KR20050109159A

KR20050109159A - A teaching device of robot for laser welding

Info

Publication number: KR20050109159A
Application number: KR1020040034206A
Authority: KR
Inventors: 정희진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-11-17
Also published as: KR100569105B1

Abstract

레이저 용접을 위한 로봇의 티칭시, 옵틱헤드의 선단에 장착된 상태로 레이저 초점의 위치별로 작업자가 쉽게 인식할 수 있도록 기구적 동작을 전기적 신호로 변환하여 표시등의 발광신호를 출력할 수 있도록; When teaching the robot for laser welding, it is possible to output the light emitting signal of the indicator light by converting the mechanical motion into an electrical signal so that the operator can easily recognize for each position of the laser focus while mounted on the tip of the optical head;

내부에 중공부를 형성하며, 이 중공부 내 하부 일측에는 하부 브라켓이 구비되고, 상기 중공부의 상부 일측에는 상부 브라켓이 구비되며, 상단에는 레이저 옵틱헤드의 단부에 연결하기 위한 연결부가 형성되는 티칭 하우징; 상기 티칭 하우징의 내측 하부 브라켓의 하부에 연결링을 통하여 설치되고, 내측에는 슬라이딩 홀이 형성되며, 상기 슬라이딩 홀의 일측으로는 그 길이방향을 따라 검출홈이 형성되는 슬라이드 가이더; 상기 슬라이드 가이더의 슬라이딩 홀에 삽입된 상태로, 그 상단이 상기 하부 브라켓 및 상부 브라켓의 중심을 관통하여 설치되며, 일측에는 상기 하부 및 상부 브라켓 사이에 배치되도록 스프링 리테이너가 일체로 형성되며, 상단부에는 나사산이 형성되어 상부 브라켓에 지지되도록 너트로 장착되는 슬라이더; 상기 슬라이더에 끼워져 설치된 상태로, 상기 상부 브라켓과 상기 스프링 리테이너 사이에서 슬라이더에 복원력을 제공하는 복원부재; 상기 슬라이드 가이더에는 그 검출홈에 대응하여 그 길이방향을 따라 설치되는 다수개의 위치검출센서; 상기 슬라이더의 일측에 장착된 상태로 상기 다수개의 위치검출센서에 대응하여 슬라이드 가이더의 검출홈을 따라 이동하는 검출도그; 상기 다수개의 위치검출센서로부터 입력되는 신호에 따라 제어신호를 출력하는 제어기; 상기 제어기로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 슬라이더의 이동을 위치별로 작업자가 인식할 수 있도록 표시하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 로봇 티칭장치를 제공한다.A teaching housing having a hollow portion formed therein, a lower bracket on one side of the hollow portion, an upper bracket on one side of the hollow portion, and a connecting portion formed at a top thereof to connect to an end of the laser optical head; A slide guider installed at a lower portion of the inner lower bracket of the teaching housing and having a sliding hole formed at an inner side thereof, and having a detection groove formed at one side of the sliding hole along a length thereof; In the state of being inserted into the sliding hole of the slide guider, the upper end is installed through the center of the lower bracket and the upper bracket, the spring retainer is integrally formed so as to be disposed between the lower and the upper bracket on one side, A slider formed with a thread and mounted with a nut so as to be supported by the upper bracket; A restoring member fitted to the slider and providing restoring force to the slider between the upper bracket and the spring retainer; The slide guider includes a plurality of position detection sensors installed along the longitudinal direction corresponding to the detection grooves; A detection dog which is mounted on one side of the slider and moves along the detection groove of the slide guider in response to the plurality of position detection sensors; A controller for outputting a control signal in accordance with signals input from the plurality of position detection sensors; According to the control signal output from the controller provides a laser welding robot teaching device comprising a display means for displaying the movement of the slider for each operator to recognize the position.

Description

Robot Teaching Device for Laser Welding {A TEACHING DEVICE OF ROBOT FOR LASER WELDING}

본 발명은 레이저 용접용 로봇 티칭장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 용접을 위한 로봇의 티칭시, 옵틱헤드의 선단에 장착된 상태로 레이저 초점의 위치별로 기구적 동작을 전기적 신호로 변환하여 표시등을 발광시킴으로써, 작업자가 쉽게 인식할 수 있도록 하는 레이저 용접용 로봇 티칭장치에 관한 것이다. The present invention relates to a robot teaching apparatus for laser welding, and more particularly, when teaching a robot for laser welding, a mechanical indicator is converted into an electrical signal for each position of a laser focus in a state of being mounted at the tip of an optical head. The present invention relates to a robot teaching apparatus for laser welding, which makes it easy for an operator to recognize by emitting light.

최근, 산업분야에서 금속 소재의 절단, 용접 및 열처리 등은 원가절감, 공장 자동화 및 품질향상의 측면에서 우수한 효과를 갖는 레이저빔이 적용되고 있는 추세이며, 이러한 레이저빔의 적용에 있어 요구되는 몇 가지 목표는 레이저빔 에너지 분포의 균일화, 일정한 열처리 온도를 유지할 수 있는 레이저 출력제어, 생산성과 품질을 충족시킬 수 있는 최적 레이저빔의 조사 속도, 에너지 흡수율의 극대화 등을 들 수 있다. In recent years, the cutting, welding, and heat treatment of metal materials in the industrial field have tended to apply laser beams having excellent effects in terms of cost reduction, factory automation, and quality improvement. Targets include the uniformity of the laser beam energy distribution, laser power control to maintain a constant heat treatment temperature, optimal laser beam irradiation speed to meet productivity and quality, and maximize energy absorption.

즉, 이러한 목표들이 충족되어 질 때, 제품 개발에 있어 원가절감 및 품질향상의 효과를 기대할 수 있게 되는 것이다.In other words, when these targets are met, cost reduction and quality improvement can be expected in product development.

특히, 양산 차체라인의 레이저 용접 시, 차체의 레이저 용접부가 사양에 준하는 레이저 용접품질을 얻기 위해서는 로봇에 장착되어 있는 레이저 용접 옵틱헤드가 용접부로부터 규격에 따른 간격을 유지하여 정확한 초점을 유지하도록 해야 하는데, 이를 위해서는, 도 1에서 도시한 바와 같은 티칭 게이지(101)를 이용하여, 도 2에서와 같이, 상기 용접부(P1)를 용접로봇(103)에 프로그래밍하게 된다.In particular, when laser welding the mass production line, in order to obtain laser welding quality that meets the specifications of the laser welding part of the body, the laser welding optical head mounted on the robot must maintain the correct focus by keeping the distance from the welding part according to the standard. For this purpose, as shown in FIG. 2, the welding part P1 is programmed into the welding robot 103 using the teaching gauge 101 as shown in FIG. 1.

상기 티칭 게이지(101)는 일측에 눈금부(105)가 형성되어 레이저 초점의 기준점을 설정할 수 있도록 되어 있으며, 이러한 티칭 게이지(101)를 이용하여 상기 용접부(P1)를 용접로봇(103)에 프로그래밍하기 위해서는 먼저, 옵틱헤드(107)와 용접부(P1)를 근거리로 위치시켜 임시로 티칭한 후, 상기 티칭 게이지(101)를 이용하여 차체 용접부(P1)와 옵틱헤드(107)의 간격을 체크한 다음, 상기 티칭 게이지(101)의 기준점(SP)까지 용접로봇(103)을 미세 조정하여 프로그래밍하게 되는 것이다. The teaching gauge 101 has a scale portion 105 formed at one side thereof to set a reference point of laser focus, and the welding portion P1 is programmed into the welding robot 103 using the teaching gauge 101. In order to do this, first, the optical head 107 and the welding portion P1 are placed at a short distance and temporarily taught, and then the gap between the vehicle body welding portion P1 and the optical head 107 is checked using the teaching gauge 101. Next, the welding robot 103 is finely adjusted to the reference point SP of the teaching gauge 101 to be programmed.

그러나 상기한 바와 같이, 종래 티칭 게이지를 사용하여 로봇을 티칭하는 경우, 상기 로봇의 조정을 위한 컨트롤 패널과 티칭 게이지를 적용하기 위한 위치가 서로 떨어져 있어 적어도 2명의 작업자가 필요하며, 티칭 게이지를 조작하는 작업자의 경우, 티칭 게이지의 눈금을 확인하기 위해 로봇의 유동부 가까이 접근해야 하는 등에 의해 안전사고의 위험이 있다는 문제점을 내포하고 있다.However, as described above, when teaching a robot using a conventional teaching gauge, at least two operators are required because the control panel for adjusting the robot and the position for applying the teaching gauge are separated from each other, and the teaching gauge is operated. In case of a worker, there is a problem that there is a risk of a safety accident due to approaching the moving part of the robot to check the scale of the teaching gauge.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이저 용접을 위한 로봇의 티칭시, 옵틱헤드의 선단에 장착된 상태로 레이저 초점의 위치별로 작업자가 쉽게 인식할 수 있도록 기구적 동작을 전기적 신호로 변환하여 표시등의 발광신호를 출력할 수 있도록 하는 레이저 용접용 로봇 티칭장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, the object of the present invention can be easily recognized by the operator by the position of the laser focus in the state mounted on the tip of the optical head when teaching the robot for laser welding. It provides a laser welding robot teaching apparatus for converting a mechanical operation into an electrical signal so as to output a light signal of the indicator light.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 용접용 로봇 티칭장치는 In order to realize this, the robot teaching apparatus for laser welding according to the present invention

내부에 중공부를 형성하며, 이 중공부 내 하부 일측에는 하부 브라켓이 구비되고, 상기 중공부의 상부 일측에는 상부 브라켓이 구비되며, 상단에는 레이저 옵틱헤드의 단부에 연결하기 위한 연결부가 형성되는 티칭 하우징; 상기 티칭 하우징의 내측 하부 브라켓의 하부에 연결링을 통하여 설치되고, 내측에는 슬라이딩 홀이 형성되며, 상기 슬라이딩 홀의 일측으로는 그 길이방향을 따라 검출홈이 형성되는 슬라이드 가이더; 상기 슬라이드 가이더의 슬라이딩 홀에 삽입된 상태로, 그 상단이 상기 하부 브라켓 및 상부 브라켓의 중심을 관통하여 설치되며, 일측에는 상기 하부 및 상부 브라켓 사이에 배치되도록 스프링 리테이너가 일체로 형성되며, 상단부에는 나사산이 형성되어 상부 브라켓에 지지되도록 너트로 장착되는 슬라이더; 상기 슬라이더에 끼워져 설치된 상태로, 상기 상부 브라켓과 상기 스프링 리테이너 사이에서 슬라이더에 복원력을 제공하는 복원부재; 상기 슬라이드 가이더에는 그 검출홈에 대응하여 그 길이방향을 따라 설치되는 다수개의 위치검출센서; 상기 슬라이더의 일측에 장착된 상태로 상기 다수개의 위치검출센서에 대응하여 슬라이드 가이더의 검출홈을 따라 이동하는 검출도그; 상기 다수개의 위치검출센서로부터 입력되는 신호에 따라 제어신호를 출력하는 제어기; 상기 제어기로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 슬라이더의 이동을 위치별로 작업자가 인식할 수 있도록 표시하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.A teaching housing having a hollow portion formed therein, a lower bracket on one side of the hollow portion, an upper bracket on one side of the hollow portion, and a connecting portion formed at a top thereof to connect to an end of the laser optical head; A slide guider installed at a lower portion of the inner lower bracket of the teaching housing and having a sliding hole formed at an inner side thereof, and having a detection groove formed at one side of the sliding hole along a length thereof; In the state of being inserted into the sliding hole of the slide guider, the upper end is installed through the center of the lower bracket and the upper bracket, the spring retainer is integrally formed so as to be disposed between the lower and the upper bracket on one side, A slider formed with a thread and mounted with a nut so as to be supported by the upper bracket; A restoring member fitted to the slider and providing restoring force to the slider between the upper bracket and the spring retainer; The slide guider includes a plurality of position detection sensors installed along the longitudinal direction corresponding to the detection grooves; A detection dog which is mounted on one side of the slider and moves along the detection groove of the slide guider in response to the plurality of position detection sensors; A controller for outputting a control signal in accordance with signals input from the plurality of position detection sensors; And display means for displaying the movement of the slider for each position by the operator according to the control signal output from the controller.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3과 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 티칭장치가 적용된 레이저 용접 시스템의 구성도 및 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 티칭장치의 확대 단면도로써, 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 티칭장치(1)가 적용되는 레이저 용접 시스템의 구성을 설명한다.3 and 5 are a schematic view and a partially enlarged view of the laser welding system to which the robot teaching apparatus is applied according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the robot teaching apparatus according to the embodiment of the present invention. The configuration of the laser welding system to which the robot teaching apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is applied will be described.

상기 레이저 용접 시스템의 구성은 로봇 컨트롤 패널(3)을 포함하는 로봇제어기(5)에 의해 제어되는 용접로봇(7)의 아암(9) 선단에 레이저 옵틱헤드(11)가 장착된다.The laser welding system has a laser optical head 11 mounted on the tip of an arm 9 of a welding robot 7 controlled by a robot controller 5 including a robot control panel 3.

상기 레이저 옵틱헤드(11)는 레이저 발진기와 광 하이버(23)를 통하여 연결되어 용접부(P1)에 대하여 레이저빔을 조사하게 되는 것이다. The laser optical head 11 is connected through the laser oscillator and the optical hiber 23 to irradiate the laser beam to the welding portion P1.

이러한 레이저 용접 시스템을 이용하여 양산 차체라인에서의 레이저 용접 시, 차체(10)의 레이저 용접부(P1)가 사양에 준하는 레이저 용접품질을 얻도록 하기 위해서는 상기 용접로봇(7)에 장착되어 있는 레이저 옵틱헤드(11)가 용접부(P1)로부터 규격에 따른 간격을 통하여 정확한 초점을 유지하도록 해야 한다. The laser optics mounted on the welding robot 7 in order to obtain the laser welding quality in accordance with the specification when the laser welding portion (P1) of the vehicle body 10 in the laser welding in the mass production body line using this laser welding system. The head 11 must be maintained at the correct focus through the gap according to the specification from the weld P1.

이를 위해서는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 티칭장치(1)를 이용하여 레이저 용접부(P1)를 용접로봇(7)에 정확하게 프로그래밍하게 된다.To this end, the laser welding unit P1 is correctly programmed into the welding robot 7 using the robot teaching apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 티칭장치(1)의 구성은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 내부에 중공부(21)를 형성하는 원통형상의 티칭 하우징(23)이 구비된다. In the configuration of the robot teaching apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 4, a cylindrical teaching housing 23 is provided to form a hollow portion 21 therein.

상기 티칭 하우징(23)의 중공부(21) 내에는 그 하부 일측에 하부 브라켓(25)이 구비되고, 그 중공부(21)의 상부 일측에는 상부 브라켓(27)이 구비된다. In the hollow portion 21 of the teaching housing 23, a lower bracket 25 is provided at one lower side thereof, and an upper bracket 27 is provided at an upper one side of the hollow portion 21.

상기 하부 브라켓(25)과 상부 브라켓(27)은 각각 원형 플레이트로 형성되며, 그 중앙에 각각 관통홀(29,31)이 형성되어 구성된다. The lower bracket 25 and the upper bracket 27 are each formed of a circular plate, and through holes 29 and 31 are formed in the center thereof, respectively.

그리고 상기 티칭 하우징(23)의 상단에는 레이저 옵틱헤드(11)의 단부에 연결하기 위한 연결부(33)가 형성되는데, 상기 연결부(33)는 레이저 옵틱헤드(11)의 선단에 회전 가능하게 장착너트(35)가 설치되고, 상기 장착너트(35)에 체결되도록 외주면에 나사산을 형성하는 볼트부(37)로 이루어진다.In addition, a connection part 33 is formed at an upper end of the teaching housing 23 to connect to an end of the laser optical head 11, and the connection part 33 is rotatably mounted to a distal end of the laser optical head 11. 35 is installed, and consists of a bolt portion 37 to form a screw thread on the outer peripheral surface to be fastened to the mounting nut (35).

상기 티칭 하우징(23)의 내측에서, 상기 하부 브라켓(25)의 하부에는 슬라이드 가이더(39)가 연결링(41)을 통하여 설치된다.Inside the teaching housing 23, a slide guider 39 is installed at a lower portion of the lower bracket 25 through a connection ring 41.

상기 슬라이드 가이더(39)는 그 내측에 슬라이딩 홀(43)이 형성되며, 상기 슬라이딩 홀(43)의 일측으로는 그 길이방향을 따라 검출홈(45)이 형성된다. The slide guider 39 has a sliding hole 43 formed therein, and one side of the sliding hole 43 has a detection groove 45 formed along its length direction.

이 때, 상기 슬라이드 가이더(39)의 재질은 절연소재로 이루어지는 것이 바람직하다. At this time, the slide guider 39 is preferably made of an insulating material.

그리고 상기 연결링(41)은 상기 티칭 하우징(23)과 슬라이드 가이더(39) 사이에서, 상기 슬라이드 가이더(39)의 상부와 하부에 각각 하나씩 끼워져 상기 슬라이드 가이더(39)를 티칭 하우징(23)에 고정적으로 설치하게 된다.In addition, the connection ring 41 is fitted between the teaching housing 23 and the slide guider 39, one at each of the upper and lower portions of the slide guider 39 so that the slide guider 39 is connected to the teaching housing 23. It is fixedly installed.

상기 슬라이드 가이더(39)의 슬라이딩 홀(43)에는 슬라이더(47)가 삽입되는데, 상기 슬라이더(47)는 그 상단이 상기 하부 브라켓(25) 및 상부 브라켓(27) 중심의 관통홀(29,31)을 관통하여 설치된다.A slider 47 is inserted into the sliding hole 43 of the slide guider 39, and the upper end of the slider 47 has through holes 29 and 31 at the center of the lower bracket 25 and the upper bracket 27. It is installed through).

상기 슬라이더(47)는 원형단면을 갖는 봉 형상으로 이루어지며, 그 일측에는 상기 하부 브라켓(25)과 상부 브라켓(27) 사이에 배치되도록 스프링 리테이너(49)가 일체로 형성되다. The slider 47 has a rod shape having a circular cross section, and a spring retainer 49 is integrally formed at one side thereof so as to be disposed between the lower bracket 25 and the upper bracket 27.

상기 슬라이더(47)의 상단부에는 일정구간 나사산(51)이 형성되어 상부 브라켓(27)에 지지되도록 너트(53)로 체결된다.The upper end of the slider 47 has a predetermined thread thread 51 is fastened with a nut 53 to be supported by the upper bracket 27.

여기서, 상기 슬라이더(47)의 하부 선단에는 로봇 티칭의 기준면에 대하여 구름 접촉되는 구름접촉수단(55)이 구비되는데, 상기 구름접촉수단(55)의 구성은 상기 슬라이더(47)의 하부 선단에 나사홀을 형성하여 이에 볼트 체결되는 볼 하우징(57)과, 상기 볼 하우징(57) 내부에 설치되어 상기 로봇 티칭의 기준면에 구름 접촉하는 구름 볼(59)로 이루어진다.Here, the lower end of the slider 47 is provided with a cloud contact means 55 in contact with the cloud about the reference plane of the robot teaching, the configuration of the cloud contact means 55 is screwed to the lower end of the slider 47 The ball housing 57 is formed by forming a hole and bolted thereto, and a rolling ball 59 installed inside the ball housing 57 to make a cloud contact with the reference plane of the robot teaching.

그리고 상기 슬라이더(47)에는 복원부재인 코일 스프링(61)이 끼워져 설치된 상태로, 상기 상부 브라켓(27)과 스프링 리테이너(49) 사이에서 슬라이더(47)에 복원력을 제공하게 되는데, 상기 코일 스프링(61)은 그 일단이 스프링 리테이너(49)에 지지되고, 그 타단은 상부 브라켓(27)의 하단면에 지지된다.The coil spring 61, which is a restoring member, is fitted to the slider 47 to provide restoring force to the slider 47 between the upper bracket 27 and the spring retainer 49. 61 is supported at one end of the spring retainer 49, the other end is supported on the bottom surface of the upper bracket (27).

상기 슬라이드 가이더(39)에는 그 검출홈(45)에 대응하여 그 길이방향을 따라 위치검출센서인 3개의 근접센서(S1,S2,S3)가 장착된다.The slide guider 39 is equipped with three proximity sensors S1, S2, and S3, which are position detection sensors, corresponding to the detection groove 45 along its longitudinal direction.

이 때, 상기 3개의 근접센서(S1,S2,S3)는 상호간에 일정간격을 유지하여 설치된다. At this time, the three proximity sensors (S1, S2, S3) are installed to maintain a constant interval between each other.

본 실시예에서는 상기 각 근접센서(S1,S2,S3) 상호간의 간격을 3.6mm로 하여 설치된다.In this embodiment, the distances between the proximity sensors S1, S2, and S3 are set to 3.6 mm.

그리고 상기 슬라이더(47)의 일측에는 검출도그(63)가 장착된다. And a detection dog 63 is mounted on one side of the slider 47.

상기 검출도그(63)는 3개의 근접센서(S1,S2,S3)에 대응하여 슬라이드 가이더(39)의 검출홈(45)을 따라 이동하도록 상기 슬라이더(47)의 외주면 일측에 장착되어 슬라이더(47)와 함께 작동하게 된다.The detection dog 63 is mounted on one side of the outer circumferential surface of the slider 47 so as to move along the detection groove 45 of the slide guider 39 corresponding to the three proximity sensors S1, S2, and S3. Will work with).

또한, 상기 3개의 근접센서(S1,S2,S3)는 각각 상기 검출도그(63)의 검출신호를 제어기(65)로 출력하도록 제어기(65)와 전기적으로 연결되며, 상기 제어기(65)는 입력되는 검출신호에 따라 제어신호를 출력하게 된다.In addition, the three proximity sensors (S1, S2, S3) are electrically connected to the controller 65 to output the detection signal of the detection dog 63 to the controller 65, respectively, the controller 65 is input The control signal is output according to the detected detection signal.

그리고 상기 제어기(65)는 표시수단(D)인 3개의 표시등(L1,L2,L3)과 전기적으로 연결되는데, 상기 3개의 표시등(L1,L2,L3)은 서로 다른 색깔의 빛을 발광하도록 색깔별 표시등으로 이루어지며, 상기 제어기(65)로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 슬라이더(47)의 이동을 위치별로 작업자가 인식할 수 있도록 표시하여 주게 된다.The controller 65 is electrically connected to three indicators L1, L2 and L3, which are display means D, and the three indicators L1, L2 and L3 emit light of different colors. It is made of a color indicator so as to display the movement of the slider 47 for each operator by position according to the control signal output from the controller (65).

본 실시예에서는 상기 3개의 표시등(L1,L2L,3)을 빨간색 표시등(red), 노랑색 표시등(yellow) 및 녹색 표시등(green)으로 이루어진다.In the present embodiment, the three indicators L1, L2L, 3 are composed of a red indicator light, a yellow indicator light, and a green indicator light.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 레이저 용접용 로봇 티칭장치에 의한 레이저 용접용 로봇의 티칭작동은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 로봇 티칭장치(1)를 그 연결부(33)의 볼트부(37)를 통하여 레이저 옵틱헤드(11)의 선단부에 장착너트(35)를 통하여 체결한 상태로, 작업자가 로봇 컨트롤 패널(3)상에서 용접로봇(7)을 거동시킨다.Therefore, the teaching operation of the laser welding robot by the laser welding robot teaching apparatus having the above-described configuration, as shown in Figure 5, the robot teaching apparatus 1 is connected to the bolt portion of the connecting portion 33 ( The operator operates the welding robot 7 on the robot control panel 3 in a state of being fastened to the distal end of the laser optical head 11 via the mounting nut 35 through 37).

먼저, 상기 옵틱헤드(11)와 용접부(P1)를 근거리로 위치시켜 임시로 티칭한 후, 상기 로봇 티칭장치(1)의 슬라이더(47) 선단에 장착된 구름 볼(59)을 용접부(P1)에 접촉시킨다. First, the optical head 11 and the welding portion P1 are placed at a short distance and temporarily taught, and then the rolling ball 59 mounted at the tip of the slider 47 of the robot teaching apparatus 1 is welded (P1). Contact with.

이 때, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 슬라이더(47)는 코일 스프링(61)의 탄성력을 극복하고 상승하게 되며, 이에 따라 검출도그(63)가 상기 3개의 근접센서(S1,S2,S3) 중, 최하단의 근접센서(31)에 의해 검출되면, 상기 최하단 근접센서(S1)는 그 검출신호를 제어기(65)로 출력하게 되고, 상기 제어기(65)는 노란색 표시등(L1, yellow)을 발광시켜 상기 옵틱헤드(11)와 용접부(P1)의 간격이 설정치 이상임을 작업자가 인식할 수 있도록 한다.In this case, as shown in FIG. 6, the slider 47 overcomes the elastic force of the coil spring 61 and rises, so that the detection dog 63 may move the three proximity sensors S1, S2, and S3. ), When detected by the lowermost proximity sensor 31, the lowermost proximity sensor S1 outputs the detection signal to the controller 65, and the controller 65 displays a yellow indicator light (L1, yellow). By emitting light, the operator can recognize that the distance between the optical head 11 and the welding portion (P1) is more than the set value.

그리고, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 슬라이더(47)가 코일 스프링(61)의 탄성력을 극복하고 상승하되, 상기 검출도그(63)가 상기 3개의 근접센서(S1,S2,S3) 중, 최상단의 근접센서(S3)에 의해 검출되면, 상기 최상단 근접센서(S3)는 그 검출신호를 제어기(65)로 출력하게 되고, 상기 제어기(65)는 빨간색 표시등(L3; red)을 발광시켜 상기 옵틱헤드(11)와 용접부(P1)의 간격이 설정치 이하임을 작업자가 인식할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 7, the slider 47 rises while overcoming the elastic force of the coil spring 61, and the detection dog 63 is one of the three proximity sensors S1, S2, and S3. When detected by the uppermost proximity sensor S3, the uppermost proximity sensor S3 outputs the detection signal to the controller 65, and the controller 65 emits a red indicator light L3 (red). Allows the operator to recognize that the distance between the optical head 11 and the welding portion P1 is less than or equal to a set value.

또한, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 슬라이더(47)가 코일 스프링(61)의 탄성력을 극복하고 상승하되, 상기 검출도그(63)가 상기 3개의 근접센서(S1S2S3) 중, 중간단의 근접센서(S2)에 의해 검출되면, 상기 중간단 근접센서(S2)는 그 검출신호를 제어기(65)로 출력하게 되고, 상기 제어기(65)는 녹색 표시등(L2; green)을 발광시켜 상기 옵틱헤드(11)와 용접부(P1)의 간격이 설정치와 일치함을 작업자가 인식할 수 있도록 한다.In addition, as shown in FIG. 8, the slider 47 rises over the elastic force of the coil spring 61, but the detection dog 63 is close to the middle end of the three proximity sensors S1S2S3. When detected by the sensor S2, the intermediate stage proximity sensor S2 outputs the detection signal to the controller 65, and the controller 65 emits a green indicator light L2 to emit the optical signal. Allows the operator to recognize that the distance between the head 11 and the weld P1 coincides with the set value.

따라서 작업자는 상기 용접로봇(7)의 거동 조작 중, 상기 녹색 표시등(L2)이 발광될 때까지 옵틱헤드(11)의 위치를 상하로 미세 조정하여 옵틱헤드(11)와 용접부(P1)의 간격을 맞추게 되며, 이를 프로그래밍하게 되는 것이다.Therefore, the operator finely adjusts the position of the optical head 11 up and down until the green indicator light L2 emits light during the operation of the welding robot 7 to operate the optical head 11 and the welding part P1. The interval is corrected, and you program it.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 용접용 로봇 티칭장치에 의하면, 레이저 용접을 위한 로봇의 티칭시, 옵틱헤드의 선단에 장착된 상태로 레이저 초점의 위치별로 작업자가 쉽게 인식할 수 있도록 기구적 동작을 전기적 신호로 변환하여 3개의 표시등으로 발광신호를 출력할 수 있도록 함으로써, 종래 티칭 게이지의 사용에 따른 다수의 작업자가 불필요한 효과가 있다. According to the laser teaching robot teaching apparatus according to the present invention as described above, when teaching the robot for laser welding, mechanical operation so that the operator can easily recognize by the position of the laser focus in the state mounted on the tip of the optical head By converting the signal into an electrical signal to output the light emitting signal to the three indicators, a large number of operators according to the use of the conventional teaching gauge has an unnecessary effect.

또한, 원거리에서 표시등의 신호만으로 티칭작업이 가능하여 종래 티칭 게이지의 눈금을 확인하기 위해 로봇의 유동부 가까이 작업자가 접근해야 하는 등에 의해 안전사고의 위험을 배제할 수 있는 효과도 있다.In addition, the teaching operation is possible only by the signal of the indicator light at a long distance, there is an effect that can eliminate the risk of safety accidents, such as the operator must approach the moving part of the robot to check the scale of the conventional teaching gauge.

도 1은 종래 레이저 용접용 로봇의 티칭 게이지의 측면도,1 is a side view of a teaching gauge of a conventional laser welding robot;

도 2는 종래 기술에 따른 레이저 용접용 로봇의 티칭작업을 설명하기 위한 도면, 2 is a view for explaining the teaching operation of the laser welding robot according to the prior art,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 티칭장치가 적용된 레이저 용접 시스템의 구성도, 3 is a configuration diagram of a laser welding system to which a robot teaching apparatus is applied according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 티칭장치의 단면도, 4 is a cross-sectional view of the robot teaching apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 3의 A부분의 확대도, 및5 is an enlarged view of portion A of FIG. 3, and

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접용 로봇 티칭장치의 사용 상태도이다.6 to 8 is a state diagram used in the laser welding robot teaching apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims

In the robot teaching apparatus for laser welding,

A teaching housing having a hollow portion formed therein, a lower bracket on one side of the hollow portion, an upper bracket on one side of the hollow portion, and a connecting portion formed at a top thereof to connect to an end of the laser optical head;

A slide guider installed at a lower portion of the inner lower bracket of the teaching housing and having a sliding hole formed at an inner side thereof, and having a detection groove formed at one side of the sliding hole along a length thereof;

In the state of being inserted into the sliding hole of the slide guider, the upper end is installed through the center of the lower bracket and the upper bracket, the spring retainer is integrally formed so as to be disposed between the lower and the upper bracket on one side, A slider formed with a thread and mounted with a nut so as to be supported by the upper bracket;

A restoring member fitted to the slider and providing restoring force to the slider between the upper bracket and the spring retainer;

The slide guider includes a plurality of position detection sensors installed along the longitudinal direction corresponding to the detection grooves;

A detection dog which is mounted on one side of the slider and moves along the detection groove of the slide guider in response to the plurality of position detection sensors;

A controller for outputting a control signal in accordance with signals input from the plurality of position detection sensors;

Display means for displaying the movement of the slider for each position by the operator according to a control signal output from the controller;

Robot teaching apparatus for laser welding comprising a.

The method of claim 1, wherein the lower end of the slider

Robot teaching device for laser welding, characterized in that it further comprises a cloud contact means in contact with the reference plane of the robot teaching.

The method of claim 2, wherein the rolling contact means

A ball housing having a screw hole formed at the lower end of the slider and bolted thereto;

The laser teaching robot welding device, characterized in that formed in the ball housing made of a rolling ball rolling contact with the reference surface of the robot teaching.

The method of claim 1, wherein the teaching housing

Robot teaching device for laser welding, characterized in that consisting of a cylindrical shape.

The method of claim 1, wherein the lower bracket

A robot teaching apparatus for laser welding, which is formed of a circular plate and has a through hole formed in the center thereof.

The method of claim 1, wherein the upper bracket

The method of claim 1, wherein the connection portion

And a bolt portion for forming a screw thread on an outer circumferential surface thereof so as to be fastened to a mounting nut rotatably mounted to the tip of the laser optical head.

The method of claim 1, wherein the slide guider is made of a material

Robot teaching device for laser welding, characterized in that made of an insulating material.

The method according to claim 1, wherein the connection ring

Between the teaching housing and the slide guider, the robot teaching apparatus for laser welding, characterized in that the one is inserted into the upper and lower portions of the slide guider respectively.

The method of claim 1, wherein the slider

Robot teaching device for laser welding, characterized in that the rod shape having a circular cross section.

The method of claim 1, wherein the restoring member

One end is supported by the spring retainer in the state fitted to the slider, the other end is a laser welding robot teaching device comprising a coil spring supported on the lower surface of the upper bracket.

The method of claim 1, wherein the plurality of position detection sensors

A laser welding robot teaching apparatus, comprising three proximity sensors installed along a longitudinal direction of the slide guider so as to correspond to a detection groove of the slide guider.

The method of claim 12, wherein the three proximity sensors

Robot teaching device for laser welding, characterized in that installed to maintain a constant interval between each other.

The method of claim 1, wherein the display means

Robot teaching device for laser welding, characterized in that consisting of a plurality of indicators that emit light according to the control signal of the controller.

The method of claim 1, wherein the plurality of indicators

Laser teaching robot teaching device comprising three indicators that emit light of different colors according to the control signal of the controller.