KR101149515B1 - 용접 장치 및 용접 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 바퀴가 포함되어 이동 가능한 대차와, 상기 대차에 마련되며 승강하는 승강유닛과, 상기 승강유닛에 탑재되고 수평 및 수직 운동과 회전 운동이 가능한 용접토치를 구비하는 용접로봇과, 상기 용접로봇 또는 대차에 마련되어 용접 대상물의 영상을 취득하는 카메라와, 상기 카메라에 의해 취득된 영상을 도시하는 모니터와, 상기 용접로봇의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하는 용접 장치가 제공된다. 본 발명의 다른 측면에 의하면, 대차와 용접로봇을 포함하는 용접장치를 용접 위치로 근접 이동시키는 단계와, 상기 용접로봇 또는 대차에 구비된 카메라를 통하여 영상을 취득하여 상기 용접 대상물의 형태 정보 또는 위치 정보 중 하나 이상을 포함하는 용접 대상물 정보를 생성하는 단계와, 상기 용접 대상물이 모니터의 중앙에 위치하도록 상기 용접로봇을 위치 이동시키는 단계와, 용접로봇에 구비되는 터치센서가 용접 대상물의 지정된 용접부위에 접촉하여 상기 용접 대상물의 형태정보 및 위치정보 중 하나 이상을 취득하는 단계와, 상기 터치센서에서 취득된 형태 정보 및 위치 정보 중 하나 이상에 따라 상기 용접 대상물 정보를 보정하고, 상기 보정된 용접 대상물 정보에 따라 상기 용접토치가 이동하면서 용접이 실시되는 단계를 포함하는 용접 방법이 제공된다.

Description

용접 장치 및 용접 방법{WELDING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 용접장치 및 용접방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 바깥 표면은 수밀 구조로 되어 있어야 하며, 각종 외력에 대해 충분히 견딜 수 있는 견고한 구조를 가져야 한다. 즉 골재 등으로 판 구조를 보강하고 있다.
한편, 선박의 구조는 충분한 강도를 확보할 수 있게 되어 있을 뿐만 아니라 가능한 한 가볍고 간단한 구조로 되어 있어야 하며, 건조가 용이하고 여러 기능을 발휘할 수 있도록 부재의 치수나 배치가 결정되어야 한다.
흔히 선박의 건조는 블록(Block) 건조방식을 채택하고 있다. 블록이란 선체를 분할하여 만들어진 단위를 말하는 것인데, 형상에 따라 평면 블록, 곡면 블록, 입체 블록으로 구분할 수 있다.
이러한 블록들에는 하부 측으로 수많은 장치들이 용접을 통하여 장착될 수 있다.
블록의 하부에 용접을 통해 장치들을 설치하기 위해서는 작업자가 작업대를 설치한 후 용접하고, 용접 후에는 그라인더 작업을 장시간 실시하게 됨으로써, 작업자의 피로도가 증가하고 근골격계 질환이 발생될 수 있으며, 더욱이 작업자의 높은 숙련도를 요구하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 용접 작업을 자동화시킴으로써 작업자의 피로를 감소시키고 용이하게 용접 작업을 수행할 수 있는 용접장치 및 용접방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바퀴가 포함되어 이동 가능한 대차와, 상기 대차에 마련되며 승강하는 승강유닛과, 상기 승강유닛에 탑재되고 수평 및 수직 운동과 회전 운동이 가능한 용접토치를 구비하는 용접로봇과, 상기 용접로봇 또는 대차에 마련되어 용접 대상물의 영상을 취득하는 카메라와, 상기 카메라에 의해 취득된 영상을 도시하는 모니터와, 상기 용접로봇의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하는 용접 장치가 제공된다.
또한, 상기 용접로봇은, 상기 승강유닛의 상부에 마련되는 주행레일부와, 상기 주행레일부를 따라 수평방향으로 슬라이딩하는 주행부와, 상기 주행부에 설치되어 수직 및 2축 이상의 회전이 가능한 다관절부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다관절부는, 상기 주행부에 수평방향으로 회전 기능하도록 연결되는 제1 아암과, 상기 제1 아암의 단부에 수평방향으로 회전 가능하도록 연결되는 제2 아암과, 상기 제2 아암의 단부에 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 수직이동축과, 상기 수직이동축의 상단에 수평방향으로 회전 가능하도록 연결되는 제1 토치회전부와, 상기 제1 토치회전부에 수직방향으로 회전 가능하도록 연결되고 용접토치가 제공되는 제2 토치회전부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 카메라에 의해 취득된 영상을 바탕으로 용접 대상물의 위치 및 형태 중 하나 이상을 인지하여 용접 대상물 정보를 획득하고, 획득된 상기 용접 대상물 정보에 따라 용접경로, 용접위치 및 용접 방법 중 하나를 결정할 수 있다.
또한, 상기 용접로봇에는 용접 대상물에 접촉하여 위치정보를 획득하는 터치 센서가 제공되고, 상기 제어부는 상기 용접 대상물 정보에 따라 터치지점을 결정하고, 상기 용접로봇의 용접터치가 상기 지정된 터치지점을 터치하도록 제어하여 상기 터치센서로부터 상기 용접 대상물의 위치정보 및 형태정보 중 하나 이상을 획득하고, 상기 획득된 위치정보 및 형태정보 중 하나 이상에 따라 상기 용접 대상물 정보를 보정할 수 있다.
또한, 상기 용접로봇에는 레이저를 송출하여 용접 대상물과의 거리를 측정하는 비전센서가 제공되고, 상기 제어부는 상기 측정된 거리를 참조하여 상기 용접로봇의 움직임을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 대차와 용접로봇을 포함하는 용접장치를 용접 위치로 근접 이동시키는 단계와, 상기 용접로봇 또는 대차에 구비된 카메라를 통하여 영상을 취득하여 상기 용접 대상물의 형태 정보 또는 위치 정보 중 하나 이상을 포함하는 용접 대상물 정보를 생성하는 단계와, 상기 용접 대상물이 모니터의 중앙에 위치하도록 상기 용접로봇을 위치 이동시키는 단계와, 용접로봇에 구비되는 터치센서가 용접 대상물의 지정된 용접부위에 접촉하여 상기 용접 대상물의 형태정보 및 위치정보 중 하나 이상을 취득하는 단계와, 상기 터치센서에서 취득된 형태 정보 및 위치 정보 중 하나 이상에 따라 상기 용접 대상물 정보를 보정하고, 상기 보정된 용접 대상물 정보에 따라 상기 용접토치가 이동하면서 용접이 실시되는 단계를 포함하는 용접 방법이 제공된다.
또한, 상기 용접 대상물이 모니터의 중앙에 위치하도록 상기 용접로봇을 위치 이동시키는 단계는, 상기 용접장치에 포함된 제어부가 상기 카메라에 의해 취득한 영상을 바탕으로 용접 대상물의 경계선을 추출하여 모니터 상의 열십자의 중앙과 비교 판단한 후 용접로봇을 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 터치센서에서 취득된 정보에 의한 상기 용접로봇의 움직임에 따라 상기 용접토치가 이동하면서 용접이 실시되는 단계는, 상기 제어부가 상기 보정된 용접 대상물 정보에 따라 용접경로, 용접위치 및 용접 방법 중 하나 이상을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 용접로봇에 구비되는 비전센서를 통해 송출되는 레이저로 용접부위와의 거리를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 용접장치 및 용접방법에 의하면, 용접로봇이 설치된 대차를 작업 위치로 이동시킨 후 카메라와 터치센서 및 비전센서를 이용하여 용접부위를 인식하고 용접로봇을 움직이며 또한 용접상태를 실시간 모니터링 하면서 용접 작업을 실시함으로써, 작업이 까다로운 용접 시 정확하면서도 용이하게 용접이 실시될 수 있으므로 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있음은 물론, 용접 품질이 개선되는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 모습을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치에 구비된 승강유닛에 의해 용접로봇이 승강하는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접로봇의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치가 용접 위치를 결정하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
우선 본 발명의 실시예에 따른 용접장치의 구성과 기능을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치에 구비된 승강유닛에 의해 용접로봇이 승강하는 모솝을 도시하는 측면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접로봇의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 용접장치는, 이동 가능한 대차(130)와, 대차(130)에 마련되는 승강유닛(140)과, 승강유닛(140)에 탑재되는 용접로봇(120)과, 용접로봇(120) 또는 대차(130)에 마련되는 카메라(110)를 포함할 수 있다.
여기서 대차(130)의 하면에는 복수의 바퀴(132)가 설치되어 이동이 가능할 수 있다. 대차(130)에는 구동전원(162)과 용접기(164)와 유압팩(166)이 설치되어 용접 장치만으로 용접로봇(120)을 움직이고 용접을 수행할 수 있게 된다. 구동전원(162)은 대차(130)가 자동으로 이동하도록 바퀴(132)를 구동시킬 수 있는 모터와 용접로봇(120)을 움직이는 전원 공급부 등으로 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 카메라(110)는 다양한 종류의 카메라일 수 있으며, 용접 대상물이 하나의 화면에 잡힐 수 있는 시야각을 가지는 카메라일 수 있다. 카메라(110)에 의하여 취득된 영상에 따라 용접로봇(120)이 승강되고 수평 및 수직 운동과 회전 운동하면서 용접 대상물(W)의 위치를 확인하여 용접을 시행하게 된다.
여기서, 도 1에는 카메라(110)가 용접로봇(120)에 구비되는 것으로 도시하였으나, 이는 본 발명의 이해를 도모하기 위한 일 실시예에 불과하며, 다양한 위치에 배치될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 2를 참조하면 승강유닛(140)은 대차(130)의 내부에 위치되어, 승강 실린더(146)의 작동에 의하여 승강되도록 X자 모양의 링크 구조를 가지는 지지 바(142) 설치되고. 지지 바(142)의 상단에 편평한 판상의 거치대(144)가 형성될 수 있다. 승강 실린더(146)는 유압팩(166)에 의해 유압으로 작동할 수 있다.
용접로봇(120)은 승강유닛(140)의 거치대(144)에 설치되는 주행레일부(121)와 주행부(122)를 구비한다. 주행레일부(121)는 주행부(122)가 수평 이동하도록 하는 레일을 구비하고, 주행부(122)가 X축 및 Y축의 양방향으로 이동할 수 있도록 2단으로 형성될 수 있다.
주행부(122)의 상부에는 다관절부가 형성되는데, 다관절부는 6 자유도 운동이 가능하도록 다단 축을 가지며 구성될 수 있다. 구체적으로 다관절부는 주행부(122)의 상단에 수평방향으로 회전 기능하도록 연결되는 제1 아암(123)과, 제1 아암(123)의 단부에 수평방향으로 회전 가능하도록 연결되는 제2 아암(124)과, 제2 아암(124)의 단부에 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 수직이동축(125)과, 수직이동축(125)의 상단에 수평방향으로 회전 가능하도록 연결되는 제1 토치회전부(126)와, 제1 토치회전부(126)에 수직방향으로 회전 가능하도록 연결되고 용접토치(129)가 제공되는 제2 토치회전부(127)를 포함하여 5축으로 구성될 수 있다.
여기서, 5 축 운동 다관절부를 예시하였으나, 이는 본 발명의 구체적인 일 실시예에 불과하며, 다양한 다관절부가 형성될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
여기서 제2 토치회전부(127)에는 터치센서와 비전센서가 제공될 수 있다. 터치센서는 용접 대상물의 용접부위에 접촉하여 위치 및 형태 정보를 보다 정확하게 취득하고, 용접토치가 작업 대상물을 추적하도록 할 수 있다. 비전센서는 레이저를 송출하여 용접부위와의 거리를 측정할 수 있는 LVS(Laser Vision Sensor)로 구현되어 용접토치가 정확한 용접위치를 잡을 수 있도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 터치센서와 비전센서가 제2 토치회전부(127)에 구비되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 적용되는 환경에 따라 용접로봇(120)의 다양한 위치에 구비될 수 있음은 본 발명의 기술적사상에 비추어 당업자에게 자명하다.
또한, 대차(130)에는 용접장치를 제어하면서 용접 상태를 모니터링할 수 있는 제어부(150)가 설치될 수 있다. 제어부(150)는 카메라(110), 터치센서, 비전센서 등을 통하여 취득한 정보를 토대로 승강유닛(140) 또는 용접로봇(120)의 움직임을 제어할 수 있다. 대차(130)에는 카메라(110)에 의해 취득된 영상이 도시되는 모니터(152)가 설치될 수 있다. 모니터(152) 상에는 중앙에 열십자가 표시되어 용접로봇(120) 혹은 용접토치(129)의 위치를 판단하는데 참조를 할 수 있다. 작업자는 모니터(152)를 보면서 용접 상태를 확인할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 따르면, 제어부(150)는 용접의 실시 중에도 터치센서 및 비전센서로부터 측정되는 값에 기초하여 자동으로 용접로봇의 움직임을 조절하여 용접토치(129)가 용접부위를 추적하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 제어부(150)는 카메라(110)에 의해 취득된 영상을 바탕으로 용접 대상물에 대한 정보를 획득할 수 있다. 여기서 용접 대상물 정보는 용접 대상물의 형태 및 위치 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 제어부(150)는 획득된 용접 대상물 정보에 따라 용접경로, 용접위치 및 용접방법 중 하나 이상을 결정할 수 있다. 여기서, 제어부(150)가 용접 대상물 정보를 인지하는 방법으로는, 카메라(110)에 의해 취득된 영상에서 경계선을 추출하는 방법 등 다양한 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 이 과정에서 설계 도면을 참조할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 또한, 용접 대상물의 형태 및 위치에 따라 용접경로, 용접위치 및 용접방법 등이 달라 질 수 있는 바, 제어부(150)는 획득된 용접 대상물 정보(즉, 위치 및 형태 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있음)에 따라 지정된 용접경로, 지정된 용접위치 및 지정된 용접방법 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 용접터치(129)가 용접대상물의 지정된 위치를 터치하도록 하고, 터치센서가 용접 대상물의 형태 및 위치에 대한 정보를 획득함으로써, 제어부(150)는 보다 정확한 용접 대상물 정보를 획득할 수 있다.
보다 상세하게는, 제어부(150)는 상술한 바와 같이, 카메라(110)로부터 획득한 용접 대상물 정보에 따라, 터치지점을 결정할 수 있다. 여기서, 터치지점은 사각형, 원, 타원형 등으로 용접 대상물이 가질 수 있는 형태 및 위치에 따라, 해당 용접 대상물의 특성을 보다 정확하게 알기 위하여 필수적으로 위치 및 형태 정보를 획득해야 할 지점으로서, 형태별 또는/및 위치별 미리 지정될 수 있다. 그리고, 제어부(150)는 용접토치(129)가 지정된 터치지점을 터치하도록 제어하고, 터치센서(미도시)로부터 획득되는 용접 대상물의 위치 및 형태정보에 따라 앞서 획득한 용접 대상물 정보를 보정할 수 있다. 그리고, 제어부(150)는 보정된 용접 대상물 정보를 참조하여, 용접로봇(120)을 제어하여 용접대상물에 용접을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자가 제어하여 수동으로 용접터치(129)가 지정된 터치지점을 터치하는 경우, 제어부(150)가 모니터등에 지정됨 터치지점을 표시하여 터치를 가이드할 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 용접장치를 사용하는 블록하부에 대한 용접방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치가 용접 위치를 결정하는 모습을 도시하는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.
단계(S210)에서는 용접로봇(120)이 탑재된 대차(130)를 작업자가 끌거나 대차(130)에 탑재된 구동전원(162)의 모터를 사용하여 용접이 요구되는 용접 대상물(W)이 있는 블록(미도시)의 하부에 근접 위치시키게 된다. 용접 대상물(W)은 직선형 또는 평판형의 플레이트, 원형 또는 타원형의 플랜지, 엔진과 컴프레서 혹은 발전기 등의 시트 등 다양한 형태가 될 수 있다.
다음으로 단계(S220)에서는 카메라(110)가 영상을 취득하고, 취득된 영상은 모니터(152) 또는 제어부(150)로 전송되어 용접 대상물(W)을 인식할 수 있게 된다.
예를 들어, 제어부(150)가 취득된 영상에서 경계선을 추출하는 방법 등 다양한 공지된 방법을 사용하여 경계선을 용접 대상물의 형태 및/또는 위치 정보를 포함하는 용접 대상물 정보를 획득할 수 있음은 앞서 설명하였다. 또한, 이 과정에서 제어부(150)는 설계도면 정보 등을 더 이용할 수 있음은 앞서 상술하였다.
또한, 용접 대상물의 형태(예를 들어, 원, 타원, 사각형 등)에 따라, 또는 용접 대상물의 위치에 따라 용접경로, 용접위치 및 용접방법 중 하나 이상이 달라 질 수 있는바, 제어부(150)는 획득된 용접 대상물 정보에 따라 지정된 용접경로, 지정된 용접위치 및 지정된 용접방법 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
이어서 단계(S230)는 카메라(110)로 하여 취득된 영상에 따라 용접 대상물을 모니터(152)에 표시되는 열십자의 중앙 상에 위치되도록 이동시키게 된다(도 4 참조). 용접로봇(120)의 위치이동은 자동 혹은 수동으로 수행될 수 있다. 제어부(150)의 제어에 의하여 자동으로 이동되는 경우에는, 제어부(150)가 카메라(110)에 의해 취득한 영상을 바탕으로 용접 대상물(W)의 경계선 등을 추출하여 모니터(152) 상에 표시되는 열십자의 중앙과 용접 대상물(W)의 위치를 비교 판단한 후 용접 대상물(W)이 열십자 중앙에 위치할 수 있도록 제어부(150)가 용접로봇(120)를 제어하여 위치를 이동시키며, 작업자는 모니터(152)를 통해 이를 확인하고 필요에 따라 위치를 보정할 수 있다. 또는 사용자가 직접 조종하여 수동으로 용접로봇(120)을 이동시키는 경우에는, 사용자가 레버 혹은 버튼 등 가능한 입력수단을 통하여 위치 이동을 명령하면 제어부(150)가 이를 바탕으로 용접로봇(120)을 이동시킬 수 있다.
위치 이동은 승강 실린더(146)의 작동에 의하여 지지 바(142)가 승강되고, 이와 함께 거치대(144)에 마련된 주행레일부(121)를 따라 주행부(122)가 수평 이동될 수 있다. 이어서 필요에 따라 다관절부가 회전 또는 수직 이동하면서 용접토치(129)가 용접 대상물에 근접 위치될 수 있다.
단계(S240)에서는 용접 대상물(W)에 근접한 용접토치(129)는 수동 혹은 자동으로 터치센서로 하여 지정된 터치지점(예를 들어, 용접부위에 몇 개소)에 접촉하여 위치 또는/및 형태 정보를 취득하게 된다. 이 경우, 제어부(150)는 획득된 용접 대상물의 위치정보 또는/및 형태 정보에 따라 앞서 획득된 용접 대상물 정보를 보정할 수 있다.
수동 방식에 따를 경우 용접 대상물(W)의 형태를 사용자가 입력하면 제어부(150)는 모니터(152)에 사용자가 참조할 수 있는 가이드 포인트를 도시할 수 있다. 사용자는 도시된 가이드 포인트에 따라 용접로봇(120)을 이동시키며 용접 대상물(W)에 터치센서를 접촉시키며 위치정보 또는/및 형태정보를 획득할 수 있다. 그리고, 제어부(150)는 획득된 위치정보 또는/및 형태정보에 따라 앞서 획득된 용접 대상물 정보를 보정할 수 있다.
이어서, 단계(S250)에서는 제어부(150)에서 단계(S240)에서 터치센서에 의하여 보정된 용접 대상물(W) 정보를 근거로 용접 방법을 판단하고 용접경로를 결정할 수 있다. 이 후 정해진 용접경로를 따라 용접토치(129)가 이동하면서 용접이 실시될 수 있다. 제어부(150)는 터치센서로부터 획득된 정보에 따라 용접토치(129)가 자동으로 용접 부위를 용접할 수 있도록 용접로봇(120)의 움직임을 조절할 수 있다.
단계(S260)는 단계(S230) 내지 단계(S250)와 병렬적으로 또는 동시에 수행되어 용접토치가 용접부위에 정확하게 위치하도록 하고 용접이 정밀하게 이루어질 수 있도록 한다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 작업이 까다로운 블록 하부에서도 용접장치를 통하여 정확하면서도 자동 구동으로 용이하게 용접이 실시될 수 있으므로 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있음은 물론, 용접 품질의 개선 효과를 가질 수 있다.
이상 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이 외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 명백하다.
110: 카메라
120: 용접로봇 121: 주행레일부
122: 주행부 123: 제1 아암
124: 제2 아암 125: 수직이동축
126: 제1 토치회전부 127: 제2 토치회전부
129: 용접토치
130: 대차 132: 바퀴
140: 승강유닛 142: 지지 바
144: 거치대 146: 승강 실린더
150: 제어부 152: 모니터
162: 모터 164: 용접기
166: 유압팩 W: 용접 대상물

Claims (10)

  1. 바퀴가 포함되어 이동 가능한 대차와,
    상기 대차에 마련되며 승강하는 승강유닛과,
    상기 승강유닛에 탑재되고 수평 및 수직 운동과 회전 운동이 가능한 용접토치를 구비하는 용접로봇과,
    상기 용접로봇 또는 대차에 마련되어 용접 대상물의 영상을 취득하는 카메라와,
    상기 카메라에 의해 취득된 영상을 도시하는 모니터와,
    상기 용접로봇의 움직임을 제어하는 제어부를
    포함하고,
    상기 제어부는 상기 카메라에 의해 취득된 영상을 바탕으로 용접 대상물의 위치 및 형태 중 하나 이상을 인지하여 용접 대상물 정보를 획득하고, 획득된 상기 용접 대상물 정보에 따라 용접경로, 용접위치 및 용접 방법 중 하나를 결정하는
    용접 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용접로봇은,
    상기 승강유닛의 상부에 마련되는 주행레일부와,
    상기 주행레일부를 따라 수평방향으로 슬라이딩하는 주행부와,
    상기 주행부에 설치되어 수직 및 2축 이상의 회전이 가능한 다관절부를
    포함하는 용접 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다관절부는,
    상기 주행부에 수평방향으로 회전 기능하도록 연결되는 제1 아암과,
    상기 제1 아암의 단부에 수평방향으로 회전 가능하도록 연결되는 제2 아암과,
    상기 제2 아암의 단부에 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 수직이동축과,
    상기 수직이동축의 상단에 수평방향으로 회전 가능하도록 연결되는 제1 토치회전부와,
    상기 제1 토치회전부에 수직방향으로 회전 가능하도록 연결되고 용접토치가 제공되는 제2 토치회전부를
    포함하는 용접 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용접로봇에는 용접 대상물에 접촉하여 위치정보를 획득하는 터치 센서가 제공되고,
    상기 제어부는 상기 용접 대상물 정보에 따라 터치지점을 결정하고, 상기 용접로봇의 용접터치가 상기 지정된 터치지점을 터치하도록 제어하여 상기 터치센서로부터 상기 용접 대상물의 위치정보 및 형태정보 중 하나 이상을 획득하고, 상기 획득된 위치정보 및 형태정보 중 하나 이상에 따라 상기 용접 대상물 정보를 보정하는
    것을 특징으로 하는 용접 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용접로봇에는 레이저를 송출하여 용접 대상물과의 거리를 측정하는 비전센서가 제공되고,
    상기 제어부는 상기 측정된 거리를 참조하여 상기 용접로봇의 움직임을 제어하는
    것을 특징으로 하는 용접 장치.
  7. 대차와 용접로봇을 포함하는 용접장치를 용접 위치로 근접 이동시키는 단계와,
    상기 용접로봇 또는 대차에 구비된 카메라를 통하여 영상을 취득하여 상기 용접 대상물의 형태 정보 또는 위치 정보 중 하나 이상을 포함하는 용접 대상물 정보를 생성하고, 상기 용접 대상물 정보에 따라 용접경로, 용접위치 및 용접 방법 중 하나를 결정하는 단계와,
    상기 용접 대상물이 모니터의 중앙에 위치하도록 상기 용접로봇을 위치 이동시키는 단계와,
    용접로봇에 구비되는 터치센서가 용접 대상물의 지정된 용접부위에 접촉하여 상기 용접 대상물의 형태정보 및 위치정보 중 하나 이상을 취득하는 단계와,
    상기 터치센서에서 취득된 형태 정보 및 위치 정보 중 하나 이상에 따라 상기 용접 대상물 정보를 보정하고, 상기 보정된 용접 대상물 정보에 따라 용접토치가 이동하면서 용접이 실시되는 단계를
    포함하는 용접 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 용접 대상물이 모니터의 중앙에 위치하도록 상기 용접로봇을 위치 이동시키는 단계는, 상기 용접장치에 포함된 제어부가 상기 카메라에 의해 취득한 영상을 바탕으로 용접 대상물의 경계선을 추출하여 모니터 상의 열십자의 중앙과 비교 판단한 후 용접로봇을 이동시키는 단계를 포함하는 용접 방법.
  9. 삭제
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 용접로봇에 구비되는 비전센서를 통해 송출되는 레이저로 용접부위와의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하는 용접 방법.
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