KR20110067901A - Overhead lug welding robot and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오버헤드 러그를 용접하는 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로 특히, 블록 밑에 거꾸로 붙어 있는 러그의 취부 위치에 따라 로봇을 자유자재로 위치시켜 용접함으로써 고 난이도의 용접 숙련공 대체 및 목 근골격계를 질환을 예방할 수 있는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for welding an overhead lug and a control method thereof, in particular, by replacing the robot freely according to the mounting position of the lug attached upside down to the block and replacing the welding difficulty of high difficulty and disease of the neck musculoskeletal system It relates to a device that can prevent the.
대형 철구조물을 크레인으로 이동시키기 위해서는 로프나 와이어를 연결하기 위해 구조물에 러그(Lug)를 부착한다. 러그는 이동물의 중량이나 적용위치에 따라 크기나 형상이 다양하고 작업 특징상 그 하부에서 작업하기 때문에 러그의 부착은 전량 고기량자의 수동용접으로 이루어지며 작업자가 위보기용접자세로 작업한다. 러그는 블럭과 같은 대형 철구조물을 이동시키기 위해 그 모서리에 부착된다. 이는 크레인 고리 등에 연결되는 부위로서 용접접합부의 신뢰도가 아주 중요하기 때문에 고기량자가 용접하여야 한다. 러그를 블럭에 부착하는 용접작업은 대체로 접합부를 강인하게 하기 위해 다층용접이 수행된다. 다층용접은 기용접된 비드면 위에 겹쳐서 용접하는 것을 의미하며 러그의 크기 및 형상에 따라 다층용접의 횟수가 달라진다. 또한 용접토치의 진입각, 진입깊이, 전류, 전압, 용접속도, 위빙모션 유무 등 다양한 조건들을 고려해야 하기 때문에 자동화되지 못하고 있다. 작업자가 위보기용접자세로 용접을 함에 따라 허리 및 어깨, 팔 등 근골격계 질환의 우려가 있다. 이러한 이유로 작업자들이 교대로 작업을 수행하기 때문에 생산성이 미비하다. 또한 용접 시에 떨어지는 슬러그, 스패터는 작업자 및 작업공간의 안전을 위협하는 요인이 된다.To move a large steel structure to a crane, lugs are attached to the structure to connect ropes or wires. Since the lugs vary in size and shape depending on the weight of the moving object and the application location, and work on the lower part due to the characteristics of the work, the attachment of the lugs is made by manual welding of all the masses, and the worker works with the welding position. Lugs are attached to their corners to move large steel structures such as blocks. This is the part connected to the crane hook, etc., so the welder must weld because the reliability of the welded joint is very important. The welding operation of attaching the lug to the block is generally performed by multi-layer welding to strengthen the joint. Multi-layer welding means to weld over the welded bead surface and the number of multi-layer welding depends on the size and shape of the lug. In addition, it is not automated because it requires consideration of various conditions such as the entry angle, the entry depth, the current, the voltage, the welding speed, and the presence of weaving motion of the welding torch. As the worker welds with the welding position, there is a risk of musculoskeletal disorders such as back, shoulders and arms. For this reason, productivity is inadequate because workers work alternately. In addition, slugs and spatters falling during welding pose a threat to the safety of workers and the work area.
이를 해결하기 위해 러그를 자동으로 용접하는 러그 용접 로봇; 제어기와 제어PC, 모터 및 서보드라이브, 전장품이 탑재된 제어전장반, 제어전장반에 연결되어 러그 용접 로봇의 각부를 수동으로 조작하거나 용접조건을 입력할 때 사용되는 펜던트; 용접기와 용접토치, 와이어피더를 포함하는 용접장치; 용접와이어를 용접부재에 접촉시킬 경우 디지털신호를 발생시켜 용접선을 추출하는 터치센서; 러그 용접 로봇 시스템과 용접기 및 터치센서에 전원을 공급하는 전원반을 포함하는 러그 용접 로봇 시스템이 개발되어 있다. Lug welding robot for automatically welding the lug to solve this; A pendant, which is connected to a controller, a control PC, a motor and a servo drive, a control board equipped with electrical equipment, and a control board, used to manually manipulate each part of the lug welding robot or input a welding condition; A welding device including a welder, a welding torch and a wire feeder; A touch sensor for generating a digital signal and extracting a welding line when the welding wire is in contact with the welding member; A lug welding robot system has been developed that includes a lug welding robot system and a power panel for supplying power to a welder and a touch sensor.
그러나 기존의 유선 리모콘의 경우 작업자 이동 반경이 적어 대차 이동 및 셋팅시 불편하여 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다. 무선으로 할 경우 속도를 여러 단계로 줄 수 없어 운용이 불편하고, 이 또한 작업시간이 오래 걸렸다. 또한 부가축이 없어 러그 취부상태에 적절한 대처가 곤란하였으며, 기존의 대차는 배터리를 사용함에 따라 DC 모터를 사용함으로써 정밀한 위치 세팅 및 유지 보수에 어려움이 있었다. However, the conventional wired remote controller had a problem that it takes a long time due to the inconvenience of moving and setting the balance due to the small operator moving radius. In case of wireless, operation is inconvenient because it cannot give speed in several stages, which also took a long time. In addition, it was difficult to properly cope with the lug mounting state because there was no additional shaft, and the existing truck had difficulty in precise positioning and maintenance by using a DC motor as the battery was used.
본 발명은 무선 리모콘 방식임에도 속도를 여러 단계로 나누어 줄 수 있어 대차 이동 및 셋팅 시간이 줄어 작업성이 향상되고, 배터리를 사용함에도 AC 서보 모터를 사용하여 정밀셋팅 및 유지보수에 용이하며, 제 자리에서 대차 휠만 횡행/회전 기능 및 순행/사행 그리고 주행중 조향기능이 가능하여 대차의 셋팅 소요시간이 적게 들어 생산성 향상 및 소요인력을 줄일 수 있으며, 천차만별의 러그 취부상태에 대해서도 용접로봇 셋팅이 용이한 오버헤드 러그용접로봇 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다. According to the present invention, the speed can be divided into several stages even in the case of a wireless remote control method, thereby reducing work balance and setting time, thereby improving workability, and easily using an AC servo motor for precise setting and maintenance even when using a battery. Only the wheel wheels can traverse / rotate, forward / meander, and steer while driving, which reduces the settling time of the truck, improving productivity and reducing manpower, and making it easier to set welding robots even for lug mounting conditions An object of the present invention is to provide a head lug welding robot system and a control method thereof.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 대차를 무선 조정하는 대차 무선 리모콘;In order to achieve the above object, the present invention provides a balance wireless remote control for adjusting the balance wirelessly;
무선 리모콘에서 전해주는 신호를 받아 출력하며 대차 이동시 같이 이동하는 무선 수신기;A wireless receiver that receives and outputs a signal transmitted from a wireless remote controller and moves together with the balance moving unit;
상기 무선수신기로부터의 받은 신호에 따라 대차 시스템(구동 2축, 조향 4축, 및 부가 5축)을 제어하는 PLC(프로그램가능 논리 제어기);A programmable logic controller (PLC) for controlling the balance system (drive 2 axes, steering 4 axes, and additional 5 axes) in accordance with the signal received from the radio receiver;
작업 대상에 따른 작업 정보를 선택하는 기능을 담당하는 로봇 조작반;A robot operating panel that is in charge of selecting a job information according to a job target;
러그의 타입과 사이즈에 따른 용접 작업정보를 갖고 있는 로봇 제어기;Robot controller having welding operation information according to the type and size of the lug;
휠과 일체형인 다수개의 서보모터로 된 주행 모터;A traveling motor comprising a plurality of servomotors integrated with a wheel;
DC 24V를 입력받아 상기 주행 모터에 AC15V를 출력하여 상기 주행 모터를 구 동하는 다수개의 주행모터 드라이브;A plurality of driving motor drives receiving the DC 24V and outputting AC15V to the traveling motor to drive the traveling motor;
상기 주행모터와 일체형으로 되어 있는 휠의 조향을 결정해주는 서보모터로서 다수개의 조향 모터;A plurality of steering motors as a servo motor that determines steering of wheels integrated with the traveling motors;
DC 24V를 입력받아 상기 조향모터에 AC15V를 출력하여 상기 조향모터를 구동하는 다수개의 조향모터 드라이브;A plurality of steering motor drives configured to receive DC 24V and output AC 15V to the steering motor to drive the steering motor;
유도 모터로 구성된 X-틸팅 모터; An X-tilting motor composed of an induction motor;
유도 모터로 구성된 Y-틸팅 모터; Y-tilting motor composed of induction motor;
유도 모터로 구성된 Z-상하 모터; A Z-upper motor composed of an induction motor;
대차 구동축을 움직이지 않고, 미세조정(50mm) 움직일 때 유용하도록 설계된 X축 슬라이드 모터;An X-axis slide motor designed to be useful when moving a fine drive shaft (50mm) without moving the bogie drive shaft;
대차 구동축을 움직이지 않고, 미세조정(50mm) 움직일 때 유용하도록 설계된 Y축 슬라이드 모터;A Y-axis slide motor designed to be useful when the fine drive (50 mm) moves without moving the bogie drive shaft;
PLC로부터 단계지령신호를 받아 속도를 조절하며, X-틸팅 모터의 속도를 다단계로 제어하는 X축 틸팅 인버터;An X-axis tilting inverter for adjusting the speed by receiving a step command signal from the PLC and controlling the speed of the X-tilting motor in multiple stages;
PLC로부터 단계지령신호를 받아 속도를 조절하며 Y-틸팅 모터의 속도를 다단계로 제어하는 Y축 틸팅 인버터;A Y-axis tilting inverter that adjusts the speed by receiving a step command signal from the PLC and controls the speed of the Y-tilting motor in multiple stages;
PLC로부터 단계지령신호를 받아 속도를 조절하며, Z 상하모터의 속도를 다단계로 제어하는 Y축 틸팅 인버터;A Y-axis tilting inverter for adjusting the speed by receiving a step command signal from the PLC and controlling the speed of the Z up-and-down motor in multiple stages;
X 축 슬라이드 모터 및 Y 축 슬라이드 모터에 맞는 DC 24V 전압으로 변환하는 전원 장치인 SMPS(Switched Mode Power Supply)(MC); 및Switched Mode Power Supply (SMPS) MC, which is a power supply that converts DC 24V voltage for X-axis slide motor and Y-axis slide motor; And
로봇을 작업하기 위해 기준 위치에 세팅시키기 위한 장치로서, 라인 레이져 4개를 이용하여 로봇을 용접할 수 있는 작업물에 위치시키는 레이져포인트를 포함하는 것을 특징으로 한다. An apparatus for setting a robot at a reference position for working, characterized in that it comprises a laser point for placing the robot on a workpiece to which the robot can be welded using four line lasers.
본 발명에 의하면, 작업자가 1km 떨어진 곳에서도 대차를 불러올 수 있으며, 여러 대의 경우 작업자는 유선 리모콘의 경우 대차 보관장소와 작업장 사이를 대수 만큼 왔다갔다 해야 하나, 무선의 경우 가지않고 대수만큼 불러올 수 있으며, 장애물이 많은 셀타장 내부에서 대차이동이 용이하고, 부가 5축으로 인해 러그 취부상태에 따른 정밀 세팅이 가능하여 용접 품질이 우수하고, 무선 접점제어임에도 아날로그 신호 제어도입 정밀 제어성능을 얻을 수 있고, 배터리를 사용함에도 AC 서보모터를 채택하여 대차 세팅 시간이 줄어들었으며, 유지보수의 문제점 또한 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, the operator can call the balance even at a distance of 1km, and in many cases, the operator has to move back and forth between the balance storage and the workplace in the case of the wired remote control, but in the case of wireless, the number can be called without going. In addition, it is easy to move the trolley inside the celta field where there are many obstacles, and the additional 5-axis enables precision setting according to the lug mounting state, and the welding quality is excellent. In addition, even when using batteries, AC servomotors are adopted to reduce the balance setting time, and maintenance problems can be improved.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 오버헤드 러그 용접 로봇 시스템의 제어 구성도를 도시한다. 1 is a control block diagram of an overhead lug welding robot system of the present invention.
도 1에 있어서, 대차 무선 리모콘(10)은 작업자가 1km 밖에서도 대차 조작이 가능하여, 넓은 조선소 공장중 필요한 공장으로 대차이동시 유선 리모콘처럼 작업자가 번거롭게 대차쪽으로 이동하여 이동시킬 필요가 없으며, 무선인 관계로 셀타내부 대차 이동시 장애물 회피하는데 유용하다. 도시하지는 않았지만, 대차 무선 리모콘은 주행/횡행/회전은 대차 4개 바퀴의 모드를 변경해주는 버튼, 오른쪽 하단의 이동/위치 모드에 따라 다른 동작을 하게 되는 전(대차)후, 전(마스트)후 버튼, 전/후, 좌우로 틸팅하는 기능의 마스트 버튼, X축 및 Y축 슬라이드 기능의 테이블, 순행(자동차운전모드) 및 사행(4개바퀴 같은 방향모드)의 순행/사행 모드를 갖는다. In Figure 1, the balance
또한, 무선 수신기(WRC)(20)는 무선 리모콘(10)에서 전해주는 신호를 받아 PLC(프로그램가능 논리 제어기; 30)에 신호를 전달해주는 역할을 수행한다. 무선 수신기(20)는 대차 뒤에 부착되어 대차 이동시 같이 이동하게 된다. In addition, the wireless receiver (WRC) 20 receives a signal transmitted from the
PLC(30)는 무선 수신기(20)로부터 받은 신호에 따라 대차 시스템(구동 2축, 조향 4축, 부가축 5축)을 제어하고, 로봇 조작반(40)에서 입력한 지령 신호를 로봇 제어기인 표준 제어기(210; 후술함)에 전달하여 표준 제어기로 하여금 로봇 작업을 할 수 있도록 표준 제어기와의 인터페이스 역할을 수행하게 된다. 그리고 대차 조작반(50)에 조작하는 대차 조작기능에 상응한 동작을 하게 된다. 예로 비상정지 및 대차 구동 시작 및 레이져 포인트 전원 등이 대차 조작반(50)에 포함되어 있다.
로봇 조작반(40)의 경우 대차 메인패널 도어의 왼쪽에 부착되어 있고, 러그의 타입(A,B타입중선택)과 사이즈(40~100)를 선정하여 해당작업을 선택하여 작업시작/중지/재시작/작업종료 버튼을 이용하여 작업을 수행하게 된다. 타입과 사이즈에 따른 러그의 용접 작업정보는 로봇 제어기가 모두 가지고 있고, 로봇 조작반(40)은 작업 대상에 따른 작업정보를 선택하는 기능만 담당하게 된다. 로봇 조작반(40)에 선택한 작업정보는 PLC(30)를 통해 이더넷 통신으로 로봇 제어기에 전 달되게 된다. In the case of the
대차 조작반(50)의 경우 대차 메인패널 도어의 오른쪽에 부착되어 있고, 대차의 동작외의 기능인 비상정지 및 구동시작 그리고 레이져 포인트 전원 등의 기능을 수행한다. The
주행모터(60)는 휠과 일체형인 서보모터(AC15V)를 사용하였으며, 주행모터는 무게가 대차 뒷면에 편중되어 있는 것을 고려하여 뒤쪽에 주행모터 2개를 설치하였다. 서보모터의 경우 동작전압이 배터리[24V]인 관계로 PWM(펄스 폭 변조)을 고려하여 15V 동작전압인 서보모터를 채택하였다. The traveling motor 60 used a servo motor (AC15V) integrated with the wheel, and the traveling motor was installed with two traveling motors at the rear in consideration of the weight being biased at the rear of the truck. In the case of the servo motor, since the operating voltage is the battery [24V], the servomotor of 15V operating voltage was adopted in consideration of PWM (pulse width modulation).
모터 드라이브(70)는 2개로 구성되며, 모터 드라이브의 경우 입력전압이 배터리 24V이고 출력전압은 AC로 변조하여 모터에 인가해주는 특수기능의 서보모터 드라이브이다. 주행모터(60)의 제어는 무선리모콘(10)에서 속도 1,2,3,4 단 및 전/후진에 대한 지령을 조이스틱을 이용 전/후로 지령을 주면 PLC(30)에서는 그에 상응하는 아날로그 전압을 PLC에 내장된 D/A 컨버터 모듈을 이용하여 모터 드라이브(70)에 인가하게 된다. 그러면 모터(60)는 그 인가해준 아날로그 전압에 비례하여 속도를 내게 된다. The motor drive 70 is composed of two, in the case of the motor drive is a servo motor drive of a special function that the input voltage is a battery 24V and the output voltage is modulated to AC and applied to the motor. The control of the driving motor 60 is a command for the speed 1,2,3,4 steps and forward / reverse from the
속도에 대한 엔코더 피드백은 모터에서 모터 드라이브(70)로 입력되게 된다. Encoder feedback about speed is input from the motor to the motor drive 70.
조향 모터(80)의 제어는 대차휠(도시 않음)의 원하는 각도만큼 좌우로 조이스틱을 누르고 있으면 대차 휠의 각도가 변화하다가 조이스틱을 누르면 다시 복귀하게 된다. 조향 모터의 제어는 주행모터(60)와는 달리 아날로그 신호를 주는 것이 아니라 접점을 인가하여 동작하게 된다. 조향을 위한 서보모터의 위치제어는 PLC(30)의 아날로그 입력모듈을 이용 무선 조이스틱에서 가변되는 단계에 해당하는 위치 아날로그 지령값과 서보모터의 위치 아날로그 신호값을 비교하여 차가 제로가 될 때까지 모터를 구동시키는 원리로 모터제어가 이루어진다. The control of the steering motor 80 is to press the joystick left and right by the desired angle of the balance wheel (not shown) to change the angle of the balance wheel and then to return to press the joystick. Unlike the driving motor 60, the steering motor is operated by applying a contact instead of giving an analog signal. The position control of the servo motor for steering is performed by comparing the position analog command value corresponding to the step of varying in the wireless joystick with the analog input module of the
조이스틱에서 1단, 2단에 따라 조향하는 속도가 틀려지게 된다. 그 해당 속도에 대한 속도 피드백은 모터에서 모터 구동장치인 모터드라이브(90)로 전달되어 제어되고, 위치에 대한 정보[4개 모터 휠 위치 정보]는 가변저항을 이용하여 PLC(30)의 A/D 컨버터 모듈에서 입력받아 4개의 휠의 위치를 파악하여 제어하게 된다. The steering speed is different according to the 1st and 2nd stage of the joystick. The speed feedback for the corresponding speed is transmitted from the motor to the
X-틸팅 모터(100)/Y축 틸팅 모터 Z축 상승모터(120)는 유도 모터로 구성되어 있다. X축 틸팅 인버터(130)는 PLC(30)로부터의 단계지령신호를 받아 속도를 조절하며, X-틸팅 모터(100)의 속도를 다단계로 제어한다. Y축 틸팅 인버터(140)는 PLC(30)로 단계지령신호를 받아 속도를 조절하며, Y-틸팅 모터(110)의 속도를 다단계로 제어한다. Z축 틸팅 인버터(150)는 PLC(30)) 단계지령신호를 받아 속도를 조절하며, Z-상하 모터의 속도를 다 단계로 제어한다. 무선 리모콘(10)에서 1,2,3 단 조이스틱으로 조정하게 되면 가변되게 되어 있다. X 축 슬라이드 모터(160) 및 Y 축 슬라이드 모터(170)는 D.C 모터이며, 최대 50mm 범위안에서 정/역 방향으로 온/오프로 정밀하게 이동하게 된다. 부가 3축 모터 즉, X축 틸팅/Y축 틸팅/Z축 틸팅 모터(100, 110, 120)의 모터 제어의 전술한 바와 같이, 다단계 속도제어를 위해 인버터를 사용하고 있으며, 부가 3축 모터는 오픈 루프 속도 제어로 모터를 제어하고 있다. 특이한 점은 모터의 위치 파악을 위해 기어에 가변저항을 부착하여 PLC A/D 컨버터 모듈을 이용하여 모터의 위치를 파악할 수 있도록 되어 있다. SMPS(Switched Mode Power Supply)(MC)는 X 축 슬라이드 모터(160) 및 Y 축 슬라이드 모터(170)에 맞는 DC 24V 전압으로 변환하는 전원 장치이다. 전술한 바와 같이, X축 슬라이드 모터와 Y축 슬라이드 모터는 DC 모터를 사용하였는데, AC 모터를 사용할 경우 부피로 인해 부착하기가 어려 우며, 무게로 인해 설치가 어려운 문제가 있으며, 또한, AC 모터를 사용할 경우 속도 제어를 위해 인버터를 추가로 필요로 하게 되므로 여러모로 설치가 어렵게 된다. DC모터의 경우 DC 24V 전원만 인가해주고 온/오프 제어만 하면 되므로 제어 및 설치가 용이하고 부피 또한 작아서 적합하다. 상기 슬라이드 축은 대차 구동축을 움직이지 않고 미세조정(50mm) 움직일 때 유용하도록 설계되어 있으며, 또한 위치 파악을 위해 가변 저항을 사용하여 PLC(30) A/D 컨버터 모듈을 이용하여 위치를 입력받는다. 레이저 포인트(190)는 로봇을 작업하기 위해 기준 위치에 세팅시키기 위한 장치로서, 라인 레이져 4개를 이용하여 로봇을 용접할 수 있는 작업물에 위치시킨다.
좌측에 도시한 로봇 시스템의 경우는 용접 로봇(6축)(200)은 용접 작업을 수행하며, 표준 제어기(210)는 이 용접 로봇을 제어하며, 표준 제어기(210)의 내부에는 용접 로봇(200)의 서보 모터(도시 않음)를 구동시키는 6개의 서보 드라이브를 포함하고 있으며, 제어기를 내부에 포함하고 있다. 상기 표준 제어기(210)는 용접을 하기 위한 용접기(220)와는 전압/전류 신호를 위해 인터페이스를 하게 된다. 용접하기 위한 부가 장치로서, 송급장치로서 와이어 피더(230)와, 용접 토치(250)가 있으며, 터치 패널(260)은 로봇이 작업중 에러발생시 대처하기 위한 것으로서 이 터치 패널(260)은 표준 제어기(210)와 연결되어 있다. 터치 센서(240)는 대차 주행/조향 기능 및 부가 5축을 이용하여 로봇을 작업대상 초기 위치에 위치시킨 후에 작업을 하게 되면 터치 기능을 통해 대상물의 정확한 위치를 파악하게 된다. 부가 장치 정션 박스는 후술하는 부가 장치[툴 체인져, 와이어, 커트]를 제어하는 제어회로로 구성되어 있으며, 부가 장치(280)는 용접후 슬래그를 털기 위한 칩퍼(chipper)로 툴을 로봇이 바꾸는 툴 체인지와 와이어 커트 등이 있다. In the case of the robot system shown on the left side, the welding robot (6 axes) 200 performs the welding operation, the
여기서 상기 PLC(30)와 표준 제어기(210)는 이더넷 통신을 하며, 작업자가 로봇을 세팅시킨 후 작업시작 및 완료/중지 및 작업 선택(러그 크기 및 타입 선정)을 하여 로봇에게 작업 지령을 주는데 사용된다. 표준 제어기(210)에서는 러그 크기 및 타입에 따라 용접 전압 및 전류 지령을 주어 용접 작업을 수행하게 된다. Here, the
도 2는 오버헤드 러그 용접로봇의 부가 5축 표현도이다. 2 is an additional 5-axis representation of an overhead lug welding robot.
본 발명의 별도의 용접 로봇을 셋팅하기 위한 부가축 5축이 있는데, 러그의 기울기 및 높이가 천차만별이어서 러그 셋팅시 3축(X, Y 틸팅 및 Z축)이 필요하며 대차 주행/조향으로 대략적으로 세팅시킨 후 X 틸팅, Y틸팅, Z축으로 세팅후 용접 로봇의 미세조정을 위한 X 슬라이드, Y 슬라이드축(50mm 스트로크)을 별도로 구성하였다. 도면에 도시한 바와 같이, Rx는 로봇 베이스(300)의 x축 틸팅 축이며, Ry는 로봇 베이스(300)의 y축 틸팅 축이며, Tz는 로봇 베이스(300)의 z축 상하이동축이며, Tx, Ty는 로봇 베이스(300)의 x,y 슬라이드 축이다. 여기서 부가 5축 각각의 축으로 움직이는 모터는 도시하지 않았다. There are five additional axes for setting the separate welding robot of the present invention, and the lug tilt and height vary widely, so that three axes (X, Y tilting and Z-axis) are required when setting the lugs and the driving / steering roughly. After setting, X tilting, Y tilting, and Z-axis setting, X slide and Y slide axis (50 mm stroke) for fine adjustment of the welding robot were configured separately. As shown in the figure, Rx is the x-axis tilting axis of the
부가 5축의 용도는 러그가 취부된 상태의 조건(높이, 수평, 기울어짐)이 천 차만별인 관계로 용접실험을 통해 얻어낸 용접조건을 실제 용접작업에 적용시키기 위한 로봇의 위치 셋팅을 위한 부가축이다. 부가 5축은 로봇 베이스(30) 전체를 X틸팅, Y틸팅, Z축, 상승/하강, X슬라이드, Y슬라이드 동작을 하게 된다. 대차 중앙에 홈이 파인 이유도 로봇 베이스 전체를 Z축으로 상승/하강시키기 위한 스트로크를 확보하기 위한 조치이다. The use of the additional 5-axis is an additional axis for setting the position of the robot to apply the welding conditions obtained in the welding experiment to the actual welding work because the conditions (height, horizontal, and inclination) of the lugs are mounted are different. . Additional five axes are X tilting, Y tilting, Z-axis, up / down, X slide, Y slide operation of the entire robot base (30). The groove in the center of the truck is also a measure to secure the stroke to raise / lower the entire robot base on the Z axis.
도 3은 오버헤드 러그 용접 로봇 시스템의 세팅 순서를 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart showing a setting procedure of the overhead lug welding robot system.
처음에 대차 주행/조향축 이용 대차 작업 셀타장을 이동하고(S10), 작업 셀타장 내 작업할 러그 아래에 대차를 위치시킨다(S20). 레이저 포인트 4개를 켠다(S30). X 틸팅 축을 이용하여 용접 로봇(6축)의 X축 기울기를 세팅하고(S40), Y축 틸팅축을 이용하여 용접로봇(6축)의 Y축 기울기를 세팅한다(S50). Z축을 이용하여 용접로봇(6축)의 높이를 세팅하고(S60), X 슬라이드 축을 이용하여 용접로봇의 X축 미세조정을 하고(S70), Y 슬라이드 축을 이용하여 용접로봇의 Y축을 미세조정하고(S80), Z축을 이용하여 용접로봇(6축)의 높이를 최종 세팅하고(S90) 용접을 시작한다(S100). Initially, the trolley travel / steering shaft is used to move the cart work celta length (S10), and the bogie is positioned under the lug to be worked in the work celta length (S20). Turn on four laser points (S30). The X axis tilt of the welding robot (6 axes) is set using the X tilting axis (S40), and the Y axis tilt of the welding robot (6 axes) is set using the Y axis tilting axis (S50). The height of the welding robot (6 axes) is set using the Z axis (S60), the X axis of the welding robot is finely adjusted using the X slide axis (S70), and the Y axis of the welding robot is finely adjusted using the Y slide axis. (S80), the final setting of the height of the welding robot (6 axes) using the Z axis (S90) and starts welding (S100).
이렇게 하여 용접 로봇 시스템의 세팅 순서가 종료된다. This completes the setting sequence of the welding robot system.
본 발명의 장치는 월(Wall) 타입으로 대차에 탑재되어 오버헤드로 러그를 용접하는 시스템으로써, 용접을 담당하는 용접로봇 6축과 이동시키는 대차 구동 6축과 용접로봇을 러그에 세팅시키기 위한 부가 5축 총 17축으로 구성되어 있다. 기존 방식과는 달리 대차 구동축을 서보모터를 사용함으로써 정밀 위치세팅 및 유지보수에 유리하게 설치되어 있으며, 주행모터는 대차의 뒤에 위치하며, 주행을 위한 속도제어는 무선을 이용한 다단계 속도제어방식을 채택하였으며, 조향을 위한 서보모터의 위치제어는 PLC의 아날로그 입력모듈을 이용 무선 조이스틱에서 가변되는 단계에 해당하는 위치 아날로그 지령값과 서보모터의 위치 아날로그 신호값을 비교하여 차가 제로가 될 때까지 모터를 구동시키는 원리로 모터제어가 이루어진다. 그리고 횡행/회전/주행모드가 있어 제자리에 대차의 조향 휠을 각각 90도/45도/0도로 조향시킬 수 있을뿐 아니라 순행/사행/ 기능 또한 있어 작업자로 하여금 대차를 장애물을 피해 용접대상에 쉽게 위치시킬 수 있도록 하였다. 부가 5축이 있어 천차만별의 러그의 취부 상태에 대해서 세팅이 용이한 효과가 있다. The apparatus of the present invention is a wall type system mounted on a trolley to weld a lug with an overhead, and includes a six-axis welding robot responsible for welding and a six-axis moving cart moving and a robot for setting the welding robot to the lug. It consists of 17 axes of 5 axes. Unlike the conventional method, the servo drive shaft is used for the precise position setting and maintenance by using the servo motor. The driving motor is located behind the truck, and the speed control for driving adopts the multi-step speed control method using wireless. In order to control the servo motor's position for steering, use the analog input module of PLC to compare the position analog command value corresponding to the variable stage in the wireless joystick with the position analog signal value of the servo motor and operate the motor until the difference becomes zero. Motor control is achieved by driving. In addition, the traversing / rotating / driving mode enables the steering wheel of the bogie to be rotated 90 degrees / 45 degrees / 0 degrees, respectively. To be located. Since there are five additional axes, it is easy to set the mounting state of the lugs according to different tiers.
지금까지 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조로 하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구범위의 사상 및 영역을 일탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형실시될 수 있으며, 이와 같은 수정 및 변형은 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 해석되어야 할 것이다. While an embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the appended claims below. Such modifications and variations may be interpreted as being within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 오버헤드 러그 용접 로봇 시스템의 제어 구성도를 도시한다. 1 is a control block diagram of an overhead lug welding robot system of the present invention.
도 2는 오버헤드 러그 용접로봇의 부가 5축 표현도이다. 2 is an additional 5-axis representation of an overhead lug welding robot.
도 3은 오버헤드 러그 용접 로봇 시스템의 세팅 순서를 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart showing a setting procedure of the overhead lug welding robot system.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 대차 무선리모콘, 20: 무선 수신기10: balance wireless remote control, 20: wireless receiver
30: PLC 40: 로봇 조작반30: PLC 40: Robot Control Panel
50: 대차 조작반 60: 주행 모터50: trolley control panel 60: traveling motor
70: 주행 모터 드라이브 80: 조향 모터70: drive motor drive 80: steering motor
90: 조향 모터 드라이브 100: X 틸팅 모터90: steering motor drive 100: X tilting motor
110: Y 틸팅 모터 120: Z 상하 모터110: Y tilting motor 120: Z up and down motor
130: X축 틸팅 인버터 140: Y축 틸팅 인버터130: X axis tilting inverter 140: Y axis tilting inverter
150: Z축 상하 인버터 160: X 축 슬라이드 모터150: Z axis up and down inverter 160: X axis slide motor
170: Y 축 슬라이드 모터 180: SMPS170: Y-axis slide motor 180: SMPS
190: 레이져 포인트 200; 용접 로봇190:
210: 표준 제어기 220: 용접기210: standard controller 220: welding machine
230: 와이어 피더 240: 터치 센서230: wire feeder 240: touch sensor
250: 용접 터치 260: 터치 패널250: welding touch 260: touch panel
270: 부가장치 정션 박스 280: 부가 장치270: attachment device junction box 280: attachment device
300: 로봇 베이스300: robot base
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090124679A KR20110067901A (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Overhead lug welding robot and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020090124679A KR20110067901A (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Overhead lug welding robot and control method thereof |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170059179A (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-30 | 대우조선해양 주식회사 | Method for setting position of welding robot using laser pointer |
KR20180062056A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-08 | (주)부흥 | Automatic welding machine |
-
2009
- 2009-12-15 KR KR1020090124679A patent/KR20110067901A/en not_active Application Discontinuation
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