KR101194951B1 - Automatic welding Method for Joining block - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단위 블록간 맞대기 이음부 자동용접방법에 관한 것으로, 그 목적은 단위 블록과 단위 블록의 연결시 마주하는 두 주판 및 두 종방향 보강재가 만나는 맞대기 이음의 V-그루브 용접을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 단위 블록간 맞대기 이음부 자동용접방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 용접선과 평행관 X축 방향으로 이동하는 주행 구동부와, 상기 주행 구동부에 수직하게 설치된 Z축 구동부와, 상기 Z축 구동부로부터 수평하게 설치된 Y축 구동부와, 상기 Y축 구동부의 끝단에 설치된 회전 구동부와, 상기 회전 구동부에 설치된 용접토치와, 상기 각각의 구동부를 작동하도록 각 구동부에 설치된 구동모듈과, 상기 구동모듈을 작동하는 제어부를 구비하는 자동용접장치를 이용하여 선체의 조립을 위한 두 단위 블록이 마주하여 형성되는 맞대기 이음의 V-그루브 용접부를 자동용접함에 있어서, 용접선의 추적을 위해 시각센서 또는 터치센서를 사용할 것인지 선택하는 선택단계(S1); 론지폭과 론지높이 및 개선형상을 자동용접장치의 제어부에 입력하는 입력단계(S2); 상기 입력단계(S2)를 통해 입력된 정보에 따라 자동용접을 수행하기 위한 기본 작업프로그램을 생성하는 기본 프로그램 생성단계(S3); 상기 단계(S3)를 통해 생성된 기본 작업프로그램에 의하여 자동용접장치가 용접선의 시종단부로 이동하여 용접부위 개선형상을 인식하는 인식단계(S4); 상기 단계(S4)를 통해 인식된 개선형상으로부터 용접비드 적층 방법을 결정하는 결정단계(S5); 상기 단계(S5)를 통해 결정된 용접비드 적층 방법에 따라 용접토치가 이동하도록 각 구동부를 제어하는 최종 작업프로그램을 생성하는 최종 프로그램 생성단계(S6); 및 상기 단계(S6)를 거쳐 생성된 최종 작업프로그램에 따라 자동용접장치를 작동시켜 용접을 수행하는 용접단계(S7);로 이루어진 단위 블록간 맞대기 이음부 자동용접방법에 관한 것으로 그 기술적 요지로 한다. The present invention relates to an automatic welding method of butt joints between unit blocks, and an object thereof is to automatically perform butt joint V-groove welding between two abacus and two longitudinal reinforcing members facing each other when connecting the unit block and the unit block. The present invention provides an automatic welding method of butt joints between unit blocks. The present invention for this purpose is a traveling drive unit moving in the X-axis direction parallel to the weld line, the Z-axis drive unit installed perpendicular to the travel drive unit, the Y-axis drive unit horizontally installed from the Z-axis drive unit, the end of the Y-axis drive unit Assembly of the hull using an automatic welding device having a rotary drive unit installed in the drive unit, a welding torch installed in the rotary drive unit, a drive module installed in each drive unit to operate the respective drive units, and a control unit for operating the drive module. In the automatic welding of the butt joint V-groove welding portion formed to face the two unit blocks for selecting, the selection step (S1) for selecting whether to use a visual sensor or a touch sensor for tracking the weld line; An input step (S2) of inputting a long width, a long height, and an improved shape to a controller of an automatic welding device; A basic program generation step (S3) of generating a basic work program for performing automatic welding according to the information input through the input step (S2); Recognition step (S4) of the automatic welding device is moved to the starting end of the welding line by the basic work program generated through the step (S3) to recognize the improved shape of the welding site; A determination step (S5) of determining a welding bead lamination method from the improved shape recognized through the step (S4); A final program generation step (S6) of generating a final work program for controlling each drive unit to move the welding torch according to the welding bead stacking method determined through the step (S5); And a welding step (S7) for performing welding by operating the automatic welding device according to the final work program generated through the step (S6). The method relates to an automatic welding method between butt joints between unit blocks. .
주행 구동부, Z축 구동부, Y축 구동부, 회전 구동부 Traveling drive, Z-axis drive, Y-axis drive, rotary drive
Description
본 발명은 자동용접방법에 관한 것으로, 특히 선박의 건조과정에서 선체를 구성하는 단위 블록과 단위 블록의 이음부 용접을 위한 자동용접방법에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic welding method, and more particularly, to an automatic welding method for welding the joint of the unit block and the unit block constituting the hull during the construction of the ship.
일반적으로 선박을 건조하는 방법은 선체를 여러개의 단위 블록(block)으로 제작한 후, 각기 제작된 블록을 도크(Dock) 내에서 조립하는 방법이 주로 사용되고 있다. In general, a method of building a ship is mainly used to fabricate the hull into a plurality of unit blocks (block), and then to assemble each of the manufactured blocks in the dock (dock).
통상 하나의 큰 단위 블록은 여러 개의 단위 작업셀로 구성되며, 도 1에 단위 작업셀의 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 통상 하나의 단위 작업셀(A)은 주판(10)과, 주판(10) 상에 놓여진 길이방향의 종방향 보강재(Longitudinal stiffener)(20)로 이루어지며, 이러한 단위 작업셀(A)이 반복적으로 연속되어 하나의 큰 단위 블록이 이루어지게 된다. In general, one large unit block includes a plurality of unit work cells, and a perspective view showing the configuration of a unit work cell is illustrated in FIG. 1. Referring to FIG. 1, one unit work cell A is generally composed of a
도 2는 두 단위 블록의 연결시 마주하는 두 단위 작업셀의 상태를 나타낸 사시도를 도시하고 있고, 도 3은 마주하는 두 단위 작업셀의 용접부위 형상을 나타낸 사시도를 도시하고 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 단위 블록과 단위 블록의 조립(연결)시 두 단위 블록에 형성된 단위 작업셀들이 상호 마주하여 용접부위(30)가 형성되며, 이러한 용접부위(30)는 대개 맞대기 이음으로 V-그루브(groove) 형태를 가지고 있고, 작업자에 의한 수동 용접으로 단위 블록 간의 결합이 이루어지고 있다. 2 is a perspective view showing a state of two unit work cells facing each other when the two unit blocks are connected, and FIG. 3 is a perspective view showing a welded site shape of two unit work cells facing each other. 2 and 3, when assembling (connecting) the unit block and the unit block, the unit work cells formed in the two unit blocks face each other to form a
한편 본 출원인에 의해 출원되어 공개된 공개특허공보 제10-2007-0066061에는 단위 블록의 주판과 횡방향 보강재의 연결부위 및 종방향 보강재와 횡방향 보강재의 연결부위를 자동용접하기 위한 자동용접장치가 개시되어 있으며, 주판과 횡방향 보강재의 연결부위 및 종방향 보강재와 횡방향 보강재의 연결부위는 대개 필렛이음부(fillet joint)로 개시된 자동용접장치는 이러한 필렛이음부의 자동용접에 적합한 구조를 가지고 있다. On the other hand, Korean Patent Application Publication No. 10-2007-0066061 filed and filed by the present applicant has an automatic welding device for automatically welding the connection part of the main plate and the transverse reinforcement of the unit block and the connection of the longitudinal reinforcement and the transverse reinforcement The joints of the abacus and the transverse stiffeners and the joints of the longitudinal and stiffeners are usually formed as fillet joints and have a structure suitable for the automatic welding of such fillet joints. have.
도 4는 상기 자동용접장치의 구성을 나타낸 사시도를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 상기 자동용접장치는 주행바퀴를 갖는 X축 베이스구동부(41)와, 상기 X축 베이스구동부(41)의 상부에 설치되어 X축 베이스구동부(41)의 상부로 수직하게 연장되는 W축을 중심으로 회전하는 W축 회전구동부(42)와, 상기 W축 회전구동부(42)의 상부에 설치된 Y축 안내부 및 이 Y축 안내부와 결합되어 이동하는 Y축 슬라이딩구동부(43)와, 상기 Y축 슬라이딩구동부(43)의 상부에 설치된 Z축 안내부 및 이 Z축 안내부와 결합되어 이동하는 Z축 슬라이딩구동부(44)와, 상기 Z축 슬라이딩구동부(44)의 일측에 설치되며 X축 평행하게 Z축 슬라이딩구동부(44)로부터 연장되는 A축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 토치클램프(45)와, 상기 각각의 구동부 를 작동하는 미도시된 구동모터들로 구성되어 있다. 4 is a perspective view showing the configuration of the automatic welding device. Referring to FIG. 4, the automatic welding device is installed above the
그러나 상기와 같은 자동용접장치는 앞서 설명된 바와 같이 주판과 횡방향 보강재 및 종방향 보강재와 횡방향 보강재가 만나는 필렛 용접부위를 용접하기 위한 목적으로 기구부가 구성되므로, 단위 블록과 단위 블록의 연결시 마주하는 두 주판 또는 두 종방향 보강재 간의 맞대기 용접용으로는 기구부의 작동구조가 적절하지 못하여 적용이 어렵다. However, the automatic welding device as described above, since the mechanism is configured for welding the fillet welds where the abacus, the transverse reinforcement and the longitudinal reinforcement and the transverse reinforcement meet, as described above, when connecting the unit block and the unit block For butt welding between two opposite main plates or two longitudinal reinforcements, the mechanism of operation of the mechanism is not adequate and therefore difficult to apply.
보다 구체적으로, 상기 자동용접장치를 이용하여 마주하는 두 주판의 용접을 위한 수평하향 맞대기 용접은 수행할 수 있지만, 마주하는 두 종방향 보강재의 용접을 위한 수직상향 맞대기 용접의 경우, 별도의 부가축을 추가하는 것 없이는 용접을 수행할 수 없다. 또한 부가축을 추가한다면 그만큼 장치의 무게가 늘어나 현장 적용에 있어 작업자가 쉽게 다룰 수 없으므로 실현성이 떨어지게 된다. More specifically, horizontal butt welding may be performed for welding two abacus facing each other using the automatic welding device, but in the case of vertical butt welding for welding two longitudinal stiffeners facing each other, a separate additional axis may be used. Welding cannot be performed without adding. In addition, if additional shafts are added, the weight of the device increases so that it is not feasible for the operator to easily handle the field application.
다음으로 마주하는 두 주판 또는 두 종방향 보강재의 연결부위는 맞대기 이음으로 V-그루브 형태를 갖으며, 이러한 연결부위의 용접은 다층용접을 이행하여야 하지만, 상기와 같은 구조의 자동용접장치는 필렛 용접부의 싱글패스(single pass) 용접을 위한 것으로 다층용접을 이행할 수 없는 문제점이 있었다. Next, the connection parts of two opposite main plates or two longitudinal stiffeners have a V-groove shape with butt joints, and the welding of these connections should be performed by multi-layer welding. There is a problem that can not perform a multi-layer welding to a single pass welding of.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 단위 블록과 단위 블록의 연결시 마주하는 두 주판 및 두 종방향 보강재가 만나는 맞대기 이음의 V-그루브 용접을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 단위 블록간 맞대기 이음부 자동용접방법을 제공함에 있다. The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to automatically perform a V-groove welding of butt joints where two abacus and two longitudinal reinforcing members facing each other when the unit block and the unit block are connected. The present invention provides an automatic welding method of butt joints between unit blocks.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 용접선과 평행관 X축 방향으로 이동하는 주행 구동부와, 상기 주행 구동부에 수직하게 설치된 Z축 구동부와, 상기 Z축 구동부로부터 수평하게 설치된 Y축 구동부와, 상기 Y축 구동부의 끝단에 설치된 회전 구동부와, 상기 회전 구동부에 설치된 용접토치와, 상기 각각의 구동부를 작동하도록 각 구동부에 설치된 구동모듈과, 상기 구동모듈을 작동하는 제어부를 구비하는 자동용접장치를 이용하여 선체의 조립을 위한 두 단위 블록이 마주하여 형성되는 맞대기 이음의 V-그루브 용접부를 자동용접함에 있어서, The present invention to achieve the object as described above and to solve the conventional drawbacks, the present invention provides a traveling drive unit for moving in the X-axis direction of the welding line and the parallel tube, a Z-axis drive unit installed perpendicular to the traveling drive unit, and the Z A Y-axis drive unit installed horizontally from the axial drive unit, a rotary drive unit provided at the end of the Y-axis drive unit, a welding torch provided in the rotary drive unit, a drive module installed in each drive unit to operate the respective drive units, and the drive module In the automatic welding of the butt joint V-groove welding portion formed by facing two unit blocks for the assembly of the hull using an automatic welding device having a control unit for operating,
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용접선의 인식을 위해 시각센서 또는 터치센서를 사용할 것인지 선택하는 선택단계(S1); A selection step (S1) of selecting whether to use a visual sensor or a touch sensor to recognize the welding line;
론지폭과 론지높이 및 개선형상을 자동용접장치의 제어부에 입력하는 입력단P(S2); An input stage P (S2) for inputting the long width, the long height, and the improved shape to the control unit of the automatic welding device;
상기 입력단계(S2)를 통해 입력된 정보에 따라 자동용접을 수행하기 위한 기본 작업프로그램을 생성하는 기본 프로그램 생성단계(S3); A basic program generation step (S3) of generating a basic work program for performing automatic welding according to the information input through the input step (S2);
상기 단계(S3)를 통해 생성된 작업프로그램에 의하여 자동용접장치가 용접선의 시종단부로 이동하여 용접부위 개선형상을 인식하는 인식단계(S4); Recognition step (S4) of the automatic welding device is moved to the starting end of the welding line by the work program generated through the step (S3) to recognize the improved shape of the welding site;
상기 단계(S4)를 통해 인식된 개선형상으로부터 용접비드 적층 방법을 결정하는 결정단계(S5); A determination step (S5) of determining a welding bead lamination method from the improved shape recognized through the step (S4);
상기 단계(S5)를 통해 결정된 용접비드 적층 방법에 따라 용접토치가 이동하도록 각 구동부의 구동모듈을 제어하는 최종 작업프로그램을 생성하는 최종 프로그램 생성단계(S6); 및 A final program generation step (S6) of generating a final work program for controlling the drive module of each drive unit to move the welding torch according to the welding bead stacking method determined through the step (S5); And
상기 단계(S6)를 거쳐 생성된 최종 작업프로그램에 따라 자동용접장치를 작동시켜 용접을 수행하는 용접단계(S7);로 이루어진 단위 블록간 맞대기 이음부 자동용접방법을 특징으로 한다. The welding step (S7) for performing welding by operating the automatic welding device according to the final work program generated through the step (S6); characterized in that the automatic welding method between the butt joints consisting of unit blocks.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 자동용접방법은 단위 블록과 단위 블록을 연결할 때 마주하는 두 주판에 의해 형성되는 수평 맞대기 이음부와 마주하는 두 종방향 보강재에 의해 형성된 수직 맞대기 이음부의 용접을 기존의 수동용접에서 탈피하여 자동용접이 가능하게 함으로써 생산성을 높일 수 있게 하는 효과가 있다. The automatic welding method of the present invention having the features as described above is conventional welding of the vertical butt joint formed by two longitudinal stiffeners facing the horizontal butt joint formed by the two main plates facing each other when connecting the unit block and the unit block By eliminating the manual welding of the automatic welding it is possible to increase the productivity.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동용접장치의 사시도를 도시하고 있고, 도 6은 본 발명에 따른 자동용접장치가 맞대기 이음부 상에 놓여진 상태도를 도시하고 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동용접장치(100)는 주행 구동부(110)와, Z축 구동부(120)와, Y축 구동부(130)와, 회전 구동부(140)와, 용접토치(150)와, 구동모듈(161,162,163,164)과, 제어부(170)로 구성된다. 이러한 자동용접장치(100)는 선체의 구성을 위한 단위 블록과 단위 블록의 조립시 마주하는 두 주판에 의해 형성되는 수평 맞대기 이음부(W1)와, 마주하는 두 종방향 보강재에 의해 형성되는 수직 맞대기 이음부(W2)의 용접을 자동으로 수행하도록 한 것으로, 이하 각각의 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다. Figure 5 shows a perspective view of the automatic welding device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 6 shows a state diagram placed on the butt joint the automatic welding device according to the present invention. 5 and 6, the
상기 주행 구동부(110)는 마주하는 두 주판에 의해 형성되는 수평 맞대기 이음부(W1)의 용접선과 평행한 X축 방향으로 자동용접장치(100)를 이동시키는 것으 로, 주행을 위한 다수개의 주행바퀴(111)가 하단부에 구비되어 있다. 또한 주행 구동부(110)의 내부에는 주행바퀴(111)의 회전을 위한 구동모듈(161)로서 모터가 구비되어 있으며, 이러한 모터를 이용하여 주행바퀴(111)를 회전시키기 위한 기구적 구성은 특별한 기술적 사항이 요구되지 않는 널이 알려진 기술이므로 그 도시 및 설명은 생략한다. The
상기 Z축 구동부(120)는 마주하는 두 종방향 보강재에 의해 형성되는 수직 맞대기 이음부(W2)의 용접선과 평행한 Z축 방향으로 용접토치(150)를 이동시키는 것으로, 상기 주행 구동부(110)의 상부에서 수직하게 설치되어 있다. The Z-
상기 Y축 구동부(130)는 X축 직교하는 방향으로 수평하게 연장되는 Y축 방향으로 용접토치(150)를 이동시키기 위한 것으로, Z축 구동부(120)로부터 주행 구동부(110)의 측면방향으로 수평하게 연장되도록 설치된다. 이러한 Y축 구동부(130)는 Z축 구동부(120)의 작동에 의하여 Z축 방향으로 이동하게 되며, Y축 구동부(130)의 자체 구동으로 용접토치(150)를 Y축 방향으로 이동시키게 된다. The Y-
상기 회전 구동부(140)는 용접토치(150)를 회전시키는 것으로, Y축 구동부(130)의 끝단에 설치되며, Y축 구동부(130)로부터 Y축과 평행하게 연장되는 A축을 중심으로 회전하도록 구성된다. The
상기 용접토치(150)는 회전 구동부(140)에 설치되어 실제용접을 수행하도록 구성되며, 용접토치(150)의 주변에는 용접부위 정보 검출을 위한 시각센서(180)가 설치되어 있다. 또한 시각센서(180)와 마찬가지로 용접부위 정보 검출을 위해 용접 와이어의 미소 전류 흐름을 감지하여 와이어가 부재에 닿았을 경우 시스템의 좌표 값을 얻어서 부재 정보를 검출하는 터치센서(190)가 별도로 구비되어 있다. The
상기 구동모듈(161,162,163,164)은 주행 구동부(110)와, Z축 구동부(120)와, Y축 구동부(130)와, 회전 구동부(140)의 작동을 위한 것으로, 주행 구동부(110)와 회전 구동부(140)의 경우, 바퀴와 회전 구동부(140)의 회전을 위한 모터가 구동모듈(161,164)로서 제공될 수 있으며, 주행 구동부(110)와 Y축 구동부(130)의 경우 랙-피니언 구동방식 또는 볼스크류 구동방식의 구동모듈(162,163)이 제공될 수 있다. 이처럼 각각의 구동부(110,120,130,140)를 작동하기 위한 구동모듈(161,162,163,164)의 경우, 설계자의 선택에 따라 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 앞서 예로서 설명된 모터나 랙-피니언 그리고 볼스크류를 이용하는 구동방식의 경우 이미 널리 사용되고 있는 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다. The
상기 제어부(170)는 작업자에 의해 입력되는 용접부의 정보 및 시각센서(180)나 터치센서(190)로부터 검출되는 용접부위 정보에 따라 자동용접장치의 제어를 위한 프로그램을 생성하고, 생성된 프로그램에 따라 각각의 구동부(110,120,130,140)를 제어하게 된다. The
도면 중 미설명 부호 200은 용접기이다.
상기와 같이 구성된 자동용접장치(100)를 이용하여 단위 블록간 맞대기 이음부의 용접방법을 설명한다. The welding method of the butt joints between the unit blocks using the
도 7은 본 발명에 따른 용접방법의 공정순서를 나타낸 순서도를 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 자동용접방법은 용접선의 인식을 위해 시각센 서(180) 또는 터치센서(190)를 사용할 것인지 선택하는 선택단계(S1)와, 론지폭과 론지높이 및 개선형상을 자동용접장치(100)의 제어부(170)에 입력하는 입력단계(S2)와, 상기 입력단계(S2)를 통해 입력된 정보에 따라 자동용접을 수행하기 위한 기본 작업프로그램을 생성하는 기본 프로그램 생성단계(S3)와, 상기 단계(S3)를 통해 생성된 작업프로그램에 의하여 자동용접장치(100)가 용접선의 시종단부로 이동하여 용접부위 개선형상을 인식하는 인식단계(S4)와, 상기 단계(S4)를 통해 인식된 개선형상으로부터 용접비드 적층 방법을 결정하는 결정단계(S5)와, 상기 단계(S5)를 통해 결정된 용접비드 적층 방법에 따라 용접토치(150)가 이동하도록 각 구동부를 제어하는 최종 작업프로그램을 생성하는 최종 프로그램 생성단계(S6)와, 상기 단계(S6)를 거쳐 생성된 최종 작업프로그램에 따라 자동용접장치(100)를 작동시켜 용접을 수행하는 용접단계(S7)로 이루어진다. Figure 7 shows a flow chart showing the process sequence of the welding method according to the present invention. Referring to FIG. 7, the automatic welding method of the present invention includes a selection step S1 of selecting whether to use the
상기 선택단계(S1)는 용접선의 추적을 위한 센서를 작업자가 선택하여 사용할 수 있도록 하는 것으로, 용접토치(150)와 함께 설치된 시각센서(180) 또는 별도로 마련된 터치센서(190) 중 어느 한 센서를 이용하여 용접선을 추적할 것인지 선택하는 단계이다. The selection step (S1) is to enable the operator to select a sensor for tracking the welding line, the sensor of any one of the
한편 상기 시각센서(180)를 이용하여 용접선을 추적하기 위해서는 반드시 용접진행방향을 기준으로 시각센서(180)가 용접토치(150)의 전단에 위치해야만 하며, 이처럼 시각센서(180)를 용접선의 방향으로 맞추기 위해 부가적인 축을 사용하지 않고 용접토치(150) 보다 선행하여 용접선을 인식하기 위해서는 용접토치(150)의 일측에 설치된 시각센서(180)가 용접토치(150)에 선행하여 용접선을 따라 이동하도 록 용접방향을 어느 한 방향으로 일정하게 유지시켜주게 된다. 보다 명확한 설명을 위하여 도 8을 참조하여 설명하도록 한다. Meanwhile, in order to track the welding line using the
도 8은 시각센서가 용접토치의 좌측에 설치되었을 때 용접방향을 나타낸 예시도를 도시하고 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 시각센서(180)가 도면상 용접토치(150)의 좌측에 설치된 상태에서 자동용접장치(100)가 수평 맞대기 이음부(W1)를 용접할 경우에는 도면 상 우에서 좌로 용접방향을 유지하고, 수직 맞대기 이음부(W2)를 용접할 경우에는 도면상 아래에서 위쪽으로 용접방향을 유지함으로써 별도의 부가적인 축을 사용하지 않고도 시각센서(180)가 용접선 상에 위치하도록 하여 용접선을 추적할 수 있게 된다. 여기서 시각센서(180)를 이용한 용접선 추적방법은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 8 shows an exemplary view showing a welding direction when the visual sensor is installed on the left side of the welding torch. As shown in FIG. 8, when the
도 9는 터치센서를 이용한 용접선의 추적방법을 설명하기 위한 예시도를 도시하고 있다. 도 9를 참조하면, 터치센서(190)를 이용하여 용접 그루브에 이웃한 모재의 두 점 P1(y1,z1)과 P2(y2,z2)를 찾으면 아래의 직선의 방정식(식1)을 이용하여 직선(L1)을 구할 수 있고, 이와 마찬가지고 용접 그루브 상의 두 점 P3와 P4를 찾으면 P3와 P4를 지나는 직선(L2)을 구할 수 있으며, 직선(L1)으로부터 부재 두께(T)를 이용하면 직선(L3)을 구할 수 있다. 그리고 용접 그루브 상의 또 다른 두 점 P5와 P6를 찾아 직선(L4)을 구하고, 용접 그루브 상의 이웃한 모재의 두 점 P7과 P8을 찾아 직선(L5)을 구하게 된다. 이처럼 구해진 직선들 중 이웃하는 두 직선(L1,L2)(L2,L3)(L3,L4)(L4,L5)이 교차되는 점(S1,S2,S3,S4)을 구하게 되며, 구해진 점의 좌표를 이용하여 개선형상의 인식 및 용접선의 추적이 가능하게 된다. 9 illustrates an exemplary view for explaining a method of tracking a weld line using a touch sensor. Referring to FIG. 9, when the two points P1 (y1, z1) and P2 (y2, z2) of the base material adjacent to the welding groove are found using the
상기 입력단계(S2)는 론지폭과 론지높이 및 개선형상 등의 정보를 작업자가 제어부(170)에 입력하는 단계이다. The input step (S2) is a step in which the operator inputs the information such as the long paper width, the long paper height and the improved shape to the
상기 기본 프로그램 생성단계(S3)는 용접토치(150)가 용접부위를 따라 이동할 수 있도록 기본 작업프로그램을 생성하는 단계로서, 입력단계(S2)에서 입력된 론지폭과 론지높이 및 개선형상의 정보로부터 용접토치(150)가 지나갈 궤적정보를 생성하고, 이러한 궤적정보에 따라 용접토치(150)를 움직일 수 있도록 각각의 구동부(110,120,130,140)를 제어하는 기본 작업프로그램을 생생하게 된다. The basic program generating step (S3) is a step of generating a basic work program so that the
상기 인식단계(S4)는 기본 프로그램 생성단계(S3)에서 생성된 기본 작업프로그램에 의하여 자동용접장치(100)가 용접선의 시종단부로 이동하여 용접부위 개선형상을 인식하는 단계이다. 이때 개선형상의 인식을 위하여 앞서 선택된 시각센서(180)나 터치센서(190)가 사용되며, 상기 시각센서(180)를 이용한 개선형상의 인식은 이미 일반적으로 사용되고 있는 기술이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 터치센서(190)를 이용한 개선형상의 인식방법은 앞서 설명되어 있으므로 생략한다. The recognition step (S4) is a step in which the
상기 결정단계(S5)는 인식된 개선형상으로부터 용접비드 적층 방법을 결정하는 단계이다. 실제 현장에서는 그루브의 갭이 항상 일정하지 않으므로, 그루브 갭의 크기에 따라 용접비드 적층 방법을 적절히 선택해 주어여야만 하며, 이를 위하여 그루브의 갭 크기(D)에 따라 2단 또는 3단의 용접비드를 형성하도록 작성된 용 접패턴들을 제어부(170)에 기입력해 놓고, 인식단계(S4)로부터 인식되는 개선형상의 그루브 갭 크기에 따라 적절한 용접패턴을 선택하여 용접비드 적층 방법을 결정하는 단계이다. 일예로 도 10 및 도 11에는 그루브 갭의 크기에 따른 서로 다르게 용접비드를 형성하는 용접패턴이 도시되어 있으며, 그루브 갭의 크기(D)가 20보다 크고 40보다 작다면 도 10의 용접패턴을 선택하고, 그루브 갭의 크기(D)가 40보다 크고 60보다 작다면 도 11의 용접패턴을 선택하게 된다. The determination step (S5) is a step of determining the weld bead stacking method from the recognized improved shape. Since the gap of the groove is not always constant in the actual field, the welding bead stacking method should be appropriately selected according to the size of the groove gap, and for this purpose, the welding bead of 2 or 3 stages may be selected according to the gap size (D) of the groove. The welding patterns prepared to be formed are previously input to the
상기 최종 프로그램 생성단계(S6)는 기본 프로그램 생성단계(S3)에서 생성된 기본 작업프로그램에서 용접토치(150)의 이동경로를 보다 세분화하는 단계로서, 앞선 결정단계(S5)에서 선택된 용접패턴에 따라 용접토치(150)가 이동하며 용접을 수행할 수 있도록 각각의 구동부(110,120,130,140)를 제어하는 최종 작업프로그램을 생성하는 단계이다. The final program generation step (S6) is to further subdivide the movement path of the
상기 용접단계(S7)는 생성된 최종 작업프로그램에 따라 자동용접장치(100)를 작동하여 단위 블록간 맞대기 이음부의 용접을 수행하는 단계이다. The welding step S7 is a step of welding the butt joints between unit blocks by operating the
도 12는 생성된 최종 작업프로그램에 따라 주판간 수평 맞대기 이음부를 용접하는 상태를 나타낸 상태도를 도시하고 있다. 도 12를 참조하면, 종방향 보강재(20)와 주판(10)이 만나는 모서리로부터 용접이 시작되어 반대편까지 주판(10)을 따라 용접을 수행하게 되는데, 이처럼 용접토치(150)가 X축을 따라 직선으로 움직이기 위해 용접토치(150)는 A축을 중심으로 한 회전과 함께 Z축의 이송이 동시에 연동하여 이루어지게 된다. 또한 이웃하는 두 종방향 보강재 간의 폭이 블록마다 다르기 때문에 자동용접장치(100)의 작업반경을 넘을 경우에는 자동용접장치(100) 의 주행 구동부(110)가 작동하여 자동용접장치(100) 전체를 X축 방향으로 이동시키며 용접을 수행하게 된다. FIG. 12 shows a state diagram showing a state in which the horizontal butt joints between the main plates are welded according to the generated final work program. Referring to FIG. 12, welding starts from an edge where the longitudinal reinforcing
도 13은 생성된 최종 작업프로그램에 따라 종방형 보강재간 맞대기 이음부를 용접하는 상태를 나타낸 상태도를 도시하고 있다. 도 13을 참조하면, 종방향 보강재(20)와 주판(10)이 만나는 모서리로부터 용접이 시작되어 종방향 보강재(20)의 상단부로 종방향 보강재를 따라 용접을 수행하게 되는데, 이처럼 용접토치(150)가 Z축을 따라 직선으로 움직이기 위해 용접토치(150)는 A축을 중심으로 한 회전과 함께 X축 및 Z축의 이송이 동시에 연동하여 이루어지게 된다. Figure 13 shows a state diagram showing a state of welding the butt joints between the longitudinal stiffeners in accordance with the final work program generated. Referring to FIG. 13, welding starts from an edge where the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
도 1 은 단위 작업셀의 구성을 나타낸 사시도, 1 is a perspective view showing the configuration of a unit work cell;
도 2 는 두 단위 블록의 연결시 마주하는 두 단위 작업셀의 상태를 나타낸 사시도, 2 is a perspective view showing a state of two unit work cells facing each other when connecting two unit blocks;
도 3 은 마주하는 두 단위 작업셀의 용접부위 형상을 나타낸 사시도, 3 is a perspective view showing the shape of a welded portion of two unit work cells facing each other,
도 4 는 종래 자동용접장치의 구성을 나타낸 사시도, Figure 4 is a perspective view showing the configuration of a conventional automatic welding device,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동용접장치의 사시도, 5 is a perspective view of an automatic welding device according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6 은 본 발명에 따른 자동용접장치가 맞대기 이음부 상에 놓여진 상태도, 6 is a state in which the automatic welding device according to the invention placed on the butt joint,
도 7 은 본 발명에 따른 용접방법의 공정순서를 나타낸 순서도, 7 is a flowchart showing a process sequence of a welding method according to the present invention;
도 8 은 시각센서가 용접토치의 좌측에 설치되었을 때 용접방향을 나타낸 예시도, 8 is an exemplary view showing a welding direction when the visual sensor is installed on the left side of the welding torch;
도 9 는 터치센서를 이용한 용접선의 추적방법을 설명하기 위한 예시도, 9 is an exemplary view for explaining a method of tracking a welding line using a touch sensor;
도 10 및 도 11은 용접부 그루브 갭의 크기에 따른 용접비드 형성방법을 나타낸 예시도, 10 and 11 are exemplary views showing a welding bead forming method according to the size of the weld groove gap,
도 12 는 생성된 최종 작업프로그램에 따라 주판간 수평 맞대기 이음부를 용접하는 상태를 나타낸 상태도, 12 is a state diagram showing a state of welding the horizontal butt joint between the abacus according to the generated final work program,
도 13 은 생성된 최종 작업프로그램에 따라 종방형 보강재간 맞대기 이음부를 용접하는 상태를 나타낸 상태도. Figure 13 is a state diagram showing a state of welding the butt joints between the longitudinal stiffeners in accordance with the final work program generated.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
(110) : 주행 구동부 (120) : Z축 구동부 110: drive driving unit (120): Z-axis driving unit
(130) : Y축 구동부 (140) : 회전 구동부 130: Y-axis drive unit 140: rotation drive unit
(150) : 용접토치 150: welding torch
(161)(162)(163)(164) : 구동모듈 (161) (162) (163) (164): Drive module
(170) : 제어부 170: control unit
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Families Citing this family (8)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100494026B1 (en) | 2002-12-24 | 2005-06-10 | 대우조선해양 주식회사 | Auto Welding M/C |
KR100614298B1 (en) * | 2002-12-24 | 2006-08-21 | 대우조선해양 주식회사 | Auto Welding M/C |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100494026B1 (en) | 2002-12-24 | 2005-06-10 | 대우조선해양 주식회사 | Auto Welding M/C |
KR100614298B1 (en) * | 2002-12-24 | 2006-08-21 | 대우조선해양 주식회사 | Auto Welding M/C |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106271278A (en) * | 2016-09-19 | 2017-01-04 | 南昌大学 | A kind of method of 90 ° of broken line angle welding junction recognitions |
CN106271278B (en) * | 2016-09-19 | 2017-11-28 | 南昌大学 | A kind of method of 90 ° of broken lines angle welding junction recognition |
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