KR20100045155A - Method for setting position of lug welding robot using laser pointer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for setting the position of a lug welding robot using a laser pointer is provided to remove the risk of malfunctions due to dust or sparks and to eliminate the need for image processing. CONSTITUTION: A method for setting the position of a lug welding robot using a laser pointer is as follows. Additional five axes enabling the X-, Y-, and Z-axial movement and X- and Y-directional tilting of the welding robot are installed on a welding robot carriage(10). Two pairs of linear laser pointers are installed opposite each other. The distance to a lug and the interval and parallelism of four laser beams are determined from an image formed on a block bottom(2) to which the lug(1) is welded. An error in the location and posture of the robot is determined. The welding robot carriage and the additional five axes are manually operated to set the location and posture of the lug and the carriage.

Description

레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법{METHOD FOR SETTING POSITION OF LUG WELDING ROBOT USING LASER POINTER}How to set position and posture of lug welding robot using laser pointer {METHOD FOR SETTING POSITION OF LUG WELDING ROBOT USING LASER POINTER}

본 발명은 로봇 상부에 위치한 용접 대상물(러그)의 용접을 위해 별도의 부가 축이 장착된 대차와 4개의 레이저 포인터를 이용하여 러그 용접 로봇의 위치 및 자세를 셋팅하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for setting the position and posture of a lug welding robot by using a bogie equipped with an additional additional axis and four laser pointers for welding a welding object (lug) located on the upper part of the robot.

일반적으로 선박건조 과정에서 철 구조물 블록은 블록 지지대로 받쳐져 있으며, 블록의 하부에 러그나 기타 다양한 부착물을 붙이기 위해서는 오버헤드 용접이 빈번하게 수행된다. 이러한 오버헤드 용접을 사람이 수행할 경우, 여러가지 문제점이 있어서 최근들어 용접 전용 로봇이 적용되고 있으며 로봇 구동의 이동성을 향상시키기 위해 다양한 형태의 대차가 제안되고 있다.In general, in the shipbuilding process, steel structure blocks are supported by block supports, and overhead welding is frequently performed to attach lugs or other various attachments to the bottom of the blocks. When a person performs such overhead welding, there are various problems. Recently, a welding-only robot has been applied, and various types of trolleys have been proposed to improve the mobility of the robot drive.

이러한 용접 로봇을 이용하여 러그를 용접하는 경우에 로봇의 위치 및 자세를 보정해주어야 한다. 러그는 트레슬(블록 지지대)에 의해 지지된 블록 아래 쪽에 용접을 통해 부착되어야 하는데 러그가 부착되는 블록 바닥면의 평평도가 러그의 위치에 따라 조금씩 편차가 있고 현장 바닥면 역시 약간씩의 경사가 있으므로 오버 헤드 용접을 수행하는 로봇의 자세를 각각의 러그의 부착 위치(X,Y,Z) 및 자세(ROLL, PITCH, YAW)에 따라 보정해주어야 한다.When welding lugs using such a welding robot, the position and posture of the robot should be corrected. The lug should be attached by welding under the block supported by the truss (block support). The flatness of the bottom of the block to which the lug is attached varies slightly depending on the position of the lug, and the site bottom is also slightly inclined. Therefore, the posture of the robot performing overhead welding should be corrected according to the attachment position (X, Y, Z) and posture (ROLL, PITCH, YAW) of each lug.

이와 같은 용접 로봇의 위치 및 자세 보정을 위한 방법으로는, 레이저 비젼 센서를 이용하는 방식과, 레이저 포인터를 이용하는 방식이 알려져 있다.As a method for correcting the position and attitude of the welding robot, a method using a laser vision sensor and a method using a laser pointer are known.

레이저 비젼 센서 이용방식은, 러그의 3차원 정보(거리, 각도)를 파악하고 그에 맞추어 로봇의 위치 및 자세를 보정 방식이다. 용접 로봇이 탑재된 대차를 러그 부근에 적당히 위치시킨 후, 레이저 비젼센서를 이용하여 러그 부착 위치에 대한 3차원(X, Y, Z, ROLL, PITCH, YAW) 정보를 획득하고 그 정보를 로봇 제어기에 전달함으로써 로봇이 러그의 위치와 각도를 파악하게 하는 방식이다.The laser vision sensor uses a three-dimensional information (distance, angle) of the lug and corrects the position and posture of the robot accordingly. After properly positioning the trolley on which the welding robot is mounted, the 3D (X, Y, Z, ROLL, PITCH, YAW) information about the lug attachment position is obtained by using the laser vision sensor and the information is transferred to the robot controller. This is how the robot knows the position and angle of the lugs.

레이저 포인터 이용방식은, 러그의 위치 정보를 파악하고 로봇의 위치를 결정하는 것으로서, 용접 로봇이 탑재된 대차를 러그 부근에 적당히 위치시킨 후, 레이저 포인터를 이용하여 러그 부착 위치에 대한 로봇의 상대 위치를 보정하는 방식이다.The method of using the laser pointer is to grasp the position information of the lug and determine the position of the robot. The position of the robot on which the welding robot is mounted is properly positioned near the lug, and then the position of the robot relative to the lug attachment position using the laser pointer. It is a way to correct.

그런데, 상기와 같은 레이저 비젼 센서 이용방식은, 정밀한 위치 및 자세 제어를 가능하게 하지만, 가격이 매우 비싸고, 개발 기간이 길며, 고기술의 영상처리 기술이 요구된다는 단점이 있으며, 상기 레이저 포인터 이용방식은, 정밀한 위치 제어를 가능하게 하지만 러그에 대한 로봇의 상대적인 자세를 세팅 하는 것이 불가능 하다는 단점이 있었다.By the way, the laser vision sensor using the above-described method, which enables precise position and attitude control, has the disadvantage that the price is very expensive, the development period is long, and high technology image processing technology is required. This allows precise position control but has the disadvantage that it is not possible to set the robot's relative posture to the lug.

오버헤드(O/H) 러그 용접 시 양호한 용접 품질을 위해서는 로봇과 작업대상물간의 상대 위치 및 자세가 일반 아래 보기 용접의 경우 보다 훨씬 정밀한 수준으로 보장되어야 한다. 조선소 야드 바닥은 여러 치공구나 전선 등이 있기 때문에 울퉁불퉁하고 블록 또한 트레슬 위에 반목을 받친 후 놓여지기 때문에 기울기를 갖게 된다. 따라서 위보기 용접(오버 헤드 용접)에 필요한 로봇과 작업 대상물간의 상대 위치 및 자세를 세팅 하는 것은 매우 어려운 작업이다.For good weld quality in overhead (O / H) lug welding, the relative position and posture between the robot and the workpiece must be ensured at a much more precise level than for normal bottom welding. The yard of the shipyard is rugged because of the various tools and wires, and the block is also tilted because it is placed after the antagon on the trestle. Therefore, it is very difficult to set the relative position and posture between the robot and the work object which are required for the overhead welding (overhead welding).

본 발명의 목적은, 이와 같은 문제점을 감안하여 2쌍(4set)의 라인타입 레이저 포인터를 이용해 오버헤드(O/H) 러그 용접 작업에 필요한 로봇의 위치 및 자세를 정밀한 수준에서 보정 할 수 있도록 한 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅 방법을 제공하기 위한 것이다.In view of the above problems, an object of the present invention is to use a pair of four-line laser pointers to precisely correct the position and posture of a robot required for overhead (O / H) lug welding. It is to provide a method for setting the position and attitude of the lug welding robot using a laser pointer.

본 발명에 의한 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법은, 용접 로봇 대차 상에 용접 로봇을 X,Y,Z축 방향 이동과 X, Y방향 틸팅이 가능하게 하는 부가5축을 설치하고, 라인 타입의 레이저 포인터를 두 쌍이 서로 마주보게 설치하여, 러그가 용접되는 블록 바닥면에 생성되는 레이저 포인터의 상(레이저 선분)에 의해 러그와의 거리, 4개의 레이저 선분의 간격 및 평행도를 판단하여 로봇의 위치 및 자세의 오차를 파악하고, 작업자가 용접 로봇 대차와 부가 5축(3-병진 축, 2-회전 축)을 수동 조작하여 러그와 대차 간의 위치 및 자세를 세팅하는 것을 특징으로 한다.The position and posture setting method of the lug welding robot according to the present invention is provided on the welding robot trolley by providing an additional five axes which allow the welding robot to move in the X, Y, Z axis direction and the X, Y direction tilting. Two pairs of laser pointers face each other, and the position of the robot is determined by determining the distance to the lugs, the distance between the four laser lines, and the parallelism by the image (laser segment) of the laser pointer generated on the bottom surface of the block to which the lug is welded. And grasp the error of the posture, and the operator manually sets the position and posture between the lug and the trolley by manually operating the welding robot bogie and the additional five axes (3-translation axis, 2-rotation axis).

본 발명은, 용접 로봇을 탑재하는 대차에 상기 용접 로봇을 5축 방향으로 이동시킬 수 있도록 하는 X, Y, Z 슬라이드 수단과 X, Y 틸팅 수단으로 부가 5축을 구비하고, 러그가 설치되는 블록 바닥면에 라인타입 레이저를 주사하도록 X축방향 제1,제3 레이저 포인터와, Y축 방향 제2,제4 레이저 포인터를 설치하여 블록 바닥면에 주사된 4개의 레이저 선분에 의거하여 대차의 부가 5축을 제어하여 위치 및 자세를 보정하되,The present invention has a block bottom on which a lug is installed, and an additional five axes are provided with X, Y, Z slide means and X, Y tilting means for moving the welding robot in a five axis direction on a truck on which the welding robot is mounted. Adding the balance to the surface based on the four laser lines scanned on the bottom surface of the block by installing the first and third laser pointers in the X-axis and the second and fourth laser pointers in the Y-axis in order to scan the line type laser on the surface. Control the axis to compensate for position and attitude,

상기 4개의 레이저 포인터에 의해 블록 바닥면에 생성된 4개의 선분을 통해 러그와 대차의 상대 위치를 파악하여 대차를 X, Y축 방향으로 이동시켜 X, Y 거리를 보정하는 제1단계와;A first step of correcting the X and Y distances by determining the relative positions of the lug and the bogie by moving the bogies in the X and Y axis directions by identifying the relative positions of the lug and the bogie through the four line segments generated on the bottom surface of the block by the four laser pointers;

상기 제1단계에 의해 X, Y거리 보정 후, 대차의 Z축 슬라이드 기능을 이용해 4개의 레이저 선분이 한 점에서 만나도록 용접 로봇을 상하 슬라이드 시키는 제2단계와;A second step of vertically sliding the welding robot such that four laser line segments meet at one point using the Z-axis slide function of the bogie after correcting the X and Y distances by the first step;

상기 제2단계 완료 후, Y-틸팅 기능을 이용하여 4개의 레이저 선분중 종방향 선분 두개를 일치시키는 제3단계와;A third step of matching two longitudinal line segments out of four laser lines using a Y-tilting function after completion of the second step;

상기 제3단계에서 종방향 두개의 선분이 일치된 상태에서 X-틸팅 기능을 이용하여 횡방향 선분 두개를 평행하도록 제어하는 제4단계와;A fourth step of controlling two lateral line segments to be parallel by using an X-tilting function in a state in which the two longitudinal line segments coincide;

상기 제4단계에서 동일방향 선분들이 평행해진 상태에서 Z축 슬라이드를 이용하여 4개의 선분이 한 점에서 만나도록 제어하여 러그와 대차간의 위치 및 자세를 세팅하는 제5단계를 수행하도록 함으로써 달성되는 것이다.  In the fourth step, it is achieved by performing the fifth step of setting the position and posture between the lug and the balance by controlling the four line segments to meet at one point using the Z-axis slide while the same direction segments are parallel. .

또한, 본 발명은 상기 제5단계를 유지하도록 대차의 부가 5축을 세팅한 후, 레이저 포인터에 의해 만들어진 교차점이 러그 용접 시작점과 일치하도록 X,Y슬라이드 기능을 이용해 용접 로봇을 움직여 자세 오차 보정중에 틀어진 위치 오차를 다시 보정해주는 제6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is set during the posture error correction by moving the welding robot by using the X, Y slide function so that the intersection point made by the laser pointer coincides with the lug welding start point after setting the additional five axes of the bogie to maintain the fifth step. And a sixth step of correcting the position error again.

본 발명은 적어도 블록 바닥면과 용접 로봇 베이스면의 평행도가 ±0.5°이내를 유지하게 하고 위치오차는 ±1mm정도로 세팅한다.According to the present invention, at least the parallelism between the bottom surface of the block and the welding robot base surface is maintained within ± 0.5 ° and the position error is set to about ± 1mm.

본 발명은 레이저 포인터 4개만을 사용하여 용접 로봇과 작업 대상물 사이의 상대 위치 및 자세를 매우 정밀한 수준(거리 오차 ±1mm이내, 자세 오차 ±0.5°이내)에서 보정할 수 있게 한다.The present invention makes it possible to correct the relative position and posture between the welding robot and the workpiece by using only four laser pointers at a very precise level (within a distance error of ± 1 mm and within a posture error of ± 0.5 °).

또한 본 발명의 레이저 포인터를 이용한 방식은 고기술의 영상 처리 기술이 필요 없고 레이저 비젼센서와 같은 고가의 장비를 사용할 필요도 없기 때문에 기존의 방식에 비해 경제적이다.In addition, the method using the laser pointer of the present invention is economical compared to the conventional method because it does not require a high-tech image processing technology and use expensive equipment such as a laser vision sensor.

또한 분진이나 스파크 등에 의한 오작동 우려가 거의 없다는 장점도 가지고 있다. It also has the advantage that there is little risk of malfunction due to dust or sparks.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅을 위한 로봇 대차의 측면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅을 위한 로봇 대차의 구성 및 자유도에 대한 설명도이다.1 is a side view of the robot bogie for setting the position and attitude of the lug welding robot using the laser pointer according to the present invention, Figure 2 is a robot bogie for the position and attitude setting of the lug welding robot using the laser pointer according to the present invention This is an explanatory diagram of the configuration and degrees of freedom.

이에 도시된 바와 같이,As shown therein,

본 발명을 적용하기 위한 용접 로봇 시스템은, 용접로봇을 탑재하고 2축 주행 및 4축 조향기능을 구비하여 X, Y 방향 이동 및 YAW 각도 조정이 가능한 대차(10)와; 상기 대차(10)의 상부에 탑재되는 용접로봇(40)과; 상기 대차(10)의 상부에 설치되어 상기 용접로봇(40)의 베이스(30)를 5축 방향으로 이동시킬 수 있도록 하는 X, Y, Z 슬라이드 수단 및 X, Y 틸팅 수단으로 부가 5축 수단을 구비하고, 러그(1)가 설치되는 블록 바닥면(2)에 라인 타입 레이저를 주사하도록 X축 방향 제1,제3 레이저 포인터와 Y축 방향 제2, 제4레이저 포인터(100)가 설치되어 구성되며, 대차제어기(20) 및 로봇 제어기(50)가 대차(10)의 상부에 탑재되어 구성된다.Welding robot system for applying the present invention, equipped with a welding robot, and equipped with a two-axis travel and four-axis steering function bogie 10 capable of X, Y direction movement and YAW angle adjustment; A welding robot 40 mounted on an upper portion of the trolley 10; An additional 5-axis means is installed by X, Y, Z slide means and X, Y tilting means installed on the bogie 10 to move the base 30 of the welding robot 40 in the 5-axis direction. The first and third laser pointers and the second and fourth laser pointers 100 in the Y-axis direction are installed to scan the line-type laser on the block bottom surface 2 where the lugs 1 are installed. The balance controller 20 and the robot controller 50 are configured to be mounted on the upper portion of the balance 10.

상기 4개의 레이저 포인터(100)는 모두 라인 타입으로서 두 쌍이 서로 마주보게 설치되고, 블록(2) 바닥면에 생성되는 레이저 포인터의 상(레이저 선분)은 오차가 보정되기 전에는 우물 정 자(井)형태를 띄도록 설치하는 것이다. 우물정자를 구성하는 4개의 라인의 간격 및 평행도가 로봇의 위치 및 자세의 오차를 나타낸다. 따라서 이를 보고 대차의 위치 및 자세를 보정하여 세팅하게 되는 것이다.The four laser pointers 100 are all line-type and two pairs face each other, and the image (laser line segment) of the laser pointer generated on the bottom surface of the block 2 is well sperm before the error is corrected. It's a form of installation. The spacing and parallelism of the four lines constituting the well sperm indicate errors in the position and attitude of the robot. Therefore, to see this will be set by correcting the position and attitude of the bogie.

이와 같은 구성은 본 발명을 적용하기 위하여 2축 주행 및 4축 조향 기능을 구비한 대차(10)에 용접로봇(40)을 X, Y, Z 축 방향으로 슬라이드시키는 수단과 X, Y 방향으로 틸팅시키는 수단이 포함되고, 4개의 라인 타입 레이저 포인터(100)가 설치되어 구성되며, 대차 제어기(20)에서 작업자의 조작에 의거하여 상기 2축 주행 및 4축 조향각도 조절수단과, X, Y, Z 슬라이드 수단과 X, Y 틸팅 수단을 제어하여 러그와 대차간의 위치 및 자세 제어를 하도록 구성되는 것이다.This configuration is a means for sliding the welding robot 40 in the X, Y, Z-axis direction and tilting in the X, Y direction to the trolley 10 equipped with two-axis traveling and four-axis steering function to apply the present invention It comprises a means for making, four line-type laser pointer 100 is installed and configured, the two-axis driving and four-axis steering angle adjustment means, X, Y, It is configured to control the position of the lug and the balance and the attitude by controlling the Z slide means and the X, Y tilting means.

즉, 사용자는 4개의 레이저 포인터에 의해 투사된 레이저 선분을 보고 대차를 X, Y 방향으로 이동시킴과 아울러 X(Tx), Y(Ty), Z(Tz)방향 슬라이드 제어와, X(Rx), Y(Ry)방향 틸팅제어를 하여 러그(1)와 대차(10)간의 위치 및 자세 제어를 하는 것이다.That is, the user sees the laser line segment projected by the four laser pointers and moves the bogie in the X and Y directions, as well as slide control in the X (Tx), Y (Ty) and Z (Tz) directions, and X (Rx). The position and attitude control between the lug 1 and the trolley 10 is controlled by tilting control in the Y (Ry) direction.

도 3 내지 도 7은 본 발명에 의한 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅 방법에 대한 설명도이다.3 to 7 are explanatory views of the position and attitude setting method of the lug welding robot using the laser pointer according to the present invention.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 레이저 포인터(100)에 의해 블록(2) 바닥면에 생성된 4개의 선분을 통해 러그(1)와 대차(10)의 상대 위치를 파악하여 대차를 X, Y축 방향으로 이동시켜 X, Y 거리를 보정하는 제 1 단계를 수행한다.First, as shown in FIG. 3, the relative position of the lug 1 and the bogie 10 is determined by the four line segments generated on the bottom surface of the block 2 by the four laser pointers 100. A first step of correcting the X and Y distance by moving in the X and Y axis directions is performed.

상기 4개의 레이저 포인터(100)는 각각 X축 방향 라인타입 2개(제1, 제3 레이저 포인터)와, Y축 방향 라인 타입 2개(제2, 제4레이저 포인터)로서 2쌍이 설치되고, 레이저 선분이 블록(2) 바닥면에 투사되게 하여 사용자가 이를 보고 러그(1)와 대차(10)의 거리 및 위치 조절을 한다. 즉, 제1레이저 포인터에 의한 레이저 선분과 러그(1) 사이의 간격을 보고 대차(10)를 X축 방향으로 이동시켜 X축에 대한 거리 보정을 하고, 이어서 제2레이저 포인터에 의한 레이저 선분과 러그(1) 사이의 거리를 보고 대차(10)를 Y축방향으로 이동시켜 Y축에 대한 거리 보정을 한다. The four laser pointers 100 are each provided with two pairs of two X-axis direction line types (first and third laser pointers) and two Y-axis direction line types (second and fourth laser pointers). The laser line is projected on the bottom surface of the block 2 so that the user sees it and adjusts the distance and position of the lug 1 and the bogie 10. That is, the distance between the laser line segment by the first laser pointer and the lug 1 is moved, and the bogie 10 is moved in the X-axis direction to correct the distance with respect to the X axis, and then the laser line segment by the second laser pointer and By looking at the distance between the lugs 1, the trolley 10 is moved in the Y-axis direction to correct distance for the Y-axis.

이어서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 단계에 의해 X,Y거리 보정 후, 대차(10)의 부가 5축중 Z축 슬라이드 기능을 이용해 4개의 레이저 선분이 한 점에서 만나도록 용접 로봇(40)을 상하 슬라이드 시키는 제 2 단계를 수행한다.Subsequently, as shown in FIG. 4, after the X and Y distances are corrected by the first step, the welding robot 40 meets four laser line segments at one point by using the Z axis slide function among the additional five axes of the bogie 10. Step 2 is performed to slide up and down.

상기 제 2 단계 완료 후, 도 5에 도시된 바와 같이, Y-틸팅 기능을 이용하여 4개의 레이저 선분중 종방향 선분 두개를 일치시키는 제 3 단계를 수행한다. 도 5에서 도시된 상태는 종방향 선분 2개가 일치된 형태는 아니지만 이를 일치되게 Y틸팅 기능을 조정한다.After completion of the second step, as shown in FIG. 5, a third step of matching two longitudinal line segments among the four laser lines is performed using the Y-tilting function. The state shown in FIG. 5 adjusts the Y tilting function so that the two longitudinal segments are not in coincident form.

상기 제 3 단계에서 종방향 두개의 선분이 일치된 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이, X-틸팅 기능을 이용하여 횡방향 선분 두개를 평행하도록 제어하는 제4단계를 수행한다. 이때, 횡방향 선분 두개를 평행하게 만들면 일치되었던 종방향 선분 두개가 약간 벌어지게 되며, 평행도는 유지된다.In the third step, in the state in which the two longitudinal segments are coincident with each other, as shown in FIG. 6, a fourth step of controlling the two horizontal segments to be parallel by using the X-tilting function is performed. At this time, if two transverse segments are made parallel, two coincident longitudinal segments are slightly opened, and parallelism is maintained.

상기 제 4 단계에서 동일방향 선분들이 평행해진 상태에서 도 7에 도시된 바와 같이, Z축 슬라이드를 이용하여 4개의 선분이 한 점에서 만나도록 제어하여 러그와 대차간의 위치 및 자세를 세팅하는 제 5 단계를 수행한다.  As shown in FIG. 7 in the state in which the same direction segments are parallel in the fourth step, using the Z-axis slide, the fourth segment is controlled to meet at one point to set the position and attitude between the lug and the balance. Perform the steps.

이와 같은 방법으로 4개의 레이저 포인터에 의해 생성된 선분과 러그간의 거리 및 4개의 선분들에 의해 대차와 부가 5축을 조정하여 러그와 대차간 위치 및 자세를 세팅하게된다.In this way, the distance between the line segment and the lug generated by the four laser pointers and the four line segments adjusts the balance and the additional five axes to set the position and attitude between the lug and the balance.

상기 제 5 단계에서 생성되는 교차점이 러그 용접 시작점과 일치하는 경우 현재 상태를 세팅하여 러그용접을 수행하면 된다. When the intersection point generated in the fifth step coincides with the lug welding start point, the lug welding may be performed by setting the current state.

만약, 상기 제 5 단계를 유지하도록 대차의 부가 5축을 세팅한 후, 레이저 포인터에 의해 만들어진 교차점이 러그 용접 시작점과 일치하도록 X,Y슬라이드기능을 이용해 용접 로봇을 움직여 자세 오차 보정중에 틀어진 위치 오차를 다시 보정해주는 제6단계를 더 수행한 후, 용접 준비를 완료하게 된다.If the additional five axes of the bogie are set to maintain the fifth step, the welding robot is moved by using the X and Y slide functions so that the intersection point made by the laser pointer coincides with the start point of the lug welding. After further performing the sixth step of recalibration, the welding preparation is completed.

그리고 본 발명은 블록 바닥면과 용접 로봇 베이스면의 평행도가 ±0.5°이내를 유지하게 하고 위치오차는 ±1mm정도로 세팅한다.In the present invention, the parallelism between the block bottom surface and the welding robot base surface is maintained within ± 0.5 ° and the positional error is set to ± 1mm.

본 발명은, 4개의 레이저 포인터 만을 이용하여 로봇과 러그의 상대 위치 및 자세가 작업에 필요한 자세로부터 틀어진 정도를 육안으로 손쉽게 파악할 수 있다.According to the present invention, only the four laser pointers can be used to easily grasp the relative position and posture of the robot and the lug from the posture required for the work with the naked eye.

4개의 레이저 포인터는 모두 라인 타입으로서 두 쌍이 서로 마주보게 설치되고, 블록 바닥면에 생성되는 레이저 포인터의 상은 오차가 보정되기 전에는 우물 정 자(井)형태를 띈다. 우물정자를 구성하는 4개의 라인의 간격 및 평행도가 로봇의 위치 및 자세의 오차를 나타낸다. 파악된 오차는 작업자가 용접 로봇 대차와 부가 5축(3-병진 축, 2-회전 축)을 수동 조작함으로써 극복할 수 있으며, 모든 오차가 극복되면 레이저 포인터의 상은 십자가 형태로 형성되게 되므로 작업자는 육안으로도 손쉽게 자세 및 위치 오차를 파악할 수 있게 된다.All four laser pointers are line type, with two pairs facing each other, and the image of the laser pointer created on the bottom of the block is well sperm-shaped before the error is corrected. The spacing and parallelism of the four lines constituting the well sperm indicate errors in the position and attitude of the robot. The detected error can be overcome by the operator by manually manipulating the welding robot bogie and the additional 5 axes (3-translation axis, 2-rotation axis) .When all errors are overcome, the laser pointer image is formed in the shape of cross. With the naked eye, the posture and position error can be easily identified.

로봇과 러그의 상대 거리와 각도가 용접 조건에서 설정한 값과 동일하지 않을 경우 용접 불량으로 이어지기 때문에 로봇 셋팅의 정밀성은 매우 중요하며, 생산성을 고려하면 세팅 속도의 중요성도 간과할 수 없다. 이러한 조선소 현장의 상황에 본 기법의 정밀성과 간단한 조작성의 장점이 부합된다.If the relative distance and angle of the robot and lug are not the same as the value set in the welding condition, it will lead to poor welding, so the accuracy of the robot setting is very important, and considering the productivity, the importance of the setting speed cannot be overlooked. In this situation of shipyard, the advantages of precision and simple operation of this technique are met.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅을 위한 로봇 대차의 측면도.1 is a side view of a robot bogie for setting position and posture of a lug welding robot using a laser pointer according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅을 위한 로봇 대차의 구성 및 자유도 설명도.Figure 2 is a view of the configuration and degrees of freedom of the robot bogie for setting the position and attitude of the lug welding robot using the laser pointer according to the present invention.

도 3 내지 도 7은 본 발명에 의한 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세의 세팅 방법 설명도.3 to 7 are explanatory diagrams for setting the position and attitude of the lug welding robot using the laser pointer according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 러그 2 : 블록 바닥면1: lug 2: block bottom

10 : 대차 20 : 대차 제어기10: balance 20: balance controller

30 : 용접로봇 베이스 40 : 용접 로봇30: welding robot base 40: welding robot

50 : 로봇 제어기 100 : 레이저 포인터50: robot controller 100: laser pointer

Claims (4)

러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 있어서,In the position and posture setting method of the lug welding robot, 용접 로봇 대차 상에 용접 로봇을 X,Y,Z축 방향 이동과 X, Y방향 틸팅이 가능하게 하는 부가5축을 설치하고, 라인 타입의 레이저 포인터를 두 쌍이 서로 마주보게 설치하여,On the welding robot trolley, an additional five axes are installed to allow the welding robot to move in the X, Y, and Z directions and to tilt in the X and Y directions, and two pairs of line type laser pointers face each other. 러그가 용접되는 블록 바닥면에 생성되는 레이저 포인터의 상(레이저 선분)에 의해 러그와의 거리, 4개의 레이저 선분의 간격 및 평행도를 판단하여 로봇의 위치 및 자세의 오차를 파악하고, 작업자가 용접 로봇 대차와 부가 5축(3-병진 축, 2-회전 축)을 수동 조작하여 러그와 대차 간의 위치 및 자세를 세팅하는 것을 특징으로 하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.The distance to the lug, the spacing and the parallelism of the four laser segments are determined by the image (laser segment) of the laser pointer generated at the bottom of the block where the lug is welded to determine the error of the position and posture of the robot, and the operator welds Method for setting the position and attitude of the lug welding robot, characterized in that the position and posture between the lug and the bogie is set by manual operation of the robot bogie and the additional five axes (3-translation axis, 2-rotation axis). 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법에 있어서,In the position and posture setting method of the lug welding robot, 용접 로봇을 탑재하는 대차에 상기 용접 로봇을 5축 방향으로 이동시킬 수 있도록 하는 X, Y, Z 슬라이드 수단과 X, Y 틸팅 수단으로 부가 5축 구비하고, 러그가 설치되는 블록 바닥면에 라인타입 레이저를 주사하도록 X축방향 제1,제3 레이저 포인터와, Y축 방향 제2,제4 레이저 포인터를 설치하여 블록 바닥면에 주사된 4개의 레이저 선분에 의거하여 대차의 부가 5축을 제어하여 위치 및 자세를 보정하되,X, Y, Z slide means and X, Y tilting means for moving the welding robot in the 5-axis direction on the truck on which the welding robot is mounted, and additional 5-axis are provided, and the line type is provided on the bottom surface of the block where the lug is installed. The first and third laser pointers in the X-axis direction and the second and fourth laser pointers in the Y-axis direction are installed to scan the laser, and the additional five axes of the bogie are controlled based on four laser lines scanned on the bottom surface of the block. And posture, 상기 4개의 레이저 포인터에 의해 블록 바닥면에 생성된 4개의 선분을 통해 러그와 대차의 상대 위치를 파악하여 X, Y축 방향으로 이동시켜 X,Y 거리를 보정하는 제1단계와;A first step of grasping the relative positions of the lug and the bogie by the four line segments generated at the bottom surface of the block by the four laser pointers and moving them in the X and Y axis directions to correct the X and Y distances; 상기 제1단계에 의해 X,Y거리 보정 후, 대차의 Z축 슬라이드 기능을 이용해 4개의 레이저 선분이 한 점에서 만나도록 용접 로봇을 상하 슬라이드 시키는 제2단계와;A second step of sliding the welding robot up and down so that four laser line segments meet at one point using the Z-axis slide function of the bogie after the X and Y distance corrections by the first step; 상기 제2단계 완료 후, Y-틸팅 기능을 이용하여 4개의 레이저 선분중 종방향 선분 두개를 일치시키는 제3단계와;A third step of matching two longitudinal line segments out of four laser lines using a Y-tilting function after completion of the second step; 상기 제3단계에서 종방향 두개의 선분이 일치된 상태에서 X-틸팅 기능을 이용하여 횡방향 선분 두개를 평행하도록 제어하는 제4단계와;A fourth step of controlling two lateral line segments to be parallel by using an X-tilting function in a state in which the two longitudinal line segments coincide; 상기 제4단계에서 동일방향 선분들이 평행해진 상태에서 Z축 슬라이드를 이용하여 4개의 선분이 한 점에서 만나도록 제어하여 러그와 대차간의 위치 및 자세를 세팅하는 제5단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.  In the fourth step, a fifth step of setting the position and posture between the lug and the balance is performed by controlling the four line segments to meet at one point by using the Z-axis slide while the same direction segments are parallel to each other. How to set position and posture of lug welding robot. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제5단계를 유지하도록 대차의 부가 5축을 세팅한 후, 레이저 포인터에 의해 만들어진 교차점이 러그 용접 시작점과 일치하도록 X,Y슬라이드기능을 이용해 용접 로봇을 움직여 자세 오차 보정중에 틀어진 위치 오차를 다시 보정해주는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.After setting the additional five axes of the bogie to maintain the fifth step, the welding robot is moved by using the X and Y slide functions so that the intersection point made by the laser pointer coincides with the lug welding start point, and again corrects the misaligned position error during posture error correction. Positioning and posture setting method of the lug welding robot, characterized in that it further comprises a sixth step. 제 2 항에 있어서, 블록 바닥면과 용접 로봇 베이스면의 평행도가 ±0.5°이내를 유지하게 하고 위치오차는 ±1mm 이내로 세팅하는 것을 특징으로 하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법.The method of claim 2, wherein the parallelism between the bottom surface of the block and the welding robot base surface is maintained within ± 0.5 °, and the position error is set within ± 1 mm.
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