KR100481974B1 - 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치 - Google Patents

패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100481974B1
KR100481974B1 KR10-1999-0062039A KR19990062039A KR100481974B1 KR 100481974 B1 KR100481974 B1 KR 100481974B1 KR 19990062039 A KR19990062039 A KR 19990062039A KR 100481974 B1 KR100481974 B1 KR 100481974B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
head
flux
automatic
slag
Prior art date
Application number
KR10-1999-0062039A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010071096A (ko
Inventor
권봉재
정수원
정문영
이상협
최상구
권오종
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR10-1999-0062039A priority Critical patent/KR100481974B1/ko
Publication of KR20010071096A publication Critical patent/KR20010071096A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100481974B1 publication Critical patent/KR100481974B1/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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0956—Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
    • 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
    • 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
    • B23K9/32—Accessories
    • B23K9/324—Devices for supplying or evacuating a shielding or a welding powder, e.g. a magnetic powder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

본 발명은 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치에 관한 것으로, 그 목적은 3전극 3헤드 방식으로 용접헤드 셋팅을 한 후 한 번의 스위치 동작으로 용접시작부터 슬래그 제거까지 전자동으로 수행될 수 있으며, 와이어 잔량검출이 적용된 대용량 와이어 릴 장치, 용접선 추적 및 용접품질 안정화를 위한 레이저 포인터를 이용한 용접선 맞춤(Skewing) 장치와 레이저 변위센서, 슬래그 자동 파쇄 및 제거장치 등을 적용하고, PLC 와 PLC가 상호 통신을 하여 데이터를 주고받을 수 있게 하고, 또한 각 헤드에 카메라를 설치하여 작업자가 어느 헤드에 위치하더라도 3개 헤드에서 수행되는 용접상태를 확인하여 조정할 수 있도록 하여 1인의 작업자가 3개 헤드(9전극)를 동시에 운영할 수 있도록 패널 양면 3 Head 3 Pole 잠호(SAW) 자동 용접장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 구성은 대형 후판을 4판 이상 붙여서 가공할 때 발생되는 3곳 이상의 용접부를 고속 자동으로 용접시작부터 슬래그 제거까지 전자동으로 수행하는 자동용접장치 시스템을 구성함에 있어서, 용접선 맞춤(Skewing) 장치와, X-Y 슬라이더 및 용접 헤드부와, 플럭스 살포 개폐 및 보조 공급장치와, 플럭스 회수 장치와, 용접 슬래그 자동 파쇄 및 회수 장치와, 서브머지드 아크 용접용 대용량 와이어 릴(Wire reel) 및 와이어 잔량 검출 장치와, 용접용 어스(Earth) 장치와, 제어시스템과 조작 및 감시 시스템으로 구성된 것을 요지로 한다.

Description

패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치{One gantry of three head three pole in both side automatic welding machine for panel fabrication}
본 발명은 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치에 관한 것으로, 본 발명의 기술분야는 다음과 같다.
산업현장에서 일반적으로 사용되고 있는 용접기법은 융접, 압접, 납접 등으로 분류되고 있다.
이중 조선이나 철구조물 제조 공정에서 가장 널리 사용되고 있는 융접법을 세분화하면, 사용전극이 소모되는 소모식(Consumable)과, 사용전극이 소모되지 않는 비소모식(Non consumable) 용접법으로 분류된다.
또한 이와 같은 소모식 용접법 중에는 대표적으로 피복아크 용접법(Shield metal arc welding), 가스메탈아크 용접(Gas metal arc welding), 서브머지드 아크 용접(Submerged arc welding)등이 있다.
이중 본 발명은 서브머지드 아크 용접법에 대한 내용이다.
서브머지드 아크 용접법은 입상(粒狀)의 플럭스(熔材) 밑에서 와이어와 모재사이에 아크를 발생시켜 얻어지는 열(熱)로 두 개 이상의 피접합물을 용접하는 방법을 말하며, 모재 위에 입상의 플럭스를 미리 쌓아 놓고 그 속에 전류가 흐르는 와이어를 연속, 기계적으로 공급하여 용접이 이루어진다.
이때 아크는 플럭스에 의해 덮혀져 있어 외부로부터 보이지 않으며, 플럭스는 대기를 차단하여 용접금속의 정련작용시 보호를 하게되며, 용접비드나 슬래그 형성에 기여하게 된다.
서브머지드 아크 용접은 일반적으로 사용 용접봉의 크기와 전류가 크기 때문에 용입이 깊고, 두꺼운 판 구조용강의 고능률 접합기법으로 많이 채용되는데 이와 같은 용도를 살펴보면, 선박건조, 강관제작 및 일반 철구조물의 제작시 맞대기 이음부나, 필렛이음부, 덧살붙임 용접 등에 많이 사용되고 있는 대표적인 고능률 용접법으로 손꼽히고 있다.
산업현장에서 현재 채용되고 있는 서브머지드 아크 용접법은 일반적으로 사용되는 전극 수(電極 數)가 1전극, 2전극, 또는 3전극 방식이 채용되고 있으며, 전극성의 구성은 2전극의 경우 (직류+교류) 또는 (교류+교류)방식이, 3전극의 경우 (직류+교류+교류) 또는 (교류+교류+교류)방식이 채용되고 있다.
이와 같은 용접기법은 일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 가스메탈 아크 용접법(Gas metal arc welding process)에 비해 고전류, 고속도로 용접을 수행하기 때문에 상대적으로 사용전류나 용접속도 즉, 용착속도(용접능률)이 수 배에서 수십 배에 달하며, 특히 후판 용접시 용접횟수를 감소하여 용접의 변형을 최소화하고, 품질을 향상시킬 수 있는 기법이다.
그러나 서브머지드 아크 용접법의 사용전극 수가 일반적으로 1, 2, 3전극 수준에 머물러 있는 것은 고능률 용접기법으로서 사용전류나, 속도가, 고전류(高電流), 고속도(高速度)이기 때문에 용접기법상 아크의 안정성과, 용접작업성, 용접재료의 성분 및 품질, 용접부의 물성(기계적성질) 또는 용접자동화 측면에서의 시스템구성 등의 어려움에 기인한, 복합적인 용접기술의 한계가 있기 때문이었다.
이중 고전류, 고속도 용접기법의 "아크 안정성", "품질의 안정성 및 균일성", "고능률, 고효율"은 자동 용접장비의 성능에 절대적인 평가척도가 된다.
자동용접 장치란 한 번의 스위치 조작으로 일련의 용접 작업과정을 자동으로 수행하는 장치로써 서브머지드 아크 용접의 기본적인 수행과정은 연속 소모식 전극봉을 개선중심에 맞추고, 플럭스(Flux)를 적절히 연속 살포하면서 해당하는 전극봉 수만큼 순서대로 아크를 일으키며, 부재를 움직이든지, 전극봉을 움직이든지 어느 한 쪽을 이동시키면서 용접이 끝날 때까지 용접봉이 개선의 중심을 지향(용접선 추적)하면서 용접을 수행해야하며, 특히 용접 품질의 균일화, 안정화를 기하기 위해서는 개선의 크기 변화, 개선의 가공상태에 따라서 용접조건(전류, 전압, 용접속도)을 적절히 대응시켜야 할 필요가 있다.
그리고 용접 후 남은 플럭스는 회수장치를 사용하여 자동으로 진공 흡입할 수 있도록 하고, 슬래그(Slag)를 후처리하는 장치이다.
기존의 조선 패널용 서브머지드 자동 용접장치는 전세계적으로 3전극 1헤드 혹은 3전극 2헤드 방식을 사용하고 있으며, 용접선 추적은 센서를 적용하여 자동으로 추적하도록 하였지만 용접조건은 용접 중에 작업자의 판단에 따라서 수동조정으로 대응하고, 슬래그도 수동으로 처리한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 3전극 3헤드 방식으로 용접헤드 셋팅을 한 후 한 번의 스위치 동작으로 용접시작부터 슬래그 제거까지 전자동으로 수행될 수 있으며,
와이어 잔량검출이 적용된 대용량 와이어 릴 장치, 용접선 추적 및 용접품질 안정화를 위한 레이저 포인터를 이용한 용접선 맞춤(Skewing) 장치와 레이저 변위센서, 슬래그 자동 파쇄 및 제거장치 등을 적용하고,
PLC 와 PLC가 상호 통신을 하여 데이터를 주고받을 수 있게 하고,
또한 각 헤드에 카메라를 설치하여 작업자가 어느 헤드에 위치하더라도 3개 헤드에서 수행되는 용접상태를 확인하여 조정할 수 있도록 하여 1인의 작업자가 3개 헤드(9전극)를 동시에 운영할 수 있도록 패널 양면 3 Head 3 Pole 잠호(SAW) 자동 용접장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 3은 본 발명의 설명을 위한 패널 양면 3 Pole 3 Head 잠호(SAW) 자동 용접장치의 평면도, 정면도, 측면도를 도시하고 있는데, 본 발명의 자동용접장치의 용도는 조선용 대형 후판을 4판 이상 붙여서 가공할 때 발생되는 3곳 이상의 용접부를 고속 고능률적으로 자동으로 용접할 수 있는 조선용 대형 후판 제작공장에 적용될 수 있다.
이와 같은 자동용접장치를 개발함에 있어서, 사용효율의 극대화 및 품질 안정화를 위하여 다음과 같은 요소기술을 채용하였으며, 이 요소기술에 대한 특징은 다음과 같다.
1. 용접선 맞춤(Skewing) 장치
기존에 개발된 용접선 맞춤장치의 기구학적 설계는 구면 베어링 형태의 힌지(Hinge) 구조로 거더(Girder)가 용접선 맞춤 변위량 만큼 옆으로 기울어져 헤드부의 용접전극의 높이편차가 발생하고 부재와 전극간의 각도 편차가 발생하며, 기준 헤드부의 용접선이 맞추어졌다 하더라도 다른 헤드부는 상대적으로 용접선의 틀어짐 정도가 커진다.
그리고 캐리지(Carriage)의 중량이 커짐에 따라 거더의 처짐 문제와 베어링 형대의 연결부의 취약함이 문제가 되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 도 4와 같은 장치를 구성하였는데, 그 구성은 용접헤드를 움직이는 3개 캐리지 각각에 전용 거더를 적용(총 6개 거더)하여 거더의 처짐문제를 최소화하고, 가운데 힌지를 중심으로 양측에 x-y 슬라이더를 적용하여 거더부가 기울어지지 않고 수직상태에서 직선운동만 하도록 함으로써 용접전극의 높이편차 및 부재와 전극간의 각도편차를 제거할 수 있도록 하였다.
또한 용접선 맞춤을 캐리지가 움직이지 않고 기준 지점에서 두 개의 레이저 포인터를 육안과 카메라 모니터를 보면서 용이하게 할 수 있도록 하였다.
2. X-Y 슬라이더 및 용접 헤드부
대용량 X-Y 슬라이더로써 3전극과 용접와이어 송급모타, 플럭스 살포장치, CCD 카메라, 레이저 스폿(Spot), 각종 센서가 부착되어 있으며, 헤드부의 대이송 및 용접 중 레이저 변위센서에 의해 자동으로 Y 슬라이더 상하 방향의 용접선을 추적할 수 있도록 하였으며, 레이저 스폿과 카메라 모니터를 이용하여 3개 헤드의 용접선 추적 상태를 동시에 감시하여 한 곳에서 3개 헤드의 X 슬라이더 좌우 조정이 가능하도록 하였다.
그리고 각 헤드부에 부재검출 센서를 부착하여 헤드 보호 및 자동 시퀀스(sequence)의 시작과 종료의 기준 신호로 사용하였다.
3. 플럭스 살포 개폐 및 보조 공급장치 장착
본 장치는 도 5와 같이 플럭스 살포호스를 설치하여 용접 중 적정량의 플럭스가 살포될 수 있도록 하였으며, 용접 중 플럭스가 부족해질 우려가 있는 경우 보조적으로 공급할 수 있도록 구성하였다.
그리고 자동 살포 개폐가 가능하도록 게이트(Gate)부에 플럭스 자동살포용 에어(Air) 실린더를 장착하고 개폐여부를 확인할 수 있도록 하였다.
4. 플럭스 회수 장치
도 6에 도시되어 있는 본 장치는 용접 후 슬래그 위에 남아있는 플럭스를 팬에 의한 진공 흡입방식으로 빨아들여 플럭스를 재사용할 수 있도록 다시 모으면서, 플럭스 내에 있는 미세 분진은 용접품질에 악영향을 주므로 필터를 사용하여 포집하고 공기만 밖으로 내보내는 기능을 갖는다.
그리고 흡입 호스는 내마모성이 우수한 호스 재질 및 규격을 선정하였으며, 꺾이는 부분에는 엘보를 사용하여 호스의 손상을 최소화하였다. 또한 플럭스를 모으는 호퍼는 내부에 회수된 플럭스의 충돌에 의한 호퍼 손상을 막기 위한 중간 가이드(Guide)판이 있으며, 호퍼 내부와 외부의 온도차에 의한 내부의 습기 발생으로 플럭스에 습기 차는 것을 방지하기 위해 고무판을 부착하여 호퍼의 내구성을 높이고 용접품질에 악영향을 제거토록 하였다.
분진을 포집하는 필터는 기존의 자루형 필터와 카트리지형 필터의 단점을 보완한 서브머지드 아크 용접 전용 튜브(Tube)형 백 필터(Bag filter)를 개발 적용하여 내구성이 높이고, 교체가 용이하며 비용절감이 가능토록 하였다.
5. 용접 슬래그 자동 파쇄 및 회수 장치
서브머지드 아크 용접에서 3전극 3헤드 동시 용접을 하면 다량의 슬래그가 발생하여 1인의 작업자가 처리하기 매우 힘들며, 생산성도 떨어지므로 각 헤드별로 슬래그 자동 파쇄 및 회수장치를 도 7과 같이 개발하여 문제를 해결하였다.
도 7을 참조하여 그 구성을 보면 슬래그를 파쇄하는 파쇄궤도와, 파쇄된 슬래그를 집진필터와 팬(Fan)모터에 의해 집진하는 슬래그호퍼와, 슬래그를 배출하는 슬래그배출구로 구성되어 있다.
용접을 시작하면 슬래그 파쇄 헤드와 용접헤드가 일정거리를 유지하고 파쇄궤도가 모타에 의해 슬래그 위를 구르면서 안정적으로 슬래그를 파쇄하며, 전용 회수 마우스(mouth)에서 파쇄 슬래그를 포집하고, 진공 흡착방식으로 회수하여 호퍼(hopper)에 수집하였다가, 용접이 끝난 후 캐리지가 원점으로 돌아오면 근접센서의 신호에 의해 호퍼 하부의 게이트가 열려 슬래그를 자동으로 배출하도록 하였다.
6. 서브머지드 아크 용접용 대용량 와이어 릴(Wire reel) 및 와이어 잔량 검출 장치
도 8에 도시되어 있는 본 장치에는 300Kg 혹은 500Kg 와이어릴을 겸용으로 사용할 수 있도록 하였으며, 자동 용접 중에 와이어가 부족하여 중도에 용접을 중지하면 중지한 부분에 용접불량이 발생하여 재작업으로 상당한 손실이 발생되므로 이를 제거하기 위해 최소한 1회 용접분량이 남았을 경우를 알 수 있도록 와이어 릴에 센서와 도그를 설치하여 와이어 릴의 회전수를 PLC에서 세어서 와이어 전체 감은 수와 비교하여 한계량이 남았을 경우 자동으로 작업자에게 알릴 수 있는 경보기능 및 회전수 확인표시 기능을 갖도록 터치 스크린에 작화화면을 만들어 작업자가 수시로 확인할 수 있게 하였다.
이렇게 함으로써 용접 중에 용접 정지를 해야하는 문제를 해결하고, 경보를 접수한 작업자가 적절한 시기에 새로운 용접 와이어로 교체할 수 있도록 하였다.
7. 용접용 어스(Earth) 장치
서브머지드 아크 용접에 있어서 일반적인 어스 장치는 부재에 물리거나, 아래쪽에 위치하여 부재의 자중에 의해 충분한 접촉력을 갖도록 하지만 본 장치에서는 위에서 실린더에 의해 일정압력으로 누름으로써 충분한 접촉력을 가지며, 부재의 입출 방향으로 부재가 움직일 경우에도 도 9에서와 같은 구조로 하여 어스 장치가 파손되지 않도록 하였다.
그리고 어스장치가 부재와 접촉되어 있지 않으면 용접시작이 되지 않도록 인터록을 걸어서 안정된 용접을 실시할 수 있도록 하였다.
8. 제어 시스템
용접기 및 각종 주변 장치들을 수동 제어, 반자동 제어, 원터치 자동 시퀀스(sequence) 제어가 가능하도록 PLC간 통신 유니트, 각종 신호변환 장치, 컴퓨터 통신 유니트, 각종 인터페이스 장치, 조작반 및 모니터링 장치로 구성되어 있다.
본 장치의 제어 시스템은 도 10과 같이 크게는 겐추리 부분과 캐리지 부분으로 나누어져 있다.
3개의 캐리지 부분은 개별 헤드의 수동 및 자동 용접과 관련된 기능을 수행하도록 3개의 PLC 시스템으로 개별 프로그램 되었으며, 겐추리 부분도 고유의 기능을 담당하는 PLC로 구성하였다.
이렇게 구성된 시스템은 PLC 상호간 동축 케이블 링크 통신으로 데이터를 주고받을 수 있게 하여 하드웨어적인 결선 수를 감소시켜 단순화하였고, 겐추리부와 캐리지부가 각각 독립적으로 운영이 가능하며, 1인의 작업자가 어느 위치에 있더라도 장비에 이상이 발생했을 경우, 경보와 함께 이상발생 위치를 확인할 수 있도록 모니터링 기능을 부여하였다.
9. 조작 및 감시 시스템
본 장비는 1인의 작업자가 세 개의 헤드를 조작 및 제어하면서 생산이 가능하도록 도 11과 같이 조작 및 모니터링 시스템을 구성하였다.
용접 진행 중 작업자는 자신이 위치한 헤드의 용접선 추적은 작업자가 직접 육안으로 관찰하면서 조정할 수 있고, 나머지 두 개의 헤드는 모니터링을 통해 관찰함으로써 조정할 수 있으며, 세 개 헤드의 용접조건을 어느 헤드에서나 동시에 볼 수 있도록 하여, 용접상태의 안정성 여부를 확인할 수 있다.
또한 기존 장비에서는 캐리지를 수 차례 전후로 이동시키면서 용접선과 캐리지 주행 라인을 평행으로 맞추고 있으나 본 장비에서는 원위치(#2 캐리지)에서 캐리지를 움직이지 않고 육안과 카메라의 모니터를 보면서 신속하게 Skewing 작업을 할 수 있도록 레이저 스폿 라이트와 카메라를 이용한 모니터링 장치를 적용하였다.
도 1 내지 3에 도시된 본 발명의 자동 용접장치의 작동순서는 다음과 같다.
1. Fit-up된 용접할 부재의 용접선에 자동 용접장치를 이동시킨다.
2. 용접선 맞춤용 레이저 포인터(2개)를 보면서 용접선 맞춤장치를 전후로 움직여 용접캐리지 주행 레일과 용접선이 평행하도록 맞춘다.
3. No.2 용접헤드(기준헤드)를 용접 시작점에 맞춘다.
4. 용접전원의 어스장치(Earth device)를 부재에 밀착시킨다.
5. 용접 플럭스(Flux)를 살포한다.
6. 용접 운전모드를 자동으로 한다.
7. 자동 용접시작 버튼을 누른다.
8. 용접선 추적 모드를 자동으로 한다.
1전극부터 3전극 자동 아크 스타트, 플럭스 회수, 슬래그 헤드 후진, 슬러그 파쇄 및 회수, 부재 끝단 감지, 용접선 추적 수동전환, 플럭스 회수 정지, 슬래그 파쇄 및 회수 정지, 캐리지 정지 등의 일련의 과정이 자동으로 수행됨.
9. No.2 헤드 용접 수행 중에 No1. 헤드도 No3.에서 No.8까지의 과정을 거쳐 용접 수행시킴.
10. No.1, No2 헤드가 용접 수행 중에 No3. 헤드도 No3.에서 No.8까지의 과정을 거쳐 용접 수행시킴.
11. 용접중에 각 헤드부 용접선 추적 상태 모니터링 하여 좌우 조정
12. 용접이 완료되어 부재 끝단부에 정지되어 있는 No2.용접헤드를 상승시켜 원위치로 보낸다.
13. 용접이 완료되어 부재 끝단부에 정지되어 있는 No1, 3 용접헤드를 상승시켜 원위치로 보낸다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은 3전극 3헤드 방식으로 용접헤드 셋팅을 한 후 한 번의 스위치 동작으로 용접시작부터 슬래그 제거까지 전자동으로 수행될 수 있으며, 와이어 잔량검출이 적용된 대용량 와이어 릴 장치, 용접선 추적 및 용접품질 안정화를 위한 레이저 포인터를 이용한 용접선 맞춤(Skewing) 장치와 레이저 변위센서, 슬래그 자동 파쇄 및 제거장치 등을 적용되고, PLC 와 PLC가 상호 통신을 하여 데이터를 주고받을 수 있게 하고, 또한 각 헤드에 카메라를 설치하여 작업자가 어느 헤드에 위치하더라도 3개 헤드에서 수행되는 용접상태를 확인하여 조정할 수 있도록 하여 1인의 작업자가 3개 헤드(9전극)를 동시에 운영할 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 설명을 위한 패널 양면 3 Pole 3 Head 잠호(SAW) 자동 용접장치 평면도,
도 2는 본 발명의 설명을 위한 패널 양면 3 Pole 3 Head 잠호(SAW) 자동 용접장치 정면도,
도 3은 본 발명의 설명을 위한 패널 양면 3 Pole 3 Head 잠호(SAW) 자동 용접장치 측면도,
도 4는 용접선 맞춤 장치 구성도,
도 5는 X-Y 슬라이드와 용접 헤드부 구성도,
도 6은 플럭스 회수장치 구성도,
도 7은 용접 슬래그 파쇄 및 회수 장치 구성도,
도 8은 대용량 서브머지드 아크 용접용 와이어 릴,
도 9는 용접용 어스(Earth) 장치,
도 10은 제어시스템 종합 구성도,
도 11은 조작 및 감시 시스템 구성도이다.

Claims (1)

  1. 대형 후판을 4판 이상 붙여서 가공할 때 발생되는 3곳 이상의 용접부를 고속 자동으로 용접시작부터 슬래그 제거까지 전자동으로 수행하는 자동용접장치에 있어서,
    거더의 처짐을 방지하도록 용접헤드를 움직이는 3개 캐리지 각각에 설치된 전용 거더(총 6개 거더)와, 거더부가 수직상태에서 직선운동만 하도록 하여 용접전극의 높이편차 및 부재와 전극간의 각도편차를 제거하도록 가운데 힌지를 중심으로 양측에 설치된 x-y 슬라이더와, 용접선 맞춤을 캐리지가 기준 지점에서 두 개의 레이저 포인터를 육안과 카메라 모니터를 보면서 맞추도록 구성한 용접선 맞춤(Skewing) 장치와;
    대용량 X-Y 슬라이더로써 3전극과 용접와이어 송급모타, 플럭스 살포장치, CCD 카메라, 레이저 스폿(Spot), 센서가 부착되고, 헤드부의 대이송 및 용접 중 레이저 변위센서에 의해 자동으로 Y 슬라이더 상하 방향의 용접선을 추적할 수 있도록 구성되고, 레이저 스폿과 카메라 모니터를 이용하여 3개 헤드의 용접선 추적 상태를 동시에 감시하여 한 곳에서 3개 헤드의 X 슬라이더 좌우 조정이 가능토록 구성하고, 각 헤드부에 부재검출 센서를 부착하여 헤드 보호 및 자동 시퀀스(sequence)의 시작과 종료의 기준 신호로 사용하야 구성한 X-Y 슬라이더 및 용접 헤드부와;
    용접 중 플럭스를 살포하고 용접 중 플럭스 부족시 보조적으로 자동 공급하도록, 게이트(Gate)부에 플럭스 자동살포용 에어(Air) 실린더를 장착하고 개폐여부를 확인할 수 있도록 구성한 플럭스 살포호스로 이루어진 플럭스 살포 개폐 및 보조 공급장치와;
    용접 후 슬래그 위에 남아 있는 플럭스를 팬에 의한 진공 흡입방식으로 빨아들여 플럭스를 재사용할 수 있도록 하고, 플럭스 내에 있는 미세 분진은 필터를 사용하여 포집하고 공기만 밖으로 내보내도록 구성하되, 내부에는 회수된 플럭스의 충돌에 의한 호퍼 손상을 막기 위한 중간 가이드(Guide)판이 있으며, 호퍼 내부와 외부의 온도차에 의한 내부의 습기 발생으로 플럭스에 습기 차는 것을 방지하기 위해 고무판을 부착하고, 필터는 튜브(Tube)형 백 필터(Bag filter)로 구성된 플럭스 회수 장치와;
    각 헤드별로 슬래그를 파쇄하는 파쇄궤도와, 파쇄된 슬래그를 집진필터와 팬(Fan)모터에 의해 집진하는 슬래그호퍼와, 슬래그를 배출하는 슬래그배출구로 구성된 용접 슬래그 자동 파쇄 및 회수 장치와;
    와이어 릴에 센서와 도그를 설치하여 와이어 릴의 회전수를 PLC에서 세어서 와이어 전체 감은 수와 비교하여 한계량이 남았을 경우 자동으로 작업자에게 알릴 수 있는 경보기능 및 회전수 확인표시 기능을 갖도록 터치 스크린에 작화화면을 만들어 작업자가 수시로 확인할 수 있게 한 서브머지드 아크 용접용 대용량 와이어 릴(Wire reel) 및 와이어 잔량 검출 장치와;
    실린더에 의해 일정압력으로 누름으로써 충분한 접촉력을 가지며, 어스장치가 부재와 접촉되어 있지 않으면 용접시작이 되지 않도록 인터록을 걸리는 용접용 어스(Earth) 장치와;
    상기 각 구성 장치들을 수동 제어, 반자동 제어, 원터치 자동 시퀀스(sequence) 제어토록 개별 헤드의 수동 및 자동 용접과 관련된 기능을 수행하는 3개의 PLC 시스템으로 개별 프로그램 3개의 캐리지 부분과, 고유의 기능을 담당하는 PLC로 구성된 겐추리 부분으로 나뉘어 PLC 상호간 동축 케이블 링크 통신으로 데이터를 주고받으며, 겐추리부와 캐리지부가 각각 독립적이고, 모니터링 기능이 있는 제어시스템과 1인의 작업자가 세 개의 헤드를 조작 및 제어하면서 생산토록 조작 및 레이저 스폿 라이트와 카메라를 이용한 모니터링 장치를 갖는 조작 및 감시 시스템으로 구성된 것을 특징으로 하는 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치.
KR10-1999-0062039A 1999-12-24 1999-12-24 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치 KR100481974B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0062039A KR100481974B1 (ko) 1999-12-24 1999-12-24 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0062039A KR100481974B1 (ko) 1999-12-24 1999-12-24 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010071096A KR20010071096A (ko) 2001-07-28
KR100481974B1 true KR100481974B1 (ko) 2005-04-13

Family

ID=19629596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0062039A KR100481974B1 (ko) 1999-12-24 1999-12-24 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100481974B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100602788B1 (ko) * 2001-11-13 2006-07-20 현대중공업 주식회사 양방향 용접 가능한 판계 자동용접 장치
KR100907412B1 (ko) 2007-11-15 2009-07-10 현대중공업 주식회사 주판의 양면판계 사선용접을 위한 잠호용접장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56160881A (en) * 1980-05-16 1981-12-10 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and apparatus for submerged arc welding
JPS57142777A (en) * 1981-03-02 1982-09-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Welding device for inside surface of steel pipe
JPH02142678A (ja) * 1988-11-21 1990-05-31 Kawasaki Heavy Ind Ltd 溶接装置
JPH11226737A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd サブマージアーク溶接装置
KR20010002954A (ko) * 1999-06-18 2001-01-15 김형벽 소구경 파이프 내면 용접용 3전극 아크 용접장치의 용접헤드부
KR20010002949A (ko) * 1999-06-18 2001-01-15 김형벽 소구경 파이프 내면 서브머지드 아크 3전극 자동용접장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56160881A (en) * 1980-05-16 1981-12-10 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and apparatus for submerged arc welding
JPS57142777A (en) * 1981-03-02 1982-09-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Welding device for inside surface of steel pipe
JPH02142678A (ja) * 1988-11-21 1990-05-31 Kawasaki Heavy Ind Ltd 溶接装置
JPH11226737A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd サブマージアーク溶接装置
KR20010002954A (ko) * 1999-06-18 2001-01-15 김형벽 소구경 파이프 내면 용접용 3전극 아크 용접장치의 용접헤드부
KR20010002949A (ko) * 1999-06-18 2001-01-15 김형벽 소구경 파이프 내면 서브머지드 아크 3전극 자동용접장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100602788B1 (ko) * 2001-11-13 2006-07-20 현대중공업 주식회사 양방향 용접 가능한 판계 자동용접 장치
KR100907412B1 (ko) 2007-11-15 2009-07-10 현대중공업 주식회사 주판의 양면판계 사선용접을 위한 잠호용접장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010071096A (ko) 2001-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103192159B (zh) 一种用于雷达结构件的焊接机器人工作站系统
KR100313483B1 (ko) 소구경 파이프 내면 서브머지드 아크 3전극 자동용접장치
JPH09271986A (ja) 高速回転アーク自動溶接装置
CN111168199A (zh) 自动化焊接防喷器活塞及活塞连杆耐磨层的焊接方法
KR20140132757A (ko) 아크 블로우를 제거하기 위한 작업 전류 스위칭
CN112469524A (zh) 用于可互换的焊接头的自动化焊接系统
JP6052798B2 (ja) 自動溶接機の異常監視装置
KR20130125806A (ko) 다전극 가스 실드 아크 자동 용접 장치
JPH1024370A (ja) 突合せ自動溶接装置
CN203725959U (zh) 一种多功能多丝埋弧焊接装置
KR100481974B1 (ko) 패널 양면 3헤드 3폴 잠호 자동 용접장치
CN204018930U (zh) 一种焊接装置
KR100907412B1 (ko) 주판의 양면판계 사선용접을 위한 잠호용접장치
CN1073903C (zh) Co2气体保护双丝短路过渡窄间隙全位置自动焊接设备
CN111819021B (zh) 焊接装置和使用焊接装置的焊接方法
KR100313481B1 (ko) 서브머지드 아크 5전극 자동용접장치
CN110773843A (zh) 一种组合件自动焊接装置
JP2003290921A (ja) 多層盛溶接方法および多層盛自動溶接装置
CN108436315A (zh) 机器人切割-焊接一体化长斜梯生产线工艺
CN108296660A (zh) 机器人切割-焊接一体化长斜梯生产线装置
JP2006247733A (ja) アーク加工方法及びアーク加工装置
CN1270871A (zh) 单侧点焊设备
CN206662645U (zh) 应用于中速磨机的自动堆焊装置
RU2089368C1 (ru) Установка для сборки и сварки полотнищ с перекрестным набором ребер жесткости
JPH0333062B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120313

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140314

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee