KR20050031730A - Welding robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용접 로봇에 관한 것으로서, 구체적으로는 2차원 평면상에서 용접 작업을 자유로이 수행할 수 있는 용접 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to a welding robot, and more particularly, to a welding robot capable of freely performing a welding operation on a two-dimensional plane.
선박에 있어 이중 선체(double hull) 구조는 선저가 파괴되는 경우에 있어서도 내저판의 침수를 막을 수 있고, 선저의 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 공간 활용도도 좋고, 배의 중심이 낮아져 선체 안정성이 증가하는 이점을 가지고 있다.In ships, the double hull structure prevents submersion of the inner bottom plate even when the ship bottom is destroyed, not only increases the strength of the ship bottom, but also makes good use of space, and the center of the ship is lowered, which makes the ship stable. It has an increasing advantage.
이중 선체의 이러한 장점으로 인해 이중 선체의 건조 물량이 증가하고 있지만 이중 선체의 선저 구조는 내저판을 지지하는 복잡한 골조 구조를 지니고 있기 때문에 그 제작 과정을 자동화하는 데에는 여러 가지 어려움이 있게 된다.This advantage of double hulls is increasing the volume of double hull construction, but the double hull's bottom structure has a complex frame structure supporting the inner bottom plate, which makes it difficult to automate the construction process.
도 1a에는 이중 선체 구조를 구성하는 이어 바텀 블록(inner bottom block)의 사시도가 도시되어 있다.1A is a perspective view of an inner bottom block constituting a double hull structure.
도 1a에 도시된 것과 같이, 이중 선체 구조를 구성하는 이너 바텀 블록(1)은, 넓은 철판으로 이루어진 하판(bottom plate)(3)에 복수 개의 론지(longi)(2)를 소정의 간격으로 서로 평행하게 설치되어 용접됨으로써 고정된다. 여기에 철판으로 이루어진 웹 플로어(web floor)(4) 및 거더(girder)(5)를 상기 하판(3) 상에 설치하여 도 1a에 도시된 것과 같은 이너 바텀 블록(1)을 제작한다. 여기서, 상기 이너 바텀 블록(1)은 상기 웹 플로어(4) 및 거더(5)에 의해 공간이 분할된 상태로 제작된다. 그리고, 상기 하판(3), 론지(2), 웹 플로어(4) 및 거더(5)들은 모두 자리를 잡기 위해 서로 가용접된다. As shown in FIG. 1A, the inner bottom block 1 constituting the double hull structure has a plurality of longies 2 on each other at predetermined intervals on a bottom plate 3 made of a wide iron plate. It is fixed by being installed in parallel and welding. Here, a web floor 4 and a girder 5 made of iron plates are installed on the lower plate 3 to produce an inner bottom block 1 as shown in FIG. 1A. Here, the inner bottom block 1 is manufactured with the space divided by the web floor 4 and the girder 5. And, the lower plate 3, the longage 2, the web floor 4 and the girder 5 are all welded to each other to settle.
도 1b에는 도 1a의 A부분의 부분 확대도가 도시되어 있다.FIG. 1B shows a partial enlarged view of part A of FIG. 1A.
도 1b에 도시된 것과 같이, 가용접되어 제작된 상기 이너 바텀 블록(1)의 웹 플로어(4) 결합부위에는, 상기 론지(2)와 웹 플로어(4) 사이의 수직용접부(6)와, 상기 하판(3)과 웹 플로어(4) 사이의 수평용접부(7)가 존재하고, 이 부분들은 필요한 강도를 만족시키도록 재용접되어야 한다. As shown in FIG. 1B, a vertical weld 6 between the longage 2 and the web floor 4 is provided at a joining portion of the web floor 4 of the inner bottom block 1 manufactured by welding. There is a horizontal weld 7 between the bottom plate 3 and the web floor 4, which parts must be re-welded to meet the required strength.
일자형 론지(2)에 일부가 가려진 상태이지만, 두 개의 일자형 론지(2) 사이의 공간에서 전체적으로 용접되어야 할 부분의 형상이 U자형임을 알 수 있다. 이러한 U자형의 용접을 수행해야 하는 경우가 이중 선체 구조를 제작하는 과정에서는 수없이 많이 포함된다. Although a part is covered by the straight longage 2, it can be seen that the shape of the part to be welded as a whole in the space between the two straight longages 2 is U-shaped. Such a U-shaped welding needs to be carried out a number of times in the process of manufacturing a double hull structure.
도 1a에 도시된 것과 같이, 상기 이너 바텀 블록(1)의 경우, 상면이 개방되어 있다. 이 경우, 종래에는 크레인을 이용하여 자동 용접 장치를 용접 위치(A)에 가까이 위치시킨 후 용접 작업을 수행하였다. 한 부분의 용접 작업이 마무리되면 다시 크레인을 사용하여 론지(2) 너머의 다른 용접 위치로 이동한 후 용접 작업을 수행하였다. As shown in Fig. 1A, in the case of the inner bottom block 1, the upper surface is open. In this case, conventionally, a welding operation was performed after positioning the automatic welding device close to the welding position A using a crane. When one part of the welding work was finished, the crane was used again to move to another welding position beyond the longage (2), and then welding was performed.
그러나, 이러한 방식으로 이너 바텀 쉘(1)의 용접을 수행하기 위해서는 별도의 크레인이 필요하고 작업자의 일손이 많이 필요하다는 단점이 있어왔다. However, in order to perform the welding of the inner bottom shell 1 in this manner, there is a disadvantage that a separate crane is required and a lot of worker's hands are required.
도 2a에는 도 1a에 도시된 이너 바텀 블록에 상판이 결합된 더블 바텀 블록의 사시도가 도시되어 있다. FIG. 2A illustrates a perspective view of a double bottom block having a top plate coupled to the inner bottom block shown in FIG. 1A.
도 2a에 도시된 것과 같이, 더블 바텀 블록(8)은 상하좌우가 모두 폐쇄되어 있다. 도 2a에 도시된 것과 같은 상면이 폐쇄된 더블 바텀 블록(8)에 대해서는 크레인을 사용한 작업이 불가능하다. 따라서, 종래에는 작업자가 직접 더블 바텀 블록(8) 내로 들어가서 용접 작업을 수작업으로 수행하여 왔다. As shown in FIG. 2A, the top, bottom, left and right sides of the double bottom block 8 are closed. Operation with a crane is not possible for the double bottom block 8 with the top closed as shown in FIG. 2A. Therefore, in the related art, an operator directly enters the double bottom block 8 and carries out welding work manually.
그러나, 더블 바텀 블록(8) 내부의 공간은 매우 어둡고, 막힌 공간 내에서 용접 작업이 이루어지므로 용접 열기와 용접 과정에서 발생되는 가스로 인해 작업자가 작업하기에 열악하다. However, the space inside the double bottom block 8 is very dark, and because the welding work is performed in the enclosed space, the welding heat and the gas generated during the welding process are poor for the worker to work with.
따라서, 이너 바텀 블록(1)은 물론 더블 바텀 블록(8) 내에서의 정형화된 용접 작업을 자동화할 필요성이 증가되었다. 특히, 이너 바텀 블록(1)이나 더블 바텀 블록(8) 내의 U자형 용접부나, 또는 필요에 따라서는 보다 복잡한 2차원 형상의 용접부에 대해 용접을 수행할 수 있고, 좁은 공간에서의 이동에 편리한 용접 로봇이 필요하게 되었다. Thus, there is an increased need for automating standardized welding operations within the inner bottom block 1 as well as the double bottom block 8. In particular, welding can be performed on the U-shaped welds in the inner bottom block 1 or the double bottom block 8 or, if necessary, on a weld of a more complicated two-dimensional shape, which is convenient for movement in a narrow space. Robots are needed.
본 발명의 목적은 이중 선체 구조와 같이 용접 작업이 많이 포함되는 공정을 자동화하여 인력과 시간을 절약할 수 있게 하는 용접 로봇을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a welding robot that can save manpower and time by automating a process that involves a lot of welding work, such as a double hull structure.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 선단에 용접 토치가 구비된 용접 매니퓰레이터와, 상기 용접 매니퓰레이터를 탑재하여 소정의 작업위치로 이동시키는 이송 장치를 포함하는 용접 로봇으로서, 상기 매니퓰레이터는, 후단이 상기 이송 장치 상부에 선회 가능하게 결합된 수평아암, 상기 수평아암의 선단에 수직방향으로 승강 가능하게 결합된 수직아암, 및 상기 수직아암이 직선 경로를 따라 이동될 수 있도록 상기 수평아암을 선회시키는 선회 구동부를 구비하며, 상기 용접 토치는 상기 수직아암의 하단에 설치되고, 상기 용접 토치는 위빙 용접을 위해 좌우로 선회가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 로봇을 제공함으로써 달성된다. An object of the present invention as described above is a welding robot including a welding manipulator having a welding torch at its tip and a conveying device for mounting the welding manipulator to a predetermined working position, wherein the manipulator has a rear end of the conveying device. A horizontal arm pivotally coupled to an upper portion of the apparatus, a vertical arm pivotably coupled vertically to the distal end of the horizontal arm, and a pivot driving portion pivoting the horizontal arm so that the vertical arm can be moved along a straight path; And a welding torch is installed at a lower end of the vertical arm, and the welding torch is achieved by providing a welding robot, which is configured to pivot left and right for weaving welding.
여기서, 상기 선회 구동부는, 상기 수평아암의 후단 중심부에 결합되어 상기 수평아암에 길이방향으로의 전진 또는 후진력을 제공하는 직선 구동원, 및 상기 직선 구동원에 의해 상기 수평아암에 전후진력이 제공될 때, 상기 수평아암의 선단이 직선 경로를 따라 좌우로 이동하도록, 상기 수평아암을 회전운동과 병진운동이 동시에 이루어지도록 안내하는 캠부재를 포함하는 것이 바람직하다. Here, the pivot drive unit is a linear drive source coupled to the rear end center of the horizontal arm to provide a forward or backward force in the longitudinal direction to the horizontal arm, and when the front and rear force is provided to the horizontal arm by the linear drive source. And a cam member for guiding the horizontal arm to simultaneously perform a rotational movement and a translational movement so that the tip of the horizontal arm moves left and right along a straight path.
여기서, 상기 캠부재는, 상기 수평아암의 길이방향과 나란하게 형성된 직선형 슬롯과, 상기 직선형 슬롯의 전방에 상기 수평아암의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 소정의 곡률을 가지며 형성된 곡선형 슬롯을 포함하며, 상기 수평아암의 후단부에는 상기 직선형 슬롯 및 곡선형 슬롯에 각각 삽입되는 한 쌍의 캠돌기가 형성된 것이 바람직하다. Here, the cam member includes a straight slot formed in parallel with the longitudinal direction of the horizontal arm, and a curved slot formed with a predetermined curvature in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal arm in front of the straight slot. The rear end of the horizontal arm is preferably formed with a pair of cam protrusions respectively inserted into the straight slots and the curved slots.
여기서, 상기 직선 구동원은, 상기 직선형 슬롯에 삽입되는 상기 수평아암의 캠돌기에 링크 결합되는 볼너트, 상기 볼너트에 회전 가능하게 결합되는 볼나사, 상기 볼나사를 회전 구동하여 상기 볼너트 및 이에 결합되는 캠돌기를 직선 구동하는 모터를 포함하는 것이 바람직하다. Here, the linear drive source is a ball nut coupled to the cam projection of the horizontal arm inserted into the straight slot, a ball screw rotatably coupled to the ball nut, the ball screw by rotating the ball screw and the It is preferable to include a motor for linearly driving the cam projection to be coupled.
여기서, 상기 수직아암은, 길이방향을 따라 일면에 래크가 형성된 메인아암, 상기 메인아암의 하단부에 힌지 결합되고 상기 용접 토치와 결합되는 용접 토치 어댑터 및 상기 메인아암과 상기 용접 토치 어댑터를 체결하는 토글클램프를 포함하며, 상기 메인아암의 래크와 결합되어 상기 메인아암을 상하 방향으로 구동하는 피니언과, 상기 피니언을 회전 구동하고 상기 수평아암의 단부에 구비되는 모터를 더 포함하는 것이 바람직하다. Here, the vertical arm, a main arm having a rack formed on one surface along the longitudinal direction, a welding torch adapter hinged to the lower end of the main arm and coupled to the welding torch, and a toggle to fasten the main arm and the welding torch adapter It includes a clamp, it is preferable to further include a pinion coupled to the rack of the main arm to drive the main arm in the vertical direction, and a motor provided to rotate the drive the pinion and the end of the horizontal arm.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3에는 본 발명에 따른 용접 매니퓰레이터가 이송 장치에 장착된 상태의 사시도가 도시되어 있다.3 shows a perspective view of a welding manipulator according to the invention mounted on a conveying device.
도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 용접 로봇은, 선단에 용접 토치가 구비된 용접 매니퓰레이터(100)와, 상기 용접 매니퓰레이터(100)를 탑재하여 소정의 작업위치로 이동시키는 이송 장치(10)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the welding robot according to the present invention includes a welding manipulator 100 equipped with a welding torch at its tip, and a transfer device 10 mounted with the welding manipulator 100 to move to a predetermined working position. ).
상기 매니퓰레이터(100)는, 후단이 상기 이송 장치 상부에 선회 가능하게 결합된 수평아암(104), 상기 수평아암(104)의 선단에 수직방향으로 승강 가능하게 결합된 수직아암(101), 및 상기 수직아암(101)이 직선 경로를 따라 이동될 수 있도록 상기 수평아암을 선회시키는 선회 구동부(105)를 구비하며, 상기 용접 토치(103)는 상기 수직아암(101)의 하단에 힌지 결합되는 용접 토치 어댑터(102)에 설치된다. The manipulator 100 includes a horizontal arm 104 having a rear end pivotally coupled to an upper portion of the transfer device, a vertical arm 101 coupled to a front end of the horizontal arm 104 in a vertically movable manner, and the A turning drive 105 for turning the horizontal arm so that the vertical arm 101 can be moved along a straight path, the welding torch 103 being hinged to the lower end of the vertical arm 101; It is installed in the adapter 102.
도 4에는 도 3에 도시된 용접 매니퓰레이터의 평면도가 도시되어 있다.4 shows a top view of the welding manipulator shown in FIG. 3.
도 4에 도시된 것과 같이, 상기 용접 매니퓰레이터(100)에 구비되는 선회 구동부(105)는, 상기 수평아암(104)의 후단 중심부에 결합되어 상기 수평아암(104)에 길이방향으로의 전진 또는 후진력을 제공하는 직선 구동원, 및 상기 직선 구동원에 의해 상기 수평아암(104)에 전후진력이 제공될 때, 상기 수평아암(104)의 선단이 직선 경로를 따라 좌우로 이동하도록, 상기 수평아암(104)을 회전운동과 병진운동이 동시에 이루어지도록 안내하는 캠부재를 포함한다. As shown in FIG. 4, the turning drive part 105 provided in the welding manipulator 100 is coupled to a central portion of the rear end of the horizontal arm 104 to move forward or backward in the longitudinal direction to the horizontal arm 104. The horizontal arm 104 so that when the front and rear vibration force is provided to the horizontal arm 104 by the linear drive source providing the force and the linear drive source, the tip of the horizontal arm 104 moves left and right along a straight path. It includes a cam member for guiding the rotational movement and the translational movement at the same time.
상기 캠부재는, 상기 수평아암(104)의 길이방향과 나란하게 형성된 직선형 슬롯(106)과, 상기 직선형 슬롯(106)의 전방에 상기 수평아암(104)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 소정의 곡률을 가지며 형성된 곡선형 슬롯(107)을 포함한다. The cam member includes a straight slot 106 formed in parallel with the longitudinal direction of the horizontal arm 104 and a direction perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal arm 104 in front of the straight slot 106. And a curved slot 107 formed with a curvature of.
도 5에는 상기 수평아암의 저면 사시도가 도시되어 있다.5 is a bottom perspective view of the horizontal arm.
도 5에 도시된 것과 같이, 상기 수평아암(104)의 후단부에는 상기 직선형 슬롯(106) 및 곡선형 슬롯(107)에 각각 삽입되는 한 쌍의 캠돌기(110, 111)가 형성된다. As shown in FIG. 5, a pair of cam protrusions 110 and 111 inserted into the straight slot 106 and the curved slot 107 are formed at the rear end of the horizontal arm 104.
한편, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 직선 구동원은, 상기 직선형 슬롯(106)에 삽입되는 캠돌기(110)와 결합되는 볼너트(116), 상기 볼너트(116)에 회전 가능하게 결합되는 볼나사(115), 상기 볼나사(115)를 회전 구동하여 상기 볼너트(116) 및 이에 결합되는 캠돌기(110)를 직선 구동하는 모터(114)로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 직선 구동원으로는 이외에도, 유압 실린더, 피니언과 래크 등의 다른 직선 구동 수단이 사용될 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 4, the linear driving source is rotatably coupled to the ball nut 116 and the ball nut 116 that are coupled to the cam protrusion 110 inserted into the straight slot 106. It is preferable that the ball screw 115, the ball screw 115 is rotated to drive the ball nut 116 and the motor 114 to linearly drive the cam projection 110 coupled thereto. In addition to the linear drive source, other linear drive means such as a hydraulic cylinder, pinion and rack may be used.
도 6a에는 도 4의 D-D 선을 따라 자른 부분 단면도가 도시되어 있고, 도 6b에는 도 6a의 슬라이딩 블록의 저면 사시도가 도시되어 있다. FIG. 6A is a partial cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 4, and FIG. 6B is a bottom perspective view of the sliding block of FIG. 6A.
도 6a에 도시된 것과 같이, 상기 캠돌기(111)는 상기 곡선형 슬롯(107)에 삽입되는 롤러 블록(122)의 상부 홈(123)에 수용되고, 상기 롤러 블록(122)의 하부에는 모터(121)가 연결되며, 상기 모터(121)의 하단부에는 슬라이딩 블록(125)이 결합된다. 상기 슬라이딩 블록(125)은 상부의 모터 수용부(134)와 하부의 슬라이더(133)로 구성된다. 상기 슬라이더(133)는, 상기 곡선형 슬롯(107)의 곡률을 따라 상기 선회 구동부(105) 내부에 형성된 내부 슬롯(132)에 삽입되고, 상기 슬라이더(133)와 상기 내부 슬롯(132)의 사이에는 적절한 윤활제가 도포된다. As shown in FIG. 6A, the cam protrusion 111 is accommodated in an upper groove 123 of the roller block 122 inserted into the curved slot 107, and a motor is disposed below the roller block 122. The 121 is connected, and the sliding block 125 is coupled to the lower end of the motor 121. The sliding block 125 includes an upper motor accommodating part 134 and a lower slider 133. The slider 133 is inserted into an inner slot 132 formed inside the swing driver 105 along the curvature of the curved slot 107, and between the slider 133 and the inner slot 132. Appropriate lubricant is applied.
상기 모터(121)의 회전에 의해 상기 롤러 블록(122)이 회전하면서 상기 곡선형 슬롯(107)을 따라 원하는 방향으로 이동하게 되고, 상기 슬라이딩 블록(125)은 상기 내부 슬롯에 삽입되어 상기 모터(121)의 본체가 좌우로 회전하지 못하도록 잡아주는 기능을 한다. 이렇게 구성함으로써, 상기 캠돌기(111)가 상기 곡선형 슬롯(107)에서 원하는 방향으로 이동하도록 조절할 수 있다. As the roller block 122 rotates by the rotation of the motor 121, the roller block 122 moves along the curved slot 107 in a desired direction, and the sliding block 125 is inserted into the inner slot so that the motor ( 121) to hold the main body so as not to rotate from side to side. By such a configuration, the cam protrusion 111 can be adjusted to move in the desired direction in the curved slot 107.
상기 캠돌기(111)의 운동 방향을 결정하기 위한 구성으로는 이외에도, 곡선형 슬롯(107)을 따라 롤러체인을 위치시키고, 상기 롤러체인에 상기 캠돌기(111)가 결합되도록 구성하는 구성이 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 롤러체인을 이동시킴에 따라, 상기 캠돌기(111)가 상기 곡선형 슬롯(107)을 따라 이동하도록 하여 상기 캠돌기(111)의 운동을 제어할 수 있다. In addition to the configuration for determining the movement direction of the cam protrusion 111, a configuration in which the roller chain is positioned along the curved slot 107, and the cam protrusion 111 is coupled to the roller chain may be used. Can be. In this case, as the roller chain moves, the cam protrusion 111 may move along the curved slot 107 to control the movement of the cam protrusion 111.
도 7에는 도 3의 C 방향에서 바라본 상기 수직아암의 하부의 정면도가 도시되어 있다.FIG. 7 is a front view of the lower portion of the vertical arm viewed from the direction C of FIG. 3.
도 7에 도시된 것과 같이, 상기 수직아암(101)은, 래크가 형성된 메인아암과, 상기 메인아암(101)의 하단부에 힌지 결합되고 상기 용접 토치를 수용하는 용접 토치 어댑터(102)로 구성된다. 또한, 상기 수직아암에는, 상기 메인아암(101)을 상하 방향으로 구동하는 피니언, 상기 피니언을 회전 구동하는 모터(117) 및 상기 메인아암과 상기 용접 토치 어댑터(102)를 체결하는 토글클램프(118)가 더 포함된다. 상기 토글클램프(118)가 설치되는 면에는 소정의 토글클램프용 슬롯(119)이 형성되어 상기 수직아암(101)의 상방향 이동시, 상기 수평아암(104)의 하면에 상기 토글클램프(118)가 걸리지 않도록 한다. 그리고, 상기 토글클램프(118)는 손잡이가 위쪽으로 향하도록 설치되는 것이 편리하다.As shown in FIG. 7, the vertical arm 101 includes a main arm having a rack formed thereon, and a welding torch adapter 102 hinged to a lower end of the main arm 101 to receive the welding torch. . In addition, the vertical arm, the pinion for driving the main arm 101 in the vertical direction, the motor 117 for rotationally driving the pinion and the toggle clamp 118 for fastening the main arm and the welding torch adapter 102. ) Is further included. A predetermined toggle clamp slot 119 is formed on a surface on which the toggle clamp 118 is installed so that the toggle clamp 118 is disposed on the lower surface of the horizontal arm 104 when the vertical arm 101 moves upward. Do not get caught. In addition, the toggle clamp 118 is conveniently installed so that the handle is directed upward.
용접 작업 시에 용접 두께를 충분히 두껍게 하기 위해, 용접 토치(103)를 좌우로 움직이면서 위빙 용접(weaving welding)을 하게 된다. 본 발명에 따른 용접 로봇(100)의 매니퓰레이터에는 이러한 위빙 용접이 가능하도록, 상기 용접 토치 어댑터(102)의 단부에 모터(135)가 장착된다. In order to sufficiently thick the welding thickness during the welding operation, weaving welding is performed while moving the welding torch 103 from side to side. In the manipulator of the welding robot 100 according to the present invention, the motor 135 is mounted at the end of the welding torch adapter 102 to enable such weaving welding.
도 8에는 본 발명에 따른 용접 로봇이 좁은 통로를 통해 이동할 때의 모습을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.8 is a perspective view showing a state when the welding robot according to the present invention moves through the narrow passage.
도 8에 도시된 것과 같이, 상기 용접 로봇이 좁은 통로를 통과할 때, 예를 들어, 이중선체 구조를 구성하는 더블 바텀 블록 내의 다른 공간으로 웹 플로어(4) 벽면의 개구부(130)를 통해 이동할 때에는, 상기 수직아암(101)은 상기 수직아암 상에 형성된 래크와 상기 모터(117)에 연결된 피니언에 의해 상방향으로 이동되고, 상기 힌지 결합부(124)에서 접혀 상기 수평아암의 상면에 놓여진다. 그리고, 상기 수평아암은 상기 이송 장치와 일직선이 되도록 회전된다. As shown in FIG. 8, when the welding robot passes through a narrow passageway, for example, it moves through the opening 130 of the wall of the web floor 4 to another space in the double bottom block constituting the double hull structure. In this case, the vertical arm 101 is moved upward by a rack formed on the vertical arm and a pinion connected to the motor 117, and is folded on the hinge coupler 124 and placed on the upper surface of the horizontal arm. . The horizontal arm is rotated to be in line with the transfer device.
상기 수직아암(101)을 접을 때에는 상기 토글클램프(118)(도 7)를 풀고 수동으로 작업자가 접어주게 된다. When folding the vertical arm 101, the toggle clamp 118 (FIG. 7) is released and the worker manually folds it.
이상에서는 용접 로봇의 기구적인 특징들만을 설명하였지만, 본 발명이 실제로 실시될 때에는 용접이 가능하도록 하기 위해, 용접 와이어 공급부나, 용접 에너지원이 연결되어 사용될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 용접 로봇에 이러한 종래의 용접 와이어 공급부, 용접 에너지원등이 결합되는 용접 로봇도 본 발명의 범위에 포함된다. Although only the mechanical features of the welding robot have been described above, in order to enable welding when the present invention is actually implemented, a welding wire supply part or a welding energy source may be connected and used. In this case, a welding robot in which such a conventional welding wire supply unit, a welding energy source, etc. are coupled to the welding robot according to the present invention is also included in the scope of the present invention.
한편, 본 발명에 따른 용접 로봇의 제어를 위해서는, 유선 또는 무선 통신을 이용하여 원격 조정되도록 하는 방식이나, 소정의 작업 패턴을 미리 프로그램화하여 반복 작업을 수행하도록 하는 방식이 모두 적용될 수 있다. On the other hand, for the control of the welding robot according to the present invention, a method of remotely controlling by wire or wireless communication, or a method of performing a repetitive operation by programming a predetermined work pattern in advance can be applied.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 이중 선체 구조 더블 바텀 블록의 U자형 용접 부위와 같은 2차원 형상의 용접 부위가 다수 분포하는 구조물의 제작 공정에 있어서, 소정의 프로그램에 따라 해당 용접 부위를 반복적으로 용접할 수 있는 용접 로봇이 제공된다. 본 발명에 따른 용접 로봇은 상하방향의 용접은 물론 좌우 방향의 용접을 원활하게 수행할 수 있고, 용접되는 부재간의 구석진 곳까지 용접 토치가 접근할 수 있도록 구성되며, 용접 부위가 넓은 경우에도 좌우로 선회하면서 용접을 실시할 수 있어 넓은 용접 부위를 효율적으로 용접할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 용접 로봇을 공정에 적용함으로써, 용접 작업을 자동화하고 용접 작업을 수행하기 위해 소요되는 인력과 시간을 절약할 수 있다. As described above, according to the present invention, in the fabrication process of a structure in which a large number of two-dimensional weld portions, such as a U-shaped weld portion of a double hull structure double bottom block, are distributed, a corresponding weld portion is determined according to a predetermined program. There is provided a welding robot capable of repeatedly welding. The welding robot according to the present invention is capable of smoothly performing welding in the left and right directions as well as welding in the vertical direction, and is configured to allow the welding torch to approach corners between the members to be welded, even when the welding part is wide. Welding can be performed while turning, so that a wide welding site can be welded efficiently. In addition, by applying the welding robot according to the invention in the process, it is possible to save the manpower and time required to automate the welding work and to perform the welding work.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다. In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. will be.
도 1a는 이중 선체 구조를 구성하는 오픈 타입 이너 바텀 블록(open type inner bottom block)의 사시도.1A is a perspective view of an open type inner bottom block constituting a double hull structure.
도 1b는 도 1a의 A부분의 확대도.1B is an enlarged view of portion A of FIG. 1A.
도 2는 이중 선체 구조를 구성하는 더블 바텀 블록(double bottom block)의 사시도.2 is a perspective view of a double bottom block constituting a double hull structure;
도 3은 본 발명에 따른 용접 로봇의 사시도.3 is a perspective view of a welding robot according to the present invention;
도 4는 도 3에 도시된 용접 로봇의 매니퓰레이터 부분의 평면도.4 is a plan view of a manipulator portion of the welding robot shown in FIG.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 수평아암의 저면 사시도.5 is a bottom perspective view of the horizontal arm shown in FIGS. 3 and 4;
도 6a는 도 4의 B-B 선을 따라 자른 단면도.6A is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 4.
도 6b는 도 6a의 슬라이딩 블록의 저면 사시도.6B is a bottom perspective view of the sliding block of FIG. 6A.
도 7은 도 3의 A 방향에서 바라본 수직아암 하단부의 정면도.7 is a front view of a lower portion of the vertical arm viewed from the direction A of FIG.
도 8은 본 발명에 따른 용접 로봇이 도 2에 도시된 더블 바텀 블록의 내부에 설치된 것을 보여주는 사시도. Figure 8 is a perspective view showing that the welding robot according to the present invention is installed inside the double bottom block shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 이너 바텀 블록 2: 론지1: inner bottom block 2: longe
3: 하판 4: 웹 플로어3: bottom four 4: web floor
5: 거더 6: 수직 용접부5: girder 6: vertical weld
7: 수평 용접부 8: 더블 바텀 블록7: horizontal weld zone 8: double bottom block
9: 개구부 10: 이송 장치9: opening 10: conveying device
100: 용접 로봇 101: 수직아암100: welding robot 101: vertical arm
102: 용접 토치 어댑터 103: 용접 토치102: welding torch adapter 103: welding torch
104: 수평아암 105: 선회 구동부104: horizontal arm 105: swing drive unit
106: 직선형 슬롯 107: 곡선형 슬롯106: straight slot 107: curved slot
109: 선회 구동부 구동 피니언 110: 캠돌기(직선형 슬롯)109: swing drive drive pinion 110: cam projection (linear slot)
111: 캠돌기(곡선형 슬롯) 114: 모터111: cam protrusion (curved slot) 114: motor
115: 볼나사 116: 볼너트115: Ball screw 116: Ball nut
117: 모터 118: 토글클램프117: motor 118: toggle clamp
119: 토글클램프용 슬롯 121: 모터119: slot for toggle clamp 121: motor
122: 롤러 블록 123: 롤러 블록 상부 홈122: roller block 123: roller block upper groove
124: 힌지 결합부 125: 슬라이딩 블록124: hinge coupling portion 125: sliding block
130: 개구부 132: 내부 슬롯130: opening 132: inner slot
133: 슬라이더 134: 모터 수용부133: slider 134: motor accommodating portion
135: 모터135: motor
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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2003
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