KR0138490B1

KR0138490B1 - 갠트리를 이용한 론지 자동용접장치

Info

Publication number: KR0138490B1
Application number: KR1019940035889A
Authority: KR
Inventors: 한용섭; 이형국; 민기업
Original assignee: 윤원석; 대우중공업주식회사
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR960021359A

Abstract

본 발명은 선박용 선체의 이중저 블록 작업시 론지를 용접하는 자동용접 시스템으로서 더욱 상세히는 트롤리에 호이스트로 연결된 자동용접용 대차를 이동시키며 론지와 바닥면을 감지하여 론지를 용접하는 갠트리를 이용한 자동용접장치에 관한 것이다.

상기의 본 발명은, 선체의 이중저 블록 제작시 각각의 주판을 연결하여 형성한 패널상면에 론지를 용접하는 론지자동용접장치에 있어서, 패널상면에 융착한 론지를 용접하기 위해 론지의 좌우에 이동가능하도록 설치된 새들; 상기 새들의 상부에 설치된 갠트리; 좌우양단의 갠트리를 따라 활삽하도록 설치된 트롤리; 상기 트롤리에 일끝단이 설치되어 수직이동하기 위한 호이스트; 상기 호이스트에 일단이 연결되며 론지를 용접하기 위한 용접토치가 구비된 용접수단으로 구성됨을 특징으로 하는 갠트리를 이용한 론지자동용접장치이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 다량의 론지를 용접하는데 있어서 용접시간이 단축되고 정밀도가 상승하며 안전사고를 줄임으로서 생산효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

갠트리를 이용한 론지 자동용접장치

제1도는 본 발명의 갠트리를 이용한 론지 자동용접장치를 보여주는 개략도.

제2도는 본 발명의 갠트리를 이용한 론지 자동용접장치의 제어순서를 나타내는 블록선도.

제3도는 본 발명의 용접수단의 상세도.

제4도는 본 발명의 용접수단에 의한 론지 감지 후 셋팅 순서도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100:구동바퀴 102:새들

104:용접기 106:콘트롤 박스

108,108':승강 받침대 110:난간

112:갠트리 114,114':레일 고정부

116:레일 118,118':트롤리

120:호이스트 권선부 122:호이스트

124:용접수단 126:아아크 감지센서

128:밑바닥 감지센서 130:수광부

132:발광부 134:용접선 추적센서

136:에어 실린더 138:흄집진기

140:토치 142:론지

144:주판

본 발명은 선박용 선체의 이중저 블록 작업시 론지를 용접하는 자동용접장치로서 더욱 상세히는 트롤리에 호이스트로 연결된 자동용접용 대차를 이동시키어 론지와 주판을 감지한 후 주판의 상면에 론지를 용접하는 갠트리를 이용한 자동용접장치에 관한 것이다.

일반적으로는 대차의 양측벽에 형성된 결여부에 채널형상의 안내레일을 수직으로 입설하여 이에 승상횡간을 상하로 삽탈자재하게 활삽시키되 승강횡간에 안내간을 절곡하고 핀으로 유착하여 하측 안내간에 지지로울러를 착설하고 상측의 승강횡간은 선단을 대차의 선단내부에 유착시키고 후단의 조작레버를 조절판에 끼워 높이를 조절되게한 “ㄷ” 형상의 작동간에 연결시켜 조작레버의 작동으로 승강횡간을 승강자재시키고 토오치는 상측의 승강횡간에 좌우 이동이 가능하도록 경사지게 유삽함과 동시에 스프링으로 탄력설치한 하단에 로울러를 유설한 토치홀더에 높이 조절이 가능하게 끼워 설치된 구조였으나 이는 각 대차마다 조작레버를 수동으로 조작하여야 하고 작업자가 직접 이동시켜야 하므로 작업공정시간이 많이 소요되고 작업자의 작업환경을 저하시키며 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 선체의 이중저 블록작업시 주판의 상면에 종방향 보강재인 론지(Longitudinal)를 용접하는 경우 다수의 대차가 론지를 자동으로 감지하여 용접할 수 있도록 센서를 부설하고 센서가 부설된 대차는 호이스트로 트롤리와 연결하여 트롤리를 이동함으로서 대차를 함께 이동시켜서 론지를 자동으로 용접할 수 있도록 함과 동시에 다수의 대차를 중앙에서 통합적으로 자동조정할 수 있도록 하는 받침대 역할을 하는 갠트리(gantry)를 이용한 론지 자동용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선체의 이중저 블록 제작시 주판상면에 론지를 용접하는 론지자동용접장치에 있어서, 주판상면에 융착한 론지를 용접하기 위하여 론지의 좌우측에 이동가능하도록 설치한 새들; 상기 새들의 상부에 설치된 갠트리; 좌우 양단의 갠트리를 따라 활삽되도록 설치된 트롤리; 상기 트롤리에 일끝단이 설치되어 수직이동하기 위한 호이스트; 및 상기 호이스트에 일단이 연결되며 론지를 용접하기위한 토치가 구비된 용접수단으로 구성됨을 특징으로 하는 갠트리를 이용한 론지 자동용접장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제1도에 도시된 바와 같이, 론지(142)를 용접하는 용접수단(124)의 좌우측 상부에서부터 용접수단(124)의 중심으로 호이스트(122)의 일단을 걸고 타단은 호이스트(122)가 상하로 수직 구동할 수 있도록 감겨져 있는 다수의 호이스트 권선부(120)를 구비한 트롤리(118)에 고정한다.

상기 용접수단은 제3도에 도시된 바와 같이, 상부에 아아크 감지센서(126)가 설치되고, 하부에는 밑바닥 감지센서(128)가 설치되며, 그 사이에 광센서가 내장된 수광부(130), 발광부(132)로 구비된 론지 감지센서가 설치된다. 토치(140) 일측에는 용접선 추적센서(134)가 설치되며, 하단에는 양측에 에어실린더(136)가 설치된다.

이때 상기 트롤리(118)는 안내레일(116)이 형성되어 있는 갠트리(112)를 따라서 이동하게 되고, 갠트리(112)의 하부에는 상기 갠트리(112)의 전후 구동 바퀴의 지지부인 새들(102)을 설치하고 새들(102)의 전후에는 구동바퀴(100)를 설치한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동을 설명하면 먼저 구동바퀴(100)가 회전함과 동시에 전진하면 새들(102)이 전후로 이동하면서 위치를 설정하고 새들(102)의 위치가 설정되면 호이스트(122)가 하강하게 되며 호이스트(122) 하단에 설치되어 있는 용접수단(124)이 동시에 하강하여 용접수단(124)의 하단에 설치되어 있는 발광부(132)와 수광부(130)로 이루어진 론지감지센서가 발광부(132)와 수광부(130) 사이로 론지가 통과하면 론지를 감지하여 하강하던 호이스트(122)를 정지시키고 호이스트(122)와 연결된 용접수단(124)이 정지하게 된다.

이때 용접수단(124)의 하단에 고정된 에어실린더(136)가 전진하여 제4도에 순차적으로 도시된 바와 같이 론지(142)의 상단을 좌우로 고정지지하여 주면 호이스트(122)는 다시 하강하여 론지(142)의 용접부 위치까지 하강하고 용접수단(124) 하부에 설치된 바닥감지센서(128)가 작동하여 호이스트(122)가 주판바닥면까지 하강하게 되면 용접수단(124)에 구비된 토치(140)를 자동조정하여 론지(142)와 주판(144)을 용접할 수 있도록 토치(140)를 용접선에 위치시킨다.

또한 용접선에 위치한 토치(140)를 구비한 용접수단(124)은 콘트롤박스(106)에서 조정하여 트롤리(118)를 주행시킴으로서 론지(142)와 패널의 용접선을 따라 이동하며 용접을 하고, 이와 동시에 용접수단(124)의 일측에 구비된 흄집진기(138)가 동작하여 용접시 발생하는 가스를 빨아들여 배출하여 낸다.

용접수단(124)이 론지(142)와 주판(144)을 용접하고 나면 용접수단(124)에 구비된 발광부(132)와 수광부(130)에 의해 론지(142)의 끝단부를 감지하여 미도시된 CPU에 신호를 전달하면 아아크를 정지시키고 동시에 트롤리(118)를 정지시킴으로서 용접수단(124)의 주행을 정지시킨다.

이때 론지(142)를 고정지지하고 있는 에어실린더(136)는 후진하고 론지(142)의 고정이 해제되며 용접수단(124)에 구비된 토치(140)를 복귀시킨다.

토치(140)의 복귀가 확인되면 호이스트(122)가 상승하여 용접수단(124)을 론지(142)의 상부로 상승시키면서 원래의 위치로 복귀시킨다.

또한 본 발명의 갠트리(112)를 이용한 론지자동용접장치에 제어순서를 상세한 설명하면, 먼저 갠트리의 중앙 제어장치는 각 용접수단(124)의 동작 상태를 확인하여 제어하도록 구성하였으며, 이 장치에 사용된 용접수단(124)은 중앙제어장치에 연결되어 있어 개별제어 및 그룹제어가 된다.

먼저, 콘트롤박스(106)에서 용접수단(124)을 동작시키는 스위치를 온하면 중앙모니터의 중앙/개별 램프에 신호가 들어오고 중앙/개별 램프의 신호가 확인되면 작업자는 원하는 용접수단(124)을 선택하여 제어할 수가 있다.

이때 트롤리(118,118')와 연결된 호이스트(122)를 이동하여 용접부재인 론지와 대차가 일직선이 되도록 위치시킨 다음 중앙의 자동/수동 절환 스위치를 자동위치로 선택하여 중앙제어장치에서 자동제어할 수 있도록 한다. 이때 선택된 모든 용접수단(124)은 자동제어가 된다.

중앙제어장치에서 호이스트(122) 하강스위치를 누르면 호이스트(122)는 스스로 유지되며 하강을 시직하고 하부에 연결된 용접수단(124)도 하강한다. 이때 용접수단(124)의 하부에 구비된 수광부(130)와 발광부(132)로 구비된 론지감지센서가 론지(142)를 감지하여 그 신호를 중앙제어장치로 보냄으로서 용접수단(124)을 정지시킨다. 그리고 론지(142)의 상부에 위치한 용접수단(124)은 하부에 고정된 에어실린더(136)를 전진시켜서 론지(142)를 좌우에서 고정지지 하도록 제어한다.

이때 에어실린더(136)에 구비된 에어실린더(136)의 로드가 순차적으로 전진하여 론지(142)를 고정한다.

좌우측 에어실린더(136)의 순차적인 동작에 의해 용접수단(124)은 자동적으로 론지(142)를 중심위치에 정렬하도록 한다.

또한 에어실린더 로드의 전진에 따라 용접수단(124)이 고정되면 론지(142)를 따라 재하강하게 된다. 트롤리(118,118')와 연결되고 용접수단(124)과 연결된 호이스트(122)가 용접수단(124)을 하강시키게 되면 에어실린더(136)에 고정설치된 밑바닥 감지센서(128)가 주판(144)을 감지하게 되고 감지된 신호를 중앙콘트롤 박스(106)에 보내면 콘트롤박스(106)에서 제어하여 용접수단(124)을 전진시킨 후에 호이스트(122) 작동을 끝낸다.

이때 용접수단(124)에 구비된 토치 구동모터가 토치(140)를 구동하고 토치(140)에 구비된 용접선 추적센서(134)가 작동하여 토치(140)를 용접선에 위치하도록 한다. 상기와 같인 작동제어가 완료하게 되면 용접수단(124)은 자동셋팅완료 신호를 중앙 콘트롤박스(106)에 주게되며 중앙제어장치 작업자는 용접수단(124)에 전진신호를 보내게 된다. 이때 용접수단(124)의 전진과 동시에 전원에서 용접전류를 흘려 보내고 용접전류가 흐르면 토치(140)가 용접을 시작하며 이와 동시에 아아크 감지센서(126)가 아아크를 감지하여 감지된 신호를 작동하여 중앙제어장치에 전송한다. 아아크 감지센서(126)에서 발생한 감지신호가 중앙제어장치에 들어오면 트롤리(118,118')에 호이스트(122)로 연결된 용접수단(124)이 동시에 이동하면서 용접선을 따라 용접을 시작한다.

론지(142)와 주판(144)의 용접선을 따라 용접한 후에 론지(142) 끝단부에 이르게 되면 론지 감지센서와 바닥면 감지센서(128)가 동시에 오프상태로 되며 중앙제어장치는 이 오프신호에 따라 용접이 완료되었음을 인식하게 되고 토치(140)에 공급하던 용접전류를 중단한다.

그러면 용접수단(124)의 이동과 트롤리(118,118')의 이동이 정지되고 호이스트(122)로 연결된 용접수단(124)이 정지되며 용접수단(124)에 구비된 에어실린더(136)와 토치(140)가 용접전 초기상태로 복귀한다.

제2도는 본 발명의 제어방법을 나타내는 블록 선도이다.

(Ⅰ)은 용접수단이고, (Ⅱ)는 감지수단, (Ⅲ)은 구동수단이며, (Ⅳ)는 제어수단을 나타낸다.

또한, 자동용접장치의 제어순서의 일실시예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 중앙 콘트롤박스(106)에서 용접수단(124)를 선택하면 다수의 용접수단(124)의 제어상태가 나타난다.

이때 각 용접수단(124)을 자동셋팅하여 준다. 각 용접수단(124)을 셋팅한 후에 용접전류를 공급하여 토치를 작동하고 용접수단(124)를 주행시키며 동시에 흄집진기(138)를 작동하여 용접가스를 빨아들여 배출한다.

모든 용접수단(124)이 용접선을 따라 용접을 시작하고 론지감지센서가 론지(142)와 주판(144)의 끝단부를 감지하면 용접수단(124)이 정지되고 용접전류가 정지되며 토치(140)의 작동을 멈추게 된다.

이와 동시에 에어실린더(136)를 후퇴시키고 각 토치(140) 마운트를 후진시켜 원점 복귀시킨다. 작업자는 중앙제어장치에서 용접수단(124)에 연결된 호이스트(122)를 단체제어 및 개별제어하도록 선택하여 각 용접수단(124)을 제어한다.

또한 호이스트(122)의 일단에 연결된 트롤리(118,118')의 속도를 제어하여 각 용접수단(124)이 아아크 없이 주행하도록 제어하며 이와 동시에 갠트리(112)의 속도도 제한한다.

그리고 최종적으로 용접수단(124)에 구비된 흄집진기(138)를 제어하여 오프시킨다. 이때 중앙 모니터상에 트롤리(118,118')와 갠트리(112)의 주행상태가 모두 표시되고 동시에 용접작업중 이상이 발생할 시에는 비상확인램프가 온되어 불이 들어와 작업자가 확인을 할 수 있다.

Claims

선체의 이중저 블록 제작시 각각의 주판을 연결하여 형성한 패널 상면에 론지를 용접하는 론지 자동용접장치에 있어서, 패널 상면에 융착한 론지(142)를 용접하기 위해 론지(142)의 좌우측에 이동가능하도록 설치된 새들(102); 상기 새들(102)의 상부에 설치된 갠트리(112); 좌우 양단의 갠트리를 따라 활삽되도록 설치된 트롤리(118,118'); 상기 트롤리(118,118')에 일끝단이 설치되어 수직이동하기 위한 호이스트(122); 및 상기 호이스트(122)에 일단이 연결되며 론지(142)를 용접하기 위한 토치(140)가 구비된 용접수단(124)으로 구성됨을 특징으로 하는 갠트리를 이용한 론지 자동용접장치.
제1항에 있어서, 상기 감지수단이 상기 용접수단(124)과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 갠트리를 이용한 론지자동용접장치.
제2항에 있어서, 상기 감지수단은 소정 광신호를 발사하는 발광부(132)와 이 광신호를 수신하는 수광부(130)를 갖추어 상기 발광부(132)와 수광부(130) 사이에 용접부재가 위치됨을 검지하는 론지 감지센서와, 바닥면을 기준으로 상기 용접수단의 높이를 산출하여 이를 전기적 신호로 출력하는 바닥면 감지센서(128)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 갠트리를 이용한 론지 자동용접장치.
제3항에 있어서, 상기 용접수단(124)에는 그 내부에 설치된 토치(140)로 공급되는 용접전류량을 근거로 용접부의 아아크 발생 유무를 판정하는 아크 감지센서(126)가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 갠트리를 이용한 론지 자동용접장치.