR
Inventors: 샤오 삥 펑; 지 루안 판; 리 성 까오; 밍 펑 왕; 바이 와 판; 루이 민 두안; 하이 룽 리
Original assignee: 베이징 보 쯔잉 테크 씨오., 엘티디
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-06-18
Also published as: JP2021511237A; JP6929392B2; ZA201908575B; US20210291289A1; SG11202000192TA; EP3685958A1; EP3685958C0; EP3685958B1; KR102304107B1; EP3685958A4; ES2975582T3; US11786986B2; CN109396700B; RU2754728C1; WO2020113956A1; CN109396700A

Abstract

본 발명은 용접 장치 기술 분야에 관한 것이고, 특히조절형 자기 흡착 모듈, 휠 트랙형 주행 기구, 크롤러 프레임 및 상기 크롤러 프레임에 배치되는 용접 부하장치를 포함하고, 상기 휠 트랙형 주행 기구는 상기 크롤러 프레임의 서로 마주하는 양단에 배치되어, 상기 크롤러 프레임에 크롤링 동력을 공급하며, 상기 조절형 자기 흡착 모듈은 상기 크롤러 프레임에 배치되며 두개의 상기 휠 트랙형 주행 기구 사이에 배치되는 크롤링 용접 로봇에 관한 것이다. 휠 트랙형 주행 기구를 통해, 레일 및 가이드가 필요없는 크롤링을 실현하고 용접 가능 범위가 크며, 대중형 평면 또는 곡면인 용접 구조물 표면에서 이동할 수 있고, 수직 벽면에서 이동 가능하며, 전진 또는 후진 이동 시에도 용접 작업을 진행할 수 있어, 대중형 구조물의 전체 위치에서 용접을 실현하며, 용접 예비 시간을 현저히 줄일 수 있어, 생산효율을 향상시키고, 조절형 자기 흡착 모듈을 통해 자기 흡착력 크기를 조절하여, 평판 및 곡률이 큰 곡판에서의 크롤링을 실현할 수 있고, 작업 환경 적용성이 높다.

Description

크롤링 용접 로봇 및 그 제어 방법

본 발명은 2018년 12월 07일자로 중국 특허청에 제출한 출원 번호가 2018114965037이고, 명칭이 "크롤링 용접 로봇 및 그 제어 방법"인 중국 특허 출원을 우선권으로 주장한다.

본 발명은 용접 장치 기술 분야에 관한 것이고, 구체적으로, 크롤링 용접 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

금속 구조의 용접 분야에 있어서, 철제 탱크, 구형 탱크, 도관, 선체 등 대중형 평면 또는 곡면 설비에 대해 용접 작업 시, 통상적으로 수동 작업을 위주로 하여 작업강도가 크고, 작업 환경이 열악하며, 여러명의 작업자가 협력하여야 완성할 수 있다. 또한 용접 작업자에 대한 스킬 요구가 비교적 높고, 동시에 여러 요소의 영향을 받아 용접 품질을 확보하기 어렵고 생산율이 낮다. 현재 용접 기술 및 공업용 로봇의 끊임없는 발전에 따라, 기존 시중의 용접 로봇은 다수가 관절형 로봇이다.

기존 기술에 있어서, 용접 로봇은 철제 탱크, 구형 탱크 및 선체 등 대중형 평면 또는 곡면 구조에 대한 용접 작업을 진행 할 수 없고, 인공으로 대중형 구조물 평면 또는 곡면의 용접 작업 시, 작업강도가 크고 작업 환경이 열악하며, 여러명의 작업자가 협력하여야 완성할 수 있다. 또한 용접 작업자의 스킬에 대한 요구가 비교적 높고, 동시에 여러가지 요소의 영향을 받아 용접 품질을 확보하기 어렵고 생산율이 낮다.

본 발명은 기존 기술의 부족점을 개선하고 환경 적응 능력이 강하고 작업 효율이 높은 크롤링 용접 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 크롤링 용접 로봇의 제어 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 다음과 같이 실현된다.

본 발명의 실시예는조절형 자기 흡착 모듈, 휠 트랙형 주행 기구, 크롤러 프레임 및 크롤러 프레임에 배치되는 용접 부하장치를 포함하고,

휠 트랙형 주행 기구는 크롤러 프레임의 서로 마주하는 양단에 배치되어, 크롤러 프레임에 크롤링 동력을 제공하며,

조절형 자기 흡착 모듈은 크롤러 프레임에 배치되며 두개의 휠 트랙형 주행 기구 사이에 배치되는 크롤링 용접 로봇을 제공한다.

바람직하게는, 휠 트랙형 주행 기구는

마그네틱 베이스,

마그네틱 베이스가 배치되는 롤러 체인,

크롤러 프레임에 회동 가능하게 배치되고 롤러 체인을 통해 서로 연결되는 구동륜과 종동륜 및

크롤러 프레임에 고정하여 배치되는 제1 구동 장치를 포함한다.

바람직하게는, 크롤러 프레임에 슬라이드홈이 마련되어 있고,

종동륜은 슬라이드홈 내에 슬라이드 가능하게 배치되며,

크롤러 프레임에는 종동륜이 슬라이드홈 내에서 이동하도록 하기 위한 제2 구동 장치가 배치되어 대응되는 롤러 체인이 인장 또는 이완된다.

바람직하게는, 크롤러 프레임은

슬라이드홈에 슬라이드 가능하게 결합되는 조절 블록 및

크롤러 프레임에 나사결합되고 조절 블록에 회동 가능하게 연결되는 조절 스크류 로드를 포함하고,

조절 스크류 로드의 축방향에서 조절 스크류 로드와 조절 블록이 상대적으로 고정되며,

조절 스크류 로드 회동 시, 조절 블록은 슬라이드홈 내에서 슬라이드할 수 있고, 종동륜이 조절 블록에 회동 가능하게 연결된다.

바람직하게는, 크롤러 프레임은

슬라이드홈에 슬라이드 가능하게 결합되는 조절 블록 및

조절 스크류 로드의 축방향에서 조절 스크류 로드와 크롤러 프레임이 상대적으로 고정되며,

바람직하게는, 제1 구동 장치는 서로 연결되고 크롤러 프레임에 고정되는 서보 모터 및 코너 감속 모터를 포함하고,

구동륜은 코너 감속 모터의 플랜지에 고정되며, 서보 모터를 통해 구동륜을 회동시킬 수 있다.

바람직하게는, 크롤러 프레임은 차체 연결판 및

차체 연결판에 연결되고 서로 마주하여 배치되며 두개의 휠 트랙형 주행 기구가 각각 배치되는 두개의 측판을 포함한다.

바람직하게는, 용접 부하장치는 크롤러 프레임에 고정하여 배치되는 용접대, 및

용접대에 고정하여 배치되는 제1 리니어 모터, 제1 리니어 모터에 연결되는 제1 리니어 레일, 제1 리니어 레일에 회동 가능하게 배치되는 제1 동력 전달 기어, 제1 동력 전달 기어에 맞물리면서 제1 리니어 레일에 슬라이드 가능하게 결합되는 제1 동력 전달 랙크, 및 제1 동력 전달 기어에 연결되어 제1 동력 전달 기어가 회동하도록 구동하여 제1 동력 전달 랙크가 제1 리니어 레일에 대해 왕복 슬라이드하도록 하기 위한 제3 구동 장치를 포함하는 용접 요잉기구를 포함한다.

바람직하게는, 용접 부하장치는 각도 스윙 발생기, 잠금 기구 및 클램프를 포함하는 용접건 각도스윙 파지기구를 더 포함하고,

각도 스윙 발생기는 클램프에 연결되어, 클램프에 배치된 용접건이 스윙하도록 하며,

잠금 기구는 각도 스윙 발생기에 배치되고, 제1 동력 전달 랙크에 고정 연결된다.

바람직하게는, 각도 스윙 발생기는 모터 및 모터에 연결된 동시에 클램프에 연결된 회전 플랫폼을 포함하고, 잠금 기구는 모터에 연결된다.

바람직하게는, 용접 부하장치는

용접대에 고정하여 배치되는 제2 리니어 모터, 제2 리니어 모터에 연결되는 제2 리니어 레일, 제2 리니어 레일에 회동 가능하게 배치되는 제2 동력 전달 기어, 제2 동력 전달 기어에 맞물리면서 제2 리니어 레일에 슬라이드 가능하게 결합되는 제2 동력 전달 랙크, 및 제2 동력 전달 기어에 연결되어 제2 동력 전달 기어가 회동하도록 구동하여 제2 동력 전달 랙크가 왕복 직선 이동하도록 하기 위한 제4 구동 장치를 포함하는 레이저 추적 요잉기구 및

레이저 추적 모듈을 포함한다.

바람직하게는, 레이저 추적 모듈은

카메라, 레이저 센서, 다색성 필터 및 카메라, 레이저 센서 및 다색성 필터가 배치되고 제2 동력 전달 랙크에 고정하여 배치되는 장착 프레임을 포함한다.

바람직하게는, 크롤링 용접 로봇은 크롤러 프레임에 연결되는 고정 홀더와 고정 홀더에 연결된 방풍 커버를 포함한 크롤러 프레임에 연결되는 ,방풍 장치를 더 포함하고,

고정 홀더는 서로 협각을 이루는 좌우 방향 슬라이드 레일와 전후 방향 슬라이드 레일이 개설된 전후 방향에서 신축 가능한 신축 평행 이동판을 포함하며,

방풍 커버에 상하 방향 슬라이드 레일이 개설되어 있고, 신축 평행 이동판은 방풍 커버에 연결되며 방풍 커버는 신축 평행 이동판에 대해 상하 방향 슬라이드 레일의 연장 방향 및 좌우 방향 슬라이드 레일의 연장 방향에서 슬라이드 가능하여 방풍 커버가 3개 방향에서 조절될 수 있다.

바람직하게는, 고정 홀더는 크롤러 프레임에 연결되기 위한 고정 바닥판 및

고정 바닥판에 연결되고 신축 평행 이동판에 전후 방향 슬라이드 레일의 연장 방향을 따라 슬라이드 가능하게 결합되는 고정 연결판을 더 포함한다.

바람직하게는, 신축 평행 이동판은 서로 연결되고 협각을 이루는 제1 판부 및 제2 판부를 포함하고,

좌우 방향 슬라이드 레일이 제1 판부에 마련되고, 전후 방향 슬라이드 레일이 제2 판부에 마련되며, 제1 판부가 방풍 커버에 슬라이드 가능하게 연결되고, 제2 판부가 고정 연결판에 슬라이드 가능하게 연결된다.

바람직하게는, 조절형 자기 흡착 모듈은 자성체 모듈 및 자성체 모듈에 연결되어 자성체 모듈의 승강을 제어하기 위한 승강 조절 모듈을 포함하고,

승강 조절 모듈은 복수의 독립적으로 제어 가능한 승강 기구를 포함하고, 복수의 독립적으로 제어 가능한 승강 기구를 각각 조절하는 것을 통해 자성체 모듈과 피흡착 표면 사이의 협각 및/또는 간격을 변경한다.

바람직하게는, 자성체 모듈은 캐비티가 마련되어 있는 장착 케이스, 장착 케이스에 연결되어 캐비티를 밀봉하는 커버 및 캐비티 내에 배치되는 자석을 포함한다.

바람직하게는, 승강 기구는

크롤러 프레임에 연결되는 지지대, 지지대에 회동 가능하게 연결됨과 동시에 축방향에서 지지대와 상대적으로 고정되는 조절 너트 및 조절 너트에 나사결합됨과 동시에 자성체 모듈에 연결되는 승강 스크류 로드를 포함한다.

바람직하게는, 지지대는 스토퍼홈이 마련되어 있는 홈 본체 및 커버 플레이트를 포함하고,

조절 너트에 환형 스토퍼 돌기가 마련되어 있고, 환형 스토퍼 돌기는 조절 너트의 둘레방향을 따라 연장되며, 환형 스토퍼 돌기는 조절 너트의 반경방향을 따라 조절 너트의 외주면에서 외측으로 돌출되고, 환형 스토퍼 돌기는 스토퍼홈 내에 위치하며, 상기 커버 플레이트는 홈 본체에 연결되어 스토퍼홈의 홈입구를 밀폐하여, 환형 스토퍼 돌기가 스토퍼홈의 홈저부와 커버 사이에 스토퍼되도록 한다.

본 발명의 실시예는크롤링 용접 로봇과 피흡착 표면 사이의 흡착력이 안정적으로 유지되도록 조절형 자기 흡착 모듈을 제어하는 단계S1,

용접 이음 정보를 획득하는 단계S2.

용접건을 평행 이동시켜 용접 이음 위치에 도착하도록 제어하는 단계S3.

프로세스가 요구하는 각도에 달하도록 용접건의 회동을 제어하는 단계S4.

용접 전원의 프로세스 파라미터를 조절하는 단계S5.

용접을 시작하여, 크롤링 로봇이 자동으로 용접 이음 방향을 따라 자주적으로 크롤링하도록 제어하는 단계S6. 및

용접을 완료하는 단계S7를 포함하는 크롤링 용접 로봇의 제어 방법을 더 제공한다.

기존 기술에 비해 본 발명의 실시예는 예를 들어 다음과 같은 유익한 효과를 포함한다.

상술한 바를 종합하면, 본 발명에서 제공하는 크롤링 용접 로봇은 휠 트랙형 주행 기구를 통해, 레일 및 가이드가 필요없는 크롤링을 실현하고 용접 가능 범위가 크며, 대중형 평면 또는 곡면인 용접 구조물 표면에서 이동할 수 있고, 수직 벽면에서 이동 가능하며, 전진 또는 후진 이동 시에도 용접 작업을 진행할 수 있어, 대중형 구조물의 전체 위치에서 용접을 실현하며, 용접 예비 시간을 현저히 줄일 수 있어, 생산효율을 향상시키고, 조절형 자기 흡착 모듈을 통해 자기 흡착력 크기를 조절하여, 평판 및 곡률이 큰 곡판에서의 크롤링을 실현할 수 있고, 작업 환경 적용성이 높다.

본 발명의 구체적인 실시형태 또는 기존 기술의 기술방안을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 이하 구체적인 실시형태 또는 기존 기술을 서술함에 있어서 필요되는 도면에 대해 간단히 설명한다. 이하에서 설명하는 도면은 본 발명의 일부분 실시형태에 불과하고, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서, 창조적 노동 없이 이러한 도면에 기초하여 다른 도면을 얻을 수 있는 것은 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 사시 구조 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 크롤러 프레임 및 휠 트랙형 주행 기구의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 크롤러 프레임 및 휠 트랙형 주행 기구의 사시 구조 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 용접 요잉기구 및 레이저 추적 요잉기구의 구조 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 레이저 추적 모듈의 구조 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 용접건 각도스윙 파지기구의 구조 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 방풍 장치의 구조 개략도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 조절형 자기 흡착 모듈의 구조 개략도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에서 제공하는 크롤링 용접 로봇의 제어 원리도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에서 제공하는 고정 홀더의 구조 개략도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에서 제공하는 방풍 커버의 구조 개략도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에서 제공하는 승강 조절 모듈의 구조 개략도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에서 제공하는 자성체 모듈의 구조 개략도이다.

이하 도면에 결부하여 본 발명의 기술방안을 철저하고 완전하게 설명하는 바, 설명하고자 하는 실시예는 본 발명의 일부분 실시예에 불과할 뿐 전부 실시예가 아닌 것은 자명한 것이다. 본 발명에 따른 실시예를 토대로 본 기술분야의 통상의 기술자가 창조적 노동이 없이 얻은 기타 모든 실시예는 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.

용어 "제1", "제2"는 다만 설명의 목적으로 사용되는 바 상대적인 중요성의 제시 또는 암시로 이해해서는 아니된다.

본 발명의 설명에 있어서, 유의하여야 할 점은 별도로 명확하게 규정 또는 한정을 하지 않는 한 "배치", "접속", "연결" 등은 넓은 의미로 이해하여야 하고, 예를 들어 고정 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결일 수 있거나 또는 일체 연결일 수 있으며, 기계적 연결일 수 있고, 전기적 연결일 수 있으며 직접 접속일 수 있고, 중간 매개체를 통한 간접 접속일 수 있으며, 두개의 소자 내부 사이의 연통합 수도 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 구체적인 경우에 따라 상술한 용어를 본 발명의 구체적인 의미로 이해할 수 있다.

유의하여야 할 점은 충돌되지 않은 전제하에서 본 발명의 실시예의 특징은 서로 결합할 수 있다.

본 발명은 도 1 내지 도 10에서 나타낸 바와 같이, 조절형 자기 흡착 모듈(9), 휠 트랙형(,wheel-tracked) 주행 기구(2), 크롤러 프레임(1) 및 용접 부하장치(11)를 포함하는 크롤링 용접 로봇을 제공한다. 용접 부하장치(11)는 크롤러 프레임(1)에 배치되며, 휠 트랙형 주행 기구(2)는 크롤러 프레임(1)의 서로 마주하는 양단에 배치되어, 크롤러 프레임(1)에 크롤링에 필요한 동력을 공급한다. 조절형 자기 흡착 모듈(9)은 크롤러 프레임(1)에 배치되며 두개의 휠 트랙형 주행 기구(2) 사이에 배치된다.

본 발명에서, 용접 로봇은 휠 트랙형 주행 기구(2)를 통해 이동하고, 레일이 마련되지 않아도 확실하게 주행할 수 있는 동시에 용접 로봇의 충분한 크롤링 동력도 확보하였다. 조절형 자기 흡착 모듈(2)을 통해, 피흡착 표면에 대한 자기력을 조절하여 자기력이 너무 크거나 너무 작지 않도록 최적의 자기력에 달할 수 있도록 하여 여러가지 곡면에 적용될 수 있도록 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 있어서, 바람직하게는, 휠 트랙형 주행 기구(2)는 마그네틱 베이스(2-2), 롤러 체인(2-3), 구동륜(2-1), 종동륜(2-4) 및 제1 구동 장치(2-56)를 포함한다. 제1 구동 장치(2-56)는 크롤러 프레임(1)에 고정하여 배치되고, 제1 구동 장치는 구동륜(2-1)에 연결되어 구동륜(2-1)이 회동하도록 구동시키며, 구동륜(2-1) 및 종동륜(2-4)은 모두 크롤러 프레임(1)에 회동 가능하게 배치되고, 구동륜(2-1) 및 종동륜(2-4)은 롤러 체인(2-3)을 통해 연결되며, 마그네틱 베이스(2-2)는 롤러 체인(2-3)에 배치된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 있어서, 바람직하게는, 크롤러 프레임(1)은 차체 연결판(1-1) 및 측판(1-5)을 포함하고, 제1 구동 장치(2-56)는 차체 연결판(1-1)의 하부에 고정하여 배치되며, 구동륜(2-1) 및 종동륜(2-4)은 모두 측판(1-5)에 회동 가능하게 배치되고, 구동륜(2-1)은 롤러 체인(2-3)을 통해 종동륜(2-4)이 회동되도록 한다. 바람직하게는, 연결판(1-1)은 복수의 슬로티드 홀(slotted hole)이 마련되어 있는 직사각형의 판상 구조이고, 슬로티드 홀은 연결판(1-1)에 수직되는 판면을 따라 연결판(1-1)을 관통하며, 복수의 슬로티드 홀은 직사각형의 어레이 형태로 배치된다. 측판(1-5)의 수량은 두개이고, 두개의 측판(1-5)은 각각 연결판(1-1)의 폭 방향의 양측에 배치되며, 두개의 측판(1-5)은 모두 연결판(1-1)에 고정 연결되고, 또한, 측판(1-5)의 판면은 연결판(1-1)의 판면에 수직된다. 휠 트랙형 주행 기구(2)는 두가닥의 롤러 체인(2-3), 두개의 구동륜(2-1), 두개의 종동륜(2-4) 및 두개의 제1 구동 장치(2-56)를 포함하고, 하나의 구동륜(2-1), 하나의 종동륜(2-2), 한가닥의 롤러 체인(2-3) 및 하나의 제1 구동 장치(2-56)는 한 그룹을 이루어 하나의 주행 어셈블리를 형성하고, 두개의 주행 어셈블리는 각각 두개의 측판(1-5)에 대응된다. 휠 트랙형 주행 기구(2) 장착이 완료되면, 휠 트랙형 주행 기구(2)의 두가닥의 롤러 체인(2-3)는 평행되어 이격 배치된다. 마그네틱 베이스(2-2)는 롤러 체인(2-3)의 연장핀（long pin axle）에 강성적으로 연결된다. 바람직하게는, 각 그룹의 주행 어셈블리는 복수의 마그네틱 베이스(2-2)를 포함하고, 동일한 롤러 체인(2-3)에 고정 장착된 복수의 마그네틱 베이스(2-2)는 롤러 체인(2-3)의 둘레 방향을 따라 균일하게 이격 배치된다. 이에 대응하여, 연장핀의 수량은 복수개이고, 복수의 연장핀의 수량은 복수의 마그네틱 베이스(2-2)의 수량에 일대일 대응된다.

크롤링 용접 로봇 전진 시, 롤러 체인(2-3)은 마그네틱 베이스(2-2)를 이동시키고, 전진 방향에서의 앞단 마그네틱 베이스(2-2)는 구조물에서 이탈한 상태에서 구조물에 흡착되는 상태로 진입하고, 이와 동시에 전진 방향에서의 말단 마그네틱 베이스(2-2)는 구조물에 흡착된 상태에서 구조물에서 이탈되는 상태로 진입한다. 이러한 과정에서, 휠 트랙형 주행 기구(2) 전체는 총 흡착력의 크기가 변하지 않도록 유지할 수 있기에, 크롤링 용접 로봇은 안정적이고 확실하게 구조물에 흡착되어 구조물에 대해 이동할 수 있다.

크롤링 용접 로봇 후진 시, 롤러 체인(2-3)은 마그네틱 베이스(2-2)를 이동시키고, 후진 방향에서의 앞단 마그네틱 베이스(2-2)는 구조물에서 이탈된 상태에서 구조물에 흡착되는 상태로 진입하고, 이와 동시에 후진 방향에서의 말단 마그네틱 베이스(2-2)는 구조물에 흡착된 상태에서 구조물에서 이탈되는 상태로 진입한다. 이러한 과정에서, 휠 트랙형 주행 기구(2) 전체는 총 흡착력의 크기가 변하지 않도록 유지할 수 있기에, 크롤링 용접 로봇은 안정적이고 확실하게 구조물에 흡착되어 구조물에 대해 이동할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제1 구동 장치(2-56)의 수량은 두개이고, 각각 두개의 휠 트랙형 주행 기구(2)의 두개의 구동륜(2-1)을 구동하며, 두개의 제1 구동 장치(2-56)는 독립적으로 배치되고, 제1 구동 장치(2-56) 각각은 독립적으로 제어될 수 있으며, 나아가 휠 트랙형 주행 기구(2)의 좌우 양측의 구동륜(2-1) 사이의 회동 속도가 다르게 할 수 있고, 속도 차이 원리를 이용하여 크롤링 용접 로봇의 방향 전환 기능을 실현한다.

바람직하게는, 휠 트랙형 주행 기구(2)가 더욱 안정적으로 주행할 수 있도록 확보하기 위해, 구동륜(2-1) 및 종동륜(2-4)의 외측에는 모두 주행륜이 배치되어 있고, 주행륜은 타이어일 수 있다. 구동륜(2-1)은 제1 구동 장치(2-56)에 고정되고, 제1 구동 장치는 대응되는 측판(1-5)에 고정된다.

본 발명에 있어서, 롤러 체인(2-4) 동력 전달 시 오프셋이 발생하는 것을 피하기 위해, 차체에는 가이드 장치가 배치되어 있고, 가이드 장치에는 가이드홈이 마련되어 있으며, 마그네틱 베이스(2-2)에는 가이드 블록이 장착되어 있어, 차체 전진과정에, 롤러 체인(2-4) 동력 전달 동작 시 가이드 블록이 가이드홈 내에 끼워진다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 있어서, 제1 구동 장치(2-56)는 서보 모터(2-6) 및 코너 감속 모터(2-5)를 포함하고, 서보 모터(2-6)는 코너 감속 모터(2-5)에 연결되며, 서보 모터(2-6) 및 코너 감속 모터(2-5)는 모두 크롤러 프레임(1)에 고정되고, 구동륜(2-1)은 코너 감속 모터(2-5)의 플랜지에 고정되며, 서보 모터(2-6)를 통해 구동륜(2-1)을 회동시키도록 할 수 있다.

바람직하게는, 코너 감속 모터(2-5)는 차체 연결판(1-1)에 강성적으로 연결되고, 서보 모터(2-6)는 연결판(1-1)에 고정되며, 서보 모터(2-6)는 코너 감속 모터(2-5)를 통해 구동륜(2-1)이 측판(1-5)에 대해 회동되도록 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 있어서, 크롤러 프레임(1)의 측판(1-5)에 슬라이드홈(1-2)이 마련되어 있고, 종동륜(2-4)이 슬라이드홈(1-2) 내에 슬라이드 가능하게 배치된다. 슬라이드홈(1-2)의 측벽에는 제2 구동 장치가 배치되어, 종동륜(2-4)이 슬라이드홈(1-2) 내에서 이동하도록 하는데 사용되고, 나아가 동일한 측판(1-5)에 위치하는 구동륜(2-1)과 종동륜(2-4) 사이의 거리를 변경하여, 롤러 체인(2-3)의 인장 또는 이완을 실현한다. 예를 들어, 종동륜(2-4)이 슬라이드홈(1-2) 내에서 슬라이드하여 종동륜(2-4)과 구동륜(2-1) 사이의 거리가 커지면, 롤러 체인(2-3)이 인장될 수 있고 또는 종동륜(2-4)이 슬라이드홈(1-2) 내에서 슬라이드하여 종동륜(2-4)과 구동륜(2-1) 사이의 거리가 작아지면, 롤러 체인(2-3)이 이완될 수 있다.

제2 구동 장치를 통해 종동륜(2-4)이 슬라이드홈(1-2) 내에서 슬라이드하도록 구동하여, 종동륜(2-4)과 구동륜(2-1) 사이의 간격이 조절가능하도록 하고 나아가 인장 기구(1-6)로서 롤러 체인(2-3)의 인장을 실현할 수 있다.

도 4를 참조하면, 바람직하게는, 인장 기구(1-6)는 조절 블록(1-3) 및 조절 스크류 로드(1-4)를 포함하고, 종동륜(2-4)은 조절 블록(1-3)에 회동 가능하게 배치되며, 조절 블록(1-3)은 슬라이드홈(1-2) 내에 슬라이드 가능하게 배치되고, 조절 스크류 로드(1-4)의 일단은 조절 블록(1-3)에 회동 가능하게 연결되며, 조절 스크류 로드(1-4)와 조절 블록(1-3)사이는 축방향에서 위치 결정되고, 다시 말해서, 조절 스크류 로드(1-4) 및 조절 블록(1-3)는 조절 스크류 로드(1-4)의 축방향에서 상대적으로 고정되어 있다. 슬라이드홈(1-2)은 조절 블록(1-3)의 슬라이드 방향을 따른 측벽에 관통홀이 마련되어 있고, 관통홀은 나사 홀일 수 있으며, 조절 스크류 로드(1-4)는 나사 홀에 나사결합되고, 조절 스크류 로드(1-4)는 조절 블록(1-3)에서 멀어지는 단부가 나사 홀에서 돌출된다. 조절 스크류 로드(1-4) 회동 시, 조절 스크류 로드(1-4)는 나사 홀에 결합되어 축방향에서 이동할 수 있고, 조절 블록(1-3)과 조절 스크류 로드(1-4) 사이는 축방향에서 위치 결정되었기에, 조절 블록(1-3)은 조절 스크류 로드(1-4)와 함께 축방향에서 이동할 수 있으며, 따라서 종동륜(2-4)이 이동할 수 있다. 제2 구동 장치는 조절 스크류 로드(1-4)에 연결되어 조절 스크류 로드(1-4)가 관통홀에 대해 회동할 수 있도록 구동한다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 조절 스크류 로드(1-4)의 배치 방식은 일단이 조절 블록(1-3)에 나사결합되고, 타단이 슬라이드홈(1-2)의 측벽에서 돌출될 수 있으며, 조절 스크류 로드(1-4)는 슬라이드홈(1-2)에 회동 가능하게 연결되고, 조절 스크류 로드(1-4)와 슬라이드홈(1-2) 사이는 축방향에서 위치 결정되며, 다시 말해서, 조절 스크류 로드(1-4) 및 슬라이드홈(1-2)는 조절 스크류 로드(1-4)의 축방향에서 상대적으로 고정되어 있다. 이러한 배치를 통해, 조절 스크류 로드(1-4)가 자체의 축선을 기준으로 슬라이드홈(1-2)에 대해 회동할 경우, 축방향에서 이동이 발생되지 않고, 조절 스크류 로드(1-4)와 조절 블록(1-3)이 나사결합되어 조절 블록(1-3)이 조절 스크류 로드(1-4)의 축선을 따라 슬라이드홈(1-2) 내에서 이동하게 되어, 종동륜(2-4)이 직선 이동하도록 하는 목적에 달하고, 최종적으로 롤러 체인(2-3)의 인장 및 이완 조절을 실현한다.

본 발명에 있어서, 종동륜(2-4)이 구동륜(2-1)에서 멀어지는 방향으로 이동 시, 인장 기능을 실현할 수 있고, 종동륜(2-4)이 구동륜(2-1)으로 가까워지는 방향으로 이동 시, 롤러 체인(2-3)이 이완될 수 있어, 롤러 체인(2-3)의 분해 및 장착에 편이하다.

도 6을 참조하면, 바람직하게는, 용접 부하장치(11)는 용접대(10) 및 용접건 요잉기구(3)를 포함하고, 용접대(10)는 크롤러 프레임(1)의 차체 연결판(1-1)에 고정하여 배치되며, 용접 요잉기구(3)는 제1 리니어 모터(3-1), 제1 리니어 레일(3-2), 제3 구동 장치(3-4), 제1 동력 전달 기어(3-5) 및 제1 동력 전달 랙크(3-3)를 포함한다. 제1 리니어 모터(3-1)는 용접대(10)에 고정하여 배치되고, 제1 리니어 레일(3-2)은 제1 리니어 모터(3-1)에 배치되며, 제1 동력 전달 기어(3-5)는 제1 리니어 레일(3-2)에 회동 가능하게 배치되고, 제1 동력 전달 랙크(3-3)는 제1 리니어 레일(3-2)에 슬라이드 연결되며, 제1 동력 전달 기어(3-5)는 제1 동력 전달 랙크(3-3)에 맞물린다. 제3 구동 장치(3-4)는 제1 동력 전달 기어(3-5)에 연결되어 제1 동력 전달 기어(3-5)이 회동하도록 구동하여, 제1 동력 전달 랙크(3-3)가 제1 리니어 레일(3-2)에 대해 왕복 슬라이드 이동하도록 한다.

바람직하게는, 제1 리니어 모터(3-1)는 제1 리니어 레일(3-2)이 용접대(10)에서 x방향을 따라 직선 이동하도록 할 수 있고, 다시 말해서, 제1 리니어 모터(3-1), 제1 리니어 레일(3-2) 및 용접대(10)는 함께 하나의 리드 스크류 동력 전달 구조를 구성하고, 제1 리니어 레일(3-2)에 회동 가능하게 배치된 제1 동력 전달 기어(3-5)는 제1 리니어 레일(3-2)에 슬라이드 가능하게 배치된 제1 동력 전달 랙크(3-3)과 결합되어, 제1 동력 전달 랙크(3-3)에 배치된 용접건(12)이 z방향에서 승강 이동할 수 있도록 하여, 용접건(12)이 x 방향 및 z 방향에서의 위치 조절을 실현할 수 있다. 또한 휠 트랙형 주행 기구(2)는 y방향을 따라 주행할 수 있어, 용접건(12)이 y 방향에서의 위치 조절을 실현하여, 최종적으로 용접건(12)의 3차원 방향에서의 위치 조절을 실현할 수 있다.

바람직하게는, x방향은 피흡착 표면에 평행되고, 휠 트랙형 주행 기구(2)의 주행 방향에 수직되는 것으로 설정하고, y방향은 휠 트랙형 주행 기구(2)의 주행 방향으로 설정하며, z방향은 피흡착 표면에 수직되는 방향으로 설정한다.

용접건 요잉기구(3)가 배치됨에 의해, 크롤링 용접 로봇 용접 작업 시 용접건(12)이 용접하고자 하는 위치에 정확하게 정렬되어 용접 품질을 향상시킨다.

본 발명에 있어서, 제3 구동 장치(3-4)는 핸들 또는 룰렛일 수 있고, 수동으로 핸들 또는 룰렛을 회동시킬 수 있으며, 나아가 제1 동력 전달 기어(3-5)가 회동되도록 할 수 있고 제1 동력 전달 기어(3-5)에 서로 맞물린 제1 동력 전달 랙크(3-3)가 슬라이드하도록 하여, 최종적으로 용접건(12)이 y 방향에서의 위치 조절을 실현하고, 다시 말해서, 최종적으로 용접건(12)의 높이 조절을 실현한다.

유의하여야 할 점은, 제3 구동 장치(3-4)는 모터일 수도 있고, 컨트롤러는 모터에 연결되어, 용접건(12)의 높이에 대한 자동 조절을 실현하거나, 또는 컨트롤러에 의해 모터의 원격 제어를 실현함으로써 용접건(12)의 높이에 대한 원격 조절을 실현한다.

본 발명에서, 용접 작업 시 용접건(12)의 위치가 더욱 정확하도록 또한 각종 프로세스에 적용할 수 있기 위해, 도 8을 참조하면, 바람직하게는, 용접 부하장치(11)는 용접건 각도스윙 파지기구(6)를 더 포함하고, 용접건 각도스윙 파지기구(6)를 통해, 용접건(12)이 y방향에 평행되는 축선을 기준으로 회동할 수 있어, 용접건(12)의 용접 각도의 조절을 실현할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 있어서, 용접건 각도스윙 파지기구(6)는 각도 스윙 발생기(6-1, welding oscillator), 잠금 기구(6-2) 및 클램프(6-3)를 포함한다. 각도 스윙 발생기(6-1)는 클램프(6-3)에 연결되어, 클램프(6-3)에 배치된 용접건이 스윙하거나 또는 회동하도록 하고, 잠금 기구(6-2)는 각도 스윙 발생기(6-1)에 배치되며, 제1 동력 전달 랙크(3-3)에 고정 연결된다.

바람직하게는, 각도 스윙 발생기(6-1)는 스텝 모터 및 감속 기능을 구비하는 회전 플랫폼을 포함하고, 회전 플랫폼은 스텝 모터에 연결되며, 클램프(6-3)는 회전 플랫폼에 연결되고, 클램프(6-3)는 용접건(12)을 파지하여 고정시키는데 사용되며, 잠금 기구(6-2)는 스텝 모터를 제1 동력 전달 랙크(3-3)에 고정 연결시킬 수 있고, 스텝 모터를 통해 회전 플랫폼이 회동하도록 하며, 클램프(6-3)에 위치하는 용접건(12)이 움직이도록 하여, 용접건(12)의 고정밀도 회전 또는 요동을 실현할 수 있다. 사용 과정에 있어서, 클램프(6-3)를 통해 용접건(12)을 고정한 후, 스텝 모터를 작동시키면 용접건(12)이 회동하거나 또는 설정 각도 범위 내에서 왕복 스윙하고, 설정 위치에 유지될 수 있어 용접 작업에 편이하다.

본 발명에서, 용접건(12)이 용접 위치를 정확하게 찾고, 용접 이음의 품질을 확보하기 위해, 도 5를 참조하면, 바람직하게는, 용접대(10)에 레이저 추적 요잉기구(4) 및 레이저 추적 모듈(5)을 배치한다. 레이저 추적 요잉기구(4)는 레이저 추적 모듈(5)의 x방향 및 z방향에서의 위치를 조절할 수 있어, 레이저 추적 모듈(5)이 최적의 위치에 도달할 수 있도록 하고, 레이저 추적 모듈(5)은 용접 필요한 위치에 대해 먼저 데이터 수집 및 분석을 진행하여, 정확하게 용접 이음 위치를 찾은 후, 휠 트랙형 주행 기구(2), 용접건 요잉기구(3) 및 용접건 각도스윙 파지기구(6)를 통해, 함께 용접건(12)의 위치 및 각도에 대해 정밀한 조절을 진행하여 용접건(12)이 용접하고자 하는 위치에 서로 매칭되도록 하여 용접 품질을 확보한다.

도 6을 참조하면, 바람직하게는, 본 발명에 있어서, 레이저 추적 요잉기구(4) 및 용접건 요잉기구(3)는 용접대(10)의 서로 마주하는 양측에 위치한다. 레이저 추적 요잉기구(4)는 제2 리니어 모터(4-1), 제2 리니어 레일(4-2), 제4 구동 장치(4-4), 제2 동력 전달 기어(4-5) 및 제2 동력 전달 랙크(4-3)를 포함한다. 제2 리니어 모터(4-1)는 용접대(10)에 고정하여 배치되고, 제1 리니어 모터(3-1)와 용접대(10)의 서로 마주하는 양측에 위치하며, 제2 리니어 레일(4-2)은 제2 리니어 모터(4-1)에 연결되고, 제2 동력 전달 기어(4-5)는 제2 리니어 레일(4-2)에 회동 가능하게 배치되며, 제2 동력 전달 랙크(4-3)는 제2 리니어 레일(4-2)에 슬라이드 결합되고, 제2 동력 전달 기어(4-5)는 제2 동력 전달 랙크(4-3)에 맞물린다. 제4 구동 장치(4-4)는 제2 동력 전달 기어(4-5)에 연결되어 제2 동력 전달 기어(4-5)이 회동하도록 구동하여, 제2 동력 전달 랙크(4-3)가 왕복 직선 이동하도록 한다.

바람직하게는, 제2 리니어 모터(4-1)는 제2 리니어 레일(4-2)이 용접대(10)에서 x방향으로 직선 이동할 수 있도록 하고, 다시 말해서, 제2 리니어 모터(4-1), 용접대(10) 및 제2 리니어 레일(4-2)이 함께 리드 스크류 동력 전달 구조를 구성한다. 제2 리니어 레일(4-2)에 회동 가능하게 배치된 제2 동력 전달 기어(4-5)는 제2 리니어 레일(4-2)에 슬라이드 가능하게 배치된 제2 동력 전달 랙크(4-3)에 결합되어, 제2 동력 전달 랙크(4-3)에 배치된 레이저 추적 모듈(5)이 z방향에서 승강 이동할 수 있도록 하고, 레이저 추적 모듈(5)의 x방향 및 z방향에서의 위치를 조절할 수 있으며, 휠 트랙형 주행 기구(2)의 주행에 의해, 레이저 추적 모듈(5)의 y방향에서의 조절을 실현하여 최종적으로 용접건(12)의 3차원 방향에서의 위치 조절을 실현한다.

레이저 추적 요잉기구(4)가 배치됨에 의해, 크롤링 용접 로봇 용접 작업 시, 용접이 필요한 위치를 정확하게 찾음으로써 용접건(12)과 용접하고자 하는 위치의 정확한 매칭을 확보한다.

본 발명에 있어서, 제4 구동 장치(4-4)는 핸들 또는 룰렛을 포함할 수 있고, 핸들 또는 룰렛은 제2 동력 전달 기어(4-5)에 연결되며, 수동으로 핸들 또는 룰렛을 회동시켜 제2 동력 전달 기어(4-5)가 회동하도록 하고, 제2 동력 전달 기어(4-5)에 서로 맞물리는 제2 동력 전달 랙크(4-3)가 제2 리니어 레일(4-2)에 대해 왕복 슬라이드하도록 하며, 최종적으로 레이저 추적 모듈(5)의 높이 조절을 실현한다.

유의하여야 할 점은, 바람직하게는, 제4 구동 장치(4-4)는 모터를 포함할 수 있고, 모터의 출력축은 제2 동력 전달 기어(4-5)에 연결되고, 컨트롤러를 통해 모터와 통신 가능하게 연결되며, 레이저 추적 모듈(5)의 높이에 대한 자동 조절 또는 컨트롤러를 이용한 모터에 대한 원격 제어를 실현하여, 레이저 추적 모듈(5)의 높이에 대한 원격 조절을 실현한다.

도 7을 참조하면, 바람직하게는, 본 발명에 있어서, 레이저 추적 모듈(5)은 카메라(5-4), 레이저 센서(5-3), 장착 프레임(5-1) 및 다색성 필터(5-2)를 포함한다. 카메라(5-4), 레이저 센서(5-3) 및 다색성 필터(5-2)는 모두 장착 프레임(5-1)에 배치되고 장착 프레임(5-1)은 제2 동력 전달 랙크(4-3)에 고정하여 배치된다.

바람직하게는, 레이저 센서(5-3) 및 카메라(5-4는 모두 장착 프레임(5-1)에 회동 가능하게 배치되어 레이저 센서(5-3) 및 카메라(5-4)의 회전 조절을 실현할 수 있고, 레이저 센서(5-3) 및 카메라(5-4)의 관찰 각도를 조절한다.

다색성 필터(5-2)는 결합된 복수의 서로 다른 규격의 필터를 포함하여, 호광 등 관련 광원의 간섭을 효과적으로 필터링할 수 있다.

본 발명에 있어서, 레이저 센서(5-3) 및 카메라(5-4)를 통해, 선직적인 용접 이음 식별, 추적 및 용접 제어 시스템을 적용하였고, 용접 이음의 기하 형상 및 위치 정보를 획득할 수 있기에, 용접의 품질을 확보할 수 있다. 용접 이음 추적 정밀도는 ±0.3mm에 달할 수 있고, 높이는 ±0.5mm 이내이며, 추적 범위는 제한을 받지 않는다. 레일설치가 필요한 용접 로봇에 비해, 용접 예비 시간을 현저하게 줄일 수 있고 생산 효율이 높다.

도 9 및 도 13을 참조하면, 바람직하게는, 용접대(10)에는 방풍 장치(7)가 더 배치되어 있고, 방풍 장치(7)는 고정 홀더(13) 및 방풍 커버(7-1)를 포함하며, 고정 홀더(13)의 일단은 용접대(10)에 연결되고, 타단은 방풍 커버(7-1)에 연결되며, 고정 홀더(13)는 신축 평행 이동판(7-4)을 포함하고, 신축 평행 이동판(7-4)에는 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3) 및 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)이 개설되어 있으며, 방풍 커버(7-1)에는 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)이 개설되어 있어, 3차원 방향에서 방풍 커버(7-1)를 조절할 수 있는 동시에, 방풍 커버(7-1)의 위치 조절이 완료된 후 방풍 커버(7-1)가 설정 위치에 유지되도록 방풍 커버(7-1)를 고정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 방풍 커버(7-1)는 용접건(12)의 외측에 배치되고, 고정 홀더(13)를 통해 용접 로봇에 고정 연결된다. 용접 로봇의 용접 작업 시, 용접 프로세스에 따라, 용접건(12)의 위치를 조절할 경우, 방풍 커버(7-1)의 고정 홀더(13)를 통해 방풍 커버(7-1)에 대한 위치 조절을 진행함으로써 방풍 커버(7-1)의 위치와 용접건(12)의 위치가 서로 매칭되도록 할 수 있어 방풍 커버(7-1)의 방풍 성능을 확보한다.

도 9 및 도 12을 참조하면, 본 발명에 있어서, 바람직하게는, 고정 홀더(13)는 고정 바닥판(7-5), 고정 연결판(7-14) 및 신축 평행 이동판(7-4)을 포함하고, 고정 바닥판(7-5)에 복수의 고정홀(7-51)이 마련되어 있으며, 본 발명에서 고정홀의 수량은 4개이고, 고정 볼트로 대응되는 고정홀을 관통하여 고정 바닥판(7-5)을 용접 로봇의 차체 연결판(1-1)에 고정한다. 고정 연결판(7-14)은 고정 바닥판(7-5)의 일측면 또는 판의 한 표면에 고정 연결되고, 고정 연결 방식은 용접, 리벳 연결, 볼트 연결 또는 일체로 구성될 수 있으며, 고정 바닥판(7-5)을 고정 연결판(7-14)에 고정 연결할 수 있으면 고정 연결방식은 제한받지 않는다. 신축 평행 이동판(7-4)은 고정 연결판(7-14)에 연결되고, 신축 평행 이동판(7-4) 및 고정 연결판(7-14)의 연결 방식은 고정 볼트를 통한 고정 연결일 수 있으며, 장착 시, 고정 볼트는 고정 연결판(7-14)의 제1 연결홀(7-141) 및 신축 평행 이동판(7-4)의 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)을 동시에 관통하고, 고정 볼트에 너트를 체결함으로써 고정 연결판(7-14) 및 신축 평행 이동판(7-4) 사이를 고정 연결하는 목적을 실현한다. 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)이 배치됨에 의해 고정 연결판(7-14)과 신축 평행 이동판(7-4) 사이의 연결 위치가 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)의 연장 방향에 따라 이동하거나 조절될 수 있어, 방풍 커버(7-1)가 전후 방향에서 비교적 적합한 위치에 고정될 수 있다. 유의해야 할 점은, 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)의 수량은 필요에 따라 설정되는바 예를 들어, 본 발명에 있어서, 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)의 수량은 4개이고, 4개의 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)은 직사각형 어레이 형태로 배치된다. 이에 대응하여, 고정 연결판(7-14)에 배치된 제1 연결홀(7-141)의 수량도 필요에 따라 설정되며, 적어도 하나의 제1 연결홀(7-141)이 하나의 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)에 대응되도록 확보할 수 있으면 제한받지 않는다. 바람직하게는, 본 발명에 있어서, 제1 연결홀(7-141)의 수량은 8개이고, 두개의 제1 연결홀(7-141)이 하나의 그룹을 이루며, 동일한 그룹의 두개의 제1 연결홀(7-141)은 하나의 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)에 결합된다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 신축 평행 이동판(7-4)은 굴절된 형태를 이루고, 다시 말해서, 신축 평행 이동판(7-4)은 서로 연결되고 또한 수직으로 마련되는 제1 판부(7-41) 및 제2 판부(7-42)을 포함하고, 제1 판부(7-41) 및 제2 판부(7-42)는 일체로 성형될 수 있다. 전후 방향 슬라이드 레일(7-11)은 제2 판부(7-42)에 배치되고, 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3)은 제1 판부(7-41)에 배치된다. 방풍 커버(7-1)에 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)이 배치되어 있고, 고정 볼트는 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3) 및 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)을 통과한 후, 너트를 체결함으로써, 신축 평행 이동판(7-4) 및 방풍 커버체(7-1) 사이의 고정 연결을 실현한다. 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3)이 배치됨에 의해 신축 평행 이동판(7-4)과 방풍 커버(7-1) 사이의 연결 위치가 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3)에 따라 이동하거나 조절될 수 있어, 방풍 커버(7-1)가 좌우 방향에서 비교적 접한한 위치에 고정될 수 있다. 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)이 배치됨에 의해, 신축 평행 이동판(7-4)과 방풍 커버(7-1) 사이의 연결 위치가, 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)에 따라 이동하거나 조절될 수 있어, 방풍 커버(7-1)가 상하 방향에서 비교적 적합한 위치에 고정될 수 있다. 유의해야 할 점은, 제1 판부(7-41)에 배치되는 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3)의 수량은 4개일 수 있고, 4개의 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3)은 직사각형 어레이 형태로 배치된다. 방풍 커버(7-1)에 배치되는 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)의 수량은 4개일 수 있고, 4개의 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)은 직사각형 어레이 형태로 배치된다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 신축 평행 이동판(7-4)과 고정 연결판(7-14) 사이의 연결 안정성, 신축 평행 이동판(7-4)과 방풍 커버(7-1) 사이의 연결 안정성을 확보하기 위해, 전후 방향 슬라이드 레일(7-11), 좌우 방향 슬라이드 레일(7-3) 및 상하 방향 슬라이드 레일(7-2)을 모두 적어도 2개 이상으로 배치하고 대칭되게 배치한다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 방풍 커버(7-1)의 하측에 플랙시블 보호 스커트가 마련되어 있고, 플랙시블 보호 스커트는 방풍 커버(7-1)의 둘레 방향을 따라 연장되고 고리 형상을 이루며, 플랙시블 보호 스커트가 배치됨에 의해, 용접 로봇의 이동 과정에서 요동 발생시, 방풍 커버(7-1)와 피용접 위치 사이에 강성으로 부딪히는 것을 피하여 방풍 커버(7-1)를 보호할뿐만 아니라 피용접 위치도 보호하며, 방풍 장치(7)와 용접 시료 사이의 틈도 메울 수 있었다.

바람직하게는, 본 발명에 있어서, 플랙시블 보호 스커트는 볼트를 통해 방풍 커버(7-1)에 고정됨으로써, 플랙시블 보호 스커트거 파손될 경우, 분해하여 교체하기 편이하다.

유의하여야 할 점은, 본 발명에 있어서, 플랙시블 보호 스커트와 방풍 커버(7-1)는 볼트 고정을 이용하나 플랙시블 보호 스커트와 방풍 커버(7-1)는 볼트 고정에 제한받지 않고 다른 기타 고정 방식을 이용할 수 있으며, 예를 들어 리벳 고정 또는 접합 등 방식을 이용할 수도 있고, 다시 말해서, 플랙시블 보호 스커트를 방풍 커버(7-1)의 저부에 고정할 수 있으면 제한받지 않는다.

바람직하게는, 본 발명에 있어서, 플랙시블 보호 스커트에 하부 가압 스트립(7-13)이 배치되어 있고, 볼트를 통해 하부 가압 스트립(7-13) 및 플랙시블 보호 스커트를 모두 방풍 커버(7-1)의 저부에 고정시켜, 플랙시블 보호 스커트와 방풍 커버(7-1)의 저부가 밀착되도록 확보할 수 있으며, 플랙시블 보호 스커트가 방풍 커버(7-1)에 대한 보호 작용을 향상시켰다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 플랙시블 보호 스커트의 재료는 내고온 플랙시블 재료 또는 메탈 브러쉬 스트립을 사용할 수 있다.

용접 과정에서, 용접건(12)은 축방향 또는 폭방향으로 이동할 수 있지만, 방풍 커버(7-1)는 고정상태를 유지하므로, 방풍 커버(7-1)가 용접건(12)의 이동에 영향을 미치지 않도록 또한 방풍 커버(7-1)의 방풍 성능을 확보할 수 있기 위해, 방풍 커버(7-1)와 용접건(12)의 연결 위치에 유연한 연결을 적용한다.

상술한 기능을 실현하기 위해, 본 발명에 있어서, 바람직하게는, 방풍 커버(7-1)의 선단에는 용접건(12)에 유연한 연결하기 위한 플랙시블 보호캡이 배치된다.

바람직하게는, 플랙시블 보호캡은 내고온 재료를 적용하고, 플랙시블 내고온재료와 방풍 커버(7-1)의 선단의 에지는 볼트 및 상부 가압 스트립(7-12)에 의해 고정 연결되고, 동시에 용접건(12)이 통과할 수 있도록 플랙시블 보호캡의 중부에 홀이 마련된다.

바람직하게는, 플랙시블 보호캡과 용접건(12)의 선단은 클램프 기구를를 적용하여 연결되며, 즉 플랙시블 보호캡으로 용접건(12)을 감싼 후, 외부는 클램프 기구를 이용하여 단단히 체결시킨다.

본 발명에 있어서, 방풍 커버(7-1) 내의 용접 상황을 실시간으로 파악하고 요해하기 위해, 바람직하게는, 방풍 커버(7-1)에 관찰창(14)을 마련하고, 관찰창(14)을 통해 방풍 장치(7) 내부에 위치하는 용접건(12)의 용접 시 상황을 관찰한다.

관찰창(14)은, 내고온 렌즈로 제조된 투명창을 포함하며, 용접 작업 과정에서 투명창은 고온의 영향을 적게 받으므로 사용 수명이 연장된다.

바람직하게는, 본 발명에 있어서, 관찰창(14)은 방풍 커버(7-1)에 회동 가능하게 연결된다.

관찰창(14)을 회동시키켜, 방풍 커버(7-1) 내의 상황을 비교적 전면적으로 요해하고 파악할 수 있어 의외의 상황을 신속히 파악하여 조치할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 있어서, 볼 연결을 관찰창(14)과 방풍 커버(7-1) 사이의 회동 가능 연결로 적용한다.

다시 말해서, 관찰창(14)에 경첩 연결 구체(7-8)가 배치되어 있고, 경첩 연결 구체(7-8)에 관찰창(14)과 방풍 커버(7-1)를 연통하는 관찰용 관통홀이 마련되어 있으며, 방풍 커버(7-1)에 고정 플랜지(7-6)가 배치되어 있고, 경첩 연결 구체(7-8)는 가동 플랜지(7-7)를 통해 고정 플랜지(7-6)에 위치 결정된다.

다시 말해서, 방풍 커버(7-1)에 고정 플랜지(7-6)를 배치하였고, 경첩 연결 구체(7-8)를 고정 플랜지(7-6)에 배치한 후, 가동 플랜지(7-7)를 이용하여 경첩 연결 구체(7-8)를 고정 플랜지(7-6)에 고정시키며, 경첩 연결 구체(7-8) 부분은 고정 플랜지(7-6)와 가동 플랜지(7-7) 사이에 위치 제한되어, 고정 플랜지(7-6)와 가동 플랜지(7-7)에서 이탈되지 않고, 다만 고정 플랜지(7-6)와 가동 플랜지(7-7) 사이에서 회동하게 된다.

경첩 연결 구체(7-8)에 관찰용 관통홀이 마련되어 있고, 관찰용 관통홀의 일단은 관찰창(14)에 연통되며, 타단은 방풍 커버(7-1)의 내부에 연통되어, 관찰창에 의한 방풍 커버(7-1) 내부의 관찰이 경첩 연결 구체(7-8)에 의해 방해되지 않도록 한다.

유의하여야 할 점은, 본 발명에 있어서, 관찰창(14)과 방풍 커버(7-1) 사이의 연결 방식은 볼 연결이나 볼 연결에 한정되지 않으며, 기타 회동 가능한 연결 방식일 수 있고, 다시 말해서, 회동 가능한 연결을 통해 관찰창(14)의 관찰 각도를 변경할 수 있고 관찰창(14)의 시야를 확대할 수 있으면 제한받지 않는다.

바람직하게는, 관찰창(14)은 메인 관찰창(7-9) 및 서브 관찰창(7-10)을 포함하고, 메인 관찰창(7-9) 및 서브 관찰창(7-10)은 각각 방풍 커버(7-1)에 일정한 각도로 배치된다. 유의해야 할 점은, 메인 관찰창(7-9) 및 서브 관찰창(7-10)은 모두 볼 구조를 통해 방풍 커버(7-1)과 회동 가능하게 연결될 수 있다.

메인 관찰창(7-9) 및 서브 관찰창(7-10)을 통해 방풍 커버(7-1) 내의 상황을 관찰하여, 관찰 시야를 확대할 수 있고 더욱 전면적으로 방풍 커버(7-1) 내부의 상황을 요해하는데 유리하다.

메인 관찰창(7-9)과 방풍 커버(7-1) 사이 및 서브 관찰창(7-10)과 방풍 커버(7-1) 사이는 모두 일정한 각도를 이루며, 용접 시 용접건(12)에서 흩날리는 용재(slag)가 내고온 렌즈에 튀어 피해를 주는 것을 효과적으로 줄일 수 있다.

바람직하게는, 메인 관찰창(7-9)과 방풍 커버(7-1) 사이의 각도는 30°-60°일 수 있고, 본 실시예에서, 메인 관찰창(7-9)과 방풍 커버(7-1) 사이의 각도는 45°이며, 서브 관찰창(7-9)과 방풍 커버(7-1) 사이의 각도는 30°-60°일 수 있고, 본 실시예에서, 서브 관찰창(7-9)과 방풍 커버(7-1) 사이의 각도는 45°이다.

본 발명에 있어서, 방풍 커버(7-1)는 내고온 경합금으로 제조된다.

도 5, 도 14 및 도 15를 참조하면, 바람직하게는, 조절형 자기 흡착 모듈(9)은 자성체 모듈(15) 및 승강 조절 모듈(16)을 포함하고, 승강 조절 모듈(16)은 자성체 모듈(15)에 연결되어 자성체 모듈(15)의 승강을 제어하며, 승강 조절 모듈(16)은 복수의 독립적으로 제어 가능한 승강 기구를 포함하고, 복수의 독립적으로 제어 가능한 승강 기구를 각각 조절하는 것을 통해, 자성체 모듈(15)과 피흡착 표면 사이의 협각 및/또는 간격을 변경한다.

본 발명에 있어서, 조절형 자기 흡착 모듈(9)을 통해, 크롤링 용접 로봇이 평면 및 직경 3ｍ 이내인 곡면에서 크롤링할 수 있어, 작업 환경 적용성이 우수하다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 자성체 모듈(15)에 승강 조절 모듈(16)이 배치되어 있고, 승강 조절 모듈(16)을 통해 자성체 모듈(15)의 높이를 조절하여, 자성체 모듈(15)과 피흡착 표면 사이의 간격을 조절할 수 있다.

이러한 배치는 피흡착 표면이 곡면일 경우, ,피흡착 표면에서의 자성체 모듈(15)의 자기력을 조절할 수 있어 자기력의 안정성을 확보하며, 곡면에서의 자기력 흡착 장치의 안정성도 확보하였다.

본 발명에 있어서, 승강 조절 모듈(16)은 적어도 두개의 독립적으로 제어 가능한 승강 기구를 포함하고, 승강 기구를 각각 독립적으로 제어함으로써, 각 승강 기구의 승강 높이 차이를 이용하여, 자성체 모듈(15)의 각 위치의 높이를 대응 조절하여, 자성체 모듈(15)과 피흡착 표면 사이의 협각을 조절한다.

바람직하게는, 승강 기구의 수량은 두개이고, 각각 자성체 모듈(15)의 양측에 배치된다.

사용 시, 주행용 롤러 또는 무한 궤도는 자성체 모듈(15)의 서로 마주하는 양측에 배치되고, 두개의 승강 기구는 자성체 모듈(15)의 서로 마주하는 양측에 배치되며, 두개의 승강 기구의 배치 방향은 롤러 또는 무한 궤도의 배치 방향과 동일하고, 자성체 모듈(15)은 양단 높이가 서로 다르도록 승강 기구를 제어함으로써 자성체 모듈(15)과 피흡착 표면 사이의 협각을 변경시키며, 주행 과정에서 다양한 경사도 또는 호도에서 용접 로봇이 충분한 자기력 및 흡착력을 가지도록 확보할 수 있다.

바람직하게는, 승강 조절 모듈(16)은 구체적으로 리니어 구동 장치로 배치된다.

승강 조절 모듈(16)은 통합적으로 승강 조절을 진행할 수 있고, 자성체 모듈(15)의 높이에 대해 연속적으로 조절하여, 임의의 곡면 및 경사도에 대응될 수 있도록 확보한다.

리니어 구동 장치의 배치 방식은 다양하며, 본 발명에 있어서, 바람직하게는, 리니어 구동 장치는 웜 기어 기구, 유압 동력 전달 기구, 랙크 피니언 동력 전달 기구 또는 나선 동력 전달 기구 등으로 배치된다.

웜 기어 기구를 리니어 구동 장치로 적용할 경우, 자성체 모듈(15)은 웜에 연결되고, 터빈의 회동에 의해, 웜이 직선 이동하게 되며, 따라서 자성체 모듈(15)이 승강 이동하게 되어, 자성체 모듈(15)의 높이가 조절하게 된다.

유압 동력 전달 기구를 리니어 구동 장치로 적용할 경우, 자성체 모듈(15)은 유압 로드에 연결되고, 유압 로드 신축 이동 시, 자성체 모듈(15)이 승강 이동하게 되어, 자성체 모듈(15)의 높이가 조절하게 된다.

랙크 피니언 동력 전달기구를 리니어 구동 장치로 적용할 경우, 랙크는 자성체 모듈(15)에 연결되고, 기어는 랙크에 맞물리며, 기어 회동 시, 랙크는 직선 이동을 하게 되고, 따라서 자성체 모듈(15)이 승강 이동하게 되어 자성체 모듈(15)의 높이를 조절하게 된다.

나선 동력 전달 기구를 리니어 구동 장치로 적용할 경우, 나사봉은 자성체 모듈(15)에 나사결합되고, 나사봉과 자성체 모듈(15)은 나사봉의 둘레 방향에서 상대적으로 고정되며, 나사봉 회동 시, 자성체 모듈(15)은 나사봉의 축방향을 따라 직선 이동하게 되고, 따라서 자성체 모듈(15)이 승강 이동하게 되어 자성체 모듈(15)의 높이가 조절하게 된다.

유의하여야 할 점은, 본 발명에 있어서, 리니어 구동 장치는 상술한 여러 방식 중의 임의의 하나 또는 복수개를 포함하고 임의로 조합될 수 있다.

더 유의하여야 할 점은, 리니어 구동 장치는 상기와 같이 다양할 수 있으나 이에 제한받지 않으며, 기타 리니어 방식일 수 있고， 예를 들어 크랭크 슬라이드블록 기구 등일 수도 있으며, 다시 말해서, 리니어 구동 장치를 통해 자성체 모듈(15)의 리니어 승강을 실현할 수 있으면 제한받지 않는다.

도 14를 참조하면, 본 발명에 있어서, 바람직하게는, 승강 기구는 나사산 승강 조절 기구로 배치되고, 나사산 승강 조절 기구는 지지대(16-1), 승강 스크류 로드(9-6) 및 조절 너트(16-2)를 포함한다. 조절 너트(16-2)는 지지대(16-1)에 회동 가능하게 배치되고, 조절 너트(16-2)와 지지대(16-1)는 조절 너트(16-2)의 축선방향을 따라 상대적으로 고정되며, 조절 너트(16-2)는 승강 스크류 로드(9-6)에 나사결합되고, 승강 스크류 로드(9-6)는 자성체 모듈(15)에 가동하게 연결된다.

각 승강 기구는 모두 나사산 및 스크류 로드 방식으로 조절을 수행하고, 승강 스크류 로드(9-6)은 자성체 모듈(15)에 가동연결되며, 가동 연결 방식은 회동 가능 연결일 수 있고, 유니버설 연결일 수도 있으며, 자성체 모듈(15)의 높이 및 각도를 동시에 조절할 수 있으면 제한받지 않는다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 자성체 모듈(15)의 양단에 두개의 장착 걸이(9-7)가 마련되어 있고, 두개의 장착 걸이(9-7)는 평행하여 이격 배치되며, 각 장착 걸이(9-7)에 회동홀(9-11)이 마련되어 있고, 승강 스크류 로드(9-6)에 회동축(9-8)이 연결되어 있으며, 회동축(9-8)의 양단은 각각 대응되는 회동홀(9-11) 내에 삽입되고, 회동축(9-8)은 회동홀(9-11)에 회동 가능하게 결합되어, 회동축(9-8)이 장착 걸이(9-7)에 회동 가능하게 연결된다.

본 발명에 있어서, 조절 너트(16-2)는 지지대(16-1)에 회동 가능하게 배치되고, 지지대(16-1)에 대해 축방향 이동불가하여, 조절 너트(16-2)의 이탈을 방지할 수 있으 뿐만 아니라, 조절 너트(16-2)의 축방향에서의 고정을 확보할 수 있다. 조절 너트(16-2)는 승강 스크류 로드(9-6)에 나사결합되고, 조절 너트(16-2)를 회동시키면, 승강 스크류 로드(9-6)가 축방향에서 이동하게 되며, 따라서 승강 스크류 로드(9-6)에 가동연결된 자성체 모듈(15)의 일단이 상승 또는 하강하게 되어, 자성체 모듈(15)의 일단 높이가 조절된다.

자성체 모듈(15)의 서로 마주하는 양단의 조절 방향 및 높이가 모두 동일할 경우, 자성체 모듈(15)은 피흡착 표면과의 간격만 조절하고, 자성체 모듈(15)의 서로 마주하는 양단의 조절 방향 및/또는 조절 높이가 서로 다를 경우, 자성체 모듈(15)은 피흡착 표면 과의 협각을 변경할 수 있다.

자성체 모듈(15)과 피흡착 표면의 간격 또는 협각이 변경되면, 자성체 모듈(15)과 피흡착 표면 사이의 흡착력이 변하여, 자성체 모듈(15)이 여러가지 곡면 환경에 적응될 수 있어, 자성체 모듈(15)과 피흡착 표면 사이의 흡착력을 확보하였다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 지지대(16-1)는 홈 본체(9-4) 및 커버 플레이트(9-3)를 포함한다. 홈 본체(9-4)에 원기둥 형상의 스토퍼홈(9-41)이 배치되어 있다. 조절 너트(16-2)에 환형 스토퍼 돌기(16-21)가 마련되어 있고, 환형 스토퍼 돌기(16-21)는 조절 너트(16-2)의 일단에 위치하며, 환형 스토퍼 돌기(16-21)는 원기둥 형상의 돌기이고, 환형 스토퍼 돌기(16-21)는 조절 너트(16-2)의 반경 방향을 따라 조절 너트(16-2)의 외주면에서 외측으로 돌출되며, 환형 스토퍼 돌기(16-21)와 조절 너트(16-2)는 동축이다. 바람직하게는, 환형 스토퍼 돌기(16-21)는 스토퍼홈(9-41)에 매칭되고, 조절 너트(16-2)의 환형 스토퍼 돌기(16-21)를 구비하는 일단이 스토퍼홈(9-41)에 삽입되면, 환형 스토퍼 돌기(16-21)는 스토퍼홈(9-41)에 회동 가능하게 결합되고, 환형 스토퍼 돌기(16-21)의 스토퍼홈(9-41)에서 멀어지는 끝단 면은 대체로 스토퍼홈(9-41)의 홈입구가 위치하는 단면에 일치된다. 조절 너트(16-2)를 홈 본체(9-4)의 스토퍼홈 내에 배치한 후, 커버 플레이트(9-3)를 홈 본체(9-4)에 고정 배치하면, 조절 너트(16-2)는 커버 플레이트(9-3)를 통과하게 되고, 커버 플레이트(9-3)는 스토퍼홈(9-41)의 홈입구를 막을 수 있어, 환형 스토퍼 돌기(16-21)가 커버 플레이트에서 스토퍼홈(9-41)을 이탈하는 것을 방지하고, 조절 너트(16-2)가 홈 본체(9-4)에 대해 축방향에서 상대적 고정되도록 하였다.

바람직하게는, 홈 본체(9-4)는 박스형 구조이고, 그 홈 저부에 승강 스크류 로드(9-6)의 통과를 허용하는 관통홀이 마련되어 있으며, 당해 관통홀은 스토퍼홈(9-41)의 홈 저부에 연통되고, 조절 너트(16-2)가 스토퍼홈(9-41) 내에 삽입 연결되면, 환형 스토퍼 돌기(16-21)는 스토퍼홈(9-41)의 홈 저부에 위치 제한되어 관통홀에서 낙하되지 않는다. 승강 스크류 로드(9-6)의 장착에 편이하도록 당해 관통홀의 스토퍼홈(9-41)의 홈 저부에서 멀어지는 단부에 챔퍼가 형성되어 있다.

챔퍼는 둥근각 또는 45°×45°의 챔퍼로 설정될 수 있거나, 또는 기타 유형의 챔퍼일 수 있고, 챔퍼의 마련을 통해 승강 스크류 로드(9-6)의 장착에 편이할 수 있으면 제한받지 않는다.

본 발명에 있어서, 커버 플레이트(9-3)와 홈 본체(9-4) 사이는 고정 볼트를 통해 고정 연결되어, 조절 너트(16-2)의 유지 보수 및 교체에 편이할 뿐만 아니라, 조절 너트(16-2)의 축방향에서의 위치 결정을 확보할 수도 있다.

유의하여야 할 점은, 본 발명에 있어서, 커버 플레이트(9-3)와 홈 본체(9-4) 사이의 고정 연결 방식은 상술한 고정 볼트를 통한 연결일 수 있으나 상술한 한가지 배치 방식에 한정되지 않으며 기타 고정 연결 방식일 수도 있으며 예를 들어 핀축 연결 또는 걸림 연결 등일 수 있다. 다시 말해서, 탁찰 가능한 연결 방식을 통해 커버 플레이트(9-3)와 홈 본체(9-4)를 고정 연결시킬 수 있으면 제한받지 않는다.

더 유의하여야 할 점은, 본 발명에 있어서, 커버 플레이트(9-3)와 홈 본체(9-4) 사이는 탁찰가능하게 연결되었는 바, 커버 플레이트(9-3)와 홈 본체(9-4) 사이는 탁찰가능한 연결이 아닐 수도 있다. 예를 들어 용접 또는 리벳 연견 등을 이용하여 커버 플레이트(9-3)와 홈 본체(9-4)를 고정 연결하고, 다시 말해서, 커버 플레이트(9-3)와 홈 본체(9-4)를 고정 연결하여, 조절 너트(16-2)의 축방향에서의 위치 결정을 실현할 수 있다면 제한받지 않는다.

커버 플레이트(9-3)에 조절홀(9-31)이 마련되어 있고, 조절 너트(16-2)는 조절홀(9-31)을 통과하여 돌출될 수 있어, 승강 스크류 로드(9-6)의 조절 범위를 넓였다.

본 발명에 있어서, 조절 너트(16-2)의 회동에 편이하고, 조절 너트(16-2)를 통해 승강 스크류 로드(9-6)에 대한 축방향 구동에 편이하도록 하기 위해, 조절 너트(16-2)의 자성체 모듈(15)에서 멀어지는 일단에 구동 손잡이(9-1)가 배치되어 있고, 구동 손잡이(9-1)의 일단은 조절 너트(16-2)에 고정 연결되며, 타단은 조절홀을 통과하여 커버 플레이트(9-3)를 통과한다.

이러한 배치를 통해, 구동 손잡이(9-1)가 커버 플레이트(9-3)에서 노출될 수 있어, 지지대(16-1)의 외부에서도 조절 너트(16-2)를 구동하여 회동시킬수 있으며, 조절 너트(16-2)가 회동하면, 승강 스크류 로드(9-6)가 축방향에서 이동할 수 있어, 최종적으로 자성체 모듈(15)에 대한 높이를 조절할 수 있다.

본 발명에 있어서, 구동 손잡이(9-1) 및 조절 너트(16-2)는 통축으로 고정 배치된다.

유의하여야 할 점은, 구동 손잡이(9-1)는 조절 너트(16-2)에 동축으로 고정하여 배치될 수 있고, 조절 너트(16-2)의 자성체 모듈(15)에서 멀어지는 일측의 임의의 위치에 배치될 수 도 있으며, 구동 손잡이(9-1)를 통해 조절 너트(16-2)를 회동시킬수 있다만 제한받지 않는다.

본 발명에 있어서, 구동 손잡이(9-1)에는 승강 스크류 로드(9-6)의 통과를 허용하는 관통홀이 마련되어 있고, 구체적으로, 당해 관통홀은 나사 홀이며, 승강 스크류 로드(9-6)는 당해 나사 홀을 통과하여 구동 손잡이(9-1)에 나사결합된다. 구동 손잡이(9-1)에 나사 홀이 마련됨으로써, 승강 스크류 로드(9-6)의 나사결합에 사용할 수 있는 길이가 증가되었고, 승강 스크류 로드(9-6)의 나사결합 강도가 향상되었다.

유의하여야 할 점은, 본 발명에 있어서, 구동 손잡이(9-1)에 마련되어 있는 관통홀은 나사 홀이나 나사 홀에만 한정되지 않으며, 직선홀일 수도 있으며, 승강 스크류 로드(9-6)가 통과할 수 있고, 승강 스크류 로드(9-6)의 축선 이동거리를 증가할 수 있으면 제한받지 않는다.

본 발명에 있어서, 구동 손잡이(9-1)와 조절 너트(16-2) 사이의 고정 연결은 일체로 배치되는 것이다.

유의하여야 할 점은, 구동 손잡이(9-1)와 조절 너트(16-2) 사이의 고정 연결은 본 발명과 같이 일체로 배치될 수 있으나 이러한 배치 방식에 한정되지 않으며, 가타 고정 연결 방식일 수도 있고, 예를 들어 용접, 리벳 연결 또는 나사결합 등일 수 있으며, 다시 말해서 구동 손잡이(9-1)와 조절 너트(16-2)를 고정 연결시켜, 구동 손잡이(9-1)를 통해 구동 너트가 회동되어, 승강 스크류 로드(9-6)가 축방향에서 변위하도록 구동할 수 있으면 제한받지 않는다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 지지대(16-1)는, 용접 기구에 연결되기 위한 지지 바닥판(9-5)을 포함한다.

지지 바닥판(9-5)에 복수의 제2 연결홀(9-2)이 마련되어 있고, 장착 볼트로 제2 연결홀(9-2)을 통과시켜 조절형 자기 흡착 모듈(9)과 용접 로봇을 고정 연결시키며, 조절 가능 흡착 모듈(9)을 통해 피흡착 표면에 흡착되어, 용접 기구가 피흡착 표면에 흡착되도록 하여 용접 기구가 용접 작업을 할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 있어서, 지지 바닥판(9-5)은 홈 본체(9-4)의 외측 측벽에 배치되고, 복수의 승강 기구 중의 복수의 지지 바닥판(9-5)은 모두 동일측에 배치되어, 용접 기구의 연결 및 장착을 확보한다.

유의하여야 할 점은, 지지 바닥판(9-5)의 위치 및 방향은 용접 기구의 형상 및 연결 위치에 따라 조절할 수 있고, 지지 바닥판(9-5)을 통해 용접 기구와 승강 기구를 연결시킬 수 있으면 제한받지 않는다.

도 15를 참조하면, 본 발명에 있어서, 자성체 모듈(15)은 장착 케이스(15-1), 커버(15-2) 및 자석(15-3)을 포함하고, 장착 케이스(15-1)와 커버(15-2)는 접합하여 캐비티(9-9)를 구비하는 케이스 구조를 형성하며, 자석(15-3)은 캐비티(9-9) 내에 배치된다.

바람직하게는, 본 발명 중의 자석은 내고온 네오디뮴 철 붕소이고, 자석이 캐비티(9-9) 내에서의 배치 방식은 N극 및 S극이 서로 대향하여 장착되며, 캐비티(9-9)의 재질은 알루미늄 재질이고, 자기력을 효과적으로 전달할 수 있으며, 캐비티(9-9) 상부의 캐비티 커버(9-10)는 양호한 자기 전도성을 가지는 저탄소강이다. 바람직하게는, 장착 케이스(15-1) 및 커버(15-2)는 접합되어 3개의 캐비티(9-9)를 구비하는 케이스 구조를 형성하고, 3개의 캐비티(9-9)는 직선으로 배치되며, 이에 대응하여 자석의 수량은 3개이고, 3개의 자석과 3개의 캐비티(9-9)는 일대일 대응된다. 캐비티(9-9)는 원기둥 형상일 수 있고, 이에 대응하여, 자석(15-3)은 원기둥 형상이다. 유의해야 할 점은, 캐비티(9-9)의 수량은 3개에 한정되지 않고, 자석(15-3)의 수량은 3개에 한정되지 않는다.

이러한 배치를 통해, 장착 케이스(15-1)의 저부에 강력한 자기력을 형성하나, 정상부 및 각 측면의 자기력은 비교적 약하여, 장착 케이스(15-1)의 저부와 흡착대기면 사이의 강력한 흡착을 실현할 수 있다.

바람직하게는, 크롤러 프레임(1)에 자세 센서(8)가 더 배치되어 있다.

자세 센서(8)는 차체 연결판(1-1)에 장착되고, 크롤링 용접 로봇의 운동자세를 실시간으로 모니터링하고, 신호를 컨트롤러에 피드백할 수 있으며, 컨트롤러는 다시 신호를 휠 트랙형 주행 기구(2)에 리턴하여, 로봇의 자세를 조절한다.

상술한 내용으로부터 알 수 있다시피, 본 발명에서 제공하는 무레일, 무가이드의 크롤링 용접 로봇은 휠 트랙형 주행 기구를 통해, 크롤링 용접 로봇이 대중형 평면 또는 곡면의 용접 구조물 표면에서의 이동을 제어하여 수직 벽면에서 이동 가능하고 크롤링 용접 로봇은 전진 또는 후진 이동 시에도 용접 작업을 진행할 수 있으며, 크롤링 용접 로봇이 전진하여 용접하는 과정에, 레이저 추적 모듈(5)중의 CCD카메라(5-4)는 식별 및 추적을 감당하고, 레이저 추적 모듈(5) 중의 카메라(5-4)는 용접 후의 용접 이음을 검출하는 것을 감당하여, 용접 이음의 성형폭 및 용접 받침 높이를 관찰한다. 용접 과정에서, 하나의 용접 이음의 성형폭 및 용접 받침 높이를 저장하고, 용접 완료 후 이러한 데이터에 대해 평균치 처리를 진행하는바 평균 수치는 외장 공정 파라미터에 적극적인 지도적 의의를 가진다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 레이저 추적 모듈(5)이 용접 이음을 추적하는 원리는 다음과 같다.

레이저 센서(5-3)에서 검출된 이미지 신호를 산업용 컴퓨터에 전송하고, 이미지 처리 소프트웨어는 산출된 용접 이음 정보 데이터를 추적 컨트롤러에 발송하며, 추적 컨트롤러는 용접건 요잉기구(3)의 제어를 통해 용접건(12)이 가로 방향으로 용접 이음을 추적하여 이동하도록 지시하고, 휠 트랙형 주행 기구(2)에 의해 용접건(12)이 와이어 엑스텐션 변화를 추적하도록 지시하는 동시에 이미지 처리 소프트웨어는 산출된 용접 이음 정보 데이터를 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러에 발송하고, 총괄 컨트롤러는 용접 이음 그루브 변화 정보를 용접 전원 컨트롤러에 전송함으로써 실시간으로 용접 전원의 프로세스 파라미터를 조절한다. 용접건 요잉기구(3)에 변위 센서가 배치되어 있고, 변위 센서에서 생성한 변위 신호는 차체 자세 센서(8)에서 생성한 차체자세 신호에 결합된 후, 추적 컨트롤러의 연산 처리를 거쳐, 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러에 전송되어, 크롤링 용접 로봇의 구동 장치를 작동시켜 크롤링 용접 로봇이 용접 이음과 평행을 이루도록 유지함으로써 전체 위치에서 평면 또는 곡면의 용접 작업을 진행한다. 동시에 크롤링 용접 로봇에 방풍 장치(7)가 장착되어 있어, 풍속이 10m/s이하인 조건에서의 가스 금속 아크 용접을 만족시킬 수 있다.

크롤링 용접 로봇의 제어 방법에 있어서, 다음과 같은 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

단계S1에서, 크롤링 용접 로봇과 피흡착 표면 사이의 흡착력이 안정적으로 유지되도록 조절형 자기 흡착 모듈을 제어한다.

단계S2에서, 용접 이음 정보를 획득한다.

단계S3에서, 용접건(12)을 평행 이동시켜 용접 이음 위치에 도착하도록 제어한다.

단계S4에서, 프로세스가 요구하는 각도에 달하도록 용접건(12)의 회동을 제어한다.

단계S5에서, 용접 전원의 프로세스 파라미터를 조절한다.

단계S6에서, 용접을 시작하여, 크롤링 로봇이 자동으로 용접 이음 방향을 따라 자주적으로 크롤링하도록 제어한다.

단계S7에서, 용접 완료되다.

바람직하게는, 다음과 같은 단계를 포함한다.

1. 단계S2에서 레이저 센서(5-3)로 용접 이음 정보의 위치 좌표, 신뢰도 및 이미지 신호를 측정하여 얻는다.

2. 산업용 컴퓨터는 상기 용접 이음 정보를 신호 처리 거친 후 추적 컨트롤러 및 용접 전원 컨트롤러에 전송한다.

3. 추적 컨트롤러는 용접 이음 정보에 따라 지시를 발송한다.

4. 이러한 지시에 따라, 용접건 요잉기구(3) 및 용접건 각도스윙 파지기구(6)에 의해, 용접건(12)이 용접 이음 이동을 추적하고 와이어 엑스텐션을 유지하도록 한다.

5. 용접건(12)이 용접건 요잉기구(3) 및 용접건 각도스윙 파지기구(6)에 의해 이동 시, 용접건(12) 변위 신호를 발송한다.

6. 차체의 자세 센서(8)는 크롤링 용접 로봇 이동 시 차체 자세 신호를 발송한다.

7. 추적 컨트롤러는 단계1, 단계5 및 단계6에서 입력한 데이터에 결부하여 연산 처리를 진행한다.

8. 추적 컨트롤러는 처리된 데이터를 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러에 발송한다.

9. 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러가 산출을 거켜 지시를 발송하며, 두개의 서보 모터(2-6)를 통해 두개의 구동륜(2-1)이 서로 다른 속도로 각각 회동할 수 있도록 구동하여, 크롤링 용접 로봇이 방향 전환 이동을 하도록 한다.

10. 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러가 수신된 이미지 위치 신호에 기초하여 산출한 후, 휠 트랙형 주행 기구(2)를 통해 레이저 추적 모듈(5)이 이동하도록 하고, 카메라(5-4)가 용접 이음을 계속 추적하도록 한다.

11. 용접 전원 컨트롤러가 용접 이음 정보에 기초하여 지시를 발송함으로써 용접 전원의 프로세스 파라미터를 실시간으로 조절한다.

12. 어퍼 PC스윙소프트웨어는 용접 공정에 따라, 용접 유형, 요잉, 요동, 스윙폭, 스윙 속도 및 휴지 시간의 제어 파라미터를 포함하는 대응되는 용접 스윙 파라미터를 설정하고, 당해 파라미터를 설정한 후 추적 컨트롤러에 발송한다.

13. 추적 컨트롤러는 어퍼 PC에서 수신한 용접 스윙 파라미터에 기초하여, 용접건 각도스윙 파지기구(6)를 통해 용접건(12)이 스윙하도록 한다.

14. 추적 컨트롤러에 연결된 수동 컨트롤러를 통해 용접 과정에서 미세 조절 또는 인위 간섭이 필요한 용접 파라미터를 제어한다.

15. 어퍼 PC차체 제어 소프트웨어가 용접 프로세스에 따라, 자동 주행 기준 속도, 수동 주행 속도 및 정정 파라미터 콘텐츠를 포함하는 대응되는 차체 제어 파라미터를 설정하고, 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러가 설정된 프로세스 파라미터를 수신 및 저장하고 설정치에 따라 주행한다.

용접건(12) 위치의 제어 방식은 다음과 같다.

방식1, 크롤링 용접 로봇은 차동 방식으로 휠 트랙형 주행 기구(2)를 제어하여 주행하도록 하며, 크롤링 용접 로봇의 방향 전환을 실현하고, 원위치에서의 360° 자전을 실현할 수 있다.

방식2, 용접건 요잉기구(3), 레이저 추적 요잉기구(4) 및 휠 트랙형 주행 기구(2)를 통해 용접건(12)의 위치 조절을 실현하여, 용접건(12)의 와이어 엑스텐션 조절을 실현한다.

방식3, 용접건 각도스윙 파지기구(6)는 스텝 구동 （감속기 포함）방식으로 용접건(12)의 각도스윙을 제어하여, 일정한 용접 프로세스의 요구에 달한다.

기존 기술에 비해 본 발명의 장점은 다음과 같다.

1. 휠 트랙형 주행 기구(2)를 통해 레일 및 가이드가 필요없는 크롤링을 실현하여, 용접 가능 범위가 커지고, 용접 예비 시간을 현저히 줄일 수 있으며, 생산효율이 높고, 대중형 구조물의 전체 위치에서의 용접을 실현할 수 있다.

2. 조절형 자기 흡착 모듈을 통해 자기 흡착력의 크기를 조절하여 평판 및 곡률이 큰 곡판에서의 크롤링을 실현하여, 작업 환경 적용성이 높다.

3. 선진적인 용접 이음 식별 및 멀티 센서의 데이터 융합 기술을 사용함으로써, 신뢰성이 있는 용접 이음 추적을 실현할 수 있기에, 용접의 품질을 확보할 수 있고, 용접 이음 추적 정밀도가 ㅁ0.3mm에 달하며, 높이는 ㅁ0.5mm 이내 이며, 추적 범위는 제한받지 않는다.

4. 크롤링 용접 로봇에 방풍 장치(7)가 장착되어, 풍속이 10m/s 이하인 조건에서의 가스 금속 아크 용접을 만족시킬 수 있다.

5. 화상 수집을 통해 용접 이음 폭 등 관련 정보를 획득하여 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러에 피드백하고, 크롤링 용접 로봇의 총괄 컨트롤러가 용접 전원 컨트롤러를 조절하여 용접 전원 및 전류의 조절을 실현하여, 용접 이음이 불규칙적으로 변하는 경우의 용접 프로세스의 실시간 조절을 실현한다.

본 발명에서 제공하는 크롤링 용접 로봇은 휠 트랙형 주행 기구(2)를 통해, 레일 및 가이드가 필요없는 크롤링을 실현하고 용접 가능 범위가 크며, 대중형 평면 또는 곡면인 용접 구조물 표면에서 이동할 수 있고, 수직 벽면에서 이동 가능하며, 전진 또는 후진 이동 시에도 용접 작업을 진행할 수 있어, 대중형 구조물의 전체 위치에서 용접을 실현하며, 용접 예비 시간을 현저히 줄일 수 있어, 생산효율을 향상시키고, 조절형 자기 흡착 모듈(9)을 통해 자기 흡착력 크기를 조절하여, 평판 및 곡률이 큰 곡판에서의 크롤링을 실현할 수 있고, 작업 환경 적용성이 높다.

마지막으로 유의해야 할 점은 이상의 각 실시예는 본 발명의 기술방안을 설명하는데 사용되며 이를 제한하고자 하는 것이 아니며, 전술한 각 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명하였으나 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 있어서, 여전히 전술한 실시예에 기재된 기술방안에 대해 변경 또는 그 중 일부 또는 전부 기술적 특징에 대해 균등대체할 수 있으며, 이러한 변경 또는 대체에 있어서, 해당 기술방안은 본질적으로 본 발명의 각 실시예의 기술방안의 범위를 이탈하지 않는 것을 이해하여야 한다.

또한, 본 기술분야의 통상의 기술자는 여기서 일부 실시예는 기타 실시예에 포함되는 일부 특징을 포함하고 다른 특징을 포함하지 않으나 각 실시예의 특징의 조합은 본 발명의 범위 내에 있고 또한 서로 다른 실시예를 형성할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 특허 청구 범위에 있어서, 보호하고자 하는 실시예의 임의의 하나는 임의로 조합되어 사용될 수 있다. 배경 기술에 부분에 공개된 정보는 다만 본 발명의 전체적인 배경 기술을 이해하기 위한 것이며 해당 정보가 본 기술 분야의 기술자가 공지하는 기존 기술로 인정하거나 암시하는 것이 아니다.

상술한 바를 종합하면, 본 발명은 작업 범위가 넓고 작업 효율이 높은 크롤링 용접 로봇 및 그 제어 방법을 제공한다.

1: 크롤러 프레임
1-1: 차체 연결판 1-2: 슬라이드홈
1-3: 조절 블록 1-4: 조절 스크류 로드
1-5: 측판 1-6: 인장 기구
2: 휠 트랙형 주행 기구
2-1: 구동륜 2-2: 마그네틱 베이스
2-3: 롤러 체인 2-4: 종동륜
2-56: 제1 구동 장치 2-5: 코너 감속 모터
2-6: 서보 모터
3: 용접건 요잉기구
3-1: 제1 리니어 모터 3-2: 제1 리니어 레일
3-3: 제1 동력 전달 랙크 3-4: 제3 구동 장치
3-5: 제1 동력 전달 기어
4: 레이저 추적 요잉기구
4-1: 제2 리니어 모터 4-2: 제2 리니어 레일
4-3: 제2 동력 전달 랙크 4-4: 제4 구동 장치
4-5: 제2 동력 전달 기어
5: 레이저 추적 모듈
5-1: 장착 프레임 5-2: 다색성 필터
5-3: 레이저 센서 5-4: 카메라
6: 용접건 각도스윙 파지기구 ;
6-1: 각도 스윙 발생기 6-2: 잠금 기구
6-3: 클램프
7: 방풍 장치
7-1: 방풍 커버 7-2: 상하 방향 슬라이드 레일
7-3: 좌우 방향 슬라이드 레일 7-4: 신축 평행 이동판
7-41: 제1 판부 7-42: 제2 판부
7-5: 고정 바닥판 7-51: 고정홀
7-6: 고정 플랜지 7-7: 가동 플랜지
7-8: 경첩 연결 구체 7-9: 메인 관찰창
7-10: 서브 관찰창 7-11: 전후 방향 슬라이드 레일
7-12: 상부 가압 스트립 7-13: 하부 가압 스트립
7-14: 고정 연결판 7-141: 제1 연결홀
8: 자세 센서
9: 조절형 자기 흡착 모듈
9-1: 구동 손잡이 9-2: 연결홀
9-3: 커버 플레이트 9-31: 조절홀
9-4: 홈 본체 9-41: 스토퍼홈
9-5: 지지 바닥판 9-6: 승강 스크류 로드
9-7: 장착 걸이 9-8: 회동축
9-9: 캐비티 9-10: 캐비티 커버
9-11: 회동홀
10: 용접대
11: 용접 부하장치
12: 용접건
13: 고정 홀더
14: 관찰창
15: 자성체 모듈
15-1: 장착 케이스 15-2: 커버
15-3: 자석
16: 승강 조절 모듈
16-1: 지지대 16-2: 조절 너트
16-21: 환형 스토퍼 돌기.

Claims

조절형 자기 흡착 모듈, 휠 트랙형 주행 기구, 크롤러 프레임 및 상기 크롤러 프레임에 배치되는 용접 부하장치를 포함하고,
상기 휠 트랙형 주행 기구는 상기 크롤러 프레임의 서로 마주하는 양단에 배치되어, 상기 크롤러 프레임에 크롤링 동력을 공급하며,
상기 조절형 자기 흡착 모듈은 상기 크롤러 프레임에 배치되며 두개의 상기 휠 트랙형 주행 기구 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제1항에 있어서,
상기 휠 트랙형 주행 기구는
마그네틱 베이스,
상기 마그네틱 베이스가 배치되는 롤러 체인,
상기 크롤러 프레임에 회동 가능하게 배치되고 상기 롤러 체인을 통해 서로 연결되는 구동륜과 종동륜 및
상기 크롤러 프레임에 고정하여 배치되는 제1 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제2항에 있어서,
상기 크롤러 프레임에 슬라이드홈이 마련되어 있고,
상기 종동륜은 상기 슬라이드홈 내에 슬라이드 가능하게 배치되며,
상기 크롤러 프레임에는 상기 종동륜이 상기 슬라이드홈 내에서 이동하도록 하기 위한 제2 구동 장치가 배치되어 대응되는 상기 롤러 체인이 인장 또는 이완되는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제3항에 있어서,
상기 크롤러 프레임은
상기 슬라이드홈에 슬라이드 가능하게 결합되는 조절 블록 및
상기 크롤러 프레임에 나사결합되고 상기 조절 블록에 회동 가능하게 연결되는 조절 스크류 로드를 포함하고,
상기 조절 스크류 로드의 축방향에서 상기 조절 스크류 로드와 상기 조절 블록이 상대적으로 고정되며,
상기 조절 스크류 로드 회동 시, 상기 조절 블록은 상기 슬라이드홈 내에서 슬라이드할 수 있고, 상기 종동륜이 상기 조절 블록에 회동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제3항에 있어서,
상기 크롤러 프레임은
상기 슬라이드홈에 슬라이드 가능하게 결합되는 조절 블록 및
상기 크롤러 프레임에 나사결합되고 상기 조절 블록에 회동 가능하게 연결되는 조절 스크류 로드를 포함하고,
상기 조절 스크류 로드의 축방향에서 상기 조절 스크류 로드와 상기 크롤러 프레임이 상대적으로 고정되며,
상기 조절 스크류 로드 회동 시, 상기 조절 블록은 상기 슬라이드홈 내에서 슬라이드할 수 있고, 상기 종동륜이 상기 조절 블록에 회동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 구동 장치는 서로 연결되고 크롤러 프레임에 고정되는 서보 모터 및 코너 감속 모터를 포함하고,
상기 구동륜은 상기 코너 감속 모터의 플랜지에 고정되며, 상기 서보 모터를 통해 상기 구동륜을 회동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크롤러 프레임은 차체 연결판 및
상기 차체 연결판에 연결되고 서로 마주하여 배치되며 두개의 상기 휠 트랙형 주행 기구가 각각 배치되는 두개의 측판을 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 부하장치는 상기 크롤러 프레임에 고정하여 배치되는 용접대, 및
상기 용접대에 고정하여 배치되는 제1 리니어 모터, 상기 제1 리니어 모터에 연결되는 제1 리니어 레일, 상기 제1 리니어 레일에 회동 가능하게 배치되는 제1 동력 전달 기어, 상기 제1 동력 전달 기어에 맞물리면서 상기 제1 리니어 레일에 슬라이드 가능하게 결합되는 제1 동력 전달 랙크, 및 상기 제1 동력 전달 기어에 연결되어 상기 제1 동력 전달 기어가 회동하도록 구동하여 상기 제1 동력 전달 랙크가 상기 제1 리니어 레일에 대해 왕복 슬라이드하도록 하기 위한 제3 구동 장치를 포함하는 용접 요잉기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제8항에 있어서,
상기 용접 부하장치는 각도 스윙 발생기, 잠금 기구 및 클램프를 포함하는 용접건 각도스윙 파지기구를 더 포함하고,
상기 각도 스윙 발생기는 상기 클램프에 연결되어, 상기 클램프에 배치된 용접건이 스윙하도록 하며,
상기 잠금 기구는 상기 각도 스윙 발생기에 배치되고, 상기 제1 동력 전달 랙크에 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제9항에 있어서,
상기 각도 스윙 발생기는 모터 및 상기 모터에 연결된 동시에 상기 클램프에 연결된 회전 플랫폼을 포함하고, 상기 잠금 기구는 상기 모터에 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 부하장치는
상기 용접대에 고정하여 배치되는 제2 리니어 모터, 상기 제2 리니어 모터에 연결되는 제2 리니어 레일, 제2 상기 리니어 레일에 회동 가능하게 배치되는 제2 동력 전달 기어, 상기 제2 동력 전달 기어에 맞물리면서 상기 제2 리니어 레일에 슬라이드 가능하게 결합되는 제2 동력 전달 랙크, 및 상기 제2 동력 전달 기어에 연결되어 상기 제2 동력 전달 기어가 회동하도록 구동하여 상기 제2 동력 전달 랙크가 왕복 직선 이동하도록 하기 위한 제4 구동 장치를 포함하는 레이저 추적 요잉기구 및
레이저 추적 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제11항에 있어서,
상기 레이저 추적 모듈은
카메라, 레이저 센서, 다색성 필터 및 상기 카메라, 상기 레이저 센서 및 상기 다색성 필터가 배치되고 상기 제2 동력 전달 랙크에 고정하여 배치되는 장착 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크롤링 용접 로봇은 상기 크롤러 프레임에 연결되는 고정 홀더와 상기 고정 홀더에 연결된 방풍 커버를 포함한 상기 크롤러 프레임에 연결되는 ,방풍 장치를 더 포함하고,
상기 고정 홀더는 서로 협각을 이루는 좌우 방향 슬라이드 레일와 전후 방향 슬라이드 레일이 개설된 전후 방향에서 신축 가능한 신축 평행 이동판을 포함하며,
상기 방풍 커버에 상하 방향 슬라이드 레일이 개설되어 있고, 상기 신축 평행 이동판은 상기 방풍 커버에 연결되며 상기 방풍 커버는 상기 신축 평행 이동판에 대해 상기 상하 방향 슬라이드 레일의 연장 방향 및 상기 좌우 방향 슬라이드 레일의 연장 방향에서 슬라이드 가능하여 상기 방풍 커버가 3개 방향에서 조절될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제13항에 있어서,
상기 고정 홀더는 상기 크롤러 프레임에 연결되기 위한 고정 바닥판 및
상기 고정 바닥판에 연결되고 상기 신축 평행 이동판에 전후 방향 슬라이드 레일의 연장 방향을 따라 슬라이드 가능하게 결합되는 고정 연결판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 신축 평행 이동판은 서로 연결되고 협각을 이루는 제1 판부 및 제2 판부를 포함하고,
상기 좌우 방향 슬라이드 레일이 상기 제1 판부에 마련되고, 상기 전후 방향 슬라이드 레일이 상기 제2 판부에 마련되며, 상기 제1 판부가 상기 방풍 커버에 슬라이드 가능하게 연결되고, 상기 제2 판부가 상기 고정 연결판에 슬라이드 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조절형 자기 흡착 모듈은 자성체 모듈 및 상기 자성체 모듈에 연결되어 상기 자성체 모듈의 승강을 제어하기 위한 승강 조절 모듈을 포함하고,
상기 승강 조절 모듈은 복수의 독립적으로 제어 가능한 승강 기구를 포함하고, 복수의 독립적으로 제어 가능한 상기 승강 기구를 각각 조절하는 것을 통해 상기 자성체 모듈과 피흡착 표면 사이의 협각 및/또는 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제16항에 있어서,
상기 자성체 모듈은 캐비티가 마련되어 있는 장착 케이스, 상기 장착 케이스에 연결되어 상기 캐비티를 밀봉하는 커버 및 상기 캐비티 내에 배치되는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 승강 기구는
상기 크롤러 프레임에 연결되는 지지대, 상기 지지대에 회동 가능하게 연결됨과 동시에 축방향에서 상기 지지대와 상대적으로 고정되는 조절 너트 및 상기 조절 너트에 나사결합됨과 동시에 상기 자성체 모듈에 연결되는 승강 스크류 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
제18항에 있어서,
상기 지지대는 스토퍼홈이 마련되어 있는 홈 본체 및 커버 플레이트를 포함하고,
상기 조절 너트에 환형 스토퍼 돌기가 마련되어 있고, 상기 환형 스토퍼 돌기는 상기 조절 너트의 둘레방향을 따라 연장되며, 상기 환형 스토퍼 돌기는 상기 조절 너트의 반경방향을 따라 상기 조절 너트의 외주면에서 외측으로 돌출되고, 상기 환형 스토퍼 돌기는 상기 스토퍼홈 내에 위치하며, 상기 커버 플레이트는 상기 홈 본체에 연결되어 상기 스토퍼홈의 홈입구를 밀폐하여, 상기 환형 스토퍼 돌기가 상기 스토퍼홈의 홈저부와 상기 커버 사이에 스토퍼되도록 하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇.
크롤링 용접 로봇과 피흡착 표면 사이의 흡착력이 안정적으로 유지되도록 조절형 자기 흡착 모듈을 제어하는 단계S1,
용접 이음 정보를 획득하는 단계S2,
용접건을 평행 이동시켜 용접 이음 위치에 도착하도록 제어하는 단계S3,
프로세스가 요구하는 각도에 달하도록 용접건의 회동을 제어하는 단계S4,
용접 전원의 프로세스 파라미터를 조절하는 단계S5,
용접을 시작하여, 크롤링 로봇이 자동으로 용접 이음 방향을 따라 자주적으로 크롤링하도록 제어하는 단계S6, 및
용접을 완료하는 단계S7를 포함하는 것을 특징으로 하는 크롤링 용접 로봇의 제어 방법.