KR102302908B1 - 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치는, 용접테이블 측면에 볼트 결합될 수 있도록 일측이 절곡되어 홀이 마련되고, 지면과 수평한 방향으로 형성되는 베이스판 및 상기 베이스판의 하면에 마련되고, 상기 베이스판을 지지하는 사각기둥을 포함하는 베이스프레임, 상기 베이스프레임의 타측 상면에 수직으로 연장됨과 동시에 일면에 용접기를 결합할 수 있는 용접기연결홀이 마련되고, 일면에서 타면 방향으로 양단이 절곡되어 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 상단 모서리가 타면에서 일면 방향으로 절곡되는 세로프레임, 일측이 상기 세로프레임의 상면에 안착되고, 지면과 수평한 방향으로 형성되며, 타측 상면에 자동용접로봇이 결합되는 가로프레임, 상면이 상기 가로프레임의 타측 하면에 결합되고, 하면이 용접테이블 상면과 결합되는 지지프레임, 상기 가로프레임의 일측 상면에 볼트 결합되고, 상기 용접가스공급관이 관통하는 중공부가 마련되며, 지면과 수직한 방향으로 기립되고, 높이 조절이 가능한 높이조절프레임, 상기 높이조절프레임의 상면에 일단이 고정되고, 용접 토치의 이동위치에 따라 상기 높이조절프레임을 고정축으로 하여, 굽힘, 복원 및 회전 가능하도록 탄성 및 복원성을 갖는 탄성프레임 및 상기 용접가스공급관을 거치할 수 있도록 상기 탄성프레임의 타단에 마련되는 고리볼트를 포함할 수 있다.

Description

용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템 {WELDING GAS SUPPLY TUBE HANGER DEVICE AND WELDING SYSTEM INCLUDING THE SAME}

본 발명은 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템에 관한 것으로 상세하게는, 자동용접 시, 필수적으로 요구되는 용접가스공급관을 거치하여, 용접 경로 간섭을 막는 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템에 관한 것이다.

자동용접로봇은 자동차 제조업을 비롯한 각종 산업분야에서 그 활용도가 점차 증대되고 있다. 자동용접로봇을 사용하여 용접 시 필수적으로 용접가스공급관을 연결하여야 한다. 용접가스공급관을 연결하여 자동용접 수행 시, 용접가스공급관이 자동용접로봇 몸체에 감기게 되는 현상이 발생하게 된다. 이렇게 용접가스공급관이 자동용접로봇 몸체에 감긴 상태에서 계속 자동용접을 수행하면, 용접 품질이 떨어지거나, 용접가스공급관이 손상되는 문제가 발생하게 된다. 또한, 용접가스공급관이 엉켜 용접 토치의 방향이 어긋나거나, 용접가스공급관이 손상되어 가스가 유출되면 인명사고를 유발할 수도 있는 문제점이 발생한다.

따라서, 용접가스공급관을 거치하여, 용접가스공급관의 용접 경로 간섭을 막는 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템에 관한 연구가 요구된다.

한국등록특허 제10-1609160호

본 발명에 따르면, 높이조절이 가능한 프레임을 사용함으로써, 사용자의 편의에 따라 용접가스공급관의 거치 높이를 변경할 수 있는 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템을 제공함에 목적이 있다.

또한, 탄성 및 복원성을 갖는 탄성프레임을 사용함으로써, 용접가스공급관이 용접 토치의 이동에 보다 유연하게 대응할 수 있는 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템을 제공함에 목적이 있다.

또한, 고리볼트를 사용함으로써, 용접 토치에 연결되는 상기 용접가스공급관이 아래로 늘어트려져 용접 경로와 간섭되는 것을 방지하는 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템은, 용접테이블 측면에 볼트 결합될 수 있도록 일측이 절곡되어 홀이 마련되고, 지면과 수평한 방향으로 형성되는 베이스판 및 상기 베이스판의 하면에 마련되고, 상기 베이스판을 지지하는 사각기둥을 포함하는 베이스프레임, 상기 베이스프레임의 타측 상면에 수직으로 연장됨과 동시에 일면에 용접기를 결합할 수 있는 용접기연결홀이 마련되고, 일면에서 타면 방향으로 양단이 절곡되어 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 상단 모서리가 타면에서 일면 방향으로 절곡되는 세로프레임, 일측이 상기 세로프레임의 상면에 안착되고, 지면과 수평한 방향으로 형성되며, 타측 상면에 자동용접로봇이 결합되는 가로프레임, 상면이 상기 가로프레임의 타측 하면에 결합되고, 하면이 용접테이블 상면과 결합되는 지지프레임, 상기 가로프레임의 일측 상면에 볼트 결합되고, 상기 용접가스공급관이 관통하는 중공부가 마련되며, 지면과 수직한 방향으로 기립되고, 높이 조절이 가능한 높이조절프레임, 상기 높이조절프레임의 상면에 일단이 고정되고, 용접 토치의 이동위치에 따라 상기 높이조절프레임을 고정축으로 하여, 굽힘, 복원 및 회전 가능하도록 탄성 및 복원성을 갖는 탄성프레임 및 상기 용접가스공급관을 거치할 수 있도록 상기 탄성프레임의 타단에 마련되는 고리볼트를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치장치의 상기 높이조절프레임은, 상기 용접가스공급관이 관통할 수 있도록 속이 빈 원통 형상의 제1 프레임, 상기 제1 프레임이 삽입되는 중공부가 형성되고, 양측면에 다수 개의 삽입홀이 형성되는 사각프레임 및 상기 가로프레임과 볼트 결합하도록 하단에 다수 개의 장공이 마련되고 수평방향으로 소정의 넓이를 갖는 수평프레임을 포함하는 제2 프레임 및 상기 삽입홀에 삽입되어 슬라이딩하는 상기 제1 프레임을 고정하는 높이고정수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치장치의 상기 탄성프레임은, 상기 제1 프레임의 상부에 결합 고정되는 제1 판, 상기 제1 판과 기 설정된 각도로 연결되고, 상기 용접가스공급관이 관통할 수 있도록 공급관관통홀이 마련되는 제2 판 및 상기 제2 판과 기 설정된 각도로 연결되고, 상기 고리볼트 결합을 위한 고리볼트홀이 마련된 제3 판을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치장치의 상기 가로프레임은, 상기 자동용접로봇에 연결되는 케이블이 관통할 수 있도록 마련되는 케이블관통홀 및 상기 용접가스공급관이 관통할 수 있도록 공급관관통장공을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 높이조절이 가능한 프레임을 사용함으로써, 사용자의 편의에 따라 용접가스공급관의 거치 높이를 변경할 수 있는 효과가 있다.

또한, 탄성 및 복원성을 갖는 탄성프레임을 사용함으로써, 용접가스공급관이 용접 토치의 이동에 보다 유연하게 대응할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고리볼트를 사용함으로써, 용접 토치에 연결되는 상기 용접가스공급관이 아래로 늘어트려져 용접 경로와 간섭되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 베이스프레임 및 세로프레임을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 가로프레임을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 높이조절프레임을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시례에 따른 탄성프레임을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시례에 따른 고리볼트 및 탄성프레임의 결합부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시례에 따른 조작스크린부 및 입력수단을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일실시례에 따른 용접품질 관리부를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시례에 따른 용접품질 관리부를 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시례에 따른 조작스크린부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시례에 따른 조작스크린부를 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템의 신호처리과정을 설명하기 위한 순서도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시례를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시례에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시례를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

이하, 본 발명인 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템(1000)는 첨부된 도 1 내지 도 14를 참고로 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치(100)의 사시도이다.

도 1을 참고하면, 용접가스공급관 거치 장치(100)는 베이스프레임(110), 세로프레임(120), 가로프레임(130), 지지프레임(140), 높이조절프레임(150), 탄성프레임(160) 및 고리볼트(170)를 포함한다.

먼저, 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치(100)의 베이스가 되는 베이스프레임(110)은 베이스판(111) 및 사각기둥(112)을 포함할 수 있다.

상기 베이스프레임(110)은 도 3을 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 베이스프레임(110) 및 세로프레임(120)을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 베이스판(111)은 용접테이블(T) 측면에 볼트 결합될 수 있도록 일측이 절곡되어 홀(113)이 마련되고, 지면과 수평한 방향으로 형성될 수 있다.

사각기둥(112)은 상기 베이스판(111)을 지지하도록 마련될 수 있다. 상기 사각기둥(112)은 사각형상의 프레임으로, 상기 베이스판(111) 일측의 절곡된 면부터 타측 끝까지를 지지할 수 있다. 상기 사각기둥(112)이 마련됨으로써, 보다 안정적으로 상기 용접가스공급관(G)을 거치할 수 있다.

상기 베이스프레임(110)과 용접테이블(T)의 결합은 도 2를 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치(100) 및 용접테이블(T)을 도시한 도면이다.

상기 용접테이블(T)은 다운홀형 테이블 상판에 조립식 프레임구조가 결합된 형태로 마련될 수 있다. 상기 용접테이블(T)의 프레임에 마련되는 홀 및 상기 베이스프레임(110)의 홀이 볼트 결합되어 본 발명인 용접가스공급관 거치 장치(100)를 상기 용접테이블(T)에 고정시킬 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 세로프레임(120)은 상기 베이스프레임(110)의 타측 상면에 수직으로 연장됨과 동시에 일면에 용접기(W)를 결합할 수 있는 용접기연결홀(121)이 마련되고, 일면에서 타면 방향으로 양단이 절곡되어 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 상단 모서리가 타면에서 일면 방향으로 절곡되도록 마련될 수 있다.

상기 세로프레임(120)은 도 3을 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

상기 용접기연결홀(121)은 기 설정된 간격을 두고 다수 개가 마련될 수 있다. 상기 용접기연결홀(121)이 다수 개 마련됨으로써, 사용자의 편의에 따라 원하는 위치에 용접기(W)를 연결할 수 있다.

또한, 상기 세로프레임(120)의 상단 모서리가 타면에서 일면 방향으로 절곡되는 면에 볼트홀이 마련되어 상기 가로프레임(130)과 볼트 결합될 수 있다.

또한, 상기 베이스프레임(110) 및 상기 세로프레임(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 일체의 부품으로 마련될 수 있다.

가로프레임(130)은 일측이 상기 세로프레임(120)의 상면에 안착되고, 지면과 수평한 방향으로 형성되며, 타측 상면에 자동용접로봇(R)이 결합될 수 있다.

상기 가로프레임(130)은 도 4를 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 가로프레임(130)을 도시한 도면이다.

도 4를 참고하면, 상기 가로프레임(130)은 케이블관통홀(131) 및 공급관관통장공(132)을 포함할 수 있다.

케이블관통홀(131)은 상기 자동용접로봇(R)에 연결되는 케이블(미도시)이 상기 가로프레임(130)을 관통할 수 있도록 상기 가로프레임(130)에 마련될 수 있다.

공급관관통장공(132)은 상기 가로프레임(130)의 일측에 상기 용접가스공급관(G)이 관통할 수 있도록 마련될 수 있다. 상기 용접가스공급관(G)은 상기 용접기(W)와 연결되어 용접 토치에 용접 가스를 공급할 수 있다. 상기 용접가스공급관(G)은 상기 공급관관통장공(132)을 통과하여, 상기 가로프레임(130) 상면에 결합될 높이조절프레임(150)을 관통한다.

또한, 상기 공급관관통장공(132) 주위로 상기 높이조절프레임(150)이 결합될 수 있도록 다수 개의 볼트홀이 마련될 수 있다.

또한, 상기 가로프레임(130) 타측에는 상기 자동용접로봇(R)이 결합될 수 있도록 다수 개의 볼트홀이 더 마련될 수 있다.

또한, 상기 자동용접로봇(R)이 결합되는 상기 볼트홀 주위로 상기 지지프레임(140)이 결합될 수 있도록 다수 개의 볼트홀이 더 마련될 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 지지프레임(140)은 상면이 상기 가로프레임(130)의 타측 하면에 결합되고, 하면이 용접테이블(T) 상면과 결합될 수 있다. 상기 지지프레임(140)과 상기 용접테이블(T)의 결합은 도 2에서 보다 상세하게 살펴본다.

도 2를 참고하면, 상기 지지프레임(140)은 상기 용접테이블(T)의 테이블 상판에 마련되는 다운홀에 볼트 결합될 수 있다. 상기 지지프레임(140)이 마련됨으로써, 상기 자동용접로봇(R)이 안정적으로 흔들리지 않고 자동 용접을 수행할 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 높이조절프레임(150)은 상기 가로프레임(130)의 일측 상면에 볼트 결합되고, 상기 용접가스공급관(G)이 관통하는 중공부가 마련되며, 지면과 수직한 방향으로 기립되고, 높이 조절이 가능하도록 마련될 수 있다.

상기 높이조절프레임(150)은 도 5를 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 높이조절프레임(150)을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 높이조절프레임(150)은 제1 프레임(151), 제2 프레임(152) 및 높이고정수단(156)을 포함할 수 있다.

제1 프레임(151)은 상기 용접가스공급관(G)이 관통할 수 있도록 속이 빈 원통 형상으로 마련될 수 있다. 상기 제1 프레임(151)은 상기 제2 프레임(152) 내부에 삽입될 수 있다.

제2 프레임(152)은 상기 제1 프레임(151)이 삽입되는 중공부가 형성되고, 양측면에 다수 개의 삽입홀(155)이 형성되는 사각프레임(153) 및 상기 가로프레임(130)과 볼트 결합하도록 하단에 다수 개의 장공(156)이 마련되고 수평방향으로 소정의 넓이를 갖는 수평프레임(154)을 포함할 수 있다.

높이고정수단(156)은 상기 삽입홀(155)에 삽입되어 슬라이딩하는 상기 제1 프레임(151)을 고정하도록 마련될 수 있다. 상기 높이고정수단(156)은 볼트 형태로 마련될 수 있다. 일례로, 볼트 형태로 마련되는 상기 높이고정수단(156)을 다수 개의 삽입홀(155) 중 원하는 높이에 위치한 삽입홀(155)에 삽입하고, 타측에서 너트를 체결하여 고정시킬 수 있다. 고정된 상기 높이고정수단(156) 위에 상기 제1 프레임(151)을 거치할 수 있다. 상기 높이고정수단(156)이 마련됨으로써, 사용자의 편의에 따라 용접가스공급관(G)의 거치 높이를 변경할 수 있다. 또한, 상기 높이고정수단(156) 위에 상기 제1 프레임(151)이 거치되는 방식을 사용함으로써, 상기 제1 프레임(151)을 회전시킬 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 탄성프레임(160)은 상기 높이조절프레임(150)의 상면에 일단이 고정되고, 용접 토치의 이동위치에 따라 상기 높이조절프레임(150)을 고정축으로 하여, 굽힘, 복원 및 회전 가능하도록 탄성 및 복원성을 갖도록 마련될 수 있다. 상기 탄성프레임(160)이 탄성 및 복원성을 갖도록 마련됨으로써, 상기 용접가스공급관(G)이 용접 토치의 이동에 보다 유연하게 대응할 수 있다.

상기 탄성프레임(160)은 도 6을 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 6은 본 발명의 일실시례에 따른 탄성프레임(160)을 도시한 도면이다.

도 6을 참고하면, 상기 탄성프레임(160)은 제1 판(161), 제2 판(162) 및 제3 판(163)을 포함할 수 있다.

제1 판(161)은 상기 제1 프레임(151)의 상부에 결합 고정될 수 있다. 상기 제1 판(161)에는 상기 용접가스공급관(G)이 관통할 수 있도록 원형홀이 마련될 수 있다.

제2 판(162)은 상기 제1 판(161)과 기 설정된 각도로 연결되고, 상기 용접가스공급관(G)이 관통할 수 있도록 공급관관통홀(164)이 마련될 수 있다. 상기 공급관관통홀(164)은 장공 형태로 마련될 수 있다. 상기 공급관관통홀(164)이 장공 형태로 마련됨으로써, 상기 용접가스공급관(G)이 용접 토치의 이동위치에 따라 걸림 없이 움직일 수 있다.

제3 판(163)은 상기 제2 판(162)과 기 설정된 각도로 연결되고, 상기 고리볼트(170) 결합을 위한 고리볼트홀(165)이 마련될 수 있다.

또한, 상기 탄성프레임(160)은 클램핑홀(166)을 더 포함할 수 있다.

상기 클램핑홀(166)이 마련됨으로써, 토치 케이블을 고정시킬 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 고리볼트(170)는 상기 용접가스공급관(G)을 거치할 수 있도록 상기 탄성프레임(160)의 타단에 마련될 수 있다.

상기 고리볼트(170)와 상기 탄성프레임(160)의 결합은 도 7을 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 7은 본 발명의 일실시례에 따른 고리볼트(170) 및 탄성프레임(160)의 결합부를 도시한 도면이다.

상기 고리볼트(170)의 고리를 상기 용접가스공급관(G)이 관통하여 거치될 수 있다. 상기 고리볼트(170)가 마련됨으로써, 용접 토치에 연결되는 상기 용접가스공급관(G)이 아래로 늘어트려져 용접 경로와 간섭되는 것을 막을 수 있다.

또한, 상기 고리볼트(170)는 아이볼트 또는 절연 행거 등으로 마련될 수 있다.

이하에서는 다시 도 1을 참고하여, 용접가스공급관 거치 장치(100)의 용접가스공급관(G)의 거치 구조 설명한다.

용접기(W)와 연결되는 용접가스공급관(G)은 가로프레임(130)의 공급관관통장공(132)를 통과하여, 높이조절프레임(150)의 중공부를 관통할 수 있다. 상기 중공부를 관통한 용접가스공급관(G)은 탄성프레임(160)의 제1 판(161)에 마련되는 원형홀을 통과하고, 제2 판(162)에 마련되는 공급관관통홀(164)을 통과할 수 있다. 상기 공급관관통홀(164)을 통과한 상기 용접가스공급관(G)은 고리볼트(170)를 통과할 수 있다. 상기 고리볼트(170)를 통과한 상기 용접가스공급관(G)은 용접 토치와 연결되어 상기 용접 토치에 용접 가스를 공급할 수 있다.

자동용접로봇(R)이 자동 용접 수행 시, 용접 토치와 연결되는 용접가스공급관(G)의 움직임에 따라 상기 탄성프레임(160)이 굽힘 및 회전하여 자동용접로봇(R)이 제한 없이 자동 용접을 수행할 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 일실시례에 따른 조작스크린부 및 입력수단을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 8을 참고하면, 상기 위치정보 입력부(540)는 입력수단(220) 및 상기 입력수단(220)과 연동된 기준핀(미도시)을 포함하되, 상기 기준핀(미도시)이 상기 명령어가 수행될 위치에 고정된 경우, 상기 입력수단(220)에 입력을 주어 상기 기준핀(미도시)의 위치정보를 추출하고, 상기 추출된 위치정보를 상기 제2 데이터로 저장할 수 있다. 일례로 상기 위치정보 입력부(540)의 입력수단(220)은 풋 스위치, 무선핸들 또 음성입력모듈을 포함할 수 있다.

한편, 상기 용접 작업부(550)는 일단에 용접 봉이 장착되는 자동용접로봇(R) 및 용접 시편이 고정되는 용접테이블(T)을 포함하며, 상기 용접테이블(T) 상에서 상기 제2 데이터에 포함된 위치정보에 대응되는 위치로 상기 자동용접로봇(R)이 이동하도록 제어하는 용접 암 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

일례로, 상기 자동용접로봇(R)의 일단은 상기 용접 봉에 가스를 공급하는 가스튜브와 결합되되, 상기 자동용접로봇(R)이 자유롭게 이동하더라도 상기 가스튜브가 꼬이지 않도록 하는 결합부재가 상기 자동용접로봇(R) 일단에 마련될 수도 있다.

또한, 상기 용접테이블(T) 상에는 기설정된 간격마다 다수의 홀이 형성되며, 상기 홀에 상기 용접 시편을 고정시키며, 상기 용접 시편이 상기 용접테이블(T)보다 큰 경우, 상기 홀에 보조테이블을 고정시켜 상기 용접테이블(T)을 확장시킬 수도 있다.

일례로, 상기 용접테이블(T)은 상기 용접 시편을 고정하되, 상기 용접 시편의 손상을 방지하기 위해 상기 용접 시편을 고정하는 고정부재(미도시)는 충격흡수패드를 포함할 수도 있다.

또 다른 실시례로, 상기 용접 작업부(550)는 상기 자동용접로봇(R)을 포함하되, 상기 자동용접로봇(R)은 적어도 하나의 용접 봉을 추가할 수 있는 용접봉결합부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 자동용접로봇(R)에 복수의 용접 봉이 결합된 경우, 각 용접 봉이 결합되는 위치에 대응하여 용접봉 고유코드가 할당되며, 상기 조작스크린부(260)는 상기 용접봉 고유코드가 포함된 상기 제1 데이터를 입력받을 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템의 구성도이다.

도 9를 참고하면, 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템(1000)은 용접 시편 정보 및 용접 봉 정보가 기저장되는 용접정보DB(510), 용접 종류, 용접 조건 및 용접 방식 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제1 데이터가 입력되는 조작스크린부(260), 상기 조작스크린부(260)에 입력된 제1 데이터에 대응하는 명령어를 호출하는 명령어 호출부(530), 상기 호출된 명령어가 수행될 위치정보를 포함하는 제2 데이터가 입력되는 위치정보 입력부(540), 상기 제1 데이터, 상기 명령어 및 상기 제2 데이터에 기초하여 용접 작업이 수행되는 용접 작업부(550) 및 상기 용접 작업부(550)에서 실행 중인 용접 현황을 디스플레이하는 조작스크린부(260)를 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 조작스크린부(260)는 가접용접, 직선용접, 곡선용접 및 위빙용접 중 적어도 어느 하나의 용접 종류를 입력받고, 작업 높이, 작업 영역, 용접 시편 정보, 출력 파워, 용접 속도, 용접 시간, 제어 모터, 토치 높이 및 가스 주입시간 중 적어도 어느 하나의 용접 조건을 입력받으며, 수동 용접, 자동 용접 및 반자동 용접 중 적어도 어느 하나의 용접 방식을 입력받을 수 있다.

한편, 상기 명령어 호출부(530)는 상기 조작스크린부(260)에서 입력된 상기 제1 데이터에 대응되는 명령어를 호출하고, 상기 호출된 명령어를 조합하여 하나의 프로그램을 생성할 수 있다.

예를 들어, 하나의 용접 시편에 대해서 직선용접, 곡선용접 및 직선용접으로 총 3번의 용접 작업이 수행되어야 하는 경우, 상기 명령어 호출부(530)는 직선용접 및 곡선용접에 대응하는 명령어를 호출하고, 입력된 용접 작업 순서대로 상기 호출된 명령어를 조합하여 하나의 프로그램을 생성할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시례에 따른 용접품질 관리부를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 용접품질 관리부를 설명하기 위한 또 다른 도면이다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템(1000)은 상기 용접 작업부(550)에서 용접 작업이 완료된 경우, 상기 용접 작업의 품질을 검증하는 용접품질 관리부(570)를 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 용접품질 관리부(570)는 용접영역(580) 내부에서 생성되는 불량 여부를 판단하는 용접불량 판단부(571) 및 상기 용접영역(580) 외부에서 생성되는 변형 상태를 판단하는 변형발생 판단부(572)를 포함할 수 있다.

상기 용접불량 판단부(571)는 상기 용접영역(580)을 촬영하는 카메라 모듈, 상기 용접 부위의 높낮이를 감지하는 거리센서 및 용접영역 내 결함 발생 여부를 판단하는 비파괴 검사모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하되, 상기 카메라 모듈로부터 촬영된 영상을 분석하여 용접영역(580) 내에 불연속 용접 구간 발생 여부를 판단하고, 상기 거리센서로부터 수집된 상기 용접 부위의 높낮이의 편차를 산출하고, 상기 높낮이 편차와 기설정된 제1 기준값을 비교하여 용접 품질 불량 여부를 판단할 수 있다.

또한, 상기 불연속 용접 구간 발생 횟수, 상기 용접 품질 불량 발생 횟수 및 상기 비파괴 검사모듈에서 감지된 결함 발생 횟수 중 적어도 어느 하나가 기설정된 제1 기준횟수를 초과하는 경우, 상기 조작스크린부(260)로부터 입력된 상기 제1 데이터를 추출하여 불량패턴 데이터를 생성할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일실시례에 따른 조작스크린부를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 조작스크린부를 설명하기 위한 또 다른 도면이다.

도 12 및 도 13을 참고하면, 상기 조작스크린부(260)는 상기 용접 작업부(550)에서 수행중인 용접 현황 정보를 디스플레이 하되, 상기 용접 현황 정보는 현재 작업 중인 용접 정보 외에도 작업 대기 중인 용접 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 용접 작업부(550)에서 수행된 용접 작업 루틴을 저장하고, 동일한 용접 작업을 반복하는데 사용될 수도 있다.

한편, 상기 위치정보 입력부(540)는 상기 조작스크린부(260)에 입력된 용접 방식에 기초하여 호출된 상기 명령어를 절단하는 명령어 절단부(미도시)를 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 명령어 절단부(미도시)는 상기 명령어 호출부에서 호출된 명령어를 분석하여 시작점 정보 및 끝점 정보가 포함된 용접수행위치의 개수를 산출하고, 기설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 용접수행위치에 포함된 상기 시작점 정보를 기준으로 상기 명령어를 절단할 수 있다.

예를 들어, 상기 조작스크린부(260)에서 상기 용접 방식으로 자동 용접이 선택된 경우, 상기 명령어의 절단 과정이 생략되며, 상기 명령어 호출부에서 호출된 명령어에 포함된 상기 용접수행위치에 대응되는 모든 위치정보가 한번에 입력되도록 설정되고, 상기 용접 방식으로 반자동 용접이 선택된 경우, 상기 명령어 호출부에서 호출된 명령어를 상기 시작점 정보마다 절단하고, 상기 호출된 명령어 중 첫 번째로 수행될 명령어의 시작점 정보 및 끝점 정보만 입력되도록 설정될 수 있다.

즉, 상기 용접 방식이 자동 용접으로 설정된 경우, 상기 조작스크린부(260)에 입력된 상기 제1 데이터에 대응되는 명령어를 호출하며, 상기 호출된 명령어를 분석하여 상기 용접수행위치의 개수를 산출하고, 상기 산출된 용접수행위치에 대응되는 상기 제2 데이터를 모두 입력받을 수 있다.

따라서, 상기 자동 용접 방식의 경우, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기초하여 상기 용접 작업부(550)에서 용접 작업이 한번에 수행되도록 제어할 수 있다.

반면, 상기 용접 방식이 반자동 용접으로 설정된 경우, 상기 조작스크린부(260)에 입력된 제1 데이터에 대응되는 명령어를 호출하되, 상기 명령어를 분석하여 용접 작업이 수행될 용접수행위치의 개수를 산출하고, 상기 용접수행위치에 포함된 시작점 정보를 기준으로 상기 명령어를 절단할 수 있다.

이후, 상기 절단된 명령어 중 가장 먼저 수행될 명령어에 대응되는 수행위치정보만을 입력받고, 상기 용접 수행부(550)에 의해 상기 첫 번째 명령어에 대응되는 용접 작업만 수행되도록 제어할 수 있다.

또한, 두 번째로 수행될 명령어의 진행 여부를 확인한 뒤, 상기 두 번째로 수행될 명령어에 대응되는 수행위치정보를 입력받고, 상기 용접 수행부(540)에 의해 상기 두 번째 용접 작업이 수행되도록 제어할 수 있다.

즉, 상기 조작스크린부(260)에서 용접 정보를 모두 입력받되, 각각의 용접 결과를 개별적으로 확인한 뒤 순차적으로 용접을 진행함으로써, 용접 작업 중에 발생할 수 있는 불량을 최소화 시킬 수 있다.

일례로, 상기 용접 방식으로 자동 용접으로 선택되더라도, 상기 조작스크린부(260)에 입력된 상기 제1 데이터가 상기 용접정보DB(510)에 저장되지 않은 데이터를 포함하는 경우, 반자동 용접 방식으로 자동 전환될 수 있다.

한편, 상기 용접 방식이 수동 용접으로 설정된 경우, 상기 조작스크린부(260)에 의해 상기 제1 데이터만을 입력받고, 상기 용접 암 제어부(미도시) 및 상기 입력수단(220)으로부터 실시간 데이터를 입력 받고, 상기 실시간 데이터를 이용하여 상기 용접 작업부(550)가 수동으로 제어될 수도 있다.

일례로, 상기 용접작업부(550)는 용접전압측정부(미도시) 및 용접전압보상부(미도시)를 포함하며, 상기 용접전압측정부(미도시)는 상기 자동용접로봇(R)에 인가되는 전압의 크기를 측정하고, 상기 조작스크린부(260)에서 설정된 전압과 측정된 전압을 비교할 수 있다.

또한, 상기 자동용접로봇(R)에서 전압강하가 발생한 경우, 상기 용접전압보상부(미도시)에 의해 상기 자동용접로봇(R)의 손실전압이 보상될 수 있다.

예를 들어, 상기 용접전압보상부(미도시)는 캐패시터 등을 포함하는 전압보상회로로 구성될 수 있다.

도 14는 본 발명의 일실시례에 따른 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템의 신호처리과정을 설명하기 위한 순서도이다.

일례로, 도 14를 참고하면, 상기 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템(1000)은 사용자에게 용접 종류, 용접 조건 및 용접 방식 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제1 데이터의 입력을 요청(810)하고, 상기 사용자에 의해 상기 제1 데이터가 입력(820)되면, 상기 입력된 제1 데이터에 대응되는 명령어를 호출할 수 있다.

이후, 상기 사용자에게 상기 용접 작업이 수행될 위치정보인 제2 데이터의 입력을 요청하고(830)하고, 상기 사용자로부터 적어도 하나 이상의 위치정보가 포함된 상기 제2 데이터를 입력(840)받을 수 있다. 이때, 상기 사용자에게 요청된 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터의 입력이 취소되는 경우, 상기 제1 데이터를 입력(810)받는 단계로 복귀될 수 있다.

상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터가 입력된 경우, 상기 사용자에게 용접 작업 수행 여부를 확인하도록 요청(850)하고, 상기 사용자로부터 상기 용접 작업 실행 신호가 입력되면, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기초하여 용접 작업이 실행(860)될 수 있다.

일례로, 용접 작업이 실행 중인 상태에서, 상기 사용자에 의해 작업 중단 또는 일시 정지 명령이 입력될 수도 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일실시례에 따르면, 높이조절이 가능한 프레임을 사용함으로써, 사용자의 편의에 따라 용접가스공급관의 거치 높이를 변경할 수 있는 효과가 있다.

또한, 탄성 및 복원성을 갖는 탄성프레임을 사용함으로써, 용접가스공급관이 용접 토치의 이동에 보다 유연하게 대응할 수 있는 효과가 있고, 고리볼트를 사용함으로써, 용접 토치에 연결되는 상기 용접가스공급관이 아래로 늘어트려져 용접 경로와 간섭되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 사용자로부터 용접정보가 입력되는 경우, 입력된 용접 정보에 대응하는 용접명령어가 자동 호출됨으로써, 용접 종류 및 조건에 따른 프로그래밍 작업을 생략하고, 신속하게 용접 작업이 수행될 수 있는 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 작업대 상에 용접 대상물이 고정되고, 입력 스테이션을 이용하여 용접 작업이 수행될 위치를 사전에 저장함으로써, 사용자가 용접 작업마다 용접 봉을 이동시킬 필요 없이 설정된 위치로 자동 이동되며, 용접 작업이 안전하게 수행될 수 있는 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시례에 따른, 용접가스공급관 거치 장치를 포함하는 용접 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이상과 같이 본 발명의 일실시례는 비록 한정된 실시례와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시례는 상기 설명된 실시례에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 일실시례는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 용접가스공급관 거치 장치
110: 베이스프레임
111: 베이스판
112: 사각기둥
113: 홀
120: 세로프레임
121: 용접기연결홀
130: 가로프레임
131: 케이블관통홀
132: 공급관관통장공
140: 지지프레임
150: 높이조절프레임
151: 제1 프레임
152: 제2 프레임
153: 사각프레임
154: 수평프레임
155: 삽입홀
156: 장공
157: 높이고정수단
160: 탄성프레임
161: 제1 판
162: 제2 판
163: 제3 판
164: 공급관관통홀
165: 고리볼트홀
166: 클램핑홀
170: 고리볼트
220: 입력수단
260: 조작스크린부
510: 용접정보DB
530: 명령어 호출부
540: 위치정보 입력부
550: 용접 작업부
570: 용접품질 관리부
571: 용접불량 판단부
572: 변형발생 판단부
580: 용접영역
1000: 용접가스공급관 거치 장치 및 이를 포함하는 용접 시스템
G: 용접가스공급관
W: 용접기
R: 자동용접로봇
T: 용접테이블

Claims (4)

1. 용접테이블(T) 측면에 볼트 결합될 수 있도록 일측이 절곡되어 홀(113)이 마련되고, 지면과 수평한 방향으로 형성되는 베이스판(111) 및 상기 베이스판(111)의 하면에 마련되고, 상기 베이스판(111)을 지지하는 사각기둥(112)을 포함하는 베이스프레임(110);
   상기 베이스프레임(110)의 타측 상면에 수직으로 연장됨과 동시에 일면에 용접기(W)를 결합할 수 있는 용접기연결홀(121)이 마련되고, 일면에서 타면 방향으로 양단이 절곡되어 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 상단 모서리가 타면에서 일면 방향으로 절곡되는 세로프레임(120);
   일측이 상기 세로프레임(120)의 상면에 안착되고, 지면과 수평한 방향으로 형성되며, 타측 상면에 자동용접로봇(R)이 결합되는 가로프레임(130);
   상면이 상기 가로프레임(130)의 타측 하면에 결합되고, 하면이 용접테이블(T) 상면과 결합되는 지지프레임(140);
   상기 가로프레임(130)의 일측 상면에 볼트 결합되고, 용접가스공급관(G)이 관통하는 중공부가 마련되며, 지면과 수직한 방향으로 기립되고, 높이 조절이 가능한 높이조절프레임(150);
   상기 높이조절프레임(150)의 상면에 일단이 고정되고, 용접 토치의 이동위치에 따라 상기 높이조절프레임(150)을 고정축으로 하여, 굽힘, 복원 및 회전 가능하도록 탄성 및 복원성을 갖는 탄성프레임(160); 및
   상기 용접가스공급관(G)을 거치할 수 있도록 상기 탄성프레임(160)의 타단에 마련되는 고리볼트(170);
   를 포함하고,
   상기 높이조절프레임(150)은,
   상기 용접가스공급관(G)이 관통할 수 있도록 속이 빈 원통 형상의 제1 프레임(151);
   상기 제1 프레임(151)이 삽입되는 중공부가 형성되고, 양측면에 다수 개의 삽입홀(155)이 형성되는 사각프레임(153) 및 상기 가로프레임(130)과 볼트 결합하도록 하단에 다수 개의 장공(156)이 마련되고 수평방향으로 소정의 넓이를 갖는 수평프레임(154)을 포함하는 제2 프레임(152); 및
   상기 삽입홀(155)에 삽입되어 슬라이딩하는 상기 제1 프레임(151)을 고정하는 높이고정수단(156);
   을 포함하며,
   상기 탄성프레임(160)은,
   상기 제1 프레임(151)의 상부에 결합 고정되는 제1 판(161);
   상기 제1 판(161)과 기 설정된 각도로 연결되고, 상기 용접가스공급관(G)이 관통할 수 있도록 공급관관통홀(164)이 마련되는 제2 판(162); 및
   상기 제2 판(162)과 기 설정된 각도로 연결되고, 상기 고리볼트(170) 결합을 위한 고리볼트홀(165)이 마련된 제3 판(163);
   을 포함하고,
   상기 가로프레임(130)은,
   상기 자동용접로봇(R)에 연결되는 케이블이 관통할 수 있도록 마련되는 케이블관통홀(131); 및
   상기 용접가스공급관(G)이 관통할 수 있도록 공급관관통장공(132);
   을 포함하며,
   상기 자동용접로봇(R)은,
   용접 암 제어부를 포함하고,
   상기 용접 암 제어부는, 용접 시편 정보 및 용접 봉 정보가 기저장되는 용접정보DB(510), 용접 종류, 용접 조건 및 용접 방식 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제1 데이터가 입력되는 조작스크린부(260), 상기 조작스크린부(260)에 입력된 제1 데이터에 대응하는 명령어를 호출하는 명령어 호출부(530), 상기 호출된 명령어가 수행될 위치정보를 포함하는 제2 데이터가 입력되는 위치정보 입력부(540) 및 상기 제1 데이터, 상기 명령어 및 상기 제2 데이터에 기초하여 용접 작업이 수행되는 용접 작업부(550)를 통해 용접 암을 제어하는 것을 특징으로 하는 용접가스공급관 거치 장치
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