KR101874943B1 - Auto welding apparatus for corrugation plate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 방향의 축을 조정할 수 있도록 구성되어, 다양한 형태의 주름에 대한 적응성이 뛰어난 주름판재용 자동용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주름판재용 자동용접장치는 주름판재의 상면에 고정되는 주행레일; 상기 주행레일의 길이방향을 따라 이동하여 주름판재의 용접선을 따라 이동 가능한 캐리지; 상기 캐리지에 결합되며 용접토치를 구비하는 용접헤더; 상기 캐리지에 구비되며, 상기 캐리지를 상기 주행레일을 따라 이동시키는 주행축 구동부; 상기 캐리지에 구비되며, 상기 용접헤더의 높이를 조절하는 용접헤더 높이축 구동부; 상기 캐리지에 구비되며, 상기 용접헤더의 상기 캐리지의 주행방향에 대한 기울기를 조절하는 용접헤더 회전축 구동부; 상기 용접헤더에 구비되며, 상기 용접토치와 주름판재 사이의 간격을 조절하는 용접토치 높이축 구동부; 및 상기 용접헤더에 구비되며, 상기 용접토치의 용접선 폭방향 위치를 조절하는 용접선 추적축 구동부;를 포함한다.It is an object of the present invention to provide an automatic welding apparatus for a corrugated plate which is configured to adjust the axes in various directions and is highly adaptable to various types of wrinkles.
An automatic welding apparatus for a corrugated plate according to an embodiment of the present invention includes: a running rail fixed to an upper surface of a corrugated plate; A carriage which moves along the longitudinal direction of the running rail and is movable along a weld line of the corrugated plate; A welding header coupled to the carriage and having a welding torch; A traveling axis driving unit provided on the carriage and moving the carriage along the traveling rail; A welding header height shaft driving unit provided on the carriage and adjusting a height of the welding header; A welding header rotating shaft driving unit provided in the carriage and adjusting a tilt of the welding head with respect to a traveling direction of the carriage; A welding torch height axis driving unit provided in the welding header for adjusting an interval between the welding torch and the corrugated plate; And a welding line tracking axis driving unit provided in the welding header and adjusting a welding line width direction position of the welding torch.
Description
본 발명은 주름판재용 자동용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 형태의 주름을 가지는 주름판재의 주름형태를 추적하여 자동으로 용접할 수 있는 주름판재용 자동용접장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic welding apparatus for a corrugated plate, and more particularly, to an automatic welding apparatus for a corrugated plate which can automatically follow a corrugated shape of corrugated plate having various corrugations.
멤브레인형 LNG 화물창 중에는 1차 방벽과 2차 방벽으로 이루어진 구조가 널리 사용된다. 여기서, 1차 방벽과 2차 방벽으로는 일반적으로 주름형 박판 인바(Invar)나 스테인리스 스틸의 금속 소재가 주로 사용된다. In the membrane type LNG cargo holds, a structure composed of a primary barrier and a secondary barrier is widely used. Here, as the primary barrier and the secondary barrier, a metal material such as a corrugated thin plate Invar or stainless steel is mainly used.
따라서, 이러한 금속형 방벽은 방벽에 설치되는 박판 주름형 멤브레인시트(Corrugated Membrane Sheet)를 용접하는 기술이 핵심적인 생산 기술이다. 따라서, 이러한 LNG 화물창의 제작에는 열응력을 흡수하는 주름형 멤브레인 시트의 겹치기 자동용접 기술이 제작 생산성을 결정짓는 중요한 요소이다. Therefore, such a metal barrier is a key production technique of welding a corrugated membrane sheet (a corrugated membrane sheet) installed on a barrier wall. Therefore, in the production of such an LNG hold, automatic lap welding technology of a corrugated membrane sheet that absorbs thermal stress is an important factor determining manufacturing productivity.
한편, 이러한 LNG 화물창의 방벽으로 사용되는 멤브레인 시트로는 주름이 상부로 돌출된 돌출주름형 멤브레인 시트 또는 주름이 하부로 함몰된 함몰주름형 멤브레인 시트가 사용될 수 있다. 여기서, 멤브레인 시트의 주름들은 격자형태로 형성되는 것이 일반적이다. Meanwhile, as the membrane sheet used as the barrier of the LNG hold, a protruded pleated membrane sheet having a wrinkle protruding upward or a concave pleated membrane sheet having a wrinkle recessed downward can be used. Here, the wrinkles of the membrane sheet are generally formed in a lattice form.
한편, 최근에는 도 1에 도시된 바와 같이 1차 방벽이 돌출주름형 멤브레인 시트(10)로 구성되고, 2차 방벽이 함몰주름형 멤브레인 시트(20)로 구성된 LNG 화물창이 개발 및 시공되고 있다. Recently, as shown in FIG. 1, an LNG cargo hold comprising a protruding
그러나, 종래의 기술에 의한 멤브레인 시트 자동용접장치는 용접선을 따라 용접토치를 이동시키는 주행축인 X축, 용접토치의 높이를 조절하는 Y축 및 용접토치의 기울기 각도를 조절하는 R축 정도를 조정할 수 있도록 구성되므로, 멤브레인 시트에 형성된 다양한 형태의 주름에 대한 적응성이 낮다는 단점을 가진다. 이와 같은 종래의 기술에 의한 멤브레인 시트 자동용접장치는 등록특허 제0732311호에 개시되어 있다. However, in the conventional automatic membrane sheet welding apparatus, the X axis as a running axis for moving the welding torch along the weld line, the Y axis for adjusting the height of the welding torch and the R axis for adjusting the tilt angle of the welding torch are adjusted So that it is disadvantageous in that the flexibility of various types of wrinkles formed on the membrane sheet is low. Such a conventional membrane sheet automatic welding apparatus is disclosed in Japanese Patent Registration No. 0732311.
또한, 종래의 기술에 의한 멤브레인 시트 자동용접장치들은 돌출주름에 주행용 레일을 고정시키는 구조에 국한되므로, 함몰주름이 형성된 멤브레인 시트(20)에 대한 적응성이 낮다는 단점을 가진다. In addition, since the membrane sheet automatic welding apparatuses according to the prior art are limited to the structure for fixing the running rail to the protruding corrugations, the applicability to the
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 다양한 방향의 축을 조정할 수 있도록 구성되어, 다양한 형태의 주름에 대한 적응성이 뛰어난 주름판재용 자동용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve at least some of the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide an automatic welding apparatus for a corrugated plate, which is capable of adjusting axes in various directions, The purpose is to provide.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 함몰주름이 형성된 멤브레인 시트를 안정적으로 용접할 수 있는 주름판재용 자동용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an automatic welding apparatus for a corrugated plate which is capable of stably welding a membrane sheet on which a depressed wrinkle is formed.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 주름판재의 상면에 고정되는 주행레일; 상기 주행레일의 길이방향을 따라 이동하여 주름판재의 용접선을 따라 이동 가능한 캐리지; 상기 캐리지에 결합되며 용접토치를 구비하는 용접헤더; 상기 캐리지에 구비되며, 상기 캐리지를 상기 주행레일을 따라 이동시키는 주행축 구동부; 상기 캐리지에 구비되며, 상기 용접헤더의 높이를 조절하는 용접헤더 높이축 구동부; 상기 캐리지에 구비되며, 상기 용접헤더의 상기 캐리지의 주행방향에 대한 기울기를 조절하는 용접헤더 회전축 구동부; 상기 용접헤더에 구비되며, 상기 용접토치와 주름판재 사이의 간격을 조절하는 용접토치 높이축 구동부; 및 상기 용접헤더에 구비되며, 상기 용접토치의 용접선 폭방향 위치를 조절하는 용접선 추적축 구동부;를 포함하는 주름판재용 자동용접장치를 제공한다. According to one aspect of the present invention, there is provided a traveling rail comprising: a traveling rail fixed to an upper surface of a corrugated plate; A carriage which moves along the longitudinal direction of the running rail and is movable along a weld line of the corrugated plate; A welding header coupled to the carriage and having a welding torch; A traveling axis driving unit provided on the carriage and moving the carriage along the traveling rail; A welding header height shaft driving unit provided on the carriage and adjusting a height of the welding header; A welding header rotating shaft driving unit provided in the carriage and adjusting a tilt of the welding head with respect to a traveling direction of the carriage; A welding torch height axis driving unit provided in the welding header for adjusting an interval between the welding torch and the corrugated plate; And a welding line tracking axis driving unit provided in the welding header and adjusting a welding line width direction position of the welding torch.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치는 상기 용접헤더에 구비되며 주름판재의 표면에 접촉하여 주름판재의 형상을 감지하는 제1 접촉식 변위센서; 및 상기 용접헤더에 구비되며, 주름판재의 표면에 접촉하여 주름판재의 형상을 감지하는 제2 접촉식 변위센서;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic welding apparatus comprising: a first contact type displacement sensor provided in the welding header and contacting a surface of a corrugated plate to sense a shape of a corrugated plate; And a second contact type displacement sensor provided in the welding header and contacting the surface of the corrugated plate to sense the shape of the corrugated plate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치는 상기 캐리지에 구비되며 광(光)을 이용하여 주름판재의 요철을 감지하는 요철감지센서를 더 포함할 수 있다.Further, the automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention may further include an unevenness detecting sensor provided on the carriage and detecting irregularities of the corrugated plate using light.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치는 상기 용접토치와 거동이 일치하도록 상기 용접헤더에 구비되며 주름판재를 하방으로 가압하는 가압수단을 포함하고, 상기 가압수단은 가압력 조절이 가능하게 구성될 수 있다.Further, the automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pressing means provided on the welding head so as to match the behavior of the welding torch and pressing the corrugated plate downward, and the pressing means is capable of adjusting the pressing force Lt; / RTI >
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치는 주름판재의 상부로 돌출된 돌출주름에 상기 주행레일을 고정시키는 클램프부재를 더 포함할 수 있다.Further, the automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a clamp member for fixing the running rail to protruding corrugations protruding from the upper portion of the corrugated plate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치는 하부로 함몰된 함몰주름이 형성되거나 편평한 주름판재에 상기 주행레일을 고정시키는 레일고정유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a rail fixing unit for fixing the running rail to a flat corrugated plate formed with depressed wrinkles which are depressed downward.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동용접장치는 하부로 함몰된 함몰주름이 형성된 주름판재에 결합되어 주름판재의 상부에 돌출주름을 형성할 수 있는 클램프고정유닛을 포함하고, 상기 클램프부재는 상기 클램프고정유닛을 매개로 함몰주름이 형성된 주름판재에 장착가능할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic welding apparatus including a clamp fixing unit coupled to a corrugated plate having a concaved corrugated concave downwardly formed therein to form protruding corrugations on a corrugated plate, Can be mounted on the corrugated plate formed with the concave corrugations via the clamp fixing unit.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다양한 형상의 주름을 가지는 판재의 용접작업을 자동으로 수행할 수 있고, 용접품질이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention having such a configuration, it is possible to automatically perform the welding work of the plate material having the wrinkles of various shapes and to obtain the effect that the welding quality is improved.
도 1은 1차 방벽이 돌출주름형 멤브레인 시트로 이루어지고, 2차 방벽이 함몰주름형 멤브레인 시트로 이루어진 LNG 화물창의 방벽 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 자동용접장치의 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 자동용접장치의 저면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 자동용접장치에 포함되는 주행축 구동부를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 주행축 구동부의 베이스프레임, 레일 클램프 및 주행구동모터를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 주행축 구동부의 수동 주행 클러치를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 2에 도시된 자동용접장치에 포함되는 용접헤더 높이축 구동부를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 용접헤더 높이축 구동부와 용접헤더의 연결 구조를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 2에 도시된 자동용접장치에 포함되는 용접헤더 회전축 구동부를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 용접헤더 회전축 구동부의 회전바와 용접헤더 회전링크 구조를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 용접헤더 회전축 구동부의 기어구조 및 레일구조를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 10에 도시된 용접헤더 회전축 구동부의 분해사시도이다.
도 14는 도 10에 도시된 용접헤더 회전축 구동부의 용접토치 기울기 조절 동작을 개략적으로 도시한 작동상태도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치에 포함되는 클램프부재를 통해 주행레일이 돌출주름에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 클램프부재의 평면도이다.
도 17은 도 15에 도시된 클램프부재의 정면도이다.
도 18은 도 15에 도시된 클램프부재의 측면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치에 포함되는 레일고정유닛을 도시한 사시도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치가 함몰주름을 용접하는 동작을 도시한 사시도이다.
도 21은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동용접장치에 포함되는 클램프고정유닛이 함몰주름형 멤브레인 시트에 설치된 모습을 도시한 사시도이다.
도 22는 도 21에 도시된 클램프고정유닛의 사시도이다.
도 23은 도 21에 도시된 클램프고정유닛을 사용하여 주름판재 상에 주행레일이 설치된 모습을 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a view showing a barrier structure of an LNG cargo hold in which the primary barrier is a protruding corrugated membrane sheet and the secondary barrier is a depressed corrugated membrane sheet.
2 is a perspective view of an automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view of the automatic welding apparatus shown in Fig.
4 is a bottom view of the automatic welding apparatus shown in Fig.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a traveling axis driving unit included in the automatic welding apparatus shown in FIG. 2. FIG.
6 is a perspective view showing a base frame, a rail clamp, and a travel drive motor of the travel axis driving unit shown in FIG.
7 is a perspective view showing the manual traveling clutch of the driving shaft driving part shown in FIG.
FIG. 8 is a perspective view illustrating a welding header height axis driving unit included in the automatic welding apparatus shown in FIG. 2. FIG.
9 is a perspective view illustrating a connection structure of the welding header height axis driving unit and the welding headers shown in FIG.
10 is a perspective view illustrating a welding header rotational axis driving unit included in the automatic welding apparatus shown in FIG.
11 is a perspective view showing a rotating bar and a welding head rotating link structure of the welding header rotating shaft driving part shown in FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing a gear structure and a rail structure of the welding header rotation axis driving portion shown in FIG. 10; FIG.
13 is an exploded perspective view of the welding header rotating shaft driving unit shown in FIG.
14 is an operating state diagram schematically showing the operation of adjusting the welding torch inclination of the welding header rotary shaft driving part shown in Fig.
15 is a perspective view showing a state in which a running rail is installed on a protruding ridge through a clamp member included in an automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
16 is a plan view of the clamp member shown in Fig.
17 is a front view of the clamp member shown in Fig.
18 is a side view of the clamp member shown in Fig.
19 is a perspective view showing a rail fixing unit included in an automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a perspective view showing an operation of an automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention to weld a depressed wrinkle. FIG.
FIG. 21 is a perspective view showing a clamp fixing unit included in an automatic welding apparatus according to another embodiment of the present invention installed on a depressed corrugated membrane sheet. FIG.
22 is a perspective view of the clamp fixing unit shown in Fig.
23 is a perspective view showing a state in which a running rail is installed on a pleated plate using the clamp fixing unit shown in Fig.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)의 전체적인 구성에 대해서 설명한다. First, referring to FIG. 2 to FIG. 4, the overall configuration of an
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 주행레일(110), 캐리지(120), 용접헤더(130) 및 용접토치(140)를 포함할 수 있다.
2 to 4, an
상기 주행레일(110)은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)의 용접대상인 주름판재의 상면에 고정될 수 있다. 주행레일(110)이 주름판재에 고정되는 구조에 대해서는 도 15 내지 도 19를 참조하여 후술하도록 한다. The running
이러한 주행레일(110)은 직선형태의 빔으로 구성될 수 있으며, 주름판재의 용접선(W)에 평행하게 설치될 수 있다. The
일 실시예에서, 주행레일(110)은 중앙에 길이방향을 따라 랙기어(112)를 구비할 수 있다. 이러한 랙기어(112)는 후술할 주행축 구동부(150)의 피니언기어(155)에 맞물릴 수 있다. In one embodiment, the running
상기 캐리지(120)는 주행레일(110)의 길이방향을 따라 이동하여 주름판재의 용접선(W)을 따라 이동할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)에 구비되는 각종 기계구성들이 설치되는 본체에 해당한다. The
상기 용접헤더(130)는 캐리지(120)의 일측에 결합되어 캐리지(120)가 주행레일(110)을 따라 이동하는 동작에 따라 주행레일(110)의 주행레일(110)의 길이방향으로 이동할 수 있다. The
이러한 용접헤더(130)에는 후술할 용접토치(140) 높이측 구동부, 용접선 추적축 구동부(210), 용접헤더 각도센서(190), 제1 접촉식 변위센서(220) 및 제2 접촉식 변위센서(230)가 구비될 수 있다. The
상기 용접토치(140)는 아크를 발생시켜 주름판재의 용접을 수행하는 장치로서, 용접헤더(130)에 거동이 일치되게 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 용접토치(140)는 용접헤더(130)에 구비된 토치 장착부(142)에 결합될 수 있다.
The
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 주름판재 상에 설치된 주행레일(110)을 따라 주행하면서 용접토치(140)를 이용하여 주름판재를 용접할 수 있다. The
또한, 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 주행레일(110)을 따라 이동하는 주행축(X축), 용접헤더(130)의 높이를 조절하는 용접헤더(130) 높이축(Y축), 용접헤더(130)의 회전각도를 조절하는 용접헤더(130) 회전축(R축), 용접토치(140)의 높이를 조절하여 아크길이를 조절하는 용접토치(140) 높이축(AVC축) 및 용접토치(140)가 용접선(W)을 추적하도록 용접토치(140)의 용접선(W) 폭방향 위치를 조절하는 용접토치(140) 추적축(Z축) 총 5개의 축을 조절할 수 있도록 구성되어, 다양한 형태의 주름을 가지는 주름판재를 용접할 수 있다. The
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 주행축 구동부(150)(X축 조절), 용접헤더 높이축 구동부(160)(Y축 조절), 용접헤더 회전축 구동부(170)(R축 조절), 용접토치 높이축 구동부(200)(AVC축 조절) 및 용접선 추적축 구동부(210)(Z축 조절)를 포함한다. For this, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 상기 주행축 구동부(150), 용접헤더 높이축 구동부(160), 용접헤더 회전축 구동부(170), 용접토치 높이축 구동부(200) 및 용접선 추적축 구동부(210)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
The
이하, 도 5 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)의 5개의 축이 구동되는 구조에 대해서 설명한다.
5 to 14, a structure in which five shafts of the
도 5 내지 도 7에는 주행축 구동부(150)가 도시되어 있다. 5 to 7 show a driving
여기서, 도 5는 주행축 구동부(150)를 도시한 사시도이고, 도 6은 베이스프레임(151), 레일 클램프(153) 및 주행구동모터를 도시한 사시도이고, 도 7은 수동 주행 클러치(158)를 도시한 사시도이다. 6 is a perspective view showing the
본 발명에서, 주행축 구동부(150)는 캐리지(120)에 구비되며 캐리지(120)를 주행레일(110)을 따라 이동시킬 수 있다. In the present invention, the driving
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 주행축 구동부(150)는 베이스프레임(151), 주행롤러(152), 레일 클램프(153), 피니언기어(155), 주행구동모터 및 수동 주행 클러치(158)를 포함할 수 있다. 5 to 7, in one embodiment, the traveling
상기 베이스프레임(151)은 캐리지(120)의 저부에 구비되어 베이스프레임(151)의 일부를 구성할 수 있다. The
상기 주행롤러(152)는 베이스프레임(151)의 저부에 구비되며, 베이스프레임(151)을 주행레일(110)에 이동가능하게 장착시킬 수 있다. The traveling
일 실시예에서, 주행롤러(152)는 베이스프레임(151)의 양측에 대칭형태로 복수개가 구비되어 주행레일(110)의 양단을 파지할 수 있도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the traveling
또한, 일 실시예에서, 주행롤러(152)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 주행레일(110)의 양단 경사면 또는 저면에 접할 수 있도록 구성되어, 베이스프레임(151) 및 캐리지(120)가 주행 중에 주행레일(110)에서 탈선되는 것을 방지할 수 있다. 2 to 4, the driving
상기 레일 클램프(153)는 주행롤러(152)를 주행레일(110)에 가압하여 주행롤러(152)가 주행레일(110)에 견고하게 밀착되도록 할 수 있다. The
이를 위해, 일 실시예에서, 레일 클램프(153)는 베이스프레임(151)의 양측에 구비된 주행롤러(152) 중에서 일측에 구비된 주행롤러(152)를 밀어서 주행롤러(152)의 위치를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. To this end, in one embodiment, the
또한, 이러한 레일 클램프(153)는 도 6에 도시된 바와 같이 주행롤러(152)에 압력을 가하고 주행롤러(152)의 위치를 구속할 수 있는 조임 스크류(154)를 통해 작동될 수 있다. 6, the
이러한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 주행롤러(152)의 위치를 조절할 수 있도록 구성되어 다양한 크기의 주행레일(110)에 적용될 수 있다는 장점이 있다. The
한편, 상기 피니언기어(155)는 베이스프레임(151)에 회전가능하게 결합되며 주행레일(110)에 구비된 랙기어(112)에 맞물릴 수 있다. The
또한, 상기 주행구동모터는 베이스프레임(151)에 구비되며 피니언기어(155)를 회전시킬 수 있다. 일 실시예에서, 주행구동모터는 감속기(157)를 통해 피니언기어(155)에 회전력을 전달하도록 구성될 수 있다. In addition, the travel driving motor is provided in the
여기서, 상기 제어부는 주행구동모터 및 감속기(157)를 제어하여, 자동용접장치(100)의 주행속도 즉, 용접속도를 제어할 수 있다. Here, the control unit may control the traveling drive motor and the
한편, 상기 수동 주행 클러치(158)는 피니언기어(155)를 주행레일(110)의 폭방향으로 이동 및 위치고정시킬 수 있다. Meanwhile, the
일 실시예에서, 수동 주행 클러치(158)는 도 7에 도시된 바와 같이 주행구동모터, 감속기(157) 및 피니언기어(155)를 지지하고, 베이스프레임(151)에 구비된 힌지축(159)에 회전가능하게 결합되어 베이스프레임(151)에서 주행레일(110)의 폭방향으로 회전가능할 수 있다. 7, the
이러한 수동 주행 클러치(158)는 회전하면서 피니언기어(155)를 주행레일(110)의 랙기어(112)와 맞물리게 하거나 탈거되도록 할 수 있다. The manual traveling
따라서, 사용자는 수동 주행 클러치(158)를 작동하여 피니언기러를 주행레일(110)의 랙기어(112)와 탈거시킨 상태로 자동용접장치(100)의 위치를 수동으로 조정하거나 수동으로 용접작업을 수행할 수 있다. Accordingly, the user can manually adjust the position of the
또한, 수동 주행 클러치(158)는 힌지축(159)을 중심으로 회전된 후 끝단에 구비된 볼트를 조여서 피니언기어(155)의 위치를 고정시킬 수 있다. 이러한 수동 주행 클러치(158)의 피니언기어(155) 위치 조절 기능을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 랙기어(112)의 위치가 서로 다른 다양한 형태의 주행레일(110)에 적용될 수 있다는 장점을 가진다.
Further, the
도 8 및 도 9에는 용접헤더 높이축 구동부(160)가 도시되어 있다. 8 and 9 show the weld header
여기서, 도 8은 용접헤더 높이축 구동부(160)를 우측에서 바라본 사시도이고, 도 9는 용접헤더 높이축 구동부(160)를 좌측에서 바라본 사시도이다. FIG. 8 is a perspective view of the welding header height
본 발명에서, 용접헤더 높이축 구동부(160)는 캐리지(120)에 구비되며 용접헤더(130)의 높이를 조절할 수 있다. In the present invention, the welding header height
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 용접헤더 높이축 구동부(160)는 볼스크류(161), 승강구동모터(162) 및 승강가이드레일(164)을 포함할 수 있다. 8 and 9, the welding header height
상기 볼스크류(161)는 스크류축(161a)과, 스크류축(161a)에 결합되어 스크류축(161a)의 회전에 따라 승강하는 승강너트(161b)로 구성될 수 있다. The
여기서, 상기 승강너트(161b)는 용접헤더(130)에 결합되어, 승강하면서 용접헤더(130)를 승강시킬 수 있다. 일 실시예에서, 승강너트(161b)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 후술할 용접헤더(130)에 결합된 승강프레임(171)에 결합될 수 있다. Here, the lifting
또한, 상기 승강구동모터(162)는 스크류축(161a)에 동력전달밸트(163)로 연결되어 스크류축(161a)을 회전시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 승강구동모터(162)와 스크류축(161a)은 동력전달을 위한 기어로 구성될 수도 있다.The
이러한 승강구동모터(162)는 제어부에 의해 구동될 수 있다. The
또한, 상기 승강가이드레일(164)은 캐리지(120)에 수직방향으로 길게 구비되어, 용접헤더(130)의 승강동작을 지지할 수 있다. The
일 실시예에서, 승강가이드레일(164)은 승강프레임(171)이 체결된 상태로 슬라이드 동작할 수 있는 레일부재로 구성될 수 있다. 이러한 승강가이드레일(164)은 용접헤더(130)의 승강동작시 수평방향으로 요동하거나 경사지게 승강되지 않도록 승강가이드레일(164)의 수직방향 승강궤적을 유지시키는 기능을 수행할 수 있다.In one embodiment, the elevating
또한, 일 예로, 승강가이드레일(164)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 캐리지(120)의 양측에 구비될 수 있다. 캐리지(120)의 양측에 구비된 승강가이드레일(164)은 승강프레임(171)의 양측을 지지함으로써, 용접헤더(130)가 비뚤어지지 않고 수직방향으로 안정적으로 승강되도록 할 수 있다.
In addition, for example, the
도 10 내지 도 14에는 용접헤더 회전축 구동부(170)가 도시되어 있다. 10 to 14 show a welding header rotational
여기서, 도 10은 용접헤더 회전축 구동부(170)의 사시도이고, 도 11은 용접헤더 회전축 구동부(170)의 회전바와 용접헤더(130) 회전링크 구조를 도시한 사시도이고, 도 12는 용접헤더 회전축 구동부(170)의 기어구조 및 레일구조를 도시한 사시도이며, 도 13은 용접헤더 회전축 구동부(170)의 분해사시도 그리고, 도 14는 용접헤더 회전축 구동부(170)의 용접토치(140) 기울기 조절 동작을 개략적으로 도시한 작동상태도이다. 11 is a perspective view showing a rotating link structure of the
본 발명에서, 용접헤더 회전축 구동부(170)는 캐리지(120)에 구비되며 용접헤더(130)의 캐리지(120)의 주행방향에 대한 기울기를 조절할 수 있다. 즉, 용접헤더 회전축 구동부(170)는 용접헤더(130) 및 이에 결합된 용접토치(140)를 캐리지(120)의 주행방향 및 주행 반대방향으로 회전시킬 수 있다. In the present invention, the welding header rotation
도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 용접헤더 회전축 구동부(170)는 승강프레임(171), 회전구동모터(172), 회전기어(173), 제1 링크구동기어(174), 제2 링크구동기어(175), 아이들 기어(176), 제1 회전바(177-1), 제2 회전바(177-2), 제1 용접헤더 회전링크(178), 제2 용접헤더 회전링크(179), 곡레일(180), 링크지지블록(181) 및 용접헤더 각도센서(190)를 포함할 수 있다. 10 to 13, the welding header rotating
상기 승강프레임(171)은 용접헤더 높이축 구동부(160)에 연결되어 승강 가능하며 일측에 용접헤더(130)가 연결될 수 있다. The
상기 회전구동모터(172)는 승강프레임(171)의 타측에 구비되며, 회전기어(173)를 회전시킬 수 있다. 이러한 회전구동모터(172)는 제어부에 의해 작동이 제어될 수 있다. The
상기 회전기어(173)는 승강프레임(171)의 일측에 구비되며 회전구동모터(172)에 의해 회전될 수 있다. 일 실시예에서, 회전기어(173)는 평기어로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
상기 제1 링크구동기어(174)와 제2 링크구동기어(175)는 승강프레임(171)의 일측에 구비되며 회전기어(173)의 하방에 회전기어(173)를 중심으로 양측에 대칭되게 구비될 수 있다. 즉, 회전기어(173), 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)는 회전기어(173)가 상측 꼭지점에 배치된 정삼각형 또는 이등변 삼각형의 배치구조로 배치될 수 있다.The first
이때, 회전기어(173), 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)는 서로 맞물리지 않도록 이격 배치된다. At this time, the
상기 아이들 기어(176)는 회전기어(173), 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)에 모두 맞물리도록 구비되어, 회전기어(173)의 회전력을 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)에 전달할 수 있다. 이를 통해, 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)는 회전기어(173)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전될 수 있다. The
이러한 아이들 기어(176)는 회전기어(173)의 회전력을 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)에 손실없이 안정적으로 전달할 수 있다. The
한편, 상기 제1 회전바(177-1)는 하단에 형성된 제1 하단체결홀(177-1a)을 통해 제1 링크구동기어(174)에 회전거동이 일치되게 연결될 수 있으며, 상방으로 직선형태로 연장될 수 있다. Meanwhile, the first rotary bar 177-1 may be connected to the first
또한, 상기 제2 회전바(177-2)는 하단에 형성된 제2 하단체결홀(177-2a)을 통해 제2 링크구동기어(175)에 회전거동이 일치되게 연결될 수 있으며, 상방으로 직선형태로 연장될 수 있다. The second rotary bar 177-2 can be connected to the second
이러한 제1 회전바(177-1)와 제2 회전바(177-2)는 서로 평행하게 배치될 수 있으며, 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)가 회전되는 경우에도 제1 링크구동기어(174) 및 제2 링크구동기어(175)의 회전거동이 동일하므로 서로 평행한 상태를 유지하면서 서로 동일한 각도로 기울어질 수 있다. The first rotation bar 177-1 and the second rotation bar 177-2 may be disposed parallel to each other. When the first
상기 제1 용접헤더 회전링크(178)는 상단의 양측에 대칭형태로 구비된 한 쌍의 제1 상단힌지부(178a)가 제1 회전바(177-1)의 상단에 형성된 제1 상단체결홀(177-1b) 및 제2 회전바(177-2)의 상단에 구비된 제2 상단체결홀(177-2b)에 각각 회전가능하게 연결될 수 있다. The first welding
또한, 제1 용접헤더 회전링크(178)는 하단에 구비된 제1 하단힌지부(178b)가 용접헤더(130)에 회전가능하게 연결될 수 있다. The first welding
이러한 제1 용접헤더 회전링크(178)는 제1 회전바(177-1)와 제2 회전바(177-2)가 함께 어떠한 각도로 회전되어도 수직하게 직립한 상태를 유지할 수 있다. The first welding
상기 제2 용접헤더 회전링크(179)는 상단의 양측에 대칭형태로 구비된 한 쌍의 제2 상단힌지부(179a)가 제1 회전바(177-1)의 상단과 하단 사이에 형성된 제1 중앙체결홀(177-1c) 및 제2 회전바(177-2)의 상단과 하단 사이에 형성된 제2 중앙체결홀(177-2c)에 각각 회전가능하게 연결될 수 있다. The second welding
일 실시예에서, 제1 중앙체결홀(177-1c)은 제1 회전바(177-1)의 중간높이에 형성되고, 제2 주앙체결홀은 제2 회전바(177-2)의 중간높이에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment, the first central fastening hole 177-1c is formed at a middle height of the first rotating bar 177-1, and the second joining hole is formed at a middle height of the second rotating bar 177-2 But it is not limited thereto.
또한, 제2 용접헤더 회전링크(179)는 하단에 구비된 제2 하단힌지부(179b)가 용접헤더(130)에 회전가능하게 연결될 수 있다. In addition, the second lower
이러한 제2 용접헤더 회전링크(179)는 제1 용접헤더 회전링크(178)와 마찬가지로 제1 회전바(177-1)와 제2 회전바(177-2)가 함께 어떠한 각도로 회전되어도 수직하게 직립항 상태를 유지할 수 있다. The second welding
한편, 상기 제1 용접헤더 회전링크(178)와 제2 용접헤더 회전링크(179)는 용접헤더(130)에 상하로 이격되어 연결될 수 있다. 즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 용접헤더 회전링크(178)의 제1 하단힌지부(178b)는 제2 용접헤더 회전링크(179)의 제2 하단힌지부(179b)보다 용접헤더(130)의 상측에 연결될 수 있다. Meanwhile, the first welding
이와 같은 구성을 통해, 제1 회전바(177-1)와 제2 회전바(177-2)의 회전에 따라 제1 용접헤더 회전링크(178)와 제2 용접헤더 회전링크(179)가 선회하는 경우, 도 14의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 제1 용접헤더 회전링크(178)와 제2 용접헤더 회전링크(179)에 상하로 연결된 용접헤더(130)는 제1 하단힌지부(178b)와 제2 하단힌지부(179b) 간의 위치변화에 따라 기울어지게 된다. With such a configuration, the first welding
이러한 동작을 수행하는 용접헤더 회전축 구동부(170)는 도 14의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 용접토치(140) 및 후술할 제1 접촉식 변위센서(220)를 회전중심으로 하는 회전운동을 구현할 수 있다. The welding head rotational
다시 말해, 용접헤더 회전축 구동부(170)는 용접토치(140) 및 제1 접촉식 변위센서(220)의 기울기 자세만 변동시킬 뿐 상하 및 좌우방향 위치이동을 유발하지 않는다.In other words, the welding head rotation
한편, 상기 곡레일(180)은 승강프레임(171)의 일측에 원호형태로 만곡지게 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 곡레일(180)은 회전기어(173)의 상방을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. Meanwhile, the
또한, 상기 링크지지블록(181)은 곡레일(180)을 따라 이동가능하고, 제1 회전바(177-1)와 제2 회전바(177-2)가 회전가능하게 결합될 수 있다. In addition, the
일 실시예에서, 도 13에 도시된 바와 같이 제1 회전바(177-1)의 제1 링크체결힌지(177-1d) 및 제2 회전바(177-2)의 제2 링크체결힌지(177-2d)가 링크지지블록(181)의 양단에 회전가능하게 결합될 수 있다. In one embodiment, as shown in FIG. 13, the first link clamping hinge 177-1d of the first rotating bar 177-1 and the second link clamping hinge 177-1 of the second rotating bar 177-2 -2d may be rotatably coupled to both ends of the
여기서, 제1 링크체결힌지(177-1d)는 제1 회전바(177-1)의 제1 상단체결홀(177-1b) 및 제1 중앙체결홀(177-1c) 사이에 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 상단체결홀(177-1b)과 동일한 높이에 구비될 수도 있다. 이와 동일하게, 제2 링크체결힌지(177-2d)도 제2 회전바(177-2)의 제2 상단체결홀(177-2b) 및 제2 중앙체결홀(177-2c) 사이에 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제2 상단체결홀(177-2b)과 동일한 높이에 구비될 수도 있다. Here, the first link fastening hinge 177-1d may be provided between the first upper fastening hole 177-1b and the first central fastening hole 177-1c of the first rotating bar 177-1 But is not limited thereto, and may be provided at the same height as the first upper fastening hole 177-1b. Similarly, the second link fastening hinge 177-2d is also provided between the second upper fastening hole 177-2b and the second central fastening hole 177-2c of the second rotating bar 177-2 But it is not limited thereto and may be provided at the same height as the second upper fastening hole 177-2b.
한편, 이와 같은 구성에서, 링크지지블록(181)은 제1 회전바(177-1)와 제2 회전바(177-2)의 회전에 따라 곡레일(180)에 슬라이딩되어 제1 회전바(177-1)와 제2 회전바(177-2)를 견고하게 지지할 수 있다. The link support block 181 slides on the
즉, 곡레일(180)과 링크지지블록(181)은 용접헤더(130) 및 용접토치(140)의 흔들림을 최소화하여 용접품질을 향상시키는 효과를 도모할 수 있다. In other words, the
한편, 상기 용접헤더 각도센서(190)는 용접헤더 회전축 구동부(170)에 의해 회전되는 용접헤더(130)의 기울기를 측정할 수 있다. Meanwhile, the welding
이러한 용접헤더 각도센서(190)는 제어부와 연결되며, 제어부는 용접헤더 각도센서(190)에서 측정한 용접헤더(130)의 기울기 값을 기초로 용접헤더 회전축 구동부(170)를 제어할 수 있다. The welding
즉, 제어부는 용접헤더 각도센서(190)에 측정한 용접헤더(130) 기울기 값을 기초로, 주름판재의 주름부를 용접할 때 현재 용접헤더(130)의 기울기와 주름 형상 변화에 따른 다음 용접구간의 기울기 값을 비교하여 용접헤더 회전축 구동부(170)를 제어함으로써 용접토치(140)가 주름부의 형상에 알맞게 기울어지도록 할 수 있다.
That is, based on the slope value of the
도 10에는 용접토치 높이축 구동부(200) 및 용접선 추적축 구동부(210)의 사시도가 도시되어 있다. 10 is a perspective view of the welding torch height axis driving unit 200 and the weld line tracking
본 발명에서, 용접토치 높이축 구동부(200)는 용접헤더(130)에 구비되며 용접토치(140)와 주름판재 사이의 간격을 조절하여 용접토치(140)가 발생시키는 아크의 길이를 조절할 수 있다. In the present invention, the welding torch height axis driving unit 200 is provided in the
그리고, 용접선 추적축 구동부(210)는 용접헤더(130)에 구비되며 용접토치(140)의 용접선(W) 폭방향 위치를 조절하여, 용접토치(140)가 용접선(W)을 따라 용접을 수행하도록 용접토치(140)의 수평방향 위치를 조정할 수 있다.The welding line tracking
이러한 용접토치 높이축 구동부(200)와 용접선 추적축 구동부(210)는 상기 제어부에 의해 자동으로 작동될 수도 있고, 사용자에 의해 수동으로 작동될 수도 있다. The welding torch height axis driving unit 200 and the weld line tracking
먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 용접토치 높이축 구동부(200)는 토치 높이축 블록(201), 승강구동유닛(202) 및 토치승강레일(203)을 포함할 수 있다. 10, the welding torch height axis driving unit 200 may include a torch
여기서, 상기토치 높이축 블록(201)은 용접헤더(130)에 승강가능하게 구비되며 후술할 토치 추적축 블록(211)을 매개로 용접토치(140)가 거동이 일치되게 연결될 수 있다. Here, the torch
또한, 상기 승강구동유닛(202)은 토치 높이축 블록(201)을 승강시킬 수 있다. 일 예로, 승강구동유닛(202)은 토치 높이축 블록(201)이 결합된 볼스큐류부재(202b)와 이러한 볼스크류부재(202b)를 회전작동시키는 모터(202a)를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Further, the elevation driving unit 202 can raise and lower the torch
또한, 상기 토치승강레일(203)은 용접헤더(130)에 고정되며 토치 높이축 블록(201)이 승강가능하게 결합되는 레일부재로서, 토치 높이축 블록(201)이 요동하거나 탈거되지 않고 안정적으로 승강될 수 있도록 토치 높이축 블록(201)의 승강궤적을 유지시키는 기능을 수행할 수 있다.
The torch lifting and lowering rail 203 is fixed to the
한편, 상기 용접선 추적축 구동부(210)는 토치 추적축 블록(211), 수평구동유닛(212) 및 토치수평레일(213)을 포함할 수 있다. The weld line tracking
여기서, 상기 토치 추적축 블록(211)은 토치 높이축 블록(201)에 용접선(W)의 폭방향으로 수평이동 가능하게 구비되며 용접토치(140)가 거동이 일치되게 결합될 수 있다. 참고로, 도 10에서는 도면의 이해를 돕기 위해 용접토치(140)가 삭제되어 있으며, 대신 용접토치(140)가 장착되는 토치 장착부(142)가 도시되어 있다.Here, the torch tracking
또한, 상기 수평구동유닛(212)은 토치 추적축 블록(211)을 용접선(W)의 폭방향으로 수평이동 시킬 수 있다. 일 예로, 수평구동유닛(212)은 토치 추적축 블록(211)이 결합된 볼스크류부재(212b)와 이러한 볼스크류부재(212b)를 회전작동시키는 모터(212a)를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the
또한, 상기 토치수평레일(213)은 토치 높이축 블록(201)에 고정되며 토치 추적축 블록(211)이 용접선(W)의 폭방향으로 수평이동가능하게 결합되는 레일부재로서, 토치 추적축 블록(211)이 요동하거나 탈거되지 않고 안정적으로 이동할 수 있도록 토치 추적축 블록(211)의 이동궤적을 유지시키는 기능을 수행할 수 있다.
The torch
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 제1 접촉식 변위센서(220), 제2 접촉식 변위센서(230), 요철감지센서(240) 및 가압수단(250)을 포함할 수 있다.
The
상기 제1 접촉식 변위센서(220) 및 제2 접촉식 변위센서(230)는 용접헤더(130)에 구비되며, 용접시 주름판재의 표면에 접촉하여 주름판재의 형상을 감지할 수 있다. The first contact
또한, 일 실시예에서, 제1 접촉식 변위센서(220)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 캐리지(120)의 주행방향을 기준으로 제2 접촉식 변위센서(230)보다 후방에 배치될 수 있다.In addition, in one embodiment, the first contact
이와 같은 구성에서, 제1 접촉식 변위센서(220)는 주름판재의 높이를 감지할 수 있고, 제2 접촉식 변위센서(230)는 주름판재의 경사를 감지할 수 있다. 즉, 제2 접촉식 변위센서(230)는 캐리지(120)의 주행시 제1 접촉식 변위센서(220)보다 주름판재의 형상을 선행 감지하여 용접 진행방향에 형성된 주름판재의 주름부의 경사를 감지할 수 있다. In this configuration, the first contact
한편, 제어부는 제1 접촉식 변위센서(220) 및 제2 접촉식 변위센서(230)에서 감지한 주름판재의 형상 정보를 기초로 주행축 구동부(150), 용접헤더 높이축 구동부(160) 및 용접헤더 회전축 구동부(170)를 제어할 수 있다. On the other hand, the control unit controls the driving
예를 들어, 제어부는 제1 접촉식 변위센서(220)에서 감지한 주름판재의 높이값을 기초로 용접헤더 높이축 구동부(160)를 제어하여 용접토치(140)의 높이를 조절할 수 있고, 제2 접촉식 변위센서(230)에서 감지한 주름판재의 경사값을 기초로 용접헤더 회전축 구동부(170)를 제어하여 용접토치(140)의 자세를 용접면에 수직하도록 유지시킬 수 있다. For example, the control unit can control the height of the
또한, 일 실시예에서, 제어부는 제1 접촉식 변위센서(220)를 통해 캐리지(120)의 주행속도를 산출하고, 미리 설정된 기준 용접속도와 비교하여 캐리지(120)의 주행속도를 실시간으로 산출하고 산출된 주행속도를 기초로 주행축 구동부(150)를 제어할 수 있다.
In addition, in one embodiment, the control unit calculates the running speed of the
상기 요철감지센서(240)는 캐리지(120)에 구비되며, 주름판재의 표면에 광을 조사하여 주름판재의 요철을 감지할 수 있다. The
여기서, 제어부는 요철감지센서(240)에서 주름판재의 형상 정보를 기초로 용접헤더 높이축 구동부(160) 및 용접헤더 회전축 구동부(170)를 제어할 수 있다. Here, the control unit may control the welding header height
예를 들어, 제어부는 요철센서에서 감지한 주름판재이 형상 정보 및 상기 용접헤더 각도센서(190)에서 측정한 용접토치(140)의 기울기를 기초로 주름부의 각 구간별 용접조건(피크, 용접전류, 용접펄스 주파수, 파이로트 가스량, 전류펄스의 폭 등)들을 주름부의 각각의 구간의 용접특성에 맞게 조절할 수 있다.
For example, the control unit determines welding conditions (peak, welding current, and welding current) for each section of the corrugation on the basis of the corrugated plate shape information sensed by the corrugated sensor and the inclination of the
상기 가압수단(250)은 용접헤더(130)에 구비되며, 용접시 주름판재를 하방으로 가압할 수 있다. 즉, 가압수단(250)은 서로 용접되는 복수의 판재가 용접선(W) 부위에서 들뜨지 않고 서로 밀착되도록 할 수 있다. 이러한 가압수단(250)은 용접토치(140)와 거동이 일치되도록 용접헤더(130)에 고정될 수 있다.The pressing means 250 is provided in the
일 실시예에서, 가압수단(250)은 도 20에 도시된 바와 같이 용접헤더(130)에 고정되고 하방으로 연장된 박스형태의 몸체를 가지도록 구성되고, 하단에 가압롤러(252)를 구비할 수 있다.In one embodiment, the pressing means 250 is configured to have a box-shaped body fixed to the
여기서, 상기 가압롤러(252)는 주름판재의 표면을 누른 상태로 구르면서, 주름판재를 가압함으로써 용접되는 판재 사이의 용접갭을 최소화할 수 있다.Here, the
이러한 가압력 조절이 가능한 가압수단(250)을 통해 주름판재의 특성에 따라 가압력이 다양하게 조절될 수 있으므로, 용접품질이 향상될 수 있다.Since the pressing force can be variously adjusted according to the characteristics of the corrugated plate through the pressing means 250 capable of controlling the pressing force, the welding quality can be improved.
일 실시예에서, 가압롤러(252)는 탄성복원력 조절이 가능한 스프링(미도시)에 의해 가압수단(250)의 몸체에 탄성지지될 수 있다. 이와 같은 구성에서, 가압롤러(252)에 탄성복원력을 제공하는 스프링의 길이 및 탄성계수 조절을 통해 가압력이 조절될 수 있다. In one embodiment, the
또한, 이와 같이 스프링에 의해 가압롤러(252)가 탄성지지되는 구조는, 용접토치(140)와 주름판재 사이의 간격이 미세하게 변하는 경우에도 스프링의 탄성복원력을 통해 주름판재를 거의 일정한 힘으로 가압할 수 있게 된다. 이를 통해 주름판재 사이의 간극 발생을 억제하여 용접품질이 우수해지는 장점이 있다. The structure in which the
또한, 다른 일 실시예에서, 가압수단(250)에는 가압롤러(252)의 가압하중을 측정하는 로드셀(미도시)이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 용접토치 높이축 구동부(200)를 제어하는 제어부는 로드셀의 가압하중 측정값을 기초로 주름판재의 형태에 따라 용접 아크길이가 일정하도록 용접토치 높이축 구동부(200)를 제어할 수 있다. Further, in another embodiment, the pressing means 250 may be provided with a load cell (not shown) for measuring the pressing load of the
예를 들어, 사용자가 용접작업 시작 전에 가압롤러(252)가 주름판재를 최초 가압하중으로 가압하도록 설정하고 원하는 용접 아크길이가 되도록 용접토치(140)의 높이를 설정한 후 자동용접장치(100)를 운전시키면, 주름판재의 표면 형태에 따라 로드셀에서 측정하는 가압롤러(252)의 가압하중이 변하게 된다. 이때, 제어부는 처음에 설정된 최초 가압하중과 운전 중 로드셀에서 측정된 가압하중을 실시간으로 비교하여 용접토치 높이축 구동부(200)를 자동으로 제어함으로써, 주름판재의 표면 형태 변화에 따른 용접 아크길이 변화량 및 가압하중 변화량을 보상할 수 있다. For example, the user may set the
즉, 제어부는 운전 중 로드셀에서 측정된 가압하중이 최초 가압하중보다 작아지면 용접토치(140)와 주름판재 사이의 거리가 멀어진 것으로 판단하여 용접토치 높이축 구동부(200)가 용접토치(140) 및 가압수단(250)을 하강시켜 용접 아크길이 및 가압하중이 일정하도록 제어할 수 있고, 반대로, 운전 중 로드셀에서 측정된 가압하중이 최초 가압하중보다 커지면 용접토치(140)와 주름판재 사이의 거리가 가까워진 것으로 판단하여 용접토치 높이축 구동부(200)가 용접토치(140) 및 가압수단(250)을 상승시켜 용접 아크길이 및 가압하중이 일정하도록 제어할 수 있다.That is, when the pressing load measured in the load cell becomes smaller than the initial pressing load during operation, the control unit determines that the distance between the
이와 같이 로드셀을 구비하는 가압수단은, 용접작업 중 자동으로 용접 아크길이를 일정하게 할 수 있고, 자동으로 주름판재 간 용접갭을 최소화할 수 있어, 용접품질을 향상시키는 장점이 있다.
Thus, the pressing means including the load cell can automatically adjust the welding arc length during the welding operation and automatically minimize the welding gap between the corrugated plates, thereby improving the welding quality.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 도 1에 도시된 돌출주름을 가지는 주름판재와 함몰주름을 가지는 주름판재의 용접에 모두 사용될 수 있다. Meanwhile, the
따라서, 주행레일(110)을 주름판재에 고정시키는 구성이 필요하며, 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 클램프부재(260) 및 레일고정유닛(270)을 포함할 수 있다. Accordingly, the
도 15 내지 도 19에는 주행레일(110)을 주름판재에 고정시킬 수 있는 클램프부재(260) 및 레일고정유닛(270)이 도시되어 있다. 15 to 19 show a clamping
도 15는 클램프부재(260)가 돌출주름에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 16은 클램프부재(260)의 평면도이며, 도 17은 클램프부재(260)의 정면도이고, 도 18은 클램프부재(260)의 측면도이다. 그리고, 도 19는 레일고정유닛(270)이 주름판재에 설치된 상태를 도시한 사시도이다. 16 is a plan view of the
먼저, 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 클램프부재(260)는 주름판재의 상부로 돌출된 돌출주름에 주행레일(110)을 고정시킬 수 있다. First, as shown in FIGS. 15 to 18, the
일 실시예에서, 클램프부재(260)는 격자형태로 형성된 돌출주름의 교차부에 장착될 수 있다. In one embodiment, the
이를 위해, 일 실시예에서, 클램프부재(260)는 돌출주름의 양측을 가압하여 돌출주름에 견고하게 장착될 수 있는 한 쌍의 클램핑블록(261)과, 이러한 한 쌍의 클램핑블록(261) 사이의 간격을 조절하는 가압손잡이(264)를 포함하여 구성될 수 있다. To this end, in one embodiment, the clamping
여기서, 클램핑블록(261)의 내측에는 돌출주름의 양측 형상에 대응하는 홈이 형성될 수 있다. Here, grooves corresponding to the shapes of both sides of the protruding corrugations may be formed on the inside of the
일반적으로 LNG 화물창의 방벽으로 사용되는 멤브레인 시트(10)에는 가로방향 또는 세로방향으로 높이 및 폭이 큰 큰주름(11)이 형성될 수 있고 이에 교차하여 세로방향 또는 가로방향으로 높이 및 폭이 작은 작은주름(12)이 형성될 수 있다.Generally, the
이러한 격자형 돌출주름을 가지는 타입의 멤브레인 시트(10)에 대응하여, 일 실시예에서, 클램핑블록(261)에는 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 큰주름(11)에 대응하여 큰주름홈(262)이 형성될 수 있고, 작은주름(12)에 대응하여 작은주름홈(263)이 형성될 수 있다. 여기서, 클램핑블록(261)은 큰주름(11)과 작은주름(12)의 교차부에 설치되므로, 큰주름홈(262)과 작은주름홈(263)이 십자형태로 교차하도록 형성될 수 있다. Corresponding to the
이러한 클램프부재(260)는 돌출주름에 장착되고 상단에 주행레일(110)이 별도의 체결구(미도시)를 통해 체결될 수 있다.
The
한편, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 레일고정유닛(270)은 돌출주름이 없이 하부로 함몰된 함몰주름이 형성되거나 주름이 없이 편평한 주름판재에 주행레일(110)을 고정시킬 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 19, the
이를 위해, 일 실시예에서, 레일고정유닛(270)은 레일고정블록(271), 체결부(272), 판재 가압바(273) 및 조절노브(274)를 포함하여 구성될 수 있다. To this end, in one embodiment, the
상기 레일고정블록(271)은 주행레일(110)에 결합되는 부재이다. The
또한, 상기 체결부(272)는 레일고정블록(271)을 주름판재의 상부로 돌출된 고정앵커에 체결시킬 수 있다. 여기서, 상기 고정앵커는 도 1에 도시된 바와 같이 1차 방벽의 단열판넬(미도시)을 고정하기 위해 2차 방벽에서 돌출되는 구조물이다. Also, the
일 실시예에서, 체결부(272)는 도 19에 도시된 바와 같이 레일고정블록(271)을 고정앵커에 견고하게 체결시키는 너트부재로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the
또한, 상기 판재 가압바(273)는 레일고정블록(271)에 주행레일(110)과 평행하게 구비되며, 주름판재를 가압할 수 있다. 이러한 판재 가압바(273)는 서로 용접되는 주름판재를 가압하여 겹치기 용접의 갭(Gap)을 최소화할 수 있다. In addition, the
그리고, 상기 조절노브(274)는 판재 가압바(273)의 가압력을 조절할 수 있도록 마련된다. 이러한 조절노브(274)는 판재 가압바(273)가 주름판재를 가압하는 힘을 조절할 수 있도록 구성되어, 용접부위가 휘어진 주름판재를 평평하게 펴는 기능과, 판재 가압바(273)의 과도한 가압력에 의해 주름판재가 변형되는 것을 방지는 기능을 구비할 수 있다.The
한편, 도 20에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)가 함몰주름(22)이 형성된 부위를 용접하는 동작이 도시되어 있다. 20 shows an operation of welding an
도 20에 도시된 바와 같이, 함몰주름(22)에서 용접토치(140)는 용접헤더 회전축 구동부(170)에 의해 기울어져서 주름의 용접면과 수직한 상태로 용접선(W)을 따라 이동하면서 용접을 수행할 수 있다. 20, the
이때, 주름의 경사 변화량은 전술한 제1 접촉식 변위센서(220) 및 제2 접촉식 변위센서(230)에 의해 감지될 수 있다. At this time, the change amount of the inclination of the wrinkle can be detected by the first contact
또한, 요철감지센서(240)는 함몰주름(22)의 구간별 형상을 감지할 수 있고, 제어부는 요철감지센서(240)에서 감지한 정보에 따라 함몰주름(22)을 복수의 구간으로 나누어 전술한 바와 같이 구간별로 용접조건을 변경할 수 있다. In addition, the
이때, 가압수단(250)은 용접헤더(130)에 구비되므로 용접토치(140)와 동일하게 용접면에 수직하게 배치되어 용접되는 판재(20)와 판재(20)를 밀착시킬 수 있다.
Since the
한편, 도 21 내지 도 23에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)에 포함되는 클램프고정유닛(280)이 도시되어 있다. 이하, 도 21 내지 23을 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)가 주름판재에 장착되는 구조에 대해서 설명한다.21 to 23 show a
여기서, 도 21은 클램프고정유닛(280)이 함몰주름형 멤브레인 시트(20)에 설치된 모습을 도시한 사시도이고, 도 22는 클램프고정유닛(280)의 사시도이며, 도 23은 클램프고정유닛(280)을 사용하여 함몰주름형 멤브레인 시트(20) 상에 주행레일(110)이 설치된 모습을 도시한 사시도이다. 22 is a perspective view of the
도 21 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 클램프고정유닛(280)은 함몰주름(22)이 형성된 멤브레인 시트(20)에 결합되어 멤브레인 시트(20)의 상부에 상기 클램프부재(260)이 장착될 수 있는 돌출주름 형태를 형성할 수 있다. 여기서, 클램프부재(260)는 클램프고정유닛(280)을 매개로 함몰주름(22)이 형성된 멤브레인 시트(20)에 장착될 수 있다. 21 to 23, the
즉, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는, 돌출주름형 멤브레인 시트(10)를 용접하는 경우 전술한 바와 같이 클램프부재(260)를 멤브레인 시트(10)에 형성된 돌출주름(11,12)에 직접 장착하여 주행레일(110)을 고정시킬 수 있고, 함몰주름형 멤브레인 시트(20)를 용접하는 경우 클램프고정유닛(280)을 함몰주름형 멤브레인 시트(20)에 결합한 후 클램프고정유닛(280)에 클램프부재(260)를 장착시킴으로써 주행레일(110)을 고정시킬 수 있다. That is, in the
이러한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)는 도 19를 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동용접장치(100)와 달리, 돌출주름형 멤브레인 시트(10)에 사용되는 주행레일(110)을 함몰주름형 멤브레인 시트(20)에 사용하기 위해 주행레일(110)과 클램프부재(260)를 분리하고 분리된 주행레일(110)을 다시 레일고정유닛(270)에 결합하는 작업을 필요로 하지 않고, 주행레일(110)과 결합된 클램프부재(260)를 그대로 클램프고정유닛(280)에 장착하여 주행레일(110)을 함몰주름형 멤브레인 시트(20)에 설치할 수 있으므로 작업 용이성 및 부품의 호환성이 향상된다는 장점을 가진다. The
이러한 기능을 구현하기 위해, 일 실시예에서, 클램프고정유닛(280)은 고정빔(284), 체결부(281) 및 주름교차부(285)를 포함할 수 있고, 주름판재 간 용접갭을 최소화하기 위해 주름판재를 가압하는 가압바(283)와, 클램프고정유닛(280)을 주름판재와 정렬시킬 수 있는 돌기부(286)를 추가로 포함할 수 있다. To implement this functionality, in one embodiment, the
상기 고정빔(284)은 일직선으로 길게 연장된 블록형태의 구조물이다. The fixed
상기 체결부(281)는 고정빔(284)을 주름판재(20)의 상부로 돌출된 고정앵커(30)에 체결시킬 수 있다. 일 실시예에서, 체결부(281)는 고정빔(284)의 양단에 일체로 형성될 수 있으며, 고정앵커(30)가 관통할 수 있는 체결구멍을 구비하며, 체결구멍을 관통한 고정앵커(30)에 체결너트(282)를 통해 견고하게 고정될 수 있다. The
상기 주름교차부(285)는 고정빔(284)의 상단에 형성되며 상기 클램프부재(260)가 장착될 수 있는 돌출주름의 큰 주름(11) 및 작은주름(12)이 교차되는 교차부 형태로 형성될 수 있다. The
이와 같은 구성에서, 고정빔(284)이 체결부(281)를 통해 함몰주름형 멤브레인 시트(20)의 상면에 고정될 수 있고, 클램프부재(260)가 주름교차부(285)에 장착되어 고정빔(284)의 상단에 고정되어 주행레일(110)이 함몰주름형 멤브레인 시트(20) 상에 고정될 수 있다. In this configuration, the fixed
한편, 상기 가압바(283)는 체결부(281)에 결합되는 직선형태의 부재로서, 체결부(281)가 고정앵커(30)에 체결되면 멤브레인 시트(20)의 표면을 하방으로 가압하여 서로 용접되는 멤브레인 시트(20) 간의 들뜸 및 용접갭 발생을 최소화할 수 있다. The
또한, 상기 돌기부(286)는 고정빔(284)의 하단에 돌출되게 구비되어 함몰주름형 멤브레인 시트(20)에 형성된 함몰주름(22)에 삽입될 수 있다. 이러한 돌기부(286)는 함몰주름(22)에 대응하는 형상으로 형성되어, 도 23에 도시된 바와 같이 클램프고정유닛(280)이 함몰주름형 멤브레인 시트(20)에 설치되는 경우 함몰주름(22)에 삽입되어 고정빔(284)을 정위치에 정렬시키는 기능을 수행할 수 있다.
The protruding
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to particular embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims I would like to make it clear.
100: 자동용접장치 110: 주행레일
112: 랙기어 120: 캐리지
130: 용접헤더 140: 용접토치
150: 주행축 구동부 151: 베이스프레임
152: 주행롤러 153: 레일 클램프
154: 조임 스크류 155: 피니언기어
156: 주행구동모터 157: 감속기
158: 수동 주행 클러치 159: 힌지축
160: 용접헤더 높이축 구동부 161: 볼스크류
161a: 스크류축 161b: 승강너트
162: 승강구동모터 163: 동력전달밸트
164: 승강가이드레일 170: 용접헤더 회전축 구동부
171: 승강프레임 172: 회전구동모터
173: 회전기어 174: 제1 링크구동기어
175: 제2 링크구동기어 176: 아이들 기어
177-1: 제1 회전바 177-2: 제2 회전바
178: 제1 용접헤더 회전링크 179: 제2 용접헤더 회전링크
180: 곡레일 181: 링크지지블록
190: 용접헤더 각도센서 200: 용접토치 높이축 구동부
201: 토치 높이축 블록 202: 승강구동유닛
203: 토치승강레일 210: 용접선 추적축 구동부
211: 토치 추적축 블록 212: 수평구동유닛
213: 토치수평레일 220: 제1 접촉식 변위센서
230: 제2 접촉식 변위센서 240: 요철감지센서
250: 가압수단 252: 가압롤러
260: 클램프부재 261: 클램핑블록
264: 가압손잡이 270: 레일고정유닛
271: 레일고정블록 272: 체결부
273: 판재 가압바 274: 조절노브
280: 클램프고정유닛 281: 체결부
282: 체결너트 283: 가압바
284: 고정빔 285: 주름교차부
286: 돌기부100: automatic welding device 110: running rail
112: Rack gear 120: Carriage
130: welding header 140: welding torch
150: driving axis driving unit 151: base frame
152: Running roller 153: Rail clamp
154: Tightening screw 155: Pinion gear
156: Driving drive motor 157: Reduction gear
158: Manual traveling clutch 159: Hinge shaft
160: welding head height shaft driving unit 161: ball screw
161a: screw
162: elevating drive motor 163: power transmission belt
164: lifting guide rail 170: welding header rotating shaft driving part
171: lift frame 172: rotation drive motor
173: rotary gear 174: first link drive gear
175: second link drive gear 176: idle gear
177-1: first rotating bar 177-2: second rotating bar
178: first welding header rotating link 179: second welding header rotating link
180: track rail 181: link support block
190: welding head angle sensor 200: welding torch height axis driving unit
201: Torch height shaft block 202: Lift driving unit
203: torch lift rail 210: weld line tracing axis driver
211: Torch tracking axis block 212: Horizontal drive unit
213: torch horizontal rail 220: first contact displacement sensor
230: second contact type displacement sensor 240: unevenness detection sensor
250: pressing means 252: pressing roller
260: clamp member 261: clamping block
264: pressure knob 270: rail fixing unit
271: rail fixing block 272: fastening portion
273: plate pressing bar 274: adjusting knob
280: clamp fixing unit 281: fastening part
282: fastening nut 283: pressure bar
284: Fixed beam 285: Wrinkle intersection
286: protrusion
Claims (29)
상기 주행레일의 길이방향을 따라 이동하여 주름판재의 용접선을 따라 이동 가능한 캐리지;
상기 캐리지에 결합되며 용접토치를 구비하는 용접헤더;
상기 캐리지에 구비되며, 상기 캐리지를 상기 주행레일을 따라 이동시키는 주행축 구동부;
상기 캐리지에 구비되며, 상기 용접헤더의 높이를 조절하는 용접헤더 높이축 구동부;
상기 캐리지에 구비되며, 상기 용접헤더의 상기 캐리지의 주행방향에 대한 기울기를 조절하는 용접헤더 회전축 구동부;
상기 용접헤더에 구비되며, 상기 용접토치와 주름판재 사이의 간격을 조절하는 용접토치 높이축 구동부; 및
상기 용접헤더에 구비되며, 상기 용접토치의 용접선 폭방향 위치를 조절하는 용접선 추적축 구동부;
를 포함하며,
상기 캐리지에 구비되며, 광(光)을 이용하여 주름판재의 요철을 감지하는 요철감지센서를 포함하고,
상기 용접헤더 높이축 구동부 및 용접헤더 회전축 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 요철감지센서에서 측정한 값을 기초로 상기 용접헤더 높이축 구동부 및 용접헤더 회전축 구동부를 제어하는 주름판재용 자동용접장치.
A running rail fixed to an upper surface of the corrugated plate;
A carriage which moves along the longitudinal direction of the running rail and is movable along a weld line of the corrugated plate;
A welding header coupled to the carriage and having a welding torch;
A traveling axis driving unit provided on the carriage and moving the carriage along the traveling rail;
A welding header height shaft driving unit provided on the carriage and adjusting a height of the welding header;
A welding header rotating shaft driving unit provided in the carriage and adjusting a tilt of the welding head with respect to a traveling direction of the carriage;
A welding torch height axis driving unit provided in the welding header for adjusting an interval between the welding torch and the corrugated plate; And
A welding line tracking axis driving unit provided in the welding header and adjusting a welding line width direction position of the welding torch;
/ RTI >
And an unevenness detecting sensor provided on the carriage and detecting irregularities of the corrugated plate using light,
Further comprising a control unit for controlling the welding header height axis driving unit and the welding header rotation axis driving unit,
Wherein the controller controls the welding header height axis driving unit and the welding header rotation axis driving unit based on a value measured by the unevenness detecting sensor.
상기 주행축 구동부는,
상기 캐리지의 저부에 구비되는 베이스프레임;
상기 베이스프레임에 구비되며, 상기 베이스프레임을 상기 주행레일에 이동가능하게 장착시키는 주행롤러;
상기 주행롤러를 상기 주행레일에 가압하는 레일 클램프;
상기 베이스프레임에 구비되며, 상기 주행레일에 길이방향을 따라 구비되는 랙(Rack)기어에 맞물리는 피니언(Pinion)기어; 및
상기 피니언기어를 회전시키는 주행구동모터;를 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
The traveling-axis driving unit includes:
A base frame provided at the bottom of the carriage;
A traveling roller provided on the base frame and movably mounting the base frame on the traveling rail;
A rail clamp for pressing the running roller to the running rail;
A pinion gear provided on the base frame and engaged with a rack gear provided along the longitudinal direction of the running rail; And
And a traveling drive motor for rotating the pinion gear.
상기 주행축 구동부는 상기 피니언기어를 상기 주행레일의 폭방향으로 이동 및 위치고정시키는 수동 주행 클러치를 더 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
3. The method of claim 2,
And the driving axis driving unit further includes a manual running clutch for moving and fixing the pinion gear in the width direction of the running rail.
상기 용접헤더 높이축 구동부는,
스크류축과, 상기 용접헤더가 결합되며 상기 스크류축의 회전에 따라 승강하는 승강너트를 구비하는 볼스크류;
상기 스크류축에 동력전달벨트로 연결되어 상기 스크류축을 회전시키는 승강구동모터; 및
상기 캐리지의 양측에 구비되며 상기 용접헤더의 승강동작을 지지하는 승강가이드레일;을 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
The welding header height axis driving unit includes:
A ball screw having a screw shaft and a lift nut coupled to the weld header and moving up and down according to rotation of the screw shaft;
A lift motor connected to the screw shaft by a power transmission belt to rotate the screw shaft; And
And an elevating guide rail provided at both sides of the carriage and supporting the elevating operation of the welding headers.
상기 용접헤더 회전축 구동부는,
상기 용접헤더 높이축 구동부에 연결되어 승강 가능하며, 일측에 상기 용접헤더가 연결된 승강프레임;
상기 승강프레임의 타측에 구비되는 회전구동모터;
상기 승강프레임의 일측에 구비되며 상기 회전구동모터에 의해 회전되는 회전기어;
상기 승강프레임의 일측에 구비되며, 상기 회전기어의 하방에 상기 회전기어를 중심으로 양측에 대칭되게 구비되는 제1 링크구동기어와 제2 링크구동기어; 및
상기 회전기어, 제1 링크구동기어 및 제2 링크구동기어에 모두 맞물리도록 구비되어, 상기 회전기어의 회전력을 상기 제1 링크구동기어 및 제2 링크구동기어에 전달하는 아이들 기어;를 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
The welding head rotating shaft driving unit includes:
A lifting frame connected to the welding header height axis driving part and movable up and down, the welding head being connected to one side;
A rotation drive motor provided on the other side of the lifting frame;
A rotating gear provided at one side of the lifting frame and rotated by the rotation driving motor;
A first link drive gear and a second link drive gear provided on one side of the lifting frame and symmetrically provided on both sides of the rotary gear below the rotary gear; And
And an idle gear provided to be engaged with both the rotary gear, the first link drive gear, and the second link drive gear and transmitting the rotational force of the rotary gear to the first link drive gear and the second link drive gear, Automatic welding device for sheet material.
상기 용접헤더 회전축 구동부는,
하단이 상기 제1 링크구동기어에 회전거동이 일치되게 연결된 제1 회전바;
하단이 상기 제2 링크구동기어에 회전거동이 일치되게 연결된 제2 회전바;
상단이 상기 제1 회전바와 제2 회전바의 상단에 회전가능하게 연결되고 하단이 상기 용접헤더에 회전가능하게 연결된 제1 용접헤더 회전링크;
상단이 상기 제1 회전바와 제2 회전바의 상단과 하단 사이에 회전가능하게 연결되고 하단이 상기 용접헤더에 회전가능하게 연결된 제2 용접헤더 회전링크;를 포함하고,
상기 제1 용접헤더 회전링크와 제2 용접헤더 회전링크가 상기 용접헤더에 상하로 이격되어 연결된 주름판재용 자동용접장치.
6. The method of claim 5,
The welding head rotating shaft driving unit includes:
A first rotating bar whose lower end is connected to the first link driving gear in such a manner that rotational behavior thereof is coincident;
A second rotating bar whose lower end is connected to the second link driving gear in such a manner that rotational behavior thereof is matched;
A first welded header rotating link whose upper end is rotatably connected to the upper end of the first rotating bar and the second rotating bar and whose lower end is rotatably connected to the weld head;
And a second welded header rotating link rotatably connected between the upper and lower ends of the first rotating bar and the second rotating bar and having a lower end rotatably connected to the welding header,
Wherein the first welding header rotating link and the second welding header rotating link are vertically spaced apart and connected to the welding header.
상기 용접헤더 회전축 구동부는,
상기 승강프레임의 일측에 원호형태로 만곡지게 형성된 곡레일; 및
상기 곡레일을 따라 이동가능하고, 상기 제1 회전바와 제2 회전바가 회전가능하게 결합된 링크지지블록;을 더 포함하고,
상기 링크지지블록은 상기 제1 회전바와 제2 회전바의 회전에 따라 상기 곡레일에 슬라이딩되어 상기 제1 회전바와 제2 회전바를 지지하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 6,
The welding head rotating shaft driving unit includes:
A curved rail formed on one side of the lifting frame so as to be curved in an arc shape; And
And a link support block movable along the curved rail and in which the first rotating bar and the second rotating bar are rotatably coupled,
And the link support block slides on the curved rail in accordance with the rotation of the first and second rotary bars to support the first rotary bar and the second rotary bar.
상기 용접헤더에는 상기 용접헤더의 기울기를 측정하는 용접헤더 각도센서가 구비된 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 6,
Wherein the welding head is provided with a welding header angle sensor for measuring the inclination of the welding head.
상기 용접헤더 회전축 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 용접헤더 각도센서의 측정값을 기초로 상기 용접헤더 회전축 구동부를 제어하는 주름판재용 자동용접장치.
9. The method of claim 8,
Further comprising a control unit for controlling the welding head rotational shaft driving unit,
Wherein the control unit controls the welding header rotation axis driving unit based on a measurement value of the welding head angle sensor.
상기 용접토치 높이축 구동부는,
상기 용접헤더에 승강가능하게 구비되며, 상기 용접토치가 연결된 토치 높이축 블록;
상기 토치 높이축 블록을 승강시키는 승강구동유닛; 및
상기 토치 높이축 블록의 승강궤적을 유지시키는 토치승강레일;을 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
The welding torch height axis driving unit includes:
A torch height axis block provided on the welding header so as to be movable up and down and connected to the welding torch;
An elevation driving unit for elevating the elevation shaft block; And
And a torch lift rail for maintaining the elevation locus of the torch height axis block.
상기 용접선 추적축 구동부는,
상기 토치 높이축 블록에 용접선의 폭방향으로 수평이동 가능하게 구비되며, 상기 용접토치가 결합된 토치 추적축 블록;
상기 토치 추적축 블록을 수평이동 시키는 수평구동유닛;
상기 토치 추적축 블록의 이동궤적을 유지시키는 토치수평레일;을 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
11. The method of claim 10,
The weld line tracking axis driver includes:
A torch height axis block horizontally movable in a width direction of a weld line on the torch height axis block, the torch height axis block coupled with the welding torch;
A horizontal driving unit for horizontally moving the torch tracking axis block;
And a torch horizontal rail for maintaining a movement locus of the torch tracking axis block.
상기 용접헤더에 구비되며, 주름판재의 표면에 접촉하여 주름판재의 형상을 감지하는 제1 접촉식 변위센서; 및
상기 용접헤더에 구비되며, 주름판재의 표면에 접촉하여 주름판재의 형상을 감지하는 제2 접촉식 변위센서;를 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
A first contact type displacement sensor provided on the welding header and contacting the surface of the corrugated plate to sense the shape of the corrugated plate; And
And a second contact type displacement sensor provided on the welding header and contacting the surface of the corrugated plate to sense the shape of the corrugated plate.
상기 제1 접촉식 변위센서는 상기 캐리지의 주행방향을 기준으로 상기 제2 접촉식 변위센서보다 후방에 배치되는 주름판재용 자동용접장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the first contact type displacement sensor is disposed behind the second contact type displacement sensor with respect to the running direction of the carriage.
상기 제1 접촉식 변위센서는 주름판재의 높이를 감지하고,
상기 제2 접촉식 변위센서는 주름판재의 경사를 감지하도록 구성된 주름판재용 자동용접장치.
14. The method of claim 13,
The first contact type displacement sensor senses the height of the corrugated plate,
And the second contact type displacement sensor is configured to detect the inclination of the corrugated plate.
상기 용접헤더 높이축 구동부 및 용접헤더 회전축 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 접촉식 변위센서 및 제2 접촉식 변위센서에서 감지한 값을 기초로 상기 용접헤더 높이축 구동부 및 용접헤더 회전축 구동부를 제어하는 주름판재용 자동용접장치.
14. The method of claim 13,
Further comprising a control unit for controlling the welding header height axis driving unit and the welding header rotation axis driving unit,
Wherein the control unit controls the welding head height axis driving unit and the welding header rotation axis driving unit based on values sensed by the first contact type displacement sensor and the second contact type displacement sensor.
상기 용접토치와 거동이 일치하도록 상기 용접헤더에 구비되며, 주름판재를 하방으로 가압하는 가압수단을 포함하고,
상기 가압수단은 가압력 조절이 가능하게 구성된 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
And a pressing means provided in the welding head so as to match the behavior of the welding torch and pressing the corrugated plate downward,
Wherein the pressing means is configured to be capable of adjusting the pressing force.
상기 가압수단은 하단에 주름판재를 가압하는 가압롤러를 포함하고,
상기 가압롤러는 탄성복원력 조절이 가능한 스프링에 의해 상기 가압수단의 몸체에 탄성지지되는 주름판재용 자동용접장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the pressing means includes a pressing roller for pressing the corrugated plate at the lower end thereof,
Wherein the pressing roller is elastically supported by a body of the pressing means by a spring capable of adjusting the elastic restoring force.
상기 가압수단은 하단에 주름판재를 가압하는 가압롤러를 포함하고,
상기 가압수단에는 상기 가압롤러의 가압하중을 측정하는 로드셀이 구비되는 주름판재용 자동용접장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the pressing means includes a pressing roller for pressing the corrugated plate at the lower end thereof,
Wherein the pressing means is provided with a load cell for measuring a pressing load of the pressing roller.
상기 용접토치 높이축 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 로드셀의 측정값을 기초로 주름판재의 형태에 따라 용접 아크길이가 일정하도록 상기 용접토치 높이축 구동부를 제어하는 주름판재용 자동용접장치.
21. The method of claim 20,
And a control unit for controlling the welding torch height axis driving unit,
Wherein the control unit controls the welding torch height axis driving unit so that the welding arc length is constant according to the shape of the corrugated plate on the basis of the measured value of the load cell.
주름판재의 상부로 돌출된 돌출주름에 상기 주행레일을 고정시키는 클램프부재를 더 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
And a clamping member for fixing the running rail to protruding wrinkles protruding from the upper portion of the corrugated plate.
하부로 함몰된 함몰주름이 형성되거나 편평한 주름판재에 상기 주행레일을 고정시키는 레일고정유닛을 더 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a rail fixing unit for fixing the running rail to a flat wrinkle plate formed with depressed wrinkles which are recessed downward.
상기 레일고정유닛은
상기 주행레일에 결합된 레일고정블록;
상기 레일고정블록을 주름판재의 상부로 돌출된 고정앵커에 체결시키는 체결부; 및
상기 레일고정블록에 상기 주행레일과 평행하게 구비되며, 주름판재를 가압하는 판재 가압바;를 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
24. The method of claim 23,
The rail fixing unit
A rail fixing block coupled to the running rail;
A fastening portion for fastening the rail fixing block to a fixing anchor protruded to the upper portion of the corrugated plate; And
And a plate pressing bar provided parallel to the running rail on the rail fixing block and pressing the corrugated plate.
상기 레일고정유닛은 상기 판재 가압바의 가압력을 조절하는 조절노브를 더 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
25. The method of claim 24,
Wherein the rail fixing unit further comprises an adjusting knob for adjusting the pressing force of the plate pressing bar.
하부로 함몰된 함몰주름이 형성된 주름판재에 결합되어 주름판재의 상부에 돌출주름을 형성할 수 있는 클램프고정유닛을 포함하고,
상기 클램프부재는 상기 클램프고정유닛을 매개로 함몰주름이 형성된 주름판재에 장착가능한 주름판재용 자동용접장치.
23. The method of claim 22,
And a clamp fixing unit coupled to the corrugated plate having the recessed corrugated wedge that is recessed downward to form protruding corrugations on the corrugated plate,
Wherein the clamping member is mountable on a corrugated plate formed with a concave corrugation via the clamp fixing unit.
상기 클램프고정유닛은,
고정빔;
상기 고정빔을 주름판재의 상부로 돌출된 고정앵커에 체결시키는 체결부; 및
상기 고정빔에 형성되며 상기 클램프부재가 장착되는 주름교차부;를 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
27. The method of claim 26,
The clamp fixing unit includes:
Fixed beam;
A fastening part for fastening the fixed beam to a fixed anchor protruding to the upper part of the corrugated plate; And
And a wrinkle intersection formed on the fixed beam and on which the clamp member is mounted.
상기 클램프고정유닛은, 상기 체결부에 장착되어 주름판재를 가압하는 판재 가압바를 포함하는 주름판재용 자동용접장치.
28. The method of claim 27,
Wherein the clamp fixing unit includes a plate pressing bar mounted on the clamping portion to press the corrugated plate.
상기 클램프고정유닛은, 상기 고정빔의 하단에 돌출되게 구비되어 주름판재에 형성된 함몰주름에 삽입되는 돌기부를 더 포함하는 주름판재용 자동용접장치.28. The method of claim 27,
Wherein the clamp fixing unit further comprises a protrusion protruded from a lower end of the fixed beam and inserted into a recess formed in a corrugated plate.
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