KR101195281B1

KR101195281B1 - twin torch apparatus

Info

Publication number: KR101195281B1
Application number: KR1020060095937A
Authority: KR
Inventors: 정창욱; 전득재; 한봉철
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2012-10-26
Also published as: KR20080030183A

Abstract

본 발명은 트윈 토치장치에 관한 것으로, 그 목적은 하나의 용접로봇에 2개의 용접토치가 설치되되, 어느 한 개의 토치를 회전가능하게 구성함으로써, 2개의 용접토치를 이용해 소부재를 신속하게 용접할 수 있도록 함과 더불어 터치 센싱기능도 활용할 수 있게 하는 트윈 토치장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 회전구동부가 구비되어 용접로봇의 핸드부에 장착되는 토치본체; 상기 토치본체의 일측면으로 돌출되어 외측방향으로 연장되는 고정축; 상기 토치본체의 타측면으로 돌출되어 외측방향으로 연장되며, 상기 회전구동부와 연결되어 소정의 각도로 회전하는 회전축; 상기 고정축에 설치되어 용접부재의 일면에 대한 필렛 용접을 수행하는 제1 용접토치; 및 상기 회전축에 설치되어 용접부재의 타면에 대한 필렛 용접을 수행함과 더불어 제1 용접토치에 의한 터치 센싱공정시에는 회전축의 회전에 의해 용접부재로부터 멀어지는 제2 용접토치;를 구비하는 트윈 토치장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다. The present invention relates to a twin torch device, the object of which is that two welding torch is installed in one welding robot, by configuring any one torch rotatable, it is possible to quickly weld the small member using two welding torch. In addition to this, it provides a twin torch device that can utilize touch sensing function. The present invention for this purpose is provided with a torch body mounted on the hand portion of the welding robot is provided with a rotary drive; A fixed shaft protruding to one side of the torch body and extending outwardly; A rotating shaft which protrudes to the other side of the torch body and extends outwardly and is connected to the rotary driving unit to rotate at a predetermined angle; A first welding torch installed on the fixed shaft to perform fillet welding on one surface of the welding member; And a second welding torch installed on the rotating shaft to perform fillet welding on the other surface of the welding member and away from the welding member by the rotation of the rotating shaft during the touch sensing process by the first welding torch. The technical point is about.

토치본체, 고정축, 회전축, 터치 센싱 Torch body, fixed shaft, rotary shaft, touch sensing

Description

Twin torch apparatus

도 1 은 본 발명에 따른 트윈 토치장치가 설치된 갠트리형 용접장치의 정면도, 1 is a front view of a gantry welding device equipped with a twin torch device according to the present invention,

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트윈 토치장치의 정면도, 2 is a front view of a twin torch device according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트윈 토치장치의 평면도, 3 is a plan view of a twin torch device according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4 는 제2 용접토치가 회전되었을 때의 상태를 나타낸 트윈 토치장치의 정면도. 4 is a front view of the twin torch device showing a state when the second welding torch is rotated.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(100) : 토치장치　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (110) : 토치본체 (100): torch device (110): torch body

(120) : 고정축　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (130) : 회전축 (120): fixed shaft) (130): rotating shaft

(140) : 제1 용접토치　　　　　　　　　　　　　　　　 (150) : 제2 용접토치 140: first welding torch 150 150: second welding torch

(160) : 회전구동부　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (161) : 구동모터 (160): rotary drive part (161): drive motor

(162) : 피니언기어　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (163) : 랙기어 (162): Pinion Gear (163): Rack Gear

(164) : 레버 164: lever

본 발명은 토치장치에 관한 것으로, 특히 두개의 토치가 대칭되는 구조로 배치되어 판넬상에 수직하게 설치되는 보강재의 양측에서 동시에 팔렛용접을 수행할 수 있도록 함과 더불어 터치 센싱작업이 가능하도록 두 토치들 중 어느 하나의 토치가 회전 가능하게 구성된 트윈 토치장치에 관한 것이다. The present invention relates to a torch device, and in particular, two torches are arranged in a symmetrical structure so that both torches can be simultaneously performed on both sides of the reinforcement vertically installed on the panel, and the two torches can be touch-sensitive. The torch of any one of them relates to a twin torch device configured to be rotatable.

일반적으로 대형선박은 수많은 부재들이 결합되어 이루어지므로, 대형선박을 건조할 경우에는 효율적인 작업을 위하여 선박을 여러개의 블록으로 나누어 각각 제작한 뒤, 도크(dock) 안에서 탑재 및 조립하여 한척의 선박을 건조하게 된다. 이때 상기 각각의 블록이 제조되는 공정을 살펴보면, 블록을 구성하는 각각의 부재를 선체의 해당부위에 따라 적절한 모양으로 절단 및 성형하여 판형부재 및 소부재를 준비하고, 이처럼 준비된 판형부재와 소부재들을 소조립하여 작은 단위의 구조물을 제작하며, 소조립된 구조물 여러개를 중조립하여 보다 큰 구조물을 형성한 다음, 중조립된 구조물을 여러개 용접하여 결합하는 대조립단계를 거침으로써 하나의 블록을 제작하게 된다. In general, large ships are made by combining a number of members.In the case of building large ships, ships are divided into several blocks for efficient operation, and each ship is mounted and assembled in a dock to build a single ship. Done. At this time, looking at the process of manufacturing each block, by cutting and shaping each member constituting the block in the appropriate shape according to the corresponding portion of the hull to prepare a plate-like member and small members, and thus prepared plate-like member and small members Small assemblies are fabricated to make a small unit, and the small assembled structures are heavy assembled to form a larger structure, and then a single block is manufactured by performing a contrasting step of welding and combining several heavy assembled structures. do.

한편 상기 소조립공정에서 하나의 판형부재에는 많은 수의 소부재들이 결합되어 판형부재의 강도를 보강하게 되며, 이때 각각의 소부재들은 필렛용접을 통해 판형부재에 용접결합된다. 한편 상기와 같은 소조립공정의 작업성 및 생산성의 향상을 위하여 갠트리형 용접장치를 이용하여 소부재들을 판형부재에 용접하고 있다. On the other hand, in the small assembly process, a large number of small members are coupled to one plate member to reinforce the strength of the plate member, and each of the small members is welded to the plate member through fillet welding. Meanwhile, in order to improve the workability and productivity of the small assembly process as described above, the small members are welded to the plate member using a gantry welding apparatus.

그러나 통상적으로 갠트리 용접장치에는 하나의 용접로봇만이 설치되어 필렛 용접을 수행하게 되므로, 소부재의 양쪽면을 용접하기 위해서는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있고, 이를 해결하기 위하여 하나의 용접로봇에 2개의 용접토치를 설치할 경우에는 자동용접공정에 있어서 용접 와이어를 용접부재에 접속시켜 그 위치를 검출하는 터치 센싱기능을 활용할 수 없는 문제점이 있으며, 2개의 용접로봇을 갠트리 용접장치에 설치할 경우에는 설비비가 증가함과 더불어 2개의 로봇을 동시에 제어하는데 많은 어려움이 따르는 문제점이 있었다. However, in general, since only one welding robot is installed in the gantry welding device to perform fillet welding, there is a problem in that it takes a lot of time to weld both sides of the small member. In the case of installing two welding torches, there is a problem in that the touch sensing function of detecting the position by connecting the welding wire to the welding member in the automatic welding process cannot be utilized. In addition to the increase, there was a problem that many difficulties in controlling two robots at the same time.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 용접로봇에 2개의 용접토치가 설치되되, 어느 한개의 토치를 회전가능하게 구성함으로써, 2개의 용접토치를 이용해 소부재를 신속하게 용접할 수 있도록 함과 더불어 터치 센싱기능도 활용할 수 있게 하는 트윈 토치장치를 제공함에 있다. The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to install two welding torches in one welding robot, by configuring any one torch rotatable, by using two welding torch element It provides a twin torch device that makes it possible to quickly weld and to utilize the touch sensing function.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 회전구동부가 구비되어 용접로봇의 핸드부에 장착되는 토치본체; The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional drawbacks is provided with a torch main body is provided with a rotary driving unit mounted on the hand of the welding robot;

상기 토치본체의 일측면으로 돌출되어 외측방향으로 연장되는 고정축; A fixed shaft protruding to one side of the torch body and extending outwardly;

상기 토치본체의 타측면으로 돌출되어 외측방향으로 연장되며, 상기 회전구 동부와 연결되어 소정의 각도로 회전하는 회전축; A rotation shaft which protrudes to the other side of the torch body and extends outward and is connected to the eastern part of the torch to rotate at a predetermined angle;

상기 고정축에 설치되어 용접부재의 일면에 대한 필렛 용접을 수행하는 제1 용접토치; 및 A first welding torch installed on the fixed shaft to perform fillet welding on one surface of the welding member; And

상기 회전축에 설치되어 용접부재의 타면에 대한 필렛 용접을 수행함과 더불어 제1 용접토치에 의한 터치 센싱공정시에는 회전축의 회전에 의해 용접부재로부터 멀어지는 제2 용접토치;를 구비하는 트윈 토치장치를 특징으로 한다. And a second welding torch installed on the rotating shaft to perform fillet welding on the other surface of the welding member, and a second welding torch away from the welding member by the rotation of the rotating shaft in the touch sensing process by the first welding torch. It is done.

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 1은 본 발명에 따른 트윈 토치장치가 설치된 갠트리형 용접장치의 정면도를 도시하고 있고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트윈 토치장치의 정면도를 도시하고 있으며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트윈 토치장치의 평면도를 도시하고 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트윈 토치장치(100)는 토치본체(110)와, 고정축(120)과, 회전축(130)과, 제1 용접토치(140)와, 제2 용접토치(150)로 구성된다. 이러한 트윈 토치장치(100)는 하나의 용접로봇(20)에 두개의 용접토치가 설치되되, 어느 하나의 용접토치가 회전가능하게 구성되어 터치 센싱이 요구될 경우 하나의 용접토치가 회전됨으로서 종래의 단점을 보완하도록 구성된 것으로, 각각의 구성요소에 대해 구체적 으로 설명하면 다음과 같다. 1 illustrates a front view of a gantry welding device having a twin torch device according to the present invention, FIG. 2 illustrates a front view of a twin torch device according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. A plan view of a twin torch device according to a preferred embodiment is shown. 1 to 3, a twin torch device 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a torch body 110, a fixed shaft 120, a rotation shaft 130, and a first welding torch 140. ) And a second welding torch 150. The twin torch device 100 is provided with two welding torches in one welding robot 20, any one welding torch is configured to be rotatable, so that a single welding torch is rotated when touch sensing is required. It is configured to compensate for the shortcomings, and each component is described in detail as follows.

상기 갠트리형 용접장치(10)는 주지된 바와 같이, 지면에 설치된 한쌍의 평행한 레일(11,12)을 따라 주행하며 용접작업을 수행하는 것으로, 한쌍의 레일(11,12) 상에 각각 설치되어 이동하는 지지각(13,14)과, 상기 지지각(13,14)을 상호 연결하며 용접로봇(20)을 지지하는 거더(15)로 구성된다. As is well known, the gantry welding device 10 travels along a pair of parallel rails 11 and 12 installed on the ground to perform welding, and is installed on the pair of rails 11 and 12, respectively. It consists of a girder 15 for supporting the welding robot 20 and interconnecting the support angle (13,14) and the support angle (13,14).

상기 토치본체(110)는 용접로봇(20)의 핸드부에 장착되는 것으로, 하우징(111)의 내부에 회전구동부(160)가 구비된 것으로 구성된다. 여기서 상기 회전구동부(160)는 토치본체(110)의 측면으로 돌출되는 회전축(130)의 회전을 위한 동력을 제공하는 것으로,구동모터(161)와, 상기 구동모터(161)의 회전축에 설치되어 회전하는 피니언기어(162)와, 상기 피니언기어(162)와 치합되어 이동하는 랙기어(163)와, 상기 이동하는 랙기어(163)와 접촉하여 위치가 변동되도록 회전축(130)의 끝단에 돌출되게 설치된 레버(164)로 구성된다. The torch body 110 is mounted on the hand part of the welding robot 20, and is configured to include a rotation driving part 160 inside the housing 111. The rotary drive unit 160 is to provide power for the rotation of the rotary shaft 130 protruding to the side of the torch body 110, the drive motor 161 and the drive shaft 161 is provided on the rotary shaft The pinion gear 162 is rotated, the rack gear 163 meshing with the pinion gear 162 and the rack gear 163 move in contact with the moving rack gear 163 to protrude at the end of the rotating shaft 130 so that the position is changed. It is composed of a lever 164 is installed.

상기 고정축(120)은 토치본체(110)의 일측면으로 돌출되게 설치되어 제1 용접토치(140)를 지지하도록 구성된다. 한편 상기 고정축(120)에는 상호 일정한 간격을 갖는 다수개의 체결공(121)이 형성되어 있어 용접부재(S)의 두께에 따라 제1 용접토치(140)가 고정될 체결공(121)을 선택한 뒤, 볼트(B)를 체결공(121)에 체결함으로써 제1 용접토치(140)를 고정축(120)에 고정하게 된다. The fixed shaft 120 is installed to protrude to one side of the torch body 110 is configured to support the first welding torch 140. On the other hand, the fixing shaft 120 is formed with a plurality of fastening holes 121 having a predetermined interval from each other to select the fastening hole 121 to be fixed to the first welding torch 140 according to the thickness of the welding member (S). Thereafter, the first welding torch 140 is fixed to the fixed shaft 120 by fastening the bolt B to the fastening hole 121.

상기 회전축(130)은 토치본체(110)의 타측면으로 돌출됨과 더불어 회전가능하게 설치되어 제2 용접토치(150)를 지지하도록 구성된다. 이때 토치본체(110)의 내측에 위치하는 회전축(130)의 끝단에는 레버(164)가 일체형으로 형성되어 이동하 는 랙기어(163)가 레버(164)를 이동시키는 것에 의해 회전하게 된다. 또한 상기 회전축(130)에는 고정축(120)과 마찬가지로 다수개의 체결공(131)이 구비되어 있어 용접부재(S)의 두께에 따라 제2 용접토치(150)의 위치를 조절할 수 있도록 구성된다. The rotation shaft 130 protrudes to the other side of the torch body 110 and is rotatably installed to support the second welding torch 150. At this time, the lever 164 is integrally formed at the end of the rotating shaft 130 located inside the torch body 110 to move the rack gear 163 by moving the lever 164. In addition, the rotating shaft 130 is provided with a plurality of fastening holes 131, similar to the fixed shaft 120, and is configured to adjust the position of the second welding torch 150 according to the thickness of the welding member S.

상기 제1 용접토치(140)는 고정축(120)에 설치되어 용접부재(S)의 일면에 대한 필렛용접을 수행하도록 구성된다. The first welding torch 140 is installed on the fixed shaft 120 is configured to perform fillet welding on one surface of the welding member (S).

상기 제2 용접토치(150)는 회전축(130)에 설치되어 용접부재(S)의 타면에 대한 필렛용접을 수행하도록 구성된다. 바람직하게는 제1 용접토치(140)와 제2 용접토치(150)를 상호 대칭구조를 갖도록 설치된다. The second welding torch 150 is installed on the rotating shaft 130 is configured to perform a fillet welding on the other surface of the welding member (S). Preferably, the first welding torch 140 and the second welding torch 150 are installed to have a symmetrical structure.

상기와 같이 구성된 트윈 토치장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the twin torch device configured as described above are as follows.

도 4는 제2 용접토치가 회전되었을 때의 상태를 나타낸 트윈 토치장치의 정면도를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 제1,2 용접토치(140,150)가 설치된 토치본체(110)를 용접로봇(20)의 핸드부에 장착하고, 용접될 용접부재(S)의 두께를 고려하여 제1,2 용접토치(140,150)의 사이거리를 조정한다. 이때 고정축(120)과 회전축(130)에 형성된 다수개의 체결공(121,131)들 중 용접부재(S)의 두께에 따라 선택된 체결공(121,131)에 볼트를 체결함으로써 제1,2 용접토치(140,150)를 해당위치에 고정하게 된다. 4 shows a front view of the twin torch device showing the state when the second welding torch is rotated. Referring to FIG. 4, the torch main body 110 in which the first and second welding torches 140 and 150 are installed is mounted on the hand part of the welding robot 20, and considering the thickness of the welding member S to be welded, 2 Adjust the distance between the welding torch (140, 150). At this time, the first and second welding torches 140 and 150 by fastening bolts to the fastening holes 121 and 131 selected according to the thickness of the welding member S among the plurality of fastening holes 121 and 131 formed in the fixed shaft 120 and the rotating shaft 130. ) Will be fixed in place.

상기와 같이 설치가 완료되면, 갠트리형 용접장치(10)의 이동 및 용접로봇(20)의 작동에 의해 제1,2 용접토치(140,150)가 용접위치로 이동하여 용접작업을 수행하게 되며, 이러한 용접작업 중 용접위치 검출을 위한 터치 센싱이 요구되면, 회전구동부(160)가 작동하여 회전축(130)을 회전시킴으로써, 제2 용접토치(150)를 용접위치로부터 이탈시키게 된다. 보다 구체적으로 설명하면, 구동모터(161)가 작동하여 피니언기어(162)를 회전시키게 되고, 이때 피니언기어(162)와 치합된 랙기어(163)가 하향 이동하여 레버(164)를 밀어내게 되며, 레버(164)의 이동에 의해 회전축(130)이 회전됨으로써 제2 용접토치(150)가 들어올려져 용접위치로부터 멀어지게 된다. 따라서 터치 센싱은 용접위치에 있는 제1 용접토치(140)에 의해 이루어지게 된다. When the installation is completed as described above, by the movement of the gantry-type welding device 10 and the operation of the welding robot 20, the first and second welding torch (140, 150) is moved to the welding position to perform a welding operation, such If touch sensing is required to detect the welding position during the welding operation, the rotation driving unit 160 operates to rotate the rotating shaft 130, thereby disengaging the second welding torch 150 from the welding position. In more detail, the drive motor 161 is operated to rotate the pinion gear 162, and the rack gear 163 engaged with the pinion gear 162 moves downward to push the lever 164. As the rotary shaft 130 is rotated by the movement of the lever 164, the second welding torch 150 is lifted away from the welding position. Therefore, the touch sensing is made by the first welding torch 140 in the welding position.

상기와 같이 제1 용접토치(140)에 의해 터치 센싱이 완료되면, 구동모터(161)가 역방향으로 구동하여 랙기어(163)를 상향 이동시키게 되면, 제2 용접토치(150)의 중량에 의해 회전축(130)이 역방향으로 회전하여 제2 용접토치(150)를 용접위치로 복원하게 된다. When the touch sensing is completed by the first welding torch 140 as described above, when the drive motor 161 is driven in the reverse direction to move the rack gear 163 upward, by the weight of the second welding torch 150 The rotating shaft 130 rotates in the reverse direction to restore the second welding torch 150 to the welding position.

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.

본 발명은 상술한 바와 같이 하나의 용접로봇에 2개의 용접토치를 설치하되, 터치 센싱이 요구될 경우, 어느 하나의 용접토치가 회전하여 용접위치로부터 멀어지도록 구성되어 하나의 용접로봇에 2개의 용접토치가 설치될 경우에도 터치 센싱기능을 사용할 수 있게 되었다. The present invention is to install two welding torch in one welding robot as described above, if touch sensing is required, any one welding torch is configured to rotate away from the welding position of two welding to one welding robot Touch sensing is now available when a torch is installed.

Claims

Torch body 110 is provided with a rotation driving unit 160 is mounted to the hand portion of the welding robot 20;

A fixed shaft 120 protruding to one side of the torch body 110 and extending outwardly;

A rotating shaft 130 which protrudes to the other side of the torch body 110 and extends outward and is connected to the rotation driving unit 160 to rotate at a predetermined angle;

A first welding torch 140 installed at the fixed shaft 120 to perform fillet welding on one surface of the welding member; And

The second welding torch installed on the rotating shaft 130 to perform fillet welding on the other surface of the welding member and away from the welding member by the rotation of the rotating shaft 130 during the touch sensing process by the first welding torch 140. Twin torch device comprising: 150.

According to claim 1, The rotary drive unit 160,

A drive motor 161 installed on the torch body 110;

A pinion gear 162 connected to the drive motor 161 and rotating;

A rack gear 163 engaged with the pinion gear 162 and moving; And

A twin torch device, comprising: a lever (164) formed to protrude from one end of the rotating shaft (130), the position of which is changed by the movement of the rack gear (163) to rotate the rotating shaft (130).

3. The method according to claim 1 or 2,

A plurality of fastening holes 121 and 131 are formed in the fixed shaft 120 and the rotating shaft 130 at regular intervals so that the first welding torch 140 and the second welding torch 150 are formed according to the thickness of the welding member. Twin torch device, characterized in that configured to adjust the fixed position.