KR100423552B1 - 원통 외주연 용접을 위한 용접기 이송캐리지 및 이를 위한원형 궤도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관로와 같은 대형 원통의 외부를 용접함에 있어서, 용접기가 대형 원통의 원주를 따라 이동하면서 기존의 용접로봇을 이용하여 자동화할 수 있도록 하는 용접기 이송용 이송캐리지(Carriage)와 이를 이송하기 위한 원형 궤도(Track)에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 원통형의 관로 외주연에 설치되는 분리 및 이동이 가능한 궤도와; 상기 궤도상으로 용접기 및 센서를 운반하는 이송캐리지(Carriage)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 센서를 장착한 인공지능 용접토치를 대형 원통 외주연을 따라 안정적으로 이송할 수 있게 함으로써 용접작업의 안정성 제고 및 작업효율 향상은 물론 정확한 용접시공이 가능한 장점이 있다.

Description

원통 외주연 용접을 위한 용접기 이송캐리지 및 이를 위한 원형 궤도{A Carriage for sliding a welding device and a Circle Track for guiding the said carriage}

본 발명은 관로와 같은 대형 원통의 외부를 용접함에 있어서, 용접기가 대형 원통의 원주를 따라 이동하면서 기존의 용접로봇을 이용하여 자동화할 수 있도록 하는 용접기 이송용 이송캐리지(Carriage)와 그 궤도(Track)에 관한 것이다.

평면과 같은 일반적인 용접에 있어서는 로봇에 의한 용접 자동화가 원활하게 이루어지고 있으나, 대형 원통의 외주연의 용접작업에 있어서는 용접부위를 따라 용접장치가 360°회전되어야 하기 때문에 로봇에 의한 자동용접에 어려움이 많았다. 이런 이유로 인하여 대형 원통의 외주면 용접은 매번 사람의 수작업에 의하여 이루어질 수밖에 없었으며, 이로 인하여 작업의 위험성이 매우 높았을 뿐만 아니라 작업시간이 길어짐으로 인하여 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 대형 원통 외주연의 용접에 있어서, 로봇에 의한 자동화가 불가능하였던 문제를 해결함과 동시에 사람의 수작업에 의존하던 작업방식을 자동화함으로써, 용접작업의 능률성과 정확성을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 안출된 것으로서, 센서 및 인공지능 용접 토오치 및 용접기를 장착한 이송캐리지를 대형 원통의 주위로 안정적으로 이송하게 함으로써 용접의 자동화를 가능하게 함과 아울러 정확하고 능률적인 용접작업을 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원통형의 관로 외주연에 설치되는 분리 및 이동이 가능한 궤도(100)와; 상기 궤도(100)상으로 용접기 및 센서를 운반하는 이송캐리지(Carriage)(200)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 용접기 이송캐리지를 안내하는 원형 궤도의 사시도

도 2는 본 발명의 용접기 이송캐리지의 분해 사시도

도 3a는 본 발명의 이송캐리지 및 궤도를 이용하여 용접을 실행하는 상태를 간략하게 도시한 측면도

도 3b는 본 발명의 이송캐리지 및 궤도를 이용하여 용접을 실행하는 상태를 간략하게 도시한 정면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 2: 원형 레일 3: 지지대

4: 라벨 부착판 5: 제1 연결바

6: 제2 연결바 7: 고정측 연결고리

8: 개폐측 연결고리 9: 체결봉

10: 압축스프링 11: 체결나사

20: 제1 체결부 21: 제2 체결부

26: 전륜바퀴 28: 이송캐리지 몸체판(body plate)

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 용접기 이송캐리지를 안내하는 원형 궤도의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 용접기 이송캐리지의 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 3a는 본 발명의 이송캐리지 및 궤도를 이용하여 용접을 실행하는 상태를 간략하게 도시한 것이며, 도 3b는 상기 도3a의 용접 실행 상태를 정면에서 도시한 상태도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서의 용접기 이송캐리지를 가이드 하는 원형 궤도(100)는 용접하고자 하는 원통 관로(A,B)(도 3 및 도4 참조)의 직경보다 큰 직경을 가지며, 그 외주연에 요홈(1a)(2a)이 각각 형성된 2개의 원형 레일(1)(2)을 지지대(3)의 양단에 고정함으로써 양 레일(1)(2)의 간격이 일정하게 되도록 한다. 상기 지지대(3)는 2개로 이루어진 원형 레일(1)(2)이 적정한 간격을 유지하도록 함으로써 용접기 이송캐리지(Carriage)(200)를 안정적으로 이송시킬 수 있도록 한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 상기 원형 레일(1)(2)은 2등분으로 분리되도록 구성되며, 그 상부 및 하부에는 제 1 체결부(20) 및 제 2 체결부(21)로 이루어진다. 상기 원형 레일(1)(2)의 분리된 단면형상은 체결이 용이하도록 하기 위하여 요철형상으로 이루어지도록 구성되며, 상기 원형 레일(1)(2)의 상호 결합되는 각 단부에는 제1 연결바(5) 및 제2 연결바(6)가 고정 설치되며, 상기 제1 연결바(5) 및 상기 제2 연결바(6)는 H자 형상의 체결수단에 의하여 체결되도록 하되, 체결력의 조절을 통하여 원형 레일(1)(2)의 직경을 조절할 수 있도록 한다.

즉, 상기 제1 연결바(5)의 내부에 삽입된 고정측 연결고리(7)와 제2 연결바(6)의 내부에 삽입된 개폐측 연결고리(8) 사이에 압축 스프링(10)을 게재하여 체결봉(9) 및 체결나사(11)에 의하여 체결함으로써 분할된 원형 레일(1)(2)의 직경을 조절할 수 있도록 구성한다. 이와 같은 구성의 체결부를 반대쪽에도 동일하게 구성함으로써 용접하고자 하는 원통(A,B)(도 3 및 도 4 참조)의 직경에 맞춰 상기 원형 레일(1)(2)을 고정하게 되는 것이다.

상기 원형 레일(1)(2)의 외주연에 각각 형성되는 요홈(1a)(2a)은 상기 이송캐리지(200)의 전륜바퀴(26) 및 후륜바퀴(27)에 각각 형성된 요홈(26a)(27a)과 맞물려서 끼워진 상태에서 구름운동이 이루어질 수 있는 역할을 하게 한다. 상기 원형 레일(1)(2)의 외주연에 각각 형성된 요홈(1a)(2a) 및 전륜바퀴(26)와 후륜바퀴(27)에 각각 형성된 요홈(26a)(27a)은 그 단면이 사각 또는 3각 형상으로 하며, 그 개수는 4개 내지 6개 정도로 하는 것이 바람직하다.

상기 이송캐리지(200)는 캐리지 몸체판(body plate)(28)의 일단 양측에 전륜 바퀴(26)가 회동 가능하게 설치되며, 후륜바퀴(27)는 상기 캐리지 몸체판(body plate)(28)의 타단 하부의 양측에 구성되도록 하였다.이상에서 설명한 본 발명의 용접기 이송캐리지 및 이를 위한 원형 궤도의 작용 및 효과를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

용접하고자 하는 대형 원통(A,B)을 서로 맞닿게 위치를 고정한 후, 본 발명에 의한 2개의 원형 레일을 조립한다. 조립하는 순서는 먼저 상기 원형 레일의 일부분인 도면부호 1과 2의 레일을 각각 상기 지지대(3)에 의하여 등간격으로 결합하고, 상기 연결고리(7),(8)가 각각 하부의 홈에 삽입된 제1 및 제2 연결바(5),(6)를 상기 원형 레일의 일부분인 도면부호 1과 2의 레일 양단에 각각 고정한다.

이렇게 조립된 2개의 부분 조립체를 용접하고자 하는 상기 원통(A,B)의 양측에 밀착하여 상기 제1 체결부(20) 및 제2 체결부(21)가 맞닿도록 한 후, 체결봉(9), 압축스프링(10) 및 체결나사(11)가 상기 연결고리(7),(8)를 관통하도록 하여 체결하여 조임으로써 용접하고자 하는 관로 또는 원통(A,B)에 고정시키게 된다.

이와 같이 구성하여서 된 상기 원형 궤도(100)에 센서 및 인공지능 용접 토오치 및 용접기를 장착한 본 발명에 의한 이송캐리지(200)를 탑재하고, 상기 용접기와 컨트롤박스(51)에 연결된 케이블(51)을 연결함으로써 대형 원통(A,B) 용접의 자동화를 가능하게 함과 아울러 정확하고 능률적인 용접작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 발명에 의한 용접기 이송캐리지(200) 및 이를 위한 원형 궤도(100)는 상기 원형 궤도(100)의 레일(1)(2)의 외주연에 형성된 요홈(1a)(2a)과 상기 이송캐리지(200)의 전륜바퀴(26) 및 후륜바퀴(27)의 외주연에 형성된 요홈(26a)(27a)이 서로 맞물려서 안착된 상태에서 상기 이송캐리지(200)가 이송되기 때문에, 보다 정확한 용접가공이 가능하게 되는 것이다.상기 이송캐리지(200)의 이송속도, 용접상태의 모니터링 등의 제반 제어수단은 통상의 로봇에 의한 자동용접 기술분야에서 널리 알려진 것이므로 본 발명에서는 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.

상기 본 발명의 상세한 설명에 있어서, 본 발명의 특정 실시예를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위 내에서 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 형태로 변형 또는 변경 실시하는 것 또한 본 발명의 개념에 포함되는 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 대형 원통의 외주연의 용접작업에 있어서 자동화되지 못하고 수작업에 의존하던 종래 기술의 문제점을 360°회전이 가능한 원형 궤도와 이에 장착되는 용접기 이송캐리지를 제공함으로써 대형 원통의 외주면 용접작업을 로봇에 의한 자동화를 가능하게 하였다.

또한, 본 발명은 관로와 같은 대형 원통의 외주면 용접작업을 로봇에 의한 자동화를 통하여 사람의 수작업에 의한 작업상의 제반 문제, 즉 작업의 위험성, 작업의 비능률성 및 비경제성 등을 해결할 수 있어 산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 대형 원통의 외부를 용접하는 자동화 용접장치에 있어서,

   용접기 본체와 센서가 고정 설치되는 캐리지 몸체판(body plate)(28)과, 상기 캐리지 몸체판(body plate)(28)의 일단 양측에 회동 가능하게 설치되는 요홈(26a)이 형성된 전륜바퀴(26)와, 상기 캐리지 몸체판(body plate)(28)의 타단 양측 하부에 회동 가능하게 설치되는 요홈(27a)이 형성된 후륜바퀴(27)로 구성되는 용접기 이송캐리지(200)와;

   용접하고자 하는 원통 관로(A,B)의 직경보다 큰 직경을 가지며 그 외주연에 요홈(1a)(2a)이 각각 형성되고 2등분으로 분리된 2개의 원형 레일(1)(2)과, 상기 원형 레일(1)(2)을 일정 간격으로 고정하는 지지대(3)와, 제1 연결바(5)의 내부에 삽입된 고정측 연결고리(7)와 제2 연결바(6)의 내부에 삽입된 개폐측 연결고리(8) 사이에 압축 스프링(10)을 게재하여 체결봉(9) 및 체결나사(11)에 의하여 상기 2등분으로 분리된 2개의 원형 레일(1)(2)을 체결하는 제1체결부(20) 및 제2 체결부(21)로 구성되어지는 원통 외주연 용접기 이송캐리지(200)를 이송하기 위한 원형 궤도(100)로 이루어지되;

   상기 용접기 이송캐리지(200)의 전륜바퀴(26)에 형성된 상기 요홈(26a) 및 상기 용접기 이송캐리지(200)의 후륜바퀴(26)에 형성된 상기 요홈(27a)은 상기 원형 궤도(100)의 레일(1)(2)의 외주연에 각각 형성된 상기 요홈(1a)(2a)에 끼워진 상태에서, 상기 이송캐리지(200)가 상기 원형 궤도(100)를 따라 이송되어지면서 원통(A,B) 외주연의 용접을 수행 및 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통 외주연 용접을 위한 용접기 이송캐리지 및 이를 위한 원형 궤도.