KR101884819B1 - 전 방향 이동 장치 및 정렬 방법 - Google Patents

Abstract

전 방향 이동 장치 및 정렬 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전 방향 이동 장치는, 이동 대차; 상기 이동 대차의 측면에 120도 간격으로 부착되며, 각각이 서보모터에 의해 개별 구동되는 3개의 옴니 휠; 및 상기 이동 대차의 측면에 상하 방향으로 승강 가능하게 설치되며, 전기신호의 인가 여부에 따라 자력 발생을 조절하여 상기 이동 대차를 바닥면에 고정시키거나 고정 상태를 해제시키는 고정부를 포함할 수 있다.

Description

전 방향 이동 장치 및 정렬 방법{Omni-direction moving device and aligning method}

본 발명은 전 방향 이동 장치 및 정렬 방법에 관한 것이다.

선박을 건조함에 있어 다층 구조의 블록을 조립하여 선체를 구성한다. 블록은 많은 수의 패널이 반복 조립된 형태이며, 각 패널에는 다수의 보강 부재가 구비되어 있을 수 있다. 이러한 구조의 선체를 구성하기 위해 다양한 용접 로봇이 사용되고 있다.

한국공개특허 제10-2010-0089690호에는 선체의 용접구조물에 상호 이격 설치되는 한 쌍의 스티프너에 거치되는 레일과 용접 토치가 장착된 암을 가지며, 레일을 따라 주행하며 용접작업을 하는 용접 로봇을 구비한 선박 조립용 이동식 용접 장치에 대해 개시되어 있다.

이 경우 레일을 따라 주행해야 함으로 인해 레일 설치가 어려운 협소하고 밀폐된 구역에서는 용접 로봇의 활용이 용이하지 않고, 용접을 위해 원하는 위치로 이동시키는 것이 원활하지 않은 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2010-0089690호 (2010.08.12 공개) - 선박조립용 이동식 용접장치

본 발명은 제자리 회전 및 전 방향(Omni-direction) 이동이 가능하여 용접 로봇을 용접에 필요한 위치로 원활히 이동시킬 수 있는 전방향 이동 장치 및 그 정렬 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 용접 로봇이 부착되는 이동대차를 이동시킨 후 레이저 센서를 이용하여 벽면에 대해 정렬시킬 수 있는 전방향 이동 장치 및 그 정렬 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이동 대차; 상기 이동 대차의 측면에 120도 간격으로 부착되며, 각각이 서보모터에 의해 개별 구동되는 3개의 옴니 휠; 및 상기 이동 대차의 측면에 상하 방향으로 승강 가능하게 설치되며, 전기신호의 인가 여부에 따라 자력 발생을 조절하여 상기 이동 대차를 바닥면에 고정시키거나 고정 상태를 해제시키는 고정부를 포함하는 전 방향 이동 장치가 제공된다.

상기 이동 대차는 육각 기둥 형상의 몸체를 가지며, 홀수번째 측면에는 상기 옴니 휠이 설치되고, 짝수번째 측면 중 일부에는 상기 고정부가 설치될 수 있다.

상기 고정부는, 상기 측면에 부착되며, 내부가 빈 사각 프레임 형상을 가지는 고정 프레임; 상기 고정 프레임 내에 수직 방향으로 설치되는 가이드 바; 상기 가이드 바가 관통되는 가이드 홀이 관통 형성된 가이드 부재가 중간에 마련된 고정용 바디; 상기 고정용 바디의 하단에 설치되며, 상기 전기신호의 인가 여부에 따라 온(ON)/오프(OFF)되는 전자석; 상기 가이드 바에 삽입 설치되고, 상기 가이드 부재와 상기 고정 프레임의 하면 사이에 개재되는 스프링을 포함할 수 있다.

상기 이동 대차에 설치되어, 상기 이동 대차의 위치 및 자세 중 하나 이상을 확인하기 위한 거리 센서를 더 포함하되, 상기 거리 센서는 2개의 센서 그룹으로 구분되는 4개의 레이저 변위 센서를 포함하고, 2개의 센서 그룹 중 하나는 상기 이동 대차의 로봇 기준면과 평행한 측면에 대해 수직하게 설치되며, 다른 하나는 이에 대해 90도 각도를 가지도록 설치될 수 있다.

상기 4개의 레이저 변위 센서에서 측정한 값을 이용하여 상기 이동 대차가 벽면 대비 틀어져 있는 상태를 확인하고, 틀어진 정도에 따라 상기 3개의 옴니 휠의 회전을 제어하여 상기 이동 대차를 제자리 회전시키거나 이동시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 이동 대차의 상면에는 용접 암과 용접 팁을 가지는 용접 로봇이 체결 가능한 체결 마운트가 설치될 수 있다.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 이동 대차에 옴니 휠이 설치되어 제자리 회전 및 수평 이동이 가능한 전 방향 이동 장치를 정렬하는 방법에 있어서, 상기 전 방향 이동 장치는 2개의 센서 그룹으로 구분되는 4개의 레이저 변위 센서를 포함하되, 2개의 센서 그룹 중 하나는 상기 이동 대차의 로봇 기준면과 평행한 측면에 대해 수직하게 설치되고, 다른 하나는 이에 대해 90도 각도를 가지도록 설치되며, (a) 상기 4개의 레이저 변위 센서에서 레이저를 조사하여 상기 4개의 레이저 변위 센서 각각의 전방에 있는 벽면까지의 거리를 측정하는 단계; (b) 상기 거리에 기초하여 벽면 예상 지점을 산출하는 단계; (c) 동일한 센서 그룹에 속하는 2개의 레이저 변위 센서에서 산출된 벽면 예상 지점을 서로 잇는 가상의 벽면 직선을 생성하는 단계; (d) 생성된 2개의 벽면 직선 사이의 각도를 계산하는 단계; (e) 상기 각도가 90도인 경우, 동일한 센서 그룹에 속하는 2개의 레이저 변위 센서에서 측정한 거리가 서로 동일한지 비교하는 단계; (f) 동일한 경우 정렬 작업을 완료하고, 동일하지 않은 경우 동일하게 될 때까지 제자리 회전을 수행하는 단계를 포함하는 전 방향 이동 장치의 정렬 방법이 제공된다.

상기 단계 (e)에서 상기 각도가 90도가 아닌 경우, 상기 이동 대차를 수평 이동시키면서 상기 단계 (a) 내지 (d)를 반복 수행하여 상기 각도가 90도가 되도록 할 수 있다.

상기 단계 (f)에서 제자리 회전 방향은 동일 그룹 내에 속하는 2개의 레이저 변위 센서(150)에서 측정한 거리가 상대적으로 긴 쪽에서 짧은 쪽을 향하는 방향일 수 있다.

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

본 발명의 실시예에 따르면, 제자리 회전 및 전 방향 이동이 가능하여 용접 로봇을 용접에 필요한 위치로 원활히 이동시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 용접 로봇이 부착되는 이동대차를 이동시킨 후 레이저 센서를 이용하여 벽면에 대해 정렬시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전 방향 이동 장치를 구비한 용접 로봇을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전 방향 이동 장치의 사시도 및 고정부의 확대 사시도,
도 3은 전 방향 이동 장치의 평면도,
도 4는 전 방향 이동 장치에서 보호 케이스를 벗겨낸 모습의 사시도,
도 5는 보호 케이스를 벗겨낸 전 방향 이동 장치의 평면도,
도 6은 전 방향 이동 장치의 정렬 방법의 순서도,
도 7 및 도 8은 전 방향 이동 장치의 정렬 과정을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전 방향 이동 장치를 구비한 용접 로봇을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치(1)는 다자유도로 움직일 수 있으면서 용접을 수행하는 용접 로봇(20)과, 용접 로봇(20)이 탈부착 가능하며 제자리 회전, 전 방향 이동이 가능한 전 방향 이동 장치(10)를 포함한다.

용접 로봇(20)은 다수의 링크로 이루어진 용접 암(22)과, 용접 암(22)의 최종 링크 일단에서 설치된 용접 팁(24)을 포함할 수 있다. 용접 암(22)의 타단은 전 방향 이동 장치(10)의 중심부에 마련된 체결 마운트(140)에 탈부착 가능하게 체결될 수 있다.

전 방향 이동 장치(10)는 전후좌우의 사방으로 이동 가능하고, 제자리 회전도 가능하다. 또한, 목표 위치에 도달한 경우에는 별도의 고정부(130)를 통해 고정시킴으로써 이동이나 회전이 제한되도록 할 수도 있다.

전 방향 이동 장치(10)는 제어부(미도시)의 이동 제어에 따라 목표 위치로 이동하여 목표 자세를 취하도록 작동시킨다. 이후, 제어부의 용접 제어에 따라 용접 로봇(20)은 목표 위치에서 용접하고자 하는 용접 지점에 용접 팁(24)이 위치하도록 용접 암(22)의 관절을 작동시킨 후, 용접 팁(24)을 통한 용접 작업이 수행되게 할 수 있다.

용접 로봇(20)의 구성 및 기능은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자에게 자명한 사항인 바 상세한 설명은 생략하기로 하고, 이하에서는 전 방향 이동 장치(10)의 구성 및 기능을 중심으로 관련 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전 방향 이동 장치의 사시도 및 고정부의 확대 사시도이고, 도 3은 전 방향 이동 장치의 평면도이며, 도 4는 전 방향 이동 장치에서 보호 케이스를 벗겨낸 모습의 사시도이며, 도 5는 보호 케이스를 벗겨낸 전 방향 이동 장치의 평면도이고, 도 6은 전 방향 이동 장치의 정렬 방법의 순서도이며, 도 7 및 도 8은 전 방향 이동 장치의 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 내지 도 8에는 전 방향 이동 장치(10), 용접 암(22), 이동 대차(110), 옴니 휠(120a~120c, 이하 '120'으로 통칭하기도 함), 고정부(130a~130b, 이하 '130'으로 통칭하기도 함), 고정용 바디(131), 전자석(132), 가이드 부재(133), 고정 프레임(134), 가이드 바(135), 스프링(136), 체결 마운트(140), 레이저 변위 센서(150a~150d, 이하 '150'으로 통칭하기도 함), 보호 케이스(160), 서보모터(170)가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전 방향 이동 장치(10)는 이동 대차(110), 옴니 휠(120), 고정부(130)를 기본 골격으로 포함한다.

이동 대차(110)는 육각 기둥 형상의 몸체를 가지고 있으며, 그 내부에 옴니 휠(120)을 구동시키는 서보모터(170)와 감속기(미도시), 고정부(130)를 작동시키기 위한 전원 공급부(미도시), 제어부가 내설될 수 있다.

위에서 내려다 볼 때, 이동 대차(110)는 120도 간격으로 대칭인 구조를 가지며, 홀수번째 측면(S1, S3, S5)에는 옴니 휠(120)이 설치되고, 짝수번째 측면 중 두 개의 측면(S4, S6)에는 고정부(130)가 설치된다.

옴니 휠(120)은 소정 간격을 가지며 복수 개의 제1 롤러를 지지하는 제1 지지부와, 소정 간격을 가지며 복수 개의 제2 롤러를 지지하는 제2 지지부와, 소정 간격을 가지며 복수 개의 제3 롤러를 지지하는 제3 지지부를 구비하는 몸체부를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 롤러와 제2 롤러는 서로 교번하여 배치되고, 제2 롤러와 제3 롤러도 서로 교번하여 배치될 수 있다. 롤러(제1 롤러, 제2 롤러, 제3 롤러)를 통해서 옴니 휠(120)이 길이 방향에 수직한 방향으로 이동할 때 롤러가 회전함으로써 움직일 때 마찰 저항을 없애는 역할을 한다. 도면에 도시된 옴니 휠(120)은 공지된 "옴니 휠" 중 하나의 예에 불과하고, 본 명세서에서 사용되는 "옴니 휠"은 이동 장치를 전 방향으로 이동 가능하게 하는 모든 공지의 "옴니 휠"을 포함한다.

각각의 옴니 휠(120)에는 회전 구동력을 제공하기 위한 서보모터(170) 및 감속기가 연결되어 있을 수 있다. 서보모터의 회전은 제어부에 의해 제어될 수 있다.

서로 120도 간격으로 배치된 3개의 옴니 휠(120a~120c)을 통해 전 방향 이동 장치(10)는 제자리 회전 및/또는 전후좌우의 전 방향 이동이 가능하다. 3개의 옴니 휠(120a~120c)이 모두 동일한 속도로 회전할 때 제자리 회전이 가능하게 되며, 임의의 방향으로 이동하고자 할 때에 3개의 옴니 휠(120a~120c) 각각의 회전속도를 제어함으로써 원하는 방향으로의 이동이 가능하게 된다.

고정부(130)는 이동 대차(110)의 측면에 상하 방향으로 승강 가능하게 설치된다.

도 2의 하단에는 이동 대차(110)에 부착되는 부분에서 바라본 고정부(130)의 사시도가 도시되어 있다. 고정부(130)는 고정용 바디(131), 전자석(132), 가이드 부재(133), 가이드 바(135), 스프링(136), 고정 프레임(134)을 포함한다.

고정 프레임(134)은 내부가 빈 사각 프레임 형상을 가진다. 하나 이상의 가이드 바(135)는 이동 대차(110)의 측면에 구비되거나 부착된 고정 프레임(134) 내부에 수직 방향으로 설치된다.

고정용 바디(131)는 하단에 전자석(132)이 설치되며, 상부에는 전자석(132)에 전기신호를 인가하기 위한 신호선이 설치될 수 있다. 고정용 바디(131)의 중간에는 수평 방향으로 판재 형상을 가지는 가이드 부재(133)가 마련된다. 가이드 부재(133)의 끝단에는 가이드 바(135)가 관통될 수 있는 가이드 홀이 수직 방향으로 관통 형성된다.

가이드 바(135)에는 스프링(136)이 삽입 설치되며, 조립이 완료된 상태에서 가이드 부재(133)와 고정 프레임(134)의 하면 사이에 스프링(136)이 개재되게 할 수 있다. 가이드 바(135)가 복수 개인 경우, 일부의 가이드 바에만 스프링(136)이 삽입 설치될 수도 있다. 여기서, 스프링(136)은 압축 스프링일 수 있다.

고정부(130)는 평상 시 스프링(136)의 힘에 의해 고정용 바디(131)의 하측(즉, 전자석(132))이 바닥면과 일정 거리만큼 이격된 상태를 유지하게 된다. 이후 로봇이 용접을 하기 위해 용접 로봇(20)의 자세를 움직이기 전에 장치의 고정이 요구되는 경우, 전자석(132)에 전기신호를 인가하여 자석 기능을 온(ON) 시킨다. 전 방향 이동 장치(10)가 이동하는 바닥면은 스틸(steel) 재질로 이루어진 것으로 가정한다. 이 경우 전자석(132)의 자력이 스프링(136)의 힘보다 큰 경우 전자석(132)이 바닥면과의 사이에 작용하는 인력으로 인해 아래로 하강하여 바닥면과 자력으로 완전히 고정될 수 있다.

용접이 완료된 이후 혹은 용접 중이라도 전 방향 이동 장치(10) 및/또는 이를 구비한 용접 장치(1)을 이동시키기 위해서는 전자석(132)의 자력이 제거될 필요가 있다. 전자석(132)에 인가되던 전기신호를 차단하여 전자석(132)의 자석 기능을 오프(OFF)시키면, 스프링(136)의 힘에 의해 고정용 바디(131)가 상승하게 되어 바닥면과는 일정 간격만큼 이격되게 된다. 이 경우 자력에 의한 영향이 없는 상태가 되어 전 방향 이동 장치(10)는 자유롭게 움직일 수 있게 된다.

이동 대차(110)에는 옴니 휠(120)과 같은 각종 부품을 보호하기 위한 보호 케이스(160)가 추가적으로 장착될 수 있다.

본 실시예에 따른 전 방향 이동 장치(10)의 이동 대차(110)에는 체결 마운트(140)를 통해 용접 로봇(20)가 부착되어 있다. 용접 로봇(20)는 4면이 서로 90도 각도를 이루는 벽면에서 작업할 때, 벽면 중 하나를 용접 로봇(20)의 기준면(도 3의 로봇 기준면)과 가능한한 평행하게 맞추어 주어야 용접 작업이 가능해질 수 있다. 이를 위해 전 방향 이동 장치(10)의 위치뿐만 아니라 자세도 조정될 필요가 있다.

이를 위해 이동 대차(110)에는 전 방향 이동 장치(10)의 위치 및/또는 자세를 확인하기 위한 거리 센서가 부착될 수 있다. 여기서, 거리 센서는 보호 케이스(160)의 표면에 부착될 수 있다.

거리 센서는 4개의 레이저 변위 센서(150a~150d)를 포함한다. 레이저 변위 센서(150)는 레이저를 조사한 후 반사된 반사광이 되돌아왔을 때 조사시점과 반사광의 입사시점 간의 시간 차에서 반사지점까지의 변위를 산출할 수 있다. 따라서, 레이저 변위 센서(150)에서는 각 벽면까지의 변위(즉, 거리)를 측정할 수 있다.

본 실시예에서는 2개의 레이저 변위 센서(150a와 150b, 150c와 150d)가 한 쌍을 이루어 동일 센서 그룹에 속하며, 총 2개의 센서 그룹(SS1, SS2)으로 구분될 수 있다. 이 때 2개의 센서 그룹(SS1, SS2)은 서로 90도 각도를 가지도록 이동 대차(110)에 부착될 수 있으며, 동일 센서 그룹 내에 속하는 한 쌍의 레이저 변위 센서(150a와 150b, 150c와 150d)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.

2개의 센서 그룹 중 하나(SS1)는 이동 대차(110)의 측면 중에서 옴니 휠(120) 및 고정부(130)가 부착되어 있지 않은 측면(S2)에 수직하게 설치되고, 다른 하나(SS2)가 이에 대해 90도 각도를 가지도록 설치될 수 있다. 여기서, 옴니 휠(120) 및 고정부(130)가 부착되어 있지 않은 측면(S2)은 로봇 기준면과 평행한 측면에 해당한다. 즉, 센서 그룹 중 하나(SS1)는 로봇 기준면과 평행한 측면(S2)에 대해 수직하게 설치되도록 한 것이다.

본 실시예에서는 4개의 레이저 변위 센서(150a~150d)에서 측정한 값을 이용하여 이동 대차(110)의 위치를 확인하거나 벽면 대비 틀어져 있는 상태를 확인하여 전 방향 이동 장치(10)의 자세를 확인할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 전 방향 이동 장치(10)에서 정렬하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

거리 센서, 즉 4개의 레이저 변위 센서(150a~150d)에서 레이저를 조사하여 각 센서의 전방에 있는 벽면까지의 거리를 측정한다(단계 S305). 제어부는 측정한 거리에 기초하여 각 레이저 변위 센서(150a~150d)에서 벽면 예상 지점(P1~P4)을 산출할 수 있다(도 7 참조).

제어부는 동일한 센서 그룹에 속하는 2개의 레이저 변위 센서(150)에서 산출된 벽면 예상 지점(P1과 P2, P3과 P4)을 서로 연결하여 가상의 벽면 직선(L1, L2)을 생성한다(단계 S310). 센서 그룹이 2개이므로, 벽면 직선(L1, L2)도 2개가 생성된다.

제어부는 2개의 벽면 직선(L1, L2) 사이의 각도를 계산하고(단계 S315), 벽면 직선(L1, L2) 사이의 각도가 90도인지 여부를 판단한다(단계 S320).

도 7의 (a)에 도시된 것과 같이 각도가 90도인 경우는 이동 대차(110)가 코너를 형성하는 두 벽면으로부터 적절한 간격을 유지하고 있는 경우에 해당한다. 이 경우 동일 그룹 내에 속하는 2개의 레이저 변위 센서(150)에서 측정한 거리가 서로 동일한지 여부를 판단한다(단계 S330). 즉, D1과 D2, D3와 D4가 서로 동일한지 비교한다.

동일한 경우에는 이동 대차(110)의 기준면이 벽면 중 하나와 평행하게 놓여진 것으로 보아, 정렬 작업을 완료할 수 있다(단계 S335).

동일하지 않은 경우에는 이동 대차(110)가 정렬되지 않은 상태에 있는 바, 제자리 회전을 수행한다(단계 S340). 이 경우 제자리 회전 방향은 동일 그룹 내에 속하는 2개의 레이저 변위 센서(150)에서 측정한 거리가 상대적으로 긴 쪽에서 짧은 쪽을 향하는 방향일 수 있다. 도 7의 (a)에서는 D1>D2, D3>D4이므로, D1에서 D2를 향하는 방향, D3에서 D4를 향하는 방향으로 시계 방향이 될 것이다.

제자리 회전을 수행하면서 단계 S345으로 진행하여 동일 그룹 내에 속하는 2개의 레이저 변위 센서(150)에서 측정한 거리가 서로 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우(도 7의 (b)에서, D1'=D2', D3'=D4')에 제자리 회전을 멈추어 정렬을 완료할 수 있다(단계 S350).

만약 도 8의 (a)에 도시된 것과 같이 이동 대차(110)가 코너를 형성하는 두 벽면 중 하나에 너무 근접한 경우에는, 단계 S320에서 벽면 예상 지점인 P11와 P12, P13과 P14를 서로 잇는 2개의 벽면 직선(L3, L4) 사이의 각도가 90도가 아니게 된다.

이 경우 옴니 휠(120)을 구동시켜 이동 대차(110)를 이동시킨다(단계 S325). 이동 대차(110)를 이동시키면서 신규 생성되는 2개의 벽면 직선(L3', L4') 사이의 각도가 90도가 되도록 하는 작업을 선행한다. 그리고는 단계 305로 되돌아가 각 단계를 반복 수행한다. 이 경우 이동 대차(110)의 이동 방향은 그룹 내의 평균 측정 거리가 상대적으로 짧은 한 쌍의 레이저 변위 센서가 위치한 방향과는 반대 방향일 수 있다.

상술한 정렬 방법에 따라 전 방향 이동 장치(10)는 두 벽면이 서로 만나는 코너 부분에서 로봇 기준면이 하나의 벽면에 평행하게 놓여지도록 정렬되어, 원활한 용접이 이루어지게 할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 용접 장치 10: 전 방향 이동 장치
20: 용접 로봇 22: 용접 암
24: 용접 팁 110: 이동 대차
120a~120c: 옴니 휠 130a~130b: 고정부
131: 고정용 바디 132: 전자석
133: 가이드 부재 134: 고정 프레임
135: 가이드 바 136: 스프링
140: 체결 마운트 150a~150d: 레이저 변위 센서
160: 보호 케이스 170: 서보 모터

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 이동 대차에 옴니 휠이 설치되어 제자리 회전 및 수평 이동이 가능한 전 방향 이동 장치를 정렬하는 방법에 있어서,
   상기 전 방향 이동 장치는 2개의 센서 그룹으로 구분되는 4개의 레이저 변위 센서를 포함하되, 2개의 센서 그룹 중 하나는 상기 이동 대차의 로봇 기준면과 평행한 측면에 대해 수직하게 설치되고, 다른 하나는 이에 대해 90도 각도를 가지도록 설치되며,
   (a) 상기 4개의 레이저 변위 센서에서 레이저를 조사하여 상기 4개의 레이저 변위 센서 각각의 전방에 있는 벽면까지의 거리를 측정하는 단계;
   (b) 상기 거리에 기초하여 벽면 예상 지점을 산출하는 단계;
   (c) 동일한 센서 그룹에 속하는 2개의 레이저 변위 센서에서 산출된 벽면 예상 지점을 서로 잇는 가상의 벽면 직선을 생성하는 단계;
   (d) 생성된 2개의 벽면 직선 사이의 각도를 계산하는 단계;
   (e) 상기 각도가 90도인 경우, 동일한 센서 그룹에 속하는 2개의 레이저 변위 센서에서 측정한 거리가 서로 동일한지 비교하는 단계;
   (f) 동일한 경우 정렬 작업을 완료하고, 동일하지 않은 경우 동일하게 될 때까지 제자리 회전을 수행하는 단계를 포함하는 전 방향 이동 장치의 정렬 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 단계 (e)에서 상기 각도가 90도가 아닌 경우, 상기 이동 대차를 수평 이동시키면서 상기 단계 (a) 내지 (d)를 반복 수행하여 상기 각도가 90도가 되도록 하는 전 방향 이동 장치의 정렬 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 단계 (f)에서 제자리 회전 방향은 동일 그룹 내에 속하는 2개의 레이저 변위 센서(150)에서 측정한 거리가 상대적으로 긴 쪽에서 짧은 쪽을 향하는 방향인 전 방향 이동 장치의 정렬 방법.

Images