KR102025092B1 - Automatic welding system for pressure vessel - Google Patents

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KR102025092B1 KR1020190007479A KR20190007479A KR102025092B1 KR 102025092 B1 KR102025092 B1 KR 102025092B1 KR 1020190007479 A KR1020190007479 A KR 1020190007479A KR 20190007479 A KR20190007479 A KR 20190007479A KR 102025092 B1 KR102025092 B1 KR 102025092B1
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Abstract

The present invention relates to an automatic welding device of a pressure container capable of improving a welding quality and performing more welding at a same time by configuring a welding line to be trackable in a pressure container welding, comprising a base frame, a pair of vertical frames, a horizontal frame, a lift frame, a traveling frame, and a welding device part. The welding device part is configured to weld the pressure container in a circumferential direction or a longitudinal direction by moving up and down of a lift frame, moving forward and backward of the traveling frame, and moving left and right along an LM guide part.

Description

압력용기의 자동 용접 장치{AUTOMATIC WELDING SYSTEM FOR PRESSURE VESSEL}Automatic welding device for pressure vessels {AUTOMATIC WELDING SYSTEM FOR PRESSURE VESSEL}

본 발명은 발전소용 압력용기 제작을 위한 자동용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력용기 용접에 있어서 용접선 추적이 가능하도록 구성함으로써 용접품질의 향상 및 동일시간에 보다 많은 용접을 수행할 수 있는 압력용기의 자동 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic welding device for the production of pressure vessels for power plants, and more particularly, to improve the welding quality and to perform more welding at the same time by configuring the welding line tracking in pressure vessel welding. An automatic welding device for a container.

일반적으로, 용접은 금속재료를 가열, 가압 등의 조작으로 야금적으로 접합시키는 접합법이다. 용접은 금속학적으로 융접, 압접 및 납접으로 분류될 수 있다. 융접은 접합할 양 금속부재, 즉 모재의 접합부를 국부적으로 가열시켜 이들을 융합함으로써 접합시키는 방법이다.In general, welding is a joining method in which metal materials are joined metallurgically by an operation such as heating or pressing. Welding can be classified metallurgically into fusion, press and lead. Fusion welding is a method of joining by joining the two metal members to be joined, that is, the joining portions of the base materials by fusing them locally.

금속재료를 접합하는 용접작업은 고난도의 작업으로써 숙련된 기술과 정밀성이 요구됨에 따라 숙련된 기술자에 의한 수작업으로 이루어졌으나, 최근 3D 업종 기피현상에 따른 작업자의 부재와 인건비의 상승으로 인하여 용접자동화 장비에 대한 관심이 고조되고 있다.Welding works for joining metal materials were performed by skilled technicians as they require highly skilled skills and precision. However, welding automation equipment has been increased due to the increase of worker's member and labor cost due to recent 3D industry evasion. There is a growing interest in.

특히, 발전소용 탱크 압력용기와 같은 압력용기의 용접작업은 가장 높은 작업 난이도와 품질수준을 요구하며, 다양한 공정변수가 존재하나 대부분 수동용접이 주를 이루고 있어 자동화가 절실히 요구되고 있다.In particular, welding of pressure vessels, such as tank pressure vessels for power plants, requires the highest level of difficulty and quality, and there are various process variables, but most of them are manual welding.

또한, 용접로봇은 자동차 제조업을 비롯한 각종 산업분야에서 그 활용도가 점차 증대되고 있으나, 소품종 대량생산에 적합하고, 비용이 많이 드는 단점이 있다.In addition, the welding robot is gradually increasing its utilization in various industries, including the automobile manufacturing industry, there is a disadvantage that is suitable for mass production of small items, costly.

용접자동화에 따른 종래기술로는 공개특허공보 제2015-0019720호에 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 회전 가능하게 설치되어 제1회전구동부로부터 제공받은 구동력에 의해 회전되는 메인 회전축; 상기 메인 회전축으로부터 방사 방향을 향해 돌출된 복수의 지지프레임; 상기 각 지지프레임의 상면에 각각 설치되며, 그 상면으로 용접 대상물이 안착 고정되는 작업테이블; 그리고, 상기 베이스프레임로부터 수직하게 설치된 수직바에 설치되면서 어느 한 작업테이블의 상측에 위치된 상태로 해당 작업테이블에 안착된 용접 대상물을 용접하는 용접부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동화 용접장치가 공개되어 있다.The prior art according to the welding automation is a base frame in Publication No. 2015-0019720; A main rotary shaft rotatably installed on the base frame and rotated by a driving force provided from a first rotary driver; A plurality of support frames protruding from the main rotation axis in a radial direction; Work tables are respectively provided on the upper surface of each of the support frame, the work table is seated and fixed to the upper surface; And, it is installed on a vertical bar vertically installed from the base frame and the automated welding device characterized in that it comprises a welding portion for welding a welding object seated on the work table in a state located on the upper side of any one work table is disclosed have.

그러나, 이와같은 기존의 자동화 시스템의 경우, 작업속도가 느리고, 용접선을 추적하는 기능이 없어 용접 불량이 자주 발생하였다.However, such a conventional automation system, the work speed is slow, there is a lack of the ability to track the weld seam often caused poor welding.

등록특허 제10-1344343호Patent Registration No. 10-1344343 등록특허 제10-1678306호Patent Registration No. 10-1678306

본 발명의 목적은 압력용기 용접에 있어서 비접촉식 센서에 의한 용접선 추적이 가능하도록 구성함으로써 용접품질의 향상 및 동일시간에 보다 많은 용접을 수행할 수 있는 압력용기의 자동 용접 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an automatic welding device for a pressure vessel that can improve the welding quality and perform more welding at the same time by configuring the welding line tracking by the non-contact sensor in the pressure vessel welding.

본 발명의 일측면에 따르면, 압력용기의 자동 용접 장치는, 지면에 설치되고 제1 모터(M1)의 작동에 의해 구동되는 복수의 터닝 롤러(12)를 구비하는 베이스 프레임(10); 상기 베이스 프레임(10)의 일측에 일정 간격을 두고 수직으로 구비된 한 쌍의 수직 프레임(20); 상기 수직 프레임(20)에 결합되어 상기 수직 프레임(20) 상에서 제2 모터(M2)의 작동에 의해 상하이동되도록 설치되는 리프트 프레임(40)으로서, 상기 리프트 프레임(40)은 전면 사각프레임(42), 후면 사각프레임(44), 및 보조 프레임(46)으로 구성되고, 상기 전면 사각프레임(42) 및 상기 후면 사각프레임(44)에는 상기 리프트 프레임(40)의 상하이동을 위한 롤러들이 설치되어 있는, 상기 리프트 프레임(40); 상기 리프트 프레임(40)에 수평결합되어 상기 수직 프레임(20) 상에서 상기 제2 모터(M2)의 작동에 의해 상기 리프트 프레임(40)과 상하이동되며 제3 모터(M3)의 작동에 의해 전후이동되도록 설치되는 트레블링 프레임(50); 및 상기 트레블링 프레임(50)의 전면에 설치되어 전후 및 좌우로 이동하면서 압력용기(P)를 둘레방향 또는 길이방향으로 용접하도록 된 용접장치부(60)를 포함하며, 상기 수직 프레임(20)은 각각 전후면에 수직으로 설치된 제1 가이드 레일(24) 및 제2 가이드 레일(26)을 포함하고, 상기 리프트 프레임(40)의 상기 전면 사각프레임(42)에는 상기 수직 프레임(20)의 제1 가이드 레일(24)에 접촉하면서 이동하는 제1 가이드 롤러(GR1)와 제1 사이드 롤러(SR1)가 상하 및 좌우의 4지점에 배치되어 있고, 상기 리프트 프레임(40)의 상기 후면 사각프레임(42)에는 상기 수직 프레임(20)의 제2 가이드 레일(26)에 접촉하면서 이동하는 제2 가이드 롤러(GR2)와 제2 사이드 롤러(SR2)가 상하 및 좌우의 4지점 배치되어 있고, 제1 가이드 롤러(GR1)와 제1 사이드 롤러(SR1) 및 제2 가이드 롤러(GR1)와 제2 사이드 롤러(SR2)는 각각 서로 직각을 이루도록 설치되고, 상기 트레블링 프레임(50)은 제3 모터(M3)의 작동에 의해 상기 트레블링 프레임(50)이 전후이동되도록 설치되는 종방향 기어부로서 제1 랙기어(54)와, 제4 모터(M4)의 작동에 의해 상기 용접장치부(60)가 좌우로 이동되도록 설치되는 횡방향 기어부로서 제2 랙기어(56)를 더 포함하며, 상기 트레블링 프레임(50)의 선단에는 제4 모터(M4)의 작동에 의해 상기 트레블링 프레임(50) 상에서 상기 용접장치부(60)가 좌우로 이동되도록 하는 LM 가이드부(52)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 터닝 롤러(12) 내에는 전자석이 내장되며, 상기 전자석이 자화됨에 따라 상기 터닝 롤러(12)가 상기 압력용기(P)에 밀착된 상태로 회전하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 터닝 롤러(12) 내에는 전자석이 내장되며, 상기 터닝 롤러(12)가 회전하지 않는 상태에서 상기 전자석이 자화됨에 따라, 상기 터닝 롤러(12)가 상기 압력용기(P0에 밀착된 상태로 유지되어 상기 압력용기(P)를 고정할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, the automatic welding device of the pressure vessel, the base frame 10 having a plurality of turning rollers 12 are installed on the ground and driven by the operation of the first motor (M1); A pair of vertical frames 20 provided vertically at a predetermined interval on one side of the base frame 10; A lift frame 40 coupled to the vertical frame 20 and installed to be moved by the operation of the second motor M2 on the vertical frame 20, wherein the lift frame 40 is a front rectangular frame 42. ), A rear rectangular frame 44, and an auxiliary frame 46, rollers are installed on the front rectangular frame 42 and the rear rectangular frame 44 for the lifting of the lift frame 40. The lift frame 40; It is horizontally coupled to the lift frame 40 and moved to and from the lift frame 40 by the operation of the second motor M2 on the vertical frame 20 and moved back and forth by the operation of the third motor M3. Traveling frame 50 is installed to be; And a welding device unit 60 installed on the front surface of the traveling frame 50 to move the pressure vessel P in the circumferential direction or the longitudinal direction while moving back, forth, and left and right, and the vertical frame 20 And a first guide rail 24 and a second guide rail 26 installed perpendicular to the front and rear surfaces, respectively, wherein the front rectangular frame 42 of the lift frame 40 includes a first guide rail 24. 1 The first guide roller GR1 and the first side roller SR1, which move while being in contact with the guide rail 24, are disposed at four positions of upper, lower, left and right, and the rear rectangular frame of the lift frame 40 ( The second guide rollers GR2 and the second side rollers SR2, which move while being in contact with the second guide rails 26 of the vertical frame 20, are disposed at four positions on the upper and lower sides and left and right, Guide roller GR1, first side roller SR1, and second guide roller GR1 The second side roller SR2 is installed to be perpendicular to each other, and the traveling frame 50 is a longitudinal gear in which the traveling frame 50 is moved back and forth by the operation of the third motor M3. And a second rack gear 56 as a lateral gear part installed to move the welding device part 60 sideways by the operation of the first rack gear 54 and the fourth motor M4. At the tip of the traveling frame 50, an LM guide part 52 for moving the welding device part 60 from side to side on the traveling frame 50 by the operation of the fourth motor M4 is provided. It is characterized by being formed.
The turning roller 12 has an electromagnet embedded therein, and as the electromagnet is magnetized, the turning roller 12 is rotated in close contact with the pressure vessel P.
An electromagnet is embedded in the turning roller 12, and as the electromagnet is magnetized while the turning roller 12 does not rotate, the turning roller 12 is maintained in close contact with the pressure vessel P0. It is characterized in that the pressure vessel (P) can be fixed.

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본 발명에 의하면, 자동용접이 가능해짐으로써 비숙련공도 용접작업을 할 수 있고 용접결함도 최소화 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the automatic welding is possible, there is an effect that even unskilled workers can be welded and the welding defect can be minimized.

또한, 용접선 추적이 가능하도록 구성함으로써 용접품질의 향상 및 동일시간에 보다 많은 용접을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, by configuring the weld line tracking it is possible to improve the welding quality and to perform more welding at the same time.

도 1은 본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치의 정면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치의 측면도이고,
도 3은 도 1의 베이스 프레임의 평면도이고,
도 4는 도 1의 리프트 프레임 및 트레블링 프레임의 평면도이고,
도 5는 도 1의 수직 프레임의 정면도와 측면도를 함께 나타낸 도면이고,
도 6은 도 1의 수평 프레임의 평면도이고,
도 7은 도 1의 리프트 프레임의 평면도와 정면도를 함께 나타낸 도면이고,
도 8은 도 1의 트레블링 프레임의 평면도와 정면도를 함께 나타낸 도면이고,
도 9는 도 7의 A 부분의 확대도이고,
도 10은 도 8의 B 부분의 확대도이고,
도 11은 도 1의 체인 연결관계를 나타내는 도면이고,
도 12 및 13은 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면이고,
도 14는 본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치의 실제 장치사진을 나타낸 도면이고,
도 15 및 도 16은 도 1의 트레블링 프레임의 실제 장치사진을 나타낸 도면이며,
도 17 및 도 18은 도 1의 리프트 프레임에 포함된 롤러의 실제 장치사진을 나타낸 도면이다.1 is a front view of an automatic welding device of a pressure vessel according to the present invention,
Figure 2 is a side view of the automatic welding device of the pressure vessel according to the present invention,
3 is a plan view of the base frame of FIG.
4 is a plan view of the lift frame and the traveling frame of FIG. 1,
5 is a view showing a front view and a side view of the vertical frame of FIG.
6 is a plan view of the horizontal frame of FIG.
7 is a view showing a plan view and a front view of the lift frame of FIG.
8 is a view showing a plan view and a front view of the traveling frame of FIG.
9 is an enlarged view of a portion A of FIG. 7,
10 is an enlarged view of a portion B of FIG. 8,
11 is a view showing the chain connection relationship of FIG.
12 and 13 are views showing another embodiment of the present invention,
14 is a view showing the actual device picture of the automatic welding device of the pressure vessel according to the present invention,
15 and 16 are views showing the actual device picture of the traveling frame of Figure 1,
17 and 18 are views showing the actual device picture of the roller included in the lift frame of FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치의 측면도이고, 도 3은 도 1의 베이스 프레임의 평면도이고, 도 4는 도 1의 리프트 프레임 및 트레블링 프레임의 평면도이고, 도 5는 도 1의 수직 프레임의 정면도와 측면도를 함께 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1의 수평 프레임의 평면도이고, 도 7은 도 1의 리프트 프레임의 평면도와 정면도를 함께 나타낸 도면이고, 도 8은 도 1의 트레블링 프레임의 평면도와 정면도를 함께 나타낸 도면이고, 도 9는 도 7의 A 부분의 확대도이고, 도 10은 도 8의 B 부분의 확대도이고, 도 11은 도 1의 체인 연결관계를 나타내는 도면이고, 도 12 및 13은 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면이고, 도 14는 본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치의 실제 장치사진을 나타낸 도면이고, 도 15 및 도 16은 도 1의 트레블링 프레임의 실제 장치사진을 나타낸 도면이며, 도 17 및 도 18은 도 1의 리프트 프레임에 포함된 롤러의 실제 장치사진을 나타낸 도면이다.1 is a front view of the automatic welding device of the pressure vessel according to the invention, Figure 2 is a side view of the automatic welding device of the pressure vessel according to the invention, Figure 3 is a plan view of the base frame of Figure 1, Figure 4 1 is a plan view of the lift frame and the traveling frame of FIG. 1, FIG. 5 is a front view and a side view of the vertical frame of FIG. 1, FIG. 6 is a plan view of the horizontal frame of FIG. 1, and FIG. 7 is a lift frame of FIG. 1. 8 is a cross-sectional view of the traveling frame of FIG. 1 and FIG. 9 is an enlarged view of a portion A of FIG. 7, and FIG. 10 is a portion B of FIG. 8. 11 is a view showing the chain connection relationship of Figure 1, Figure 12 and 13 is a view showing another embodiment of the present invention, Figure 14 is an automatic welding device of a pressure vessel according to the present invention Real device pictures A view showing, 15 and 16 are a view showing a photograph of an actual device roller included in the lift frame of the treble ring a chart showing an actual device of the photo frame, 17 and 18 is a 1 in Fig.

본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치는GR 주로 발전소용 압력용기 제작을 위해 또는 강관을 자동으로 용접하는 강관 제작을 위해 사용가능하며, 압력용기 용접에 있어서 용접선 추적이 가능하도록 구성함으로써 용접품질의 향상 및 동일시간에 보다 많은 용접을 수행할 수 있도록 함에 특징이 있다.The automatic welding device of the pressure vessel according to the present invention can be used mainly for the production of pressure vessels for power plants or for the production of steel pipes for automatic welding of steel pipes, and the welding quality can be traced in the pressure vessel welding. It is characterized by the improvement and the ability to perform more welding at the same time.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 압력용기의 자동 용접 장치는 베이스 프레임(10), 한 쌍의 수직 프레임(20), 수평 프레임(30), 리프트 프레임(40), 트레블링 프레임(50), 및 용접장치부(60)를 포함하여 구성된다.1 to 3, the automatic welding device of the pressure vessel according to the present invention is a base frame 10, a pair of vertical frame 20, a horizontal frame 30, a lift frame 40, a traveling frame 50, and the welding apparatus part 60 is comprised.

상기 베이스 프레임(10)은 지면에 설치되고, 제1 모터(M1)의 작동에 의해 구동되는 복수의 터닝 롤러(12)를 구비하고 있다.The base frame 10 is provided on the ground and includes a plurality of turning rollers 12 driven by the operation of the first motor M1.

상기 베이스 프레임(10)은 압력용기(P)의 양단부에 각각 설치되어 받쳐줄 수 있도록 가로프레임과 세로프레임으로 이루어지는 사각형상의 프레임으로 형성하며, 상기 압력용기(P)의 길이에 따라 그 크기를 조정할 수도 있다.The base frame 10 is formed in a rectangular frame consisting of a horizontal frame and a vertical frame so as to be installed at both ends of the pressure vessel (P), respectively, may be adjusted according to the length of the pressure vessel (P). have.

상기 터닝 롤러(12)는 용접 대상인 압력용기(P)가 놓여져서 제1 모터(M1)의 작동에 의해 회전될 수 있도록 설치되며, 상기 압력용기(P)의 길이에 따라 그 수를 조정할 수 있다.The turning roller 12 is installed to be rotated by the operation of the first motor (M1) by placing the pressure vessel (P) to be welded, the number can be adjusted according to the length of the pressure vessel (P). .

바람직하게, 상기 터닝 롤러(12)는 압력용기(P)와의 미끄럼 마찰력과 내마모성 증대를 위해 폴리우레탄 수지재 및 고무재를 개별적으로 쓰거나 혼합 형성시켜 사용하도록 하여, 압력용기(P)의 표면에서 일정 레벨 이상의 미끄럼 마찰력을 유지할 수 있도록 한다.Preferably, the turning roller 12 is to use the polyurethane resin material and the rubber material separately used or mixed forming to increase the sliding friction and wear resistance with the pressure vessel (P), constant on the surface of the pressure vessel (P) Make sure to maintain sliding friction above the level.

일 실시예에서, 상기 터닝 롤러(12) 내에는 전자석(도시안됨)이 내장될 수 있다. 이에 의해서, 상기 전자석이 자화됨에 따라 상기 터닝 롤러(12)가 제1 모터(M1)의 작동에 의해 상기 압력용기(P)에 밀착된 상태로 회전하도록 함으로써 무거운 중량의 압력용기(P)를 용이하게 회전시킬 수 있다.In one embodiment, an electromagnet (not shown) may be embedded in the turning roller 12. Accordingly, as the electromagnet is magnetized, the turning roller 12 rotates in a state in which the turning roller 12 is in close contact with the pressure vessel P by the operation of the first motor M1 to facilitate the heavy weight pressure vessel P. Can be rotated.

또한, 다른 구성으로서, 상기 터닝 롤러(12)가 회전하지 않는 상태(제1 모터(M1)가 작동안함)에서 상기 전자석이 자화됨에 따라 상기 압력용기(P)에 밀착된 상태로 정지하도록 하여 용접시 상기 압력용기(P)의 고정력을 증가시켜 용접의 정밀도를 향상시킬 수도 있다.In addition, in another configuration, the turning roller 12 stops in close contact with the pressure vessel P as the electromagnet is magnetized in a state in which the turning roller 12 does not rotate (the first motor M1 is not operated). When the pressure vessel (P) may increase the fixing force of the welding may be improved.

상기 한 쌍의 수직 프레임(20)은 상기 베이스 프레임(10)의 일측에 일정 간격을 두고 수직으로 구비된다.The pair of vertical frames 20 are vertically provided at one side of the base frame 10 at regular intervals.

상기 수직 프레임(20)의 전후면에는 이후에 설명될 리프트 프레임(40)의 상하이동을 위해 롤러가 이동하는 제1 가이드 레일(24) 및 제2 가이드 레일(26)이 구비되어 있다.The front and rear surfaces of the vertical frame 20 are provided with a first guide rail 24 and a second guide rail 26 through which rollers move for moving the lift frame 40 to be described later.

상기 제1 가이드 레일(24) 및 제2 가이드 레일(26)은 단면형상이 사각형으로 형성된 사각레일로 구성될 수 있다.The first guide rail 24 and the second guide rail 26 may be configured as a square rail having a rectangular cross section.

또한, 제1 가이드 레일(24) 및 제2 가이드 레일(26)의 말단부에는 상하 이동을 억제하기 위한 스토퍼유닛(S1, S2)이 구비될 수 있다.In addition, stoppers units S1 and S2 for suppressing vertical movement may be provided at end portions of the first guide rail 24 and the second guide rail 26.

상기 수평 프레임(30)은 상기 수직 프레임(20)의 양단을 결합시키도록 설치된다. 이러한 수평 프레임(30) 상에는 이후에 설명되는 리프트 프레임(40) 및 트레블링 프레임(50)의 상하이동을 위한 제2 모터(M2)가 구비되어 있다. 여기서, 제2 모터(M2)는 회전축에 고정되는 구동스프로켓과 체인으로 연결되는 종동스프로켓에 의해 동력을 전달하도록 구성된다.The horizontal frame 30 is installed to couple both ends of the vertical frame 20. On this horizontal frame 30 is provided a second motor M2 for moving the lift frame 40 and the traveling frame 50 which will be described later. Here, the second motor M2 is configured to transmit power by a drive sprocket fixed to the rotating shaft and a driven sprocket connected by a chain.

상기 리프트 프레임(40)은 상기 수직 프레임(20)에 결합되어 상기 수직 프레임(20) 상에서 상기 제2 모터(M2)의 작동에 의해 상하이동되도록 설치된다.The lift frame 40 is coupled to the vertical frame 20 and installed to be moved by the operation of the second motor M2 on the vertical frame 20.

상기 리프트 프레임(40)은 전면 사각프레임(42), 후면 사각프레임(44), 및 보조 프레임(46)으로 구성된다.The lift frame 40 includes a front rectangular frame 42, a rear rectangular frame 44, and an auxiliary frame 46.

상기 전면 사각프레임(42) 및 상기 후면 사각프레임(44)에는 상기 리프트 프레임(40)의 상하이동을 위한 롤러들이 설치되어 있다.The front square frame 42 and the rear square frame 44 are provided with rollers for shangdong of the lift frame 40.

즉, 상기 전면 사각프레임(42)에는 상기 수직 프레임(20)의 제1 가이드 레일(24)에 접촉하면서 이동하는 제1 가이드 롤러(GR1)와 제1 사이드 롤러(SR1)가 상하 및 좌우의 4지점에 배치되어 있다. 또한, 상기 후면 사각프레임(42)에는 상기 수직 프레임(20)의 제2 가이드 레일(26)에 접촉하면서 이동하는 제2 가이드 롤러(GR2)와 제2 사이드 롤러(SR2)가 상하 및 좌우의 4지점 배치되어 있다. 여기서, 제1 가이드 롤러(GR1)와 제1 사이드 롤러(SR1)는 서로 직각을 이루도록 설치되며, 제2 가이드 롤러(GR2)와 제2 사이드 롤러(SR2)도 서로 직각을 이루도록 설치된다.That is, in the front rectangular frame 42, the first guide roller GR1 and the first side roller SR1 moving while contacting the first guide rail 24 of the vertical frame 20 are vertically and horizontally disposed. It is placed at the point. In addition, the rear square frame 42 includes a second guide roller GR2 and a second side roller SR2 which move while being in contact with the second guide rail 26 of the vertical frame 20. Point is placed. Here, the first guide roller GR1 and the first side roller SR1 are installed to be perpendicular to each other, and the second guide roller GR2 and the second side roller SR2 are also installed to be perpendicular to each other.

이와 같이, 롤러들이 직각을 이루어 배치됨으로써, 상기 리프트 프레임(40)은 보다 더 안정적으로 상기 수직 프레임(20) 상에서 상기 제2 모터(M2)의 작동에 의해 상하이동될 수 있다.In this way, the rollers are arranged at a right angle, the lift frame 40 can be moved more and more stable by the operation of the second motor (M2) on the vertical frame 20.

상기 보조 프레임(46)은 상기 전면 사각프레임(42)과 상기 후면 사각프레임(44)을 서로 결합시켜서, 결과적으로 상기 리프트 프레임(40)이 상기 수직 프레임(20)에 결합되어 상기 수직 프레임(20) 상에서 상하이동되도록 한다.The auxiliary frame 46 combines the front square frame 42 and the rear square frame 44 with each other, and as a result, the lift frame 40 is coupled to the vertical frame 20 to the vertical frame 20. In Shanghai).

이를 위해서, 상기 후면 사각프레임(44)에는 상기 제2 모터(M2)에 의해 구동되는 체인의 일단과 연결되어 있다.To this end, the rear square frame 44 is connected to one end of the chain driven by the second motor (M2).

상기 트레블링 프레임(50)은 상기 리프트 프레임(40)에 수평결합되어, 상기 수직 프레임(20) 상에서 상기 제2 모터(M2)의 작동에 의해 상기 리프트 프레임(40)과 상하이동되며 제3 모터(M3)의 작동에 의해 전후이동되도록 설치되며, 이에 따라 상기 용접장치부(60)가 전후로 이동되도록 한다.The traveling frame 50 is horizontally coupled to the lift frame 40, is moved with the lift frame 40 by the operation of the second motor M2 on the vertical frame 20, and moves to a third motor. It is installed to move back and forth by the operation of (M3), thereby allowing the welding device 60 to move back and forth.

상기 트레블링 프레임(50)은 가로프레임과 세로프레임으로 이루어지는 사각형상의 프레임으로 형성되며, 상기 트레블링 프레임(50)의 선단에는 제4 모터(M4)의 작동에 의해 상기 용접장치부(60)가 좌우로 안정적으로 이동되도록 하는 한 쌍의 LM(선형 이동) 가이드부(52)가 형성될 수 있다.The traveling frame 50 is formed of a rectangular frame consisting of a horizontal frame and a vertical frame, and the welding device unit 60 is operated at the front end of the traveling frame 50 by the operation of the fourth motor M4. A pair of LM guides 52 can be formed to stably move from side to side.

또한, 상기 트레블링 프레임(50)은 상기 제3 모터(M3)의 작동에 의해 상기 트레블링 프레임(30)이 전후이동되도록 설치되는 종방향 기어부와, 상기 제4 모터(M4)의 작동에 의해 상기 용접장치부(60)가 좌우로 이동되도록 설치되는 횡방향 기어부를 더 포함하고 있다.In addition, the traveling frame 50 is a longitudinal gear unit which is installed such that the traveling frame 30 is moved back and forth by the operation of the third motor M3, and the operation of the fourth motor M4. It further comprises a lateral gear unit is installed so that the welding device 60 is moved left and right.

상기 제3 모터(M3) 및 상기 제4 모터(M4)의 일단에는 피니언기어들을 형성하고, 상기 피니언기어들에는 각각 상기 트레블링 프레임(30)의 전개가 가능하도록 제1 랙기어(54)를 맞물리게 연결하며, 상기 용접장치부(60)의 전개가 가능하도록 제2 랙기어(56)를 맞물리게 연결한다.Pinion gears are formed at one end of the third motor M3 and the fourth motor M4, and the first rack gear 54 is disposed at each of the pinion gears so that the traveling frame 30 can be deployed. The second rack gear 56 is engaged with each other so as to be engaged with each other and to allow the welding device 60 to be developed.

상기 용접장치부(60)는 상기 트레블링 프레임(40)의 전면에 설치되어 전후좌우 방향으로 이동하면서 상기 압력용기(P)를 둘레방향 또는 길이방향으로 용접할 수 있도록 구성한다.The welding device unit 60 is installed on the front surface of the traveling frame 40 is configured to weld the pressure vessel (P) in the circumferential direction or the longitudinal direction while moving in the front, rear, left and right directions.

즉, 상기 용접장치부(60)는 상기 리프트 프레임(40) 및 상기 트레블링 프레임(50)의 상하이동에 의해 높이가 결정되고, 상기 트레블링 프레임(50)의 전후이동에 의해 전후이동이 가능해지며, 상기 LM 가이드부(52)를 따라 좌우이동이 가능해지는 구성을 가진다.That is, the welding device unit 60 has a height determined by the movement of the lift frame 40 and the traveling frame 50, and can be moved back and forth by the front and rear movement of the traveling frame 50. It has a configuration that can be moved left and right along the LM guide portion 52.

상기 용접장치부(60)는 용접와이어를 공급하는 용접와이어 공급기(62)와 용기의 표면을 용접하는 용접 토치(64)를 포함하며, 이동량을 제어할 수 있는 좌우조정블럭과 상하조정블럭에 의해 매우 미세하고 정교하게 움직이도록 하여 용접 토치(64)가 용접부에 최대한 접근할 수 있도록 한다.The welding device unit 60 includes a welding wire feeder 62 for supplying a welding wire and a welding torch 64 for welding the surface of the container. The welding device 60 includes a left and right adjustment block and a vertical adjustment block that can control the movement amount. Very fine and precise movements allow the welding torch 64 to have maximum access to the weld.

또한, 상기 용접장치부(60)는 ccd카메라(66a), 및 레이저 다이오드(66b)를 구비하는 용접선 추적부(66)를 더 포함함으로써 용접부의 추적이 가능하도록 구성된다. 여기서, ccd카메라(66a), 및 레이저 다이오드(66b)는 용접진행방향으로 용접 토치(64), ccd카메라(66a), 및 레이저 다이오드(66b)의 순서로 설치되며, 상기 용접 토치(64) 중심에서 상기 ccd카메라(66a) 중심까지의 간격은 76 내지 78㎜이고, 상기 레이저 다이오드(66b)는 상기 ccd카메라(66a)에 대해 각도조절이 가능하도록 회전하도록 구성되어 있다.In addition, the welding device unit 60 is configured to enable the tracking of the weld by further including a weld line tracking unit 66 including a ccd camera 66a and a laser diode 66b. Here, the ccd camera 66a and the laser diode 66b are installed in the order of the welding torch 64, the ccd camera 66a, and the laser diode 66b in the welding progress direction, and are centered on the welding torch 64. The distance to the center of the ccd camera 66a is 76 to 78mm, and the laser diode 66b is configured to rotate so as to allow angle adjustment with respect to the ccd camera 66a.

이와 같이, 본 발명에서는 비접촉식 중 비전센서인 레이저 다이오드와 CCD 카메라를 이용하여 CCD 카메라를 거친 영상을 처리하여 용접선을 추적하고 용접을 하도록 하고 있다. 레이저 다이오드를 용접부와 일정 각도를 가지도록 조사하게 되면 용접부의 형상에 따라 반사되는 굴곡면이 달라지게 되는데, 이 형상이 CCD 카메라를 통해 입력되고, 이 입력된 화상을 이미지보드와 프로그램을 통하여 분석을 하고, 얻어진 용접선의 화상의 좌표값을 토대로 용접장치부(60)를 이동시킴으로써 용접을 하도록 하고 있다. 용접은 실시간으로 이루어짐으로써 생산성 향상에 크게 기여할 수 있다.As described above, in the present invention, a laser diode and a CCD camera, which are non-contact type vision sensors, are used to process an image passed through the CCD camera to track and weld the weld line. When the laser diode is irradiated at a certain angle with the welding part, the curved surface reflected by the shape of the welding part is changed. The shape is input through a CCD camera, and the input image is analyzed through an image board and a program. Then, welding is performed by moving the welding apparatus part 60 based on the coordinate value of the image of the obtained welding line. Welding is done in real time, which can greatly contribute to productivity improvement.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 용접장치부(60)에는 깔때기 형상으로 설치되는 집진장치부(70)가 더 구비되어 있다. 바람직하게, 상기 집진장치부(70)는 용접와이어 공급기(62)와 용접 토치(64) 사이에 설치되어 용접 작업시에 발생하는 유해한 가스 등을 집진하도록 구성된다. 여기서, 집진장치부(70)의 일단은 호스를 통해 외부의 집진장치본체(도시안됨)와 연결되어 있다. As another embodiment of the present invention, the welding device unit 60 is further provided with a dust collecting unit 70 is installed in a funnel shape. Preferably, the dust collecting unit 70 is installed between the welding wire feeder 62 and the welding torch 64 so as to collect harmful gases generated during the welding operation. Here, one end of the dust collector unit 70 is connected to the external dust collector body (not shown) through the hose.

용접 작업시 열에 의해 증발된 물질이 냉각되어 생기는 미세한 소립자로 정의되는 용접 흄이 발생하게 된다. 이러한 용접 흄과 유해가스로 인한 호흡기 질환의 발생과 산소부족으로 일어나는 질식사 등의 안전사고들은 사회적인 문제로 대두되고 있는 실정이다.During the welding operation, a welding fume is defined, which is defined as fine particles caused by cooling of the material evaporated by heat. Safety accidents such as the occurrence of respiratory diseases caused by welding fumes and harmful gases and asphyxiation due to lack of oxygen are emerging as social problems.

용접 작업이 자동으로 이루어지는 경우, 덕트를 통한 집진 설비 구축이 가능하지만, 집진효율이 떨어지고 비용이 증가하는 문제점이 있었다.When the welding operation is made automatically, it is possible to build a dust collector through the duct, but there was a problem that the dust collection efficiency is lowered and the cost increases.

이를 감안하여, 본 발명에서는 용접와이어 공급기(62)와 용접 토치(64) 사이에서 용접 작업시 발생하는 용접 흄과 유해가스를 흡입시켜 집진하는 집진장치부(70)를 설치하고 있다. 바람직하게는, 집진장치부(70)는 독립형태로 용접 토치(64)에 탈부착가능하게 구성함으로써 용접 토치(64) 부근에서의 국부적인 집진이 이루어지도록 하여 집진효율을 향상시킬 수 있다. 집진장치부(70)는 깔때기 형상으로 이루어지고 용접 토치(64)에 탈부착되어 국부적인 집진을 수행할 수 있는 흡입부와, 흡입부와 집진장치 본체(도시안됨)를 서로 연결하는 연결호스 및 어탭터로 구성될 수 있다.In view of this, in the present invention, between the welding wire feeder 62 and the welding torch 64, a dust collecting unit 70 for collecting and collecting the welding fume and noxious gas generated during the welding operation is provided. Preferably, the dust collecting unit 70 may be detachably attached to the welding torch 64 so that local dust collection is performed near the welding torch 64 to improve dust collection efficiency. The dust collector 70 has a funnel shape and is detachably attached to the welding torch 64 to perform local dust collection, and a connection hose and an adapter connecting the suction unit and the dust collector main body (not shown) to each other. It can be configured as.

또한, 본 발명에서는 웨이트(weight, 중량체)(W)를 체인에 부가 장착하여 무게 중심을 맞추어 밸런스를 유지시키고 있다. 상기 웨이트(W)는 수직 프레임(20) 내에 배치될 수 있으며, 이러한 웨이트(W)의 구성은 이미 공지되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, in the present invention, the weight (W) is attached to the chain to maintain the balance by aligning the center of gravity. The weight W may be disposed in the vertical frame 20. Since the configuration of the weight W is already known, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 본 발명의 압력용기의 자동 용접 장치는 전술한 각 구성요소들을 제어하는 메인 컨트롤박스를 포함할 수 있으며, 도면에 도시되고 있지는 않지만 용접위치를 촬영할 수 있는 촬영수단과, 촬영수단으로부터의 영상을 디스플레이해주는 디스플레이수단을 더 포함하여, 용접위치를 외부에서 육안으로 확인할 수 있어 외부에서 용이하게 조작할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.On the other hand, the automatic welding device of the pressure vessel of the present invention may include a main control box for controlling each of the above-mentioned components, although not shown in the drawing means for photographing the welding position, and images from the photographing means Further comprising a display means for displaying the, the welding position can be visually confirmed from the outside can provide an effect that can be easily manipulated from the outside.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

10 : 베이스 프레임
12 : 터닝 롤러
20 : 수직 프레임
24 : 제1 가이드 레일
26 : 제2 가이드 레일
30 : 수평 프레임
40 : 리프트 프레임
50 : 트레블링 프레임
60 : 용접장치부
62 : 용접와이어 공급기
64 : 용접 토치
66 : 용접선 추적부
70 : 집진장치부10: base frame
12: turning roller
20: vertical frame
24: first guide rail
26: second guide rail
30: horizontal frame
40: lift frame
50: traveling frame
60: welding device
62: welded wire feeder
64: welding torch
66: weld line tracking unit
70: dust collecting unit

Claims (7)

지면에 설치되고 제1 모터(M1)의 작동에 의해 구동되는 복수의 터닝 롤러(12)를 구비하는 베이스 프레임(10);
상기 베이스 프레임(10)의 일측에 일정 간격을 두고 수직으로 구비된 한 쌍의 수직 프레임(20);
상기 수직 프레임(20)에 결합되어 상기 수직 프레임(20) 상에서 제2 모터(M2)의 작동에 의해 상하이동되도록 설치되는 리프트 프레임(40)으로서, 상기 리프트 프레임(40)은 전면 사각프레임(42), 후면 사각프레임(44), 및 보조 프레임(46)으로 구성되고, 상기 전면 사각프레임(42) 및 상기 후면 사각프레임(44)에는 상기 리프트 프레임(40)의 상하이동을 위한 롤러들이 설치되어 있는, 상기 리프트 프레임(40);
상기 리프트 프레임(40)에 수평결합되어 상기 수직 프레임(20) 상에서 상기 제2 모터(M2)의 작동에 의해 상기 리프트 프레임(40)과 상하이동되며 제3 모터(M3)의 작동에 의해 전후이동되도록 설치되는 트레블링 프레임(50); 및
상기 트레블링 프레임(50)의 전면에 설치되어 전후 및 좌우로 이동하면서 압력용기(P)를 둘레방향 또는 길이방향으로 용접하도록 된 용접장치부(60)를 포함하며,
상기 수직 프레임(20)은 각각 전후면에 수직으로 설치된 제1 가이드 레일(24) 및 제2 가이드 레일(26)을 포함하고,
상기 리프트 프레임(40)의 상기 전면 사각프레임(42)에는 상기 수직 프레임(20)의 제1 가이드 레일(24)에 접촉하면서 이동하는 제1 가이드 롤러(GR1)와 제1 사이드 롤러(SR1)가 상하 및 좌우의 4지점에 배치되어 있고, 상기 리프트 프레임(40)의 상기 후면 사각프레임(44)에는 상기 수직 프레임(20)의 제2 가이드 레일(26)에 접촉하면서 이동하는 제2 가이드 롤러(GR2)와 제2 사이드 롤러(SR2)가 상하 및 좌우의 4지점 배치되어 있고, 제1 가이드 롤러(GR1)와 제1 사이드 롤러(SR1) 및 제2 가이드 롤러(GR1)와 제2 사이드 롤러(SR2)는 각각 서로 직각을 이루도록 설치되고,
상기 트레블링 프레임(50)은 제3 모터(M3)의 작동에 의해 상기 트레블링 프레임(50)이 전후이동되도록 설치되는 종방향 기어부로서 제1 랙기어(54)와, 제4 모터(M4)의 작동에 의해 상기 트레블링 프레임(50) 상에서 상기 용접장치부(60)가 좌우로 이동되도록 설치되는 횡방향 기어부로서 제2 랙기어(56)를 더 포함하며,
상기 트레블링 프레임(50)의 선단에는 제4 모터(M4)의 작동에 의해 상기 용접장치부(60)가 좌우로 이동되도록 하는 LM 가이드부(52)가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력용기의 자동 용접 장치.A base frame 10 installed on the ground and having a plurality of turning rollers 12 driven by the operation of the first motor M1;
A pair of vertical frames 20 provided vertically at a predetermined interval on one side of the base frame 10;
A lift frame 40 coupled to the vertical frame 20 and installed to be moved by the operation of the second motor M2 on the vertical frame 20, wherein the lift frame 40 is a front rectangular frame 42. ), A rear rectangular frame 44, and an auxiliary frame 46, rollers are installed on the front rectangular frame 42 and the rear rectangular frame 44 for the lifting of the lift frame 40. The lift frame 40;
It is horizontally coupled to the lift frame 40 and moved to and from the lift frame 40 by the operation of the second motor M2 on the vertical frame 20 and moved back and forth by the operation of the third motor M3. Traveling frame 50 is installed to be; And
It is installed on the front of the traveling frame 50 includes a welding device 60 for welding the pressure vessel (P) in the circumferential direction or longitudinal direction while moving back and forth and left and right,
The vertical frame 20 includes a first guide rail 24 and a second guide rail 26 installed perpendicular to the front and rear surfaces, respectively,
The front square frame 42 of the lift frame 40 has a first guide roller GR1 and a first side roller SR1 moving while contacting the first guide rail 24 of the vertical frame 20. Second guide rollers disposed at four positions of upper and lower sides and left and right, and moving in contact with the second guide rail 26 of the vertical frame 20 in the rear rectangular frame 44 of the lift frame 40. GR2) and 2nd side roller SR2 are arrange | positioned up, down, left and right, and the 1st guide roller GR1, the 1st side roller SR1, the 2nd guide roller GR1, and the 2nd side roller ( SR2) are installed to be perpendicular to each other,
The traveling frame 50 is a longitudinal gear part installed so that the traveling frame 50 is moved back and forth by the operation of the third motor M3, and the first rack gear 54 and the fourth motor M4. And a second rack gear 56 as a lateral gear part installed to move the welding device part 60 from side to side on the traveling frame 50 by the operation of
At the front end of the traveling frame 50, the LM guide unit 52 is formed to move the welding device 60 to the left and right by the operation of the fourth motor (M4) is automatic Welding device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 터닝 롤러(12) 내에는 전자석이 내장되며, 상기 전자석이 자화됨에 따라 상기 터닝 롤러(12)가 상기 압력용기(P)에 밀착된 상태로 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 압력용기의 자동 용접 장치.The method of claim 1,
An electromagnet is embedded in the turning roller 12, and the turning roller 12 rotates in a state of being in close contact with the pressure vessel P as the electromagnet is magnetized. . 제1항에 있어서,
상기 터닝 롤러(12) 내에는 전자석이 내장되며, 상기 터닝 롤러(12)가 회전하지 않는 상태에서 상기 전자석이 자화됨에 따라, 상기 터닝 롤러(12)가 상기 압력용기(P)에 밀착된 상태로 유지되어 상기 압력용기(P)를 고정할 수 있는 것을 특징으로 하는 압력용기의 자동 용접 장치.The method of claim 1,
As the electromagnet is embedded in the turning roller 12 and the electromagnet is magnetized while the turning roller 12 does not rotate, the turning roller 12 is in close contact with the pressure vessel P. The automatic welding device of the pressure vessel, characterized in that the pressure vessel (P) can be held.
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