KR100259744B1 - 아크 용접용 로봇의 토치 어댑터 - Google Patents

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김덕중
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Abstract

본 발명은 아크 용접용 로봇에 관한 것으로서, 토치 어댑터의 제 1, 제 2 링크의 결합에서는 회전이 되고, 제 3 링크에 결합되는 용접 토치는 슬라이딩 될 수 있도록 함으로서, 용접 토치 끝단의 와이어와 로봇의 중심선을 용이하게 일치시키고, 또한 용접 토치 끝단이 흔들리지 않도록 하여 용접자세를 유지함은 물론 로봇의 제어를 원활하도록 한 아크 용접용 로봇의 토치 어댑터를 제공함에 그 목적이 있다. 본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서 암의 끝단에 체결되어 용접 토치를 결합할 수 있는 토치 어댑터가 구비된 아크 용접용 로봇에 있어서, 토치 어댑터는 상단과 중단 및 하단의 3개의 링크로 구성되어 하단 링크와 중단 링크 결합부분에서의 회전과 상단 링크 끝단에 형성된 토치 결합부에 결합된 용접 토치의 슬라이딩에 의해 로봇의 중심선과 용접 토치 끝단이 일치될 수 있도록 한 특징이 있다.

Description

아크 용접용 로봇의 토치 어댑터
본 발명은 선체 용접용 수직 다관절 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접 토치(Torch)를 로봇에 결합시킬 때 토치 끝단의 와이어(Wire) 끝이 로봇 끝단의 중심선과 일직선상에 쉽게 위치시킬 수 있도록 한 아크 용접용 로봇의 토치 어댑터에 관한 것이다.
일반적으로 모든 산업이 기계화되고 자동화되면서 인간을 대신할 수 있는 기계장치의 필요성을 느끼게 되었다. 따라서 인간의 손, 다리, 머리 기능과 유사한 작용을 하는 자동 기계인 로봇이 탄생하게 되었다.
로봇의 탄생은 인간으로서는 하기 힘든 악조건하에서도 작업이 가능하게 하고, 또한 정밀작업에 적합하여 그 사용영역이 점점 확대되고 있다.
이러한 로봇 시스템 개발에서 기구부의 설계는 크게 두 가지 목적을 가지고 있다. 첫째 시스템의 한 부분으로써 시스템이 요구하는 기능과 성능을 갖추고 시스템의 다른 부분과 조합하여 원하는 목적을 달성하는 것이며, 둘째는 로봇 기구부가 가지고 있어야 할 여러 가지 기계적 특성인 반복성, 정밀도, 진동특성, 유지보수성, 제작단가 등에 있어서 우수한 성능을 가지도록 하는 것이다. 그 이유는 로봇 본체가 시스템의 일부분으로써 충분한 성능을 발휘하여도 로봇 단독적으로 다른 작업에 사용될 수 있기 때문이다.
한편, 선체 용접용 로봇 시스템을 구축하는데 있어 시스템이 요구하는 기구부의 기능적 요구사항으로는 첫째, 경량화로서 로봇은 운반장치를 통해 이동하므로 가능한 작은 중량을 가져야 한다. 둘째, 기구부의 크기로 협소한 작업대상물(선체블록)의 안에서 용접을 해야 하므로 로봇은 용접부위에 접근이 가능한 크기여야 한다. 셋 째 작업범위로서 작업대상물의 상하부의 작업이 가능한 구조여야 한다. 넷째 용접 작업시 케이블과 로봇 링크와의 간섭이 없어야 한다. 다섯째 설치 및 이동의 수월성으로 비숙련공도 여러대의 로봇을 설치, 운영이 가능해야 한다. 여섯째 로봇 위치 반복정밀도는 ± 0.2 mm 이내여야 한다.
다음은 종래 선체 아크 용접용 로봇의 예를 들어 설명한다.
도 1은 종래의 토치 어댑터가 설치된 아크 용접용 로봇을 도시한 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 아크 용접용 로봇(10)의 토치 어댑터(20)는 세 개의 링크(22, 24, 26)로 연결되어 이 링크(22, 24, 26)의 결합 부분인 관절에서 회전만 할 수 있게 구성되어 있다.
한편, 전술한 링크(22, 24, 26)는 아크 용접용 로봇(10)의 암(12)에 제 1 링크(22)가 연결되고, 제 2 링크(24)의 일단이 제 1 링크(22)의 끝단에 결합되어 회전축을 중심으로 일정범위 상하로 회전된다. 또한, 제 3 링크(26)의 일단이 제 2 링크(24)의 일측 끝단에 결합되어 회전축을 중심으로 일정범위 상하로 회전된다.
제 3 링크(26)의 타단에는 용접 토치(30)가 결합되는데, 이 용접 토치(30) 끝단의 와이어(32) 끝과 로봇(10)의 중심선(15)을 일치시키려면 세 개의 링크(22, 24, 26)를 운동시켜 맞추어야 한다.
이처럼 종래의 아크 용접용 로봇의 토치 어댑터는 세 개의 링크로 구성되어 회전만 할 수 있어 용접 토치 끝단의 와이어 끝과 로봇의 중심선을 일치시키기 위해서는 많은 시간이 필요하고, 또한 어려움이 많은 문제가 있다.
또한, 용접 토치 끝단이 흔들릴 수 있어 불안정하고, 이로 인한 용접 로봇의 용접자세를 유지하기 힘들게 된다. 따라서, 로봇의 제어에도 많은 어려움이 따르게된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 토치 어댑터의 제 1, 제 2 링크의 결합에서는 회전이 되고, 제 3 링크에 결합되는 용접토치는 슬라이딩 될 수 있도록 함으로서, 용접 토치 끝단의 와이어와 로봇의 중심선을 용이하게 일치시키고, 또한 용접 토치 끝단이 흔들리지 않도록 하여 용접자세를 유지함은 물론 로봇의 제어를 원활하도록 한 아크 용접용 로봇의 토치 어댑터를 제공함에 그 목적이 있다.
제1도는 종래의 토치 어댑터가 설치된 아크 용접용 로봇을 도시한 측면도.
제2도는 본 고안의 아크 용접용 토치 어댑터가 결합된 아트 용접용 로봇을 도시한 측면도.
제3도는 본 고안의 아크 용접용 토치 어댑터의 조립을 도시한 측면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 아크 용접 로봇 12 : 암
15 : 중심선 20 : 토치 어댑터
22 : 제 1 링크 24 : 제 2 링크
26 : 제 3 링크 26a : 토치 결합부
30 : 용접 토치 32 : 와이어
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 암의 끝단에 체결되어 용접 토치를 결합할 수 있는 토치 어댑터가 구비된 아크 용접용 로봇에 있어서, 암의 끝단에 체결되어 용접 토치를 결합할 수 있는 토치 어댑터가 구비된 아크 용접용 로봇에 있어서, 토치 어댑터는 상단과 중단 및 하단의 3개의 링크로 구성되어 하단 링크와 중단 링크 결합부분에서의 회전과 상단 링크 끝단에 형성된 토치 결합부에 결합된 용접 토치의 슬라이딩에 의해 로봇의 중심선과 용접 토치 끝단이 일치될 수 있도록 한 기술이다.
즉, 토치 어댑터를 상단과 중단 및 하단의 3개의 링크로 구성하되 하단 링크와 중단 링크의 결합부위에서는 회전이 이루어질 수 있도록 하고, 상단 링크 끝단에 형성된 토치 결합부에 결합되는 용접 토치는 슬라이딩이 이루어질 수 있도록 하여 로봇의 중심선과 용접 토치 끝단을 일치시킬시 하단 링크와 중단 링크의 결합부 위에서의 회전과 용접 토치의 슬라이딩을 통해 로봇의 중심선과 용접 토치 끝단을 일치시킬 수 있도록 한 기술이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 아크용접용 로봇의 토치 어댑터를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 고안의 아크 용접용 토치 어댑터가 결합된 아크 용접용 로봇을 도시한 측면도이고, 도 3 은 본 고안의 아크 용접용 토치 어댑터의 조립을 도시한 측면도이다.
도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명 역시 기존의 토치 어댑터(20)와 마찬가지로 세 개의 링크(22, 24, 26)로 구성된다. 이 세 개의 링크(22, 24, 26)는 아크 용접용 로봇(10)의 암(14)에 제 1 링크(22; 하단 링크)가 연결되고, 제 2 링크(24; 중단링크)의 일단이 제 1 링크(22)의 끝단에 결합되어 회전축을 중심으로 일정범위 상하로 회전된다. 또한, 제 3 링크(26; 상단링크)의 일단이 제 2 링크(24)의 일측 끝단에 결합·고정된다.
이때, 제 3 링크(26)의 끝단에는 용접 토치(30)가 결합되는 토치 결합부(26a)가 구성되어 이 토치 결합부(26a)에 용접 토치(30)가 결합된다. 한편, 용접 토치(30)는 토치 결합부(26a) 슬라이딩 가능하게 결합된다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 아크 용접용 로봇(10)의 토치 어댑터(20)는 로봇(10)의 중심선(15)과 용접 토치(30) 끝단의 와이어(32) 끝과 일치시키기 위해 토치 어댑터(20)의 제 1 링크(22)와 제 2 링크(24)의 결합 부분에서 제 2 링크(24)가 일정범위 상하로 회전한다. 그리고, 제 3 링크(26)의 끝단에 구성된 토치 결합부(26a)에 체결된 용접 토치(30)는 토치 결합부(26a)에서 슬라이딩 된다. 따라서, 용접 토치(30) 끝단의 와이어(32) 끝과 로봇(10)의 중심선(15)을 일치시킬 수 있다.
이상에서와 같이 용접 토치(30) 끝단의 와이어(32) 끝과 로봇(10)의 중심선(15)을 일치시킬 수 있으므로 작업이 용이하며, 로봇(10)의 용접자세를 유지하는데 따른 작업의 용이함이 있다. 또한, 로봇(10)의 제어가 용이하다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 토치 어댑터의 제 1, 제 2 링크의 결합에서는 회전이 되고, 제 3 링크에 결합되는 용접 토치는 슬라이딩 될 수 있도록 함으로서, 용접 토치 끝단의 와이어와 로봇의 중심선을 용이하게 일치시킬 수 있고, 또한 용접 토치 끝단이 흔들리지 않도록 하는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 다른 효과는 로봇의 용접자세를 유지하기가 용이하며, 또한 로봇의 제어를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 암의 끝단에 체결되어 용접 토치를 결합할 수 있는 토치 어댑터가 구비된 아크 용접용 로봇에 있어서, 상기 토치 어댑터는 상단과 중단 및 하단의 3개의 링크로 구성되어 상기 하단 링크와 중단 링크 결합부분에서의 회전과 상기 상단 링크 끝단에 형성된 토치 결합부에 결합된 상기 용접 토치의 슬라이딩에 의해 상기 로봇의 중심선과 상기 용접 토치 끝단이 일치될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 아크 용접용 로봇의 토치 어댑터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR870009747U (ko) * 1985-12-06 1987-07-08 대우중공업 주식회사 아아크 용접로보트의 토오치 충돌 감지장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR870009747U (ko) * 1985-12-06 1987-07-08 대우중공업 주식회사 아아크 용접로보트의 토오치 충돌 감지장치

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