KR102497343B1 - 회전 아크 센서 - Google Patents

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Abstract

회전 아크 센서에 있어서, 상기 회전 아크 센서는 전기 모터(1), 용접건을 원운동시키는 연결 로드(2), 연결 로드(2)의 무게를 지탱하고 연결 로드(2) 일단의 자유 운동을 지지하는 슬라이딩 부재(3), 연결 로드(2)의 타단을 원운동시키는 편심 스윙 부재(4)를 포함하고, 전기 모터(1)의 회전축(11)의 중심에 전기 모터(1) 양단을 연통 가능한 중공 캐비티(111)가 구비되고, 슬라이딩 부재(3)는 전기 모터(1)의 최상단에 설치되며, 연결 로드(2)의 일단은 상기 중공 캐비티(111)를 통해 전기 모터(1)의 최상단으로 연장되고 슬라이딩 부재(3)와 연결되며, 편심 스윙 부재(4)는 제1 플랜지(41) 및 제2 플랜지(42)를 포함하고, 연결 로드(2)의 타단은 제2 플랜지(42) 내에 삽입되고 베어링 부재를 통해 제2 플랜지(42) 내벽과 연결된다. 본 발명은 용접건(7) 운동 궤적의 정확함을 확보하는 기초상에서, 용접건(7)을 탈부착이 가능하게 아크 센서의 외부에 설치하여, 용접건(7)의 보수 및 교체가 더 편리한 효과를 실현한다.

Description

회전 아크 센서
본 발명의 실시예는 자동 용접 기술분야에 관한 것이고, 구체적으로 회전 아크 센서에 관한 것이다.
자동화 용접 기술에서 용접 센서를 사용하여 용접선 추적을 진행하는 것은 용접 자동화의 관건 중 하나이고, 용접 센서는 감지 방식에 따라 크게 부가형 센서 및 아크 센서 두 개의 부류로 분류될 수 있다. 여기서, 비교해 보면 아크 센서는 독특한 장점이 구비되고, 현재 제일 활발하게 연구되고 있는 추적 기술이다. 주로 더블 와이어 병렬 아크 센서, 스윙 스캐너식 아크 센서 및 회전 아크 센서 등 형식으로 분류되고, 더블 와이어 병렬 아크 센서는 구조 공정이 복잡하여, 실현되는데 어려움이 존재하며, 응용에 매우 큰 제한을 받는다. 스윙 스캐너식 아크 센서는 로봇의 스윙 주파수가 일반적으로 10Hz 이하이므로, 그 추적 효과는 일정한 영향을 받고, 고속 용접 및 큰 라디안의 용접시 추적 작용을 하지 못한다.
기존의 회전 스캐너식 아크 센서의 응용은 주로 전기 모터가 용접건을 구동하여 원추 운동을 진행하는 것으로, 추적 효과가 좋지만 구조가 복잡하고, 부피가 크며, 진동이 비교적 크고, 조절이 불편하여, 실천 중의 응용을 제한한다. 기존의 해결 기술은 스캐너식 아크 센서의 전도대가 원추 운동을 진행하도록 하는 것으로, 비록 접근성이 좋지만, 용접건을 아크 센서 내부에 설치하여야 하므로, 용접건의 보수 및 교체가 불편한 문제를 초래한다.
이로써, 본 발명의 실시예는 회전 아크 센서를 제공하여, 기존의 기술 중 용접건이 아크 센서 내부에 설치되어 용접건의 보수 및 교체가 불편한 문제를 해결한다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명의 실시예에 있어서 아래와 같은 기술적 해결 수단을 제공한다.
회전 아크 센서에 있어서, 상기 회전 아크 센서는 전기 모터, 용접건을 원운동시키는 연결 로드, 연결 로드의 무게를 지탱하고 연결 로드 일단의 자유 운동을 지지하는 슬라이딩 부재, 연결 로드의 타단을 원운동시키는 편심 스윙 부재를 포함하고, 전기 모터의 회전축의 중심에 전기 모터 양단을 연통 가능한 중공 캐비티가 구비되고, 슬라이딩 부재는 전기 모터의 최상단에 설치되며, 연결 로드의 일단은 상기 중공 캐비티를 통해 전기 모터의 최상단으로 연장되고 슬라이딩 부재와 연결되며, 편심 스윙 부재는 제1 플랜지 및 제2 플랜지를 포함하고, 제1 플랜지는 전기 모터의 회전축에 씌워지고 회전축과 일체로 회전하며, 제2 플랜지는 제1 플랜지에 설치되고 제2 플랜지의 원심은 제1 플랜지의 원심과 빗나가며, 연결 로드의 타단은 제2 플랜지 내에 삽입되고 베어링 부재를 통해 제2 플랜지 내벽과 연결되며, 연결 로드의 타단에 용접건과 연결되는 연결 부재가 구비된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 슬라이딩 부재는 두 개의 슬라이딩 블록, 두 개의 슬라이딩 레일, 제1 설치 플레이트 및 제2 설치 플레이트를 포함하고, 두 개의 슬라이딩 블록은 각각 “+”형으로 배열되어 제1 설치 플레이트 및 제2 설치 플레이트의 하부 표면에 설치되고, 두 개의 슬라이딩 레일은 각각 “+”형으로 배열되어 제2 설치 플레이트 및 상기 전기 모터 최상단의 상부 표면에 설치되며 두 개의 슬라이딩 블록과 매칭되고, 제1 설치 플레이트는 상기 연결 로드의 일단과 연결되며, 제1 설치 플레이트와 제2 설치 플레이트는 상하로 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 설치 플레이트의 중심에 원형 홀이 구비되고, 원형 홀과 상기 연결 로드 사이에 연결 로드가 자유롭게 운동 가능하도록 하는 간격이 미리 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 슬라이딩 블록에 “C”형 개구가 구비되고, 상기 슬라이딩 레일의 양측에 “C”형 개구의 양단이 삽입 가능한 요홈이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 플랜지는 조절 가능하게 제1 플랜지에 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 플랜지에서 제2 플랜지와 접촉되는 표면에 요홈 영역이 구비되고, 상기 제2 플랜지의 일단은 요홈 영역 내에 설치되며 요홈 영역 내에서 요홈 영역의 벽면을 따라 슬라이딩할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 요홈 영역 내에 볼트와 맞물려 제2 플랜지를 고정하는 원형 나사 홀이 구비되고, 상기 제2 플랜지의 일단에 원형 나사 홀에 대응되는 슬로티드 홀이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 플랜지에서 제2 플랜지와 접촉되는 표면에 편심량 눈금자가 구비되고, 상기 제2 플랜지의 일단에 현재 편심량을 가리키는 눈금선이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베어링 부재는 베어링 및 베어링 슬리브를 포함하고, 베어링의 내측 링은 상기 연결 로드의 타단에 씌워지며, 베어링의 외측 링은 베어링 슬리브의 내벽과 억지 끼움 체결되고, 베어링 슬리브의 외벽은 제2 플랜지의 내벽과 억지 끼움 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전축의 일단에 마그네틱 링이 구비되고, 마그네틱 링은회전축과 일체로 회전하며, 상기 전기 모터 내부에 마그네틱 링 회전 데이터를 읽는 인코더가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예는 아래와 같은 장점을 구비한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 회전 아크 센서는, 용접건 운동 궤적의 정확함을 확보하는 기초상에서, 용접건을 탈부착이 가능하게 아크 센서의 외부에 설치하여, 용접건의 보수 및 교체가 편리한 효과를 실현한다. 또한, 제2 플랜지가 조절 가능하게 제1 플랜지에 설치되어, 상이한 용접 요구의 경우에 있어서, 용접건의 원형 경로의 직경의 크기를 집중적으로 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제공하는 회전 아크 센서의 단면 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제공하는 회전 아크 센서의 입체 분해 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제공하는 회전 아크 센서의 슬라이딩 부재의 입체 구조 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제공하는 회전 아크 센서의 편심 스윙 부재의 분해 모식도이다.
아래의 실시예는 본 발명을 설명하는 것이지만, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
실시예 1
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 제공하는 회전 아크 센서는, 전기 모터(1), 용접건(7)을 원운동시키는 연결 로드(2), 연결 로드(2)의 무게를 지탱하고 연결 로드(2)의 일단이 동일한 수평면에서 자유 운동하는 것을 지지하는 슬라이딩 부재(3), 연결 로드(2)의 타단을 원운동시키는 편심 스윙 부재(4)를 포함한다. 구체적으로, 전기 모터(1)의 회전축(11)의 중심에 전기 모터(1) 양단을 연통 가능한 중공 캐비티(111)가 구비되고, 회전축(11)의 일단에 마그네틱 링(12)이 구비되며, 마그네틱 링(12)은 회전축(11)과 일체로 회전하고, 상기 전기 모터(1) 내부에 마그네틱 링(12) 회전 데이터를 읽고 아크 센서의 제어기와 연결되는 인코더(13)가 구비되며, 슬라이딩 부재(3)는 전기 모터(1)의 최상단에 설치되고, 연결 로드(2)의 일단은 상기 중공 캐비티(111)를 통해 전기 모터(1)의 최상단으로 연장되고 슬라이딩 부재(3)와 연결되며, 편심 스윙 부재(4)는 제1 플랜지(41) 및 제2 플랜지(42)를 포함하고, 제1 플랜지(41)는 전기 모터(1)의 회전축에 씌워지고 회전축과 일체로 회전하며, 제2 플랜지(42)는 제1 플랜지(41)에 설치되고 제2 플랜지(42)의 원심은 제1 플랜지(41)의 원심과 빗나가며, 연결 로드(2)의 타단은 제2 플랜지(42) 내에 삽입되고 베어링 부재를 통해 제2 플랜지(42) 내벽과 연결되며, 베어링 부재는 베어링(5) 및 베어링 슬리브(6)를 포함하고, 베어링(5)의 내측 링은 간격이 없게 상기 연결 로드(2)의 타단에 씌워지며, 베어링(5)의 외측 링은 베어링 슬리브(6)의 내벽과 억지 끼움 체결되고, 베어링 슬리브(6)의 내벽에 베어링(5)의 위치를 제한하는 스냅 링(61)이 구비되며, 베어링 슬리브(6)의 외벽은 제2 플랜지(42)의 내벽과 억지 끼움 체결되고, 연결 로드(2)의 타단에 용접건(7)과 연결되는 연결 부재가 구비되며, 연결 부재는 연결 플랜지(21) 및 클램프(22)를 포함하고, 연결 플랜지(21)의 양단은 각각 연결 로드(2)의 타단 및 클램프(22)의 일단과 연결되며, 용접건(7)은 클램프(22)의 타단에 연결된다.
자동 용접 시, 로봇 팔은 클램핑 장치(8)를 통해 전기 모터(1)를 클램핑하고 본 실시예의 회전 아크 센서를 용접선을 따라 이동시키며, 동시에, 전기 모터(1)의 회전축(11)은 편심 스윙 부재(4)의 제1 플랜지(41)를 회전 운동시킨다. 제2 플랜지(42)의 원심은 제1 플랜지(41)의 원심과 빗나가기에, 제2 플랜지(42)는 연결 로드(2)의 타단 및 용접건(7)을 원형으로 스윙 시키고, 동시에, 슬라이딩 부재(3)는 연결 로드(2) 및 용접건(7)의 무게를 지탱하고 연결 로드(2)의 자유 운동을 지지한다. 용접건(7) 운동 궤적의 정확함을 확보하는 기초상에서, 용접건(7)을 탈부착이 가능하게 아크 센서의 외부에 설치하여 용접건(7)의 보수 및 교체를 편리하게 한다.
바람직하게, 슬라이딩 부재(3)는 두 개의 슬라이딩 블록(31), 두 개의 슬라이딩 레일(32), 제1 설치 플레이트(33) 및 제2 설치 플레이트(34)를 포함하고, 두 개의 슬라이딩 블록(31)은 각각 “+”형으로 배열되어 제1 설치 플레이트(33) 및 제2 설치 플레이트(34)의 하부 표면에 설치되고, 두 개의 슬라이딩 레일(32)은 각각 “+”형으로 배열되어 제2 설치 플레이트(34) 및 상기 전기 모터(1)의 최상단의 상부 표면에 설치되며 두 개의 슬라이딩 블록(31)과 매칭되고, 제1 설치 플레이트(33) 및 상기 연결 로드(2)의 일단과 연결되며, 제1 설치 플레이트(33)와 제2 설치 플레이트(34)는 상하로 배열되고, 제2 설치 플레이트(34)의 중심에 원형 홀(341)이 구비되고, 원형 홀(341)과 상기 연결 로드(2) 사이에 연결 로드(2)가 자유 운동할 수 있도록 간격이 미리 설치된다. 편심 스윙 부재(4)가 연결 로드(2)의 타단에 원운동을 시키는 돌림힘을 가할 시, 연결 로드(2)의 일단은 동일한 평면에서 X및 Y의 방향을 따라 자유 운동하고,“+”형으로 배열되어 슬라이딩 블록 및 슬라이딩 레일에 설치되어 연결 로드(2)의 일단은 편심 스윙 부재(4)가 받는 힘의 영향에 따라 자유 운동에 영향을 미치는 효과를 실현한다.
더 바람직하게, 슬라이딩 블록(31) 및 슬라이딩 레일(32)은 모두 기존의 표준 규격품이고, 즉 슬라이딩 블록(31)에 “C”형 개구가 구비되며, 슬라이딩 레일(32)의 양측에 “C”형 개구의 양단이 삽입 가능한 요홈이 구비된다.
보다 더 바람직하게, 청결 확보 및 슬라이딩 부재(3)와 전기 모터(1)의 부재를 보호하기 위해, 전기 모터(1)의 최상부에 보호커버(14)가 설치된다.
바람직하게, 제2 플랜지(42)는 조절 가능하게 제1 플랜지(41)에 설치된다. 제1 플랜지(41)에서 제2 플랜지(42)와 접촉되는 표면에 요홈 영역(411)이 구비되고, 상기 제2 플랜지(42)의 일단은 요홈 영역(411) 내에 설치되며 요홈 영역(411) 내에서 요홈 영역(411)의 벽면을 따라 슬라이딩할 수 있다. 요홈 영역(411) 내에 볼트와 맞물려 제2 플랜지(42)를 고정하는 원형 나사 홀(412)이 구비되고, 상기 제2 플랜지(42)의 일단에 원형 나사 홀(412)에 대응되는 슬로티드 홀(421)이 구비된다. 제2 플랜지(42)는 슬로티드 홀(421)과 볼트의 활동 간극을 통해 편심량을 조절한다.
더 바람직하게, 제1 플랜지(41)에서 제2 플랜지(42)와 접촉되는 표면에 편심량 눈금자가 더 구비되고, 상기 제2 플랜지(42)의 일단에 현재 편심량을 가리키는 눈금선이 구비되어, 더 정확하게 조절하는 효과를 실현한다.
비록, 위에서 일반적인 설명 및 구체적 실시예를 사용하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 기초상에서, 일부 보정 또는 개선하는 것은, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서 자명한 것이다. 따라서, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 기초상에서 이러한 보정 또는 개선은, 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
1: 전기 모터; 11: 회전축; 111: 중공 캐비티; 12: 마그네틱 링; 13: 인코더; 14: 보호커버;
2: 연결 로드; 21: 연결 플랜지; 22: 클램프;
3: 슬라이딩 부재; 31: 슬라이딩 블록; 32: 슬라이딩 레일; 33: 제1 설치 플레이트; 34: 제2 설치 플레이트; 341: 원형 홀;
4: 편심 스윙 부재; 41: 제1 플랜지; 411: 요홈 영역; 412: 원형 나사 홀; 42: 제2 플랜지; 421: 슬로티드 홀;
5: 베어링; 6: 베어링 슬리브; 61: 스냅 링; 7: 용접건; 8: 클램핑 장치.

Claims (10)

  1. 전기 모터(1), 용접건을 원운동시키는 연결 로드(2), 연결 로드(2)의 무게를 지탱하고 연결 로드(2) 일단의 자유 운동을 지지하는 슬라이딩 부재(3), 연결 로드(2)의 타단을 원운동시키는 편심 스윙 부재(4)를 포함하고,
    전기 모터(1)의 회전축(11)의 중심에 전기 모터(1) 양단을 연통 가능한 중공 캐비티(111)가 구비되고, 슬라이딩 부재(3)는 전기 모터(1)의 최상단에 설치되며, 연결 로드(2)의 일단은 중공 캐비티(111)를 통해 전기 모터(1)의 최상단으로 연장되고 슬라이딩 부재(3)와 연결되며,
    편심 스윙 부재(4)는 제1 플랜지(41) 및 제2 플랜지(42)를 포함하고, 제1 플랜지(41)는 전기 모터(1)의 회전축에 씌워지고 회전축과 일체로 회전하며, 제2 플랜지(42)는 제1 플랜지(41)에 설치되고 제2 플랜지(42)의 원심은 제1 플랜지(41)의 원심과 빗나가며,
    연결 로드(2)의 타단은 제2 플랜지(42) 내에 삽입되고 베어링 부재를 통해 제2 플랜지(42) 내벽과 연결되며, 연결 로드(2)의 타단에 용접건과 연결되는 연결 부재가 구비되고; 여기에서,
    상기 슬라이딩 부재(3)는 두 개의 슬라이딩 블록(31), 두 개의 슬라이딩 레일(32), 제1 설치 플레이트(33) 및 제2 설치 플레이트(34)를 포함하고, 두 개의 슬라이딩 블록(31)은 각각 “+”형으로 배열되어 제1 설치 플레이트(33) 및 제2 설치 플레이트(34)의 하부 표면에 설치되며, 두 개의 슬라이딩 레일(32)은 각각 “+”형으로 배열되어 제2 설치 플레이트(34) 및 상기 전기 모터(1)의 최상단의 상부 표면에 설치되며 두 개의 슬라이딩 블록(31)과 매칭되고, 제1 설치 플레이트(33)와 상기 연결 로드(2)의 일단이 연결되며, 제1 설치 플레이트(33)와 제2 설치 플레이트(34)는 상하로 배열되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 설치 플레이트(34)의 중심에 원형 홀(341)이 구비되고, 원형 홀(341)과 상기 연결 로드(2) 사이에 연결 로드(2)가 자유롭게 운동 가능하도록 하는 간격이 미리 설치되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 블록(31)에 “C”형 개구가 구비되고, 상기 슬라이딩 레일(32)의 양측에 “C”형 개구의 양단이 삽입 가능한 요홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플랜지(42)는 조절 가능하게 제1 플랜지(41)에 설치되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 플랜지(41)에서 제2 플랜지(42)와 접촉하는 표면에 요홈 영역(411)이 구비되고, 상기 제2 플랜지(42)의 일단은 요홈 영역(411) 내에 설치되며 요홈 영역(411) 내에서 요홈 영역(411)의 벽면을 따라 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 요홈 영역(411) 내에 볼트와 맞물려 제2 플랜지(42)를 고정하는 원형 나사 홀(412)이 구비되고, 상기 제2 플랜지(42)의 일단에 원형 나사 홀(412)에 대응되는 슬로티드 홀(421)이 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 플랜지(41)에서 제2 플랜지(42)와 접촉하는 표면에 편심량 눈금자가 구비되고, 상기 제2 플랜지(42)의 일단에 현재 편심량을 가리키는 눈금선이 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베어링 부재는 베어링(5) 및 베어링 슬리브(6)를 포함하고, 베어링(5)의 내측 링은 상기 연결 로드(2)의 타단에 씌워지며, 베어링(5)의 외측 링은 베어링 슬리브(6)의 내벽과 억지 끼움 체결되며, 베어링 슬리브(6)의 외벽은 제2 플랜지(42)의 내벽과 억지 끼움 체결되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전축(11)의 일단에 마그네틱 링(12)이 구비되고, 마그네틱 링(12)은 회전축(11)과 일체로 회전하며, 상기 전기 모터(1) 내부에 마그네틱 링(12) 회전 데이터를 읽는 인코더(13)가 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 아크 센서.
  10. 삭제
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