KR101693411B1 - 3차원 용접 장치 및 용접 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 결합하며 제1 방향을 따라 연장 형성되는 제1 가이드 레일; 상기 제1 가이드 레일을 따라 이동가능하도록 형성되고, 용접 토치가 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향 및 제3 방향으로 이동가능하도록 형성되는 용접부; 상기 용접부를 제어하여, 용접을 수행하고자 하는 용접 부위의 위치를 복수 개로 분할하여 포인트로 위치를 저장한 후, 각 포인트를 직선으로 연결하여 자동화 용접을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 3차원 용접 장치를 개시한다.

Description

3차원 용접 장치 및 용접 방법{three-dimensional welding apparatus and welding method}

본 발명의 실시예들은 3차원 용접 장치 및 용접 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 3차원의 굴곡면을 용접함에 있어 용접 부분을 따라 복수 개의 용접 포인트를 설정한 후, 이를 따라 3차원 상에서 이동하면서 용접을 수행하여, 더욱 정밀하고 신속한 3차원 용접을 수행할 수 있는 3차원 용접 장치 및 용접 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 용접 산업은 제조 분야에 필수적인 산업이다. 그러나 이의 대부분은 사람에 의해 수작업으로 이루어지며, 용접 작업자의 숙련도에 의존하기 때문에 노동 강도는 매우 높지만 생산성이 매우 낮다.

즉, 숙련되지 않은 용접공들은 작업이 어려울 뿐만 아니라 용접 자세가 불편하고 용접 횟수도 많아 용접제품의 생산성이 낮고 용접속도가 느리다. 또한 용접 작업 시 용접 열 등이 발생하게 되는데, 이러한 환경에 노출된 작업자의 건강상 문제, 용접분야 진출의 기피 등의 문제점이 발생한다.

이에 따라 현장에서 자동 용접기가 사용되었으나, 이러한 자동 용접기는 1축 방향만 가능한 용접기이며, 다양한 구조의 자동 용접이 불가능하다는 문제점이 있었다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명의 실시예들은 3차원 용접 장치 및 용접 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 결합하며 제1 방향을 따라 연장 형성되는 제1 가이드 레일; 상기 제1 가이드 레일을 따라 이동가능하도록 형성되고, 용접 토치가 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향 및 제3 방향으로 이동가능하도록 형성되는 용접부; 상기 용접부를 제어하여, 용접을 수행하고자 하는 용접 부위의 위치를 복수 개로 분할하여 포인트로 위치를 저장한 후, 각 포인트를 직선으로 연결하여 자동화 용접을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 3차원 용접 장치를 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 용접부는, 상기 제1 가이드 레일과 결합하여, 상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 제1 이동부; 상기 제1 이동부의 일 단부에 형성되어, 상기 용접 토치에 용접 재료를 공급하는 용접 피더부; 상기 용접 피더부에 결합하며, 상기 제2 방향을 따라 연장 형성되는 제2 가이드 레일; 상기 제2 가이드 레일과 결합하여, 상기 제2 가이드 레일을 따라 상기 제2 방향 또는 제3 방향으로 이동 가능하도록 형성되며, 일 단부에는 상기 용접 토치가 형성되는 제2 이동부;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 용접부는, 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부가 이동하는 동력을 제공하는 하나 이상의 서보 모터를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 서보 모터의 회전 방향 또는 회전 속도를 제어하는 모터 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 용접부는 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부의 이동 범위를 제한하는 리미트 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 제어부에 의해, 용접 부위 위치를 복수 개로 분할하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 분할된 용접 부위를 따라 복수 개의 용접 포인트를 설정하는 단계; 상기 제어부에 의해, 이웃한 각각의 상기 포인트를 직선으로 연결하는 단계; 및 상기 제어부의 제어 하에 용접부가 제1 방향, 제2 방향 또는 제3 방향으로 이동하면서, 상기 각 직선을 따라 3차원 용접을 수행하는 단계;를 포함하는 3차원 용접 방법을 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 용접부는, 제1 가이드 레일과 결합하여, 상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 제1 이동부; 상기 제1 이동부의 일 단부에 형성되어, 상기 용접 토치에 용접 재료를 공급하는 용접 피더부; 상기 용접 피더부에 결합하며, 상기 제2 방향을 따라 연장 형성되는 제2 가이드 레일; 상기 제2 가이드 레일과 결합하여, 상기 제2 가이드 레일을 따라 상기 제2 방향 또는 제3 방향으로 이동 가능하도록 형성되며, 일 단부에는 상기 용접 토치가 형성되는 제2 이동부;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 용접부는, 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부가 이동하는 동력을 제공하는 하나 이상의 서보 모터를 더 포함하고,

상기 각 직선을 따라 3차원 용접을 수행하는 단계는, 상기 서보 모터의 회전 방향 또는 회전 속도를 제어할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 용접부는 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부의 이동 범위를 제한하는 리미트 센서를 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예들은 3차원의 굴곡면을 용접함에 있어 용접 부분을 따라 복수 개의 용접 포인트를 설정한 후, 이를 따라 3차원으로 이동하면서 용접을 수행하여, 더욱 정밀하고 신속한 3차원 용접을 수행하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 장치를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 3차원 용접 장치의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 장치를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 장치를 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 1의 3차원 용접 장치의 제어부를 나타내는 블록도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 장치는 베이스 프레임(111), 제1 가이드 레일(121), 용접부(130), 제어부(140)를 포함할 수 있다. 여기서, 용접부(130)는 제1 이동부(131), 제2 이동부(132), 제2 가이드 레일(133), 용접 토치(134), 용접 피더부(135)를 포함한다. 그리고, 제어부(140)는 출력부(141), 입력부(142), 전원부(143), 필터부(144), 모터 제어부(145), 감속기(146)를 포함할 수 있다.

이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

원주 용접은 공정자동화에 있어 핵심적인 기술 중 하나로 전체 공정 중 50%이상을 차지하게 되며, 용접 중에서 가장 자동화의 비율이 낮고 기술적인 난이도가 어려운 분야 중 하나이다. 원주 용접 자동화기술의 적용 가치는 용접 자동화기술을 바탕으로 한 여러 산업분야(발전, 조선, 해양, 석유화학, 건설 등)의 파급효과로 나타나며, 이를 이용해 국가 경쟁력 확보가 가능하다.

특히, 해양구조물과 조선산업에 사용되는 용접 자동화시스템은 공정별로 상이한 조건이 요구되므로 범용의 로봇을 사용할 수 없고, 기존의 용접 자동화시스템을 개조하거나, 매번 새로 개발해야 하는 문제점이 발생하였다. 또한 작업이 변경될 때마다 요구 조건에 맞추어 용접 자동화시스템을 개조하거나 새로운 용접 자동화시스템을 개발하는 것이 요구되었다.

한편, 3차원의 굴곡면을 용접함에 있어 기존선행 기술은 고가의 장비인 레이저 비젼 시스템을 사용하여 에지(Edges)를 검출하는 방식으로, 용접 토치의 전단에 비젼 시스템이 장착되어 수행된다. 하지만 V형태 에지의 센싱에 있어서, 아크 및 열에 의한 광간섭 등으로 센서의 인식 오류를 유발한다는 문제점이 존재하였다. 또한, 인위적으로 사람이 만든 V형태의 에지는 일정한 수직을 이루지 못하며, 두 개의 모재를 붙이기 위해 먼저 수행되는 가용접을 통해 틀어진 부분을 바로 잡아야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하여 고가의 장비를 도입하지 않고도 3차원 굴곡면의 용접이 가능한 시스템을 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 장치는 용접을 수행하고자 하는 용접 부위의 위치를 복수 개로 분할하여 포인트로 위치를 저장한 후, 각 포인트를 직선으로 연결하여 자동화 용접을 수행하는 것을 일 특징으로 한다. 또한 X, Y, Z축으로 모든 방향에서 용접이 가능하여, 직선뿐 아니라 곡선 및 타원 등 다양한 형태의 용접 부위를 용접하는 것이 가능하며, 특히 협소한 부위의 파이프 플랜지 부분의 용접이 가능한, 3차원 용접 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. 이하에서는 이에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

베이스 프레임(111)은 3차원 용접 장치(100)의 기저부를 이루며, 용접부의 이동의 기준이 된다. 상판(112)은 용접 작업 시 용접대상물이 안착될 수 있도록 하는 구성 요소이며, 베이스 프레임(111) 상에 위치한다.

베이스 프레임(111)에는 제1 가이드 레일(121)이 결합한다. 제1 가이드 레일(121)은 용접부(130)가 제1 방향(즉, X축 방향)으로 이동하는 경로를 제공한다. 즉, 용접부(130)는 제1 가이드 레일(121)을 따라 도 1의 화살표 A 방향으로 이동하는 것이다.

용접부(130)는 제1 이동부(131), 제2 이동부(132), 제2 가이드 레일(133), 용접 토치(134), 용접 피더부(135)를 포함한다.

제1 이동부(131)는 제1 가이드 레일(121)과 결합하여, 제1 가이드 레일(121)을 따라 이동 가능하도록 형성된다.

제1 이동부(131)의 일 단부에는 용접 토치(134)에 용접 재료 등을 공급하는 용접 피더부(135)가 형성되고, 용접 피더부(135)에는 제2 가이드 레일(133)이 결합한다. 제2 가이드 레일(133)은 용접부(130)의 제2 이동부(132)가 제2 방향(즉, Y축 방향)으로 이동하는 경로를 제공한다. 즉, 제2 이동부(132)는 제2 가이드 레일(133)을 따라 도 3의 화살표 B 방향으로 이동하는 것이다.

한편, 제2 이동부(132)는 제2 가이드 레일(133)에 결합된 상태에서 제3 방향(즉, Z축 방향)을 따라 이동 가능하도록 형성된다. 즉, 제2 이동부(132)는 제2 가이드 레일(133)에 결합된 상태에서, 도 3의 화살표 C 방향으로 이동할 수 있다.

한편, 제2 이동부(132)의 하측 단부에는 용접 토치(134)가 탈착 가능하게 장착된다. 즉, 용접 토치(134)는 용접 대상물을 직접 용접할 수 있도록 마련되는 구성이다. 여기서 용접 토치(134)는 가스 용접, 티그 용접, CO2 용접, 서브머지드 용접, 플라즈마 아크 용접, 레이저 용접 등의 용접 토치로 마련될 수 있으며, 이에 용접 방법의 변환이 용이할 수 있게 된다. 이러한 용접부(130)는 열처리 시 발생하는 고온에 녹지 않도록 세라믹 재질로 형성될 수 있으며, 이에 따라 고온에 대해 우수한 내열성을 확보할 수 있게 된다. 한편 도면에는 용접 토치(134)가 하나 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 2개 혹은 그 이상의 용접 토치가 구비될 수도 있다.

결과적으로 용접 토치(134)는 복수 개의 가이드 레일들 및 이동부들에 의해 X축, Y축, Z축의 3축 방향에 있어서 자유롭게 이동가능하도록 형성되며, 따라서 3차원의 용접을 수행할 수 있는 것이다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 용접부(130)에는 이동부(131, 132)를 구동하기 위한 복수 개의 서보 모터(미도시)가 구비될 수 있다. 이와 같은 서보 모터(미도시)는 이동부(131, 132)가 가이드 레일을 따라 이동하는 동력을 제공할 수 있으며, 이때 서보 모터(미도시)는 제어부(140)와 연동하여 이동부(131, 132)의 이동 속도를 제어할 수 있다. 나아가, 서보 모터(미도시)는 디지털 방식으로 위빙의 폭, 중심이동 좌중심, 우멈춤 등의 전자제어가 가능하며, 원점 복귀 기능도 가능하도록 형성될 수 있다. 나아가, Y축 서보 모터에는 리미트 센서(미도시)가 장착될 수 있으며, 이와 같은 리미트 센서가 Y축의 이동 거리를 제한함으로써 프로그램상의 오류를 방지해주는 기능을 수행할 수 있다.

제어부(140)는 용접부(130)를 제어하여, 용접을 수행하고자 하는 용접 부위의 위치를 복수 개로 분할하여 포인트로 위치를 저장한 후, 각 포인트를 직선으로 연결하여 자동화 용접을 수행하도록 제어하는 역할을 수행한다. 이와 같은 제어부(140)는, 출력부(141), 입력부(142), 전원부(143), 필터부(144), 모터 제어부(145), 감속기(146)를 포함할 수 있다.

출력부(141)는 3차원 용접 장치(100)를 모니터링 할 수 있는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 여기서, 출력부(141)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

입력부(142)는 위빙이 가능하도록 CAM프로그램의 코드를 입력할 수 있는 키보드를 포함할 수 있다. 즉, 입력부(142)는 사용자가 3차원 용접 장치(100)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미할 수 있다. 예를 들어, 입력부(142)는 키보드, 키패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치, 마우스 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

나아가, 입력부(142)는 시스템의 전원 및 비상정지 등을 할 수 있는 시스템 제어키, 용접부의 방향을 제어할 수 있는 방향 제어키를 더 포함할 수 있다. 방향 제어키를 통해 용접부(130)의 축 이동이 가능하여 용접 방향과 토치의 높이 제어가 가능하며, 입력부(142)를 통한 프로그램 입력을 통해 용접 전압의 변화에 영향을 받지 않고 일정한 용접 속도 제어가 가능하다.

전원부(143)는 3차원 용접 장치(100)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 필터부(144)는 용접시 발생할 수 있는 노이즈를 감쇄시키거나 차단하고, 이외의 유효 신호는 손실이 없도록 통과시킴으로써 장비의 고장을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 모터 제어부(145) 및 감속기(146)는 수시로 시간과 거리가 변화하도록 하나 이상의 서보 모터를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 용접 장치(100)에 의해, 3차원의 굴곡면을 용접함에 있어 용접 부분을 따라 복수 개의 용접 포인트를 설정한 후, 이를 따라 3차원으로 이동하면서 용접을 수행하여, 더욱 정밀하고 신속한 3차원 용접을 수행하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 기술은 산업현장의 핵심기술인 용접기술로써 열악한 작업환경과 유해하고 육체적인 부담이 큰 용접현장에 적용될 수 있다. 최근 숙련된 용접인력의 감소, 용접사의 고령화 및 인건비 증가 등의 이유로 용접자동화가 국가 경쟁력의 주요 현안으로 대두 되고 있는 실정에서 고효율을 용접 시스템을 사용하여 공정의 효율을 높이는데 적용될 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 용접 장치(100)에 의해, 원주방향의 정밀한 용접이 가능하여 구조물의 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 강관의 용접에 있어 용접선을 정밀히 추종함으로써 용접의 정밀성을 확보하여 생산성을 향상하는 효과를 가지며, 협소한 부위의 파이프 플랜지 부분의 용접이 가능해지는 효과를 가진다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 방법에 대해 설명하도록 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 방법은 용접 부위 위치를 분할하는 단계(S110 단계), 복수 개의 용접 포인트를 설정하는 단계(S120 단계), 이웃한 각각의 포인트를 직선으로 연결하는 단계(S130 단계), 각 직선을 따라 3차원 용접을 수행하는 단계(S140 단계)를 포함한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어부(140)는 용접 부위 위치를 분할(S110 단계)하고, 분할된 용접 위치를 따라 복수 개의 용접 포인트를 설정(S120 단계)한 후, 이웃한 각각의 포인트를 직선으로 연결(S130 단계)한다.

상세히, 3차원의 굴곡면을 용접함에 있어 기존선행 기술은 고가의 장비인 레이저 비젼 시스템을 사용하여 에지(Edges)를 검출하는 방식으로, 용접 토치의 전단에 비젼 시스템이 장착되어 수행된다. 하지만 V형태 에지의 센싱에 있어서, 아크 및 열에 의한 광간섭 등으로 센서의 인식 오류를 유발한다는 문제점이 존재하였다. 또한, 인위적으로 사람이 만든 V형태의 에지는 일정한 수직을 이루지 못하며, 두 개의 모재를 붙이기 위해 먼저 수행되는 가용접을 통해 틀어진 부분을 바로 잡아야 하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 용접 장치는 용접을 수행하고자 하는 용접 부위의 위치를 복수 개로 분할하여 포인트로 위치를 저장한 후, 각 포인트를 직선으로 연결하여 자동화 용접을 수행하는 것을 일 특징으로 한다.

다음으로 제어부(140)는 서보 모터(미도시)를 제어하여, 용접 토치(134)가 각 직선을 따라 직선이동하면서 3차원 용접을 수행(S140 단계)하도록 한다. 상세히, 용접 토치(134)는 복수 개의 가이드 레일들 및 이동부들에 의해 X축, Y축, Z축의 3축 방향에 있어서 자유롭게 이동가능하도록 형성되며, 따라서 3차원의 용접을 수행할 수 있다. 또한, 용접부(130)에는 이동부(131, 132)를 구동하기 위한 복수 개의 서보 모터(미도시)가 구비되어 있다. 따라서, 제어부(140)의 모터 제어부(145)는 서보 모터(미도시)를 제어하여, 용접 토치(134)가 X축, Y축, Z축의 3축 방향을 따라 직선이동하면서 3차원 용접을 수행하도록 제어하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 용접 장치(100)에 의해, 3차원의 굴곡면을 용접함에 있어 용접 부분을 따라 복수 개의 용접 포인트를 설정한 후, 이를 따라 3차원으로 이동하면서 용접을 수행하여, 더욱 정밀하고 신속한 3차원 용접을 수행하는 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 3차원 용접 장치
111: 베이스 프레임
121: 제1 가이드 레일
130: 용접부
131: 제1 이동부
132: 제2 이동부
133: 제2 가이드 레일
134: 용접 토치
135: 용접 피더부
140: 제어부
141: 출력부
142: 입력부
143: 전원부
144: 필터부
145: 모터 제어부
146: 감속기

Claims (9)

1. 베이스 프레임;
   상기 베이스 프레임에 결합하며 제1 방향을 따라 연장 형성되는 제1 가이드 레일;
   상기 제1 가이드 레일을 따라 이동가능하도록 형성되고, 용접 토치가 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향 및 제3 방향으로 이동가능하도록 형성되는 용접부;
   상기 용접부를 제어하여, 용접을 수행하고자 하는 용접 부위의 위치를 복수 개로 분할하여 용접 포인트로 위치를 저장한 후, 이웃한 각 용접 포인트를 직선으로 연결하여 상기 용접 토치가 상기 직선을 따라 이동하며 자동화 용접을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 용접부는,
   상기 제1 가이드 레일과 결합하여, 상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 제1 이동부;
   상기 제1 이동부의 일 단부에 형성되어, 상기 용접 토치에 용접 재료를 공급하는 용접 피더부;
   상기 용접 피더부에 결합하며, 상기 제2 방향을 따라 연장 형성되는 제2 가이드 레일;
   상기 제2 가이드 레일과 결합하여, 상기 제2 가이드 레일을 따라 상기 제2 방향 또는 제3 방향으로 이동 가능하도록 형성되며, 일 단부에는 상기 용접 토치가 형성되는 제2 이동부;를 포함하는 3차원 용접 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 용접부는, 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부가 이동하는 동력을 제공하는 하나 이상의 서보 모터를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 서보 모터의 회전 방향 또는 회전 속도를 제어하는 모터 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 용접 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 용접부는 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부의 이동 범위를 제한하는 리미트 센서를 더 포함하는 3차원 용접 장치.
5. 제어부에 의해, 용접 부위 위치를 복수 개로 분할하는 단계;
   상기 제어부에 의해, 상기 분할된 용접 부위를 따라 복수 개의 용접 포인트를 설정하는 단계;
   상기 제어부에 의해, 이웃한 각각의 상기 용접 포인트를 직선으로 연결하는 단계; 및
   상기 제어부의 제어 하에 용접부가 제1 방향, 제2 방향 또는 제3 방향으로 상기 직선을 따라 직선이동하며 3차원 용접을 수행하는 단계;를 포함하고,
   상기 용접부는,
   제1 가이드 레일과 결합하여, 상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 제1 이동부;
   상기 제1 이동부의 일 단부에 형성되어, 용접 토치에 용접 재료를 공급하는 용접 피더부;
   상기 용접 피더부에 결합하며, 상기 제2 방향을 따라 연장 형성되는 제2 가이드 레일;
   상기 제2 가이드 레일과 결합하여, 상기 제2 가이드 레일을 따라 상기 제2 방향 또는 제3 방향으로 이동 가능하도록 형성되며, 일 단부에는 상기 용접 토치가 형성되는 제2 이동부;를 포함하는 3차원 용접 방법.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 용접부는, 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부가 이동하는 동력을 제공하는 하나 이상의 서보 모터를 더 포함하고,
   상기 각 직선을 따라 3차원 용접을 수행하는 단계는, 상기 서보 모터의 회전 방향 또는 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 용접 방법.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 용접부는 상기 제1 이동부 또는 상기 제2 이동부의 이동 범위를 제한하는 리미트 센서를 더 포함하는 3차원 용접 방법.
9. 컴퓨터를 이용하여 제 5 항, 제7항 및 제 8 항의 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
   

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