KR101400603B1 - 밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 가지는 자동 밸브내면 육성용접장치 - Google Patents

밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 가지는 자동 밸브내면 육성용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 길이방향으로 내경이 다른 밸브의 내면을 육성용접 하는데 있어서, 밸브를 장착하고 있는 포지셔너가 360회전하면서 2축 직교로봇이 길이방향으로 한 피치 만큼 이송하고, 반경방향으로 내경을 따라서 이송하면서 밸브 내면의 형상을 따라서 나선형으로 육성용접을 수행하는 것을 계속 반복하여 실시하고, 이때 균일한 용접속도를 유지하기 위하여 밸브의 내경에 반비례하는 포지셔너의 회전속도를 제어하도록 구성한 것으로서, 밸브 내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 갖는 자동 밸브내면 육성용접 장치가 제시된다.

Description

밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 가지는 자동 밸브내면 육성용접장치{Automatic Overlay-Welding Equipment of Valve Inner with Constant Welding Speed in Regardless of Valve Shape}
본 발명은 길이 방향으로 내경이 다른 밸브(valve) 내면의 자동 육성용접(overlay welding) 가공 분야에 관한 것이고, 보다 상세하게는 용접품질을 확보하기 위하여 길이방향으로 내경이 다른 밸브내면 형상궤적(shape path)을 따라서 균일한 용접속도로 용접할 수 있도록 밸브를 장착하여 회전하는 포지셔너(positioner)의 회전이송 및 회전속도, 또한 용접토치를 이송하는 2축 직교 로봇(robot)의 2축 이송을 동시에 제어함으로써 밸브의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 갖는 자동 밸브내면 육성용접 장치에 관한 것이다
종래의 수동 선반(lathe)이나 수치제어(Numerical Control: NC) 선반을 이용한 밸브 내면의 육성용접에 있어서는, 단지 길이방향으로 내경의 변화가 없이 균일한 내경을 가지는 밸브에 대하여 나사(screw) 가공하는 것처럼 선반의 척에 용접대상물인 밸브를 장착하여 일정한 회전속도로 회전하면서 길이방향으로 용접토치가 이동하여 나선형으로 밸브내면의 육성용접을 수행하였다.
그러나 이러한 종래의 밸브내면의 육성용접 방법은 내경이 일정한 밸브의 육성용접 가공은 가능하나, 길이방향으로 내경이 다른 밸브의 경우에는 종래의 선반 나사작업 방식으로는 수행하는데 어려움이 있다.
따라서, 이러한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 형태의 밸브 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 갖는 자동 밸브내면 육성용접 방법이 요구되었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 제거하기 위해 고안된 것으로서 본 발명의 목적은 용접대상물인 밸브를 장착한 포지셔너와 용접토치(welding torch)를 장착한 2축 직교로봇을 이용하여 밸브 내면의 형상에 따른 궤적으로 육성용접을 함과 동시에 밸브 내경의 크기에 따라 포지셔너의 회전속도를 제어하여(즉, 밸브 반경이 크면 클수록 포지셔너의 회전속도가 작아진다.) 균일한 용접속도로 용접가공을 할 수 있는 자동 밸브내면 육성용접 장치를 제공하는 데 있다.
운전화면 입출력 기능을 수행하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부로부터 입력된 밸브 형상과 운전조건의 파라미터에 기초하여 용접궤적 좌표값 및 이송속도를 나타내는 NC 코드를 생성하는 CAM 프로그램부와, CAM 프로그램부에서 생성된 용접궤적 좌표값을 기반으로 용접가공 형상을 구현하여 상기 디스플레이부에 현시하는 고스트(ghost)부 및 실시간 가공형상 모니터링부를 포함한 운전조작반;
모터로부터 동력을 받아, 가공 대상물인 밸브를 장착하여 회전시키는 포지셔너;
밸브의 내면을 용접 가공하는 용접 토치가 장착되고, 길이방향 이송과 반경방향으로 이송을 하는 2축 직교로봇;
상기 용접 토치에 용접 아크를 공급하는 용접전원장치;
용가제를 공급하는 와이어 공급장치(wire feeder); 및
균일한 용접속도로 용접궤적을 따라 용접 토치가 이송되도록 모션제어를 수행하는 PLC를 포함하되, 길이방향(Z축)으로 내경이 다른 밸브 내면의 육성용접을 하는데 있어서 밸브 내면의 형상을 따라, 포지셔너가 나선형으로
Figure 112012107562255-pat00001
회전하면서 2축 로봇의 길이방향으로 한 피치 만큼 이송하고, 반경방향(R축)으로 내경을 따라 동시에 3축이 이송함과 동시에, 일정한 용접속도를 유지할 수 있도록, 밸브의 내경에 반비례하는 포지셔너의 회전속도를 제어하며 육성용접을 행할 수 있도록 구성되는
밸브 내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 갖는 자동 밸브내면 육성용접장치가 제시된다.
본 발명에서는 내경이 다른 밸브의 내면 형상을 따라서 정밀하게 궤적제어가 되고 또한 균일한 용접속도로 자동 육성용접을 행할 수 있으므로 용접품질의 표준화와 개선으로 수작업 가공에서 필연적으로 발생하는 불량품을 현저하게 감소할 수 있으며 작업시간을 상당히 줄일 수 있어 작업량의 증가에 따른 경제적 이익을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 용접장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 내경이 다른 밸브내면의 자동 육성용접장치에 포함된 용접궤적 가공을 위한 동시 3축 모션 제어시스템 및 운전조작반의 기능에 대한 상세도이다.
도 3은 육성용접 가공해야할 일반적인 밸브의 형상 및 용접 궤적을 각각 나타낸 상세도이다.
도 4는 육성용접 가공해야할 일반적인 밸브의 형상에 따라 이송되는 용접토치의 궤적을 각각 나타낸 상세도이다.
도 5는 통상적인 밸브의 형상과 밸브 내면 육성용접 예시도이다.
본 발명에 있어서는, 종래의 내경이 균일한 밸브의 경우가 아니라 길이방향으로 밸브의 내경이 다른 경우에 대하여 밸브내면 육성용접을 자동화하고 있다.
본 발명에 있어서 주요 기술로는 이러한 자동화를 위해 다양한 밸브 형상에 대하여 용접토치의 궤적을 정형화하여 균일한 용접속도로 용접 궤적을 따라서 동시 3축 이송에 대한 각 이송축의 좌표값 P(r,
Figure 112012107562255-pat00002
, z)과 포지셔너의 회전속도
Figure 112012107562255-pat00003
를 생성하는 CAM 프로그램, PLC의 동시 3축 모션 제어를 통하여 균일한 용접속도로 용접궤적을 따라 3축의 이송을 제어하는 모션 제어기술, 운전조작반의 Ghost 기능 구현과 실시간 가공상태 모니터링 기능을 포함할 수 있다.
상기의 기술들을 바탕으로 예컨대, C언어 기반의 알고리즘을 이용하여 각각의 형상에 따라 수학적으로 정립된 용접궤적에 대한 수식을 통하여 구현된 용접궤적의 좌표값 P(r,
Figure 112012107562255-pat00004
, z)을 이용하여 용접궤적을 형성하고, 이와 동시에 균일한 용접속도를 구현하는 축의 회전속도를 이송속도로 제어되는
Figure 112012107562255-pat00005
회전축, Z/R 이송축 3축이 동시에 모션제어가 구현되도록 하는 알고리즘을 구성한다.
본 발명의 운전을 위한 화면 입출력 기능, 균일한 용접속도로 밸브내면 형상을 따라서 용접궤적 좌표을 연산하여 NC 코드를 생성하는 CAM 프로그램 생성 기능, 생성된 NC 코드를 용접궤적을 사전에 시뮬레이션하는 고스트 기능 및 현재 가공상태를 모니터링 기능을 갖고 있는 운전조작반(operation panel);
가공 대상물인 밸브를 장착하여 회전시키는 포지셔너; 상기 밸브의 내면을 용접 가공하는 용접 토치를 장착하여 길이방향 이송과 반경방향 이송을 하는 2축 직교로봇;
상기 용접 토치에 용접 아크를 공급하는 용접전원장치; 용가제를 공급하는 와이어 공급장치(wire feeder); 및 상기의 균일한 용접속도로 용접궤적을 따라 용접토치가 이송되도록 모션제어를 수행하는 PLC를 포함하는 자동 밸브내면 육성용접장치가 제공된다.
상기 운전 조작반은 디스플레이 연산 장치는 상기 화면입출력을 수행하는 디스플레이부, 상기 디스플레이부로부터 입력된 상기 가공 대상물인 밸브의 형상 S(r,
Figure 112012107562255-pat00006
, z) 및 육성용접 공정의 파라미터에 기초하여 균일한 용접속도에 따른 용접궤적 좌표값 P(r,
Figure 112012107562255-pat00007
, z) 및 포지셔너의 회전속도에 해당하는 feedrate(F-code)를 연산하여 NC 코드를 생성하는 CAM 프로그램부, 상기 용접궤적 좌표값을 바탕으로 가공 형상을 구현하여 상기 디스플레이부에 나타내어 가공 전에 점검하는 고스트(ghost)부, 용접토치의 궤적 좌표를 피드백 받아서 실시간으로 가공 상태를 나타내는 모니터링부를 포함할 수 있다.
상기 PLC는 운전조작반으로 부터 수신된 상기 용접 토치의 용접궤적 좌표값, 용접속도, 및 용접기 및 와이어 공급장치 등의 동작을 제어하는 NC 프로그램을 바탕으로 각 이송축의 모션을 제어하는 모션 컨트롤러 프로그램, 및 상기 모션 컨트롤러의 제어에 따라 상기 포지셔너 및 2축 직교로봇에 연결된 모터를 구동하는 모터 드라이브를 포함할 수 있다.
그리고 상기 운전 파라미터는 용접하는데 필요한 용접속도, 용접토치 팁과의 간격, 시작위치의 오프셋 값, 용접 피치, 용접비드 두께 및 용접층수 등을 포함할 수 있다.
상기 CAM 프로그램은 포지셔너가 밸브내면의 반경에 반비례하는 회전속도로 360도 회전함에 따라서 Z축은 용접 비드폭에 해당하는 이송 피치(pitch) 만큼 동시에 이송하며, R축은 밸브 반경의 차이만큼 동시에 이송함으로써 밸브 내면 윤곽을 따라서 나선형으로 한 피치만큼 육성용접이 된다. 다음 피치에서도 같은 방법으로 나선형으로 길이방향으로 이송하면서 한 피치 만큼씩 밸브 내면 윤곽을 따라서 육성용접이 이루어진다.
여기서, 상기 용접토치 궤적의 좌표값은 동시3축 가공에 필요한 R축 좌표값,
Figure 112012107562255-pat00008
축 좌표값 및 Z축 좌표값일 수 있다. 상기 좌표값에 대한 정의는 이하 기술된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
다만 본 발명의 권리범위는 이하의 실시예에 한정되지 않고, 특허청구범위와 균등한 범위내에서 파악되어야 한다.
먼저, 본 명세서에 사용되는 실린더 좌표계(cylindrical coordinate)에서의 R 이송축,
Figure 112012107562255-pat00009
회전축, 및 Z 이송축 방향 등에 대한 정의를 알아보고, 여기에서 정의된 이송축 방향은 본 발명의 명세서 전반에 걸쳐 적용된다.
본 명세서 전반에 걸쳐 용접토치를 장착하고 있는 2축 직교로봇의 R축은 용접 대상물인 밸브 형상에서 볼 때 반경방향(수직방향)의 이송축으로 정의되고, Z축은 길이방향(수평방향)의 이송축으로 정의된다. 또한 용접대상물인 밸브를 장착하고 있는 포지셔너의
Figure 112012107562255-pat00010
축은 시계방향 또는 반시계방향의 회전하는 방향의 회전축으로 정의된다.
도 1은 본 발명의 실시예로서, 밸브의 내경 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 갖는 자동 밸브내면 육성용접장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 내경이 다른 밸브내면의 자동 육성용접장치에 포함된 용접궤적 가공을 위한 동시 3축 모션 제어시스템과 운전조작반의 기능에 대한 상세도이다. 도 3은 육성용접 가공해야할 일반적인 밸브의 형상 및 용접 궤적을 각각 나타낸 상세도이다. 도 4는 육성용접 가공해야할 일반적인 밸브의 형상에 따라 이송되는 용접토치의 궤적을 각각 나타낸 상세도이다.
도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 갖는 자동 밸브내면 육성용접장치는 운전조작반, PLC, 포지셔너, 2축 직교로봇, 용접 토치 및 토치홀더, 용접전원장치, 외이어공급장치, 및 제어반(control panel)을 포함한다.
상기 가공 대상물을 장착한 포지셔너 및 용접토치를 장착한 2축 직교로봇에는 모터 및 모터드라이브가 각각 연결되어 직선이동 및 회전 등의 동작을 수행할 수 있다. 상기 PLC는 3축 이송축의 모션제어 및 용접전원장치 및 와이어 공급장치의 제어를 담당한다.
운전조작반은 사용자가 입력한 용접가공할 밸브 내면의 형상 및 크기, 운전에 필요한 파라미터(예컨대, 용접속도, 시작점 오프셋, 이송피치, 밸브 내면과 용접토치 팁과의 간격, 육성용접비드 두께, 용접층수) 등 실제 상기 밸브 내면의 자동 육성용접장치의 각각의 구성요소의 구동과 관련된 모든 값을 입력 받는 기능과 내부에 저장된 CAM 프로그램에 따라 용접토치 궤적을 연산하는 기능과 이를 3축의 좌표값과 가공형상을 디스플레이하는 기능을 가진다. 운전조작반에서 계산된 좌표는 R축, 축, 및 Z축에 대한 좌표로 이를 이용하여 용접토치의 궤적을 따라 동시에 수행할 수 있다.
상기 포지셔너는 모터에 연결되어 가공될 밸브내면의 축 구동을 수행한다. 즉, 밸브내면을 내경의 크기에 반비례하는 회전속도로 구동하여 주어진 균일한 가공속도로 용접을 한다.
상기 2축 직교로봇은 용접토치의 반경방향 R축 및 길이방향 Z축 구동을 수행한다.
도 2에서 PLC의 모션 컨트롤러는 운전조작반에 내장된 CAM 프로그램에서 생성된 용접토치 궤적(CL data) 및 이송속도(feedrate)를 RS-485 통신을 통하여 수신 받아서 축을 이송하는 서보모터를 구동할 수 있도록 모터드라이버에 펄스 형태의 구동 값을 전송하여 실시간으로 동시 3축의 이송속도와 위치를 제어한다.
이때 각 이송축의 현재 속도 및 위치는 엔코더(E)를 통해 모터드라이브로 피드백 된다. 따라서 PLC의 동시 3축 위치결정제어는 포지셔너의 나선형의 1회전 구간의 3축 직선보간으로 궤적을 따라 입력한 용접속도로 각 이송축을 제어하여 밸브의 내면을 육성용접 한다. 그리고 운전조작반에서는 3축의 모터드라이브로부터 현재 가공위치 정보를 받아서 가공상태를 실시간으로 모니터링 한다.
길이방향으로 내경이 다른 일반적인 밸브 내면 형상에 따른 용접궤적은 도3에 도시된 바와 같다.
밸브의 내경 형상 S(r,
Figure 112012107562255-pat00011
,z)에 대하여 육성용접 궤적은 용접비드 폭을 고려하여 길이방향으로 zoffset 만큼 간격을 두어 초기위치 So(ro,
Figure 112012107562255-pat00012
, zoffset)에서 용접이 시작되어 용접 대상물을 장착한 포지셔너가 360도 회전함에 따라서 Z축 방향으로는 피치 zpitch 만큼 이송하며 R축 방향으로는 밸브의 내경형상에 따라 나선형으로 용접을 하게 되며, 즉 S1, S2,....Sn 의 용접궤적을 따라 용접이 된다. 1층 용접이 끝나면 반경방향으로 용접비드 두께 만큼 간격을 두어 2층 용접을 똑같은 방법으로 되풀이 하여 육성용접을 완료한다.
그리고 i-step에서의 용접거리
Figure 112012107562255-pat00013
= [(ri - ri -1)2 + (
Figure 112012107562255-pat00014
(ri -1 + ri))2 + zpitch 2 ]1/ 2 이고,
여기서 (ri - ri -1)2 항과 zpitch 2 항은 상대적으로 너무 적은 값이기 때문에 무시하면
용접속도는 Vw =
Figure 112012107562255-pat00015
(ri -1 + ri)/2 으로 나타낼 수 있다.
따라서 i-step에서의 포지셔너의 회전속도는
Figure 112012107562255-pat00016
= 2Vw/(ri -1 + ri) 로 유도되며, 이것은 길이방향으로 내경이 다른 밸브 형상에 관계없이 항상 일정한 용접속도 Vw를 유지하도록 밸브의 형상의 평균반경((ri -1 + ri)/2)에 반비례하여 i-step에서의 포지셔너 회전속도
Figure 112012107562255-pat00017
= 2Vw/(ri -1 + ri)를 feedrate(F-code)로하여 제어하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 밸브의 내경형상 초기위치 So(ro,
Figure 112012107562255-pat00018
, zoffset)로부터 모재와 용접토치 팁 간의 간격 rgap을 고려하여 용접토치 팁의 초기 위치 Po(ro - rgap, 0, zoffset)에서 용접 아크를 발생하여 용접이 시작되어, 용접 대상물을 장착한 포지셔너가 360도 회전함에 따라서 2축 직교로봇의 Z축 방향으로는 zpitch 만큼 이송하며, R축 방향으로는 밸브의 내경형상에 따라 r1으로 이송하여 즉 P1(r1 - rgap,
Figure 112012107562255-pat00019
, zpitch + zoffset)으로 3축 동시에 이송축의 모션을 제어하여 직선보간으로 용접토치가 이송하면서 육성용접을 한다.
즉 i-step에서는 용접토치는 Pi -1로부터 Pi(ri - rgap,
Figure 112012107562255-pat00020
, i*zpitch + zoffset) 으로 나선형으로 이송된다. 이와 같은 알고리즘으로 NC 코드를 생성하는 CAM 프로그램을 운전조작반에 내장하였다.
상기 운전조작반에 내장된 고스트부는 상기 CAM 프로그램부에서 생성된 NC 프로그램으로부터 용접토치의 궤적을 이용하여 가공 형상을 구현하여 디스플레이부에 현시하여 작업자가 미리 가공 형상을 확인하여 NC 프로그램을 점검할 수 있도록 한다.

Claims (3)

  1. 운전화면 입출력 기능을 수행하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부로부터 입력된 밸브 형상과 운전조건의 파라미터에 기초하여 용접궤적 좌표값 및 이송속도를 나타내는 NC 코드를 생성하는 CAM 프로그램부와, CAM 프로그램부에서 생성된 용접궤적 좌표값을 기반으로 용접가공 형상을 구현하여 상기 디스플레이부에 현시하는 고스트(ghost)부 및 실시간 가공형상 모니터링부를 포함한 운전조작반;
    모터로부터 동력을 받아, 가공 대상물인 밸브를 장착하여 회전시키는 포지셔너;
    밸브의 내면을 용접 가공하는 용접 토치가 장착되고, 길이방향 이송과 반경방향으로 이송을 하는 2축 직교로봇;
    상기 용접 토치에 용접 아크를 공급하는 용접전원장치;
    용가제를 공급하는 와이어 공급장치(wire feeder); 및
    균일한 용접속도로 용접궤적을 따라 용접 토치가 이송되도록 모션제어를 수행하는 PLC를 포함하되,
    길이방향(Z축)으로 내경이 다른 밸브 내면의 육성용접을 하는데 있어서 밸브 내면의 형상을 따라, 포지셔너가 나선형으로
    Figure 112014030619211-pat00021
    회전하면서 2축 로봇의 길이방향으로 한 피치 만큼 이송하고, 반경방향(R축)으로 내경을 따라 동시에 3축이 이송함과 동시에, 일정한 용접속도를 유지할 수 있도록, 밸브의 내경에 반비례하는 포지셔너의 회전속도를 제어하며 육성용접을 행할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하고,

    PLC의 모션 컨트롤러는 운전조작반에 내장된 CAM 프로그램에서 생성된 용접궤적(CL data) 및 이송속도(feed rate)를 RS-485통신을 통하여 수신 받아 축을 이송하는 서보모터를 구동할 수 있도록 모터드라이버에 펄스 형태의 구동 값을 전송하여 실시간으로 동시 3축의 이송속도와 위치를 제어하되,
    각 이송축의 현재 속도 및 위치는 엔코더(E)를 통해 모터드라이브로 피드백 되도록 하고, PLC의 동시 3축 위치결정제어는 포지셔너의 나선형의 1회전 구간의 3축 직선보간으로 궤적을 따라 입력한 용접속도로 각 이송축을 제어하여 밸브의 내면을 육성용접하며, 상기 운전조작반에서는 3축의 모터드라이브로부터 현재 가공위치 정보를 받아서 가공상태를 실시간으로 모니터링 하는,
    밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 가지는 자동밸브내면 육성용접장치
  2. 삭제
  3. 운전화면 입출력 기능을 수행하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부로부터 입력된 밸브 형상과 운전조건의 파라미터에 기초하여 용접궤적 좌표값 및 이송속도를 나타내는 NC 코드를 생성하는 CAM 프로그램부와, CAM 프로그램부에서 생성된 용접궤적 좌표값을 기반으로 용접가공 형상을 구현하여 상기 디스플레이부에 현시하는 고스트(ghost)부 및 실시간 가공형상 모니터링부를 포함한 운전조작반;
    모터로부터 동력을 받아, 가공 대상물인 밸브를 장착하여 회전시키는 포지셔너;
    밸브의 내면을 용접 가공하는 용접 토치가 장착되고, 길이방향 이송과 반경방향으로 이송을 하는 2축 직교로봇;
    상기 용접 토치에 용접 아크를 공급하는 용접전원장치;
    용가제를 공급하는 와이어 공급장치(wire feeder); 및
    균일한 용접속도로 용접궤적을 따라 용접 토치가 이송되도록 모션제어를 수행하는 PLC를 이용한
    밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 가지는 자동밸브내면 육성용접방법에 있어서,
    밸브의 내경 형상 S(r,
    Figure 112012107562255-pat00022
    ,z)에 대하여 육성용접 궤적은 용접비드 폭을 고려하여 길이방향으로 zoffset 만큼 간격을 두어 초기위치 So(ro,
    Figure 112012107562255-pat00023
    , zoffset)에서 용접이 시작되어,
    용접 대상물을 장착한 포지셔너가 360도 회전함에 따라서 Z축 방향으로는 피치 zpitch 만큼 이송하며,
    R축 방향으로는 밸브의 내경형상에 따라 나선형(S1, S2,....Sn )으로 용접을 하게 되며, 1층 용접이 끝나면 반경방향으로 용접비드 두께 만큼 간격을 두어 2층 용접을 똑같은 방법으로 되풀이 하여 육성용접을 완료되며,
    i스텝(i-step)에서의 용접속도는 Vw =
    Figure 112012107562255-pat00024
    (ri -1 + ri)/2 으로 나타내어지게 되어,
    i-step에서의 포지셔너의 회전속도는
    Figure 112012107562255-pat00025
    = 2Vw/(ri -1 + ri) 로 유도되도록 제어함으로써,

    Z축방향(길이방향)으로 내경이 다른 밸브 형상에 관계없이 일정한 용접속도 Vw를 유지하도록, 밸브의 형상의 평균반경((ri -1 + ri)/2)에 반비례하여 i스텝에서의 포지셔너 회전속도
    Figure 112012107562255-pat00026
    = 2Vw/(ri -1 + ri)를 제어하며,
    밸브의 내경형상 초기위치 So(ro,
    Figure 112012107562255-pat00027
    , zoffset)로부터 모재와 용접토치 팁 간의 간격 rgap을 고려하여, 용접토치 팁의 초기 위치 Po(ro - rgap,
    Figure 112012107562255-pat00028
    , zoffset)에서 용접 아크를 발생하여 용접이 시작되어 용접 대상물을 장착한 포지셔너가 360도 회전함에 따라 2축 직교로봇의 Z축 방향으로는 zpitch 만큼 이송하며
    R축 방향으로는 밸브의 내경형상에 따라 r1으로 이송하여 P1(r1 - rgap,
    Figure 112012107562255-pat00029
    , zpitch + zoffset)으로 3축 동시에 이송축의 모션을 제어하여 직선보간으로 용접토치가 이송하면서 육성용접이 수행됨을 특징으로 하는, 밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 갖는 자동 밸브내면 육성용접방법.
    (여기서, Vw : 주어진 용접속도, ri : i번째 스텝의 반지름 , zpitch :Z축 방향의 피치,
    Figure 112012107562255-pat00030
    : i번째 스텝의 회전각속도 , rgap :모재와 용접토치 팁 간의 간격,
    Po : 용접토치 팁의 초기 위치, P1 :1번째 용접토치 팁의 위치)

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