KR101160142B1

KR101160142B1 - 가이드 장치를 갖는 용접 로봇

Info

Publication number: KR101160142B1
Application number: KR1020100085244A
Authority: KR
Inventors: 김연규; 김준홍; 박영준; 우갑주; 조기수
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-06-27
Also published as: KR20120022111A

Abstract

가이드 장치를 갖는 용접 로봇이 개시된다.
본 실시예에 따른 용접하고자 하는 배관의 외주를 따라 링 형태를 갖는 가이드링 고정부와, 가이드링 고정부의 일단에 연결되며, 가이드링 고정부의 외부면을 기준으로 오목홈을 갖는 체인 로드부와, 체인 로드부의 일단에 연결되며, 일단에 외부측으로 벌어질 수 있도록 마련된 개구홈을 갖는 배관 탈착부와, 배관 탈착부의 타단 외주면에 마련되며, 용접 로봇에 구비되는 피니언에 맞물리는 래크가 구비되는 가이드링 래크부가 포함된다.

Description

가이드 장치를 갖는 용접 로봇{WELDING ROBOT HAVING GUIDE DEVICE}

본 발명은 가이드 장치를 갖는 용접 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접 장비를 이용하여 배관들의 연결 부분을 용접하기 위한 가이드 장치를 갖는 용접 로봇에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 배관 라인은 일정한 직경을 갖는 다수 개의 배관들이 연속되는 관로를 형성하도록 상호 연결된 것이다.

이러한 배관 라인은 해상 원유 또는 해상 가스를 추출하는 시설로부터 추출된 원유 또는 천연가스를 수백 km 이상 떨어진 육상 저장 시설로 이송시키기 위해 설치될 수 있고, 다수 개의 배관들은 용접을 통해 연결시키는 용접 작업의 자동화를 위해 자동 용접 장비가 개발되어 사용되고 있다.

한편, 용접 장비는 예를 들면, 티그(TIG : tungsten inert gas) 용접 방식 등으로 배관들을 용접할 수 있다. 이러한 티그 용접 방식은 용접 토치의 텅스텐 전극(-)과 모재(+) 사이에 불활성 가스로 공기를 차폐하고 전극과 모재간 절연을 파괴시켜 아크를 발생시키며, 발생되는 아크열과 용가제를 이용하여 모재를 용접하는 방식을 의미한다.

또한, 배관들의 연결 부분에서 자동으로 티그 용접을 수행하기 위해서 용접 장비는 예를 들면, 용접 토치를 이송하는 이송 장치, 배관의 외주를 따라 이동하기 위한 가이드 장치, 용접 와이어를 제공하기 위한 와이어 제공 장치, 용접 토치를 좌우 방향으로 움직이기 위한 위빙 장치 등이 포함될 수 있다.

특히, 가이드 장치는 용접 토치가 배관의 원주를 따라 이동하면서 자동으로 용접할 수 있도록 안내하는데, 가이드 장치는 배관의 외주면과 일정 거리 이격시켜 용접 로봇을 이송하기 위한 이송용 레일을 구비하며, 이러한 이송용 레일을 이용하여 용접 토치를 포함하는 용접 로봇이 배관의 원주를 따라 이동하면서 배관의 연결 부분을 용접할 수 있다.

하지만, 종래의 가이드 장치에 구비되는 이송용 레일에 용접 로봇이 안정적으로 체결되면서 이동시키기 위해서는, 용접 로봇은 이송용 레일에 대응하는 고정용 롤러부를 구비해야 하고, 이러한 고정용 롤러부는 배관 직경별 이송용 레일에 맞는 크기의 롤러를 구비해야만 하는 문제점이 있다.

즉, 배관 직경이 다른 배관의 용접 시에 배관의 직경 크기에 맞도록 이송용 레일을 교체함과 동시에 용접 로봇에도 이송용 레일에 대응하는 고정용 롤러부를 교체해야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은 배관 원주를 따라 가이드링을 설치하고, 용접 로봇을 가이드링에 밀착시켜 이동시킬 수 있는 가이드 장치를 갖는 용접 로봇을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 가이드링을 따라 고정 체인이 압착되어 용접 로봇을 안정적으로 이동시킬 수 있는 가이드 장치를 갖는 용접 로봇을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 용접하고자 하는 배관의 외주를 따라 링 형태를 갖는 가이드링 고정부와, 상기 가이드링 고정부의 일단에 형성되며, 상기 가이드링 고정부의 외부면을 기준으로 오목홈을 갖는 체인 로드부와, 상기 체인 로드부의 일단에 형성되며, 일단에 외부측으로 벌어질 수 있도록 마련된 개구홈을 갖는 배관 탈착부와, 상기 배관 탈착부의 타단 외주면에 마련되며, 용접 로봇에 구비되는 피니언에 맞물리는 래크가 구비되는 가이드링 래크부를 포함하는 가이드 장치를 갖는 용접 로봇이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 용접하고자 하는 배관의 외주면에 설치될 수 있는 가이드링 부재와 이에 밀착 구동될 수 있는 용접 로봇에 체결되는 구성부를 포함하는 가이드 장치를 갖는 용접 로봇에 관한 것으로, 가이드링 부재에 마련된 체인 로드부에 용접 로봇에 체결된 고정 체인 부재의 체인 롤러와 가이드링 기어 부재의 바퀴가 로딩되고, 가이드링 기어 부재의 피니언이 가이드링 부재에 마련된 가이드링 래크부에 맞물려 구동됨으로써, 배관의 외주 방향에 따라 설치된 가이드링 부재에 밀착되어 안정적으로 용접 로봇을 이동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 배관 상에 설치되는 가이드링 부재를 예시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 가이드링 부재에 체결되는 용접 로봇의 하부 구성을 예시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 가이드링 부재에 용접 로봇을 밀착 고정하기 위한 고정 체인 부재를 예시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 고정 체인 부재가 가이드링 부재에 밀착되는 것을 예시한 도면.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 배관 상에 설치되는 가이드링 부재를 예시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 가이드링 부재(100)는 배관(10)들의 용접을 위해 배관(10)의 외주면에 설치될 수 있다. 이러한 가이드링 부재(100)는 가이드링 고정부(110), 체인 로드부(120), 배관 탈착부(130), 가이드링 래크부(140) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 가이드링 고정부(110), 체인 로드부(120), 배관 탈착부(130) 등은 일체로 형성될 수 있다.

여기에서, 가이드링 고정부(110)는 배관(10)의 외주에 따른 링 형태를 가지며, 가이드링 부재(100)를 배관(10)에 고정시키기 위해 기 설정된 간격으로 관통되어 마련된 고정핀 삽입홀(111)을 구비할 수 있다.

또한, 가이드링 고정부(110)는 고정핀 삽입홀(111)을 관통하여 설치되는 고정핀(112)을 더 구비할 수 있다. 이러한 고정핀(112)은 그 일단에 판 스프링 등의 탄성체를 구비할 수 있으며, 이를 통해 가이드링 부재(100)를 배관(10)에 밀착 고정시킬 수 있다.

또한, 가이드링 부재(100)는 세트 스크류볼트를 이용하여 배관(10)에 밀착고정될 수 있다. 이 경우 가이드링 고정부(110)에는 고정핀 삽입홀(111) 대신에 상기 세트 스크류볼트와 나사결합될 수 있는 나사구멍이 형성될 수 있다.

체인 로드부(120)는 가이드링 고정부(110)의 일단에 형성되는 링 형태를 가지며, 가이드링 고정부(110)의 외주면을 기준으로 오목한 홈을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 체인 로드부(120)의 오목홈에는 후술하는 용접 로봇(200)에 구비되는 고정 체인 부재(230)의 체인 롤러(234a)와 가이드링 기어 부재(250)의 바퀴(252)가 밀착 로딩될 수 있으며, 그 오목홈을 통해 용접 로봇(200)이 배관(10)의 외주를 따라 이동할 수 있다.

배관 탈착부(130)는 체인 로드부(120)의 일단에 형성되는 링 형태를 가지며, 체인 로드부(120)의 오목한 홈에 대응하여 돌출되는 외주면을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 배관 탈착부(130)는 일단에 개구홈을 가질 수 있고, 이러한 개구홈을 통해 외주 방향으로 벌어질 수 있어 가이드링 부재(100)를 용접하고자 하는 배관(10)에 쉽게 탈착할 수 있다.

가이드링 래크부(140)는 배관 탈착부(130)의 타단 상부에 링 형태의 래크(lack)를 구비할 수 있으며, 이러한 래크에 후술하는 용접 로봇(200)에 구비된 가이드링 기어 부재(250)의 피니언(pinion, 254)이 맞물려 구동됨으로써, 가이드링 부재(100)를 통해 용접 로봇(200)이 배관(10) 외주를 따라 안정적으로 이동할 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 가이드링 부재에 안정적으로 체결되기 위해 고정 롤러 부재, 고정 체인 부재, 가변 롤러 부재 등을 포함하는 용접 로봇의 하부 구성에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 가이드링 부재에 체결되는 용접 로봇의 하부 구성을 예시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 용접 로봇(200)은 용접 부재(210), 고정 롤러 부재(220), 고정 체인 부재(230), 고정 체인 거치 부재(240), 가이드링 기어 부재(250), 가변 롤러 부재(260), 와이어 피더 부재(270), 구동 부재(280) 등을 포함하여 상술한 바와 같은 가이드링 부재(100)와 체결될 수 있다.

여기에서, 용접 부재(210)는 용접 토치(211), 용접 토치 체결 블록(212), 제 1 고정 블록(213), 제 1 구동 로드(214), 제 2 고정 블록(215), 제 2 구동 로드(216), 용접 부재 지지 블록(217) 등을 포함할 수 있다. 이러한 용접 부재(210)는 용접 부재 지지 블록(217)을 통해 용접 로봇(200)에 체결 및 지지될 수 있고, 제 1 고정 블록(213) 및 제 2 고정 블록(215)에 각각 연결된 제 1 구동 로드(214) 및 제 2 구동 로드(216)를 축으로 하여 용접 부재(210)를 좌우 방향으로 회전 위빙시킬 수 있다.

고정 롤러 부재(220)는 고정 롤러 지지 블록(221), 고정 롤러(222) 등을 포함할 수 있다. 이러한 고정 롤러 지지 블록(221)은 용접 로봇(200)에 소정 위치에 고정 롤러(222)를 지지할 수 있으며, 고정 롤러(222)는 일측에 마련된 고정 바(도시 생략됨)를 통해 고정 롤러 지지 블록(221)의 하부면에 관통 삽입되는 형태로 고정 롤러 지지 블록(221)에 체결될 수 있다.

고정 체인 부재(230)는 거치부(231), 회전볼 삽입부(232), 체인 지지부(233), 체인 롤러부(234), 체인 연결부(235) 등을 포함하여 용접 로봇(200)의 소정 위치에 체결된 브래킷(230a)에 연결될 수 있다. 이러한 고정 체인 부재(230)의 구체적인 설명은 도 3을 참조하여 아래에 후술한다.

고정 체인 거치 부재(240)는 제 1 거치 암(241), 제 2 거치 암(242) 등을 포함할 수 있다. 이러한 제 1 거치 암(241) 및 제 2 거치 암(241)은 타단에서 각각 ㄷ자 형태로 꺾여진 형태를 가지며, 그 일단은 서로 연결되어 있고, 가운데 영역에 홈을 갖도록 타 단은 일정 거리 이격될 수 있다.

여기에서, 제 1 거치 암(241) 및 제 2 거치 암(241)이 타단에서 각각 ㄷ자 형태로 꺾여진 형태를 가짐으로써, 고정 체인 부재(230)에 마련된 거치부(231)의 거치봉(231a)이 쉽게 거치될 수 있고, 가운데 영역에 홈을 가짐으로써, 고정 체인 부재(230)에 마련된 거치부(231)의 거치 로드(231b)가 홈에 쉽게 삽입될 수 있다.

가이드링 기어 부재(250)는 피동 풀리(251), 바퀴(252), 축 로드(253), 피니언(254), 허브(255), 제 1 기어 지지 블록(256), 제 2 기어 지지 블록(257) 등을 포함할 수 있다.

여기에서, 피동 풀리(251)는 구동 부재(280)의 구동력을 전달받아 축 로드(253)를 통해 바퀴(252) 및 피니언(254)에 구동력을 전달할 수 있다. 이에 따라 바퀴(252)는 가이드링 부재(100)에 마련된 체인 로드부(120)의 오목홈을 따라 회전할 수 있으며, 피니언(254)은 가이드링 부재(100)에 마련된 가이드링 래크부(140)의 래크에 맞물려 회전할 수 있다.

또한, 제 1 기어 지지 블록(256) 및 제 2 기어 지지 블록(257)은 가이드링 기어 부재(250)의 일단에 구비된 피동 풀리(251)와 타단에 구비된 바퀴(252)를 용접 로봇(200)의 소정 위치에 체결 및 지지할 수 있다. 이러한 제 1 기어 지지 블록(256) 및 제 2 기어 지지 블록(257)의 사이에 가이드링 래크부(140)의 래크에 맞물려 회전되는 피니언(254)이 구비될 수 있으며, 피니언(254)은 허브(255)를 이용하여 축 로드(253)에 결합될 수 있다.

가변 롤러 부재(260)는 가변 롤러(261), 가변 롤러 지지 블록(262), 고정 클램프 지지 블록(263), 고정 클램프(264) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 가변 롤러 지지 블록(262)은 고정 롤러 지지 블록(221)과 동일한 높이의 하부면을 갖도록 용접 로봇(200)의 소정 위치에 구비될 수 있으며, 그 하부면에 고정 롤러(222)에 대응하는 가변 롤러(261)를 구비할 수 있다. 이러한 가변 롤러(261)는 일측에 마련된 고정 바(도시 생략됨)를 통해 가변 롤러 지지 블록(262)의 하부면에 관통 삽입되는 형태로 가변 롤러 지지 블록(262)에 체결될 수 있다.

또한, 고정 클램프 지지 블록(263)은 가변 롤러 지지 블록(262)의 일단에 연결되어 가변 롤러 지지 블록(262)의 이동에 따라 가변 롤러 지지 블록(262)과 일체로 이동할 수 있으며, 그 일측에 마련된 고정 클램프(264)를 통해 가변 롤러(261), 가변 롤러 지지 블록(262), 고정 클램프 지지 블록(263), 고정 클램프(264) 등을 포함하는 구조물 전체가 고정 롤러 부재(220)가 위치하는 방향으로 이동되고, 고정 롤러(222) 및 가변 롤러(261)는 가이드링 부재(100)의 가이드링 고정부(110)의 타단 측면과 배관 탈착부(130)의 일단 측면에 밀착되어 회전할 수 있다. 이에 따라, 용접 로봇(200)은 가이드링 부재(100)에 밀착되어 배관(10)의 외주를 따라 이동할 수 있다.

와이어 피더 부재(270)는 배관 용접을 위해 와어어를 배관(10)의 용접 위치에 공급할 수 있고, 구동 부재(280)는 용접 로봇(200)의 구동을 위한 구동력을 발생하여 가이드링 기어 부재(250) 등에 전달할 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 용접 로봇에서 가이드링 부재에 밀착될 수 있도록 용접 로봇의 하부에 구비되는 고정 체인 부재에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 가이드링 부재에 용접 로봇을 밀착 고정하기 위한 고정 체인 부재를 예시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 용접 로봇(200)은 가이드링 부재(100)에 밀착 고정될 수 있도록 고정 체인 부재(230)를 구비할 수 있다. 이러한 고정 체인 부재(230)는 거치부(231), 회전볼 삽입부(232), 체인 지지부(233), 체인 롤러부(234), 체인 연결부(235) 등을 포함할 수 있다. 또한, 고정 체인 부재(230)는 거치부(231)가 구비된 일단의 반대측인 타단에 브래킷(bracket, 230a)을 더 포함할 수 있다.

여기에서, 거치부(231)는 거치봉(231a), 거치 로드(231b), 회전볼 지지 블록(231c), 회전볼(231d) 등을 포함할 수 있고, 회전볼 삽입부(232)는 회전볼 삽입 블록(232a), 회전볼 삽입홀(232b), 회전볼 고정 블록(232c) 등을 포함할 수 있다.

이 때, 거치봉(231a)은 고정 체인 거치 부재(240)에 마련된 제 1 거치 암(241) 및 제 2 거치 암(242)에 거치될 수 있는 원통형 구조를 가지며, 거치 로드(231b)의 일단은 거치봉(231a)의 측면 원주면에 관통 삽입되는 방식으로 거치봉(231a)에 체결될 수 있고, 그 타단은 회전볼(231d)이 구비될 수 있다.

이러한 회전볼(231d)은 회전볼 삽입부(232)의 회전볼 삽입 블록(232a) 내부에 마련된 회전볼 삽입홀(232b)에 삽입될 수 있고, 회전볼 고정 블록(232c)은 삽입된 회전볼(231d)이 외부로 빠지지 않도록 회전볼(231d)이 삽입되는 회전볼 삽입 블록(232a)의 일단에 회전볼(231d)의 외주면에 대응하는 개구를 갖도록 구비될 수 있다. 이 때, 회전볼 지지 블록(231c)은 거치 로드(231b)의 타단에 구비된 회전볼(231d)의 위치에서 일정 거리 이격된 위치에 마련되어 회전볼(231d)이 회전볼 삽입홀(232b)에 너무 깊이 삽입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 회전볼 지지 블록(231c)은 회전볼(231d)이 회전볼 삽입홀(232d)에 삽입되는 깊이를 제한할 수 있다.

이러한 구조를 통해 회전볼(231d)은 회전볼 고정 블록(232c)의 개구 형태를 통해 허용될 수 있는 각도에 따라 좌우 방향으로 회전될 수 있고, 이에 따라 거치부(231) 또한 그 개구 형태가 허용되는 각도에 따라 좌우 방향으로 회전될 수 있다.

체인 지지부(233)는 토션 로드(233a), 토션 바 지지대(233b), 토션 로드 삽입홀(233c), 제 1 체결핀 삽입홀(233d) 등을 포함하는 토션 바 형태를 가질 수 있다. 이러한 토션 로드(233a)는 그 일단이 회전볼 삽입 블록(232a)의 타단에 관통 삽입되는 형태로 체결될 수 있으며, 그 타단은 체인 지지부(233)의 일단에 마련된 토션 로드 삽입홀(233c)에 삽입될 수 있다.

그리고, 토션 바 지지대(233b)는 토션 로드(233a)의 길이 방향으로 긴 형태를 가지며 토션 로드(233a)가 삽입되는 일단의 내부에 토션 로드(233a)가 삽입될 수 있는 토션 로드 삽입홀(233c)이 마련될 수 있다. 이러한 토션 로드 삽입홀(233c)은 토션 로드(233a)보다 상대적으로 긴 깊이를 가질 수 있으며, 그 끝단에 토션 로드(233a)와 연결된 스프링을 통해 연결될 수 있다.

이 때, 토션 로드(233a)는 타단의 측면에 토션 로드 삽입홀(233c)에서 빠지지 않도록 돌출된 형태를 가지며, 이에 대응하여 토션 로드 삽입홀(233c)은 토션 로드(233a)의 돌출된 부분에 걸리는 걸림턱이 마련될 수 있다. 또한, 제 1 체결핀 삽입홀(233d)은 토션 바 지지대(233b)의 타단 소정 위치에 마련될 수 있으며, 이러한 제 1 체결핀 삽입홀(233d)을 통해 체인 롤러부(234)와 연결 지지할 수 있다.

체인 롤러부(234)는 체인 롤러(234a), 롤러 지지 로드(234b), 제 2 체결핀 삽입홀(234c) 등을 포함할 수 있고, 체인 연결부(235)는 핀링크판(235a), 핀홀(235b), 체결핀(235c), 고정링(235d) 등을 포함할 수 있으며, 이러한 체인 롤러부(234) 및 체인 연결부(235)를 통해 체인 지지부(233)에 체결 및 연결될 수 있다.

여기에서, 체인 롤러(234a)는 가이드링 부재(100)에 마련된 체인 로드부(120)의 오목홈에 대응하는 원주면을 가지며, 체인 롤러(234a)는 양측(혹은 일측)에 체인 롤러(234a)를 지지하는 롤러 지지 로드(234b)를 구비할 수 있다. 이러한 체인 롤러(234a) 및 롤러 지지 로드(234b)는 체인 롤러(234a)의 원주에 대응하는 중심축에 체결핀(235c)이 삽입될 수 있는 체결핀 삽입홀(235c)이 마련될 수 있다.

이러한 체결핀 삽입홀(235c)은 핀링크판(235a)의 양단에 마련된 핀홀(235b)과 관통 연결되고, 체결핀(235c)이 양측면에 구비된 핀홀(235b) 및 제 2 체결핀 삽입홀(234c)을 관통하여 삽입되고, 그 끝단에 고정링(235d)을 체결하여 체인 롤러부(234)를 연결할 수 있다. 이와 같은 체인 연결부(235)를 통해 체인 롤러부(234)를 다수 개 연결할 수 있으며, 체인 롤러부(234)를 체인 지지부(233)에 연결할 수 있다.

한편, 체인 롤러부(234)가 체인 연결부(235)를 통해 다수 개 연결된 그 끝단에는 용접 로봇(200)의 하부 구조물에 체결될 수 있는 브래킷(230a)이 마련될 수 있으며, 이에 따라 고정 체인 부재(230)의 일단에 마련된 거치봉(231a)은 고정 체인 거치 부재(240)에 거치될 수 있고, 고정 체인 부재(230)의 타단에 마련된 브래킷(230a)을 통해 용접 로봇(200)과 체결될 수 있다.

따라서, 용접 로봇(200)은 거치부(231)에 마련된 거치봉(231a) 및 회전볼(231d), 체인 지지부(233)에 마련된 토션 로드(233a) 및 스프링, 체인 롤러부(234)에 마련된 체인 롤러(234a) 등을 통해 가이드링 부재(100)에 밀착되어 배관(10)의 원주를 따라 안정적으로 이동할 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 고정 체인 부재가 가이드링 부재에 밀착되는 것을 예시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 가이드링 부재(100)는 가이드링 고정부(110)의 외주면을 기준으로 오목홈을 갖는 체인 로드부(120)를 구비할 수 있고, 이러한 체인 로드부(120)는 고정 체인 부재(230)에 마련된 체인 롤러(234a)와 가이드링 기어 부재(250)에 마련된 바퀴(252)가 로딩되어 회전할 수 있다.

또한, 고정 체인 부재(230)에 마련된 거치봉(231a)은 용접 로봇(200)에 마련된 고정 체인 거치 부재(240)에 거치됨으로써, 용접 로봇(200)은 가이드링 부재(100)에 밀착될 수 있다. 이와 같이 밀착된 용접 로봇(200)은 가이드링 기어 부재(250)의 구동에 의해 바퀴(252)가 회전함과 동시에 피니언(254)과 가이드링 래크부(140)가 맞물려 회전함에 따라 가이드링 부재(100)의 원주 방향으로 이동함으로써, 용접하고자 하는 배관(10)의 원주에 따라 회전할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

10 : 배관 100 : 가이드링 부재
110 : 가이드링 고정부 120 : 체인 로드부
130 : 배관 탈착부 140 : 가이드링 래크부
200 : 용접 로봇 210 : 용접 토치
220 : 고정 롤러 부재 230 : 고정 체인 부재
240 : 고정 체인 거치 부재 250 : 가이드링 기어 부재
260 : 가변 롤러 부재 270 : 와이어 피더 부재
280 : 구동 부재

Claims

용접하고자 하는 배관의 외주를 따라 링 형태를 갖는 가이드링 고정부와,
상기 가이드링 고정부의 일단에 형성되며, 상기 가이드링 고정부의 외부면을 기준으로 오목홈을 갖는 체인 로드부와,
상기 체인 로드부의 일단에 형성되며, 일단에 외부측으로 벌어질 수 있도록 마련된 개구홈을 갖는 배관 탈착부와,
상기 배관 탈착부의 타단 외주면에 마련되며, 용접 로봇에 구비되는 피니언에 맞물리는 래크가 구비되는 가이드링 래크부를 포함하는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 가이드링 고정부는, 고정핀 삽입홀 또는 나사구멍이 일정 간격으로 마련되고, 상기 고정핀 삽입홀에 탄성체를 갖는 고정핀이 삽입되거나 또는 상기 나사구멍에 세트 스크류볼트가 체결되어 상기 배관에 밀착 고정되는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 체인 로드부는, 상기 오목홈에 상기 용접 로봇과 체결된 고정 체인 부재가 로딩되는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 3 항에 있어서,
상기 고정 체인 부재는,
상기 용접 로봇에 구비되는 고정 체인 거치 부재에 거치되는 거치부와,
상기 거치부의 타단에 마련된 회전볼이 삽입되는 회전볼 삽입부와,
상기 회전볼 삽입부의 타단에 연결되며, 토션 바 형태를 갖는 체인 지지부와,
상기 체인 지지부의 타단에 체인 연결부를 통해 연결되며, 상기 체인 연결부와 체결되어 회전 가능한 체인 롤러를 포함하는 체인 롤러부를 포함하는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 4 항에 있어서,
상기 거치부는,
상기 고정 체인 거치 부재에 거치되는 거치봉과,
일단이 상기 거치봉의 외주 측면에 삽입 체결되는 거치 로드와,
상기 거치 로드의 타단에 구비되어 상기 회전볼 삽입부에 삽입되는 상기 회전볼과,
상기 거치 로드의 타단에서 일정 거리 이격된 위치에 마련되며, 상기 회전볼이 상기 회전볼 삽입부에 삽입되는 깊이를 제한하는 회전볼 지지 블록을 포함하는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 4 항에 있어서,
상기 회전볼 삽입부는,
일단에 상기 회전볼이 삽입되는 회전볼 삽입홀이 마련되어 있는 회전볼 삽입 블록과,
상기 회전볼의 외주면에 대응하는 개구를 가지며, 상기 회전볼이 상기 회전볼 삽입홀에서 빠지지 않도록 고정하는 회전볼 고정 블록을 포함하는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 4 항에 있어서,
상기 체인 지지부는,
일단이 상기 회전볼 삽입부의 타단에 삽입 체결되는 토션 로드와,
상기 토션 로드의 타단이 삽입되는 토션 로드 삽입홀이 일단 내부에 마련된 토션 바 지지대와,
상기 토션 바 지지대의 타단 소정 위치에 상기 체인 연결부와 체결하기 위해 체결핀이 관통 삽입되는 체결핀 삽입홀을 포함하는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 4 항에 있어서,
상기 체인 롤러부는,
양측에 롤러 지지 로드를 구비하며, 상기 체인 로드부에 로딩되는 체인 롤러와,
상기 체인 롤러의 중심축을 관통하여 상기 체인 연결부의 체결핀이 삽입되는 체결핀 삽입홀을 포함하는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 4 항에 있어서,
상기 체인 연결부는,
양단에 상기 체인 지지부 및 상기 체인 롤러부에 각각 마련된 체결핀 삽입홀에 대응하여 관통 연결되는 핀홀을 갖는 핀링크판과,
상기 핀홀 및 체결핀 삽입홀을 관통하여 삽입되는 체결핀과,
상기 체결핀의 끝단에 마련된 홈에 삽입되어 상기 체결핀을 고정시키는 고정링을 포함하는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.
제 4 항에 있어서,
상기 체인 고정 부재는, 상기 용접 로봇에 체결되는 브래킷에 끝단이 연결되는
가이드 장치를 갖는 용접 로봇.