KR20090025417A - Automatic welding system for steel frame - Google Patents

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KR20090025417A
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steel structure
welding
robot
lifting
work table
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Application number
KR1020070090265A
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Korean (ko)
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노태성
박찬구
배정호
신준협
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주식회사 윈젠
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Abstract

An automatic welding system for steel structure is provided to improve the precision of operation and reduce noise by implementing the horizontal and vertical rotation and lifting of the stage, on which a temporarily welded steel structure is placed, with a servo motor, gear, and a ball screw. An automatic welding system for steel structure comprises a welding robot which is formed with a plurality of articulations and welds the joints of a steel structure, and one or more positioning units which are equipped in one side of the welding robot and move a stage(100) on which the steel structure is put. The positioning unit includes a horizontal rotation unit(200) which horizontally rotates the stage, a vertical rotation unit(300) which vertically rotates the stage, and a lifting unit(400) moving the stage up and down. The lifting unit comprises a lifting motor(420) generating the torque, a ball screw(440) combined with the lifting motor and rotated with the torque of the lifting motor, and a screw nut(460) combined with the ball screw and converts the rotational motion of the ball screw into the linear motion.

Description

철구조물 자동용접 시스템 { Automatic welding system for steel frame }Automatic welding system for steel structure {Automatic welding system for steel frame}

본 발명은 철구조물 자동용접 시스템에 관한 것으로, H-beam 및 강관(Steel pipe) 등의 연결부를 회전, 선회 및 승강하여 다관절 웰딩로봇을 통해 자동으로 용접되는 철구조물 자동용접 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel structure automatic welding system, and more particularly, to a steel structure automatic welding system which is automatically welded through a multi-joint welding robot by rotating, pivoting and lifting a connection part such as an H-beam and a steel pipe.

일반적으로 건축용 철구조물은 각종 빔(Beam)이나 강관을 이용하여 건물의 뼈대를 형성하게 된다.In general, steel structures for buildings form the skeleton of the building using a variety of beam (Beam) or steel pipe.

그러나, 각종 빔이나 강관은 그 길이에 한계가 있어, 길이가 길고 큰 규모의 철구조물을 구성하기 위해서는 각종 빔이나 강관을 용접하여 사용된다.However, various beams and steel pipes are limited in length, and in order to form a long and large scale steel structure, various beams and steel pipes are welded and used.

그리고, 이러한 용접작업은 사람의 일일이 수작업으로 실시되므로 다음과 같은 문제점이 있다.And, such welding work is performed manually by a person of the following problems.

철구조물은 무게가 무겁고 길이가 긴 것일수록 용접하기란 쉽지가 않고 자칫 용접이 잘못되면 까다롭고 복잡한 수정작업을 가하여야 하는 문제점이 발생하게 된다.As the steel structure is heavier in weight and longer in length, it is not easy to weld the steel structure, and if the welding is wrong, a complicated and complicated correction work must be applied.

또한, 작업자의 숙련도에 따라서 용접작업의 품질이 결정될 뿐만 아니라, 빔 및 강관의 상하좌우 전체를 용접하는데 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.In addition, the quality of the welding operation is determined according to the skill of the operator, and there is a problem in that it takes a considerable time to weld the entire upper, lower, left, and right sides of the beam and the steel pipe.

그리고, 수작업으로 실시될 경우 작업자의 그날 상태에 따라서 용접부위가 누락될 수도 있는 문제점이 있다.And, if performed by hand, there is a problem that the weld may be missing depending on the state of the day of the operator.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가용접된 상태의 철구조물을 작업대에 올려놓으면, 상기 작업대를 회전, 선회, 승강하여 웰딩로봇을 통해 자동용접이 가능한 철구조물 자동용접 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, if the steel structure of the welded state is placed on the worktable, the worktable can be rotated, swiveled, and lifted to enable automatic welding through the welding robot It is to provide a structure automatic welding system.

본 발명의 다른 목적은, 상기 작업대의 회전, 선회, 승강은 서보모터와 기어 및 볼스크류의 작용으로 동작되도록 구성하여, 동작의 정밀성 향상될 뿐만 아니라 소음이 감소되는 철구조물 자동용접 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, the rotation, turning, lifting of the worktable is configured to be operated by the action of the servo motor and gears and ball screw, to provide a steel structure automatic welding system that not only improves the precision of the operation but also reduces noise will be.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 철구조물 자동용접 시스템은, 다수의 관절로 형성되어, 철구조물의 연결부를 용접하는 웰딩로봇과, 상기 웰딩로봇의 일측에 구비되어, 철구조물이 올려지는 작업대를 회전, 선회, 승강하는 하나 이상의 포지셔너유닛으로 구성되는 철구조물 자동용접 시스템에 있어서, 상기 포지셔너유닛은, 상기 작업대의 일측에 구비되어, 상기 작업대가 수평으로 회전되도록 하는 회전장치와; 상기 작업대의 일측에 구비되어, 상기 작업대가 수직으로 회전하도록 하는 선회장치와; 상기 작업대의 일측에 구비되어, 상기 작업대가 상하로 이동되도록 하는 승강장치를 포함하여 구성되며, 상기 승강장치는 , 상기 작업대의 일측에 구비되어, 회전력을 발생하는 승강모터와; 상기 승강모터와 결합되어, 상기 승강모터의 회전력에 의해 회전하는 볼스크류와; 상기 작업대의 일측에 구비되며, 상기 볼스크류와 결합되어 상기 볼스크류의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류너트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Steel structure automatic welding system according to the present invention for achieving the object as described above, is formed of a plurality of joints, the welding robot for welding the connecting portion of the steel structure, and is provided on one side of the welding robot, A steel structure automatic welding system composed of at least one positioner unit for rotating, turning, and elevating a raised work table, wherein the positioner unit is provided on one side of the work table to rotate the work table horizontally; A turning device provided at one side of the work table to allow the work table to rotate vertically; It is provided on one side of the workbench, comprising a lifting device for moving the workbench up and down, the lifting device is provided on one side of the workbench, the lifting motor for generating a rotational force; A ball screw coupled to the lifting motor and rotating by the rotational force of the lifting motor; It is provided on one side of the workbench, characterized in that it comprises a screw nut coupled to the ball screw to convert the rotational movement of the ball screw into a linear motion.

다른 측면에서 본 발명은, 다수의 관절로 형성되어, 철구조물의 연결부를 용접하는 웰딩로봇과, 상기 웰딩로봇의 일측에 구비되어, 철구조물이 올려지는 작업대를 회전, 선회, 승강하는 하나 이상의 포지셔너유닛으로 구성되는 철구조물 자동용접 시스템에 있어서, 상기 웰딩로봇의 일측에는 하나 이상의 포지셔너유닛으로 웰딩로봇을 이동시키는 이동수단이 구비되며, 상기 이동수단은, 상기 웰딩로봇의 하측에 구비되어, 상기 웰딩로봇이 고정되는 로봇플레이트와; 상기 로봇플레이트의 일측에 구비되어, 상기 로봇플레이트를 선택적으로 이동하는 이동장치와; 상기 이동장치와 결합되어, 상기 로봇플레이트의 이동경로를 형성하는 안내레일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is formed with a plurality of joints, welding robot for welding the connection of the steel structure, and provided on one side of the welding robot, one or more positioners for rotating, turning, lifting the work platform on which the steel structure is mounted In the automatic welding system of steel structure composed of a unit, one side of the welding robot is provided with a moving means for moving the welding robot to one or more positioner units, the moving means is provided on the lower side of the welding robot, A robot plate to which the robot is fixed; A moving device provided at one side of the robot plate to selectively move the robot plate; Coupled with the moving device, characterized in that it comprises a guide rail for forming a movement path of the robot plate.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 철구조물 자동용접 시스템에 따르면, 작업대가 회전, 선회, 승강됨에 따라 웰딩로봇에 의해 철구조물의 용접작업이 자동으로 실시되므로, 작업의 안전성이 향상되는 이점이 있다.According to the steel structure automatic welding system according to the present invention as described above, the welding work of the steel structure is automatically performed by the welding robot as the work table is rotated, swiveled, and lifted, there is an advantage that the safety of the work is improved.

또한, 작업자의 숙련도에 따른 용접작업의 질이 변화되지 않고, 항상 일정하게 유지되므로 용접작업이 견고하게 실시되는 이점이 있다.In addition, since the quality of the welding operation does not change according to the skill of the operator and is always kept constant, there is an advantage that the welding operation is firmly performed.

그리고, 동일한 철구조물을 용접할 경우에는 대량작업이 가능하며, 작업시간 또한 단축되는 이점이 있다.In addition, when welding the same steel structure, a large amount of work is possible, and the working time is also shortened.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 살펴보도록 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 철구조물 자동용접 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a steel structure automatic welding system according to the spirit of the present invention.

도 1을 참조하면, 철구조물 자동용접 시스템은 철구조물 연결부 즉, 용접되는 모재가 올려지며, 회전, 선회 및 승강되는 포지셔너유닛(10)과, 상기 포지셔너유닛(10)의 전방에 구비되어, 상기 모재를 용접하는 웰딩유닛(20)과, 상기 포지셔너유닛(10) 및 웰딩유닛(20)의 동작을 제어하는 제어유닛(30)을 포함하여 구성되며, 상기 포지셔너유닛(10)은 아래에서 상세하게 살펴보도록 한다.Referring to FIG. 1, the steel structure automatic welding system is provided in front of the positioner unit 10 and the positioner unit 10 and the position of the steel structure connecting portion, that is, the base material to be welded, rotated, swiveled and lifted, and It comprises a welding unit 20 for welding the base material, and the control unit 30 for controlling the operation of the positioner unit 10 and the welding unit 20, the positioner unit 10 is described in detail below Let's take a look.

상기 웰딩유닛(20)은 상기 포지셔너유닛(10)에 올려진 모재를 용접하도록 다관절로 구성된 웰딩로봇(22)과, 상기 웰딩로봇(22)에 공급되는 와이어(26) 및 이산화탄소가스(CO2 Gas, 24)와, 상기 웰딩로봇(22)의 용접을 위한 전원을 공급하는 용접기(28)를 포함하여 구성된다.The welding unit 20 is a welding robot 22 composed of multiple joints to weld the base material placed on the positioner unit 10, a wire 26 and carbon dioxide gas supplied to the welding robot 22. , 24, and a welding machine 28 for supplying power for welding the welding robot 22.

상기 웰딩로봇(22)은 다관절 즉, 6개의 서보모터(AC-Servo motor)로 구성된 관절을 구비하여, 곡선 및 직선 등의 3차원으로 동작 가능하며, 상기 포지셔너유닛(10)에 올려진 모재를 용접하게 된다. 그리고, 상기 웰딩로봇(22)의 단부에는 화상카메라가 더 구비되어, 용접작업을 실시간으로 촬영할 수 있도록 구성할 수 있다.The welding robot 22 has a joint composed of multiple joints, that is, six servo-motors (AC-Servo motors), and can operate in three dimensions such as a curved line and a straight line, and is mounted on the positioner unit 10. Will be welded. In addition, an end portion of the welding robot 22 may be further provided with an image camera to configure a welding operation in real time.

한편, 상기 제어유닛(30)은 상기 웰딩로봇(22) 및 포지셔너유닛(10)의 회전, 선회, 승강 등의 용접을 위한 동작을 설정하는 셋팅박스(32)와, 상기 셋팅박스(32)에 의해 입력된 순서에 따라 상기 웰딩로봇(22) 및 포지셔너유닛(10)의 동작을 제 어하는 컨트롤러(34)와, 상기 컨트롤러(34)의 시작, 종료, 비상정지 등을 제어하는 조작박스(36)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the control unit 30 is a setting box 32 for setting an operation for welding, such as rotation, turning, lifting and lowering of the welding robot 22 and the positioner unit 10, and the setting box 32 A controller 34 that controls the operation of the welding robot 22 and the positioner unit 10 and an operation box 36 that controls the start, end, emergency stop, and the like of the controller 34 according to the input order. It is configured to include).

상기 셋팅박스(32)는 모재의 크기 및 종류에 따라 상기 웰딩로봇(22)의 이동 좌표 및 상기 포지셔너유닛(10)의 동작 좌표를 입력하기 위한 구성이며, 이러한 설정은 작업자가 각 단계별로 실시하도록 설정하거나, 모든 단계를 한 번에 순차적으로 설정하여 용접작업을 처음부터 끝까지 자동으로 이루어지도록 할 수 있다.The setting box 32 is a configuration for inputting the movement coordinates of the welding robot 22 and the operation coordinates of the positioner unit 10 according to the size and type of the base material, such setting is performed by the operator at each step. Or you can set all steps sequentially at once so that the welding work is done automatically from start to finish.

한편, 상기 제어유닛(30)에는 용접시 출력되는 용접기의 전류 및 전압 파형을 그래프로 표시하는 컴퓨터가 더 연결될 수 있으며, 이를 통해 작업자는 상기 용접기(28)의 상태를 확인할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터와 상기 웰딩로봇(22)의 단부에 설치된 화상카메라를 상기 컴퓨터에 연결하여 용접상태를 실시간으로 확인하거나 작업영상을 저장할 수 있도록 구성할 수 있다.On the other hand, the control unit 30 may be further connected to a computer that displays a graph of the current and voltage waveforms of the welder output during welding, through which the operator can check the state of the welder (28). In addition, by connecting the computer and the image camera installed at the end of the welding robot 22 to the computer can be configured to check the welding state in real time or to store the working image.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여, 포지셔너유닛에 대하여 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, the positioner unit will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.

도 2는 본 발명의 요부구성인 웰딩로봇과 포지셔너유닛의 외형을 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 요부구성인 포지셔너유닛의 구성을 보인 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명의 요부구성인 회전장치의 구성을 보인 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 요부구성인 선회장치의 구성을 보인 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 요부구성인 승강장치의 구성을 보인 분해 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the welding robot and the positioner unit of the main portion of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the positioner unit of the main portion of the present invention. Figure 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the rotating device of the main component of the present invention, Figure 5 is an exploded perspective view showing the configuration of the pivoting device of the main component of the present invention, Figure 6 is a configuration of a lifting device that is a main component of the present invention Is an exploded perspective view.

도 2 및 도 6을 참조하면, 웰딩로봇(22)은 6개의 서보모터에 의해 동작되는 관절로 구성되며, 하단은 작업대 혹은 지면에 고정되며, 상단에는 용접작업을 위한 토치(23)가 구비된다. 상기 웰딩로봇(22)의 일측에는 모재가 올려져서 회전, 선회, 승강되는 포지셔너유닛(10)이 구비된다.2 and 6, the welding robot 22 is composed of a joint operated by six servomotors, the lower end is fixed to the work table or the ground, the upper end is provided with a torch 23 for welding work. . One side of the welding robot 22 is provided with a positioner unit 10 which is raised, rotated, and lifted by a base material.

상기 포지셔너유닛(10)은 모재가 올려지는 작업대(100)와, 상기 작업대(100)를 수평으로 회전하는 회전장치(200)와, 상기 작업대(100)를 수직으로 회전하는 선회장치(300)와, 상기 작업대를 상하로 이동하는 승강장치(400)를 포함하여 구성된다.The positioner unit 10 includes a work table 100 on which a base material is placed, a rotating device 200 for rotating the work table 100 horizontally, a turning device 300 for vertically rotating the work table 100, and It is configured to include a lifting device 400 for moving the work table up and down.

상세하게는, 상기 토치(23)의 우측(도 2에서 볼 때)에는 모재가 올려지는 작업대(100)가 구비된다. 상기 작업대(100)는 소정의 직경을 가지는 도넛 형상의 원판으로 형성된 작업대링(120)과, 상기 작업대링(120)의 하중을 지지하는 작업대 프레임(140)을 포함하여 구성된다.In detail, the right side (as seen in FIG. 2) of the torch 23 is provided with a work table 100 on which a base material is placed. The work bench 100 includes a work bench ring 120 formed of a donut-shaped disk having a predetermined diameter and a work bench frame 140 supporting a load of the work bench ring 120.

상기 작업대링(120)은 아래에서 설명할 회전장치(200)의 일구성인 회전기어(240)와 결합되어 수평으로 회전가능하도록 구성되며, 상기 작업대링(120)의 상측에는 모재의 정위치를 안내하는 정위치가이드(122)와, 상기 정위치가이드(122)에 의해 안내된 모재가 이동되지 않도록 하는 고정클립(124)이 더 구비된다.The work ring ring 120 is coupled to the rotary gear 240 which is one component of the rotating device 200 to be described below is configured to be rotatable horizontally, the upper position of the work ring ring 120 is the exact position of the base material It is further provided with a guide guide position 122, and a fixing clip 124 to prevent the base material guided by the position guide 122 is not moved.

상기 정위치가이드(122)는 한 쌍의 소정의 길이를 가지는 쇠막대가 2회 절곡되어, 절곡된 부분이 하방을 향하도록 상기 작업대링(120)에 고정되어, 모재의 수평이동을 방지하는 역할을 수행한다. 그리고, 상기 정위치가이드(122)에는 모재의 폭에 대응하여 조절가능한 고정편(123)이 더 구비된다.The exact position guide 122 is a pair of iron rod having a predetermined length of two bends, fixed to the work ring ring 120 so that the bent portion is directed downward, thereby preventing the horizontal movement of the base material To perform. In addition, the positioning guide 122 is further provided with a fixing piece 123 that is adjustable to correspond to the width of the base material.

즉, 상기 정위치가이드(122)의 양측에 구비되는 상기 고정편(123)의 간격을 모재의 간격과 동일하게 하여 모재의 유동을 방지하게 된다. 그리고, 상기 고정클립(124)은 작업대(100)가 선회장치(300)에 의해 180도 회전되었을 때 모재의 낙하를 방지 즉, 모재의 상하 이동을 방지하는 역할을 수행한다. 따라서, 상기 고정편(123) 및 고정클립(124)에 의해 작업대에 올려진 모재는 항상 정위치를 유지하게 되어 회전, 선회 및 승강에 의한 유동이 방지된다.That is, the interval between the fixing piece 123 provided on both sides of the position guide 122 is the same as the interval of the base material to prevent the flow of the base material. And, the fixed clip 124 serves to prevent the fall of the base material when the work table 100 is rotated 180 degrees by the turning device 300, that is, to prevent the vertical movement of the base material. Therefore, the base material placed on the work table by the fixing piece 123 and the fixing clip 124 is always maintained in the correct position to prevent the flow due to rotation, turning and lifting.

한편, 상기 작업대 프레임(140)은 상기 작업대(100)에 올려지는 모재 등의 하중을 지지하는 역할을 하며, 내부에는 아래에서 설명할 회전장치(200)가 수용되는 소정의 공간이 형성된다. 상세하게는, 상기 작업대 프레임(140)의 좌측은 상기 작업대링(120)의 형상과 대응되는 가운데가 천공된 원형으로 형성되며, 상기 작업대링(120)의 우측에는 아래에서 설명할 회전모터(220)가 수용되는 회전모터 수용홀(144)이 형성되고, 상기 회전모터 수용홀(144)의 우측에는 아래에서 설명할 선회장치 선회프레임(302)에 결합되는 연결부(142)가 형성되어, 수직으로 회전가능하도록 결합된다.On the other hand, the workbench frame 140 serves to support the load of the base material and the like placed on the workbench 100, a predetermined space is formed therein is accommodated in the rotary device 200 to be described below. In detail, the left side of the workbench frame 140 is formed in a circular perforated center corresponding to the shape of the workbench ring 120, and the right side of the workbench ring 120 has a rotating motor 220 to be described below. The rotating motor accommodating hole 144 is accommodated is formed, the right side of the rotating motor accommodating hole 144 is formed a connecting portion 142 coupled to the turning device swing frame 302 to be described below, vertically Is rotatably coupled.

상기 작업대 프레임(140)의 내부 공간에는 회전장치(200)가 구비된다. 상기 회전장치(200)는 회전력을 발생하는 회전모터(220)와, 상기 회전모터(220)의 회전축에 결합되는 회전모터기어(230)와, 상기 회전모터기어(230)와 기어결합되어 회전하는 회전기어(240)를 포함하여 구성된다.The rotating device 200 is provided in the inner space of the workbench frame 140. The rotary device 200 is a rotary motor 220 for generating a rotational force, a rotary motor gear 230 is coupled to the rotary shaft of the rotary motor 220, the rotary motor gear 230 is geared to rotate It is configured to include a rotary gear 240.

상세하게는, 상기 회전모터(220)는 정밀한 속도제어 및 위치제어가 가능한 서보모터(AC-Servo Motor)로 구성되는 것이 바람직하며 회전모터 수용홀(144)에 고정된다. 그리고, 상기 회전모터(220)의 회전축에는 외주면에 기어이가 형성된 회전 모터기어(230)가 고정된다. 상기 회전모터기어(230)의 좌측에는 회전기어(240)가 구비된다.In detail, the rotation motor 220 is preferably composed of a servo motor (AC-Servo Motor) capable of precise speed control and position control, and is fixed to the rotation motor accommodating hole 144. In addition, a rotating motor gear 230 having gears formed on an outer circumferential surface thereof is fixed to the rotating shaft of the rotating motor 220. The rotary gear 240 is provided on the left side of the rotary motor gear 230.

상기 회전기어(240)는 작업대링(120)의 하측에 작업대링(120)과 대응되는 형상으로 형성되며, 상기 회전기어(240)와 기어결합되어, 상기 회전모터(220)의 회전에 의해 상기 작업대링(120)을 360도 회전하도록 베어링에 의해 상기 작업대 프레임(140)에 고정된다.The rotary gear 240 is formed in a shape corresponding to the work ring ring 120 on the lower side of the work ring ring 120, the gear is coupled to the rotary gear 240, by the rotation of the rotary motor 220 The worktable ring 120 is fixed to the workbench frame 140 by a bearing to rotate 360 degrees.

한편, 상기 연결부(142)의 우측에는 선회장치 선회프레임(302)이 구비된다. 상기 선회장치 선회프레임(302)은 대략 원판 형상으로 형성되며, 성기 연결부(142)와 결합된다.On the other hand, the pivoting device swivel frame 302 is provided on the right side of the connecting portion 142. The swing device swing frame 302 is formed in a substantially disk shape, and is coupled to the genital connector 142.

상기 선회장치 선회프레임(302)의 우측에는 선회장치(300)의 일구성인 선회기어(340)가 구비되며, 상기 선회기어(340)는 선회장치 전면커버(308) 및 선회장치 후면프레임(304)의 사이 공간에 수용되어 외부로 노출되지 않게 구성된다.The right side of the turning device swivel frame 302 is provided with a turning gear 340, which is one component of the turning device 300, the turning gear 340 is the turning device front cover 308 and the turning device rear frame 304 It is accommodated in the space between and is configured not to be exposed to the outside.

상기 선회장치 후면프레임(304)의 측면 중앙에는 아래에서 설명할 선회장치(300)의 일구성인 선회모터(320)의 회전축에 결합된 선회모터기어(330)가 수용되는 선회모터 기어홀(206)이 천공형성되며, 상기 선회모터 기어홀(206)의 일측에는 상기 선회모터(320)가 고정되는 선회모터 고정홀(305)이 천공형성된다.Swivel motor gear hole 206 is accommodated in the center of the side of the swivel device rear frame 304, the slewing motor gear 330 coupled to the rotating shaft of the swivel motor 320 which is one component of the swivel device 300 to be described below ) Is punched, and the swing motor fixing hole 305 to which the swing motor 320 is fixed is drilled at one side of the swing motor gear hole 206.

한편, 상기 선회장치(300)는 회전력을 발생하는 선회모터(320)와, 상기 선회모터(320)의 회전축에 결합된 선회모터기어(330)와 기어결합되어 회전하는 선회기어(340)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the swing device 300 includes a swing motor 320 for generating a rotational force, and a swing gear 340 is rotated in gear coupling with the swing motor gear 330 coupled to the rotary shaft of the swing motor 320. It is configured by.

상세하게는, 상기 선회모터(320)는 정밀한 속도제어 및 위치제어가 가능한 서보모터로 구성되는 것이 바람직하며, 선회장치 후면프레임(304)의 선회모터 고정홀(305)에 체결되어 고정되고, 상기 선회모터(320)는 선회모터커버(322)에 의해 외부로 노출되지 않도록 구성된다.In detail, the swing motor 320 is preferably composed of a servo motor capable of precise speed control and position control. The swing motor 320 is fastened and fixed to the swing motor fixing hole 305 of the rear frame 304 of the swing device. The swing motor 320 is configured not to be exposed to the outside by the swing motor cover 322.

그리고, 상기 선회모터(320)의 회전축에는 선회모터기어(330)가 결합된다. 상기 선회모터기어(330)는 상기 선회기어(340)와 기어결합되어, 상기 선회장치 선회프레임(302)에 결합된 작업대(100)를 180도 수직으로 회전가능하도록 상기 선회장치 후면프레임(304)에 베어링 결합되어 고정된다. 그리고, 상기 선회장치 후면프레임(304)은 승강장치(400)와 결합되어, 상하로 이동가능하도록 구성된다.In addition, the swing motor gear 330 is coupled to the rotation shaft of the swing motor 320. The swing motor gear 330 is gear-coupled with the swing gear 340 to rotate the work table 100 coupled to the swing device swing frame 302 vertically by 180 degrees to the swing frame rear frame 304. The bearing is coupled to and fixed. And, the swinging device rear frame 304 is coupled to the lifting device 400, is configured to be moved up and down.

상기 승강장치(400)는 회전력을 발생하는 승강모터(420)와, 상기 승강모터(420)와 축결합되어 회전하는 볼스크류(440)와, 상기 볼스크류(440)의 회전력을 직선운동으로 변환하여 상기 선회장치 후면프레임(304)을 상하로 이동하는 스크류너트(460)를 포함하여 구성된다.The elevating device 400 is a lifting motor 420 for generating a rotational force, a ball screw 440 is rotated by being coupled to the lifting motor 420 and the rotational force of the ball screw 440 is converted into a linear motion It is configured to include a screw nut 460 to move the swinging device rear frame 304 up and down.

상기 승강장치(400)는 측단면이 대략 "⊃" 형상의 전면이 개구된 승강프레임(402)의 내측에 수용되어 고정되며, 상기 승강프레임(402)의 하측에는 지지프레임(408)이 더 구비되어, 상기 포지셔너유닛(10)의 전반적인 균형을 유지한다.The elevating device 400 is accommodated and fixed inside the elevating frame 402 having a front surface having an approximately "⊃" shape with a side cross section, and a support frame 408 is further provided below the elevating frame 402. Thus, the overall balance of the positioner unit 10 is maintained.

상세하게는, 상기 승강프레임(402)의 상단에는 상기 승강모터(420)의 회전축이 수용되는 승강모터 관통홀(403)이 천공형성되며, 상기 승강모터 관통홀(403)을 회전축이 통과하도록 상기 승강모터(420)는 고정된다. 상기 승강모터(420)는 서보모터(AC-Servo motor)로 구성하여 정밀한 속도제어 및 위치제어가 가능하도록 구성 하는 것이 바람직하다.In detail, the lifting motor through hole 403 is formed on the upper end of the lifting frame 402 to accommodate the rotation shaft of the lifting motor 420, and the rotation shaft passes through the lifting motor through hole 403. The lifting motor 420 is fixed. The lifting motor 420 is preferably configured as a servo motor (AC-Servo motor) to enable precise speed control and position control.

상기 승강모터(420)의 회전축에는 외주면에 나사산이 형성된 볼스크류(440)가 고정된다. 상기 볼스크류(440)는 상기 승강프레임(402)의 상하로 길게 형성되며, 상기 볼스크류(440)의 양단에는 지지베어링(442)이 더 구비되어, 상기 승강모터(420)의 회전력에 의해 회전 가능하도록 상기 승강프레임(402)에 고정된다.A ball screw 440 having a thread formed on an outer circumferential surface thereof is fixed to the rotation shaft of the lifting motor 420. The ball screw 440 is formed to extend up and down the lifting frame 402, both ends of the ball screw 440 is further provided with a support bearing 442, the rotation by the rotational force of the lifting motor 420 It is fixed to the lifting frame 402 to enable.

한편, 상기 볼스크류(440)의 외주면에는 스크류너트(460)가 구비된다. 상기 스크류너트(460)의 내주면에는 상기 볼스크류(440)와 결합되는 나사산이 형성되고, 외측은 상기 선회장치 후면프레임(304)과 결합된다. 따라서, 상기 볼스크류(440)의 회전에 의해 상기 스크류너트(460)는 상기 선회장치 후면프레임(304)을 상하로 이동시킨다.Meanwhile, a screw nut 460 is provided on the outer circumferential surface of the ball screw 440. A screw thread coupled to the ball screw 440 is formed on an inner circumferential surface of the screw nut 460, and an outer side thereof is coupled to the turning frame rear frame 304. Accordingly, the screw nut 460 moves the swing frame rear frame 304 up and down by the rotation of the ball screw 440.

한편, 상기 승강프레임(402)의 상측에는 승강모터 커버(422)가 더 구비되어, 상기 승강모터(420)가 외부로 노출되지 않도록 구성되며, 상기 승강프레임(402)의 개구된 전면에는 승강프레임 전면커버(404)가 더 구비되어, 상기 작업대(100)가 상하로 이동함에 따라 상기 승강프레임(402)의 내부가 노출되지 않도록 구성한다.On the other hand, the lifting motor cover 422 is further provided on the upper side of the lifting frame 402, the lifting motor 420 is configured not to be exposed to the outside, the lifting frame 402 in the opening front of the lifting frame The front cover 404 is further provided, so that the inside of the lifting frame 402 is not exposed as the work table 100 moves up and down.

이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 철구조물 자동용접 시스템의 작용을 도 1 내지 도 9를 참조하여 살펴보도록 한다.Hereinafter, the operation of the automatic welding system for steel structures according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 사상에 따른 철구조물 자동용점 시스템의 작업모습을 도시한 사시도이다.7 to 9 is a perspective view showing the operation of the steel structure automatic melting point system according to the spirit of the present invention.

먼저, 용접하고자 하는 모재를 가용접하여 작업대에 올려 놓으면, 도 7과 같 은 상태가 된다. 이후, 셋팅박스(32)를 이용하여 입력된 이동순서 및 이동좌표를 따라 웰딩로봇(22) 및 포지셔너유닛(10)은 동작하게된다.First, when the base material to be welded and put it on the workbench, it becomes a state as shown in FIG. Thereafter, the welding robot 22 and the positioner unit 10 operate according to the movement order and movement coordinates input using the setting box 32.

상세하게는, 상기 웰딩로봇(22)은 작업대(100)에 올려진 모재의 상면을 용접하게 되며, 상기 작업대(100)는 상기 웰딩로봇(22)의 용접작업에 대응되는 속도로 회전장치(200)에 의해 360도 회전하게 된다.In detail, the welding robot 22 welds the upper surface of the base material mounted on the work table 100, and the work table 100 rotates at a speed corresponding to the welding work of the welding robot 22. ) Rotates 360 degrees.

상기와 같이 모재의 상면 용접이 완료되면, 모재는 선회장치(300)에 의해 90도 회전되어, 도 8과 같은 상태가 된다. 그리고, 상기 웰딩로봇(22)은 모재의 측면을 용접하게 되며, 상기 작업대(100)는 상기 웰딩로봇(22)의 용접작업에 대응되는 속도로 회전장치(200)에 의해 회전하게 된다.When the upper surface welding of the base material is completed as mentioned above, the base material is rotated 90 degrees by the turning device 300, and it will be in the state like FIG. In addition, the welding robot 22 is welded to the side of the base material, the work table 100 is rotated by the rotating device 200 at a speed corresponding to the welding operation of the welding robot 22.

상기와 같이 모재의 측면 용접이 완료되면, 모재는 선회장치(300)에 의해 다시 90도 더 회전되어, 도 9와 같은 상태가 된다. 그리고, 상기 웰딩로봇(22)은 모재의 하면을 용접하게 되며, 상기 작업대(100)는 상기 웰딩로봇(22)의 용접작업에 대응되는 속도로 회전장치(200)에 의해 회전하게 되어, 모재의 용접작업은 완료된다. 경우에 따라서, 승강장치(400)에 의해 상기 작업대(100)는 상하로 이동되어, 정밀한 용접작업이 실시되도록 구성될 수 있다.When the side welding of the base material is completed as described above, the base material is further rotated 90 degrees by the turning device 300, and the state is as shown in FIG. In addition, the welding robot 22 is to weld the lower surface of the base material, the work table 100 is rotated by the rotating device 200 at a speed corresponding to the welding operation of the welding robot 22, Welding work is completed. In some cases, the work platform 100 is moved up and down by the elevating device 400 may be configured to perform a precise welding operation.

그리고, 상기 작업대(100)는 선회장치(300)에 의해 원래의 상태로 복귀가 되며, 용접작업이 완료된 모재를 상기 작업대(100)에서 분리한다.Then, the work table 100 is returned to its original state by the turning device 300, and separates the base material on which the welding work is completed from the work table 100.

이하에서는 본 발명의 사상에 따른 철구조물 자동용접 시스템의 다른 실시예를 살펴보도록 한다.Hereinafter, look at another embodiment of a steel structure automatic welding system according to the spirit of the present invention.

도 10은 본 발명의 사상에 따른 철구조물 자동용접 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 평면도이다. 전술한 바와 동일한 구성에 대한 도면부호는 동일하게 적용하며, 추가되는 구성에 대해서만 살펴보도록 한다.10 is a plan view schematically showing another embodiment of a steel structure automatic welding system according to the spirit of the present invention. Reference numerals to the same configuration as described above apply the same, and only look for the additional configuration.

도 10을 참조하면, 철구조물 즉, 모재가 올려지는 작업대(100)를 회전, 선회, 승강하는 포지셔너유닛(10)이 하나 이상 구비되며, 상기 포지셔너유닛(10)의 좌측(도 10에서 볼 때)에는 상기 포지셔너유닛(10)에 올려진 모재를 용접하는 웰딩로봇(22)이 구비된다. 상기 웰딩로봇(22)은 이동수단(500)에 의해 이동되어, 상기 포지셔너유닛(10)에 올려진 모재를 각각 용접하도록 구성된다.Referring to FIG. 10, at least one positioner unit 10 is provided to rotate, pivot, and elevate a steel structure, that is, a worktable 100 on which a base material is placed, and to the left of the positioner unit 10 (as shown in FIG. 10). ) Is provided with a welding robot 22 for welding the base material mounted on the positioner unit 10. The welding robot 22 is moved by the moving means 500, and is configured to weld the base material mounted on the positioner unit 10, respectively.

상기 이동수단(500)은 상기 웰딩로봇(22)의 하측에 결합되는 로봇플레이트(520)와, 상기 로봇플레이트(520)를 선택적으로 이동하는 이동장치(530)와, 상기 이동장치(530)의 이동경로를 형성하는 안내레일(540)을 포함하여 구성된다.The moving means 500 includes a robot plate 520 coupled to the lower side of the welding robot 22, a moving device 530 for selectively moving the robot plate 520, and a movement of the moving device 530. It is configured to include a guide rail 540 to form a movement path.

상기 로봇플레이트(520)는 대략 직사각형의 판재로 형성되며, 상기 웰딩로봇(22)의 하면과 결합되어, 상기 웰딩로봇(22)의 하중을 지지하는 역할을 수행한다.The robot plate 520 is formed of a substantially rectangular plate, and is coupled to the lower surface of the welding robot 22 to support the load of the welding robot 22.

상기 로봇플레이트(520)의 좌측 후단부에는 상기 로봇플레이트(520)의 이동을 강제하는 이동장치(530)가 구비된다. 도시되지는 않았지만, 상기 이동장치(530)는 회전력을 발생하는 이동모터와, 상기 이동모터와 연결되어 상기 안내레일(540)의 상면을 구름운동하는 이동모터풀리를 포함하여 구성된다.The left rear end of the robot plate 520 is provided with a moving device 530 forcing the movement of the robot plate 520. Although not shown, the moving device 530 includes a moving motor generating a rotational force and a moving motor pulley connected to the moving motor and rolling the upper surface of the guide rail 540.

상기 이동장치(530)는 전술한 셋팅박스(32)에 의해 상기 포지셔너유닛(10)의 간격만큼 이동하도록 동작좌표가 설정되며, 이러한 설정은 컨트롤러(34)에 의해 동 작이 제어되도록 구성된다. The movement device 530 is set by the above-described setting box 32, the operation coordinates to move by the interval of the positioner unit 10, this setting is configured to control the operation by the controller 34.

한편, 상기 이동장치(530)의 하측에는 상기 로봇플레이트(520)의 이동을 안내하는 안내레일(540)이 한 쌍으로 구비되어, 상기 안내레일(540)에 의해 상기 웰딩로봇(22)이 각각의 포지셔너유닛(10)과 대응되는 위치로 이동하여 상기 다수의 포지셔너유닛(10)에 올려진 모재를 용접가능하도록 안내한다.On the other hand, the lower side of the moving device 530 is provided with a pair of guide rails 540 for guiding the movement of the robot plate 520, the welding robot 22 by the guide rail 540, respectively Move to a position corresponding to the positioner unit 10 of the guide to guide the base material mounted on the plurality of positioner units 10 to be welded.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-exemplified embodiments, and many other modifications based on the present invention may be made by those skilled in the art within the above technical scope.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 철구조물 자동용접 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a steel structure automatic welding system according to the spirit of the present invention.

도 2는 본 발명의 요부구성인 웰딩로봇과 포지셔너유닛의 외형을 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the welding robot and the positioner unit which is a main component of the present invention.

도 3은 본 발명의 요부구성인 포지셔너유닛의 구성을 보인 분해 사시도. 도 4는 본 발명의 요부구성인 회전장치의 구성을 보인 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the positioner unit which is a main component of the present invention. Figure 4 is an exploded perspective view showing the configuration of a rotating device of the main component of the present invention.

도 5는 본 발명의 요부구성인 선회장치의 구성을 보인 분해 사시도.5 is an exploded perspective view showing the configuration of a turning device which is a main component of the present invention.

도 6은 본 발명의 요부구성인 승강장치의 구성을 보인 분해 사시도.Figure 6 is an exploded perspective view showing the configuration of the elevating device which is a main component of the present invention.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 사상에 따른 철구조물 자동용점 시스템의 작업모습을 도시한 사시도.7 to 9 is a perspective view showing the operation of the steel structure automatic melting point system according to the spirit of the present invention.

도 10은 본 발명의 사상에 따른 철구조물 자동용접 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 평면도.10 is a plan view schematically showing another embodiment of a steel structure automatic welding system according to the spirit of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10. 포지셔너유닛 20. 웰딩유닛10. Positioner Unit 20. Welding Unit

22. 웰딩로봇 30. 제어유닛22. Welding Robot 30. Control Unit

100. 작업대 120. 작업대링100. Workbench 120. Workbench ring

140. 작업대 프레임 200. 회전장치140. Workbench frame 200. Rotator

220. 회전모터 230. 회전모터기어220. Rotating Motor 230. Rotating Motor Gear

240. 회전기어 300. 선회장치240. Rotating gear 300. Slewing device

320. 선회모터 330. 선회모터기어320. Slewing motor 330. Slewing motor gear

340. 선회기어 400. 승강장치340. Slewing gear 400. Lifting device

420. 승강모터 440. 볼스크류420. Lifting motor 440. Ball screw

460. 스크류너트 500. 이동수단460. Screw Nut 500. Vehicle

520. 로봇플레이트 530. 이동장치520. Robot plate 530. Mobile device

540. 안내레일540. Guide rails

Claims (7)

다수의 관절로 형성되어, 철구조물의 연결부를 용접하는 웰딩로봇과, 상기 웰딩로봇의 일측에 구비되어, 철구조물이 올려지는 작업대를 회전, 선회, 승강하는 하나 이상의 포지셔너유닛으로 구성되는 철구조물 자동용접 시스템에 있어서,A steel structure is formed by a plurality of joints, welding robot for welding the connection of the steel structure, and is provided on one side of the welding robot, the steel structure automatic consisting of one or more positioner units for rotating, turning, lifting the work platform on which the steel structure is mounted In the welding system, 상기 포지셔너유닛은,The positioner unit, 상기 작업대의 일측에 구비되어, 상기 작업대가 수평으로 회전되도록 하는 회전장치와;A rotary device provided at one side of the work table to rotate the work table horizontally; 상기 작업대의 일측에 구비되어, 상기 작업대가 수직으로 회전하도록 하는 선회장치와;A turning device provided at one side of the work table to allow the work table to rotate vertically; 상기 작업대의 일측에 구비되어, 상기 작업대가 상하로 이동되도록 하는 승강장치를 포함하여 구성되며,It is provided on one side of the work table, and comprises a lifting device for moving the work table up and down, 상기 승강장치는 ,The lifting device, 상기 작업대의 일측에 구비되어, 회전력을 발생하는 승강모터와;A lifting motor provided at one side of the work table to generate a rotational force; 상기 승강모터와 결합되어, 상기 승강모터의 회전력에 의해 회전하는 볼스크류와;A ball screw coupled to the lifting motor and rotating by the rotational force of the lifting motor; 상기 작업대의 일측에 구비되며, 상기 볼스크류와 결합되어 상기 볼스크류의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류너트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철구조물 자동용접 시스템.It is provided on one side of the workbench, the steel structure automatic welding system comprising a screw nut coupled to the ball screw to convert the rotational movement of the ball screw into a linear movement. 제 1항에 있어서, 상기 회전장치는,The method of claim 1, wherein the rotating device, 상기 작업대의 일측에 구비되어, 회전력을 발생하는 회전모터와;A rotation motor provided on one side of the work table to generate a rotational force; 상기 회전모터의 회전축에 결합되며, 외주면에 기어이가 형성된 회전모터기어와;A rotating motor gear coupled to the rotating shaft of the rotating motor and having gears formed on an outer circumferential surface thereof; 상기 회전모터기어와 기어결합되어, 상기 작업대가 수평으로 회전하도록 하는 회전기어를 포함하여 구성되는 철구조물 자동용접 시스템The steel structure automatic welding system which is geared with the rotary motor gear, comprising a rotary gear to rotate the worktable horizontally 제 1항에 있어서, 상기 선회장치는,According to claim 1, The turning device, 상기 작업대의 일측에 구비되어, 회전력을 발생하는 선회모터와;A swing motor provided on one side of the work table to generate a rotational force; 상기 선회모터의 회전축에 결합되며, 외주면에 기어가 형성된 선회모터기어와;A swing motor gear coupled to the rotation shaft of the swing motor and having gears formed on an outer circumferential surface thereof; 상기 선회모터기어와 기어결합되어, 상기 작업대가 수직으로 회전하도록 하는 선회기어를 포함하여 구성되는 철구조물 자동용접 시스템The steel structure automatic welding system, which is geared with the swing motor gear and includes a swing gear to rotate the work table vertically. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전장치는 360도 회전가능한 것을 특징으로 하는 철구조물 자동용접 시스템The rotating device is a steel structure automatic welding system, characterized in that rotatable 360 degrees 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선회장치는 180도 회전가능한 것을 특징으로 하는 철구조물 자동용접 시스템The turning device is a steel structure automatic welding system, characterized in that rotatable 180 degrees 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웰딩로봇의 단부에는 철구조물의 용접상태를 보여주는 카메라가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철구조물 자동용접 시스템.The welding robot of the steel structure further comprises a camera showing the welding state of the steel structure at the end of the welding robot. 다수의 관절로 형성되어, 철구조물의 연결부를 용접하는 웰딩로봇과, 상기 웰딩로봇의 일측에 구비되어, 철구조물이 올려지는 작업대를 회전, 선회, 승강하는 하나 이상의 포지셔너유닛으로 구성되는 철구조물 자동용접 시스템에 있어서,A steel structure is formed by a plurality of joints, welding robot for welding the connection of the steel structure, and is provided on one side of the welding robot, the steel structure automatic consisting of one or more positioner units for rotating, turning, lifting the work platform on which the steel structure is mounted In the welding system, 상기 웰딩로봇의 일측에는 하나 이상의 포지셔너유닛으로 웰딩로봇을 이동시키는 이동수단이 구비되며,One side of the welding robot is provided with a moving means for moving the welding robot to one or more positioner units, 상기 이동수단은,The means for moving, 상기 웰딩로봇의 하측에 구비되어, 상기 웰딩로봇이 고정되는 로봇플레이트와;A robot plate provided below the welding robot to fix the welding robot; 상기 로봇플레이트의 일측에 구비되어, 상기 로봇플레이트를 선택적으로 이동하는 이동장치와;A moving device provided at one side of the robot plate to selectively move the robot plate; 상기 이동장치와 결합되어, 상기 로봇플레이트의 이동경로를 형성하는 안내레일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철구조물 자동용접 시스템.Coupled with the moving device, the steel structure automatic welding system, characterized in that it comprises a guide rail for forming a movement path of the robot plate.
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