KR101225782B1 - 자동용접장치 및 그 제어방법 - Google Patents

자동용접장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101225782B1
KR101225782B1 KR1020090015983A KR20090015983A KR101225782B1 KR 101225782 B1 KR101225782 B1 KR 101225782B1 KR 1020090015983 A KR1020090015983 A KR 1020090015983A KR 20090015983 A KR20090015983 A KR 20090015983A KR 101225782 B1 KR101225782 B1 KR 101225782B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
light receiving
light
unit
line
Prior art date
Application number
KR1020090015983A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100096902A (ko
Inventor
조성규
지봉기
김정학
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020090015983A priority Critical patent/KR101225782B1/ko
Publication of KR20100096902A publication Critical patent/KR20100096902A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101225782B1 publication Critical patent/KR101225782B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
    • B23K9/1274—Using non-contact, optical means, e.g. laser means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0294—Transport carriages or vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/126—Controlling the spatial relationship between the work and the gas torch
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S29/00—Metal working
    • Y10S29/013—Method or apparatus with electric heating

Abstract

자동용접장치 및 그 제어방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 대상체를 용접하는 용접부와; 대상체를 향해 광선을 조사하는 발광부와; 대상체로부터 반사되는 광선을 수광하는 수광부; 및 수광부에 의해 수광된 광선의 수광율 값을 산출하고, 산출된 수광율 값을 이용하여 대상체의 용접선의 위치를 검출하며, 검출된 용접선의 위치를 따라 용접부가 이동되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 대상체를 향해 조사되는 레이저의 수광율 값을 이용하여 용접선을 추적함으로써, 태양 빛이나 용락 등과 같은 외부요인 및 대상체의 형상에 구애받지 않고 용접선을 효과적으로 추적할 수 있으며, 용접 품질을 향상시킬 수 있다.
용접, 레이저, 반사

Description

자동용접장치 및 그 제어방법{AUTOMATIC WELDING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 자동용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접작업 대상물의 용접선을 자동으로 추적하며 용접하는 자동용접장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동용접 시스템은 레일에 의한 궤도운행 또는 휠에 의한 주행을 수행하는 이동 캐리지에 용접토치 등과 같은 용접장비를 탑재하여, 용접작업 대상물 상에서 일정구간을 이동 캐리지에 의해 이동하며 용접을 수행하는 무인화 작업 시스템이다.
이러한 자동용접 시스템에는 용접공정의 자동화를 위하여 필수적으로 용접선을 자동 추적하는 기능이 구비되어야 하며, 이러한 기능이 구비되는 자동용접 시스템은 용접토치를 용접선에 정확히 위치시켜 양호한 용접품질을 얻을 수 있다.
일반적으로 널리 알려진 자동용접 시스템 중 하나로는, 레이저 비전 센서를 이용하여 용접선을 추적하고, 용접토치가 용접선을 따라 위빙(Weaving)하면서 용접작업을 수행하도록 하는 시스템이 있다.
이러한 시스템에 따르면, 용접선 방향으로 주사된 레이저 광이 용접선에 반사되어 카메라에 촬영되면, 촬영된 화상을 소정의 제어장치를 통해 분석하고, 분석된 데이터를 토대로 자동용접장치를 용접선을 따라 이동시키게 된다.
다른 자동용접 시스템으로는, 아크 센서를 이용하여 용접선을 추적하고, 추적된 용접선에 따라 용접작업을 수행하도록 시스템이 있다. 이러한 시스템에 따르면, 아크를 발생시키는 팁과 용접작업 대상물 간의 거리 값이 변할 때마다 전류 값은 그 거리의 제곱에 반비례하게 되므로, 전류 및 전압 값을 측정함으로써 용접선을 추적, 용접하는 작업을 수행하게 된다.
레이저 비전 센서를 이용한 자동용접 시스템에 따르면, 태양 빛이 강할 경우, 태양 빛의 간섭으로 인해 정확한 화상을 얻지 못하게 되고, 이로 인해 오차가 발생하여 용접선을 제대로 추적하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 아크 센서를 이용한 자동용접 시스템에 따르면, 용접작업 대상물에 용락(溶落)이 발생할 경우, 용접선을 제대로 추적하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로, 외부요인에 영향받지 않고 용접선을 효과적으로 추적하여 용접작업을 수행할 수 있도록 구조를 개선한 자동용접장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 자동용접장치는: 대상체를 용접하는 용접부와; 상기 대상체를 향해 광선을 조사하는 발광부와; 상기 대상체로부터 반사되는 광선을 수광하는 수광부; 및 상기 수광부에 의해 수광된 광선의 수광율 값을 산출하고, 산출된 수광율 값을 이용하여 상기 대상체의 용접선의 위치를 검출하며, 검출된 용접선의 위치를 따라 상기 용접부가 이동되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 발광부를 위빙시키는 위빙부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 발광부에서 조사되는 광선을 확산시키는 확산부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 대상체와 다른 반사율을 갖고, 상기 용접선에 설치되는 검출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 자동용접장치의 제어방법은: 대상체에 광선을 조사하는 단계와; 반사되는 광선의 수광율 값을 산출하는 단계와; 산출된 광선의 수광율 값을 이용하여 상기 대상체의 용접선의 위치를 검출하는 단계; 및 검출된 용접선의 위치를 따라 용접부를 이동시키는 단계를 포함한다.
또한, 상기 광선의 수광율 값을 산출하는 단계는, 광선의 반사 위치에 따라 수광영역을 분할하는 단계와; 수광된 광선의 수광율 값을 측정하는 단계; 및 측정된 수광율 값을 수광영역에 따라 구분하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 대상체의 용접선의 위치를 검출하는 단계는, 구분된 수광율 값 중 다른 수광율 값과 구분되는 수광율 값을 추출하는 단계; 및 추출된 수광율 값의 수광영역을 판별하여 상기 용접선의 위치를 검출하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용접부를 이동시키는 단계는, 상기 용접부의 위치와 상기 용접선의 위치를 비교하는 단계; 및 상기 용접부의 위치와 상기 용접선의 위치가 일치되도록 상기 용접부를 이동시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 용접선에 검출부를 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 자동용접장치 및 그 제어방법에 따르면, 대상체를 향해 조사되는 레이저의 수광율 값을 이용하여 용접선을 추적함으로써, 태양 빛이나 용락 등과 같은 외부요인 및 대상체의 형상에 구애받지 않고 용접선을 효과적으로 추적할 수 있으며, 용접 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 레이저 비전 센서나 아크 센서를 이용한 자동용접 시스템에 비해 구조가 단순하고, 레이저 비전 센서나 아크 센서에 비해 저가인 포토 다이오드 등을 이용하여 용접선을 추적하는 방식을 취함으로써, 제조 및 설치가 용이하고 제조비용이 적게 드는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동용접장치 및 그 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치를 개략적으로 도시한 도면 이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치를 나타낸 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 본체부(110)와, 검출부(120)와, 용접부(130)와, 발광부(140)와, 수광부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
본체부(110)는 대상체(10)의 용접선(12)을 따라 이동하도록 구비된다. 여기서, 대상체(10)란 용접될 구조물인 것으로, 용접선(12)이란 대상체(10)의 용접될 부분을 연속적으로 연결한 선인 것으로 정의된다.
본체부(110)에는 용접부(130), 발광부(140), 수광부(150) 등이 설치될 수 있으며, 이 본체부(110)에 설치되는 용접부(130), 발광부(140), 수광부(150) 등은 본체부(110)와 함께 대상체(10)의 용접선(12)을 따라 이동된다.
대상체(10)에는 본체부(110)의 이동 경로를 가이드하는 레일(미도시)이 용접선(12)을 따라 설치될 수 있으며, 본체부(110)는 레일에 의해 가이드되는 이동 경로를 따라 주어진 용접속도로 이동할 수 있다.
검출부(120)는 용접선(12)에 "설치"된다. 이러한 검출부(120)는 대상체(10)와 다른 반사율을 갖도록 형성된다.
검출부(120)는, 대상체(10)와 다른 재질로 형성됨으로써 대상체(10)와 다른 반사율을 갖게 될 수도 있고, 대상체(10)와 다른 표면조도(表面粗度)를 갖도록 형성됨으로써 대상체(10)와 다른 반사율을 갖게 될 수도 있다.
상기한 바와 같은 검출부(120)는, 밴드(Band) 형태로 이루어져 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분에 부착됨으로써 용접선(12)에 "설치"될 수도 있고, 액 상 형태로 이루어져 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분에 도포됨으로써 용접선(12)에 "설치"될 수도 있다.
또한 검출부(120)는, 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분에 코팅됨으로써 용접선(12)에 "설치"될 수도 있고, 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분이 대상체(10)와 다른 표면조도를 갖도록 조도가공(粗度加工)됨에 의해 용접선(12)에 "설치"될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
용접부(130)는 대상체(10)를 용접하도록 구비된다. 용접부(130)는 본체부(110)에 설치되되, 이동 가능하게, 바람직하게는 본체부(110)의 이동방향과 교차되는 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 이러한 용접부(130)는 대상체(10)를 용접하기 위한 용접토치를 구비하며, 후술할 제어부(160)의 제어에 의해 이동하여 용접선(12)을 추적하면서 대상체(10)를 용접한다.
발광부(140)는 대상체(10)를 향해 광선(光線)을 조사하도록 구비된다. 여기서, 발광부(140)에 의해 조사되는 광선은 레이저일 수도 있고, 레이저와 유사한 특성을 갖는 다른 광선일 수도 있다. 본 실시예에서는 발광부(140)에 의해 조사되는 광선이 레이저(Laser)인 경우를 예로 들어 설명한다.
발광부(140)는 본체부(110)에 설치되며, 레이저 다이오드(Laser diode)를 구비하여 대상체(10)에 레이저를 조사한다. 이러한 발광부(140)는, 검출부(120) 부분이 레이저에 조사될 수 있도록, 검출부(120)와 그 주변부를 포함하는 폭으로 레이저를 조사하도록 구비됨이 바람직하다.
본 실시예에 따르면, 자동용접장치(100)는 위빙부(170)를 더 포함할 수 있 다. 위빙부(170)는 본체부(110)와 발광부(140) 사이에 설치되어 발광부(140)를 위빙(Weaving)시킨다. 이러한 위빙부(170)에 의해, 발광부(140)는 검출부(120)와 그 주변부를 포함하는 폭만큼 위빙되면서 검출부(120)와 그 주변부를 포함하는 폭으로 레이저를 조사할 수 있다.
수광부(150)는 본체부(110)에 설치되며, 발광부(140)에 인접 배치된다. 발광부(140)에서 대상체(10)를 향해 조사되는 레이저는 대상체(10)에 의해 다시 반사된다. 수광부(150)는 이처럼 대상체(10)로부터 반사되는 레이저를 수광한다. 이러한 수광부(150)는, 바람직하게는 레이저만을 투과시키는 필터와 포토 다이오드(Photo diode)를 포함할 수 있다.
이와 같은 수광부(150)는, 대상체(10)로부터 반사되는 레이저를 수광하고, 수광된 레이저를 광전(光電) 변환하여 전기신호를 생성하며, 이를 후술할 제어부(160)로 전송한다.
제어부(160)는 용접부(130)를 포함한 자동용접장치(100) 전체의 작동을 제어하도록 구비된다. 이러한 제어부(160)는 수광부(150)와 연결되어 수광부(150)에 의해 수광된 레이저의 수광율 값을 산출하고, 산출된 수광율 값을 이용하여 대상체(10)의 용접선(12)의 위치를 검출하며, 검출된 용접선(12)을 위치를 따라 용접부(130)가 이동되도록 제어한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치의 제어방법에 대하여 설명한다.
먼저, 대상체(10)의 용접선(12)에 검출부(120)를 설치한다(S10). 검출부(120)는, 밴드(Band) 형태로 이루어져 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분에 부착됨으로써 용접선(12)에 설치될 수도 있고, 액상 형태로 이루어져 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분에 도포됨으로써 용접선(12)에 설치될 수도 있다.
또한, 검출부(120)는, 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분에 코팅됨으로써 용접선(12)에 설치될 수도 있고, 용접선(12) 및 그 주변부를 포함한 부분이 대상체(10)의 표면조도와 다른 표면조도를 갖도록 조도가공(粗度加工)됨에 의해 용접선(12)에 설치될 수도 있다.
그런 다음, 본체부(110)를 레일을 따라 주어진 용접속도로 이동시키면서, 발광부(140)를 작동시켜 대상체(10)에 레이저를 조사한다(S20).
이때, 발광부(140)는 검출부(120) 부분이 레이저에 조사될 수 있도록 검출부(120)와 그 주변부를 포함하는 폭으로 레이저를 조사한다. 이러한 동작은 발광부(140)를 검출부(120)와 그 주변부를 포함하는 폭만큼 위빙시키는 위빙부(170)의 작동에 의해 이루어질 수 있다. 이때 발광부(120)는 검출부(120)의 폭보다 수배 가량 넓은 폭으로 위빙되면서 레이저를 조사함이 바람직하다.
대상체(10)에 조사되는 레이저는 검출부(120)와 그 주변부에서 반사되어 수광부(150)에 수광된다. 수광부(150)는 수광된 레이저를 광전 변환하여 전기신호를 생성한다.
이때, 수광부(150)에 수광되는 레이저는 그 반사되는 위치에 따라 다른 수광율로 수광될 수 있다. 즉, 검출부(120) 부분과 대상체(10)는 서로 다른 반사율을 갖기 때문에, 검출부(120)에서 반사되어 수광부(150)에 수광되는 레이저의 수광율과, 검출부(120)가 아닌 검출부(120)의 주변부, 즉 대상체(10) 부분에서 반사되어 수광부(150)에 수광되는 레이저의 수광율 사이에 차이가 발생하게 된다.
검출부(120)가 대상체(10)보다 낮은 반사율을 갖는다고 가정하면, 검출부(120)에서 반사되는 레이저는 상대적으로 낮은 수광율로 수광부(150)에 수광되며, 대상체(10) 부분에서 반사되는 레이저는 검출부(120)에서 반사되는 레이저에 비해 상대적으로 높은 수광율로 수광부(150)에 수광된다.
이처럼 서로 다른 수광율로 수광부(150)에 수광되는 레이저는 수광부(150)에 의해 광전 변환되되, 수광율에 따라 다른 크기를 갖는 전기신호로 변환된다. 예를 들면, 검출부(120)에서 반사되어 상대적으로 낮은 수광율로 수광부(150)에 수광되는 레이저는 상대적으로 낮은 전류를 갖는 전기신호로 변환될 수 있으며, 대상체(10) 부분에서 반사되어 상대적으로 높은 수광율로 수광부(150)에 수광되는 레이저는 상대적으로 높은 전류를 갖는 전기신호로 변환될 수 있다.
상기와 같이 수광부(150)에서 생성되는 전기신호는 제어부(160)로 전송되고, 제어부(160)는 전송된 전기신호를 이용하여 레이저의 수광율 값을 산출한다(S30).
이를 위하여 제어부(160)는, 레이저의 반사 위치에 따라 수광부(150)의 수광영역을 n개로 분할하고(S32), 수광부(150)로부터 전송된 전기신호의 크기를 이용하여 수광된 레이저의 수광율 값을 측정한다(S34). 그런 다음, 측정된 각각의 수광율 값을 수광영역에 따라 각각 구분하여, 측정된 수광율 값을 각각 해당되는 수광영역에 대응시킨다(S36).
레이저의 수광율 값이 산출되면, 제어부(160)는 산출된 레이저의 수광율 값을 이용하여 대상체(10)의 용접선(12)의 위치를 검출한다(S40).
이를 위하여 제어부(160)는, 먼저 수광영역에 따라 구분된 수광율 값 중 다른 수광율 값과 구분되는 수광율 값을 찾아 추출한다(S42).
일례로서, 산출된 수광율 값은 크게 두 부분으로 구분될 수 있다. 즉, 산출된 수광율 값은 검출부(120) 부분에서 반사되어 수광되는 레이저의 수광율 값을 포함하는 그룹과, 검출부(120) 부분을 제외한 대상체(10) 부분에서 반사되어 수광되는 레이저의 수광율 값을 포함하는 그룹으로 크게 구분될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 발광부(140)에 의해 레이저가 조사되는 영역 중에서, 검출부(120)가 차지하는 영역은 검출부(120)가 아닌 부분에 비해 현저히 작으므로, 제어부(160)는 구분된 수광율 값 중 분포도가 낮은 수광율 값을 추출함으로써, 검출부(120)에서 반사되어 수광되는 레이저의 수광율 값을 추출해낼 수 있다.
검출부(120)에서 반사되어 수광되는 레이저의 수광율 값이 추출되면, 제어부(160)는 n개로 분할된 수광영역 중 추출된 수광율 값의 수광영역을 판별한다(S44). 추출된 수광율 값의 수광영역이 판별됨에 따라, 검출부(120)의 위치가 판별될 수 있으며, 이에 따라 검출부(120)가 설치된 용접선(12)의 위치가 검출될 수 있다(S46).
용접선(12)의 위치가 검출되면, 용접부(160)는 검출된 용접선(12)의 위치를 따라 용접부(130)를 이동시킨다(S50).
이를 위하여 제어부(160)는, 먼저 용접부(130)의 위치와 검출된 용접선(12)의 위치를 비교하여 용접부(130)와 용접선(12) 간의 거리 차를 산출한다(S52). 그런 다음, 제어부(160)는 산출된 거리 차만큼 용접부(130)를 이동시킴으로써 용접부(130)의 위치와 용접선(12)의 위치가 일치되도록 한다(S54).
상기와 같은 과정에 의해, 용접부(130)는 본체부(110)를 따라 이동되면서 제어부(160)에 의해 그 위치가 제어되어 용접선(12)을 추적할 수 있게 되고, 이에 따라 본 실시예의 자동용접장치(100)는 용접선(12)을 효과적으로 추적하면서 대상체(10)의 용접을 수행할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 제어방법에 의해 제어되는 본 실시예의 자동용접장치(100)는, 태양 빛이나 용락 등과 같은 외부요인 및 대상체(10)의 형상에 구애받지 않고 용접선(12)을 효과적으로 추적할 수 있으며, 용접 품질을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 제조 및 설치가 용이하고 제조비용이 적게 드는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동용접장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
설명의 편의를 위해 상기 실시예와 구성 및 기능이 동일 또는 유사한 구조는 동일한 도면번호로 인용하였으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 확산부(270)를 포함한다.
확산부(270)는 발광부(140)에 설치되며, 발광부(140)에서 조사되는 레이저를 확산시킨다. 확산부(270)는 발광부(140)에서 조사되는 레이저를 반사시키는 다수의 반사경(미도시)을 포함할 수 있다. 이에 따르면, 발광부(140)에서 조사되는 레이저는 확산부(270)에 구비된 반사경을 통해 반사되면서 그 폭이 확산되어 대상체(10)를 향해 조사될 수 있다.
상기와 같이 조사되는 레이저는, 본 발명의 일 실시예에서와 마찬가지로, 검출부(120)와 그 주변부를 포함하는 폭으로 조사되되, 검출부(120)의 폭보다 수배 가량 넓은 폭으로 조사됨이 바람직하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치를 나타낸 구성도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동용접장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100,200 : 자동용접장치 110 : 본체부
120 : 검출부 130 : 용접부
140 : 발광부 150 : 수광부
160 : 제어부 170 : 위빙부
270 : 확산부

Claims (9)

  1. 대상체를 용접하는 용접부;
    상기 대상체를 향해 광선을 조사하는 발광부;
    상기 대상체로부터 반사되는 광선을 수광하는 수광부;
    상기 수광부에 의해 수광된 광선의 수광율 값을 산출하고, 산출된 수광율 값을 이용하여 상기 대상체의 용접선의 위치를 검출하며, 검출된 용접선의 위치를 따라 상기 용접부가 이동되도록 제어하는 제어부;
    상기 발광부에서 조사되는 광선을 확산시키는 확산부; 및
    상기 대상체와 다른 반사율을 갖고, 상기 용접선에 설치되는 검출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광부를 위빙시키는 위빙부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 대상체의 용접선에 검출부를 설치하는 단계;
    상기 대상체에 광선을 조사하는 단계;
    반사되는 광선의 수광율 값을 산출하는 단계;
    산출된 광선의 수광율 값을 이용하여 상기 용접선의 위치를 검출하는 단계; 및
    검출된 상기 용접선의 위치를 따라 용접부를 이동시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광선의 수광율 값을 산출하는 단계는,
    광선의 반사 위치에 따라 수광영역을 분할하는 단계;
    수광된 광선의 수광율 값을 측정하는 단계; 및
    측정된 수광율 값을 수광영역에 따라 구분하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 대상체의 용접선의 위치를 검출하는 단계는,
    구분된 수광율 값 중 다른 수광율 값과 구분되는 수광율 값을 추출하는 단계; 및
    추출된 수광율 값의 수광영역을 판별하여 상기 용접선의 위치를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 용접부를 이동시키는 단계는,
    상기 용접부의 위치와 상기 용접선의 위치를 비교하는 단계; 및
    상기 용접부의 위치와 상기 용접선의 위치가 일치되도록 상기 용접부를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 제어방법.
  9. 삭제
KR1020090015983A 2009-02-25 2009-02-25 자동용접장치 및 그 제어방법 KR101225782B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090015983A KR101225782B1 (ko) 2009-02-25 2009-02-25 자동용접장치 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090015983A KR101225782B1 (ko) 2009-02-25 2009-02-25 자동용접장치 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100096902A KR20100096902A (ko) 2010-09-02
KR101225782B1 true KR101225782B1 (ko) 2013-01-23

Family

ID=43004375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090015983A KR101225782B1 (ko) 2009-02-25 2009-02-25 자동용접장치 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101225782B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102083019B1 (ko) 2019-07-29 2020-02-28 이주영 자동 용접시스템
KR102211230B1 (ko) 2020-01-10 2021-02-02 이주영 자동 용접시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101309641B1 (ko) * 2011-11-02 2013-09-17 재단법인 포항산업과학연구원 강관 용접 장치 및 용접 방법
KR101348794B1 (ko) * 2012-04-02 2014-01-08 주식회사 프로맥스 레이저 스캔을 이용한 원통 외주연 용접로봇

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545133A (ja) * 1991-08-13 1993-02-23 Amada Co Ltd 自動溶接装置の溶接線検出方法
JPH1099983A (ja) * 1996-09-27 1998-04-21 Japan Atom Energy Res Inst Ｔ型配管溶接切断ロボット
KR20030001683A (ko) * 2001-06-26 2003-01-08 김철홍 광센서를 이용한 용접선 추적장치 및 추적방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545133A (ja) * 1991-08-13 1993-02-23 Amada Co Ltd 自動溶接装置の溶接線検出方法
JPH1099983A (ja) * 1996-09-27 1998-04-21 Japan Atom Energy Res Inst Ｔ型配管溶接切断ロボット
KR20030001683A (ko) * 2001-06-26 2003-01-08 김철홍 광센서를 이용한 용접선 추적장치 및 추적방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102083019B1 (ko) 2019-07-29 2020-02-28 이주영 자동 용접시스템
KR102211230B1 (ko) 2020-01-10 2021-02-02 이주영 자동 용접시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100096902A (ko) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9259801B2 (en) Laser processing head and method for processing a workpiece by means of a laser beam
CN101927395B (zh) 焊缝跟踪检测设备及方法
CA2774745C (en) Welding head and method for joining a workpiece
KR100692998B1 (ko) 전극 검출 장치, 및 용접 와이어의 파라미터 및 위치 결정 방법
KR101225782B1 (ko) 자동용접장치 및 그 제어방법
JPS60205212A (ja) 光学式の表面接近度測定装置
US20080231514A1 (en) Object detector and method of adjusting irradiation axis therefor
JP2010500925A (ja) レーザ加工装置用監視装置
WO1989007037A1 (en) Method and system for determining surface profile information
CN105510007A (zh) 智能全自动汽车前照灯检测仪
CA2952417A1 (en) Systems and methods for the control of welding parameters
US5745232A (en) Apparatus for inspecting deformation of pipe
JP5414645B2 (ja) レーザ加工装置
JP2015190885A (ja) エッジ検出装置
KR20130111738A (ko) 레이저 스캔을 이용한 원통 외주연 용접로봇
US20230356328A1 (en) Method for Welding Sheet Metal Parts
US20210146481A1 (en) Laser machining device
JPH0771931A (ja) 物体位置検出方法
US8093540B2 (en) Method of focus and automatic focusing apparatus and detecting module thereof
KR20130101443A (ko) 용접 장치 및 용접 방법
KR102150245B1 (ko) 스트립 센터링 장치 및 그 제어방법
CN116765652B (zh) 光纤传感器激光焊接焦点追踪与能量分布监测方法及装置
JP3017705B2 (ja) 自動車前照灯の光軸測定における照準装置
US20240116133A1 (en) System and method for aligning laser beam with filler wire for laser joining
JPH11156577A (ja) 突合せ位置検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee