KR20130123971A - Backing copper shoe machine for one side butt welding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 주행 캐리지, 이면 동담금부, 유리섬유 공급부 및 제어부를 구비하여 상기 이면 동담금부와 모재 사이에서 용접부의 용락 이나 융착을 방지하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a backside copper plating apparatus for one-side butt welding, and more particularly, to a driving carriage, a backside copper plating portion, a glass fiber supplying portion, and a control unit to prevent melting or fusion of the welding portion between the backside copper plating portion and the base metal. It relates to the backside copper lump device for butt welding.
일반적으로 선박 건조 과정에서 생산성을 향상시키기 위해 고효율 용접기법의 확대적용에 많은 노력을 하고 있다.In general, many efforts are being made to expand the application of high efficiency welding techniques to improve productivity in shipbuilding processes.
특히 선체 외판의 아래보기 맞대기 용접의 경우 900A 이상의 고전류를 이용하는 서브머지드 아크용접법(Submerged arc welding)이 많이 사용되고 있다.In particular, in the case of butt welding of the hull shell, submerged arc welding using a high current of 900 A or more is widely used.
보통 맞대기 이음부를 양면에서 용접하는 것을 양면용접이라 하며, 양면용접은 필요 용착량이 적고 완전한 용입을 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 모재를 뒤집어야 하기 때문에 생산성이 떨어지고 구조물의 형상, 장소 및 설비 등에 따른 제약사항이 발생한다.Usually welding the butt joints from both sides is called double-sided welding, and double-sided welding has the advantages of low required welding amount and complete penetration. However, productivity is lowered due to the inversion of the base material. Will happen.
따라서 이러한 결점을 극복하기 위하여 일면용접이 다양하게 개발되어 사용되며, 일면용접은 모재 이면에 백킹재료를 부착하여 용융지를 지탱시키고 동시에 이면 비드를 생성시킴으로 전면 비드와 이면 비드를 동시에 생성시킨다.Therefore, in order to overcome these drawbacks, one side welding is developed and used in various ways, and one side welding attaches the backing material to the back side of the base material to support the molten paper and simultaneously generates the front bead and the back bead.
도 1에 도시된 바와 같이, 이면에 부착시키는 백킹재료의 종류에 따라 동 백킹법(CB법), 플럭스 백킹법(FB) 및 이 두 가지의 장점을 합친 플럭스 동 백킹법(FCB) 등이 있으며, 근래에는 대부분 도 2에 도시된 내열성 세라믹을 이용한 세라믹 백킹법(FGB)을 주로 이용하고 있다.As shown in FIG. 1, there are copper backing method (CB method), flux backing method (FB), and flux copper backing method (FCB) combining the two advantages depending on the kind of backing material attached to the back surface. In recent years, the ceramic backing method (FGB) using heat-resistant ceramic shown in FIG. 2 is mainly used.
여기서 도면부호 1은 세라믹, 2는 측판, 3은 알루미늄 테이프, 4는 융착금속, 5는 와이어, 6은 모재이다.
이러한 백킹재료를 이용한 일면 맞대기 용접은 도 3에 도시된 바와 같은 용접과정으로 진행된다.One-sided butt welding using such a backing material proceeds to a welding process as shown in FIG. 3.
즉, 첫째, 두 개의 부재(21)를 고정시키는 가접단계(S110)를 실시하고 둘째, 부재 이면에 백킹재를 일렬로 연결하여 부착하는 단계(S120)를 실시하고 마지막으로 두 모재 사이의 개선부에서 아크(23)를 발생시켜 용접하는 단계(S130,S140)로 이루어진다.That is, first, the temporary welding step (S110) of fixing the two
여기서 도면부호 22는 가접부이다.
한편, 앞서 설명한 다양한 백킹재료를 이용한 일면 맞대기 용접법들의 주요 문제점은 다음과 같다.On the other hand, the main problems of the one-sided butt welding method using the various backing materials described above are as follows.
동 백킹법은 부재 이면에 홈 가공한 동 백킹재를 부재와 정확히 밀착시켜야 하기 때문에 적용이 어려우며, 길이가 긴 이음의 경우 밀착성에 문제가 생길 수 있으며, 고전류 용접시 동과 모재가 융착될 수 있으며 이면 장치의 대형화가 필요하다.The copper backing method is difficult to apply because the copper backing material grooved on the back of the member must be closely adhered to the member, and long joints may cause problems in adhesion, and copper and the base material may be fused during high current welding. It is necessary to increase the size of the back of the device.
플럭스 백킹법은 용접부 이면에 백킹 플럭스를 넣고 공기 호스를 팽창시켜 플럭스를 밀착시킴으로 불균일한 이면 비드 생성 및 비드 외관 불량을 야기할 수 있으며 이면 장치의 대형화가 필요하며 대전류는 사용할 수 없다.Flux backing method can cause uneven back bead and poor appearance of bead by inserting backing flux on the back side of welding part and inflating the air hose to make the flux close. It needs large size of back side device and cannot use large current.
플럭스 동 백킹법은 홈 가공한 동 백킹재 표면에 플럭스를 살포하여 용접부 이면에 밀착시키며 이면 장치의 대형화가 필요하다.Flux copper backing method spreads flux on the surface of grooved copper backing material, closely adheres to the back side of the welded part, and needs to enlarge the backside device.
도 2에 도시된 RF법은 RF-1 이라는 특수 백킹 플럭스를 이용한 일면 용접 기법으로 이면 장치의 대형화가 필요하다.The RF method shown in FIG. 2 is a one-side welding technique using a special backing flux called RF-1, which requires an enlargement of the backside apparatus.
상술한 백킹법은 모재에 밀착 및 부착시키기 위한 장치의 대형화가 필요하고, 이면 비드 형상이 고르지 못해 선박 건조 과정에서 거의 적용되지 못하고 있다.The above-mentioned backing method requires an enlargement of an apparatus for closely adhering to and attaching to a base material, and is hardly applied in a ship construction process because of uneven back shape.
또한, 도 2에 도시된 FAB법은 경량, 가소성을 갖는 특수 백킹재를 이용하며 보조재와 마그네트 등에 의해 용접 이면에서 연속으로 가압을 하나, 백킹재료 중 석면이 포함되어 환경 문제로 인하여 현재는 거의 사용하지 않고 있다.In addition, the FAB method shown in FIG. 2 uses a special backing material having a light weight and plasticity, and continuously presses the back of the welding by an auxiliary material and a magnet, and includes asbestos among the backing materials. It is not.
또한, 세라믹 백킹법은 내열성을 가지는 세라믹 블록을 알루미늄 테이프로 용접 이면부에 연속적으로 부착하며 가압 장치가 필요없어 설치 및 제거가 용이하여 도 3에 도시된 일면 SAW 맞대기 용접에서 많이 사용되며, 단점으로는 소모성 백킹재료를 사용하고 설치(부착)중 세라믹 파손 우려가 있다는 것이다.In addition, the ceramic backing method continuously attaches a ceramic block having heat resistance to aluminum on the back side of the welding, and does not require a pressurizing device, and thus is easily installed and removed. Is to use a consumable backing material and there is a risk of ceramic breakage during installation (attachment).
그러나 일면 서브머지드 아크용접(One-side SAW welding)은 1 패스(Pass)만으로 용접부 접합을 완료하기 위해 900A 이상의 대전류에서 용접을 수행하게 되며 고온의 넓은 용융지를 가지게 된다.One-side SAW welding, however, performs welding at a large current of more than 900A to complete welding in one pass and has a wide hot melt.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 용융지를 지탱하는 백킹재의 부착이 불량하게 되면 용락(Burn through)가 발생할 가능성이 매우 높아지며 특히, 백킹재간 연결부나 가접부위는 백킹재가 모재와 정확히 밀착되지 않아 틈이 발생하기 쉬우며 따라서 용락이 발생할 가능성이 매우 높아진다.In addition, as shown in FIG. 5, when the adhesion of the backing material supporting the melt is poor, there is a high possibility of burn through, and in particular, the backing material may not be closely adhered to the base material due to the connection between the backing materials or the temporary contact portion. Gaps are prone to breakage, and therefore the likelihood of melting is very high.
세라믹 백킹재의 경우 부착 후 모재와 백킹재간 밀착을 위하여 고무망치 등으로 세라믹 백킹재를 두드리는 작업을 시행하게 되며 이 과정에서 세라믹이 파손되어 용접 중 결함이 발생하기도 한다.In the case of ceramic backing material, after attaching, tapping ceramic backing material with rubber hammer etc. is carried out for close contact between the base material and the backing material. In this process, the ceramic is broken and defects occur during welding.
또한, 이면에 백킹재 부착 시 용접 외판 아래에서 위보기 자세로 작업을 수행하게 되어 작업자의 근골격계 질환 발생이 우려되고 있다.In addition, when the backing material is attached to the back surface to perform the operation in the upper posture position under the welding shell is concerned about the occurrence of musculoskeletal disease of the operator.
도 4는 종래의 일면 SAW 용접 모식도를 도시한 도면이다.
4 is a diagram illustrating a conventional one-side SAW welding schematic diagram.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 주행 캐리지, 이면 동담금부, 유리섬유 공급부 및 제어부를 구비하여 상기 이면 동담금부와 모재 사이에서 용접부의 용락 이나 융착을 방지하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치를 제공한다.
The present invention is provided with a traveling carriage, a back side copper part, a glass fiber supply part and a control unit to solve the above-mentioned problems, and to prevent the melting or fusion of the weld side between the back side copper part and the base material, the back side copper part for butt welding Provide the device.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치는 일면 맞대기 용접장치를 이용하여 맞대기 용접을 하는 모재의 이면에 부착되어 용락 이나 융착을 방지하기 위한 이면 동담금 장치에 있어서, 모재의 용접선 진행 방향을 따라 상기 일면 맞대기 용접장치의 진행속도와 동기화된 속도로 주행하는 주행 캐리지; 상기 주행 캐리지의 전면에 설치되어 상기 일면 맞대기 용접장치의 용접부를 압착 지지하는 이면 동담금부; 상기 주행 캐리지의 하부에 설치되어 주행속도에 따라 일정하게 상기 이면 동담금부와 상기 모재 사이에서 용접부를 지탱하고 이면비드를 생성하며 용접부의 용락, 융착 및 동담금의 파손을 방지하기 위한 유리섬유를 공급하는 유리섬유 공급부 및 상기 주행 캐리지의 주행속도와 주행방향을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.In one aspect of the present invention, the backside copper immersion apparatus for butt welding is attached to the back surface of the base material to be butt welded using a one side butt welding apparatus to prevent melting or fusion. A traveling carriage traveling at a speed synchronized with a traveling speed of the one-sided butt welding device along a welding line traveling direction of the welding line; A rear copper immersion part installed at the front of the traveling carriage to support the welding part of the one-sided butt welding device by crimping; It is installed in the lower portion of the traveling carriage to support the welding portion between the back copper part and the base material in accordance with the running speed constantly to generate a back bead, and to prevent the breakage of the weld of melt, fusion and copper filler It includes a glass fiber supply unit for supplying and a control unit for controlling the traveling speed and the traveling direction of the traveling carriage.
여기서, 상기 제어부는 주행 캐리지의 전면에 장착된 카메라부를 이용하여 용접선의 영상 이미지를 획득하고 상기 주행 캐리지의 자세 및 위치를 제어함으로 용접선을 추적한다.Here, the controller acquires an image image of the welding line by using a camera unit mounted on the front of the driving carriage and tracks the welding line by controlling the attitude and position of the driving carriage.
또한, 상기 제어부는 상기 카메라부를 이용하여 상기 용접 장치로부터 전송된 레이저 스폿을 검출하여 상기 용접 장치와 상기 주행 캐리지의 주행속도를 동기화시킨다.The controller detects a laser spot transmitted from the welding apparatus using the camera unit to synchronize the traveling speed of the welding apparatus and the traveling carriage.
또한, 상기 제어부는 상기 카메라부가 상기 가접부를 통과하는 경우에 상기 주행속도 동기화를 위하여 이전에 측정한 데이터에 따라서 이동궤적 및 주행속도를 연산한다.In addition, the control unit calculates the movement trajectory and the traveling speed according to the data previously measured for synchronizing the traveling speed when the camera unit passes the temporary part.
또한, 상기 주행 캐리지는 양측에 영구자석을 구비하여 주행 궤적 또는 선체 외판 용접부에 오버헤드 자세로 부착되어 주행한다.In addition, the traveling carriage is provided with a permanent magnet on both sides and is attached to the traveling trajectory or the hull shell weld in an overhead position to travel.
또한, 상기 제어부는 근접 센서를 포함하며 상기 근접 센서는 용접 종단부에서 세라믹 백킹재를 감지하여 주행 캐리지를 정지시킨다.In addition, the control unit includes a proximity sensor, the proximity sensor detects the ceramic backing material at the welding end to stop the traveling carriage.
또한, 상기 이면 동담금부는 내부로 물을 순환시키는 냉각수 유출입구를 구비하여 고온의 용융지를 지탱하면서 동담금의 파손을 방지한다.In addition, the backside copper immersion part is provided with a cooling water outlet for circulating the water to prevent the breakage of the copper immersion while supporting the hot melt.
또한, 상기 이면 동담금부는 상부에 유리섬유가 용접시 아크 열에 의해서 용융되는 이면비드를 균일하게 생성되도록 하는 이면비드 생성용 홈 및 이면 동담금부와 모재사이에 삽입된 유리섬유를 마찰에 의해 공급되도록 하는 유리섬유 공급용 홈을 구비한다.In addition, the backside copper part is supplied by friction to the glass beads inserted in the grooves for forming the backside bead and the backside copper part and the base material to uniformly generate the backside beads that are melted by the arc heat when the glass fiber is welded on the top. It is provided with a glass fiber supply groove to be.
또한, 상기 제어부는 각각의 바퀴에 결합된 구동부의 모터를 독립적으로 제어하여 각각의 모터 속도차에 의해 주행 캐리지의 조향이 가능하도록 한다.
In addition, the controller independently controls the motor of the driving unit coupled to each wheel to enable steering of the driving carriage by the respective motor speed difference.
본 발명의 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 의하면, 기존의 소모성 세라믹 백킹재를 대체하는 동담금을 일면 맞대기 용접 이면에 부착하고 카메라부를 이용하여 용접선을 인식하고 자동 추적하며 전면에 부착된 용접 장치의 움직임을 감지하여 용접선 자동 추적과 동시에 상기 용접 장치와의 속도를 동기화함으로써 동담금이 항상 아크 포인트를 지지하여 양호한 용접결과를 얻을 수 있다.According to the backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding of the present invention, a welding apparatus attached to the backside of the one-sided butt welding, replacing the existing consumable ceramic backing material, and recognizing and automatically tracking a welding line using a camera unit, is attached to the front side of the welding apparatus. By detecting the movement of the automatic detection of the welding seam and at the same time synchronized with the welding device, the copper alloy can always support the arc point to obtain a good welding results.
또한, 본 발명의 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 의하면, 동담금을 이용한 이면비드 생성시 모재와 동담금 사이에 연속적인 유리섬유(Glass wool)를 공급해 줌으로 모재 그루브의 정밀도가 떨어지더라도 용락(결함)없이 용접할 수 있고, 양호한 용접 이면비드를 생성시키며 장시간 용접하더라도 동담금의 파손을 방지할 수 있다.In addition, according to the backside copper device for butt welding of the present invention, when the backside bead is formed using copper alloy, continuous glass fiber (Glass wool) is supplied between the base material and the copper metal solution even when the precision of the base material groove is reduced. It can be welded without (defects), produces a good welding backside bead, and prevents breakage of copper alloy even after long time welding.
또한, 본 발명의 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 의하면, 대형 설비가 필요없으며 연속적으로 반복해서 사용할 수 있기 때문에 고가의 세라믹 백킹재를 대체할 뿐만 아니라 백킹재의 부착 불량으로 인한 용락(burn through) 등의 결함을 대폭 저감 시킬 수 있다.In addition, according to the backside copper immersion apparatus for one-side butt welding of the present invention, it is not necessary to replace the expensive ceramic backing material because it does not need large equipment and can be used repeatedly repeatedly. Defects such as can be greatly reduced.
또한, 본 발명의 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 의하면, 용락에 의한 용접 결함부 보수를 위한 추가작업을 제거하고 소모재인 백킹재 사용 비용을 절감하고 백킹재의 설치 및 제거 같은 작업을 생략하여 작업 공정 및 비용을 추가 절감하여 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the one-sided butt welding backside copper device of the present invention, eliminating the additional work for repairing the weld defects due to melting, reducing the cost of using the backing material as a consumable material, and omits work such as installation and removal of the backing material Additional savings in processes and costs can improve quality and productivity.
도 1은 종래에 따른 동 백킹법, 플럭스 백킹법 및 플럭스 동 백킹법의 용접방법을 도시한 도면;
도 2는 종래에 따른 RF법, FAB법 및 세라믹 백킹법의 용접방법을 도시한 도면;
도 3은 종래에 따른 용접 맞대기 이음의 일면 용접방법;
도 4는 종래에 따른 일면 SAW 용접 모식도;
도 5는 종래에 따른 세라믹 백킹법의 세라믹 백킹재를 이용한 용접방법 및 용락을 도시한 도면;
도 6은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치와 용접 장치가 주행 궤적을 사이에 두고 위치한 측면도;
도 7은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 주행 궤적을 주행하는 사시도;
도 8은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 이면 동담금부의 사시도;
도 9는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 밑면도;
도 10은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 용접 시종단부에서 세라믹 백킹재와의 혼용을 위한 주행 캐리지의 하부 구조를 도시한 도면;
도 11은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 부착된 근접 센서를 도시한 도면;
도 12는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 세라믹 백킹재가 부착된 구간 도착시 자동 정지된 도면;
도 13은 본 발명에 따른 가접부가 설치된 모재의 전면부, 이면부 및 측면도;
도 14는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 카메라부를 이용하여 용접선을 인식 및 처리하는 이미지;
도 15는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 촬영된 용접선을 보정하기 위한 영상처리 방법;
도 16은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 주행 캐리지의 자세 및 위치를 보정하는 도면;
도 17은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 의해 용접된 모재의 단면도;
도 18은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 용접 장치와 함께 용접을 실시하는 예;
도 19는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 전기적인 블록 구성도;1 is a view showing a welding method of a copper backing method, a flux backing method and a flux copper backing method according to the related art;
2 is a view showing a welding method of the conventional RF method, FAB method and ceramic backing method;
Figure 3 is a conventional welding method for welding one side of the butt joint;
Figure 4 is a schematic view of a conventional one-side SAW welding;
5 is a view showing a welding method and melting using the ceramic backing material of the ceramic backing method according to the prior art;
Figure 6 is a side view of the one-sided butt welding device for butt welding in accordance with the present invention positioned between the running trajectory;
Figure 7 is a perspective view of the one-sided butt welding for back surface welding device in accordance with the present invention traveling the driving trajectory;
8 is a perspective view of the back surface copper plating portion of the back surface copper plating apparatus for one-side butt welding according to the present invention;
9 is a bottom view of the backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding according to the present invention;
10 is a view illustrating a lower structure of a traveling carriage for mixing with a ceramic backing material at a welding start end of the backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding according to the present invention;
11 illustrates a proximity sensor attached to a backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding according to the present invention;
FIG. 12 is a view of one-side butt welding apparatus for butt welding according to the present invention automatically stopped upon arrival of a section with a ceramic backing material; FIG.
13 is a front view, a back and a side view of the base material provided with a temporary portion according to the present invention;
14 is an image of the one-sided butt welding apparatus for butt welding according to the present invention using a camera unit to recognize and process a welding line;
15 is an image processing method for correcting a weld line photographed by a backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding according to the present invention;
16 is a view for correcting the attitude and position of the traveling carriage of the backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding according to the present invention;
17 is a cross-sectional view of the base material welded by the backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding according to the present invention;
18 is an example in which the one-side butt welding apparatus for butt welding according to the present invention performs welding together with the welding apparatus;
19 is an electrical block diagram of a backside copper plating apparatus for one-sided butt welding according to the present invention;
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 6은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치와 용접 장치가 주행 궤적을 사이에 두고 위치한 측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 주행 궤적을 주행하는 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 이면 동담금부의 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 밑면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 용접 시종단부에서 세라믹 백킹재와의 혼용을 위한 주행 캐리지의 하부 구조를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 부착된 근접 센서를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 세라믹 백킹재가 부착된 구간 도착시 자동 정지된 도면이고, 도 13은 본 발명에 따른 가접부가 설치된 모재의 전면부, 이면부 및 측면도이고, 도 14는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 카메라부를 이용하여 용접선을 인식 및 처리하는 이미지이고, 도 15는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 촬영된 용접선을 보정하기 위한 영상처리 방법이고, 도 16은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 주행 캐리지의 자세 및 위치를 보정하는 도면이고, 도 17은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치에 의해 용접된 모재의 단면도이고, 도 18은 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치가 용접 장치와 함께 용접을 실시하는 예이고, 도 19는 본 발명에 따른 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치의 전기적인 블록 구성도이다.6 is a side view of the one-sided butt welding backside copper immersion apparatus according to the present invention and the welding device located between the running trajectory, Figure 7 is a one-sided butt welding the backside copper apparatus for driving the traveling trajectory according to the present invention; 8 is a perspective view of the back surface copper plating part of the backside copper plating apparatus for one-sided butt welding according to the present invention, and FIG. 9 is a bottom view of the backside copper plating apparatus for the one-sided butt welding according to the present invention, and FIG. One side butt welding back copper immersion apparatus according to the invention is a view showing the lower structure of the traveling carriage for mixing with the ceramic backing material at the welding start end, Figure 11 is a one side butt welding back copper immersion apparatus according to the present invention Figure 12 is a view showing a proximity sensor attached to, Figure 12 is a one-sided butt welding device for butt welding according to the present invention arrives in a section attached to the ceramic backing material 13 is a front view, a back side, and a side view of a base material provided with a temporary joint according to the present invention, and FIG. 14 is a back side copper immersion apparatus for one-butt welding according to the present invention by using a camera unit. Recognition and processing image, Figure 15 is an image processing method for correcting the weld line photographed by the one-sided butt welding backside copper immersion apparatus according to the present invention, Figure 16 is the one-sided butt welding backside immersion apparatus according to the present invention Figure 17 is a view for correcting the attitude and position of the carriage carriage, Figure 17 is a cross-sectional view of the base material welded by the one-sided butt welding back surface copper plating apparatus according to the present invention, Figure 18 is the one side butt welding back surface copper according to the present invention An immersion apparatus is an example in which welding is performed together with a welding apparatus, and FIG. 19 is an electrical block configuration of the backside copper immersion apparatus for one-side butt welding according to the present invention. It is also.
도 6 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치(120)는 주행 캐리지(120a), 유리섬유 공급부(121), 이면 동담금부(127) 및 카메라부(125)를 포함하여 구성된다.6 to 19, the one-sided butt welding
본 발명은 용접 토치(111)를 구비한 일면 맞대기 용접 장치(110)를 이용하여 맞대기 용접될 모재(130)로 주행 궤적(150)에 의해서 안내하며, 모재(130)의 이면(뒷면)에 부착된 동담금 장치(120)를 이용하여 용락 이나 융착을 방지한다.The present invention is guided by the driving
상기 주행 캐리지(120a)는 몸체를 지지하고 이동시키는 바퀴(124a,124b,124c,124d)를 하부에 구비하며 또한, 양측에 영구자석(123a,123b)을 구비하며 주행 궤적(150) 또는 선체 외판 용접부(미도시)에 오버헤드 자세로 부착되어 주행한다.The driving
주행 캐리지(120a)는 이면 동담금부(127)의 선단에 장착된 카메라부(125)를 이용하여 모재(130)의 용접선 진행 방향을 따라 일면 맞대기용 용접 장치(110)의 진행속도와 동기화된 속도로 주행한다.The traveling
이면 동담금부(127)는 주행 캐리지(120a)의 후면에 설치되며 용접장치(110)의 용접부를 밑에서 위로 압착 지지한다.The
유리섬유 공급부(121)는 주행 캐리지(120a)의 하부에 설치되며 주행속도에 따라 일정하게 이면 동담금부(127)와 모재(130) 사이에서 용접부를 지탱하며 이면비드를 생성하고, 용접 장치(110)와 동기화된 속도로 움직임으로 항상 일정하게 한 쌍의 유리섬유 공급용 홈(127d)과 모재(130) 사이의 마찰력에 의해 감긴 유리섬유 테이프(121a)를 자동적으로 공급하여 용접부의 용락 및/또는 융착 및/또는 동담금의 파손을 방지한다.The glass
제어부(129)는 주행 캐리지(120a)에 장착되어 주행 캐리지(120a)의 주행속도와 주행방향을 제어한다.The
제어부(129)는 주행 캐리지(120a)의 전면에 장착된 카메라부(125)를 이용하여 용접선을 촬영하고 촬영된 영상 이미지를 획득하여 내장된 영상처리 알고리즘을 거쳐 용접선 라인을 영상처리하고 아울러 용접장치(110)로부터 전송되는 레이저 스폿(132) 또는 광 LED 스폿을 수신하여 주행 캐리지(120a)의 자세 및 주행방향과 주행속도에 의한 위치를 자동으로 제어함으로 용접선을 추적할 수 있다.The
카메라부(125)는 렌즈를 구비한 CCD(Charge coupled device)카메라로 이루어지며, 용접 장치(110)에 구비된 다이오드 레이저 등을 이용한 레이저 스폿 신호 발생기(미도시)로부터의 레이저 스폿 신호를 수신 및/또는 촬영하여 용접 장치(110)에 대한 주행 캐리지(120a)의 위치를 연산(인식)하며 자동 추적하는 방식으로 하나의 카메라로 용접선 라인 및 속도 동기화를 동시에 수행한다.The
즉, 제어부(129)는 카메라부(125)가 용접 장치(110)로부터 가접부(131) 틈사이로 전송된 레이저 스폿(레이저 신호) 또는 LED 광 스폿(LED 광 신호)를 수신하여 용접장치(110)의 주행속도를 측정하며, 카메라부(120)가 가접부(131)를 지나는 경우에 신호를 수신할 수 없기 때문에 이전에 측정한 데이터에 따라서 주행 궤적(150)을 따라 움직인 이동궤적 및 주행속도를 연산하여 동기화시킨다.That is, the
또한, 용접선 라인 및 속도 동기화를 위하여 카메라부(125) 대신 레이저 센서를 대체 장착할 수도 있다.In addition, a laser sensor may be replaced instead of the
이면 동담금부(127)를 주행 캐리지(120a) 뒷부분에 부착하여 주행하게 되면 용접 종단부에서 주행 캐리지(120a)가 더 이상 주행하지 못하게 되어 주행 캐리지(120a) 길이 만큼의 비용접 구간이 발생하게 된다.When the
따라서, 주행 캐리지(120a) 몸체의 후방에 근접 센서(126)를 부착시켜 즉, 제어부(129)는 주행 캐리지(120a)의 몸체 후단에 초음파 센서와 같은 근접 센서를 구비하여 용접 종단부에서 세라믹 백킹재(160)를 감지하여 주행 캐리지(120a)를 정지시키고, 주행 캐리지(120a)가 주행하지 못하는 용접 종단부에는 기존의 세라믹 백킹재를 부착하고 본 발명의 장치와 호환하여 사용할 수 있도록 주행 캐리지(120a) 하부에 공간을 확보하여 세라믹 백킹재를 통과할 수 있도록 구성한다.Therefore, the
이면 동담금부(127)는 이면비드 생성용 홈(127c)과 한 쌍의 유리섬유 공급용 홈(127d)이 형성된 몸체부, 냉각수 유입구(127a) 및 냉각수 유출구(127d)를 포함하여 구성된다.The
냉각수 유출입구(127a,127d)는 몸체부 내부로 물을 순환시켜 고온의 용융지를 지탱하면서 동담금의 파손을 방지하며, 몸체부 상부에 형성된 이면비드 생성용 홈(127c)은 유리섬유가 용접시 아크 열에 의해서 용융되는 이면비드를 균일하게 생성하도록 하며, 유리섬유 공급용 홈(127d)은 이면 동담금부(127)와 모재(130) 사이에 삽입된 유리섬유를 마찰에 의해 공급되도록 한다.Cooling
이면 동담금부(127)의 몸체부는 주행 중 유리섬유가 연속적으로 원활하게 공급될 수 있도록 미세한 홈이 가공되어 있다.The body portion of the
그리고, 제어부(129)는 좌측 바퀴(124a,124c)와 연동되는 제1 구동부(129a) 및 우측 바퀴(124b,124d)와 연동되는 제2 구동부(129b)의 모터를 각각 독립적으로 제어하여 각각의 모터(제1 구동부 및 제2 구동부) 속도 차이에 의해 주행 캐리지(120a)의 조향이 되도록 한다.
The
110 : 용접 장치 111 : 용접 토치
120 : 동담금 장치 120a : 주행 캐리지
121 : 유리섬유 공급부 121a : 유리섬유 테이프
121b,121c : 유리섬유 123a,123b : 영구자석
124a,124b,124c,124d : 바퀴 125 : 카메라부
126 : 근접 센서 127 : 이면 동담금부
127a : 냉각수 유입구 127b : 냉각수 유출구
127c : 이면비드 생성용 홈 127d : 유리섬유 공급용 홈
129 : 제어부 129a : 제1 구동부
129b : 제2 구동부 130 : 모재
131a,131b : 가접부 132 : 레이저 스폿
140 : 융착금속 150 : 주행 궤적
160 : 세라믹 백킹재110: welding apparatus 111: welding torch
120: moving
121: glass
121b, 121c:
124a, 124b, 124c, 124d: Wheel 125: Camera portion
126: proximity sensor 127: the back side copper portion
127a: cooling
127c: Groove for
129
129b: second drive unit 130: the base material
131a and 131b: temporary portion 132: laser spot
140: fusion metal 150: driving trajectory
160: ceramic backing material
Claims (9)
모재의 용접선 진행 방향을 따라 상기 일면 맞대기 용접장치의 진행속도와 동기화된 속도로 주행하는 주행 캐리지;
상기 주행 캐리지의 전면에 설치되어 상기 일면 맞대기 용접장치의 용접부를 압착 지지하는 이면 동담금부;
상기 주행 캐리지의 하부에 설치되어 주행속도에 따라 일정하게 상기 이면 동담금부와 상기 모재 사이에서 용접부를 지탱하고 이면비드를 생성하며 용접부의 용락, 융착 및 동담금의 파손을 방지하기 위한 유리섬유를 공급하는 유리섬유 공급부 및
상기 주행 캐리지의 주행속도와 주행방향을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.In the back surface copper immersion device to prevent melt or fusion by being attached to the back surface of the base material for the butt welding using a one-side butt welding device,
A traveling carriage traveling at a speed synchronized with a traveling speed of the one-sided butt welding device along a welding line traveling direction of a base material;
A rear copper immersion part installed at the front of the traveling carriage to support the welding part of the one-sided butt welding device by crimping;
It is installed in the lower portion of the traveling carriage to support the welding portion between the back copper part and the base material in accordance with the running speed constantly to generate a back bead, and to prevent the breakage of the weld of melt, fusion and copper filler Glass fiber supply unit for supplying
And a control unit for controlling the traveling speed and the traveling direction of the traveling carriage.
상기 제어부는 주행 캐리지의 전면에 장착된 카메라부를 이용하여 용접선의 영상 이미지를 획득하고 상기 주행 캐리지의 자세 및 위치를 제어함으로 용접선을 추적하는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.The method of claim 1,
The control unit obtains an image image of the welding seam by using a camera unit mounted on the front of the driving carriage and back surface welding apparatus for butt welding, characterized in that tracking the welding seam by controlling the position and position of the driving carriage.
상기 제어부는 상기 카메라부를 이용하여 상기 용접 장치로부터 전송된 레이저 스폿을 검출하여 상기 용접 장치와 상기 주행 캐리지의 주행속도를 동기화시키는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.The method of claim 1,
And the control unit detects a laser spot transmitted from the welding apparatus using the camera unit to synchronize the traveling speed of the welding apparatus and the traveling carriage.
상기 제어부는 상기 카메라부가 상기 가접부를 통과하는 경우에 상기 주행속도 동기화를 위하여 이전에 측정한 데이터에 따라서 이동궤적 및 주행속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.The method of claim 3, wherein
And the control unit calculates a moving trajectory and a traveling speed according to previously measured data for synchronizing the traveling speed when the camera unit passes the temporary fitting part.
상기 주행 캐리지는 양측에 영구자석을 구비하여 주행 궤적 또는 선체 외판 용접부에 오버헤드 자세로 부착되어 주행하는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.The method of claim 1,
The traveling carriage is provided with permanent magnets on both sides, and is attached to the traveling trajectory or the hull outer shell welding part in an overhead posture, wherein the backside copper immersion apparatus for butt welding.
상기 제어부는 근접 센서를 포함하며 상기 근접 센서는 용접 종단부에서 세라믹 백킹재를 감지하여 주행 캐리지를 정지시키는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.The method of claim 1,
The control unit includes a proximity sensor, the proximity sensor detects the ceramic backing material at the welding end to stop the driving carriage, characterized in that the one-sided butt welding.
상기 이면 동담금부는 내부로 물을 순환시키는 냉각수 유출입구를 구비하여 고온의 용융지를 지탱하면서 동담금의 파손을 방지하는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.The method of claim 1,
The backside copper part is provided with a cooling water outlet for circulating the water inside the back side copper immersion apparatus for butt welding, characterized in that to prevent the breakage of copper while supporting the hot melt.
상기 이면 동담금부는 상부에 유리섬유가 용접시 아크 열에 의해서 용융되는 이면비드를 균일하게 생성되도록 하는 이면비드 생성용 홈 및 이면 동담금부와 모재사이에 삽입된 유리섬유를 마찰에 의해 공급되도록 하는 유리섬유 공급용 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.8. The method of claim 7,
The backside copper immersion part is to supply the glass fiber inserted between the backside bead immersion part and the base material by friction so as to uniformly generate the backside beads that are melted by the arc heat when the glass fiber is welded on the top. A backside copper immersion apparatus for one-sided butt welding, comprising a glass fiber supply groove.
상기 제어부는 각각의 바퀴에 결합된 구동부의 모터를 독립적으로 제어하여 각각의 모터 속도차에 의해 주행 캐리지의 조향이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 일면 맞대기 용접용 이면 동담금 장치.The method of claim 1,
The control unit independently controls the motor of the drive unit coupled to each wheel to allow steering of the driving carriage by each motor speed difference, it characterized in that the one-sided butt welding.
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|---|---|---|---|
| KR1020120047527A KR20130123971A (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Backing copper shoe machine for one side butt welding |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104874935A (en) * | 2015-06-12 | 2015-09-02 | 吴江市松陵镇铭益自动化机械设备厂 | Automatic welding and conveying device for shoemaking |
| KR20180037536A (en) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 대우조선해양 주식회사 | Apparatus for reducing distortion relating to submerged arc welding |
| CN112247414A (en) * | 2020-10-22 | 2021-01-22 | 湖南蓝天机器人科技有限公司 | AGV backing pad |
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2012
- 2012-05-04 KR KR1020120047527A patent/KR20130123971A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |