KR0162523B1 - 3차원 곡면 자동 용접장치 - Google Patents

3차원 곡면 자동 용접장치 Download PDF

Info

Publication number
KR0162523B1
KR0162523B1 KR1019950036598A KR19950036598A KR0162523B1 KR 0162523 B1 KR0162523 B1 KR 0162523B1 KR 1019950036598 A KR1019950036598 A KR 1019950036598A KR 19950036598 A KR19950036598 A KR 19950036598A KR 0162523 B1 KR0162523 B1 KR 0162523B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torch
welding
angle
ball screw
distance
Prior art date
Application number
KR1019950036598A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970020278A (ko
Inventor
정수원
김형식
우상규
권혁준
최주호
Original Assignee
김정국
현대중공업주식회사
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 김정국, 현대중공업주식회사 filed Critical 김정국
Priority to KR1019950036598A priority Critical patent/KR0162523B1/ko
Priority to JP7337418A priority patent/JP2662210B2/ja
Priority to DE19605651A priority patent/DE19605651C1/de
Priority to DK199600548A priority patent/DK174557B1/da
Publication of KR970020278A publication Critical patent/KR970020278A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0162523B1 publication Critical patent/KR0162523B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0229—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member being situated alongside the workpiece
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/032—Seam welding; Backing means; Inserts for three-dimensional seams
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0282—Carriages forming part of a welding unit
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/126—Controlling the spatial relationship between the work and the gas torch
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
    • B23K9/1274—Using non-contact, optical means, e.g. laser means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/40—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by joining methods
    • B63B73/43—Welding, e.g. laser welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

본 발명은 선박에 있어서 선수 및 선미 부분의 3차원 곡면형상으로 이루어진 용접부위를 자동 용접이 가능하도록 구성된 3차원 곡면 자동용접장치에 관한 것으로서, 주행롤러(11)(11')로 구동되는 용접기본체(1)와, 토치 보정테이블 구동볼 스크류(21)에 의해 용접기 본체(1)내에서 좌ㆍ우 이동되는 토치 보정테이블(2)과, 토치 조정 유니트(3)로 상ㆍ하 구동볼 스크류(31)를 구동시켜 토치(32)를 클램프(33)로 홀딩시킨 토치 조정 플레이트(34)를 각도 이동 가이드(35)와 거리 이동 가이드(36) 사이에서 각도 조정롤러(37)(37')(37)와 거리 조정 슬라이더(38)로 토치(32)의 각도와 거리를 레이저 센서(6)의 감지에 의해 자동 조정하는 수단과, 가이드롤러(4)(4')의 양선단에 광섬유 센서(5)(5')를 토치 보정 테이블(2)에서 연장시킨 가이드바(7)(7')에 착설하여 가이드 롤러 라인과 토치 보정 테이블 구동 볼 스크류 라인을 용접기 본체(1)와 0-5°의 각도를 형성시켜 용접선을 추적하는 수단으로 이루어진 것이다.

Description

3차원 곡면 자동 용접장치
제1도는 본 발명의 전체 사시도.
제2도는 본 발명의 주요구성을 나타낸 측면 구조도.
제3도는 본 발명의 주요구성을 나타낸 평면 구조도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 용접기 본체 2 : 토치 보정 테이블
3 : 토치 조정 유니트 4,4' : 가이드롤러
5,5' : 광섬유센서 6 : 레이저 센서
7,7' : 가이드바 11,11' : 주행롤러
21 : 토치 보정 테이블 구동 볼 스크류 31 : 상,하 구동 볼 스크류
32 : 토치 33 : 클램프
34 : 토치 조정 플레이트 35 : 각도 이동 가이드
36 : 거리 이동 가이드 37,37'37 : 각도 조정 롤러
38 : 거리 조정 슬라이더
본 발명은 선박에 있어서 선수 및 선미 부분의 3차원 곡면형상으로 이루어진 용접부위를 자동 용접이 가능하도록 구성된 3차원 곡면 자동용접장치에 관한 것이다.
종래에는 선박의 선수와 선미부분 건조시에 3차원 곡면으로 형성된 모재와 보강재가 부위별로 형성된 각이 일정하지 않고 그밖에 장애요소 등으로 인하여 자동용접은 불가하여 각각의 모재와 보강재를 용접작업자가 수작업에 의해 선수와 선미부를 용접하여 건조하므로 공기가 지연되고 용접 생산성이 저조한 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점 즉 3차원 곡면에 대응하여 자동용접이 불가능한 요소를 해결하여 자동용접을 수행가능케 창출한 것이다.
모재(주판)와 보강재가 이루는 각도변화에 따라 용접토치의 워킹각도(횡각)를 자동으로 보정하여 대응하며 용접선의 용접시작지점과 종료지점에서 발생되는 미용접부를 센서감지와 토치 보정 테이블 구동 볼스크류에 의해 자동으로 비용접장없이 용접작업을 하고 용접와이어의 선단과 용접선(모재와 보강재의 만나는 지점)의 최적용접을 위한 거리(아크포인트)를 항상 유지하게 하며 크로스 비드(Cross bead)와 스캘럽(Scallop)과 같은 용접중 장애구조에 대하여 본 발명 용접장치가 감지하여 대응용접을 수행할 수 있게 하였다.
이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
주행롤러(11)(11')로 구동되는 용접기본체(1)와, 토치 보정 테이블 구동 볼 스크류(21)에 의해 용접기본체(1)내에서 좌ㆍ우 이동되는 토치 보정 테이블(2)과, 토치 조정 유니트(3)로 상ㆍ하 구동 볼 스크류(31)를 구동시켜 토치(32)를 클램프(33)로 홀딩시킨 토치 조정 플레이트(34)를 각도 이동 가이드(35)와 거리 이동 가이드(36) 사이에서 각도 조정롤러(37)(37')(37)와 거리조정 슬라이더(38)로 토치(32)의 각도와 거리를 조정하는 수단과, 가이드롤러(4)(4')의 양선단에 광섬유센서(5)(5')와 가이드롤러(4)의 후단에 레이저 센서(6)를 토치 보정 테이블(2)에서 연장시킨 가이드바(7)(7')에 착설하여 가이드 롤러 라인과 토치 보정 테이블 구동 볼 스크류 라인을 용접기 본체(1)와 0-5°각도를 형성시켜 용접선을 추적하는 수단으로 이루어진 것이다.
미설명부호 (8)은 용접기 행거, (9)는 용접기 케이블 베어, (10)은 주행롤러 보호구, (12)는 용접아크 보호구이다.
이와같이된 본 발명은 선체의 선수부 및 선미부의 3차원 곡면으로 형성된 모재와 보강재의 용접을 수행함에 있어서, 용접기 본체(1)를 모재에 탑재시킬 때 가이드롤러(4)(4') 라인을 용접선 즉 모재와 보강재가 만나는 모서리 부분에 맞추어 토치(32)가 용접기본체(1)의 중앙에 위치한 상태에서 주행롤러(11)(11')를 구동시키기 전에 선행공정으로 광섬유센서(5')가 용접시작점을 감지하여 구동 볼스크류 구동유니트로 구동 볼스크류(21)를 후진시켜 용접시작점에 용접토치(32)가 위치하면 구동 볼스크류(21)가 전진하면서 용접작업을 수행하여 용접기 본체(1)의 중앙부에 도달하면 구동볼스크류(21)가 정지함과 동시에 주행롤러(11)(11')가 구동하여 용접을 수행한다.
이때 레이저 센서(6)는 항상 보강재가 위치한 거리를 검출하여 모재와 보강재가 이루는 각도(통상90°에서 ±10°)를 환산하여 토치 조정 유니트(3)을 구동시켜 상ㆍ하 구동 볼스크류(31)가 작동되면 토치 조정 플레이트(34)의 각도 조정 롤러(37)(37')(37)와 거리조정 슬라이더(38)가 각기 다른 곡률을 가지는 각도 이동 가이드(35)와 거리이동 가이드(36)를 따라 이동함으로 토치의 최적각도( 90°를 기준으로 상부각 33-43°하부각 47~57°)와 최적거리(0~5㎜)를 유지하면서 3차원 곡면에 대응하면서 용접을 수행하고 주행롤러(11)(11')의 구동은 용접선 가이드 롤러 라인 및 토치 보정 테이블 구동 스크류 라인에 내측으로 0~5°기울어진 주행 롤러 라인을 유지하면서 구동함으로 용접선 이탈의 문제점을 해결하였다.
그리고 용접 장애물인 크로스 비드(Cross bead)와 스캘럽(Scallop) 부분을 용접할 때는 용접기 본체(1)의 하부센서가 크로스 비드를 검출하면 토치(32)가 용접을 중단하고 주행롤러(11)(11')만 구동시켜 크로스 비드를 통과하면 토치 보정 테이블 구동 볼스크류(21) 작동하여 비용접거리까지 후진시켜 연속 용접을 하고 토치(32)가 용접기본체(1)의 중앙에 위치하면 구동볼 스크류(21)를 정지시키고 주행롤러(11)(11')를 구동시켜 용접을 하고 스캘럽 발생 지점의 대응은 가이드 롤러(4)(4')의 양선단에 위치한 광섬유센서(5)가 스캘럽을 검출하면 주행롤러(11)(11')는 정지시키고 토치 보정 테이블 구동 볼 스크류(21)가 작동하여 광섬유 센서(5)와 토치(32) 사이의 거리만큼만 전진시켜 용접을 한다.
그러면 토치(32)의 용접 와이어는 스캘럽을 만나게 되며 구동 볼스크류(21)와 용접을 중지시키고 주행롤러(11)(11')를 구동시켜 스캘럽을 지난후 토치(32)를 용접기본체(1)의 중앙에 위치시키고 용접을 계속 수행하며 또한 용접중 용접 종료지점이 광섬유센서(5)에 의해 검출되면 주행롤러(11)를 정지시키고 동시에 구동볼 스크류(21)를 작동시켜 토치(32)를 앞쪽 주행 롤러보다 앞쪽으로 이동시키면서 미용접부없이 용접을 종료시킬 수 있는 것이다.
그리고 본 발명은 용접각도와 용접거리를 최적상태로 자동 조정하는 장치는 단일 모터의 작동으로 각기 다른 곡률의 가이드롤 토치 조정 플레이트가 상ㆍ하 볼 스크류를 따라 상ㆍ하 이동에 따라 각도와 거리를 보정하여 3차원 곡면에 대응하면서 자동용접을 하는 것이다.
그러므로 본 발명은 수작업에 의존하던 3차원 곡면 용접을 자동화시켜 모재와 보강재의 변화에 최적상태의 용접조건으로 보정하고 용접장애물에 대한 대응효과도 월등하여 작업효율을 향상시켜 선박의 건조 공기를 단축 및 용접생산성, 품질을 획기적으로 절감시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 주행롤러(11)(11')로 구동되는 용접기본체(1)와, 토치 보정 테이블 구동볼 스크류(21)에 의해 용접기본체(1)내에서 좌ㆍ우 이동되는 토치 보정테이블(2)과, 토치 조정 유니트(3)로 상ㆍ하 구동볼 스크류(31)를 구동시켜 토치(32)를 클램프(33)로 홀딩시킨 토치 조정 플레이트(34)를 각도 이동 가이드(35)와 거리 이동 가이드(36) 사이에서 각도 조정롤러(37)(37')(37)와 거리조정 슬라이더(38)로 토치(32)의 각도와 거리를 레이저 센서(6)의 감지에 의해 자동 조정하는 수단과, 가이드롤러(4)(4')의 양선단에 광섬유센서(5)(5')를 토치 보정 테이블(2)에서 연장시킨 가이드바(7)(7')에 착설하여 가이드 롤러 라인과 토치 보정 테이블 구동 볼 스크류 라인을 용접기 본체(1)와 0-5°각도를 형성시켜 용접선을 추적하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 곡면 자동 용접장치.
KR1019950036598A 1995-10-23 1995-10-23 3차원 곡면 자동 용접장치 KR0162523B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950036598A KR0162523B1 (ko) 1995-10-23 1995-10-23 3차원 곡면 자동 용접장치
JP7337418A JP2662210B2 (ja) 1995-10-23 1995-12-25 ３次元曲面自動溶接装置
DE19605651A DE19605651C1 (de) 1995-10-23 1996-02-15 Vorrichtung zum automatischen Schweißen an dreidimensional gekrümmten Oberflächen und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
DK199600548A DK174557B1 (da) 1995-10-23 1996-05-07 Automatisk svejseapparat til svejsning af 3-dimensionale krumme overflader

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950036598A KR0162523B1 (ko) 1995-10-23 1995-10-23 3차원 곡면 자동 용접장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970020278A KR970020278A (ko) 1997-05-28
KR0162523B1 true KR0162523B1 (ko) 1999-01-15

Family

ID=19430929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950036598A KR0162523B1 (ko) 1995-10-23 1995-10-23 3차원 곡면 자동 용접장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2662210B2 (ko)
KR (1) KR0162523B1 (ko)
DE (1) DE19605651C1 (ko)
DK (1) DK174557B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102209588B1 (ko) * 2019-11-28 2021-01-29 한국로봇융합연구원 협소부 용접 로봇

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006026668A (ja) * 2004-07-13 2006-02-02 Kokuho:Kk 溶接台車
KR101219841B1 (ko) * 2007-03-08 2013-01-09 현대중공업 주식회사 핫 와이어를 이용한 전기 가스 아크 용접 장치 및 그 방법
US9266198B1 (en) * 2014-09-05 2016-02-23 Lincoln Global, Inc. Cart for welding operation
CN104475931A (zh) * 2014-12-08 2015-04-01 重庆瑞阳科技开发有限公司 一种焊接装置
CN105436771A (zh) * 2016-01-05 2016-03-30 刘锦刚 一种可防震且可防撞的焊枪行走机构
CN105436779A (zh) * 2016-01-05 2016-03-30 张帆 一种用于焊机的可降噪焊枪行走机构
CN105436777A (zh) * 2016-01-05 2016-03-30 张帆 一种用于焊机且可指示的焊枪行走机构
CN105436770A (zh) * 2016-01-05 2016-03-30 刘锦刚 一种用于焊机的焊枪行走机构
CN105436776A (zh) * 2016-01-05 2016-03-30 张帆 一种带有滚珠且用于焊机的焊枪行走机构
CN105436774A (zh) * 2016-01-05 2016-03-30 刘锦刚 一种带有led指示灯的焊枪行走机构
CN105643102A (zh) * 2016-03-16 2016-06-08 武汉法利莱切焊系统工程有限公司 一种走线封边机构
CN105945461B (zh) * 2016-05-23 2018-06-01 中国石油天然气集团公司 拖拉焊电焊机电流远程控制装置
CN107717299B (zh) * 2016-11-02 2019-04-19 王辉 一种具有夹持功能的配电柜隔板智能焊接设备
CN106514091B (zh) * 2016-11-24 2018-07-10 山东国泰创新供水技术有限公司 一种带有升降调节装置的弯头焊接机构
CN106583890A (zh) * 2017-02-07 2017-04-26 于明清 一种汽车轮毂焊接机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102209588B1 (ko) * 2019-11-28 2021-01-29 한국로봇융합연구원 협소부 용접 로봇

Also Published As

Publication number Publication date
KR970020278A (ko) 1997-05-28
JP2662210B2 (ja) 1997-10-08
JPH09108830A (ja) 1997-04-28
DK54896A (da) 1997-04-24
DE19605651C1 (de) 1997-02-20
DK174557B1 (da) 2003-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0162523B1 (ko) 3차원 곡면 자동 용접장치
EP1052052A1 (en) Multiple beam laser welding apparatus
US20230234156A1 (en) Control method for portable welding robot, welding control device, portable welding robot, and welding system
JPH1024370A (ja) 突合せ自動溶接装置
JPH0390283A (ja) 片面自動溶接の裏面開先情報検出方法
KR100548230B1 (ko) 굴곡판재 용접장치
WO2021205858A1 (ja) ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法
JP2001179448A (ja) 自動上向溶接装置
KR100442200B1 (ko) Ｌ형 자동용접 캐리지와 캐리지 용접제어방법
JPH11291088A (ja) 溶接装置
EP0367850B1 (en) Apparatus for automatically fillet-welding object to be welded comprising rectangular bottom plate and four side plates tack-welded substantially vertically to said bottom plate
KR100382111B1 (ko) 박스형철구조물보강재의자동취부및테크용접장치
JPS6213274A (ja) 自動シ−ム溶接装置における軌道修正方法及び軌道修正装置
JP5149526B2 (ja) 片面溶接装置
CA2267257A1 (en) Welding device
Suga et al. Recognition and automatic tracking of weld line in welding of T-joint of pipes by an autonomous mobile robot with vision sensor
JPH0683898B2 (ja) 自走式溶接ロボツト
JP2001276973A (ja) 自動上向溶接装置
KR20200042727A (ko) 오토캐리지용 비용접 구간 최소화장치
KR960004932Y1 (ko) 자동 필렛 용접장치의 토치조정장치
KR200154869Y1 (ko) 트윈 가이드롤 방식 비용접장 최소화 기능을 장착한 다전극 필렛 자동 용접 장치
JP2001025864A (ja) 多電極隅肉溶接方法および装置
JP3623042B2 (ja) 曲面等の立向き溶接方法
CN117399761A (zh) 带视觉跟踪的埋弧焊焊接机头
JP2000117439A (ja) 溶接線倣いシステム

Legal Events

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

Payment date: 20030807

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee