KR102361020B1 - Apparatus for automatic welding process that can track the welding target line - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line. The automatic welding apparatus includes: a robot arm unit having at least one joint; a fixing frame installed at the front end of the robot arm unit; a sensor unit fixed and installed in the fixing frame to collect a tracking signal, which is a signal tracking a welding target line formed between different welding objects, from a position spaced a predetermined distance apart from the welding objects, during the procedure of welding the welding objects; a control part connected with the sensor unit for communication, and provided to collect the tracking signal, and generate welding position setting information determining a welding position based on the tracking signal; a welding unit installed in the fixing frame, and driven based on the welding position setting information; and a support unit supporting at least one of the welding objects including a steel pipe to be rotatable.

Description

용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치{Apparatus for automatic welding process that can track the welding target line}Automatic welding device that can track the welding target line {Apparatus for automatic welding process that can track the welding target line}

본 발명은 자동 용접 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강관의 용접 진행 시, 상기 강관 사이에 형성되는 용접 대상 라인을 정확하게 추적하면서 용접을 진행할 수 있는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic welding device, and more particularly, to an automatic welding device capable of tracking a welding target line capable of performing welding while accurately tracking a welding target line formed between the steel pipes during welding of steel pipes. .

일반적으로 용접은 금속과 금속을 가열 용해하여 접합시키는 작업으로 숙달된 작업자에 의해 이루어졌으나 산업이 발달함에 따른 그 노동력에 한계가 있어 용접공정의 자동화를 위한 기술들이 개발되고 있다.In general, welding is a work of melting and joining metal and metal, and was performed by a skilled worker, but as the industry develops, there is a limit to the labor force, so technologies for automating the welding process are being developed.

용접공정 자동화를 위한 대표적인 기술에는 자동용접로봇을 이용한 자동용접 시스템을 들 수 있으며, 용접공정의 자동화를 위해서는 핵심적으로 금속과 금속의 접합부인 용접 대상 라인을 정확히 측정하는 인식기술이 요구된다.A representative technology for the automation of the welding process is an automatic welding system using an automatic welding robot. For the automation of the welding process, a recognition technology is required to accurately measure the welding target line, which is the junction between metal and metal.

대표적인 자동용접시스템으로는, 아크 센서를 이용하여 용접선을 추적, 용접작업을 수행하도록 하는 시스템이 있으며, 용접팁과 용접 대상물간의 거리값이 변할 때마다 전류 값은 그 거리의 제곱에 반비례하는 것을 기반으로 전류 및 전압값을 측정함으로써 용접선을 추적, 용접작업을 수행하게 된다.As a representative automatic welding system, there is a system that tracks the welding line using an arc sensor and performs welding work. Whenever the distance value between the welding tip and the welding object changes, the current value is inversely proportional to the square of the distance. By measuring the current and voltage values, the welding line is tracked and welding work is performed.

그러나, 상기 용접팁과 용접 대상물간의 거리값이 일정하더라도 실제 전류차는 팁과 부재간의 거리값을 대표하는 전류차이보다도 더 큰 정도의 차이를 나타내기 때문에 이러한 전류차이만을 가지고 팁과 부재간의 상대적 거리를 판단하기에는 큰 어려움이 있었다.However, even if the distance value between the welding tip and the object to be welded is constant, the actual current difference represents a larger difference than the current difference representing the distance value between the tip and the member. It was very difficult to judge.

즉, 종래에 사용되던 아크 센서는 전극봉과 부재 사이의 거리에 따른 전류값 측정 시 금속이행모드(MetalTransfer)에 의해 전류 및 전압값의 변화가 매우 심했으며, 또한 전기적인 잡음(Noise)에 의해 측정되는 용접전류 신호의 신뢰성도 떨어지는 문제점을 가지고 있었다. 이는 아크 센서(Are Sensor)의 정밀도 및 기능을 저하시키는 문제점을 내포하고 있다.That is, in the conventional arc sensor, when measuring the current value according to the distance between the electrode and the member, the change in current and voltage values was very severe due to the metal transfer mode (MetalTransfer), and it was also measured by the electrical noise (Noise). There was also a problem in that the reliability of the welding current signal was lowered. This includes a problem of reducing the precision and function of the arc sensor.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 레이저 센서를 이용한 용접 대상 라인의 추적을 진행하도록 하는 방식이 제안되었다. In order to solve this problem, a method for tracking a welding target line using a laser sensor has been proposed.

이때, 레이저 센서는 용접 대상 라인을 따라 용접팁이 정확히 위치하도록 하여 용접품질을 좌우하는 중요한 역할을 한다. 그러나, 종래의 레이저 센서를 이용하는 경우 위빙 용접을 진행함에 있어서, 용접팁과 레이저 센서가 함께 구동됨에 따라, 상기 레이저 센서에서 센싱하는 위치가 변동됨에 따라 용접선 인식 시 센싱 위치오차가 발생하여 그 용접품질이 떨어지는 문제점을 여전히 내포하고 있었다.At this time, the laser sensor plays an important role in determining the welding quality by accurately positioning the welding tip along the welding target line. However, in the case of using a conventional laser sensor, as the welding tip and the laser sensor are driven together, a sensing position error occurs when recognizing a welding line as the position sensed by the laser sensor is changed during weaving welding. It still had this falling problem.

KR 10-2010-0115487 A (2012.05.30)KR 10-2010-0115487 A (2012.05.30)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line for solving the above-described problems.

보다 상세하게는, 로봇 암 유닛을 통해 강관을 포함하는 용접 대상물에 대한 용접을 진행하되, 상기 용접 대상물이 서로 맞닿는 부위인 용접 대상 라인에 대한 추적을 진행하면서, 상기 용접 대상 라인을 따라 용접을 진행하는 용접 조립체를 상기 로봇 암 유닛의 구동과 독립적인 구동이 가능하도록 함으로써, 용접 조립체의 위빙 동작에 의해 발생될 수 있는 용접 대상 라인의 측정 오차를 최소화시킬 수 있는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치에 관한 것이다.In more detail, the welding of the object to be welded including the steel pipe is performed through the robot arm unit, and the welding is performed along the line to be welded while tracking the line to be welded, which is a portion where the object to be welded is in contact with each other. By enabling the welding assembly to be driven independently from the driving of the robot arm unit, an automatic welding device capable of tracking a welding target line that can minimize a measurement error of a welding target line that may be caused by a weaving operation of the welding assembly is about

본 발명의 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치는, 적어도 하나 이상의 관절을 보유한 로봇 암 유닛과; 상기 로봇 암 유닛의 전단에 설치되는 고정 프레임과; 상기 고정 프레임에 고정 설치되어, 서로 다른 용접 대상물에 대한 용접 진행 시, 상기 용접 대상물과 소정거리 이격된 위치에서 상기 서로 다른 용접 대상물들 사이에 형성되는 용접 대상 라인을 추적한 신호인 추적 신호를 수집하는 센서 유닛과; 상기 센서 유닛과 통신 연결되면서, 상기 추적 신호를 수집하고, 상기 추적 신호를 기반으로 용접 위치를 결정하는 용접 위치 설정 정보를 생성하도록 마련되는 제어부와; 상기 고정 프레임에 설치되면서, 상기 용접 위치 설정 정보를 기반으로 구동되는 용접 유닛; 및 강관을 포함하는 적어도 하나 이상의 용접 대상물을 회전 가능하게 지지하는 지지 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.An automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line of the present invention includes: a robot arm unit having at least one joint; a fixed frame installed at the front end of the robot arm unit; It is fixed to the fixed frame and collects a tracking signal, which is a signal that tracks a welding target line formed between the different welding targets at a location spaced apart from the welding target by a predetermined distance when welding different welding targets a sensor unit; a control unit provided to collect the tracking signal while communicating with the sensor unit and to generate welding position setting information for determining a welding position based on the tracking signal; a welding unit installed on the fixed frame and driven based on the welding position setting information; and a support unit rotatably supporting at least one welding object including a steel pipe.

보다 상세하게는, 상기 센서 유닛은, 상기 로봇 암 유닛의 단부 위치가 고정된 상태에서, 상기 용접 대상물에 소정 범위의 측정 대상 영역을 형성하고, 상기 측정 대상 영역을 스캔하여 상기 추적 신호를 수집하도록 구비되며, 상기 용접 유닛은, 상기 센서 유닛의 위치가 고정된 상태에서, 상기 센서 유닛이 형성한 상기 측정 대상 영역 내에서, 상기 용접 대상 라인을 따라 구동되어 상기 용접 대상물에 용접이 진행된 용접면을 생성하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.More specifically, the sensor unit forms a measurement target area of a predetermined range on the welding object in a state where the end position of the robot arm unit is fixed, and scans the measurement target area to collect the tracking signal provided, wherein the welding unit is driven along the welding target line within the measurement target area formed by the sensor unit in a state where the position of the sensor unit is fixed, so that the welding surface on which the welding has been performed on the welding target It is characterized in that it is provided to create.

보다 상세하게는, 상기 용접 유닛은, 상기 고정 프레임에 체결되는 용접 유닛 하우징과; 상기 용접 유닛 하우징에 결합되고, 상기 센싱 모듈의 위치가 고정된 상태에서, 상기 추적 신호를 기반으로 생성된 상기 용접 위치 설정 정보를 제공받아 구동되는 실시간 위치 조정부; 및 상기 실시간 위치 조정부와 결합되며, 상기 측정 대상 영역 내에서 용접을 진행하도록 마련되는 용접 수단;을 포함한다.More specifically, the welding unit may include: a welding unit housing coupled to the fixed frame; a real-time position adjusting unit coupled to the welding unit housing and driven by receiving the welding position setting information generated based on the tracking signal while the position of the sensing module is fixed; and a welding means coupled to the real-time positioning unit and provided to perform welding within the measurement target area.

보다 상세하게는, 상기 실시간 위치 조정부는, 상기 용접 유닛 하우징에 결합되는 구동수단과; 상기 용접 유닛 하우징에 수용되며, 상기 용접 유닛 하우징의 양측방을 향해 연장 형성되는 레일 가이드 부재;를 포함하며, 상기 실시간 위치 조정부는 상기 용접 수단을 상기 측정 대상 영역 내에 존재하는 용접 대상 라인을 가로지르는 방향으로 가동시키도록 구동되는 것을 특징으로 한다.More specifically, the real-time position adjustment unit includes a driving means coupled to the welding unit housing; and rail guide members accommodated in the welding unit housing and extending toward both sides of the welding unit housing, wherein the real-time position adjustment unit moves the welding means across the welding target line existing in the measurement target area. It is characterized in that it is driven to move in the direction.

보다 상세하게는, 상기 센서 유닛은, 상기 고정 프레임에 체결되면서, 상기 용접 유닛의 전방에 설치되는 연결 부재; 및 상기 용접 유닛의 전방에 배치된 상태로, 상기 연결 부재의 자유단 단부에 고정 설치되며, 상기 제어부와 통신 연결되고, 상기 용접 대상물과 소정거리 이격된 상태로, 서로 다른 상기 용접 대상물 사이에 형성되는 용접 대상 라인을 추적하여 추적 신호를 획득하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 센서 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the sensor unit, while being fastened to the fixed frame, a connection member installed in front of the welding unit; And in a state disposed in front of the welding unit, fixedly installed at the free end end of the connecting member, connected to communication with the control unit, and spaced apart from the welding object by a predetermined distance, formed between the different welding objects It characterized in that it comprises; at least one or more sensor modules provided to obtain a tracking signal by tracking the welding target line.

보다 상세하게는, 상기 센서 모듈은, 상기 용접 대상 라인을 향해 소정 형상의 가이드 라인을 출력하는 레이저를 조사하도록 구비되는 레이저 조사부; 및 소정 범위만큼 형성되는 측정 대상 영역을 형성하고, 상기 측정 대상 영역 내에서, 상기 레이저 조사부에서 조사된 레이저에 의해 형성되는 가이드 라인의 형상을 추적하여 상기 추적 신호를 획득하고, 상기 추적 신호를 상기 제어부 측으로 제공하도록 마련되는 형상 추적부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the sensor module may include: a laser irradiation unit provided to irradiate a laser outputting a guide line of a predetermined shape toward the welding target line; and forming a measurement target area formed by a predetermined range, and tracing a shape of a guide line formed by the laser irradiated from the laser irradiation unit within the measurement target area to obtain the tracking signal, and the tracking signal It characterized in that it includes; a shape tracking unit provided to provide to the control unit side.

보다 상세하게는, 상기 추적 신호는, 상기 용접 대상 라인과 상기 센서 모듈을 통해 출력되는 가이드 라인이 교차되는 교차 지점을 적어도 하나 이상 포함하는 신호인 것을 특징으로 하고, 상기 제어부는, 상기 교차 지점을 기준 위치값으로 설정하고, 상기 용접 유닛을 상기 기준 위치값의 양 측방으로 소정 범위만큼 왕복 가동시키는 용접 위치 설정 정보를 생성하여 상기 용접 유닛이 용접면을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the tracking signal is a signal including at least one intersection point at which the welding target line and the guide line output through the sensor module intersect, and the control unit detects the intersection point. It is set as a reference position value, and generates welding position setting information for reciprocating the welding unit in both sides of the reference position value by a predetermined range to control the welding unit to generate a welding surface.

보다 상세하게는, 상기 제어부는, 상기 교차 지점이 새롭게 취득되지 않는 경우, 상기 용접 유닛에 의해 생성된 용접면과 인접한 구역에, 상기 용접 유닛이 상기 용접 대상물에 새로운 용접면을 생성하도록 제어하는 정보인 다층 용접 진행 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.More specifically, when the intersection point is not newly acquired, information for controlling the welding unit to create a new welding surface on the welding object in an area adjacent to the welding surface created by the welding unit It is characterized in that multi-layer welding progress information is generated.

보다 상세하게는, 상기 추적 신호는, 상기 용접 유닛의 단부와 인접한 위치의 용접 대상 라인을 추적한 정보인 상기 제 1 추적 신호; 및 상기 용접 유닛의 단부 인접측에 접근하기 전의 용접 대상 라인을 추적한 정보인 제 2 추적 신호;를 포함하고, 상기 센서 모듈은, 상기 연결 부재의 자유단 단부에 설치되어 상기 제 1 추적 신호를 취득하도록 구비되는 제 1 센서 모듈; 및 상기 제 1 센서 모듈의 전방에 설치되어 상기 제 2 추적 신호를 취득하도록 마련되는 제 2 센서 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the tracking signal may include: the first tracking signal, which is information tracking a welding target line in a position adjacent to the end of the welding unit; and a second tracking signal, which is information tracking the welding target line before approaching the end adjacent to the welding unit, wherein the sensor module is installed at the free end of the connecting member to detect the first tracking signal. a first sensor module provided to acquire; and a second sensor module installed in front of the first sensor module and provided to acquire the second tracking signal.

보다 상세하게는, 상기 지지 유닛은, 상기 제어부와 통신 연결되면서, 상기 지지 유닛에 용접 대상물이 안착된 위치를 나타내는 안착 위치값을 포함하는 용접 대상물 위치 신호를 획득하도록 마련되는 용접 대상물 위치 측정 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the support unit may include: a welding object position measuring means provided to acquire a welding object position signal including a seating position value indicating a position at which the welding object is seated on the support unit while communicating with the control unit; It is characterized in that it further comprises.

본 발명의 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치는, 관재를 포함하는 용접 대상물을 회전 가능하게 지지하는 지지 유닛을 통해 회전되는 용접 대상물의 사이에 형성되는 용접 대상 라인에 대한 추적을 진행하면서 용접을 진행함으로써, 용접 대상물의 회전에 의해 발생할 수 있는 용접 대상물의 위치 변경에 의한 용접 불량을 최소화 할 수 있음에 따라 보다 향상된 용접 정확성을 확보할 수 있는 효과를 제공 가능하다.The automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line of the present invention performs welding while tracking a welding target line formed between a welding target rotated through a support unit that rotatably supports a welding target including a tube material. By proceeding, it is possible to minimize welding defects due to a change in the position of the welding object that may occur due to the rotation of the welding object, and thus it is possible to provide an effect of securing more improved welding accuracy.

또한, 상기 센서 유닛이 고정된 상태에서 소정 범위의 측정 대상 영역을 형성하고, 해당 영역을 스캔하여 추적 신호를 수집한 이후, 상기 추적 신호를 기반으로 상기 용접 유닛만을 구동할 수 있도록 함으로써, 상기 센서 유닛의 이동에 의해 발생할 수 있는 측정 오차를 최소화 할 수 있어 보다 향상된 용접 품질을 보유한 용접 결과물을 제작할 수 있다.In addition, in a state in which the sensor unit is fixed, a measurement target area of a predetermined range is formed, and after collecting a tracking signal by scanning the area, only the welding unit can be driven based on the tracking signal, so that the sensor It is possible to minimize the measurement error that may occur due to the movement of the unit, and thus it is possible to produce a welding result with improved welding quality.

그리고, 센서 유닛에 의해 형성되는 측정 대상 영역 내에서, 상기 제어부를 통해 제공받은 용접 위치 설정 정보를 기반으로 구동되는 실시간 위치 조정부를 통해, 용접 대상물에 형성되는 용접 대상 라인의 위치가 변하더라도, 상기 용접 수단만을 보다 신속히 이동시켜 용접할 수 있다.And, within the measurement target area formed by the sensor unit, through the real-time positioning unit driven based on the welding position setting information provided through the control unit, even if the position of the welding target line formed on the welding target changes, the Only the welding means can be moved more quickly to perform welding.

또한, 레일 가이드부를 통해 용접 수단을 좌우방향으로 왕복 구동시킬 수 있음에 따라, 보다 안정적인 좌우 방향 슬라이딩 이동이 가능하여, 향상된 품질의 위빙 용접을 진행할 수 있는 효과를 제공 가능하다.In addition, since the welding means can be reciprocally driven in the left and right directions through the rail guide, more stable sliding in the left and right directions is possible, thereby providing the effect of performing weaving welding of improved quality.

그리고, 센서 유닛을 용접 유닛보다 전방에 배치함으로써, 용접 유닛과의 간섭을 최소화하여 용접 대상 라인에 대한 측정 정확도를 보다 향상시킬 수 있으면서도, 상기 용접 유닛이 센서 유닛에 의해 구동이 제한되는 현상을 방지할 수 있어 보다 안정적인 구동이 가능한 효과를 제공 가능하다.And, by arranging the sensor unit in front of the welding unit, the interference with the welding unit can be minimized to further improve the measurement accuracy for the welding target line, while preventing the welding unit from being restricted in operation by the sensor unit It is possible to provide the effect of more stable operation.

또한, 직진성이 높은 광원인 레이저를 통해, 용접 대상물의 용접 대상 라인을 추적하도록 하여, 보다 높은 정확도의 용접 대상 라인의 추적이 가능한 효과를 제공 가능하다.In addition, it is possible to provide the effect of tracking the welding target line with higher accuracy by tracking the welding target line of the welding target through the laser, which is a light source having high straightness.

그리고, 센서 모듈을 통해 추적한 기준 위치값의 양 측방으로 왕복 가동되도록 용접 유닛을 제어하여, 보다 정확한 위빙 용접을 진행할 수 있는 효과를 제공 가능하다.And, by controlling the welding unit to reciprocate in both sides of the reference position value tracked through the sensor module, it is possible to provide an effect of more accurate weaving welding.

또한, 새로운 교차 지점이 취득되지 않는 시점에, 상기 제어부가 용접면과 인접한 구역에 새로운 용접면을 생성하도록 상기 용접 유닛을 제어함으로써, 본 발명의 자동 용접 장치를 통해, 다층 용접을 진행할 수 있는 효과를 제공 가능하다.In addition, by controlling the welding unit to generate a new welding surface in a region adjacent to the welding surface by the control unit at a point in time when a new intersection point is not obtained, multi-layer welding can be performed through the automatic welding apparatus of the present invention can provide

그리고, 적어도 하나 이상의 추적 신호를 취득할 수 있도록, 개별적으로 마련되는 적어도 하나 이상의 센서 모듈을 통해, 용접 진행 위치의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.And, to acquire at least one or more tracking signals, through at least one or more individually provided sensor modules, it is possible to improve the accuracy of the welding progress position.

또한, 용접 대상물 위치 측정 수단을 통해, 지지 유닛의 가동 시, 회전에 의해 안착 위치가 가변될 수 있는 용접 대상물의 실시간 위치를 파악할 수 있도록 하고, 실시간 위치의 변화 정도에 따라 용접 유닛의 위치를 보정할 수 있어 보다 향상된 용접 정확도를 가지는 자동 용접 장치를 제공할 수 있다.In addition, through the welding object position measuring means, when the support unit is operated, the real-time position of the welding object whose seating position can be changed by rotation can be grasped, and the position of the welding unit is corrected according to the degree of change in the real-time position It is possible to provide an automatic welding device having improved welding accuracy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치가 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치가 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 블록선도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 센서 유닛과 용접 유닛을 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 센서 유닛과 용접 유닛을 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 센서 유닛을 아래에서 도시한 저면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 용접 유닛을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 용접 유닛을 도시한 정면도이다.
도 12는 본 발명의 추가 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 블록선도이다.1 is a plan view illustrating a state in which an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention is installed.
2 is a front view illustrating a state in which an automatic welding device capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention is installed.
3 is a block diagram illustrating an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view illustrating an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view illustrating an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view illustrating a sensor unit and a welding unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
8 is a side view illustrating a sensor unit and a welding unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
9 is a bottom view illustrating a sensor unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention from below.
10 is a perspective view illustrating a welding unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
11 is a front view illustrating a welding unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an additional embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and are common in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those with knowledge of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. In addition, the terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of elements other than those mentioned.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치의 전반적인 구성에 대해 설명하도록 한다.First, with reference to FIGS. 1 and 2 , an overall configuration of an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치가 설치된 상태를 도시한 평면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치가 설치된 상태를 도시한 정면도이다.1 is a plan view showing a state in which an automatic welding device capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention is installed, and FIG. 2 is an automatic welding device capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention. It is a front view showing the installed state.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동 용접 장치(1000)는 로봇 암 유닛(100), 제어부(400) 지지 유닛(600)을 포함하는 것을 특징으로 한다.1 and 2 , the automatic welding apparatus 1000 of the present invention includes a robot arm unit 100 , a control unit 400 , and a support unit 600 .

여기서, 상기 로봇 암 유닛(100)은 강관을 포함하는 용접 대상물(P)측으로 접근하여 용접을 진행할 수 있도록 마련되는 것으로, 후술할 센서 유닛과 용접 유닛이 탑재되도록 구비된다.Here, the robot arm unit 100 is provided so that welding can proceed by approaching the welding object P including a steel pipe, and a sensor unit and a welding unit to be described later are mounted thereon.

그리고, 상기 로봇 암 유닛(100)은 소정 길이 연장된 채로 배치되는 상기 용접 대상물(P)의 연장 방향을 따라 이동될 수 있도록, 상기 용접 대상물(P)의 연장 방향을 따라 설치되는 레일(R)에 탑재될 수 있다.In addition, the robot arm unit 100 is a rail (R) installed along the extending direction of the welding object (P) so that it can be moved along the extending direction of the welding object (P) arranged to be extended by a predetermined length can be mounted on

또한, 상기 로봇 암 유닛(100)은 상기 레일(R)상에 적어도 하나 이상 탑재될 수 있음은 물론이다.In addition, it goes without saying that at least one of the robot arm units 100 may be mounted on the rail R.

그리고, 상기 제어부(400)는 상기 로봇 암 유닛(100)과, 지지 유닛(600)과 함께, 후술할 센서 유닛 및 용접 유닛의 제어를 진행하기 위해 마련되는 것으로, 본 발명의 자동 용접 장치의 가동 시 발생되는 각종 신호를 제공받아 상술한 구성에 대한 제어를 진행하는 제어 명령을 생성하여 상기 자동 용접 장치의 구동 제어를 담당하도록 마련된다.In addition, the control unit 400, together with the robot arm unit 100 and the support unit 600, is provided to control the sensor unit and the welding unit to be described later, and operates the automatic welding apparatus of the present invention. It is provided to take charge of driving control of the automatic welding apparatus by generating a control command for controlling the above-described configuration by receiving various signals generated during the operation.

그리고, 상기 지지 유닛(600)은 상기 용접 대상물(P)의 지지를 진행하기 위해 구비되는 것으로, 강관 형태의 상기 용접 대상물(P)의 외주면 전면에 대한 용접을 진행하기 위해, 상기 용접 대상물(P)을 회전시키면서 지지할 수 있도록 구비된다.In addition, the support unit 600 is provided to support the welding object P, and in order to perform welding on the entire outer circumferential surface of the welding object P in the form of a steel pipe, the welding object P ) is provided so as to be supported while rotating.

이때, 상기 지지 유닛(600)은 상기 로봇 암 유닛(100)과 마찬가지로, 상기 레일(R)에 탑재되어 상기 용접 대상물(P)의 연장 방향을 따라 이동될 수 있다.At this time, the support unit 600 may be mounted on the rail R and moved along the extension direction of the welding object P, similarly to the robot arm unit 100 .

또한, 상기 지지 유닛(600)은 상기 용접 대상물(P)의 안정적인 지지를 진행할 수 있도록 적어도 하나 이상이 구비될 수 있음은 물론이다.In addition, it goes without saying that at least one support unit 600 may be provided to stably support the welding object P.

다음으로, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 자동 용접 장치에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Next, with reference to FIGS. 3 to 6, the automatic welding apparatus of the present invention will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 블록선도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 측면도이다.3 is a block diagram illustrating an automatic welding device capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating an automatic welding device capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view, and FIG. 5 is a front view showing an automatic welding device capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an automatic welding device capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention. It is a side view shown.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동 용접 장치(1000)는 로봇 암 유닛(100), 고정 프레임(200), 센서 유닛(300), 제어부(400) 및 용접 유닛(500)을 포함하는 것을 특징으로 한다.3 to 6 , the automatic welding apparatus 1000 of the present invention includes a robot arm unit 100 , a fixed frame 200 , a sensor unit 300 , a control unit 400 , and a welding unit 500 . It is characterized in that it includes.

먼저, 상기 로봇 암 유닛(100)은 앞서 설명한 바와 같이, 상기 용접 대상물(P)측으로 접근하여 용접을 진행할 수 있도록 마련되는 것으로, 상기 센서 유닛(300)과 용접 유닛(500)이 탑재되도록 구비된다.First, as described above, the robot arm unit 100 is provided to approach the welding object P to perform welding, and is provided so that the sensor unit 300 and the welding unit 500 are mounted. .

이때, 상기 로봇 암 유닛(100)은 상기 센서 유닛(300)과 상기 용접 유닛(500)이 보다 원활하게 상기 용접 대상물 측으로 접근할 수 있도록 적어도 하나 이상의 관절을 포함한 다관절 구조를 보유할 수 있다.In this case, the robot arm unit 100 may have a multi-joint structure including at least one joint so that the sensor unit 300 and the welding unit 500 can more smoothly approach the welding object side.

그리고, 상기 고정 프레임(200)은 상기 센서 유닛(300)과 상기 용접 유닛(500)이 상기 로봇 암 유닛(100)과 상호 체결될 수 있도록 마련된다.In addition, the fixed frame 200 is provided so that the sensor unit 300 and the welding unit 500 can be coupled to the robot arm unit 100 .

특히, 상기 고정 프레임(200)은 상기 로봇 암 유닛(100)의 전단에 설치되어, 상기 고정 프레임(200) 상에 설치되는 센서 유닛(300)과 용접 유닛(500)이 상기 용접 대상물측에 인접한 상태로 가동되어 용접이 진행될 수 있도록 마련된다.In particular, the fixed frame 200 is installed at the front end of the robot arm unit 100 so that the sensor unit 300 and the welding unit 500 installed on the fixed frame 200 are adjacent to the welding object side. It is operated in a state of being and is provided so that welding can proceed.

그리고, 상기 센서 유닛(300)은 서로 다른 용접 대상물에 대한 용접 진행 시, 상기 서로 다른 용접 대상물들 사이에 형성되는 용접 대상 라인을 추적한 신호인 추적 신호를 수집하기 위해 마련된다.In addition, the sensor unit 300 is provided to collect a tracking signal, which is a signal tracing a welding target line formed between the different welding objects, when welding is performed on different welding objects.

이때, 상기 추적 신호는 상술한 제어부(400)에서 수집하게 되는데, 상기 제어부(400)에서는 상기 추적 신호를 수집하여, 상기 용접 유닛을 제어하기 위한 용접 위치 설정 정보를 생성하게 된다.At this time, the tracking signal is collected by the above-described control unit 400 , and the control unit 400 collects the tracking signal to generate welding position setting information for controlling the welding unit.

또한, 상기 센서 유닛(300)은 상기 용접 대상물과 소정거리 이격된 위치에서 상기 용접 대상 라인을 추적하도록 구비된다.In addition, the sensor unit 300 is provided to track the welding target line at a position spaced apart from the welding target by a predetermined distance.

특히, 상기 센서 유닛(300)은, 상기 로봇 암 유닛(100)의 단부 위치가 고정된 상태에서, 상기 용접 대상물에 소정 범위의 측정 대상 영역을 형성하도록 마련된다.In particular, the sensor unit 300 is provided to form a measurement target area within a predetermined range on the welding object while the end position of the robot arm unit 100 is fixed.

이때, 상기 센서 유닛(300)은 상기 용접 대상 라인을 향해 소정 형상의 가이드 라인을 출력하면서, 측정 대상 영역을 형성할 수 있도록 구비되는 센서 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 센서 모듈에 대해서는 후술할 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.At this time, the sensor unit 300 may include a sensor module provided to form a measurement target area while outputting a guide line of a predetermined shape toward the welding target line. The sensor module will be described later. 9 will be described in more detail.

그리고, 상기 센서 유닛(300)은 상기 측정 대상 영역을 스캔하여 상기 추적 신호를 수집하도록 구비된다.And, the sensor unit 300 is provided to collect the tracking signal by scanning the measurement target area.

이때, 상기 추적 신호는 상술한 바와 같이 제어부 측에서 수집되며, 상기 제어부는 상기 추적 신호를 기반으로 용접 위치 설정 정보를 생성하여, 상기 용접 유닛의 위치를 제어하면서 용접을 진행하도록 작동된다.In this case, the tracking signal is collected by the control unit as described above, and the control unit generates welding position setting information based on the tracking signal, and operates to perform welding while controlling the position of the welding unit.

특히, 상기 추적 신호는, 상기 용접 대상 라인과 상기 센서 유닛을 통해 출력되는 가이드 라인이 교차되는 교차 지점을 적어도 하나 이상 포함하는 신호이다.In particular, the tracking signal is a signal including at least one intersection point at which the welding target line and the guide line output through the sensor unit intersect.

이때, 상기 가이드 라인은 상기 센서 유닛(300)을 구성하는 센서 모듈을 통해 생성될 수 있으며, 상기 용접 대상물의 표면상에 출력된다.In this case, the guide line may be generated through a sensor module constituting the sensor unit 300 and output on the surface of the welding object.

해당 구성에 대해서는 후술할 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.The configuration will be described in more detail with reference to FIG. 9 to be described later.

그리고, 상기 제어부(300)는, 상기 추적 신호를 기반으로 용접 위치 설정 정보를 생성하여, 상기 용접 위치 설정 정보를 기반으로 상기 용접 유닛의 구동을 제어하도록 마련된다.And, the control unit 300 is provided to generate welding position setting information based on the tracking signal, and to control the driving of the welding unit based on the welding position setting information.

특히, 상기 용접 위치 설정 정보는, 상기 교차 지점을 기준 위치값으로 설정하고, 상기 용접 유닛을 상기 기준 위치값의 양 측방으로 소정 범위만큼 왕복 가동시키도록 생성되는 정보이다.In particular, the welding position setting information is information generated to set the intersection point as a reference position value and reciprocate the welding unit by a predetermined range in both sides of the reference position value.

이때, 상기 용접 유닛은, 상기 제어부로부터 용접 위치 설정 정보를 제공받아, 상기 용접 대상물 상에 용접이 완료된 용접면을 생성하게 된다.In this case, the welding unit receives the welding position setting information from the control unit, and generates a welded surface on the object to be welded.

이처럼, 상기 센서 유닛(300)을 통해 추적한 기준 위치값의 양 측방으로 왕복 가동되도록 용접 유닛을 제어하여, 보다 정확한 위빙 용접을 진행할 수 있는 효과를 제공 가능하다.In this way, by controlling the welding unit to reciprocate in both sides of the reference position value tracked through the sensor unit 300, it is possible to provide an effect of performing more accurate weaving welding.

아울러, 상기 제어부(300)는 상기 교차 지점이 새롭게 취득되지 않는 경우, 상기 용접 유닛(500)에 의해 생성된 용접면과 인접한 구역에, 상기 용접 유닛(500)이 상기 용접 대상물에 새로운 용접면을 생성하도록 제어하는 정보인 다층 용접 진행 정보를 생성하여, 상기 용접 유닛(500)의 구동을 제어할 수 있다.In addition, when the intersection point is not newly acquired, the control unit 300 in the area adjacent to the welding surface generated by the welding unit 500, the welding unit 500 to the welding object a new welding surface The operation of the welding unit 500 may be controlled by generating multi-layer welding progress information, which is information to be controlled to be generated.

그리고, 상기 용접 유닛(500)은 상기 용접 대상물에 대한 용접을 진행하기 위해 마련되는 것으로, 상기 고정 프레임(200)에 설치된다.In addition, the welding unit 500 is provided to perform welding on the welding object, and is installed in the fixed frame 200 .

특히, 상기 용접 유닛(500)은 상기 로봇 암 유닛(100)과 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하며, 예를 들어, 상기 로봇 암 유닛(100)의 단부 위치가 고정되어 상기 센서 유닛의 위치가 고정된 상태에서, 상기 용접 유닛의 위치만이 변경될 수 있도록 구동될 수 있다.In particular, the welding unit 500 is characterized in that it is driven independently of the robot arm unit 100, for example, the position of the end of the robot arm unit 100 is fixed so that the position of the sensor unit is fixed. In this state, only the position of the welding unit can be driven so that it can be changed.

이때, 상기 용접 유닛(500)은 회전하는 상기 용접 대상물에 대해 상기 센서 유닛(300)이 상기 용접 대상물에 대한 측정을 먼저 진행한 이후, 상기 용접 유닛(500)이 상기 용접 대상물에 대한 용접을 진행할 수 있도록 배치된다.In this case, in the welding unit 500 , after the sensor unit 300 first measures the welding object with respect to the rotating welding object, the welding unit 500 performs welding on the welding object. placed so that

보다 상세하게는, 상기 용접 유닛(500)은 상기 센서 유닛(300)의 후방에 배치되는 것이 바람직하다 할 것이다.In more detail, the welding unit 500 will preferably be disposed at the rear of the sensor unit 300 .

상술한 바와 같이, 상기 용접 유닛(500)을 상기 센서 유닛(300)의 후방에 배치하여, 상기 용접 유닛(500)이 구동될 때 발생할 수 있는 상기 센서 유닛(300)과의 간섭에 의한 측정 불량을 방지할 수 있게 된다.As described above, by disposing the welding unit 500 at the rear of the sensor unit 300 , measurement failure due to interference with the sensor unit 300 that may occur when the welding unit 500 is driven can be prevented.

그리고, 상기 용접 유닛(500)은, 상기 센서 유닛(300)의 위치가 고정된 상태에서 가동되는 것을 특징으로 한다.And, the welding unit 500 is characterized in that it is operated in a state where the position of the sensor unit 300 is fixed.

특히, 상기 용접 유닛(500)은 상기 센서 유닛(300)이 형성한 상기 측정 대상 영역 내에서, 상기 용접 대상 라인을 가로지르도록 구동되어 상기 용접 대상물에 용접이 진행된 용접면을 생성하도록 마련된다.In particular, the welding unit 500 is driven to cross the welding target line within the measurement target area formed by the sensor unit 300 to generate a welding surface on which the welding has been performed on the welding target.

이처럼, 상기 센서 유닛(300)의 위치가 고정된 상태에서 소정 범위의 측정 대상 영역을 형성하고, 해당 영역을 스캔하여 추적 신호를 수집한 이후, 상기 추적 신호를 기반으로 상기 용접 유닛(500)만을 구동할 수 있도록 함으로써, 상기 센서 유닛(300)의 이동에 의해 발생할 수 있는 측정 오차를 최소화 할 수 있어 보다 향상된 용접 품질을 보유한 용접 결과물을 제작할 수 있게 되는 것이다.In this way, a measurement target area of a predetermined range is formed in a state where the position of the sensor unit 300 is fixed, and after collecting a tracking signal by scanning the area, only the welding unit 500 based on the tracking signal By making it possible to drive, it is possible to minimize the measurement error that may occur due to the movement of the sensor unit 300 , and thus it is possible to manufacture a welding result having improved welding quality.

다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여 상기 센서 유닛과 용접 유닛에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Next, the sensor unit and the welding unit will be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8 .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 센서 유닛과 용접 유닛을 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 센서 유닛과 용접 유닛을 도시한 측면도이다.7 is a front view showing a sensor unit and a welding unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a welding target line tracking according to an embodiment of the present invention. It is a side view showing a sensor unit and a welding unit constituting a possible automatic welding apparatus.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 센서 유닛(300)은, 연결 부재(310) 및 센서 모듈(320)을 포함하는 것을 특징으로 한다.7 and 8 , the sensor unit 300 includes a connection member 310 and a sensor module 320 .

먼저, 상기 연결 부재(310)는, 상기 고정 프레임(200)에 체결되면서, 상기 용접 유닛(500)의 전방에 설치된다.First, the connection member 310 is installed in front of the welding unit 500 while being fastened to the fixing frame 200 .

이때, 상기 고정 프레임(200)의 형상은, 상기 용접 유닛(500)을 구동시키는 구동 부재(521)가 수용된 상태를 유지하면서, 상기 용접 유닛(500)의 전방에 상기 센서 유닛(320)이 배치될 수 있도록 'ㄷ'자 형상을 보유하도록 구비될 수 있음은 물론이다.At this time, in the shape of the fixed frame 200 , the sensor unit 320 is disposed in front of the welding unit 500 while maintaining a state in which the driving member 521 for driving the welding unit 500 is accommodated. Of course, it may be provided to have a 'C' shape so that it can be.

그리고, 상기 센서 모듈(320)은 상기 용접 유닛의 전방에 배치된 상태로, 상기 연결 부재(310)의 자유단 단부에 고정 설치되며, 상술한 제어부와 통신 연결된다.In addition, the sensor module 320 is fixedly installed at the free end of the connecting member 310 in a state disposed in front of the welding unit, and is connected to the above-described control unit in communication.

이때, 상기 연결 부재(310)는 상기 센서 모듈(320)과 상기 고정 프레임(200)을 연결하기 위해 구비되는 것으로, 복수의 센서 모듈(320) 탑재를 위해 적어도 하나 이상이 서로 연결될 수 있음은 물론이다.In this case, the connection member 310 is provided to connect the sensor module 320 and the fixed frame 200 , and at least one or more may be connected to each other for mounting a plurality of sensor modules 320 , of course. to be.

그리고, 상기 센서 모듈(320)은, 상기 용접 대상물과 소정거리 이격된 상태로, 서로 다른 상기 용접 대상물 사이에 형성되는 용접 대상 라인을 추적하여 추적 신호를 획득하도록 구비된다.In addition, the sensor module 320 is provided to obtain a tracking signal by tracing a welding target line formed between the different welding objects while being spaced apart from the welding object by a predetermined distance.

이때, 상기 센서 모듈(320)은 상기 용접 대상 라인 추적 진행 시, 그 위치가 고정된 상태로, 상술한 지지 유닛에 의해 회전되는 상기 용접 대상물에 형성되는 상기 용접 대상 라인의 추적을 진행하게 된다.At this time, the sensor module 320 performs tracking of the welding target line formed on the welding target rotated by the above-described support unit while the position is fixed when the welding target line is tracked.

이때, 상기 용접 대상물이 회전하는 동안, 상기 용접 대상 라인의 위치가 좌우 측방을 향해 변동되는 경우에는 상기 용접 유닛(500)만이 구동되어 상기 용접 대상 라인을 따라 구동되어 용접을 진행하게 되는 것이다.At this time, when the position of the welding target line is changed toward the left and right sides while the welding object rotates, only the welding unit 500 is driven and driven along the welding target line to proceed with welding.

특히, 상기 센서 유닛(300)은 상기 용접 유닛(500)보다 전방에 배치되는데, 상기 센서 유닛(300)이 상기 용접 유닛(500)의 전방에 배치됨으로써, 상기 용접 유닛(500)과의 간섭을 최소화하여 상기 용접 대상 라인에 대한 측정 정확도를 보다 향상시킬 수 있으면서도, 상기 용접 유닛(500)이 상기 센서 유닛(300)에 의해 구동이 제한되는 현상을 방지할 수 있는 효과를 제공 가능하다.In particular, the sensor unit 300 is disposed in front of the welding unit 500 , and the sensor unit 300 is disposed in front of the welding unit 500 , thereby reducing interference with the welding unit 500 . It is possible to provide an effect of preventing a phenomenon in which operation of the welding unit 500 is limited by the sensor unit 300 while being able to further improve the measurement accuracy of the welding target line by minimizing it.

다음으로, 도 9를 참조하여, 본 발명의 자동 용접 장치를 구성하는 센서 유닛(300)의 세부 구성에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Next, with reference to FIG. 9, the detailed configuration of the sensor unit 300 constituting the automatic welding apparatus of the present invention will be described in more detail.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 센서 유닛을 아래에서 도시한 저면도이다.9 is a bottom view illustrating a sensor unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention from below.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 센서 모듈(320)은, 레이저 조사부(321) 및 형상 추적부(322)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 9 , the sensor module 320 includes a laser irradiation unit 321 and a shape tracking unit 322 .

먼저, 상기 레이저 조사부(321)는, 소정 파장의 빛을 방사하여, 상기 형상 추적부에서 상기 용접 대상 라인을 정확하게 측정할 수 있도록 구비된다.First, the laser irradiation unit 321 is provided so as to accurately measure the welding target line in the shape tracking unit by emitting light of a predetermined wavelength.

보다 상세하게는, 상기 레이저 조사부(321)는 상기 용접 대상 라인을 향해 소정 형상의 가이드 라인(LS)을 출력하는 레이저를 상기 용접 대상물의 표면상에 조사하도록 구비된다.More specifically, the laser irradiation unit 321 is provided to irradiate a laser that outputs a guide line LS of a predetermined shape toward the welding target line on the surface of the welding target.

이처럼, 직진성이 높은 광원인 레이저를 통해, 상기 용접 대상물의 용접 대상 라인을 추적하도록 하여, 상기 용접 대상 라인의 추적을 보다 정확하게 진행할 수 있는 효과를 제공 가능하다.As such, it is possible to provide an effect of more accurately tracking the welding target line by tracking the welding target line of the welding target through the laser, which is a light source having high straightness.

그리고, 상기 형상 추적부(322)는 앞서 설명한 추적 신호를 획득하기 위해 구비된다.In addition, the shape tracking unit 322 is provided to acquire the above-described tracking signal.

이때, 상기 형상 추적부(322)는, 상기 용접 대상물의 표면상에 소정 범위만큼 형성되는 측정 대상 영역(VS)을 형성하고, 상기 측정 대상 영역(VS) 내에서, 상기 레이저 조사부에서 조사된 레이저에 의해 형성되는 가이드 라인(LS)의 형상을 추적하도록 구동된다.At this time, the shape tracking unit 322 forms a measurement target area VS formed by a predetermined range on the surface of the welding object, and within the measurement target area VS, the laser irradiated from the laser irradiation unit It is driven to track the shape of the guide line LS formed by

그리고, 상기 형상 추적부(322)는 상기 추적 신호를 획득한 이후, 상기 추적 신호를 상술한 제어부 측으로 제공하도록 구동된다.Then, the shape tracking unit 322 is driven to provide the tracking signal to the above-described control unit after obtaining the tracking signal.

이후, 상기 제어부에서는 상기 형상 추적부(322)를 통해 획득한 상기 추적 신호를 기반으로 상기 용접 유닛(미도시)을 구동하게 된다.Thereafter, the control unit drives the welding unit (not shown) based on the tracking signal acquired through the shape tracking unit 322 .

다음으로, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 자동 용접 장치를 구성하는 용접 유닛에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Next, a welding unit constituting the automatic welding apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 10 and 11 .

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 용접 유닛을 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 구성하는 용접 유닛을 도시한 정면도이다.10 is a perspective view illustrating a welding unit constituting an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an automatic welding capable of tracking a welding target line according to an embodiment of the present invention. It is a front view which shows the welding unit which comprises an apparatus.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 용접 유닛(500)은, 용접 유닛 하우징(510), 실시간 위치 조정부(520) 및 용접 수단(530)을 포함하는 것을 특징으로 한다.10 and 11 , the welding unit 500 includes a welding unit housing 510 , a real-time positioning unit 520 and a welding means 530 .

먼저, 상기 용접 유닛 하우징(510)은, 상술한 로봇 암 유닛(100)의 전방 단부에 설치되는 고정 프레임(200)에 체결된다.First, the welding unit housing 510 is fastened to the fixing frame 200 installed at the front end of the robot arm unit 100 described above.

그리고, 상기 실시간 위치 조정부(520)는 상기 용접 유닛 하우징에 결합되도록 마련되며, 상기 로봇 암 유닛(100)과 독립적인 구동이 진행되도록 구비된다.In addition, the real-time position adjusting unit 520 is provided to be coupled to the welding unit housing, and is provided to operate independently of the robot arm unit 100 .

특히, 상기 실시간 위치 조정부(520)는 상기 센싱 모듈(300)의 위치가 고정된 상태에서 구동되는 것을 특징으로 하며, 상기 추적 신호를 기반으로 생성된 상기 용접 위치 설정 정보를 제공받아 구동된다.In particular, the real-time position adjusting unit 520 is driven in a state where the position of the sensing module 300 is fixed, and is driven by receiving the welding position setting information generated based on the tracking signal.

이때, 상기 실시간 위치 조정부(520)는 후술할 용접 수단(530)이 상술한 측정 대상 영역 내에서 용접을 진행하는 범위내에서 상기 용접 수단(530)을 이동시킬 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, the real-time position adjusting unit 520 is characterized in that it is provided so that the welding means 530, which will be described later, moves the welding means 530 within the range for welding in the above-described measurement target area.

그리고, 상기 용접 수단(530)은, 상기 용접 대상물에 대한 용접을 진행하기 위해 구비되는 것으로, 상기 실시간 위치 조정부(520)와 결합되도록 구비된다.In addition, the welding means 530 is provided to perform welding on the welding object, and is provided to be coupled to the real-time position adjusting unit 520 .

그리고, 상기 용접 수단(530)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 실시간 위치 조정부(520)와 결합되며, 상기 실시간 위치 조정부(520)의 구동에 따라, 상기 측정 대상 영역 내에서 좌우 방향으로 이동되면서, 상기 용접 대상물에 대해 용접을 진행하도록 마련된다.And, as shown in FIG. 11 , the welding means 530 is coupled to the real-time position adjusting unit 520 , and in accordance with the driving of the real-time position adjusting unit 520 , in the left and right directions within the measurement target area. While moving, it is provided to proceed welding with respect to the welding object.

이처럼, 상기 센서 유닛(300)에 의해 형성되는 측정 대상 영역 내에서, 상기 제어부를 통해 제공받은 용접 위치 설정 정보를 기반으로 구동되는 실시간 위치 조정부(520)를 통해, 상기 용접 대상물에 형성되는 용접 대상 라인의 위치가 변하더라도, 상기 용접 수단(530)만을 보다 신속히 이동시켜 용접할 수 있다.As such, within the measurement target area formed by the sensor unit 300, the welding target formed on the welding target through the real-time positioning unit 520 driven based on the welding position setting information provided through the control unit Even if the position of the line is changed, only the welding means 530 can be moved more quickly to perform welding.

다음으로, 상기 실시간 위치 조정부(520)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Next, the real-time position adjusting unit 520 will be described in more detail.

상기 실시간 위치 조정부(520)는 구동수단(521), 구동력 전달 부재(522), 레일 가이드 부재(523), 볼 스크류(524) 및 레일 블록(525)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The real-time position adjusting unit 520 includes a driving means 521 , a driving force transmitting member 522 , a rail guide member 523 , a ball screw 524 , and a rail block 525 .

먼저, 상기 실시간 위치 조정부(520)는 상기 용접 수단(430)을 상기 측정 대상 영역 내에 존재하는 용접 대상 라인을 가로지르는 방향으로 가동시키도록 구동되는 것을 특징으로 한다.First, the real-time positioning unit 520 is characterized in that it is driven to move the welding means 430 in a direction crossing the welding target line existing in the measurement target area.

그리고, 상술한 바와 같이, 상기 실시간 위치 조정부의 구동을 진행하기 위한 상기 구동 수단(521)은 상기 용접 유닛 하우징(510)에 결합되며, 동력을 생성하기 위해 구동 모터를 포함할 수 있다.And, as described above, the driving means 521 for driving the real-time position adjusting unit is coupled to the welding unit housing 510 and may include a driving motor to generate power.

다음으로, 상기 구동력 전달 부재(522)는 적어도 하나 이상의 풀리를 포함할 수 있으며, 상기 구동 수단(521)과 체결되는 제 1 풀리(P1)와, 상기 볼 스크류의 회전을 진행하기 위해, 상기 볼 스크류와 체결되는 제 2 풀리(P2) 및 상기 제 1 풀리와 제 2 풀리를 연결하는 연결 부재를 포함할 수 있다.Next, the driving force transmitting member 522 may include at least one pulley, and a first pulley P1 coupled to the driving means 521 and the ball screw to rotate the ball screw. It may include a second pulley P2 fastened to the screw and a connecting member connecting the first pulley and the second pulley.

그리고, 상기 레일 가이드 부재(523)는, 상기 용접 유닛 하우징(510)의 내측에 수용되며, 상기 용접 유닛 하우징(510)의 양측방을 향해 연장 형성되며, 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다.And, the rail guide member 523 is accommodated inside the welding unit housing 510, is formed to extend toward both sides of the welding unit housing 510, at least one or more may be provided.

이때, 상기 레일 가이드 부재(523)의 연장 방향은 상기 용접 대상물의 연장 방향과 평행한 방향을 향해 연장 형성될 수 있다.In this case, the extending direction of the rail guide member 523 may be formed to extend in a direction parallel to the extending direction of the welding object.

그리고, 상기 볼 스크류(524)는 상기 구동 수단(521)에 의해 생성된 동력을 전달받아 회전되어, 후술할 레일 블록(525)의 이동을 진행하기 위해 구비되는 것으로, 상기 레일 가이드 부재(523)의 연장 방향과 평행하게 배치되며, 나사산이 형성될 수 있다.In addition, the ball screw 524 is rotated by receiving the power generated by the driving means 521, and is provided to advance the movement of the rail block 525, which will be described later, and the rail guide member 523. It is arranged parallel to the extending direction of the thread, and may be formed.

그리고, 상기 레일 가이드 부재(523)가 적어도 한 쌍 이상이 마련되는 경우에는 상기 레일 가이드 부재(523)가 상호 소정거리 이격되도록 배치될 수 있는데, 이때 상기 볼 스크류(524)는 복수의 상기 레일 가이드 부재(523)간에 형성되는 이격공간 상에 배치될 수 있다.In addition, when at least one pair of the rail guide members 523 is provided, the rail guide members 523 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance, in this case, the ball screw 524 includes a plurality of the rail guides. It may be disposed on a space formed between the members 523 .

그리고, 상기 레일 블록(525)은, 상기 용접 수단(530)이 체결되도록 마련되는 것으로, 상기 볼 스크류(524)가 관통하도록 형성되며, 상기 레일 가이드 부재(523) 상에 슬라이딩 이동 가능하도록 체결된다.In addition, the rail block 525 is provided so that the welding means 530 is fastened, the ball screw 524 passes through, and is slidably fastened on the rail guide member 523 . .

이때, 상기 레일 블록(525)은 상기 볼 스크류의 회전 방향에 따라, 상기 레일 가이드 부재(523) 상에서의 슬라이딩 이동 방향이 결정된다.At this time, the sliding direction of the rail block 525 on the rail guide member 523 is determined according to the rotation direction of the ball screw.

이때, 상기 실시간 위치 조정부(520)의 구동에 의해 그 위치가 가변되는 상기 레일 블록(525)의 구동 반경은 상기 로봇 암 유닛(미도시)의 구동 반경보다 좁은 구동 반경을 보유하도록 구동되는 것을 특징으로 한다.At this time, the driving radius of the rail block 525 whose position is changed by the driving of the real-time position adjusting unit 520 is driven to have a narrow driving radius than the driving radius of the robot arm unit (not shown). do it with

이처럼, 상기 레일 가이드 부재(523), 볼 스크류(524) 및 레일 블록(525)을 기반으로 하여, 상기 실시간 위치 조정부의 구동을 진행하도록 함으로써 보다 미세한 위치 이동을 진행할 수 있음에 따라, 용접 정밀도를 보다 향상시킬 수 있는 효과를 제공 가능하다.In this way, based on the rail guide member 523, the ball screw 524, and the rail block 525, the real-time positioning unit is driven so that a finer position movement can be progressed, so that the welding precision is improved. It is possible to provide an effect that can be further improved.

다음으로, 도 12를 참조하여 본 발명의 추가 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Next, an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an additional embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 12 .

도 12는 본 발명의 추가 실시예에 따른 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치를 도시한 블록선도이다.12 is a block diagram illustrating an automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line according to an additional embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 추가 실시예에 따른 자동 용접 장치는, 복수의 센서 모듈을 포함하는 센서 유닛이 구비되는 것을 특징으로 한다.12, an automatic welding apparatus according to a further embodiment of the present invention is characterized in that a sensor unit including a plurality of sensor modules is provided.

먼저, 상기 복수의 센서 모듈은, 제 1 센서 모듈(320a) 및 제 2 센서 모듈(320b)를 포함하는 것을 특징으로 한다.First, the plurality of sensor modules may include a first sensor module 320a and a second sensor module 320b.

이때, 상기 제 1 센서 모듈(320a)과 상기 제 2 센서 모듈(320b)은 서로 다른 측정 대상 영역에서 각기 다른 추적 신호를 수집하도록 구비된다.In this case, the first sensor module 320a and the second sensor module 320b are provided to collect different tracking signals in different measurement target areas.

여기서, 상기 제 1 센서 모듈(320a)은 상기 용접 유닛(500)의 단부와 인접한 위치에 배치된다.Here, the first sensor module 320a is disposed at a position adjacent to the end of the welding unit 500 .

그리고, 상기 용접 대상물(P)이 회전되는 방향은 상기 제 2 센서 모듈(310b)측에서 제 1 센서 모듈(320a)측을 향하는 방향으로 회전하게 된다.And, the direction in which the welding object P is rotated is from the second sensor module 310b side to the first sensor module 320a side.

그리고, 상기 제 1 센서 모듈(320a)은 상기 용접 유닛(500)의 단부와 인접한 위치의 용접 대상 라인에 대한 측정 대상 영역인 제 1 측정 대상 영역(SS1)에서 상기 용접 대상 라인에 대한 추적을 진행하도록 구비된다.In addition, the first sensor module 320a tracks the welding target line in the first measurement target area SS1 that is a measurement target area for the welding target line at a position adjacent to the end of the welding unit 500 . provided to do

그리고, 상기 제 2 센서 모듈(320b)은 상기 제 1 센서 모듈(320a)의 전방에 설치되어 상기 용접 대상물(P)에 형성되는 용접 대상 라인에 대한 추적을 진행하기 위해 마련된다.In addition, the second sensor module 320b is installed in front of the first sensor module 320a to track the welding target line formed on the welding target P.

이때, 상기 제 2 센서 모듈(320b)은, 상기 제 1 측정 대상 영역(SS1)보다 전방에 위치하여, 상기 제 1 측정 대상 영역(SS1)에서 추적되는 용접 대상 라인에 대한 추적을 미리 진행할 수 있도록 형성되는 제 2 측정 대상 영역(SS2)에서, 상기 용접 대상 라인에 대한 추적을 진행하도록 구비된다.At this time, the second sensor module 320b is positioned in front of the first measurement target area SS1 so that the tracking of the welding target line tracked in the first measurement target area SS1 can be performed in advance. In the formed second measurement target area SS2, it is provided to track the welding target line.

정리하면, 상기 용접 대상물(P)이 앞서 설명한 지지 유닛(미도시)에 의해 상기 제 2 센서 모듈(320b)측에서 제 1 센서 모듈(320a)측 방향으로 회전하는 동안, 상기 제 2 센서 모듈(320b)이 상기 제 2 측정 대상 영역(SS2)에서, 상기 용접 대상 라인에 대한 1차 추적을 진행한 이후, 상기 제 2 측정 대상 영역에서 추적이 완료된 상기 용접 대상 라인이 상기 제 1 측정 대상 영역에 진입하였을 때, 상기 제 1 센서 모듈(320a)에서 상기 제 1 측정 대상 영역(SS1)에서 상기 용접 대상 라인에 대한 2차 추적을 진행하게 된다.In summary, while the welding object P is rotated from the second sensor module 320b side to the first sensor module 320a side direction by the above-described support unit (not shown), the second sensor module ( 320b) in the second measurement target region SS2, after the first tracking of the welding target line is performed, the welding target line on which the tracking is completed in the second measurement target region is moved to the first measurement target region When entering, the first sensor module 320a performs secondary tracking of the welding target line in the first measurement target area SS1.

이후, 상기 제 1 센서 모듈(320a) 및 제 2 센서 모듈(320a)에서 수집된 추적 신호들은 제어부(400)로 제공된다.Thereafter, the tracking signals collected by the first sensor module 320a and the second sensor module 320a are provided to the controller 400 .

그리고, 상기 제어부(400)는 상기 추적 신호들을 기반으로 용접 위치 설정 정보를 생성하고, 상기 제어부(400)는 상기 용접 위치 설정 정보를 기반으로 상기 용접 유닛(500)의 구동을 진행하게 된다.In addition, the control unit 400 generates welding position setting information based on the tracking signals, and the control unit 400 drives the welding unit 500 based on the welding position setting information.

특히, 상기 제어부(400)는 상기 제 1 추적 신호와 제 2 추적 신호를 획득하고, 이를 기반으로, 상기 추적 신호에서 획득할 수 있는 기준 위치값의 평균을 계산한 값을 포함하는 용접 위치 설정 정보를 생성하고, 상기 용접 위치 설정 정보를 통해 상기 용접 유닛(500)의 구동 제어를 진행할 수 있도록 한다.In particular, the control unit 400 obtains the first tracking signal and the second tracking signal, and based on this, welding position setting information including a value obtained by calculating the average of the reference position values obtainable from the tracking signal is generated, and driving control of the welding unit 500 can be performed through the welding position setting information.

상술한 바와 같이, 적어도 하나 이상의 추적 신호를 취득할 수 있도록, 개별적으로 마련되는 적어도 하나 이상의 센서 모듈을 통해, 용접 진행 위치의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.As described above, in order to acquire at least one or more tracking signals, the accuracy of the welding progress position may be improved through at least one or more individually provided sensor modules.

다음으로, 도 13을 참조하여, 본 발명의 다른 추가 실시예에 따른 자동 용접 장치에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Next, with reference to FIG. 13, an automatic welding apparatus according to another additional embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 추가 실시예에 따른 자동 용접 장치는, 용접 대상물 위치 측정 수단(610)을 포함하는 지지 유닛(600)이 구비되는 것을 특징으로 한다.13, the automatic welding apparatus according to another further embodiment of the present invention is characterized in that the support unit 600 including the welding object position measuring means 610 is provided.

먼저, 상기 용접 대상물 위치 측정 수단(610)은, 상기 지지 유닛(600)의 가동 시, 상기 지지 유닛(600)의 가동에 의해 안착 위치가 가변될 수 있는 용접 대상물(P)의 실시간 위치를 파악할 수 있도록 구비될 수 있다.First, the welding object position measuring means 610, when the support unit 600 is operated, grasps the real-time position of the welding object P, the seating position of which can be changed by the operation of the support unit 600 . It can be provided so that

또한, 상기 용접 대상물 위치 측정 수단(610)은, 상기 제어부(400)와 통신 연결되면서, 상기 지지 유닛(600)에 용접 대상물(P)이 안착된 위치를 나타내는 안착 위치값을 포함하는 용접 대상물 위치 신호를 획득하도록 마련된다.In addition, the welding object position measuring means 610, while communicating with the control unit 400, the welding object position including a seating position value indicating a position where the welding object (P) is seated on the support unit (600) provided to acquire a signal.

이때, 상기 용접 대상물 위치 측정 수단(610)은 상기 용접 대상물(P)의 양단위치에 설치되어, 상기 용접 대상물(P)의 양단 위치를 각각 측정하여, 초기 위치로부터 어떤 방향으로 치우쳐졌는지 파악할 수 있도록 구비될 수 있음은 물론이다.At this time, the welding object position measuring means 610 is installed in both units of the welding object P, and measures the positions of both ends of the welding object P, respectively, so that it can be grasped in which direction it is biased from the initial position. Of course, it may be provided.

아울러, 상기 용접 대상물 위치 측정 수단(610)은 상기 용접 대상물(P)의 양단에 가해지는 무게 변화 또는 위치 변화를 감지할 수 있도록 구비되는 중량 센서, 초음파 센서, 광전 센서, 압력 센서 중 선택된 어느 하나 이상의 센서를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. In addition, the welding object position measuring means 610 is any one selected from a weight sensor, an ultrasonic sensor, a photoelectric sensor, and a pressure sensor provided to detect a change in weight or a change in position applied to both ends of the welding object P It may include the above sensors, but is not limited thereto.

그리고, 상기 제어부(400)는 상기 용접 대상물 위치 측정 수단(610)을 통해 획득한 상기 용접 대상물 위치 신호를 제공받고, 상술한 센서 유닛(300)을 통해 획득한 추적 신호에 상기 안착 위치값을 반영하여 상기 용접 위치 설정 정보를 생성한다.In addition, the control unit 400 receives the welding object position signal obtained through the welding object position measuring means 610 , and reflects the seating position value in the tracking signal obtained through the above-described sensor unit 300 . to generate the welding position setting information.

이후, 상기 제어부(400)는 상기 용접 위치 설정 정보를 기반으로, 상기 용접 유닛(500)에 대한 구동제어를 진행하되, 상기 용접 유닛(500)의 용접 수단(530)이 상술한 측정 대상 영역 내에서 구동할 수 있도록 상기 용접 유닛(500)을 제어하게 된다.Thereafter, the control unit 400 performs driving control for the welding unit 500 based on the welding position setting information, but the welding means 530 of the welding unit 500 is located within the above-described measurement target area. to control the welding unit 500 to be driven in the

이와 같이, 상기 용접 대상물 위치 측정 수단(610)을 통해, 상기 지지 유닛(600)의 가동 시, 회전에 의해 안착 위치가 가변될 수 있는 상기 용접 대상물(P)의 실시간 위치를 파악할 수 있도록 하고, 실시간 위치의 변화 정도에 따라 용접 유닛(500)의 위치를 보정할 수 있어 보다 향상된 용접 정확도를 가지는 자동 용접 장치를 제공할 수 있다.In this way, through the welding object position measuring means 610, when the support unit 600 is operated, the real-time position of the welding object P, the seating position of which can be changed by rotation, can be grasped, It is possible to correct the position of the welding unit 500 according to the degree of change in the real-time position, thereby providing an automatic welding apparatus having improved welding accuracy.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only for explaining the invention, and various modifications or equivalents from the detailed description of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains It will be appreciated that one embodiment is possible.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims.

100 : 로봇 암 유닛
200 : 고정 프레임
300 : 센서 유닛
310 : 연결 부재
320 : 센서 모듈
320a : 제 1 센서 모듈
320b : 제 2 센서 모듈
321 : 레이저 조사부
322 : 형상 추적부
400 : 제어부
500 : 용접 유닛
510 : 용접 유닛 하우징
520 : 실시간 위치 조정부
521 : 구동 수단
522 : 구동력 전달 부재
523 : 레일 가이드 부재
524 : 볼 스크류
525 : 레일 블록
530 : 용접 수단
600 : 지지 유닛
LS : 가이드 라인
VS : 측정 대상 영역100: robot arm unit
200: fixed frame
300: sensor unit
310: connection member
320: sensor module
320a: first sensor module
320b: second sensor module
321: laser irradiation unit
322: shape tracking unit
400: control unit
500: welding unit
510: welding unit housing
520: real-time positioning unit
521 drive means
522: driving force transmission member
523: rail guide member
524: ball screw
525: rail block
530: welding means
600: support unit
LS: Guidelines
VS: area to be measured

Claims (10)

적어도 하나 이상의 관절을 보유한 로봇 암 유닛(100);
상기 로봇 암 유닛의 전단에 설치되는 고정 프레임(200);
상기 고정 프레임에 고정 설치되어, 서로 다른 용접 대상물에 대한 용접 진행 시, 상기 용접 대상물과 소정거리 이격된 위치에서 상기 서로 다른 용접 대상물들 사이에 형성되는 용접 대상 라인을 추적한 신호인 추적 신호를 수집하면서, 상기 로봇 암 유닛의 단부 위치가 고정된 상태에서, 상기 용접 대상물에 소정 범위의 측정 대상 영역을 형성하고, 상기 측정 대상 영역을 스캔하여 상기 추적 신호를 수집하도록 구비되는 센서 유닛(300);
상기 센서 유닛과 통신 연결되면서, 상기 추적 신호를 수집하고, 상기 추적 신호를 기반으로 용접 위치를 결정하는 용접 위치 설정 정보를 생성하도록 마련되는 제어부(400);
상기 고정 프레임에 설치되면서, 상기 용접 위치 설정 정보를 기반으로 구동되는 용접 유닛(500); 및
강관을 포함하는 적어도 하나 이상의 용접 대상물을 회전 가능하게 지지하는 지지 유닛(600);을 포함하고,
상기 센서 유닛(300)은,
상기 고정 프레임에 체결되면서, 상기 용접 유닛의 전방에 설치되는 연결 부재(310); 및
상기 용접 유닛의 전방에 배치된 상태로, 상기 연결 부재(310)의 자유단 단부에 고정 설치되며, 상기 제어부와 통신 연결되고, 상기 용접 대상물과 소정거리 이격된 상태로, 서로 다른 상기 용접 대상물 사이에 형성되는 용접 대상 라인을 추적하여 추적 신호를 획득하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 센서 모듈(320);을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.A robot arm unit 100 having at least one or more joints;
a fixed frame 200 installed at the front end of the robot arm unit;
It is fixed to the fixed frame and collects a tracking signal, which is a signal that tracks a welding target line formed between the different welding targets at a location spaced apart from the welding target by a predetermined distance when welding different welding targets a sensor unit 300 provided to form a measurement target area in a predetermined range on the welding object and to collect the tracking signal by scanning the measurement target area while the end position of the robot arm unit is fixed;
While communicating with the sensor unit, the control unit 400 is provided to collect the tracking signal, and to generate welding position setting information for determining a welding position based on the tracking signal;
While being installed in the fixed frame, the welding unit 500 driven based on the welding position setting information; and
A support unit 600 for rotatably supporting at least one welding object including a steel pipe;
The sensor unit 300 is
While being fastened to the fixed frame, the connection member 310 is installed in front of the welding unit; and
In a state disposed in front of the welding unit, it is fixedly installed on the free end end of the connection member 310, is connected to the control unit and communicated, and spaced apart from the welding object by a predetermined distance, between the different welding objects. Automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line comprising a; at least one sensor module 320 that is provided to obtain a tracking signal by tracking a welding target line formed in the . 제 1 항에 있어서,
상기 용접 유닛(500)은,
상기 센서 유닛의 위치가 고정된 상태로, 상기 센서 유닛이 형성한 상기 측정 대상 영역 내에서, 상기 용접 대상 라인을 따라 구동되어 상기 용접 대상물에 용접이 진행된 용접면을 생성하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.The method of claim 1,
The welding unit 500,
In a state where the position of the sensor unit is fixed, it is driven along the welding target line within the measurement target area formed by the sensor unit to generate a welding surface on which welding has been performed on the welding target Automatic welding device capable of tracking the welding target line. 제 2 항에 있어서,
상기 용접 유닛(500)은,
상기 고정 프레임에 체결되는 용접 유닛 하우징(510);
상기 용접 유닛 하우징에 결합되고, 상기 센서 유닛의 위치가 고정된 상태에서, 상기 추적 신호를 기반으로 생성된 상기 용접 위치 설정 정보를 제공받아 구동되는 실시간 위치 조정부(520); 및
상기 실시간 위치 조정부(520)와 결합되며, 상기 측정 대상 영역 내에서 용접을 진행하도록 마련되는 용접 수단(530);을 포함하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.3. The method of claim 2,
The welding unit 500,
a welding unit housing 510 fastened to the fixed frame;
a real-time position adjusting unit 520 coupled to the welding unit housing and driven by receiving the welding position setting information generated based on the tracking signal in a state where the position of the sensor unit is fixed; and
An automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line including a; a welding means 530 coupled to the real-time position adjusting unit 520 and provided to perform welding within the measurement target area. 제 3 항에 있어서,
상기 실시간 위치 조정부(520)는,
상기 용접 유닛 하우징에 결합되는 구동수단(521);
상기 용접 유닛 하우징에 수용되며, 상기 용접 유닛 하우징의 양측방을 향해 연장 형성되는 레일 가이드 부재(523);를 포함하며,
상기 실시간 위치 조정부(520)는
상기 용접 수단(530)을 상기 측정 대상 영역 내에 존재하는 용접 대상 라인을 가로지르는 방향으로 가동시키도록 구동되는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.4. The method of claim 3,
The real-time position adjustment unit 520,
a driving means 521 coupled to the welding unit housing;
It is accommodated in the welding unit housing, the rail guide member 523 extending toward both sides of the welding unit housing; includes;
The real-time position adjusting unit 520 is
Automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line, characterized in that it is driven to move the welding means (530) in a direction crossing the welding target line existing in the measurement target area. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 센서 모듈(320)은,
상기 용접 대상 라인을 향해 소정 형상의 가이드 라인을 출력하는 레이저를 조사하도록 구비되는 레이저 조사부(321); 및
소정 범위만큼 형성되는 측정 대상 영역을 형성하고, 상기 측정 대상 영역 내에서, 상기 레이저 조사부에서 조사된 레이저에 의해 형성되는 가이드 라인의 형상을 추적하여 상기 추적 신호를 획득하고, 상기 추적 신호를 상기 제어부 측으로 제공하도록 마련되는 형상 추적부(322);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.The method of claim 1,
The sensor module 320,
a laser irradiation unit 321 provided to irradiate a laser outputting a guide line having a predetermined shape toward the welding target line; and
A measurement target area formed by a predetermined range is formed, and the tracking signal is obtained by tracing a shape of a guide line formed by the laser irradiated from the laser irradiation unit within the measurement target area, and the tracking signal is transmitted to the control unit Automatic welding device capable of tracking a welding target line comprising a; shape tracking unit 322 provided to provide to the side. 제 6 항에 있어서,
상기 추적 신호는,
상기 용접 대상 라인과 상기 센서 모듈을 통해 출력되는 가이드 라인이 교차되는 교차 지점을 적어도 하나 이상 포함하는 신호인 것을 특징으로 하고,
상기 제어부는,
상기 교차 지점을 기준 위치값으로 설정하고, 상기 용접 유닛을 상기 기준 위치값의 양 측방으로 소정 범위만큼 왕복 가동시키는 용접 위치 설정 정보를 생성하여 상기 용접 유닛이 용접면을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.7. The method of claim 6,
The tracking signal is
Characterized in that the signal includes at least one intersection point at which the welding target line and the guide line output through the sensor module intersect,
The control unit is
Setting the intersection point as a reference position value, generating welding position setting information for reciprocating the welding unit in both sides of the reference position value by a predetermined range to control the welding unit to generate a welding surface Automatic welding device capable of tracking the welding target line. 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 교차 지점이 새롭게 취득되지 않는 경우, 상기 용접 유닛에 의해 생성된 용접면과 인접한 구역에, 상기 용접 유닛이 상기 용접 대상물에 새로운 용접면을 생성하도록 제어하는 정보인 다층 용접 진행 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.8. The method of claim 7,
The control unit is
When the intersection point is not newly acquired, in an area adjacent to the welding surface created by the welding unit, the welding unit generates multi-layer welding progress information, which is information for controlling the creation of a new welding surface on the welding object. An automatic welding device capable of tracking the welding target line. 제 1 항에 있어서,
상기 추적 신호는,
상기 용접 유닛의 단부와 인접한 위치의 용접 대상 라인을 추적한 정보인 상기 제 1 추적 신호; 및
상기 용접 유닛의 단부 인접측에 접근하기 전의 용접 대상 라인을 추적한 정보인 제 2 추적 신호;를 포함하고,
상기 센서 모듈(320)은,
상기 연결 부재의 자유단 단부에 설치되어 상기 제 1 추적 신호를 취득하도록 구비되는 제 1 센서 모듈(320a); 및
상기 제 1 센서 모듈의 전방에 설치되어 상기 제 2 추적 신호를 취득하도록 마련되는 제 2 센서 모듈(320b);을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.The method of claim 1,
The tracking signal is
the first tracking signal, which is information tracking a welding target line in a position adjacent to the end of the welding unit; and
A second tracking signal, which is information tracking the welding target line before approaching the end adjacent to the welding unit, includes;
The sensor module 320,
a first sensor module (320a) installed at the free end of the connection member and provided to acquire the first tracking signal; and
A second sensor module (320b) installed in front of the first sensor module and provided to acquire the second tracking signal; automatic welding apparatus capable of tracking a welding target line comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 지지 유닛(600)은,
상기 제어부와 통신 연결되면서, 상기 지지 유닛에 용접 대상물이 안착된 위치를 나타내는 안착 위치값을 포함하는 용접 대상물 위치 신호를 획득하도록 마련되는 용접 대상물 위치 측정 수단(610);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 대상 라인 추적이 가능한 자동 용접 장치.

The method of claim 1,
The support unit 600 is
While communicating with the control unit, the welding object position measuring means 610 is provided to obtain a welding object position signal including a seating position value indicating a position where the welding object is seated on the support unit; characterized in that it further comprises Automatic welding device capable of tracking the welding target line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090034426A (en) * 2007-10-04 2009-04-08 현대중공업 주식회사 Automatic welding device and method for joining block
KR20100115487A (en) 2009-04-20 2010-10-28 삼성전자주식회사 Mobile terminal having projector and method for displaying data thereof
KR20120054217A (en) * 2010-11-19 2012-05-30 삼성중공업 주식회사 Method and system for tracking pipe welding seam

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