KR101157014B1 - Automatic welding device of pipes - Google Patents

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김순태
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주식회사 에치에스테크
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Abstract

PURPOSE: An automatic welding device for pipe joint is provided to implement welding by traveling along butt-joined steel pipes. CONSTITUTION: An automatic welding device for pipe joint comprises an X-axis moving unit(20), a curvilinear moving unit(30), a Z-axis moving unit, a Y-axis moving unit, a body(60), a magnet generating unit, and a sensor unit(80). The curvilinear moving unit is coupled to a joint body having a curved rail and moves a motor along a curved line. The body activates travel rollers(62) and fixes the body of the Y-axis moving unit to the top of a box. The magnet generating unit controls an adhesive force with a handle(75) coupled to one end of a screw shaft for rotating an upper base. The sensor unit locates a laser sensor in on the central line of a junction part(11). The laser sensor is coupled to the front and rear ends of the body to keep a specific height from the junction part.

Description

강관 이음부 자동용접 장치{Automatic welding device of pipes}Automatic welding device of pipes}

본 발명은 강관 이음부 자동용접 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강관을 연속 연결하는 공사현장에서 자동용접 장치가 강관의 외면에 부착되어 이음부를 따라 주행할 때, 이 이음부의 위치를 감지하는 레이저 센서의 신호에 따라 자동용접 장치가 이음부와 일정간격을 유지할 수 있도록 함으로써, 이음부의 용접품질 및 정밀도를 향상시키면서 시공작업의 편의성을 증대시킬 수 있도록 발명된 것이다.
The present invention relates to an automatic welding device for a steel pipe joint, and more particularly, a laser for detecting the position of the joint when the automatic welding device is attached to the outer surface of the steel pipe and travels along the joint at a construction site for continuously connecting the steel pipe. By the automatic welding device to maintain a constant distance from the joint according to the signal of the sensor, it is invented to increase the ease of construction work while improving the welding quality and precision of the joint.

일반적으로, 상하수도, 플랜트, 도로 등의 공사에서 강관의 연속이음 시공기술에는, 강관정형장치(일명“WELTECH")를 이용하여, 강관을 진원으로 정형하거나 유지한 상태를 갖고, 맞대기이음 또는 겹치기 이음한 후 이 접합부의 내,외면을 자동 용접장치로 용접 접합하는 기술이 활용된다.In general, the continuous joint construction technology of steel pipes in construction of water supply and sewage, plant, road, etc., using a steel pipe shaping device (aka “WELTECH”), has a state of forming or maintaining the steel pipes in a round shape, butting joints or overlapping joints. After that, the technique of welding the inner and outer surfaces of the joint with an automatic welding device is utilized.

따라서, 최근 숙련 용접공이 부족한 상황에서도, 이러한 공법을 도입하면 전문 용접공이 필요 없어 시공원가를 절감할 수 있으면서도 용접의 자동화로 공기를 단축할 수 있었다.Therefore, even in the situation where a skilled welder is lacking in recent years, the introduction of such a method does not require a professional welder, so that the city park can be reduced and the air can be shortened by welding automation.

다만, 상기 강관의 용접을 위해서 정형장치에 의존해야 하는 바 다양한 규격의 강관에 대비한 장비를 보유해야 하고, 설치와 해체에 따른 작업시간이 부가적으로 소요되는 문제점이 있었다.However, the welding of the steel pipe should be dependent on the orthopedic device should be equipped with equipment for the steel pipe of various standards, there was a problem that the additional time required for installation and dismantling.

그러나 상기 기술은, 용접작업을 수행하고자 하는 강관의 외부에 용접작업용 주행장치가 주행 가능하도록 레일을 설치하는 방식으로, 이는 강관의 외부에 강관 외경보다 더욱 큰 외경의 레일을 설치해야 하기 때문에 용접 작업시 레일을 탈,부착하는데 있어서 많은 시간과 인력이 추가적으로 필요하여 비용상승에 따른 문제점이 있었다.However, the above technique is to install a rail so that the traveling device for welding work can run on the outside of the steel pipe to be welded, which is because welding must be installed on the outside of the steel pipe of a larger diameter than the outer diameter of the steel pipe. There was a problem due to the cost increase because a lot of time and manpower is additionally needed to attach and detach the city rail.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 국내 특허등록 제0937752호의 “자주식 강관용접 로봇장치”가 제안되어 무레일 방식의 용접작업을 수행하도록 하였다.Therefore, as a method for solving the above problems, the Korean Patent Registration No. 0927752 "Self-owned steel pipe welding robot device" has been proposed to perform a rail-less welding.

이와 같은 무레일 방식에는, 도 1 내지 도 3에서와 같이 토치클램프(22')를 다축운동 가능하게 하는 바디(10')와, 상기 바디(10')에 추진력을 제공하는 주행기(30')와, 강관에 대한 부착력을 단속하는 부착력 발생기(50')와, 강관의 관열결부(P)와 일정거리를 유지하면서 용접상태를 카메라(76')로 촬영해 디스플레이 데이터를 생성하는 제어기(70')를 포함한 구성을 가지되, 상기 주행기(30')는 양측의 주행륜(32')을 각각의 모터(36')로 독립구동하는 방식을 갖되, 이 주행륜(32')의 구동축을 체인과 베벨기어로 연결구동시키도록 하였다.In such a rail-free system, as shown in Figs. 1 to 3, the body 10 'to enable the multi-axial movement of the torch clamp 22', and the rider 30 'to provide driving force to the body 10'. ), An adhesion force generator 50 'for intermittent attachment force to the steel pipe, and a controller 70 for generating display data by photographing the welding state with the camera 76' while maintaining a constant distance from the pipe joint P of the steel pipe. It has a configuration including '), the rider 30' has a way to independently drive the driving wheels 32 'on both sides with each motor 36', the drive shaft of the driving wheel 32 ' Is driven by chain and bevel gear.

또, 상기 부착력 발생기(50')가 힌지축(53')을 중심으로 레버(62')와 연동된 링크(56')의 동작으로 마그네트(52')의 강관에 대한 부착력을 제어할 수 있도록 하며, 제어기(70')는 레이져센서(72')를 이용하여 관연결부(P)와 바디(10')의 거리를 유지하도록 제어하는 구성으로 되어 있다.In addition, the attachment force generator 50 'can control the attachment force to the steel pipe of the magnet 52' by the operation of the link 56 'interlocked with the lever 62' around the hinge shaft 53 '. In addition, the controller 70 'is configured to control the distance between the pipe connection P and the body 10' using the laser sensor 72 '.

즉, 무레일 로봇장치가 강관의 관연결부(P)를 따라 이동하기 위한 방법으로, 레이저센서(72')를 이용해 맞대기 이음한 접합면이나 겹치기 이음한 관에서 반사된 신호를 감지해 이를 제어기(70')를 통해 로봇장치의 구성품을 조작하도록 하는 방식을 갖게 한 것이다.
That is, as a method for the rail-free robot device to move along the pipe connection part P of the steel pipe, it detects the signal reflected from the butt joint or overlapped pipe by using the laser sensor 72 'and controls the controller ( 70 ') allows the robot to manipulate the components of the device.

그러나, 종래의 무레일 로봇장치는, 용접상태를 확인하기 위한 카메라와 레이져 센서의 감지 및 이 신호를 이용해 구성품의 동작을 조작하는 제어기가 모두 포함된 구성을 갖고 있어, 제품의 부속품 증가에 따라 생산 및 조립에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.However, the conventional rail-free robotic device has a configuration that includes both a camera for checking the welding state, the detection of the laser sensor, and a controller for manipulating the operation of the component using this signal, so as to increase the accessories of the product And there was a problem that takes a lot of time to assemble.

또, 상기와 같이 다수개의 구성품을 갖는 무레일 로봇장치는 무게 증가와 함께 작업시 많은 공간을 차지하게 되어 로봇장치의 탈부착에 어려움이 있었다.In addition, the rail-free robot device having a plurality of components as described above takes up a lot of space when working with weight increase, there was a difficulty in detachable robot device.

또한, 상기 레이저 센서를 이용한 방식은, 강관의 이음부에 레이저가 난반사되는 경우가 발생되어 반사광의 수신불량으로 로봇장치의 작동이 멈추거나 이탈되는 등의 폐단이 발생되었다.In addition, in the method using the laser sensor, a laser beam is diffusely reflected at the joint portion of the steel pipe, and a closed end such as the operation of the robot device is stopped or released due to a poor reception of reflected light.

즉, 관연결부에 용접되는 비드면은 굴곡진 형태를 갖고 있어, 레이저광이 비드면에 반사될 때 난반사가 이루어지면서 센서부가 레이저광을 수신하지 못하는 구간이 발생되고, 따라서 제어부에 신호를 전달하지 못하여 용접 작업중에 불량이 발생되는 문제점이 발생되는 것이다.That is, the bead surface welded to the pipe portion has a curved shape, and when the laser light is reflected on the bead surface, irregular reflection occurs and a section in which the sensor unit does not receive the laser light is generated, thus not transmitting a signal to the controller. It is a problem that a failure occurs during the welding operation.

본 발명은 이러한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 구성모듈을 최소화하여 자동용접장치의 크기 및 부피를 소형화함과 아울러 강관 이음부의 위치를 정확하게 감지해 일정거리를 유지하면서 이음부를 용접하도록 하는 강관이음부 자동용접 장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of such a conventional problem, an object of the present invention is to minimize the size of the configuration module and to minimize the size and volume of the automatic welding device, as well as to accurately sense the position of the steel pipe joint to maintain a certain distance To provide a steel pipe joint automatic welding device for welding the parts.

본 발명의 다른 목적은, 자동용접 장치의 레이저 센서를 고정하는 베이스에 강관외면을 따라 주행하는 로울러를 설치하여, 주행 시 이음부와 레이저 센서가 일정간격을 유지할 수 있도록 함으로써, 레이저 센서의 거리변화에 따른 센서의 오작동을 방지하도록 하는 강관이음부 자동용접 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention, by installing a roller traveling along the outer surface of the steel pipe to the base for fixing the laser sensor of the automatic welding device, so that the joint and the laser sensor can maintain a constant distance during driving, thereby changing the distance of the laser sensor According to the present invention to provide a steel pipe joint automatic welding device to prevent the malfunction of the sensor.

본 발명의 또 다른 목적은, 시공이 용이하고 내구성이 우수하여 타제품과의 차별화를 통한 제품의 신뢰도를 향상시켜 생산자 및 시공자로 하여금 이익창출에 이바지할 수 있도록 한 강관 이음부 자동용접 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
Still another object of the present invention is to provide a steel pipe joint automatic welding device that allows easy construction and excellent durability to improve product reliability through differentiation from other products so that producers and builders can contribute to profit generation. Its purpose is to.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 연속 배치되는 강관(10)을 맞대기 이음하기 위한 자동용접 장치(100)에 있어서;In order to achieve this object, the present invention, in the automatic welding device 100 for butt-sealing the steel pipe 10 is arranged continuously;

상기 자동용접 장치(100)는, 토치(1)를 끼워 고정하는 토치클램프(21)가 몸체 일단에서 전,후방향 이동되게 모터(M)와 축 고정되어 구성된 X-축 운동부(20)와;The automatic welding device 100, the torch clamp 21 for fixing the torch 1 is fixed to the X-axis movement unit 20 is fixed to the motor (M) and the shaft so as to move forward and backward at one end of the body;

상기 X-축 운동부(20)의 모터(M) 몸체에 이송로울러(22)가 고정 설치되며, 곡선레일(32)을 갖는 조인트바디(31)에 결합되어, 상기 모터(M)를 곡선 이동시키도록 조립 한 곡선 운동부(30)와;The transport roller 22 is fixedly installed on the motor M body of the X-axis movement unit 20, and is coupled to the joint body 31 having the curved rail 32 to curve-move the motor M. Curved movement unit 30 assembled to be;

상기 조인트바디(31)의 몸체와 받침판(42)의 일단이 고정되며, 다른 일단은 모터(M)의 작동으로 구동하는 스크류축(S)과 축결합되어 승하강 이동되게 구성된 Z-축 운동부(40)와;One end of the body and the support plate 42 of the joint body 31 is fixed, and the other end is Z-axis moving portion configured to move up and down by being coupled with the screw shaft (S) driven by the operation of the motor (M) 40);

상기 Z-축 운동부(40)가 몸체에 놓여져 고정되는 받침대(51)를 모터(M)의 작동으로 구동되는 스크류축(S)과 축결합되어 좌,우방향 이동되게 결합 구성된 Y-축 운동부(50)와;The Y-axis movement part configured to be coupled to the left and right movement by being coupled to the screw shaft (S) driven by the operation of the motor (M) is a pedestal 51 is fixed to the Z-axis movement portion 40 is placed on the body ( 50);

함체 형상을 갖고 몸체 내부에 구동모터(61)의 동작으로 함체 외부에서 구동축과 결합된 주행로울러(62)를 동작시키며, 함체 상부에 상기 Y-축 운동부(50)의 몸체를 체결 고정시켜 구성된 바디(60)와;A body configured to operate the driving roller 62 coupled to the drive shaft from the outside of the enclosure by the operation of the drive motor 61 inside the body, the body configured by fastening and fixing the body of the Y-axis movement unit 50 on the upper part of the enclosure 60;

상기 바디(60) 상부에서 Y방향 지지된 스크류축(S)을 따라 슬라이드 이동하는 상부베이스(71)와 마그네트(74)가 결합된 하부베이스(73)가 링크편(72)으로 연결되며, 상기 스크류축(S)의 일단에 결합된 핸들(75)로 상기 상부베이스(71)를 회전시켜 부착력을 단속하는 마그네트 발생부(70)와;The upper base 71 and the lower base 73 to which the magnet 74 is coupled to slide along the screw shaft S supported in the Y direction from the upper part of the body 60 are connected to the link piece 72. A magnet generator (70) for intermittent attachment force by rotating the upper base (71) with a handle (75) coupled to one end of a screw shaft (S);

상기 이음부(11)의 중심선상에 레이저 센서(86)가 위치되고, 이 레이저 센서(86)를 이음부(11)와 일정높낮이를 유지하며, 바디(60)의 전,후 양단면에 결합하는 센서부(80)로 달성한다.The laser sensor 86 is positioned on the center line of the joint part 11, and the laser sensor 86 is maintained at a constant height with the joint part 11 and coupled to both front and rear end surfaces of the body 60. The sensor unit 80 achieves this.

그리고, 상기 센서부(80)는, 바디(60)에 고정된 지지대(81)와 결합하는 상부지지판(82)과, 레이저 센서(86)가 고정 결합되며 일측면에 안내로울러(87)가 축 결합된 하부지지판(85)과, 상기 상부지지판(82)과 하부지지판(85)의 일측단에서 가이드축(83)으로 상호 결합시켜 구성된다.The sensor unit 80 includes an upper support plate 82 coupled to the support 81 fixed to the body 60, and a laser sensor 86 fixedly coupled to the guide roller 87 on one side thereof. The lower support plate 85 is coupled to each other, and is configured by mutually coupling to the guide shaft 83 at one end of the upper support plate 82 and the lower support plate 85.

또, 상기 센서부(80)에 사용되는 레이저 센서(86)는, 복수개의 레이저 센서를 이용하여, 비접촉방식으로 강관 외면과 용접 이음부의 높이차이를 감지해, 이 감지신호를 메인콘트롤러(미 도시)에 전달하도록 한다.In addition, the laser sensor 86 used in the sensor unit 80 detects the height difference between the outer surface of the steel pipe and the welded joint in a non-contact manner by using a plurality of laser sensors, and transmits the detected signal to a main controller (not shown). ).

또한, 상기 마그네트 발생부(70)는, 스크류축(S)을 핸들(75)로 회전시켜 스크류축(S)에 스크류 축 결합된 한쌍의 상부베이스(71)가 벌어지거나 좁혀지게 되고, 이에 따라 상부베이스(71)와 링크 연결된 하부베이스(73)가 결합축을 중심으로 상하 회전되도록 구성한다.
In addition, the magnet generating unit 70, by rotating the screw shaft (S) by the handle 75 is a pair of upper base 71 coupled to the screw shaft screw shaft (S) is opened or narrowed, accordingly The lower base 73 linked to the upper base 71 is configured to rotate up and down about the coupling axis.

이러한 본 발명의 구성에 의하면, 강관의 배관 공사현장에서 맞대기 이음한 강관을 자동용접 장치가 자동주행하면서 용접작업을 수행함으로써, 생산성 및 용접품질을 향상시킬 수 있다.According to the configuration of the present invention, the welding operation while the automatic welding device automatically runs the steel pipe butt jointed at the pipe construction site of the steel pipe, it is possible to improve the productivity and welding quality.

또, 자동용접 장치에 강관 외면을 따라 주행하는 센서부를 구비하여 이음부와 센서부의 일정간격을 유지해 감지거리 변화에 따른 레이저 센서의 오작동을 미연에 방지함으로써, 강관 이음부를 따라 자동용접 장치가 정확하게 주행할 수 있도록 하였다.In addition, the automatic welding device is equipped with a sensor unit that travels along the outer surface of the steel pipe, and maintains a constant distance between the joint and the sensor unit, thereby preventing malfunction of the laser sensor due to the change in sensing distance. I could do it.

따라서, 시공이 용이하여 타제품과의 차별화를 통한 제품의 신뢰도를 향상시켜 생산자 및 시공자로 하여금 이익창출에 이바지할 수 있는 것이다.
Therefore, the construction is easy to improve the reliability of the product through differentiation with other products can contribute to the profit generation by producers and contractors.

도 1은 종래 강관용접 로봇장치의 구성을 도시한 사시도.
도 2는 종래 강관용접 로봇장치의 바디구성을 도시한 사시도.
도 3a 및 도 3b는 종래 강관용접 로봇장치가 강관에 부착되는 상태를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명인 자동용접 장치의 사용 상태를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명인 자동용접 장치의 측면도.
도 6은 본 발명인 자동용접 장치의 내부 구성품의 조립상태를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 X-축 운동부 및 곡선 운동부를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 Z-축 운동부를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 Y-축 운동부를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 바디를 도시한 사시도.
도 11a 및 11b는 마그네트 발생부의 구성을 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 센서부의 구성을 도시한 사시도.
도 13은 본 발명인 센서부의 사용상태를 도시한 사시도.
도 14는 본 발명의 용접 단면도.1 is a perspective view showing the configuration of a conventional steel pipe welding robot device.
Figure 2 is a perspective view showing the body configuration of a conventional steel pipe welding robot device.
Figure 3a and Figure 3b is a side view showing a state in which a conventional steel pipe welding robot device is attached to the steel pipe.
Figure 4 is a perspective view showing a state of use of the present inventors automatic welding device.
Figure 5 is a side view of the present inventors automatic welding device.
Figure 6 is a perspective view showing the assembled state of the internal components of the present inventors automatic welding device.
Figure 7 is a perspective view of the X-axis movement portion and the curved movement portion of the present invention.
8 is a perspective view showing a Z-axis movement of the present invention.
Figure 9 is a perspective view of the Y-axis movement of the present invention.
Figure 10 is a perspective view of the body of the present invention.
11A and 11B are perspective views showing the configuration of the magnet generator.
12 is a perspective view showing the configuration of the sensor unit of the present invention.
Figure 13 is a perspective view showing a state of use of the sensor unit of the present invention.
14 is a sectional view of the weld of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명인 강관 이음부 자동용접 장치는, 강관을 연속해 연결하는 공사현장에서 강관의 외면에 부착되어 이음부를 따라 주행할 때 이 이음부의 위치를 감지하는 레이저 센서의 신호에 따라 자동용접 장치가 이음부와 일정간격을 유지할 수 있도록 함으로써, 이음부의 용접품질 및 견고함을 향상시키면서 시공작업의 편의성을 증대시킬 수 있도록 발명된 것이다.Automatic welding device of the steel pipe joint of the present invention is attached to the outer surface of the steel pipe at the construction site to continuously connect the steel pipe, the automatic welding device according to the signal of the laser sensor for detecting the position of the joint when traveling along the joint By maintaining a constant interval and, it is invented to increase the ease of construction work while improving the weld quality and robustness of the joint.

우선, 자동용접 장치(100)는 강관(10)의 외면에 부착되어 용접작업을 하는 것으로, 이 자동용접 장치(100)는 작업장에 별도로 구비된 메인콘트롤러(미 도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 각 구동부의 모터(M)와 토치(1)를 신호에 따라 작동시키는 것임을 미리 밝혀둔다.First, the automatic welding device 100 is attached to the outer surface of the steel pipe 10 to perform a welding operation, the automatic welding device 100 is connected to the main controller (not shown) provided separately in the workplace by wire or wirelessly Note that the motor M and the torch 1 of each drive unit are operated in accordance with signals.

또, 본 발명에서 사용되는 모터(M)는 정속으로 정역회전이 가능하면서도 저속에서 높은 토크를 발생하는 서브모터를 사용하게 된다.In addition, the motor (M) used in the present invention uses a sub-motor capable of forward and reverse rotation at a constant speed while generating a high torque at a low speed.

또한 본 발명의 각 운동부를 이동하기 위한 방법으로 모터(M)의 구동에 따라 스크류축(S)을 회전시켜, 이 스크류축(S)에 축 결합된 몸체부가 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 축 이동하도록 구성된 것으로, 이러한 볼스크류 구성은 이미 일반적으로 사용되는 것이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, by rotating the screw shaft (S) in accordance with the drive of the motor (M) as a method for moving the respective moving parts of the present invention, the shaft portion coupled to the screw shaft (S) by converting the rotational movement into linear movement shaft It is configured to move, such a ball screw configuration is already commonly used, so a detailed description thereof will be omitted.

따라서, 본 발명인 자동용접 장치(100)는, 본체에 제어부가 없는 상태로 별도의 메인콘트롤러의 신호를 전달받아 각 구동 모터를 작동시키게 되며, 전체 크기 및 무게를 감소시켜 휴대성 및 주행능력이 향상되도록 한 것이다.Therefore, the present invention, the automatic welding device 100, by receiving a signal of a separate main controller without a control unit in the main body to operate each drive motor, reducing the overall size and weight to improve portability and running ability It was made possible.

상기와 같은 자동용접 장치(100)는 도 4 내지 도 13에서와 같이 크게 이음부(11)를 따라 용접 작업하는 토치(1)를 다축 운동시킬 수 있도록 X-축 운동부(20), 곡선 운동부(30), Z-축 운동부(40), Y-축 운동부(50)가 바디(60)에 탑재되며, 이 바디(60) 몸체에 주행기와 마그네트 발생부(70) 및 센서부(80)가 더 구비되어 달성 한다.As described above, the automatic welding device 100 includes an X-axis moving part 20 and a curved moving part to multi-axially move the torch 1 for welding along the joint 11 as shown in FIGS. 4 to 13. 30), the Z-axis movement portion 40, and the Y-axis movement portion 50 is mounted on the body 60, and the rider, the magnet generator 70 and the sensor portion 80 are further mounted on the body 60 body. Is achieved.

우선, 상기 구성모듈 중 X-축 운동부(20)는, 도 7에서와 같이 모터(M)의 스크류축에 토치(1)를 끼워 고정시키는 토치클램프(21)가 축 결합되어, 모터(M)의 구동에 따른 스크류 이동으로 토치클램프(21)를 전,후 방향으로 이송시키게 된다.First, the X-axis moving part 20 of the configuration module, the torch clamp 21 for fixing the torch 1 to the screw shaft of the motor (M) as shown in Figure 7 is coupled to the shaft, the motor (M) The torch clamp 21 is moved in the front and rear directions by the screw movement according to the driving of the.

또, 상기 X-축 운동부(20)의 내측에 이송로울러(22)를 고정 설치하고, 이 이송로울러(22)가 조인트바디(31)의 내측에 결합된 곡선레일(32)에 이동가능하게 끼워져 조립함으로써, 상기 X-축 운동부(20)가 곡선레일(32)을 타고 강관(10)둘레를 따라 소정각도의 회전이동이 가능하게 하였다.In addition, the feed roller 22 is fixedly installed inside the X-axis movement part 20, and the feed roller 22 is movably fitted to the curved rail 32 coupled to the inside of the joint body 31. By assembling, the X-axis movement unit 20 was able to rotate at a predetermined angle along the circumference of the steel pipe 10 by the curved rail 32.

즉, 상기 X-축 운동부(20)를 소정각도 회전이동시키는 곡선 운동부(30)는, 조인트바디(31)의 내측면에 일정거리를 갖는 곡선레일(32)이 고정 결합되며, X-축 운동부(20)의 이송로울러(22) 위치를 고정하는 잠금부재(미 도시)가 곡선레일(32)에 더 구비된 상태로 상호 조립하여 모듈을 구성한다.That is, the curved movement unit 30 for rotating the X-axis movement unit 20 by a predetermined angle, the curved rail 32 having a predetermined distance to the inner surface of the joint body 31 is fixedly coupled, the X-axis movement unit Locking member (not shown) for fixing the feed roller 22 position of the 20 is assembled to each other in a state that is further provided on the curved rail 32 constitutes a module.

따라서, 상기 토치클램프(21)에 결합된 토치(1)를 작업환경 및 용접 방법 등에 따라 X-축 운동부(20)와 곡선 운동부(30)를 조정하여, 강관(10)의 이음부(11) 중앙에 정확히 위치시킬 수 있게 된다.Accordingly, the torch 1 coupled to the torch clamp 21 is adjusted by the X-axis moving part 20 and the curved moving part 30 according to a working environment and a welding method, and the joint 11 of the steel pipe 10. It can be positioned exactly in the center.

그리고, 상기 곡선 운동부(30)의 조인트바디(31)는 Z-축 운동부(40)의 받침판(42)에 몸체가 체결 고정되며, Z-축 운동부(40)의 동작에 따라 상기 X-축 운동부(20)가 포함된 곡선 운동부(30)를 승,하강 시키도록 한다. In addition, the body of the joint body 31 of the curved movement part 30 is fastened and fixed to the support plate 42 of the Z-axis motion part 40, and according to the operation of the Z-axis motion part 40, the X-axis motion part. Curved movement unit 30, including the 20 to raise and lower.

상기 Z-축 운동부(40)의 구성모듈을 자세히 설명하면, 도 8에서와 같이 받침판(42)의 일단이 곡선 운동부(30)의 조인트바디(31)와 고정되고, 다른 일단은 Z-축 바디(41)의 몸체 일단에 조립된 모터(M)의 동력으로 회전하는 스크류축(S)과 축 결합되어, 상기 스크류축(S)의 정,역회전에 따라 받침판(42)이 승,하강 이동되는 구성을 갖게 된다.Referring to the configuration module of the Z-axis movement unit 40 in detail, one end of the support plate 42 is fixed to the joint body 31 of the curved movement unit 30, as shown in Figure 8, the other end is Z-axis body The shaft is coupled to the screw shaft (S) that is rotated by the power of the motor (M) assembled to one end of the body 41, the support plate 42 moves up and down according to the forward and reverse rotation of the screw shaft (S) You will have a configuration.

이때, 상기 Z-축 바디(41)의 몸체와 받침판(42)에는, 상호 대응되는 가이드레일(L)을 구비해, 상기 받침판(42)의 승,하강 시 가이드레일(L)을 따라 원할히 이동가능하게 하는 것이 바람직하다.At this time, the body of the Z-axis body 41 and the support plate 42 is provided with a guide rail (L) corresponding to each other, and smoothly moves along the guide rail (L) when the support plate 42 is raised and lowered. It is desirable to enable this.

그리고, 도 9에서와 같이 모터(M)의 구동으로 스크류축(S)을 회전시켜 축 결합된 받침대(51)를 좌,우 방향으로 이동시키는 Y-축 운동부(50)에, 상기 Z-축 운동부(40)가 결합되도록 한다.And, as shown in Figure 9 to the Y-axis moving part 50 for rotating the screw shaft (S) by the drive of the motor (M) to move the pedestal 51 coupled to the left and right, the Z-axis The exercise unit 40 is to be coupled.

즉, 상기 Y-축 운동부(50)는, Z-축 운동부(40)의 몸체가 놓여져 고정하는 받침대(51)를 좌,우 이동시키도록 하는 것으로, 받침대(51)의 저부는 후술되는 바디(60) 상단으로 조립하는 가이드레일(L)을 따라 좌,우이동이 원할히 이루어지게 하는 것도 바람직하다.That is, the Y-axis movement unit 50 moves the pedestal 51 to which the body of the Z-axis movement unit 40 is placed and fixed to the left and right, and the bottom of the pedestal 51 has a body to be described later ( 60) It is also preferable to smoothly move left and right along the guide rail (L) to be assembled to the top.

도 7 내지 도 9에서 도시한 바와 같이 X-축 운동부(20), Z-축 운동부(40), Y-축 운동부(50)를 구성하는 모듈은 모두 메인 콘트롤러의 동작신호에 따라 각각의 모터(M)를 구동시켜 상기 운동부를 다축 이동되도록 한 것이다.As shown in FIGS. 7 to 9, the modules constituting the X-axis movement unit 20, the Z-axis movement unit 40, and the Y-axis movement unit 50 are all motors according to the operation signal of the main controller. M) is to drive the multi-axis movement of the moving part.

그리고, 상기 Y-축 운동부(50)의 몸체는 도 10에 도시한 함체 형상을 갖는 바디(60)의 상부면에 고정 설치된다.In addition, the body of the Y-axis movement unit 50 is fixedly installed on the upper surface of the body 60 having the enclosure shape shown in FIG.

즉, 상기 바디(60)는 함체 형상을 갖고 형성되며, 몸체 상부로 Y-축 운동부(50)의 모터(M) 및 가이드레일(L)이 결합되며, 몸체 내부에는 구동모터(61)의 동작으로 양측면에 위치된 주행로울러(62)을 회전시키는 주행모듈이 구비된다.That is, the body 60 is formed to have a housing shape, the motor (M) and the guide rail (L) of the Y-axis movement portion 50 is coupled to the upper portion of the body, the operation of the drive motor 61 inside the body It is provided with a traveling module for rotating the traveling roller 62 located on both sides.

또, 상기 바디(60)의 몸체 내부에 설치되는 구동모터(61)는 복수개를 구비하고, 양측의 주행로울러(62)를 전,후 벨트연결해 양측이 독립적으로 구동되는 방식을 갖게 하여, 주행하는 과정에서 메인콘트롤러의 신호에 따라 좌우측으로 각각 속도를 기변해 위치를 조정할 수 있도록 한다.In addition, the drive motor 61 is installed in the body of the body 60 is provided with a plurality, the driving rollers 62 on both sides by connecting the front and rear belts so that both sides are driven independently, to drive In the process, the position can be adjusted by varying the speed from side to side according to the signal of the main controller.

또한, 상기 바디(60) 내부의 구동모터(61)를 주행로울러(62)의 수에 맞추어 각각 구비시켜, 4륜을 동시에 주행 하거나 각각의 속도를 가변해 주행하게 하는 것도 가능하다.In addition, the driving motor 61 inside the body 60 may be provided in accordance with the number of the driving rollers 62, so that the four wheels may be driven simultaneously or each speed may be varied.

따라서, 메인콘트롤러의 신호에 따라 좌,우가 독립된 구동모터(61)를 동시 동작하면 일방향 이동되고, 일측의 구동모터(61)가 정회전 한 상태에서 타측의 구동모터(61)를 정지하거나 역회전하면 바디(60)의 이동방향을 전환할 수 있게 된다.Accordingly, when the left and right independent driving motors 61 are operated simultaneously according to the signal of the main controller, the motors are moved in one direction. If it is possible to switch the moving direction of the body (60).

이때, 상기 주행로울러(62)에는 미끄럼 마찰력과 내마모성 증대를 위해 폴리우레탄 수지재 및 고무재를 개별적으로 쓰거나 혼합 형성시켜 사용하도록 하여, 강관(10) 표면에서 일정 이상의 미끄럼 마찰력을 유지할 수 있도록 한다.In this case, the traveling roller 62 may be used by separately writing or mixing the polyurethane resin material and the rubber material in order to increase sliding friction and wear resistance, so that the sliding friction force on the surface of the steel pipe 10 may be maintained at a predetermined level or more.

그리고, 바디(60)의 몸체에는 강관(10) 외면 또는 내면에 바디(60)를 부착시켜 몸체를 지지할 수 있도록 하는 마그네트 발생부(70)를 갖는 모듈이 더 구비되고, 이 모듈의 구성품 중 마그네트(74)가 강관(10)에 근접한 상태로 부착되어 상기 구동모터(61)의 동력을 이용해 주행로울러(62)가 회전하면 바디(60)가 강관(10)의 표면을 따라 주행하게 된다.In addition, the body of the body 60 is further provided with a module having a magnet generator 70 for supporting the body by attaching the body 60 to the outer surface or the inner surface of the steel pipe 10, of the components of the module When the magnet 74 is attached in a state close to the steel pipe 10 and the driving roller 62 rotates by using the power of the driving motor 61, the body 60 travels along the surface of the steel pipe 10.

이때, 마그네트 발생부(70)의 마그네트(74)는 강관(10)과 근접 위치되어, 마그네트(74)의 자력으로 바디(20)를 강관(10)에 부착시키게 되나, 이 자력보다 큰 구동모터(61)의 회동력으로 주행로울러(62)를 회전시켜 바디(20)를 이동가능 하게 되는 것이다.At this time, the magnet 74 of the magnet generator 70 is located in close proximity to the steel pipe 10, to attach the body 20 to the steel pipe 10 by the magnetic force of the magnet 74, the drive motor larger than this magnetic force By rotating the driving roller 62 by the rotational force of 61 will be able to move the body 20.

상기 마그네트 발생부(70)의 모듈을 자세히 설명하면, 도 11a 및 도 11b에서와 같이 바디(60) 상부에서 Y방향으로 축 고정된 스크류축(S)을 따라 좌,우 슬라이드 이동하는 상부베이스(71)와, 바디(60) 몸체 내에서 마그네트(74)가 결합된 하부베이스(73)를 상호 링크편(72)으로 연결하며, 상기 스크류축(S)의 일단에 결합되어 바디(60) 외부로 노출된 핸들(75)을 회전해 상부베이스(71)를 좌,우 이동시킴으로써, 강관(10)에 대한 부착력을 단속할 수 있도록 한다.Referring to the module of the magnet generator 70 in detail, as shown in Figure 11a and 11b, the upper base for sliding left and right slide along the screw shaft (S) fixed in the Y direction from the upper portion of the body 60 ( 71 and the lower base 73 to which the magnet 74 is coupled within the body 60 are connected to each other by the link pieces 72, and are coupled to one end of the screw shaft S to the outside of the body 60. By rotating the handle 75 exposed to the upper base 71 to move the left and right, it is possible to control the attachment force to the steel pipe (10).

이때, 스크류축(S)에 축 결합된 한 쌍의 상부베이스(71)는, 서로 대칭된 스크류홈을 갖도록 하여, 스크류축(S)의 회전시 상호 벌어지거나 좁혀지도록 슬라이드 이동되게 한 것이며, 바디(60) 상부에서 상부베이스(71)의 원할한 이동을 위해 몸체 하단으로 가이드레일(L)을 더 구비하는 것이 바람직하다.At this time, the pair of upper bases 71 are coupled to the screw shaft (S) to have a screw groove symmetrical to each other, so that the slide movement to be widened or narrowed with each other during the rotation of the screw shaft (S), the body (60) It is preferable to further provide a guide rail (L) from the top to the bottom of the body for a smooth movement of the upper base (71).

또, 바디(60)의 몸체 내부에 위치되는 하부베이스(73)는, 중앙의 결합축을 중심으로 양편몸체가 경첩 결합된 것으로, 각 몸체 하단으로 마그네트(74)가 고정된 상태로 상부베이스(71)에 링크 결속된다.In addition, the lower base (73) located inside the body of the body (60) is a hinge body coupled to the center around the coupling axis of the center, the upper base (71) in a state that the magnet 74 is fixed to the lower end of each body Link is attached to).

그리고, 상기 하부베이스(73)의 조립위치는, 대략 바디(60) 내부에서 중앙에 위치되도록 하여, 마그네트(74)의 자력에 바디(60)의 주행 및 탈거에 간섭받지 않도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the assembly position of the lower base 73 is located at the center of the body 60 so as not to interfere with the traveling and detachment of the body 60 by the magnetic force of the magnet 74.

상기와 같이 구성된 마그네트 발생부(70)의 모듈에 이용해 상기 바디(60)를 강관(10)에 부착하는 구성은, 우선 강관(10) 외면 및 내면에 바디(60)를 위치한 후 핸들(75)을 회전시켜, 상부베이스(71)를 벌어지게 하면 이와 링크 연결된 하부베이스(73)가 결합축을 중심으로 하향 회동하면서 강관(10) 표면과 평행하게 되어 부착력이 크게 작용되면서 부착된다.The configuration of attaching the body 60 to the steel pipe 10 by using the module of the magnet generator 70 configured as described above, first places the body 60 on the outer surface and the inner surface of the steel pipe 10 and then handle 75 Rotating the upper base 71 opens the lower base 73 linked to the upper base 71 while rotating downwardly about the coupling axis to be parallel to the surface of the steel pipe 10 so that the attachment force is largely applied.

또, 바디(60)를 탈거하기 위해서는 핸들(75)을 역회전시켜, 상부베이스(71)가 좁혀지게 하면, 링크 연결된 하부베이스(73)가 결합축을 중심으로 상향 회동하면서 강관(10)표면과 마그네트(74)가 경사진 상태로 되면서 부착력이 약화되므로, 바디(60) 일단에 구비하는 이동손잡이(65)를 잡고 강관(10)에서 분리시킬 수 있게 된다.In addition, in order to remove the body 60, when the handle 75 is reversely rotated so that the upper base 71 is narrowed, the linked lower base 73 is rotated upward with respect to the coupling axis and the surface of the steel pipe 10 is removed. As the magnet 74 is inclined, the attachment force is weakened, and thus, the grip 74 may be separated from the steel pipe 10 by holding the movement knob 65 provided at one end of the body 60.

또한, 상기 바디(60)에 구비되는 구동모터(61)는, 메인콘트롤러의 신호로 동작하고, 마그네트 발생부(70)는 수동으로 조작되어 자동용접 장치(100)를 강관(10)에 탈부착시키는 작업과정의 편의성을 향상시키도록 하였다.In addition, the drive motor 61 provided in the body 60 is operated by the signal of the main controller, the magnet generator 70 is manually operated to detach the automatic welding device 100 to the steel pipe (10). The convenience of the work process was improved.

상기 바디(60)에는, 몸체 내부의 마그네트(74)에 이물질 부착방지와 용접불꽃이 튀는 것을 방지하기 위한 보호커버가 구비되는 것도 바람직하다.The body 60, it is also preferably provided with a protective cover for preventing the foreign matter attached to the magnet (74) inside the body to prevent the welding sparks from splashing.

그리고, 상기 X-축 운동부(20) 하부에서 강관(10) 이음부(11)의 위치를 감지하는 센서부(80)가 바디(60)의 전후 양단부에 결합되도록 한다.Then, the sensor unit 80 for detecting the position of the steel pipe 10 joint 11 in the lower portion of the X-axis movement unit 20 is coupled to the front and rear both ends of the body 60.

상기 센서부(80)는 도 12 및 도 13에서와 같이 바디(60) 일측면에 일단이 고정된 지지대(81)와 결합하는 상부지지판(82)과, 레이저 센서(86)가 몸체에 고정 결합되며 일측면에 안내로울러(87)가 축 결합된 하부지지판(85)과, 상기 상부지지판(82)과 하부지지판(85)을 가이드축(83)으로 상호 결합되게 하여 구성된다.12 and 13, the sensor unit 80 includes an upper support plate 82 coupled with a support 81 having one end fixed to one side of the body 60, and a laser sensor 86 fixedly coupled to the body. The guide roller 87 is axially coupled to one side of the lower support plate 85, and the upper support plate 82 and the lower support plate 85 is configured to be mutually coupled to the guide shaft 83.

즉, 센서부(80)는 강관(10)의 이음부(11) 외측 표면을 따라 주행하는 과정에서 안내로울러(87)가 표면의 이물질 등에 부딪히며, 높낮이가 변하는 것을 상기 가이드축(83)을 따라 하부지지판(85)이 승하강되어, 비접촉 방식으로 이음부(11)의 위치를 감지해 메인콘트롤러에 신호를 전달하는 레이저 센서(86)가 이음부(11) 상단에서 일정간격을 갖고 위치가 유지될 수 있는 것이다.That is, the sensor unit 80 hits a foreign material on the surface of the guide roller 87 while traveling along the outer surface of the joint 11 of the steel pipe 10, and the height changes along the guide shaft 83. The lower support plate 85 is raised and lowered, and the laser sensor 86 which detects the position of the joint 11 in a non-contact manner and transmits a signal to the main controller has a predetermined interval at the top of the joint 11 and maintains the position. It can be.

이때, 상기 센서부(80)에 사용되는 레이저 센서(86)는, 복수개의 레이저 센서를 이용하여, 비접촉방식으로 강관 외면과 용접 이음부의 깊이를 감지해, 이 감지신호를 메인콘트롤러(미 도시)에 전달하도록 한 것으로, 동시에 바디(60)의 전,후면에 복수개의 센서부(80)가 각각 설치되어 자동용접 장치(100)가 이음부(11)를 따라 정확하게 주행할 수 있도록 위치신호도 메인콘트롤러에 같이 전달한다.In this case, the laser sensor 86 used in the sensor unit 80 detects the depth of the steel pipe outer surface and the welded joint in a non-contact manner using a plurality of laser sensors, and transmits the detected signal to a main controller (not shown). At the same time, a plurality of sensor units 80 are respectively installed on the front and rear surfaces of the body 60 so that the automatic welding device 100 can accurately travel along the joint 11. Pass it to the controller as well.

즉, 상기의 센서부(80)를 통해 자동용접 장치(100)의 주행을 제어하는 과정을 실시 예를 통해 설명하면, 도 14에서와 같이 레이저 센서(86)가 이음부(11) 상단에서 일정간격을 두고 위치되면서, 강관(10) 외면과 이음부(11)를 동시에 조사하게 된다.That is, the process of controlling the running of the automatic welding apparatus 100 through the sensor unit 80 will be described with reference to the embodiment. As shown in FIG. 14, the laser sensor 86 is fixed on the upper portion of the joint 11. While being spaced apart, the steel pipe 10 is irradiated with the outer surface and the joint 11 at the same time.

그리고, 상기 자동용접 장치(100)가 주행하면 상기 레이저 센서(86)를 통해 주행라인의 궤적이 감지되어, 이 감지신호를 유선 또는 무선으로 연결된 메인콘트롤러에 전달하게 되며, 상기 메인콘트롤러에서는 상기 감지신호를 이용해 레이저 라인의 이동거리 및 높이 변화를 계산하여 2차원 데이타로 변환하며, 상기 변환된 2차원 데이타를 이용해 메인콘트롤러와 유선 또는 무선으로 연결된 각 구동부의 모터(M)와 토치(1)를 작동시키는 것이다.In addition, when the automatic welding apparatus 100 travels, the trajectory of the driving line is detected through the laser sensor 86, and the detection signal is transmitted to a main controller connected by wire or wirelessly, and the main controller detects the trajectory of the driving line. The distance and height change of the laser line are calculated using the signal and converted into two-dimensional data, and the motor (M) and the torch (1) of each drive unit connected to the main controller by wire or wirelessly are converted using the converted two-dimensional data. It works.

또한, 상기 센서부(80)를 바디(60)에 고정하는 지지대(81)는, 조정손잡이(88)의 수동조작에 따라 스크류 이동하여 지지대(81)를 Z-축 및 Y-축 이동시킬 수 있도록 하는 다축 이송모듈(89)이 더 결합되어 바디(60)에 고정 되게 할 수도 있다.In addition, the support 81 for fixing the sensor unit 80 to the body 60, by moving the screw according to the manual operation of the adjustment knob 88 can move the support 81 Z-axis and Y-axis. The multi-axis transfer module 89 is to be further coupled to be fixed to the body (60).

따라서, 다축 이송모듈(89)을 수동 조작해 상기 센서부(80)의 위치조정을 더욱 세밀하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 용접작업의 오차를 방지하게 된다.Therefore, by manually manipulating the multi-axis feed module 89 so that the position adjustment of the sensor unit 80 can be made more precisely, an error in the welding operation can be prevented.

상기와 같이 구성된 자동용접 장치(100)를 이용해 강관(10)의 이음부(11)를 용접작업하기 위한 순서는 다음과 같다.The procedure for welding the joint 11 of the steel pipe 10 using the automatic welding device 100 configured as described above is as follows.

우선 바디(60)의 몸체에 고정된 이동손잡이(65)를 잡아 용접작업을 수행하기 위한 강관(10)의 이음부(11) 근접위치에 자동용접 장치(100)를 위치한 후 마그네트 발생부(70)의 핸들(75)을 회전시켜 자동용접 장치(100)가 강관(10)에 부착되도록 한다.First, the automatic welding device 100 is positioned near the joint 11 of the steel pipe 10 to perform the welding operation by holding the movable handle 65 fixed to the body of the body 60, and then the magnet generator 70. Rotating the handle 75 of the) to allow the automatic welding device 100 is attached to the steel pipe (10).

그리고, 바디(60)에 결합된 다축 운동부(20),(40),(50)를 조정해 토치(1)의 위치를 이음부(11) 중심선상에 놓이게 한 후, 메인콘트롤러에 입력된 프로그램에 따라 자동용접 장치(100)를 구동시키게 된다.Then, by adjusting the multi-axis movement unit 20, 40, 50 coupled to the body 60 to place the position of the torch 1 on the center line of the joint 11, the program input to the main controller According to drive the automatic welding device 100.

상기 자동용접 장치(100)가 메인콘트롤러의 신호에 따라 주행하면서 토치(1)로 이음부(11)에 대한 용접작업을 수행하게 되고, 용접 작업 중 바닥면 상태와 주행방향에 따른 오차를 센서부(80)에서 감지해 이를 작업장에 구비된 메인콘트롤러에 전달하고, 이 오차에 따른 변화를 다시 자동용접 장치(100)의 각 모듈 모터(M)에 전달시켜 상기 오차를 상쇄시키도록 한다.The automatic welding device 100 performs a welding operation on the joint 11 with the torch 1 while traveling according to the signal of the main controller, and detects an error according to the ground state and the driving direction during the welding operation. Detected at 80 and transferred to the main controller provided in the workplace, the change according to the error is transmitted to each module motor (M) of the automatic welding device 100 to offset the error.

이와 같은 자동용접 장치(100)가 이음부(11)를 따라 정확하게 주행하기 위해서는 특히 위치를 감지하는 레이저 센서(86)의 역할이 중요하며, 본 발명에 사용되는 레이저 센서(86)는 비접촉 방식의 레이저센서이므로 이음부(11)와 레이저 센서(86)의 간격이 항시 일정하게 유지되어야 한다.In order for the automatic welding device 100 to travel correctly along the joint 11, the role of the laser sensor 86 that detects a position is particularly important, and the laser sensor 86 used in the present invention is a non-contact type. Since the distance between the joint 11 and the laser sensor 86 should be kept constant at all times.

그리고, 자동용접 장치(100)는 메인콘트롤러와 연동된 유무선 조작기가 더 포함될 수 있으며, 이 유무선 조작기의 신호에 따라 각 모듈의 모터(M)를 구동해 토치(1)의 위치를 조작할 수 있도록 할 수 있다.In addition, the automatic welding device 100 may further include a wired / wireless manipulator interlocked with the main controller, and drives the motor M of each module according to the signal of the wired / wireless manipulator so that the position of the torch 1 can be manipulated. can do.

그러므로, 도 4 내지 도 6에서와 같이 자동용접 장치(100)를 이용해 강관(10)의 이음부(11)를 용접하는 작업은 우선, 마그네트 발생부(70)로 자동용접 장치(100)가 강관(10)에 부착된 상태에서, 맞대어진 강관(10)의 이음부(11)를 따라 토치클램프(21)에 장착된 토치(1)의 위치와 자세를 초기화한후, 메인콘트롤러 또는 유무선 조작기로 작업을 개시하면, 용접작업이 이루어지고, 작업진행 중 센서부(80)의 신호를 전달받은 메인콘트롤러가 구동모터(61) 및 다축운동부(20),(40),(50)를 제어하게 되면서, 강관(10)의 이음부를 따라 주행하면서 용접하게 된다.Therefore, as shown in FIGS. 4 to 6, the welding of the joint 11 of the steel pipe 10 using the automatic welding device 100 is first performed by the magnet generating unit 70. In the state attached to (10), after initializing the position and posture of the torch 1 mounted on the torch clamp 21 along the joint 11 of the butted steel pipe 10, and then to the main controller or wired or wireless manipulator When the operation is started, the welding operation is made, and the main controller received the signal from the sensor unit 80 during the operation to control the drive motor 61 and the multi-axis movement unit 20, 40, 50, , Welding while traveling along the joint of the steel pipe (10).

또, 본 발명의 자동용접 장치(100)는, 강관(10)에 2대를 동시에 사용해 180도 왕복 운동하도록 하면서 3패스 용접을 실시하여 용접품질을 향상시키도록 하는 것도 바람직하다.In addition, it is also preferable that the automatic welding device 100 of the present invention performs three-pass welding to improve the welding quality while allowing two steel pipes 10 to reciprocate 180 degrees at the same time.

즉, 강관(10) 이음부(11)를 따라 자동용접 장치(100)가 주행하면서 이음부(11)를 1~2패스 용접한 상태는 상기 용접면의 표면이 불규칙하게 되나, 3패스 용접이 이루어진 상태에서는 용접면이 강관 표면보다 돌출된 상태로 그 품질이 증대된 상태에서 레이저 센서(86)의 신호에 따라 자동용접 장치(100)를 정지시키게 된다.That is, in the state where the automatic welding device 100 travels along the joint portion 11 of the steel pipe 10, the joint surface 11 is welded one to two passes, and the surface of the welding surface becomes irregular, but the three pass welding is performed. In this state, the welding surface protrudes from the surface of the steel pipe, and the automatic welding device 100 is stopped according to the signal of the laser sensor 86 in a state in which the quality thereof is increased.

그리고 용접이 완료된 후에 마그네트 발생부(70)의 핸들(75)을 회전시켜 마그네트(74)를 강관(10)표면과 경사지게 하고 이동손잡이(65)를 잡고 자동용접 장치(100)를 탈거하게 된다.After the welding is completed, the handle 75 of the magnet generator 70 is rotated so that the magnet 74 is inclined with the surface of the steel pipe 10 and the moving handle 65 is removed to remove the automatic welding device 100.

한편, 본 발명은, 맞대기 용접의 이음부(11)에 대하여 설명하였으나, 이외에도 겹치기 용접과, 테이퍼가공하지 않은 얇은 두께의 맞대기 이음용접에서도 동일하게 적용할 수 있다.In addition, although this invention demonstrated the joint part 11 of butt welding, it can apply similarly to overlap welding and butt welding of thin thickness which is not tapered.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It will be clear to those who have.

10 - 강관 11 - 이음부
20 - X-축 운동부 30 - 곡선 운동부
40 - Z-축 운동부 50 - Y-축 운동부
60 - 바디 70 - 마그네트 발생부
71 - 상부베이스 72 - 링크편
73 - 하부베이스 74 - 마그네트
75 - 핸들 80 - 센서부
81 - 지지대 82 - 상부지지판
83 - 가이드축
85 - 하부지지판 86 - 레이저 센서
87 - 안내로울러 88 - 조정손잡이
89 - 다축 이송모듈 100 - 자동용접 장치
M - 모터 S - 스크류축
L - 가이드레일10-steel pipe 11-joint
20-X-axis movement 30-Curved movement
40-Z-axis movement 50-Y-axis movement
60-body 70-magnet generator
71-Upper Base 72-Link
73-lower base 74-magnet
75-Handle 80-Sensor
81-Support 82-Upper Support Plate
83-guide shaft
85-lower support plate 86-laser sensor
87-Guidance Rollers 88-Adjustment Knobs
89-Multi-axis transfer module 100-Automatic welding device
M-Motor S-Screw Shaft
L-guide rail

Claims (5)

연속 배치되는 강관(10)을 맞대기 이음하기 위한 자동용접 장치(100)에 있어서;
상기 자동용접 장치(100)는, 토치(1)를 끼워 고정하는 토치클램프(21)가 몸체 일단에서 전,후방향 이동되게 모터(M)와 축 고정되어 구성된 X-축 운동부(20)와;
상기 X-축 운동부(20)의 모터(M) 몸체에 이송로울러(22)가 고정 설치되며, 곡선레일(32)을 갖는 조인트바디(31)에 결합되어, 상기 모터(M)를 곡선 이동시키도록 조립 한 곡선 운동부(30)와;
상기 조인트바디(31)의 몸체와 받침판(42)의 일단이 고정되며, 다른 일단은 모터(M)의 작동으로 구동하는 스크류축(S)과 축결합되어 승하강 이동되게 구성된 Z-축 운동부(40)와;
상기 Z-축 운동부(40)가 몸체에 놓여져 고정되는 받침대(51)를 모터(M)의 작동으로 구동되는 스크류축(S)과 축결합되어 좌,우방향 이동되게 결합 구성된 Y-축 운동부(50)와;
함체 형상을 갖고 몸체 내부에 구동모터(61)의 동작으로 함체 외부에서 구동축과 결합된 주행로울러(62)를 동작시키며, 함체 상부에 상기 Y-축 운동부(50)의 몸체를 체결 고정시켜 구성된 바디(60)와;
상기 바디(60) 상부에서 Y방향 지지된 스크류축(S)을 따라 슬라이드 이동하는 상부베이스(71)와 마그네트(74)가 결합된 하부베이스(73)가 링크편(72)으로 연결되며, 상기 스크류축(S)의 일단에 결합된 핸들(75)로 상기 상부베이스(71)를 회전시켜 부착력을 단속하는 마그네트 발생부(70)와;
이음부(11)의 중심선상에 레이저 센서(86)가 위치되고, 이 레이저 센서(86)를 상기 이음부(11)와 일정높낮이를 유지하며, 바디(60)의 전,후 양단면에 결합하는 센서부(80)로 구성되는 것을 특징으로 한 강관 이음부 자동용접 장치.
An automatic welding device (100) for butt jointly arranged steel pipe (10);
The automatic welding device 100, the torch clamp 21 for fixing the torch 1 is fixed to the X-axis movement unit 20 is fixed to the motor (M) and the shaft so as to move forward and backward at one end of the body;
The transport roller 22 is fixedly installed on the motor M body of the X-axis movement unit 20, and is coupled to the joint body 31 having the curved rail 32 to curve-move the motor M. Curved movement unit 30 assembled to be;
One end of the body and the support plate 42 of the joint body 31 is fixed, and the other end is Z-axis moving portion configured to move up and down by being coupled with the screw shaft (S) driven by the operation of the motor (M) 40);
The Y-axis movement part configured to be coupled to the left and right movement by being coupled to the screw shaft (S) driven by the operation of the motor (M) is a pedestal 51 is fixed to the Z-axis movement portion 40 is placed on the body ( 50);
A body configured to operate the driving roller 62 coupled to the drive shaft from the outside of the enclosure by the operation of the drive motor 61 inside the body, the body configured by fastening and fixing the body of the Y-axis movement unit 50 on the upper part of the enclosure 60;
The upper base 71 and the lower base 73 to which the magnet 74 is coupled to slide along the screw shaft S supported in the Y direction from the upper part of the body 60 are connected to the link piece 72. A magnet generator (70) for intermittent attachment force by rotating the upper base (71) with a handle (75) coupled to one end of a screw shaft (S);
The laser sensor 86 is positioned on the center line of the joint part 11, and the laser sensor 86 is maintained at a predetermined height with the joint part 11 and coupled to both front and rear end surfaces of the body 60. Steel pipe joint automatic welding device, characterized in that consisting of a sensor unit (80).
청구항 1에 있어서, 상기 센서부(80)는, 바디(60)에 고정된 지지대(81)와 결합하는 상부지지판(82)과, 레이저 센서(86)가 고정 결합되며 일측면에 안내로울러(87)가 축 결합된 하부지지판(85)과, 상기 상부지지판(82)과 하부지지판(85)의 일측단에서 가이드축(83)으로 상호 결합시켜 구성됨을 특징으로 한 강관이음부 자동용접 장치.
The method of claim 1, wherein the sensor unit 80, the upper support plate 82 is coupled to the support 81 is fixed to the body 60, the laser sensor 86 is fixedly coupled, the guide roller 87 on one side ) Is coupled to the lower support plate (85) and the support shaft (83) at one end of the upper support plate (82) and the lower support plate (85) coupled to the shaft pipe joint automatic welding device.
청구항 1 또는 청구항 2중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서부(80)에 사용되는 레이저 센서(86)는, 복수개의 레이저 센서를 이용하여, 비접촉방식으로 강관 외면과 용접 이음부의 높이차이를 감지해, 이 감지신호를 메인콘트롤러(미 도시)에 전달하도록 한 것을 특징으로 한 강관이음부 자동용접 장치.
The laser sensor 86 used in the sensor unit 80 detects the difference in height between the outer surface of the steel pipe and the welded joint in a non-contact manner by using a plurality of laser sensors. , Automatic welding device for a steel pipe joint, characterized in that for transmitting the detection signal to the main controller (not shown).
청구항 1 또는 청구항 2중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서부(80)에는, 조정손잡이(88)의 수동조작에 따라 스크류 이동하여 지지대(81)를 Z-축 및 Y-축 이동시킬 수 있도록 하는 다축 이송모듈(89)이 바디(60)에 더 결합 구성됨을 특징으로 한 강관이음부 자동용접 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor unit 80, by the manual operation of the adjustment knob 88 to move the support 81 to the Z-axis and Y-axis movement Steel pipe joint automatic welding device, characterized in that the multi-axis feed module (89) is further coupled to the body (60).
청구항 1에 있어서, 상기 마그네트 발생부(70)는, 스크류축(S)을 핸들(75)로 회전시켜 스크류축(S)에 축 결합된 한쌍의 상부베이스(71)가 벌어지거나 좁혀지게 되고, 이에 따라 상부베이스(71)와 링크편(72)으로 연결된 하부베이스(73)가 결합축을 중심으로 양편이 동시에 상하 회전되도록 구성한 것을 특징으로 하는 강관이음부 자동용접 장치.
The method of claim 1, wherein the magnet generator 70, by rotating the screw shaft (S) by the handle 75 is a pair of upper base 71 is coupled to the screw shaft (S) is opened or narrowed, Accordingly, the upper base (71) and the lower base (73) connected by the link piece 72 is a steel pipe joint automatic welding device, characterized in that configured to rotate both sides up and down at the same time around the coupling axis.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101843755B1 (en) 2016-11-11 2018-03-30 일륭기공(주) Friction welding machine head and shaft of York
CN109079285A (en) * 2018-09-30 2018-12-25 中国电建集团山东电力建设第工程有限公司 A kind of pipeline welded seam interlayer temperature control device
KR20190006261A (en) * 2017-07-10 2019-01-18 일륭기공(주) Friction welding machine head and shaft of York
CN109877491A (en) * 2019-03-07 2019-06-14 昆山利玛赫自动化科技有限公司 Core automatic welder
CN110253368A (en) * 2019-06-14 2019-09-20 长安大学 It is same inside and outside a kind of self-propelled steel pipe seam of electromagnet absorption to repair equipment
KR20200112516A (en) * 2019-03-22 2020-10-05 삼성중공업 주식회사 Apparatus for welding pipe
CN113828997A (en) * 2021-10-20 2021-12-24 南京深地智能建造技术研究院有限公司 Control system and method for automatic pipe pile welding robot
US11794291B1 (en) 2022-05-09 2023-10-24 Zhongjian Wuzhou Engineering Equipment Co., Ltd Assembling device for rotating joint of rotary drying equipment
WO2023217098A1 (en) * 2022-05-09 2023-11-16 中建五洲工程装备有限公司 Device for assembling rotary joint of rotational drying apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980085251A (en) * 1997-05-28 1998-12-05 야마구찌 가즈오 Processing Balance
KR100937752B1 (en) 2009-10-01 2010-01-20 동양철관 주식회사 A robot for self travelling and welding steel pipes
KR20110001780A (en) * 2009-06-30 2011-01-06 동양철관 주식회사 Rail-less welding apparatus for pipe's inner surface
KR20110001781A (en) * 2009-06-30 2011-01-06 동양철관 주식회사 Rail-less welding apparatus for pipe's outer surface

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980085251A (en) * 1997-05-28 1998-12-05 야마구찌 가즈오 Processing Balance
KR20110001780A (en) * 2009-06-30 2011-01-06 동양철관 주식회사 Rail-less welding apparatus for pipe's inner surface
KR20110001781A (en) * 2009-06-30 2011-01-06 동양철관 주식회사 Rail-less welding apparatus for pipe's outer surface
KR100937752B1 (en) 2009-10-01 2010-01-20 동양철관 주식회사 A robot for self travelling and welding steel pipes

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101843755B1 (en) 2016-11-11 2018-03-30 일륭기공(주) Friction welding machine head and shaft of York
KR20190006261A (en) * 2017-07-10 2019-01-18 일륭기공(주) Friction welding machine head and shaft of York
KR101943458B1 (en) 2017-07-10 2019-01-30 일륭기공(주) Friction welding machine head and shaft of York
CN109079285A (en) * 2018-09-30 2018-12-25 中国电建集团山东电力建设第工程有限公司 A kind of pipeline welded seam interlayer temperature control device
CN109877491A (en) * 2019-03-07 2019-06-14 昆山利玛赫自动化科技有限公司 Core automatic welder
CN109877491B (en) * 2019-03-07 2024-05-28 昆山利玛赫自动化科技有限公司 Automatic iron core welding machine
KR20200112516A (en) * 2019-03-22 2020-10-05 삼성중공업 주식회사 Apparatus for welding pipe
KR102517145B1 (en) * 2019-03-22 2023-04-03 삼성중공업 주식회사 Apparatus for welding pipe
CN110253368B (en) * 2019-06-14 2024-02-13 长安大学 Electromagnet adsorption self-propelled steel pipe welding seam internal and external repair equipment
CN110253368A (en) * 2019-06-14 2019-09-20 长安大学 It is same inside and outside a kind of self-propelled steel pipe seam of electromagnet absorption to repair equipment
CN113828997A (en) * 2021-10-20 2021-12-24 南京深地智能建造技术研究院有限公司 Control system and method for automatic pipe pile welding robot
US11794291B1 (en) 2022-05-09 2023-10-24 Zhongjian Wuzhou Engineering Equipment Co., Ltd Assembling device for rotating joint of rotary drying equipment
WO2023217098A1 (en) * 2022-05-09 2023-11-16 中建五洲工程装备有限公司 Device for assembling rotary joint of rotational drying apparatus

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