KR102442939B1 - Welding system in which welding robot senses and aligns welding line of base material and base material rotates to perform precise welding to realize smart factory in which entire process is automated - Google Patents

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KR102442939B1
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base material
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김정현
김애희
박성필
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Abstract

Provided is a welding system in which a welding robot senses and aligns a welding line of a base material and the base material rotates to perform precise welding so as to realize a smart factory in which the entire process is automated. The welding system comprises: a supply conveyor through which the base material moves; an input conveyor for receiving the base material from the supply conveyor; a welding jig into which the base material is input from the input conveyor; the welding robot for welding the base material located in the welding jig; a discharge conveyor through which the base material welded in the welding jig is discharged; and a transfer conveyor to which the base material discharged from the discharge conveyor is transferred. In the welding jig, the base material moves in an axial direction of the base metal, the welding line is sensed by the welding robot, rotates based on the axis of the base metal, and is welded by the welding robot.

Description

공정의 전과정이 자동화된 스마트팩토리 구현을 위해 용접 로봇이 모재의 용접부를 센싱하여 정렬되고 모재가 회전함으로써 정밀한 용접이 진행되는 용접시스템{WELDING SYSTEM IN WHICH WELDING ROBOT SENSES AND ALIGNS WELDING LINE OF BASE MATERIAL AND BASE MATERIAL ROTATES TO PERFORM PRECISE WELDING TO REALIZE SMART FACTORY IN WHICH ENTIRE PROCESS IS AUTOMATED}A welding system in which a welding robot senses and aligns the welding part of the base material and performs precise welding by rotating the base material for the realization of a smart factory in which the entire process is automated. MATERIAL ROTATES TO PERFORM PRECISE WELDING TO REALIZE SMART FACTORY IN WHICH ENTIRE PROCESS IS AUTOMATED}

본 발명은 공정의 전과정이 자동화된 스마트팩토리 구현을 위해 용접 로봇이 모재의 용접부를 센싱하여 정렬되고 모재가 회전함으로써 정밀한 용접이 진행되는 용접시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a welding system in which a welding robot senses and aligns a welding part of a base material and performs precise welding by rotating the base material for realization of a smart factory in which the entire process is automated.

용접은 금속의 야금적 접합법을 총칭하는 용어로서, 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료에 열과 압력을 가하여 고체 사이에 직접 결합이 되도록 접합시키는 방법을 의미한다.Welding is a general term for metallurgical joining of metals, and refers to a method of joining metal materials of the same or different types by applying heat and pressure to form a direct bond between solids.

스마트팩토리는 제품을 제작과 포장하고 기계를 점검하는 전 과정이 자동으로 이뤄지는 공장으로서, 전통적인 인적리소스 기반으로 공정이 진행되는 공장에 로봇기술과 정보통신기술(ICT)을 융합하여 이뤄지는 차세대 4차산업혁명의 핵심으로 꼽힌다.A smart factory is a factory where the entire process of manufacturing, packaging, and inspecting machines is automatically performed. The smart factory is a next-generation 4th industry that is achieved by convergence of robot technology and information and communication technology (ICT) in a factory where processes are performed based on traditional human resources. It is regarded as the heart of the revolution.

그러나 용접분야에서 스마트팩토리의 구현을 위해서는 용접 로봇의 암이 숙련된 용접공의 손동작을 정확하게 묘사해야 가능하기 때문에, 이를 위해 많은 연구개발이 이뤄지고 있는 실정이다. 즉, 용접분야에서 스마트팩토리가 구현되기 위해서는 공정의 전과정이 자동화되는 동시에 실제 숙련된 용접공이 용접한 것과 같은 용접품질을 달성해야 할 것이다.However, in order to implement a smart factory in the welding field, the arm of the welding robot must accurately depict the hand movements of a skilled welder, so a lot of research and development is being made for this purpose. In other words, in order to realize a smart factory in the welding field, the entire process should be automated and at the same time, the welding quality similar to that performed by an actual skilled welder should be achieved.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공정의 전과정이 자동화된 스마트팩토리 구현을 위해 용접 로봇이 모재의 용접선을 센싱하여 정렬되고 모재가 회전함으로써 정밀한 용접이 진행되는 용접시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a welding system in which the welding robot senses the welding line of the base material, aligns it by sensing the welding line of the base material, and performs precise welding by rotating the base material in order to realize a smart factory in which the entire process is automated.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 용접시스템은 모재가 이동하는 공급 컨베이어; 상기 공급 컨베이어로부터 모재를 공급받는 투입 컨베이어; 상기 투입 컨베이어로부터 모재가 투입되는 용접지그; 상기 용접지그에 위치한 모재를 용접하는 용접 로봇; 상기 용접지그에서 용접이 완료된 모재가 배출되는 배출 컨베이어; 상기 배출 컨베이어로로부터 배출된 모재가 이송되는 이송 컨베이어를 포함하고, 상기 용접지그에서 모재는 모재의 축 방향으로 이동하여 상기 용접 로봇에 의해 용접선이 센싱되며, 모재의 축을 기준으로 회전하며 상기 용접 로봇에 의해 용접되는 것을 특징으로 할 수 있다.A welding system of the present invention for solving the above-described problems is a feed conveyor on which the base material moves; an input conveyor receiving a base material from the supply conveyor; a welding jig into which the base material is input from the input conveyor; a welding robot for welding the base material located on the welding jig; a discharge conveyor for discharging the base material on which welding is completed in the welding jig; and a transfer conveyor through which the base material discharged from the discharge conveyor is transferred, wherein the base material moves in the axial direction of the base material in the welding jig, the welding line is sensed by the welding robot, and rotates based on the axis of the base material, and the welding robot It may be characterized in that it is welded by

상기 용접지그는 모재를 지지하며 이동과 회전을 가이드하는 복수의 가이드 유닛과, 모재를 이동 및 회전시키는 구동력을 제공하는 모재 드라이빙 유닛을 포함하고, 상기 복수의 가이드 유닛 각각은 회전축을 기준으로 회전하여 모재의 이동을 가이드하는 가이드부와, 상기 가이드부의 회전축의 자세가 변경되도록 상기 가이드부를 제어하는 자세제어부를 포함하며, 상기 자세제어부는 상기 용접지그에서 모재가 모재의 축 방향으로 이동할 때 상기 가이드부의 회전축이 모재의 축과 수직하도록 상기 가이드부를 제어하고, 상기 용접지그에서 모재가 모채의 축을 기준으로 회전할 때 상기 가이드부의 회전축이 모재의 축과 나란하도록 상기 가이드부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.The welding jig includes a plurality of guide units supporting a base material and guiding movement and rotation, and a base material driving unit providing a driving force for moving and rotating the base material, and each of the plurality of guide units rotates about a rotation axis. and a guide part for guiding the movement of the base material, and a posture control part for controlling the guide part so that the posture of the rotation shaft of the guide part is changed, wherein the posture control part includes the guide part when the base material moves in the axial direction of the base material in the welding jig. The guide part is controlled so that the axis of rotation is perpendicular to the axis of the base material, and when the base material rotates based on the axis of the base material in the welding jig, the guide part is controlled so that the axis of rotation of the guide part is parallel to the axis of the base material. .

상기 용접지그는 상기 복수의 가이드 유닛이 모재와 접촉하거나 접촉 해제되도록 이동시키는 구동력을 제공하는 가이드 드라이빙 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The welding jig may further include a guide driving unit providing a driving force for moving the plurality of guide units to contact or release contact with the base material.

상기 용접 로봇은 용접을 수행하는 용접팁과, 상기 용접팁을 구동시키는 로봇암과, 상기 로봇암을 이동시키는 레일과, 모재의 용접선을 센싱하는 마킹 센서와, 모재의 용접부를 센싱하는 용접 센서를 포함하고, 상기 용접 로봇은 상기 마킹 센서에 의해 모재의 용접선을 센싱한 다음, 모재의 용접선과 상기 로봇암이 정렬되도록 상기 레일을 따라 로봇암이 이동하고 모재의 용접선과 상기 용접팁이 정렬되도록 상기 로봇암에 의해 상기 용접팁이 구동한 다음, 모재의 용접선을 따라 용접을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.The welding robot includes a welding tip for performing welding, a robot arm for driving the welding tip, a rail for moving the robot arm, a marking sensor for sensing a welding line of a base material, and a welding sensor for sensing a welding part of a base material Including, wherein the welding robot senses the welding line of the base material by the marking sensor, the robot arm moves along the rail so that the welding line of the base material and the robot arm are aligned, and the welding line of the base material and the welding tip are aligned. After the welding tip is driven by the robot arm, it may be characterized in that welding is performed along the welding line of the base material.

상기 공급 컨베이어의 모재의 내부의 퍼지가스의 양을 측정하는 가스 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may further include a gas sensor for measuring the amount of purge gas inside the base material of the supply conveyor.

본 발명의 용접시스템에서는 공급 컨베이어와 투입 컨베이어와 용접지그와 용접 로봇과 배출 컨베이어와 이송 컨베이어에 의해 공정의 전과정이 자동화되어 용접분야에서 스마트팩토리 구현이 가능한 장점이 있다.In the welding system of the present invention, the entire process is automated by the supply conveyor, the input conveyor, the welding jig, the welding robot, the discharge conveyor, and the transfer conveyor, so that a smart factory can be implemented in the welding field.

또한, 본 발명의 용접시스템에서는 용접지그에서 모재가 축 방향으로 이동하며 모재의 용접선이 용접 로봇에 의해 센싱된 다음, 모재의 용접선을 기준으로 용접 로봇이 정렬되고, 그 다음, 모재가 축을 기준으로 회전하며 용접이 진행되므로, 마치 숙련된 용접공이 용접을 수행한 것과 같은 용접품질을 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the welding system of the present invention, the base material moves in the axial direction in the welding jig, the welding line of the base material is sensed by the welding robot, the welding robot is aligned based on the welding line of the base material, and then, the base material is moved along the axis As welding proceeds while rotating, there is an advantage in that welding quality can be realized as if a skilled welder performed welding.

또한, 본 발명의 용접시스템에서는 모재의 축 방향 이동과 회전 시, 가이드부의 회전축의 자세가 변경되어 모재의 이동과 회전을 정밀하게 가이드할 수 있는 장점이 있다(이에 따라, 공정의 불량률 감소).In addition, in the welding system of the present invention, when the base material moves and rotates in the axial direction, the posture of the rotation shaft of the guide part is changed, so that the movement and rotation of the base material can be precisely guided (thus, the defect rate of the process is reduced).

또한, 본 발명의 용접시스템에서는 모재에 복수의 용접선이 있는 경우 용접 로봇이 처음 용접선을 센싱하여 용접을 수행한 후에 기설정된 프로그램에 따라 다음 용접선으로 이동하여 용접을 수행하므로, 복수의 용접선을 자동화 공정으로 용접할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the welding system of the present invention, when there are a plurality of welding lines in the base material, the welding robot first senses the welding lines and performs welding, then moves to the next welding line according to a preset program to perform welding, so that the plurality of welding lines is automated process It has the advantage of being weldable.

나아가 본 발명의 용접시스템에서는 가스 용접의 경우, 가스 센서에 의해 모재의 내부의 퍼지가스의 양을 측정하여 공정을 진행하므로 퍼지가스의 부족 등에 의해 용접 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Furthermore, in the case of gas welding in the welding system of the present invention, since the process is carried out by measuring the amount of purge gas inside the base material by a gas sensor, it is possible to prevent deterioration of welding quality due to lack of purge gas.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 용접시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 용접시스템에서 모재가 모재의 축을 기준으로 이동하며 용접 로봇이 용접선을 센싱하는 것을 나타낸 개념도이다(센싱 단계).
도 3은 본 발명의 용접시스템에서 모재가 모재의 축을 기준으로 회전하며 용접 로봇이 용접을 수행하는 것을 나타낸 개념도이다(용접 단계).
도 4는 본 발명의 용접시스템에서 용접 로봇이 기설정된 프로그래밍에 따라 복수의 용접선을 따라 이동하며 순차적으로 용접을 수행하는 것을 나타낸 개념도이다(용접 단계).
도 5와 도 6은 본 발명의 용접시스템에서 용접이 완료된 모재가 모재의 축을 기준으로 이동하며 초기 위치로 복귀하여 배출되는 것을 나타낸 개념도이다(배출 단계).
도 7은 본 발명의 용접방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법에서 모재가 정회전과 역회전하며 용접이 수행되는 것을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법에서 용접 로봇의 용접팁이 모재의 용접선과 적정 거리와 각도로 정렬되어 용접이 수행되는 것을 나타낸 개념도이다.
1 is a conceptual diagram showing a welding system of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating that the base material moves based on the axis of the base material and the welding robot senses the welding line in the welding system of the present invention (sensing step).
3 is a conceptual diagram illustrating that the base material rotates about the axis of the base material and the welding robot performs welding in the welding system of the present invention (welding step).
4 is a conceptual diagram illustrating that the welding robot sequentially performs welding while moving along a plurality of welding lines according to a preset programming in the welding system of the present invention (welding step).
5 and 6 are conceptual views showing that the welding system of the present invention is discharged by returning to the initial position while moving the base material after welding is completed based on the axis of the base material (discharging step).
7 is a flowchart illustrating a welding method of the present invention.
8 is a flowchart showing an automated welding method of the T-shaped pipe connection part of the present invention.
9 is a conceptual diagram showing that the welding is performed while the base material rotates forward and backward in the automated welding method of the T-shaped pipe connection part of the present invention.
10 is a conceptual diagram illustrating that welding is performed by aligning the welding tip of the welding robot with the welding line of the base material at an appropriate distance and angle in the automated welding method of the T-shaped pipe connection part of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.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. 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 those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. 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 one or more other components in addition to the stated components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein will have the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

이하, 도면을 참조하며, 본 발명의 용접시스템(100), 용접방법(200) 및 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)을 설명한다. 도 1은 본 발명의 용접시스템을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 용접시스템에서 모재가 모재의 축을 기준으로 이동하며 용접 로봇이 용접선을 센싱하는 것을 나타낸 개념도이고(센싱 단계), 도 3은 본 발명의 용접시스템에서 모재가 모재의 축을 기준으로 회전하며 용접 로봇이 용접을 수행하는 것을 나타낸 개념도이고(용접 단계), 도 4는 본 발명의 용접시스템에서 용접 로봇이 기설정된 프로그래밍에 따라 복수의 용접선을 따라 이동하며 순차적으로 용접을 수행하는 것을 나타낸 개념도이고(용접 단계), 도 5와 도 6은 본 발명의 용접시스템에서 용접이 완료된 모재가 모재의 축을 기준으로 이동하며 초기 위치로 복귀하여 배출되는 것을 나타낸 개념도이고(배출 단계), 도 7은 본 발명의 용접방법을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법을 나타낸 순서도이고, 도 9는 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법에서 모재가 정회전과 역회전하며 용접이 수행되는 것을 나타낸 개념도이고, 도 10은 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법에서 용접 로봇의 용접팁이 모재의 용접선과 적정 거리와 각도로 정렬되어 용접이 수행되는 것을 나타낸 개념도이다.Hereinafter, with reference to the drawings, the welding system 100, the welding method 200, and the automated welding method 300 of the T-shaped pipe connection part of the present invention will be described. 1 is a conceptual diagram showing a welding system of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the base material moves based on the axis of the base material and the welding robot senses the welding line in the welding system of the present invention (sensing step), FIG. 3 is In the welding system of the present invention, the base material rotates about the axis of the base material and the welding robot performs welding (welding step). It is a conceptual diagram showing that welding is sequentially performed while moving along a welding line (welding step), and FIGS. 5 and 6 are the welding system of the present invention, in which the welding is completed, the base material moves based on the axis of the base material, and returns to the initial position and discharged. It is a conceptual diagram (discharge step), Figure 7 is a flow chart showing the welding method of the present invention, Figure 8 is a flow chart showing the automatic welding method of the T-pipe connection part of the present invention, Figure 9 is the T-pipe of the present invention It is a conceptual diagram showing that welding is performed while the base material rotates forward and backward in the automated welding method of the connection part, and FIG. It is a conceptual diagram showing that welding is performed by being aligned with a distance and an angle.

먼저, 본 발명의 용접시스템(100)을 설명한다. 본 발명의 용접시스템(100)은 공급 컨베이어(10), 투입 컨베이어(20), 용접지그(30), 용접 로봇(40), 배출 컨베이어(50), 이송 컨베이어(60), 가스 센서(70) 및 전자 제어 유닛(미도시)을 포함할 수 있다.First, the welding system 100 of the present invention will be described. The welding system 100 of the present invention includes a supply conveyor 10 , an input conveyor 20 , a welding jig 30 , a welding robot 40 , a discharge conveyor 50 , a transfer conveyor 60 , and a gas sensor 70 . and an electronic control unit (not shown).

공급 컨베이어(10)는 모재가 이동하는 컨베이어로서 야적장의 모재는 공급 컨베이어(10)를 따라 이동하여 투입 컨베이어(20)로 공급될 수 있다. 투입 컨베이어(20)는 공급 컨베이어(10)로부터 모재를 공급받아 용접지그(30)로 모재를 투입하는 컨베이어일 수 있다. 이 경우, 공급 컨베이어(10)와 투입 컨베이어(20)에서 모재의 이동 방향은 동일할 수 있으며, 공급 컨베이어(10)에는 복수의 모재가 배열되어 투입 컨베이어(20)를 향해 이동할 수 있으며, 투입 컨베이어(20)에는 하나의 모재만이 대기하고 있다가 용접지그(30)에서 용접공정이 마무리되면 용접지그(30)에 새로운 모재를 투입할 수 있다.The supply conveyor 10 is a conveyor on which a base material moves, and the base material of the yard may be supplied to the input conveyor 20 by moving along the supply conveyor 10 . The input conveyor 20 may be a conveyor that receives the base material from the supply conveyor 10 and puts the base material into the welding jig 30 . In this case, the movement direction of the base material in the supply conveyor 10 and the input conveyor 20 may be the same, and a plurality of base materials are arranged on the supply conveyor 10 to move toward the input conveyor 20 , and the input conveyor At 20 , only one base material is waiting, and when the welding process is completed in the welding jig 30 , a new base material may be put into the welding jig 30 .

한편, 전자 제어 유닛은 용접지그(30) 또는 용접 로봇(40) 또는 배출 컨베이어(50)에 별도로 마련된 센서로부터 용접이 완료되었다는 신호를 수신하면, 투입 컨베이어(20)를 작동시켜 새로운 모재가 용접지그(30)에 투입되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 투입 컨베이어(20)는 모재를 일방향으로 이동시키는 동시에 모재를 리프팅하여 용접지그(30)에 안정적으로 안착시킬 수 있다.On the other hand, when the electronic control unit receives a signal that welding has been completed from a sensor separately provided in the welding jig 30 or the welding robot 40 or the discharge conveyor 50, the input conveyor 20 is operated to produce a new base material in the welding jig. It can be controlled to be put into (30). In this case, the input conveyor 20 may move the base material in one direction and simultaneously lift the base material to be stably seated on the welding jig 30 .

용접지그(30)에서는 투입 컨베이어(20)로부터 모재가 하나씩 투입되며, 용접 로봇(40)에 의해 용접이 수행될 수 있다. 상세하게, 용접지그(30)에서 모재는 모재의 축 방향으로 이동하여 용접 로봇(40)에 의해 용접선이 센싱되며, 용접 로봇(40)이 모재의 용접선을 기준으로 정렬된 다음, 모재는 모재의 축을 기준으로 회전하며 용접 로봇(40)에 의해 용접될 수 있다. 즉, 모재는 모재의 축 방향으로 이동하며 용접선이 용접 로봇(40)의 센싱 범위(스캐닝 범위) 내에 들어오도록 한 다음, 용접 로봇(40)이 용접선을 감지하여 정렬되면 회전하여 용접 로봇(40)에 의해 용접될 수 있다.In the welding jig 30 , the base materials are input one by one from the input conveyor 20 , and welding may be performed by the welding robot 40 . In detail, in the welding jig 30, the base material moves in the axial direction of the base material, the welding line is sensed by the welding robot 40, and the welding robot 40 is aligned based on the welding line of the base material, and then the base material is the base material. It rotates about an axis and can be welded by the welding robot 40 . That is, the base material moves in the axial direction of the base material so that the welding line comes within the sensing range (scanning range) of the welding robot 40, and then rotates when the welding robot 40 detects the welding line and aligns the welding robot 40 can be welded by

이를 위해, 용접지그(30)는 모재를 이동 및 회전시키는 구동력을 제공하는 모재 드라이빙 유닛(31), 모재를 지지하며 이동과 회전을 가이드하는 복수의 가이드 유닛(32), 복수의 가이드 유닛(32)이 모재와 접촉하거나 접촉 해제되도록 이동시키는 구동력을 제공하는 가이드 드라이빙 유닛(미도시)을 포함할 수 있다.To this end, the welding jig 30 includes a base material driving unit 31 providing a driving force for moving and rotating the base material, a plurality of guide units 32 supporting the base material and guiding movement and rotation, and a plurality of guide units 32 ) may include a guide driving unit (not shown) that provides a driving force to move the contact or release contact with the base material.

즉, 용접지그(30)에서 모재는 복수의 가이드 유닛(32)에 의해 지지 및 가이드된 상태에서 이동과 회전을 할 수 있으며, 이동과 회전에 필요한 구동력은 모재 드라이빙 유닛(31)에 의해 제공받을 수 있다. 또한, 필요한 경우에 따라, 복수의 가이드 유닛(32)은 독립적으로 가이드 드라이빙 유닛에 의해 제어되어 모재와 접촉하거나 접촉 해제될 수 있다. 이 경우, 모재 드라이빙 유닛(31)에는 모터, 유/공압 실린더 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.That is, in the welding jig 30 , the base material can be moved and rotated in a state supported and guided by the plurality of guide units 32 , and the driving force required for movement and rotation is provided by the base material driving unit 31 . can In addition, if necessary, the plurality of guide units 32 may be independently controlled by the guide driving unit to contact or release contact with the base material. In this case, a motor, a hydraulic/pneumatic cylinder, etc. may be used for the base material driving unit 31 , but the present invention is not limited thereto.

복수의 가이드 유닛(32)은 모재의 폭 방향과 축 방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 복수의 가이드 유닛(32) 각각은 회전축을 기준으로 회전하여 모재의 이동을 가이드하는 가이드부(32-1)와, 가이드부(32-1)의 회전축의 자세가 변경되도록 가이드부(32-1)를 제어하는 자세제어부(32-2)를 포함할 수 있다.The plurality of guide units 32 may be arranged to be spaced apart from each other in the width direction and the axial direction of the base material. Each of the plurality of guide units 32 rotates on the basis of the rotation axis to guide the guide portion 32-1 for guiding the movement of the base material, and the guide portion 32-1 so that the posture of the rotation shaft of the guide portion 32-1 is changed. ) may include a posture control unit 32-2 for controlling the.

즉, 자세제어부(32-2)는 용접지그(30)에서 모재가 모재의 축 방향으로 이동할 때 가이드부(32-1)의 회전축이 모재의 축과 수직하도록 가이드부(32-1)를 제어할 수 있고, 용접지그(30)에서 모재가 모재의 축을 기준으로 회전할 때 가이드부(32-1)의 회전축이 모재의 축과 나란하도록 가이드부(32-1)를 제어할 수 있다.That is, the posture control unit 32-2 controls the guide unit 32-1 so that the rotation axis of the guide unit 32-1 is perpendicular to the axis of the base material when the base material moves in the axial direction of the base material in the welding jig 30 . In the welding jig 30 , when the base material rotates with respect to the axis of the base material, the guide part 32-1 can be controlled so that the axis of rotation of the guide part 32-1 is parallel to the axis of the base material.

본 발명의 용접시스템(100)에서 가이드부(32-1)에는 다양한 부품이 이용될 수 있으며, 일 예로, 하나의 회전축을 기준으로 회전자유도를 가지는 볼베어링이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 용접시스템(100)에서 자세제어부(32-2)에는 다양한 부품이 이용될 수 있으며, 일 예로, 턴테이블이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Various parts may be used for the guide part 32-1 in the welding system 100 of the present invention, and for example, a ball bearing having a degree of rotational freedom based on one rotational axis may be used, but is not limited thereto. . In addition, in the welding system 100 of the present invention, various parts may be used for the posture control unit 32-2, for example, a turntable may be used, but is not limited thereto.

이에 따라, 본 발명의 용접시스템(100)에서는 모재가 모재의 축 방향으로 이동할 때, 가이드부(32-1)가 가이드부(32-1)의 회전축이 모재의 축과 수직하도록 자세제어부(32-2)에 의해 가이드부(32-1)의 자세가 세팅되어 모재가 축 방향으로 이동 시 가이드부(32-1)의 회전에 의해 안정적인 동시에 저항을 최소화하며 이동할 수 있다.Accordingly, in the welding system 100 of the present invention, when the base material moves in the axial direction of the base material, the guide part 32-1 has the posture control unit 32 so that the rotation axis of the guide part 32-1 is perpendicular to the axis of the base material. The posture of the guide part 32-1 is set by -2) so that when the base material moves in the axial direction, it can be moved while being stable by the rotation of the guide part 32-1 while minimizing resistance.

또한, 본 발명의 용접시스템(100)에서는 모재가 모재의 축을 기준으로 회전할 때, 가이드부(32-1)가 가이드부(32-1)의 회전축이 모재의 축과 나란하도록 자세제어부(32-2)에 의해 가이드부(32-1)의 자세가 세팅되어 모재가 회전 시 가이드부(32-1)의 회전에 의해 안정적인 동시에 저항을 최소화하며 회전할 수 있다.In addition, in the welding system 100 of the present invention, when the base material rotates with respect to the axis of the base material, the guide part 32-1 has the posture control unit 32 so that the axis of rotation of the guide part 32-1 is parallel to the axis of the base material. The posture of the guide part 32-1 is set by -2), so that when the base material rotates, it can be rotated while being stable by rotation of the guide part 32-1 while minimizing resistance.

한편, 모재가 복수의 가이드 유닛(32)에 의해 지지되는 상태에서 모재의 축 방향으로 이동 시, 모재가 T형관(가지배관) 같이 외주면에 분기된 배관이나 소켓 등과 같이 돌출부가 존재하는 경우 돌출부가 복수의 가이드 유닛(32)에 걸려 이동이 제한될 수 있다.On the other hand, when the base material is moved in the axial direction of the base material in a state supported by the plurality of guide units 32, when the base material has a protrusion such as a branched pipe or socket on the outer circumferential surface such as a T-shaped pipe (branch pipe), the protrusion is Movement may be restricted by being caught by the plurality of guide units 32 .

이를 방지하기 위해, 본 발명의 용접시스템(100)에서는 가이드 드라이빙 유닛(미도시)에 의해, 상황에 따라 복수의 가이드 유닛(32) 각각이 독립적으로 모재와 접촉하거나 접촉 해제(돌출부와 가이드 유닛이 이격되어 모재의 축 방향 이동이 가능)되도록 제어(모재와 가까워지거나 멀어지도록 슬라이딩 이동; 복수의 가이드 유닛에 의해 구동력을 제공)될 수 있다.In order to prevent this, in the welding system 100 of the present invention, each of the plurality of guide units 32 independently comes into contact with the base material or releases the contact (the protrusion and the guide unit are It can be controlled to be spaced apart so that the axial movement of the base material is possible (sliding movement closer to or away from the base material; driving force is provided by a plurality of guide units).

용접 로봇(40)은 용접지그(30)에 위치한 모재를 용접할 수 있다. 이를 위해, 용접 로봇(40)은 용접을 수행하는 용접팁(41)과, 용접팁(41)을 구동시키는 로봇암(42)과, 로봇암(42)을 이동시키는 레일(43)과, 모재의 용접선을 센싱하는 마킹 센서(44)와, 모재의 용접부를 센싱하는 용접 센서(45)를 포함할 수 있다.The welding robot 40 may weld the base material located on the welding jig 30 . To this end, the welding robot 40 includes a welding tip 41 for performing welding, a robot arm 42 for driving the welding tip 41, a rail 43 for moving the robot arm 42, and a base material. It may include a marking sensor 44 for sensing the welding line of the welding sensor 45 for sensing the welding portion of the base material.

이에 따라, 용접 로봇(40)은 마킹 센서(44)에 의해 모재의 용접선을 센싱한 다음, 모재의 용접선과 로봇암(42)이 정렬되도록 레일(43)을 따라 로봇암(42)이 이동하고 모재의 용접선과 용접팁(41)이 정렬되도록 로봇암(42)에 의해 용접팁(41)이 구동한 다음, 모재의 용접선을 따라 용접을 수행할 수 있다.Accordingly, the welding robot 40 senses the welding line of the base material by the marking sensor 44, and then the robot arm 42 moves along the rail 43 so that the welding line of the base material and the robot arm 42 are aligned. After the welding tip 41 is driven by the robot arm 42 so that the welding line of the base material and the welding tip 41 are aligned, welding may be performed along the welding line of the base material.

자세하게, 용접 로봇(40)은 모재가 용접지그(30)에서 모재의 축 방향으로 이동하는 동안 마킹 센서(44)가 모재를 스캐닝하고, 마킹 센서(44)가 모재에 위치한 용접선을 센싱하는 경우 모재의 축 방향 이동이 정지될 수 있다. 그 다음, 용접 로봇(40)은 로봇암(42)이 레일(43)을 따라 모재의 축 방향과 나란한 방향으로 이동하여 모재의 용접선과 정렬될 수 있다. 그 다음, 용접 로봇(40)은 로봇암(42)을 작동하여 용접팁(41)이 모재의 용접선과 정렬되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 로봇암(42)은 다축 직선이동과 회동이 가능하며, 이에 따라, 용접팁(41)은 모재의 용접선에 적정 거리와 자세로 정렬될 수 있다. 마지막으로, 모재가 용접지그(30)에서 모재의 축을 기준으로 회전하면 용접 로봇(40)은 용접팁(41)이 모재의 용접선을 따라 용접을 수행하여 모재의 둘레를 따라 용접부가 형성될 수 있다. 이와 동시에, 용접 로봇(40)의 용접 센서(45)는 모재의 용접부를 센싱하여 이의 위치 좌표를 분석하고 용접선의 위치 좌표와 대비하여 용접이 기설정된 조건에 따라 정밀하게 수행되는지 판단할 수 있다.In detail, in the welding robot 40, the marking sensor 44 scans the base material while the base material moves in the axial direction of the base material in the welding jig 30, and the marking sensor 44 senses the welding line located on the base material. The axial movement of can be stopped. Then, the welding robot 40 can be aligned with the welding line of the base material by moving the robot arm 42 in a direction parallel to the axial direction of the base material along the rail 43 . Then, the welding robot 40 may operate the robot arm 42 to control the welding tip 41 to be aligned with the welding line of the base material. In this case, the robot arm 42 is capable of multi-axis linear movement and rotation, and accordingly, the welding tip 41 may be aligned with the welding line of the base material at an appropriate distance and posture. Finally, when the base material rotates on the basis of the axis of the base material in the welding jig 30, the welding robot 40 performs welding with the welding tip 41 along the welding line of the base material to form a welded portion along the circumference of the base material. . At the same time, the welding sensor 45 of the welding robot 40 senses the welding part of the base material, analyzes the position coordinates thereof, and compares the position coordinates with the position coordinates of the welding line to determine whether welding is precisely performed according to a preset condition.

배출 컨베이어(50)는 용접지그(30)에서 용접이 완료된 모재가 배출되어 이동하는 컨베이어일 수 있으며, 이송 컨베이어(60)는 배출 컨베이어(50)로부터 배출된 모재가 창고로 이송되는 컨베이어일 수 있다.The discharge conveyor 50 may be a conveyor in which the base material that has been welded is discharged from the welding jig 30 and moves, and the transfer conveyor 60 may be a conveyor in which the base material discharged from the discharge conveyor 50 is transferred to the warehouse. .

가스 센서(70)는 가스용접 시 공급 컨베이어(10) 또는 투입 컨베이어(20) 중 적어도 하나에 배치되어 내부에 퍼지가스가 충진되어 캡핑된 모재의 퍼지가스(일 예로, 질소 등)의 양을 측정할 수 있다. 가스 센서(70)는 센싱결과 모재의 내부에 충진된 퍼지가스의 양이 기설정된 범위에 속하지 않는 경우, 관리자 단말기로 경고 신호를 발생시키고 공급 컨베이어(10) 또는 투입 컨베이어(20)의 작동이 중단될 수 있다.The gas sensor 70 is disposed on at least one of the supply conveyor 10 or the input conveyor 20 during gas welding to measure the amount of the purge gas (eg, nitrogen, etc.) of the capped base material with the purge gas filled therein. can do. As a result of the sensing, the gas sensor 70 generates a warning signal to the manager terminal and stops the operation of the supply conveyor 10 or the input conveyor 20 when the amount of purge gas filled in the base material does not fall within a preset range. can be

전자 제어 유닛(미도시)은 신호를 수신하고 이에 따라 본 발명의 용접시스템(100)의 다양한 구성 요소를 전자적으로 제어하는 유닛일 수 있으며, 상세한 설명은 후술하도록 한다.The electronic control unit (not shown) may be a unit that receives a signal and electronically controls various components of the welding system 100 of the present invention according to the signal, and a detailed description will be provided later.

이하, 본 발명의 용접방법(200)을 설명한다. 본 발명의 용접방법(200)은 관 형태의 모재(한 쌍의 관 형태의 모재의 연결부분 등)의 외주연을 따라 용접을 수행하는 것에 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the welding method 200 of the present invention will be described. The welding method 200 of the present invention may be used to perform welding along the outer periphery of a tubular base material (such as a connection portion of a pair of tubular base materials), but is not limited thereto.

본 발명의 용접방법(200)은 가스 센서(70)에서 모재의 내부의 퍼지가스의 양을 측정하여 기준 범위 이내인지 확인하는 퍼지가스 센싱 단계(210); 공급 컨베이어(10)와 투입 컨베이어(20)가 모재를 용접지그(30)에 투입하는 투입 단계(220); 용접지그(30)가 모재를 모재의 축 방향으로 이동시키며 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)가 모재의 용접선을 센싱하는 용접선 센싱 단계(230); 용접 로봇(40)의 로봇암(42)이 모재의 용접선을 기준으로 이동하고 용접 로봇(40)의 용접팁(41)을 구동시켜, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)이 모재의 용접선과 정렬되는 정렬 단계(240); 용접지그(30)가 모재를 회전시키며 용접 로봇(40)이 용접을 수행하는 용접 단계(250); 배출 컨베이어(50)와 이송 컨베이어(60)가 용접이 완료된 모재를 창고로 이송시키는 배출 단계(260);를 포함할 수 있다.The welding method 200 of the present invention includes a purge gas sensing step 210 of measuring the amount of purge gas inside the base material in the gas sensor 70 and checking whether it is within a reference range; An input step 220 in which the supply conveyor 10 and the input conveyor 20 put the base material into the welding jig 30; A welding line sensing step 230 in which the welding jig 30 moves the base material in the axial direction of the base material and the marking sensor 44 of the welding robot 40 senses the weld line of the base material; The robot arm 42 of the welding robot 40 moves based on the welding line of the base material and drives the welding tip 41 of the welding robot 40, so that the welding tip 41 of the welding robot 40 is the welding line of the base material. an alignment step 240 that is aligned with; A welding step 250 in which the welding jig 30 rotates the base material and the welding robot 40 performs welding; It may include; a discharge step 260 of transferring the discharging conveyor 50 and the conveying conveyor 60 to the warehouse for the welding-completed base material.

가스 센서(70)에서 모재의 내부의 퍼지가스의 양을 측정하여 기준 범위 이내인지 확인하는 퍼지가스 센싱 단계(210) 는 가스용접의 경우 모재 내부의 퍼지가스의 양이 설계조건에 맞는지 판단하는 단계일 수 있다. 가스 센서(70)는 모재의 내부의 퍼지가스의 양이 기준 범위를 벗어나면 전자 제어 유닛(미도시)에 이상 신호를 송신할 수 있으며, 전자 제어 유닛은 이에 따라 공급 컨베이어(10)와 투입 컨베이어(20)가 중단되도록 제어할 수 있다. In the gas sensor 70, the purge gas sensing step 210 of measuring the amount of the purge gas inside the base material and checking whether it is within the reference range is a step of determining whether the amount of the purge gas inside the base material meets the design conditions in the case of gas welding can be The gas sensor 70 may transmit an abnormal signal to the electronic control unit (not shown) when the amount of the purge gas inside the base material is out of the reference range, and the electronic control unit accordingly the supply conveyor 10 and the input conveyor (20) can be controlled to stop.

공급 컨베이어(10)와 투입 컨베이어(20)가 모재를 용접지그(30)에 투입하는 투입 단계(220) 는 모재가 공급 컨베이어(10)와 투입 컨베이어(20)를 따라 이동하여 용접지그(30)에 투입되는 단계일 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 용접지그(30) 또는 용접 로봇(40) 중 적어도 하나로부터 용접 완료 신호를 수신하고 현재 용접지그(30)에 선행 모재가 없다는 것을 확인한 다음 공급 컨베이어(10)와 투입 컨베이어(20)를 작동시켜 비어있는 용접지그(30)에 새로운 모재를 투입할 수 있다. 이 경우, 투입 컨베이어(20)는 평상 시 하강 상태에 있다가 선행 모재의 용접이 완료되면 리프트된 다음 새로운 모재를 이동시켜 용접지그(30)로 투입할 수 있다. In the input step 220 in which the supply conveyor 10 and the input conveyor 20 put the base material into the welding jig 30, the base material moves along the supply conveyor 10 and the input conveyor 20 to the welding jig 30 It may be a step that is put into To this end, the electronic control unit receives a welding completion signal from at least one of the welding jig 30 or the welding robot 40 , and confirms that there is no preceding base material in the current welding jig 30 , then the supply conveyor 10 and the input conveyor By operating (20), it is possible to put a new base material into the empty welding jig (30). In this case, the input conveyor 20 is normally in a descending state, and when the welding of the preceding base material is completed, it is lifted, and then a new base material is moved to be put into the welding jig 30 .

용접지그(30)가 모재를 모재의 축 방향으로 이동시키며 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)가 모재의 용접선을 센싱하는 용접선 센싱 단계(230) 는 모재의 용접선이 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)의 센싱 범위 내에 위치하도록 용접지그(30)가 모재를 모재의 축 방향으로 이동시키는 단계일 수 있다. The welding jig 30 moves the base material in the axial direction of the base material, and the welding line sensing step 230 in which the marking sensor 44 of the welding robot 40 senses the weld line of the base material is the welding line of the base material. The welding jig 30 may be a step of moving the base material in the axial direction of the base material so as to be located within the sensing range of the marking sensor 44 .

용접선 센싱 단계(230)에서는 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)은 용접지그(30)의 가이드 드라이빙 유닛(미도시)에 의해 일부는 모재와 접촉하고 나머지는 모재와 접촉 해제될 수 있다. 이는 모재가 T형관과 같은 가지배관인 경우 분기관이나 소켓 등이 모재의 축 방향 이동 시 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)에 걸려 이동이 차단되는 것을 방지하기 위함이다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 기설정된 조건에 의해 가이드 드라이빙 유닛을 제어하여 복수의 가이드 유닛(32) 중 일부를 모재와 접촉 해제시킬 수도 있으며, 별도의 센서(분기관이나 소켓을 센싱)에 의해 센싱 정보를 수신하고 이를 처리하여 가이드 드라이빙 유닛을 제어함으로써 복수의 가이드 유닛(32) 중 모재의 이동 시 분기관이나 소켓이 걸릴 우려가 있는 일부를 모재와 접촉 해제시킬 수 있다. 이 경우, 모재는 복수의 가이드 유닛(32) 중 모재와 접촉하는 나머지에 의해 지지 및 가이드되어 이동할 수 있다.In the welding line sensing step 230, the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 are partially in contact with the base material by the guide driving unit (not shown) of the welding jig 30, and the rest can be released from contact with the base material. have. This is to prevent a branch pipe or a socket from being caught by the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 and blocking movement when the base material is a branch pipe such as a T-shaped pipe when the base material moves in the axial direction. To this end, the electronic control unit may control the guide driving unit according to a preset condition to release some of the plurality of guide units 32 from contact with the base material, and is sensed by a separate sensor (sensing a branch pipe or a socket). By receiving the information and processing it to control the guide driving unit, it is possible to release some of the plurality of guide units 32 that are likely to be caught in branch pipes or sockets when the base material is moved from contact with the base material. In this case, the base material may be supported and guided by the rest of the plurality of guide units 32 in contact with the base material to move.

또한, 용접선 센싱 단계(230)에서는 용접지그(30)의 모재 드라이빙 유닛(31)은 모재가 모재의 축 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하고, 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축은 모재의 축과 수직하게 배열될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 먼저 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 자세제어부(32-2)에 제어신호를 송신하여 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축이 모재의 축과 수직하게 배열되도록 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 가이드부(32-1)의 자세를 제어할 수 있으며, 그 다음, 모재 드라이빙 유닛(31)에 제어신호를 송신하여 모재가 모재의 축 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 모재는 이동방향으로 회전하는 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)에 의해 안정적으로 지지되며 슬라이딩 이동할 수 있다.In addition, in the welding line sensing step 230 , the base material driving unit 31 of the welding jig 30 provides a driving force so that the base material moves in the axial direction of the base material, and a plurality of guide units 32 of the welding jig 30 . The rotation axis may be arranged perpendicular to the axis of the base material. To this end, the electronic control unit first transmits a control signal to the posture control unit 32-2 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 to rotate the axis of rotation of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 . The posture of the guide portion 32-1 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 can be controlled so as to be vertically aligned with the axis of the base material, and then, a control signal to the base material driving unit 31 can be transmitted to control the base material to move in the axial direction of the base material. Accordingly, the base material is stably supported by the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 rotating in the moving direction and can slide.

한편, 용접 로봇(40)은 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)로 모재를 스캐닝할 수 있으며, 모재가 이동하다가 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)의 센싱 범위(스캐닝 범위)에 모재의 용접선이 감지되면 다음 단계인 정렬 단계(240)가 진행될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)의 모재의 용접선 감지 신호를 수신하고 이를 처리하여 용접지그(30)의 모재 드라이빙 유닛(31)의 작동을 중지시킬 수 있다.On the other hand, the welding robot 40 can scan the base material with the marking sensor 44 of the welding robot 40, and while the base material is moving, it is in the sensing range (scanning range) of the marking sensor 44 of the welding robot 40. When the welding line of the base material is detected, the next step, the alignment step 240 may be performed. To this end, the electronic control unit may receive the welding line detection signal of the base material of the marking sensor 44 of the welding robot 40 and process it to stop the operation of the base material driving unit 31 of the welding jig 30 .

용접 로봇(40)의 로봇암(42)이 모재의 용접선을 기준으로 이동하고 용접 로봇(40)의 용접팁(41)을 구동시켜, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)이 모재의 용접선과 정렬되는 정렬 단계(240) 는 용접개시 전 용접 로봇(40)이 모재의 용접선을 기준으로 정렬하는 단계일 수 있다. The robot arm 42 of the welding robot 40 moves based on the welding line of the base material and drives the welding tip 41 of the welding robot 40, so that the welding tip 41 of the welding robot 40 is the welding line of the base material. The aligning step 240 may be a step in which the welding robot 40 aligns the welding line of the base material before starting welding.

정렬 단계(240)에서는 먼저, 용접 로봇(40)의 로봇암(42)은 용접 로봇(40)의 레일(43)을 따라 모재의 축 방향과 나란한 방향으로 이동하여 모재의 용접선을 기준으로 정렬될 수 있고, 그 다음, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)은 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 의해 구동하여 모재의 용접선을 기준으로 정렬될 수 있다. 즉, 용접 로봇(40)이 모재의 용접선을 센싱하면 거시적으로 용접 로봇(40)의 로봇암(42)이 모재의 용접선을 향하여 이동한 다음 미시적으로 용접 로봇(40)의 용접팁(31)의 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 의해 정밀하게 구동하여 용접이 개시되는 것을 준비할 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 모재의 용접선의 위치 좌표를 처리하여 용접 로봇(40)의 레일(43)에 제어신호를 송신함으로써, 용접 로봇(40)의 로봇암(42)이 용접 로봇(40)의 레일(43)을 따라 용접선과 근접한 위치로 이동하도록 제어할 수 있다. 그 다음, 전자 제어 유닛은 모재의 용접선의 위치 좌표를 기반으로 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 제어신호를 송신함으로써, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)의 자세와 모재와의 거리가 기설정된 자세와 거리를 가지도록 용접 로봇(40)의 용접팁(41)을 제어할 수 있다.In the alignment step 240 , first, the robot arm 42 of the welding robot 40 moves in a direction parallel to the axial direction of the base material along the rail 43 of the welding robot 40 to be aligned based on the welding line of the base material. Then, the welding tip 41 of the welding robot 40 may be driven by the robot arm 42 of the welding robot 40 to be aligned based on the welding line of the base material. That is, when the welding robot 40 senses the welding line of the base material, the robot arm 42 of the welding robot 40 macroscopically moves toward the welding line of the base material and then microscopically of the welding tip 31 of the welding robot 40. It can be precisely driven by the robot arm 42 of the welding robot 40 to prepare to start welding. To this end, the electronic control unit processes the position coordinates of the welding line of the base material and transmits a control signal to the rail 43 of the welding robot 40, so that the robot arm 42 of the welding robot 40 is moved to the welding robot 40 . It can be controlled to move to a position close to the welding line along the rail 43 of the Then, the electronic control unit transmits a control signal to the robot arm 42 of the welding robot 40 based on the positional coordinates of the welding line of the base material, whereby the posture of the welding tip 41 of the welding robot 40 and the base material The welding tip 41 of the welding robot 40 can be controlled so that the distance of the welding robot 40 has a predetermined posture and distance.

용접지그(30)가 모재를 회전시키며 용접 로봇(40)이 용접을 수행하는 용접 단계(250) 는 용접 로봇(40)의 용접팁(41)이 모재의 용접선에 정렬된 상태를 유지하며 모재가 회전하여 용접이 진행되는 단계일 수 있다. In the welding step 250 in which the welding jig 30 rotates the base material and the welding robot 40 performs welding , the welding tip 41 of the welding robot 40 maintains a state aligned with the welding line of the base material, and the base material is It may be a step in which welding is performed by rotating.

용접 단계(250)에서는 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)은 용접지그(30)의 가이드 드라이빙 유닛(미도시)에 의해 전부 모재와 접촉할 수 있다. 즉, 모재의 축 방향 이동이 완료된 다음 모재를 안정적으로 회전시키기 위해 복수의 가이드 유닛(32)이 모두 모재와 접촉할 수 있다. 다만, 본 발명의 용접방법(200)이 이에 한정되는 것은 아니고 경우에 따라 모재의 분기관이나 소켓이 회전 시 복수의 가이드 유닛(32) 중 일부에 걸리는 경우 이를 제외한 나머지만 모재와 접촉할 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 기설정된 조건에 의해 가이드 드라이빙 유닛을 제어하여 복수의 가이드 유닛(32) 전부를 모재와 접촉시키거나 복수의 가이드 유닛(32) 중 일부를 모재와 접촉시킬 수 있으며, 별도의 센서(분기관이나 소켓을 센싱)에 의해 센싱 정보를 수신하고 이를 처리하여 가이드 드라이빙 유닛을 제어함으로써 복수의 가이드 유닛(32) 중 모재의 회전 시 분기관이나 소켓이 걸릴 우려가 있는 일부를 제외하고 나머지를 모재와 접촉시킬 수 있다. 이 경우, 모재는 복수의 가이드 유닛(32) 전부 또는 일부에 의해 지지 및 가이드되어 회전할 수 있다. 한편, 상술한 과정은 정렬 단계(240)에서 수행될 수도 있다.In the welding step 250 , all of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 may be in contact with the base material by a guide driving unit (not shown) of the welding jig 30 . That is, in order to stably rotate the base material after the axial movement of the base material is completed, all of the plurality of guide units 32 may contact the base material. However, the welding method 200 of the present invention is not limited thereto, and in some cases, when the branch pipe or socket of the base material is caught in some of the plurality of guide units 32 during rotation, only the rest except for this may be in contact with the base material. . To this end, the electronic control unit may control the guide driving unit according to a preset condition to bring all of the plurality of guide units 32 into contact with the base material or to bring some of the plurality of guide units 32 into contact with the base material, and separately Receives sensing information by the sensor (sensing the branch pipe or socket) and processes it to control the guide driving unit. and the rest can be brought into contact with the base material. In this case, the base material may be rotated by being supported and guided by all or part of the plurality of guide units 32 . Meanwhile, the above-described process may be performed in the alignment step 240 .

또한, 용접 단계(250)에서는 용접지그(30)의 모재 드라이빙 유닛(31)은 모재가 모재의 축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하고, 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축은 모재의 축과 나란하게 배열될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 먼저 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 자세제어부(32-2)에 제어신호를 송신하여 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축이 모재의 축과 나란하게 배열되도록 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 가이드부(32-1)의 자세를 제어할 수 있으며, 그 다음, 모재 드라이빙 유닛(31)에 제어신호를 송신하여 모재가 모재의 축을 기준으로 회전하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 모재는 회전 방향으로 회전하는 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)에 의해 안정적으로 지지되며 회전할 수 있다.In addition, in the welding step 250 , the base material driving unit 31 of the welding jig 30 provides a driving force so that the base material rotates based on the axis of the base material, and the rotation axis of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 . may be arranged parallel to the axis of the base material. To this end, the electronic control unit first transmits a control signal to the posture control unit 32-2 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 to rotate the axis of rotation of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 . The posture of the guide portion 32-1 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 can be controlled so as to be arranged in parallel with the axis of the base material, and then, a control signal to the base material driving unit 31 can be transmitted to control the base material to rotate about the axis of the base material. Accordingly, the base material can be stably supported and rotated by the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 rotating in the rotational direction.

또한, 용접 단계(250)에서는 용접 로봇(40)의 용접팁(41)은 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 의해 구동하여 모재가 회전하는 동안 모재의 용접선과 일정 각도와 일정 거리로 유지될 수 있도록 자세와 위치가 제어될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 모재의 용접선의 위치 좌표를 처리하여 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 제어신호를 송신함으로써, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)의 위치와 자세가 모재의 용접선에 대해서 적정 각도와 적정 거리가 되도록 제어할 수 있다(용접 품질 향상).In addition, in the welding step 250, the welding tip 41 of the welding robot 40 is driven by the robot arm 42 of the welding robot 40 to rotate at a predetermined angle and a predetermined distance from the welding line of the base material while the base material rotates. Posture and position can be controlled to be maintained. To this end, the electronic control unit processes the position coordinates of the welding line of the base material and transmits a control signal to the robot arm 42 of the welding robot 40, so that the position and posture of the welding tip 41 of the welding robot 40 are It can be controlled to be an appropriate angle and an appropriate distance to the welding line of the base material (improving welding quality).

또한, 용접 단계(250)에서는 용접 로봇(40)의 용접 센서(45)가 모재의 용접부(실제 용접이 수행된 부분)이 모재의 용접선을 따라 형성되는지 검사하고, 모재의 용접부가 모재의 용접선과 정렬되지 않는 경우 정렬 단계(240)로 돌아가 다시 정렬이 수행될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)와 용접 센서(45)로부터 모재의 용접선의 위치 좌표와 모재의 용접부의 위치 좌표에 대한 신호를 수신하여 일치되지 않는 경우, 용접지그(30)의 모재 드라이빙 유닛(31)에 제어신호를 송신하여 정지시키고 다시 용접 로봇(40)과 모재의 용접선을 정렬시킬 수 있다.In addition, in the welding step 250, the welding sensor 45 of the welding robot 40 inspects whether the welding part (part where actual welding is performed) of the base material is formed along the welding line of the base material, and the welding part of the base material and the welding line of the base material If it is not aligned, it may return to the alignment step 240 and alignment may be performed again. To this end, the electronic control unit receives signals for the position coordinates of the welding line of the base material and the position coordinates of the welding part of the base material from the marking sensor 44 and the welding sensor 45 of the welding robot 40. It is possible to stop by transmitting a control signal to the base material driving unit 31 of the jig 30 and align the welding robot 40 with the base material welding line again.

나아가 모재의 용접선이 복수 개의 경우 용접 로봇(40)은 전자 제어 유닛(미도시)에 기설정된 프로그램에 따라 하나의 모재의 용접선에 대한 용접이 끝난 후 다음 용접선으로 용접 로봇(40)의 레일(43)을 따라 모재의 축 방향과 나란한 방향으로 이동하여 다시 모재의 다음 용접선을 기준으로 정렬될 수 있고 상술한 과정을 반복하며 용접을 수행한 다음 그 다음 용접선으로 이동하여 계속적으로 용접을 수행할 수 있다.Furthermore, in the case of a plurality of welding lines of the base material, the welding robot 40 performs welding of one base material to the welding line according to a program preset in the electronic control unit (not shown) and then uses the next welding line to the rail 43 of the welding robot 40. ) along the axial direction of the base material and aligned again based on the next weld line of the base material. .

배출 컨베이어(50)와 이송 컨베이어(60)가 용접이 완료된 모재를 창고로 이송시키는 배출 단계(260) 는 용접이 완료된 모재가 배출 컨베이어(50)와 이송 컨베이어(60)를 따라 이동하여 창고로 이송되는 단계일 수 있다. In the discharge step 260, in which the discharge conveyor 50 and the transfer conveyor 60 transfer the welded base material to the warehouse, the welded base material moves along the discharge conveyor 50 and the transfer conveyor 60 and is transferred to the warehouse. It may be a step

이를 위해, 용접이 완료된 모재가 배출 컨베이어(50)로 배출되기 위해서는 선행적으로 모재가 다시 초기 위치로 복귀해야 하는데, 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)은 용접지그(30)의 가이드 드라이빙 유닛(미도시)에 의해 일부는 모재와 접촉하고 나머지는 모재와 접촉 해제될 수 있다. 이는 모재가 T형관과 같은 가지배관인 경우 분기관이나 소켓 등이 모재의 축 방향 이동 시 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)에 걸려 이동이 차단되는 것을 방지하기 위함이다. 이 경우, 전자 제어 유닛은 기설정된 조건에 의해 가이드 드라이빙 유닛을 제어하여 복수의 가이드 유닛(32) 중 일부를 모재와 접촉 해제시킬 수도 있으며, 별도의 센서(분기관이나 소켓을 센싱)에 의해 센싱 정보를 수신하고 이를 처리하여 가이드 드라이빙 유닛을 제어함으로써 복수의 가이드 유닛(32) 중 모재의 이동 시 분기관이나 소켓이 걸릴 우려가 있는 일부를 모재와 접촉 해제시킬 수 있다. 한편, 모재는 복수의 가이드 유닛(32) 중 모재와 접촉하는 나머지에 의해 지지 및 가이드되어 이동할 수 있다.To this end, in order for the welding-completed base material to be discharged to the discharge conveyor 50, the base material must be returned to the initial position in advance, and the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 are A part of the guide driving unit (not shown) may be in contact with the base material and the rest may be released from contact with the base material. This is to prevent a branch pipe or a socket from being caught by the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 and blocking movement when the base material is a branch pipe such as a T-shaped pipe when the base material moves in the axial direction. In this case, the electronic control unit may control the guide driving unit according to a preset condition to release some of the plurality of guide units 32 from contact with the base material, and is sensed by a separate sensor (sensing a branch pipe or a socket). By receiving the information and processing it to control the guide driving unit, it is possible to release some of the plurality of guide units 32 that are likely to be caught in branch pipes or sockets when the base material is moved from contact with the base material. On the other hand, the base material may be supported and guided by the rest of the plurality of guide units 32 in contact with the base material to move.

또한, 용접지그(30)의 모재 드라이빙 유닛(31)은 모재가 모재의 축 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하고, 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축은 모재의 축과 수직하게 배열될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 먼저 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 자세제어부(32-2)에 제어신호를 송신하여 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축이 모재의 축과 수직하게 배열되도록 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 가이드부(32-1)의 자세를 제어할 수 있으며, 그 다음, 모재 드라이빙 유닛(31)에 제어신호를 송신하여 모재가 모재의 축 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 모재는 이동방향으로 회전하는 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)에 의해 안정적으로 지지되며 슬라이딩 이동하여 초기 위치로 복귀할 수 있다.In addition, the base material driving unit 31 of the welding jig 30 provides a driving force to move the base material in the axial direction of the base material, and the rotation axis of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 is perpendicular to the axis of the base material can be arranged neatly. To this end, the electronic control unit first transmits a control signal to the posture control unit 32-2 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 to rotate the axis of rotation of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 . The posture of the guide portion 32-1 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 can be controlled so as to be vertically aligned with the axis of the base material, and then, a control signal to the base material driving unit 31 can be transmitted to control the base material to move in the axial direction of the base material. Accordingly, the base material is stably supported by the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 rotating in the moving direction, and can be returned to the initial position by sliding.

그 다음, 전자 제어 유닛은 용접지그(30) 또는 용접 로봇(40) 중 적어도 하나로부터 용접 완료 신호를 수신하고 배출 컨베이어(50)와 이송 컨베이어(60)를 작동시켜 용접이 완료된 모재를 이송시킬 수 있다. 이 경우, 배출 컨베이어(50)는 평상 시 하강 상태에 있다가 모재의 용접이 완료되면 리프트된 다음 용접이 완료된 모재를 이동시켜 창고로 이송시킬 수 있다.Then, the electronic control unit receives the welding completion signal from at least one of the welding jig 30 or the welding robot 40, and operates the discharge conveyor 50 and the transfer conveyor 60 to transfer the welded base material. have. In this case, the discharge conveyor 50 is normally in a descending state, and when the welding of the base material is completed, it is lifted, and then the base material on which the welding is completed can be moved and transferred to the warehouse.

이하, 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)을 설명한다. 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)은 메인관과 수직하게 분기관이 형성되어 있는 T형관 형태의 모재에서 메인관과 분기관의 연결부분의 자동화 용접방법에 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the automated welding method 300 of the T-shaped pipe connection part of the present invention will be described. The automatic welding method 300 of the T-shaped pipe connection part of the present invention can be used for the automated welding method of the connection part of the main pipe and the branch pipe in the T-shaped base material in which the branch pipe is formed perpendicular to the main pipe, However, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)은 용접 로봇(40)의 용접팁(41)이 모재와 정렬되는 정렬 단계(310); 용접지그(30)가 모재를 정회전시키고 역회전시키며 용접 로봇(40)이 용접을 수행하는 용접 단계(320);를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)에서는 정렬 단계(310)와 용접 단계(320)를 제외하고 전술한 본 발명의 용접시스템(100)과 본 발명의 용접방법(200)의 기술적 특징이 준용될 수 있다.The automatic welding method 300 of the T-shaped pipe connection part of the present invention includes an alignment step 310 in which the welding tip 41 of the welding robot 40 is aligned with the base material; The welding jig 30 rotates the base material forward and reversely, and the welding robot 40 performs welding in a welding step 320; may include. On the other hand, in the automated welding method 300 of the T-shaped pipe connection part of the present invention, except for the alignment step 310 and the welding step 320, the welding system 100 of the present invention and the welding method 200 of the present invention are described above. The technical characteristics of can be applied mutatis mutandis.

용접 로봇(40)의 용접팁(41)이 모재와 정렬되는 정렬 단계(310) 는 용접개시 전 용접 로봇(40)이 모재의 용접선을 기준으로 정렬하는 단계일 수 있다. 이 경우, 모재의 용접선은 메인관과 분기관의 연결부분에 형성될 수 있다. The alignment step 310 in which the welding tip 41 of the welding robot 40 is aligned with the base material may be a step in which the welding robot 40 aligns the welding line of the base material before starting welding. In this case, the weld line of the base material may be formed in the connection portion of the main pipe and the branch pipe.

정렬 단계(310)에서는 먼저, 용접 로봇(40)의 로봇암(42)은 용접 로봇(40)의 레일(43)을 따라 모재의 축 방향과 나란한 방향으로 이동하여 모재의 용접선을 기준으로 정렬될 수 있고, 그 다음, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)은 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 의해 구동하여 모재의 용접선을 기준으로 정렬될 수 있다. 즉, 용접 로봇(40)이 모재의 용접선을 센싱하면 거시적으로 용접 로봇(40)의 로봇암(42)이 모재의 용접선을 향하여 이동한 다음 미시적으로 용접 로봇(40)의 용접팁(31)의 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 의해 정밀하게 구동하여 용접이 개시되는 것을 준비할 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 모재의 용접선의 위치 좌표를 처리하여 용접 로봇(40)의 레일(43)에 제어신호를 송신함으로써, 용접 로봇(40)의 로봇암(42)이 용접 로봇(40)의 레일(43)을 따라 용접선과 근접한 위치로 이동하도록 제어할 수 있다. 그 다음, 전자 제어 유닛은 모재의 용접선의 위치 좌표를 기반으로 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 제어신호를 송신함으로써, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)의 자세와 모재와의 거리가 기설정된 자세와 거리를 가지도록 용접 로봇(40)의 용접팁(41)을 제어할 수 있다.In the alignment step 310, first, the robot arm 42 of the welding robot 40 moves in a direction parallel to the axial direction of the base material along the rail 43 of the welding robot 40 to be aligned based on the welding line of the base material. Then, the welding tip 41 of the welding robot 40 may be driven by the robot arm 42 of the welding robot 40 to be aligned based on the welding line of the base material. That is, when the welding robot 40 senses the welding line of the base material, the robot arm 42 of the welding robot 40 macroscopically moves toward the welding line of the base material and then microscopically of the welding tip 31 of the welding robot 40. It can be precisely driven by the robot arm 42 of the welding robot 40 to prepare to start welding. To this end, the electronic control unit processes the position coordinates of the welding line of the base material and transmits a control signal to the rail 43 of the welding robot 40, so that the robot arm 42 of the welding robot 40 is moved to the welding robot 40 . It can be controlled to move to a position close to the welding line along the rail 43 of the Then, the electronic control unit transmits a control signal to the robot arm 42 of the welding robot 40 based on the positional coordinates of the welding line of the base material, whereby the posture of the welding tip 41 of the welding robot 40 and the base material The welding tip 41 of the welding robot 40 can be controlled so that the distance of the welding robot 40 has a predetermined posture and distance.

용접지그(30)가 모재를 정회전시키고 역회전시키며 용접 로봇(40)이 용접을 수행하는 용접 단계(320) 는 용접 로봇(40)의 용접팁(41)이 모재의 용접선에 정렬된 상태를 유지하며 모재가 회전하여 용접이 진행되는 단계일 수 있다. In the welding step 320 in which the welding jig 30 rotates the base material forward and reverse, and the welding robot 40 performs welding , the welding tip 41 of the welding robot 40 is aligned with the welding line of the base material. It may be a step in which the welding proceeds by rotating the base material while maintaining it.

용접 단계(320)에서는 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)은 용접지그(30)의 가이드 드라이빙 유닛에 의해 전부 모재와 접촉할 수 있다. 즉, 모재의 축 방향 이동이 완료된 다음 모재를 안정적으로 회전시키기 위해 복수의 가이드 유닛(32)이 모두 모재와 접촉할 수 있다. 다만, 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)이 이에 한정되는 것은 아니고 모재의 분기관이나 소켓이 회전 시 복수의 가이드 유닛(32) 중 일부에 걸리는 경우 이를 제외한 나머지만 모재와 접촉할 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 기설정된 조건에 의해 가이드 드라이빙 유닛을 제어하여 복수의 가이드 유닛(32) 전부를 모재와 접촉시키거나 복수의 가이드 유닛(32) 중 일부를 모재와 접촉시킬 수 있으며, 별도의 센서(분기관이나 소켓을 센싱)에 의해 센싱 정보를 수신하고 이를 처리하여 가이드 드라이빙 유닛을 제어함으로써 복수의 가이드 유닛(32) 중 모재의 회전 시 분기관이나 소켓이 걸릴 우려가 있는 일부를 제외하고 나머지를 모재와 접촉시킬 수 있다. 이 경우, 모재는 복수의 가이드 유닛(32) 전부 또는 일부에 의해 지지 및 가이드되어 회전할 수 있다. 한편, 상술한 과정은 정렬 단계(310)에서 수행될 수도 있다.In the welding step 320 , all of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 may be in contact with the base material by the guide driving unit of the welding jig 30 . That is, in order to stably rotate the base material after the axial movement of the base material is completed, all of the plurality of guide units 32 may contact the base material. However, the automatic welding method 300 of the T-shaped pipe connection part of the present invention is not limited thereto, and when the branch pipe or socket of the base material is caught in some of the plurality of guide units 32 during rotation, only the rest except for this is in contact with the base material can do. To this end, the electronic control unit may control the guide driving unit according to a preset condition to bring all of the plurality of guide units 32 into contact with the base material or to bring some of the plurality of guide units 32 into contact with the base material, and separately Receives sensing information by the sensor (sensing the branch pipe or socket) and processes it to control the guide driving unit. and the rest can be brought into contact with the base material. In this case, the base material may be rotated by being supported and guided by all or part of the plurality of guide units 32 . Meanwhile, the above-described process may be performed in the alignment step 310 .

또한, 용접 단계(320)에서는 용접지그(30)의 모재 드라이빙 유닛(31)은 모재가 모재의 축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하고, 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축은 모재의 축과 나란하게 배열될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 먼저 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 자세제어부(32-2)에 제어신호를 송신하여 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 회전축이 모재의 축과 나란하게 배열되도록 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)의 가이드부(32-1)의 자세를 제어할 수 있으며, 그 다음, 모재 드라이빙 유닛(31)에 제어신호를 송신하여 모재가 모재의 축을 기준으로 회전하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 모재는 회전 방향으로 회전하는 용접지그(30)의 복수의 가이드 유닛(32)에 의해 안정적으로 지지되며 회전할 수 있다.In addition, in the welding step 320 , the base material driving unit 31 of the welding jig 30 provides a driving force so that the base material rotates based on the axis of the base material, and the rotation axis of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 . may be arranged parallel to the axis of the base material. To this end, the electronic control unit first transmits a control signal to the posture control unit 32-2 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 to rotate the axis of rotation of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 . The posture of the guide portion 32-1 of the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 can be controlled so as to be arranged in parallel with the axis of the base material, and then, a control signal to the base material driving unit 31 can be transmitted to control the base material to rotate about the axis of the base material. Accordingly, the base material can be stably supported and rotated by the plurality of guide units 32 of the welding jig 30 rotating in the rotational direction.

또한, 용접 단계(320)에서는 용접 로봇(40)의 용접팁(41)은 모재가 180도의 회전각으로 정회전하는 동안 모재의 메인관과 분기관의 연결 부분의 반을 용접하고 모재가 180도의 회전각으로 역회전하는 동안 모재의 메인관과 분기관의 연결 부분의 나머지 반을 용접할 수 있다. 즉, 본 발명의 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)에서는 본 발명의 용접방법(200)과 달리 모재가 일방향으로 360도 완전 회전하여 용접이 수행되는 것이 아니라, 180도의 회전각으로 정회전하는 동안 모재의 메인관과 분기관의 연결 부분의 반(대략적으로 중심각이 180도인 호의 형태)을 용접한 다음 다시 180도의 회전각으로 역회전하는 동안 모재의 메인관과 분기관의 연결 부분의 나머지 반(대략적으로 중심각이 180도인 호의 형태)이 용접될 수 있다.In addition, in the welding step 320, the welding tip 41 of the welding robot 40 welds half of the connection part of the main pipe and the branch pipe of the base material while the base material rotates forward at a rotation angle of 180 degrees, and the base material rotates 180 degrees The other half of the connecting part of the main pipe and the branch pipe of the base metal can be welded during the reverse rotation at the angle. That is, in the automated welding method 300 of the T-pipe connection part of the present invention, unlike the welding method 200 of the present invention, welding is not performed by rotating the base material 360 degrees in one direction, but forward rotation at a rotation angle of 180 degrees. Welding half of the connecting part of the main pipe and the branch pipe of the base metal (approximately in the form of an arc with a central angle of 180 degrees), and then reversing the rotation angle of 180 degrees, while the other half of the connecting part of the main pipe and the branch pipe of the base metal is welded. (approximately in the form of an arc with a central angle of 180 degrees) can be welded.

또한, 용접 단계(320)에서는 용접 로봇(40)의 용접팁(41)은 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 의해 구동하여 모재가 회전하는 동안 모재의 용접선(모재의 메인관과 분기관의 연결부분)과 일정 각도와 일정 거리로 유지될 수 있도록 자세와 위치가 제어될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 모재의 용접선의 위치 좌표를 처리하여 용접 로봇(40)의 로봇암(42)에 제어신호를 송신함으로써, 용접 로봇(40)의 용접팁(41)의 위치와 자세가 모재의 용접선에 대해서 적정 각도와 적정 거리가 되도록 제어할 수 있다(용접 품질 향상).In addition, in the welding step 320, the welding tip 41 of the welding robot 40 is driven by the robot arm 42 of the welding robot 40, while the base material rotates, the welding line of the base material (the main pipe and the branch of the base material) The position and position can be controlled so that it can be maintained at a certain angle and a certain distance from the connection part of the engine. To this end, the electronic control unit processes the position coordinates of the welding line of the base material and transmits a control signal to the robot arm 42 of the welding robot 40, so that the position and posture of the welding tip 41 of the welding robot 40 are It can be controlled to be an appropriate angle and an appropriate distance to the welding line of the base material (improving welding quality).

자세하게, 용접 단계(320)에서는 용접 로봇(40)의 용접팁(41)은 모재의 용접선(모재의 메인관과 분기관의 연결부분)을 일정비율로 확대하여 닮음변환한 용접궤도를 따라 이동할 수 있다. 이에 따라, 용접이 진행되는 동안, 용접 로봇(40)의 용접팁(31)과 모재의 용접선(모재의 메인관과 분기관의 연결부분) 사이의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. In detail, in the welding step 320, the welding tip 41 of the welding robot 40 expands the welding line of the base material (the connection part of the main pipe and the branch pipe of the base material) at a certain ratio to move along the similarity-converted welding trajectory. have. Accordingly, while welding is in progress, the distance between the welding tip 31 of the welding robot 40 and the welding line of the base material (the connection portion between the main pipe and the branch pipe of the base material) may be kept constant.

또한, 용접 단계(320)에서는 용접 로봇(40)의 용접팁(41)은 중심축이 모재의 용접선(모재의 메인관과 분기관의 연결부분)과 용접 로봇(40)의 용접팁(41)의 용접궤도에서 상호 대응되는 점을 잇는 가상의 선을 따라 배열되도록 정렬될 수 있다. 이에 따라, 용접이 진행되는 동안, 용접 로봇(40)의 용접팁(31)과 모재의 용접선(모재의 메인관과 분기관의 연결부분)과의 각도는 적정 용접각도로 일정하게 유지될 수 있다.In addition, in the welding step 320, the welding tip 41 of the welding robot 40 has a central axis of the welding line of the base material (the connection between the main pipe and the branch pipe of the base material) and the welding tip 41 of the welding robot 40. It can be arranged so as to be arranged along an imaginary line connecting the points corresponding to each other in the welding trajectory of Accordingly, while welding is in progress, the angle between the welding tip 31 of the welding robot 40 and the welding line of the base material (the connection part between the main pipe and the branch pipe of the base material) can be constantly maintained at an appropriate welding angle. .

나아가 용접 단계(320)에서는 용접 로봇(40)의 용접 센서(45)가 모재의 용접부(실제 용접이 수행된 부분)이 모재의 용접선(모재의 메인관과 분기관의 연결부분)을 따라 형성되는지 검사하고, 모재의 용접부가 모재의 용접선(모재의 메인관과 분기관의 연결부분)과 정렬되지 않는 경우 정렬 단계(240)로 돌아가 다시 정렬이 수행될 수 있다. 이를 위해, 전자 제어 유닛은 용접 로봇(40)의 마킹 센서(44)와 용접 센서(45)로부터 모재의 용접선의 위치 좌표와 모재의 용접부의 위치 좌표에 대한 신호를 수신하여 일치되지 않는 경우, 용접지그(30)의 모재 드라이빙 유닛(31)에 제어신호를 송신하여 정지시키고 다시 용접 로봇(40)과 모재의 용접선을 정렬시킬 수 있다.Further, in the welding step 320, the welding sensor 45 of the welding robot 40 determines whether the welding part of the base material (the part where actual welding is performed) is formed along the welding line of the base material (the connection part between the main pipe and the branch pipe of the base material). Inspection, if the weld of the base material is not aligned with the weld line of the base material (the connection between the main pipe and the branch pipe of the base material), return to the alignment step 240 and alignment may be performed again. To this end, the electronic control unit receives signals for the position coordinates of the welding line of the base material and the position coordinates of the welding part of the base material from the marking sensor 44 and the welding sensor 45 of the welding robot 40. It is possible to stop by transmitting a control signal to the base material driving unit 31 of the jig 30 and align the welding robot 40 with the base material welding line again.

이상에서 전술한 본 발명의 용접방법(200)과 T형관 연결부분의 자동화 용접방법(300)은 하드웨어인 서버와 결합되어 실행되기 위한 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.The welding method 200 of the present invention described above and the automatic welding method 300 of the T-shaped pipe connection part are implemented as a program (or application) for execution in combination with a server, which is hardware, and may be stored in a medium.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.The above-described program is coded in a computer language such as a machine language that can be read by a processor (CPU) of the computer through a device interface of the computer in order for the computer to read the program and execute the methods implemented as a program. Code may be included. Such code may include functional code related to a function defining functions necessary for executing the methods, etc. can do. In addition, the code may further include additional information necessary for the processor of the computer to execute the functions or code related to memory reference for which location (address address) in the internal or external memory of the computer should be referenced. have. In addition, when the processor of the computer needs to communicate with any other computer or server located remotely in order to execute the functions, the code uses the communication module of the computer to determine how to communicate with any other computer or server remotely. It may further include a communication-related code for whether to communicate and what information or media to transmit and receive during communication.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.The storage medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, a cache, a memory, etc., but a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device. Specifically, examples of the storage medium include, but are not limited to, ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. That is, the program may be stored in various recording media on various servers accessible by the computer or in various recording media on the computer of the user. In addition, the medium may be distributed in a computer system connected by a network, and computer-readable codes may be stored in a distributed manner.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of the method or algorithm described in relation to the embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented as a software module executed by hardware, or implemented by a combination thereof. A software module may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside in any type of computer-readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As mentioned above, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (5)

가지배관 형태의 모재를 용접하는 용접시스템에 있어서,
모재가 이동하는 공급 컨베이어;
상기 공급 컨베이어의 모재의 내부의 퍼지가스의 양을 측정하는 가스 센서;
상기 공급 컨베이어로부터 모재를 공급받는 투입 컨베이어;
상기 투입 컨베이어로부터 모재가 투입되는 용접지그;
상기 용접지그에 위치한 모재를 용접하는 용접 로봇;
상기 용접지그에서 용접이 완료된 모재가 배출되는 배출 컨베이어; 및
상기 배출 컨베이어로로부터 배출된 모재가 이송되는 이송 컨베이어를 포함하고,
상기 용접지그에서 모재는 모재의 축 방향으로 이동하여 상기 용접 로봇에 의해 용접선이 센싱되며, 모재의 축을 기준으로 회전하며 상기 용접 로봇에 의해 용접되며,
상기 용접지그는 모재를 지지하며 이동과 회전을 가이드하는 복수의 가이드 유닛과, 모재를 이동 및 회전시키는 구동력을 제공하는 모재 드라이빙 유닛과 상기 복수의 가이드 유닛이 모재와 접촉하거나 접촉 해제되도록 이동시키는 구동력을 제공하는 가이드 드라이빙 유닛을 포함하고,
상기 복수의 가이드 유닛은 모재의 폭 방향과 축 방향으로 이격되어 배열되고,
상기 복수의 가이드 유닛 각각은 볼베어링 형태로서 회전축을 기준으로 회전하여 모재의 이동을 가이드하는 가이드부와, 턴테이블 형태로서 상기 가이드부의 회전축의 자세가 변경되도록 상기 가이드부를 제어하는 자세제어부를 포함하며,
상기 자세제어부는 상기 용접지그에서 모재가 모재의 축 방향으로 이동할 때 상기 가이드부의 회전축이 모재의 축과 수직하도록 상기 가이드부를 제어하고, 상기 용접지그에서 모재가 모재의 축을 기준으로 회전할 때 상기 가이드부의 회전축이 모재의 축과 나란하도록 상기 가이드부를 제어하며,
상기 용접 로봇은 용접을 수행하는 용접팁과, 상기 용접팁을 구동시키는 로봇암과, 상기 로봇암을 이동시키는 레일과, 모재의 용접선을 센싱하는 마킹 센서와, 모재의 용접부를 센싱하는 용접 센서를 포함하고,
상기 용접 로봇은 상기 마킹 센서에 의해 모재의 용접선을 센싱한 다음, 모재의 용접선과 상기 로봇암이 정렬되도록 상기 레일을 따라 로봇암이 이동하고 모재의 용접선과 상기 용접팁이 정렬되도록 상기 로봇암에 의해 상기 용접팁이 구동한 다음, 모재의 용접선을 따라 용접을 수행하며,
상기 용접 로봇이 상기 마킹 센서에 의해 모재의 용접선을 센싱하는 단계에서, 상기 모재 드라이빙 유닛은 모재가 모재의 축 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하고, 상기 복수의 가이드 유닛의 회전축이 모재의 축과 수직한 방향으로 배열되도록 상기 자세제어부에 의해 상기 가이드부의 자세가 제어되며, 상기 가이드 드라이빙 유닛에 의해 상기 복수의 가이드 유닛 중 모재의 축 방향 이동 시 분기관에 걸리는 일부가 모재와 접촉 해제되고,
상기 용접 로봇이 모재의 용접선을 따라 용접을 수행하는 단계에서, 상기 모재 드라이빙 유닛은 모재가 모재의 축 방향으로 회전하도록 구동력을 제공하고, 상기 복수의 가이드 유닛의 회전축이 모재의 축과 나란한 방향으로 배열되도록 상기 자세제어부에 의해 상기 가이드부의 자세가 제어되며, 상기 가이드 드라이빙 유닛에 의해 상기 복수의 가이드 유닛이 모두 모재와 접촉하는 것을 특징으로 하는 용접시스템.
In the welding system for welding the base material of the branch pipe type,
a feed conveyor on which the base material moves;
a gas sensor for measuring the amount of purge gas inside the base material of the supply conveyor;
an input conveyor receiving a base material from the supply conveyor;
a welding jig into which the base material is input from the input conveyor;
a welding robot for welding the base material located on the welding jig;
a discharge conveyor for discharging the base material on which welding is completed in the welding jig; and
Containing a transfer conveyor to which the base material discharged from the discharge conveyor is transferred,
In the welding jig, the base material moves in the axial direction of the base material, the welding line is sensed by the welding robot, rotates about the axis of the base material, and is welded by the welding robot,
The welding jig supports a base material and includes a plurality of guide units for guiding movement and rotation, a base material driving unit providing driving force for moving and rotating the base material, and a driving force for moving the plurality of guide units to contact or release contact with the base material Includes a guide driving unit that provides
The plurality of guide units are arranged to be spaced apart from each other in the width direction and the axial direction of the base material,
Each of the plurality of guide units comprises a ball bearing type and a guide unit for guiding the movement of the base material by rotating based on the rotation axis, and a posture control unit for controlling the guide unit to change the posture of the rotation axis of the guide unit in the form of a turntable,
The posture control unit controls the guide part so that the rotation axis of the guide part is perpendicular to the axis of the base material when the base material moves in the axial direction of the base material in the welding jig, and when the base material rotates based on the axis of the base material in the welding jig, the guide Controls the guide part so that the rotation axis of the part is parallel to the axis of the base material,
The welding robot includes a welding tip for performing welding, a robot arm for driving the welding tip, a rail for moving the robot arm, a marking sensor for sensing a welding line of a base material, and a welding sensor for sensing a welding part of a base material including,
The welding robot senses the welding line of the base material by the marking sensor, and then the robot arm moves along the rail so that the welding line of the base material and the robot arm are aligned, and the welding line of the base material and the welding tip are aligned on the robot arm. After the welding tip is driven by the welding, welding is performed along the welding line of the base material,
In the step of the welding robot sensing the welding line of the base material by the marking sensor, the base material driving unit provides a driving force to move the base material in the axial direction of the base material, and the axis of rotation of the plurality of guide units is perpendicular to the axis of the base material The posture of the guide unit is controlled by the posture control unit so as to be arranged in one direction, and a part caught in the branch pipe is released from contact with the base material when the base material among the plurality of guide units moves in the axial direction by the guide driving unit,
In the step of the welding robot performing welding along the welding line of the base material, the base material driving unit provides a driving force to rotate the base material in the axial direction of the base material, and the axis of rotation of the plurality of guide units is parallel to the axis of the base material. The posture of the guide unit is controlled by the posture control unit so as to be arranged, and the plurality of guide units are all in contact with the base material by the guide driving unit.
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