KR20150025553A - Calibration Method for Welding Torch Deformation of Welding Robot and Welding Robot System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용접공정을 수행하는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법 및 용접로봇 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a welding torch deformation correcting method and a welding robot system for a welding robot performing a welding process.
선박, 크레인 등의 기구물 내지 구조물 등은 용접공정, 가공공정 등과 같은 여러 가지 공정을 거쳐 제조된다. 예컨대, 한 척의 대형 선박은 수많은 종류의 판재, 파이프 등의 피용접물을 사용목적, 사용위치 등에 맞게 용접하는 용접공정을 거쳐 건조된다. 이러한 피용접물들에 대해 용접공정을 수행하는데 용접로봇이 이용된다.Such as ships, cranes, etc., are manufactured through various processes such as a welding process, a processing process, and the like. For example, a large-sized ship is dried by a welding process in which a plurality of kinds of plate materials, pipes, and other workpieces are welded in accordance with a purpose of use, a use position, and the like. A welding robot is used to perform the welding process on these workpieces.
도 1은 일반적인 용접로봇의 용접토치를 나타낸 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing a welding torch of a general welding robot.
도 1을 참고하면, 용접로봇은 피용접물에 대한 용접공정을 수행한다. 상기 용접로봇은 와이어 및 가스를 공급하고, 모재 쪽으로 아크를 발생시키는 용접토치(10)를 포함한다. 상기 용접토치(10)는 와이어 및 가스가 통과하는 토치바디(11), 상기 토치바디(11)에 장착되는 용접노즐(12), 상기 용접노즐(12)과 절연된 상태로 상기 용접노즐(12)의 중앙을 통과하여 밖으로 공급되는 용접와이어(13)를 포함한다. 상기 용접로봇은 상기 용접토치(10)가 장착되는 로봇암(14)을 더 포함한다. 상기 용접로봇은 상기 로봇암(14)을 이동시킴으로써, 상기 용접토치(10)를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 용접로봇은 피용접물에 대한 용접공정을 수행한다.Referring to Fig. 1, the welding robot performs a welding process on the workpiece. The welding robot includes a
여기서, 상기 용접로봇은 상기 로봇암(14)을 이동시키는 과정에서 상기 용접토치(10)가 주변에 위치된 기구물 등에 충돌하는 등 여러 가지 요인으로 인해 상기 용접토치(10) 등에 변형이 발생된다. 이와 같이 상기 용접토치(10) 등에 변형이 발생된 상태에서, 상기 용접로봇이 계속하여 용접공정을 수행하면 기존에 기록된 용접 작업 위치에서 벗어난 위치에 용접을 진행하게 되므로 용접공정이 완료된 피용접물에 대한 품질을 저하시키는 문제가 있다. Here, the welding robot is deformed in the
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 용접토치에 변형이 발생함에 따라 피용접물에 대한 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법 및 용접로봇 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a welding torch deformation correcting method and a welding robot system for a welding robot capable of preventing degradation in quality of a workpiece as deformation occurs in the welding torch .
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.
본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 용접토치가 갖는 용접노즐을 감지기구에 형성된 감지공에 삽입시키는 단계; 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호을 이용하여 상기 용접노즐이 수직방향으로 세워지도록 상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 단계; 상기 용접노즐에 장착된 용접와이어를 상기 감지공에 삽입시키는 단계; 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접와이어가 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐에 대해 상기 용접와이어가 변형된 와이어변형정보를 획득하는 단계; 및 상기 와이어변형정보에 따라 상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.A welding torch deformation correction method of a welding robot according to the present invention includes the steps of: inserting a welding nozzle of a welding torch into a detection hole formed in a sensing mechanism; Moving the welding robot to correct the tilting of the welding nozzle so that the welding nozzle is vertically erected using a nozzle contact signal generated as the welding nozzle contacts the sensing mechanism; Inserting a welding wire mounted on the welding nozzle into the sensing hole; Moving the welding robot to obtain wire deformation information on the welding wire deformed by the welding wire with respect to the vertically oriented welding nozzle using a wire contact signal generated as the welding wire contacts the sensing mechanism; And correcting the deformation of the welding torch according to the wire deformation information.
본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법에 있어서, 상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계는, 상기 와이어변형정보가 기설정된 기준범위 미만이면, 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐에 대한 기준좌표를 획득하여 상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.In the welding torch deformation correcting method of the welding robot according to the present invention, the step of correcting the deformation of the welding torch may comprise: if the deformation of the welding torch is less than a preset reference range, And correcting the deformation of the welding torch.
본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법에 있어서, 상기 용접노즐을 상기 감지공에 삽입시키는 단계는 상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 하강시키는 단계; 상기 용접노즐이 기설정된 거리만큼 하강하면, 상기 용접노즐을 제1방향으로 이동시키는 단계; 상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호가 수신되지 않으면, 상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 상승시킨 후에 상기 용접노즐을 상기 제1방향에 대해 수직한 제2방향으로 이동시키는 단계; 및 상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신될 때까지, 상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 하강시키는 단계, 상기 용접노즐을 상기 제1방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 상승시킨 후에 상기 제2방향으로 이동시키는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함할 수 있다.In the welding torch deformation correcting method of the welding robot according to the present invention, the step of inserting the welding nozzle into the detection hole may include: lowering the welding nozzle by a predetermined distance; Moving the welding nozzle in a first direction when the welding nozzle is lowered by a predetermined distance; Moving the welding nozzle in a second direction perpendicular to the first direction after raising the welding nozzle by a predetermined distance if the nozzle contact signal and the wire contact signal are not received; And moving the welding nozzle in the first direction until the nozzle contact signal or the wire contact signal is received, And then performing the step of moving in the second direction repeatedly.
본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법에 있어서, 상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 단계는, 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접노즐의 제1부분이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 제1노즐접촉신호를 이용하여 상기 제1부분이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 제1노즐좌표정보를 획득하는 단계; 상기 제1노즐좌표정보가 획득되면, 상기 용접노즐이 하강되도록 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 제1부분으로부터 이격된 용접노즐의 제2부분을 상기 감지공에 삽입시키는 단계; 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 제2부분이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 제2노즐접촉신호를 이용하여 상기 제2부분이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 제2노즐좌표정보를 획득하는 단계; 및 상기 제1노즐좌표정보 및 상기 제2노즐좌표정보로부터 상기 용접노즐이 상기 수직방향을 기준으로 기울어진 기울어짐정보를 도출하고, 도출된 기울어짐정보에 따라 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐을 상기 수직방향으로 세우는 단계를 포함할 수 있다.In the welding torch deformation correction method of the welding robot according to the present invention, the step of correcting the tilting of the welding nozzle may include moving the welding robot so that a first portion of the welding nozzle inserted into the sensing hole contacts the sensing mechanism Using the first nozzle contact signal to generate first nozzle coordinate information, the first nozzle coordinate information being spaced apart from the central coordinate of the sensing hole; Moving the welding robot so that the welding nozzle is lowered when the first nozzle coordinate information is obtained, thereby inserting a second portion of the welding nozzle spaced apart from the first portion into the sensing hole; And a second nozzle contact signal generated as the second portion inserted into the detection hole is brought into contact with the sensing mechanism by moving the welding robot so that the second portion is spaced apart from the center coordinates of the sensing hole, Obtaining coordinate information; And deriving tilting information in which the welding nozzle is tilted with respect to the vertical direction from the first nozzle coordinate information and the second nozzle coordinate information and moving the welding robot according to the derived tilting information, In the vertical direction.
본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법에 있어서, 상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 단계는, 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 노즐좌표정보를 획득하는 단계; 상기 중점좌표 및 상기 노즐좌표정보에 따라 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐을 상기 감지기구의 상측에 위치시킴과 동시에 상기 용접와이어를 상기 감지공의 상측에 위치시키는 단계; 및 상기 용접노즐이 하강되도록 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐에 대한 높이정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계는 상기 노즐좌표정보를 획득하기 이전에 설정된 기준좌표를 상기 노즐좌표정보 및 높이정보에 따라 획득한 기준좌표로 보정하는 단계를 포함할 수 있다.In the welding torch deformation correction method of the welding robot according to the present invention, the step of correcting the tilting of the welding nozzle may be performed by moving the welding robot so that the welding nozzle inserted into the sensing hole Acquiring nozzle coordinate information of the welding nozzle spaced apart from the central coordinate of the sensing hole using a nozzle contact signal; Positioning the welding nozzle on the upper side of the sensing mechanism by moving the welding robot according to the central coordinate and the nozzle coordinate information and positioning the welding wire on the upper side of the sensing hole; And moving the welding robot so that the welding nozzle is lowered to derive height information of the welding nozzle using a nozzle contact signal generated as the welding nozzle contacts the sensing mechanism. The step of correcting the deformation of the welding torch may include correcting the reference coordinates set before obtaining the nozzle coordinate information to the reference coordinates obtained according to the nozzle coordinate information and the height information.
본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법에 있어서, 상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 단계는, 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 노즐좌표정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 와이어변형정보를 획득하는 단계는, 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접와이어가 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 용접와이어가 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 와이어좌표정보를 획득하는 단계, 및 상기 노즐좌표정보 및 상기 와이어좌표정보로부터 상기 와이어변형정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In the welding torch deformation correction method of the welding robot according to the present invention, the step of correcting the tilting of the welding nozzle may be performed by moving the welding robot so that the welding nozzle inserted into the sensing hole And using the nozzle contact signal to obtain nozzle coordinate information that is spaced from the center coordinate of the sensing hole by the welding nozzle. Wherein the step of acquiring the wire deformation information further comprises the step of moving the welding robot so that the welding wire is moved to the center coordinate of the sensing ball by using a wire contact signal generated as the welding wire inserted into the sensing ball contacts the sensing mechanism Obtaining wire coordinate information from the nozzle coordinate information and the wire coordinate information, and obtaining the wire deformation information from the nozzle coordinate information and the wire coordinate information.
본 발명에 따른 용접로봇 시스템은 용접토치 및 상기 용접토치를 이동시키기 위한 로봇암을 포함하고, 용접공정을 수행하기 위한 용접로봇; 상기 용접토치가 갖는 용접노즐 및 용접와이어 중에서 적어도 하나가 삽입되기 위한 감지공이 형성된 감지기구; 상기 용접노즐에 연결되고, 상기 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉되면 노즐접촉신호를 생성하는 제1신호생성부; 상기 용접와이어에 연결되고, 상기 용접와이어가 상기 감지기구에 접촉되면 와이어접촉신호를 생성하는 제2신호생성부; 및 상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호로부터 상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하고, 상기 용접와이어가 변형된 와이어변형정보에 따라 용접토치에 대한 변형을 보정하기 위해 상기 용접로봇을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.A welding robot system according to the present invention includes a welding robot for performing a welding process, the welding robot including a welding torch and a robot arm for moving the welding torch; A detection mechanism having a detection hole for inserting at least one of a welding nozzle and a welding wire of the welding torch; A first signal generator connected to the welding nozzle and generating a nozzle contact signal when the welding nozzle contacts the sensing mechanism; A second signal generator connected to the welding wire and generating a wire contact signal when the welding wire contacts the sensing mechanism; And a control unit for correcting the tilting of the welding nozzle from the nozzle contact signal and the wire contact signal and controlling the welding robot to correct deformation of the welding torch in accordance with the deformed wire deformation information .
본 발명에 따른 용접로봇 시스템에 있어서, 상기 제어부는 상기 와이어변형정보가 기설정된 기준범위 미만이면, 수직방향으로 세워진 용접노즐에 대한 기준좌표를 획득하여 상기 용접토치에 대한 변형을 보정할 수 있다.In the welding robot system according to the present invention, when the wire deformation information is less than a preset reference range, the controller acquires reference coordinates for the welding nozzle set up in the vertical direction to correct deformation of the welding torch.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.
본 발명은 용접토치에 변형이 발생된 상태에서 용접토치에 변형이 발생하기 이전과 동일하게 용접로봇을 이용하여 용접공정이 수행되는 것을 방지함으로써, 용접공정이 완료된 피용접물에 대한 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The present invention prevents the welding process from being performed using the welding robot in the same manner as before the welding torch is deformed in the state where the welding torch is deformed so that the quality of the to-be- .
본 발명은 용접토치에 변형이 발생한 경우 용접토치에 대한 툴데이터를 자동으로 보정할 수 있도록 구현됨으로써, 용접공정에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.The present invention can be implemented so as to automatically correct tool data for a welding torch when a deformation occurs in the welding torch, thereby improving the accuracy of the welding process.
도 1은 일반적인 용접로봇의 용접토치를 나타낸 개략적인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 용접로봇 시스템의 개략적인 블록도
도 3은 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법의 개략적인 순서도
도 4는 본 발명에 따른 용접노즐을 감지공에 삽입시키는 공정 및 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 공정에 대한 개략적인 순서도
도 5는 본 발명에 따른 용접로봇 시스템이 용접노즐을 감지공에 삽입하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 평면도
도 6 내지 도 8은 발명에 따른 용접로봇 시스템이 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 과정을 설명하기 위한 개략도
도 9는 본 발명에 따른 용접로봇 시스템이 용접노즐의 높이정보를 도출하는 과정을 설명하기 위한 측단면도
도 10은 본 발명의 다른 변형된 실시예에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법의 개략적인 순서도
도 11은 본 발명에 따른 용접로봇 시스템이 와이어변형정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 평면도1 is a schematic perspective view showing a welding torch of a general welding robot;
2 is a schematic block diagram of a welding robotic system according to the present invention
3 is a schematic flowchart of a welding torch deformation correcting method of a welding robot according to the present invention
4 is a schematic flowchart of a process for inserting a welding nozzle according to the present invention into a detection hole and a process for correcting the tilting of the welding nozzle
FIG. 5 is a schematic plan view for explaining a process of inserting a welding nozzle into a detection hole by a welding robot system according to the present invention
6 to 8 are schematic views for explaining the process of correcting the tilting of the welding nozzle by the welding robot system according to the invention
9 is a side sectional view for explaining the process of deriving the height information of the welding nozzle by the welding robot system according to the present invention
10 is a schematic flowchart of a welding torch deformation correcting method of a welding robot according to another modified embodiment of the present invention
11 is a schematic plan view for explaining the process of obtaining the wire deformation information by the welding robot system according to the present invention
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.
이하에서는 본 발명에 따른 용접로봇 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the welding robot system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 선박, 크레인 등을 제조하는 과정에서 용접로봇(1)을 이용하여 피용접물에 대한 용접공정을 수행하기 위한 것이다. 상기 용접로봇(1)은 용접공정을 수행하기 위해 이동하는 로봇암(1a), 및 상기 로봇암(1a)에 장착되는 용접토치(2)를 포함한다. 상기 용접토치(2)는 상기 로봇암(1a)에 장착되는 토치바디(21), 상기 토치바디(21)에 장착되는 용접노즐(22), 및 용접와이어(23)를 포함한다. 상기 용접와이어(23)는 상기 용접노즐(22)과 절연된 상태로 상기 용접노즐(22)의 중앙을 통과하여 상기 용접노즐(22)의 외부로 돌출되게 공급될 수 있다. 상기 용접로봇(1)은 용접라인을 따라 상기 로봇암(1a)을 이동시킴으로써, 상기 용접토치(2)를 이동시켜서 피용접물에 대한 용접공정을 수행한다.Referring to FIG. 2, the
여기서, 상기 용접로봇(1)이 상기 로봇암(1a)을 이동시키는 과정에서 상기 용접토치(2)가 주변에 위치된 기구물 등에 충돌하는 등 여러 가지 요인으로 인해 상기 용접토치(2)에 변형이 발생될 수 있다. 예컨대, 상기 용접노즐(22)에 기울어짐이 발생하거나, 상기 용접와이어(23)가 휘는 등 상기 용접토치(22)에는 다양한 변형이 발생될 수 있다.The
본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 상기 용접토치(2)에 변형이 발생되었는지 여부를 파악하기 위한 감지기구(3), 상기 용접노즐(22)에 연결되는 제1신호생성부(4), 상기 용접와이어(23)에 연결되는 제2신호생성부(5), 및 상기 용접로봇(1)을 제어하는 제어부(6)를 포함한다.The
상기 감지기구(3)는 상기 용접노즐(22) 및 상기 용접와이어(23) 중에서 적어도 하나가 삽입되기 위한 감지공(31)을 포함한다. 상기 제1신호생성부(4)는 상기 용접노즐(22)이 상기 감지기구(3)에 접촉되면, 노즐접촉신호를 생성한다. 상기 제2신호생성부(5)는 상기 용접와이어(23)가 상기 감지기구(3)에 접촉되면, 와이어접촉신호를 생성한다. 상기 제어부(6)는 상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐(22)의 기울어짐과 위치 변화를 보정하고, 상기 용접와이어(23)가 변형된 와이어변형정보를 획득할 수 있다.The sensing mechanism (3) includes a sensing hole (31) for insertion of at least one of the welding nozzle (22) and the welding wire (23). The
예컨대, 상기 제어부(6)는 상기 와이어변형정보가 기설정된 범위 이하이면, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전에 설정된 기준좌표를 상기 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐(22)의 기울어짐과 위치 변화를 반영하여 획득한 기준좌표로 자동으로 보정할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 용접토치(2)에 대한 툴데이터를 자동으로 보정할 수 있다. 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 보정된 툴데이터를 기반으로 상기 용접토치(2)가 피용접물에 대한 용접공정을 수행하도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다.For example, when the wire deformation information is within a predetermined range, the
이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 상기 용접토치(2)에 변형이 발생된 상태에서, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전에 저장된 툴데이터를 기반으로 상기 용접로봇(1)을 이용하여 용접공정을 수행함에 따라 기존에 기록된 용접 작업 위치에서 벗어난 위치에 용접을 진행하여 용접공정이 완료된 피용접물에 용접불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 상기 용접토치(2)에 변형이 발생한 경우 용접토치(2)에 대한 툴데이터를 자동으로 보정함으로써, 용접공정에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 상기 용접토치(2)에 변형이 발생되더라도, 용접공정이 완료된 피용접물에 대한 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, in the
이하에서는 상기 용접로봇(1), 상기 용접토치(2), 상기 감지기구(3), 상기 제1신호생성부(4), 상기 제2신호생성부(5), 및 상기 제어부(6)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the welding robot 1, the
도 2를 참고하면, 상기 용접로봇(1)은 피용접물에 대해 용접공정을 수행한다. 상기 용접로봇(1)은 상기 용접토치(2)가 장착되는 로봇암(1a)을 포함한다. 상기 용접로봇(1)은 상기 로봇암(1a)을 이동시킴으로써, 상기 용접토치(2)를 이동시켜서 피용접물에 대한 용접공정을 수행할 수 있다.Referring to Fig. 2, the welding robot 1 performs a welding process on a workpiece to be welded. The welding robot (1) includes a robot arm (1a) on which the welding torch (2) is mounted. The welding robot 1 can move the
상기 로봇암(1a)은 구동부(미도시)에 의해 동작한다. 상기 로봇암(1a)이 상기 구동부에 의해 동작함에 따라, 상기 용접토치(2)는 피용접물에 대한 용접공정을 수행할 수 있다. 상기 로봇암(1a)은 수평방향 및 수직방향 중에서 적어도 하나의 방향으로 이동하도록 동작함으로써, 상기 용접토치(2)를 상기 수평방향 및 상기 수직방향 중에서 적어도 하나의 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 로봇암(1a)은 서로 다른 축을 중심으로 회전하는 복수개의 관절부를 포함할 수도 있다. 상기 구동부는 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 볼스크류(Ball Screw) 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 랙기어(Rack Gear)와 피니언기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 서보모터(Servo Motor) 등을 이용하여 상기 로봇암(1a)을 동작시킬 수 있다.The
도 2를 참고하면, 상기 용접토치(2)는 상기 로봇암(1a)에 장착된다. 상기 용접토치(2)는 상기 로봇암(1a)이 이동함에 따라 이동하면서, 피용접물에 대한 용접공정을 수행할 수 있다. 상기 용접토치(2)는 상기 토치바디(21), 상기 용접노즐(22), 및 상기 용접와이어(23)를 포함할 수 있다.Referring to Fig. 2, the
상기 토치바디(21)는 상기 로봇암(1a) 및 상기 용접노즐(22) 사이에 위치되게 상기 로봇암(1a)에 장착된다. 상기 토치바디(21)와 상기 용접노즐(22)은 피용접물에 대한 용접공정을 수행하기 위해 공급되는 용접와이어(24) 및 가스를 통과시킨다. 상기 용접로봇(1)이 아크 용접로봇인 경우, 상기 토치바디(21)는 아크 불꽃을 발생시킬 수 있다. 상기 토치바디(21)는 전체적으로 소정 지점에서 소정 각도로 휘어진 봉 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다른 다양한 형태로 형성될 수 있다.The
상기 용접노즐(22)은 상기 토치바디(21) 및 상기 용접와이어(23) 사이에 위치되게 상기 토치바디(21)에 장착된다. 상기 용접노즐(22)은 상기 제1신호생성부(4)에 연결된다. 상기 용접노즐(22)은 전선 등을 통해 상기 제1신호생성부(4)에 통전되게 연결될 수 있다. 상기 용접노즐(22)는 전체적으로 원통 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다른 다양한 형태로 형성될 수 있다.The
상기 용접와이어(23)는 상기 용접노즐(22)을 기준으로 상기 토치바디(21)의 반대편에 위치된다. 상기 용접와이어(23)는 상기 용접노즐(22)과 절연된 상태로 상기 용접노즐(22)의 중앙을 통과하여 상기 용접노즐(22)의 외부로 돌출되게 공급될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 용접로봇(1)은 상기 용접와이어(23)가 상기 용접노즐(23)에 대해 절연된 상태로 상기 용접노즐(23)을 통과하도록 상기 용접와이어(23)를 공급하는 와이어 공급수단을 포함할 수 있다. 상기 용접와이어(23)는 상기 제2신호생성부(5)에 연결된다. 상기 용접와이어(23)는 용접 전원선 등을 통해 상기 제2신호생성부(5)에 통전되게 연결될 수 있다. 상기 용접와이어(23)는 전체적으로 봉 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다른 다양한 형태로 형성될 수 있다.The
도 2를 참고하면, 상기 감지기구(3)는 상기 용접로봇(1)으로부터 이격되게 설치된다. 상기 감지기구(3)는 용접공정이 수행되는 동안 피용접물을 지지하는 받침대(미도시)에 결합될 수 있다. 상기 감지기구(3)에는 상기 감지공(31)이 형성된다. 상기 감지기구(3)는 전기가 흐를 수 있는 도전성 재질로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
상기 감지공(31)은 상기 감지기구(3)를 관통하여 형성된다. 상기 감지공(31)은 이에 삽입된 용접노즐(22)이 소정 범위 내에서 이동할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 상기 감지공(31)은 이에 삽입된 용접와이어(23)가 소정 범위 내에서 이동할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 상기 감지공(31)은 소정의 직경을 갖는 원반 형태로 형성될 수 있다.The sensing hole (31) is formed through the sensing mechanism (3). The
도 2를 참고하면, 상기 제1신호생성부(4)는 상기 용접노즐(22)에 연결된다. 상기 제1신호생성부(4)는 전선 등을 통해 상기 용접노즐(22)에 통전되게 연결될 수 있다. 상기 용접노즐(22)에 전원이 공급되고 있는 상태에서, 상기 제1신호생성부(4)는 상기 용접노즐(22)이 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 전류 변화 또는 전압 변화를 감지함으로써, 상기 노즐접촉신호를 생성할 수 있다. 상기 제1신호생성부(4)는 상기 노즐접촉신호를 상기 제어부(6)에 제공할 수 있다. 상기 제어부(6)는 유선통신 및 무선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 제1신호생성부(4)로부터 상기 노즐접촉신호를 수신할 수 있다. 상기 제1신호생성부(4)는 상기 용접노즐(22) 및 상기 감지부재(3) 각각에 통전되게 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
도 2를 참고하면, 상기 제2신호생성부(5)는 상기 용접와이어(23)에 연결된다. 상기 제2신호생성부(5)는 용접 전원선 등을 통해 상기 용접와이어(23)에 통전되게 연결될 수 있다. 상기 용접와이어(23)에 전원이 공급되고 있는 상태에서, 상기 제2신호생성부(5)는 상기 용접와이어(23)가 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 전류 변화 또는 전압 변화를 감지함으로써, 상기 와이어접촉신호를 생성할 수 있다. 상기 제2신호생성부(5)는 상기 와이어접촉신호를 상기 제어부(6)에 제공할 수 있다. 상기 제어부(6)는 유선통신 및 무선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 제2신호생성부(5)로부터 상기 와이어접촉신호를 수신할 수 있다. 상기 제2신호생성부(5)는 상기 용접와이어(23) 및 상기 감지부재(3) 각각에 통전되게 연결될 수 있다. 상기 제2신호생성부(5)는 사ㅓㅇ기 용접로봇(1)에 연결되게 설치되는 용접기일 수 있다.Referring to FIG. 2, the
상기 제2신호생성부(5) 및 상기 제1신호생성부(4)는 상기 용접노즐(22) 및 상기 용접와이어(23)에 각각 별개의 전선, 용접 전원선 등을 이용하여 연결된다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호를 명확하게 구분하여 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(1)은 상기 용접토치(2)에 발생한 변형을 보정하는 작업에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.The second
도 2를 참고하면, 상기 제어부(6)는 상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호에 따라 상기 용접로봇(1)을 제어한다.Referring to FIG. 2, the
상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)에 삽입되어 이동하는 과정에서 상기 감지기구(3)에 접촉되면, 상기 제1신호생성부(4)로부터 제공되는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐정보를 획득할 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 기울어짐정보를 이용하여 상기 용접노즐(22)이 수직방향으로 세워지도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다. 상기 수직방향은 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하지 않은 경우, 상기 용접노즐(22)이 향하는 방향을 의미한다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)의 기울어짐을 보정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 상기 용접노즐(22)에 기울어짐이 발생한 상태에서 용접공정이 수행되는 것을 방지함으로써, 용접공정이 완료된 피용접물에 용접불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 기울어짐정보는 상기 용접노즐(22)의 서로 다른 2개 이상의 부분이 순차적으로 상기 감지기구(3)에 접촉되도록 상기 용접노즐(22)을 이동시켜서, 상기 용접노즐(22)의 서로 다른 2개 이상의 부분 각각이 상기 감지기구(3)에 접촉될 때까지 이동하는 거리 차이를 이용하여 획득될 수 있다.The
상기 제어부(6)는 상기 기울어짐정보를 이용하여 상기 용접노즐(22)을 상기 수직방향으로 세워서 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐을 보정한 후에, 상기 용접노즐(22)이 다시 상기 감지기구(3)에 접촉되도록 상기 용접노즐(22)을 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐 보정이 정확하게 수행되었는지 여부를 확인함으로써, 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐 보정을 보정함에 있어서 오차가 발생하는 것을 줄일 수 있다. 이 과정에서, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐이 보정된 상태에서 상기 감지공(31)의 중앙좌표를 획득할 수 있다.The
상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐을 보정한 후에, 상기 용접노즐(22)에 대한 높이정보를 도출할 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.The
우선, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)이 상기 감지기구(3)의 상측에 위치됨과 동시에 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)의 상측에 위치되도록 상기 용접로봇(1)을 제어한다. The
다음, 상기 용접노즐(22)이 상기 감지기구(3)의 상측에 위치됨과 동시에 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)의 상측에 위치되면, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)이 상기 감지기구(3)에 접촉될 때까지 상기 용접노즐(22)이 하강하도록 상기 용접로봇(1)을 제어한다.Next, when the
다음, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)이 하강되어 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐(22)에 대한 높이정보를 도출할 수 있다. Next, the
상술한 바와 같은 과정을 거쳐 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐이 보정된 후에 상기 용접노즐(22)에 대한 높이정보가 도출되면, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)의 중앙좌표로부터 상측으로 소정 거리 이격된 높이에 위치되도록 상기 용접로봇(1)을 제어한다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)에 대한 새로운 기준좌표를 획득할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(6)는 상기 기울어짐정보를 획득하기 이전에 기준좌표를 설정하는 과정에서 상기 용접노즐(22)을 상기 감지공(31)의 중앙좌표로부터 상측으로 이격시킨 거리와 동일한 거리로 상기 용접노즐(22)을 이동시킬 수 있다.When the height information of the
이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 기울어짐정보를 획득하기 이전에 설정된 기준좌표, 및 상기 기울어짐정보를 획득한 후에 새롭게 획득된 기준좌표를 비교함으로써, 상기 용접노즐(22)에 변형이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 용접노즐(22)에 변형이 발생한 경우, 상기 제어부(6)는 새롭게 획득된 기준좌표를 저장한다.Accordingly, the
상기 제어부(6)는 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)에 삽입되어 이동하는 과정에서 상기 감지기구(3)에 접촉되면, 상기 제2신호생성부(5)로부터 제공되는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 용접와이어(23)가 변형된 와이어변형정보를 획득할 수 있다. 상기 와이어변형정보는 수직방향으로 세워진 용접노즐(22)을 기준으로 상기 용접와이어(23)에 변형이 발생한 방향, 변형이 발생한 방향을 의미한다.The
상기 제어부(6)는 상기 와이어변형정보가 획득되면, 획득된 와이어변형정보가 기설정된 범위 이내인지 여부를 판단한다. 상기 와이어변형정보에 대해 기설정된 범위는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)을 상기 수직방향으로 세운 후에 획득한 감지공(31)의 중앙좌표를 기준으로 상기 와이어변형정보가 기설정된 범위 이내인지 여부를 판단할 수 있다.When the wire deformation information is acquired, the
상기 제어부(6)는 상기 와이어변형정보가 기설정된 범위 미만이면, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전에 설정된 기준좌표를 상기 용접노즐(22)의 기울어짐과 위치를 보정하여 새롭게 획득한 기준좌표로 자동으로 보정함으로써, 상기 용접토치(2)에 대한 변형을 보정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 용접공정이 완료된 피용접물에 용접불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 상기 용접토치(2)가 보정된 툴데이터를 기반으로 피용접물에 대한 용접공정을 수행하도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 상기 용접로봇(1)에 대한 가동률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용접공정이 완료된 피용접물에 대한 생산성을 향상시킬 수 있다.If the wire deformation information is less than a predetermined range, the
상기 제어부(6)는 상기 와이어변형정보가 기설정된 범위 이상이면, 상기 용접로봇(1)을 정지시킨 후에 경고음, 경고메시지 등을 출력할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇 시스템(100)은 용접공정이 완료된 피용접물에 용접불량이 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 용접로봇(1)에 대해 수리 등과 같은 후속조치가 신속하게 이루어질 수 있도록 구현될 수 있다.If the wire deformation information is in a predetermined range or more, the
이하에서는 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a welding torch deformation correcting method of a welding robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접로봇 시스템(100)을 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.2 and 3, a method for correcting a welding torch deformation of a welding robot according to the present invention can be performed using the
우선, 상기 용접노즐(22)을 상기 감지공(31)에 삽입한다(S100). 이러한 공정(S100)은 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)에 삽입되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다.First, the
다음, 용접노즐(22)의 기울어짐을 보정한다(S200). 이러한 공정(S200)은 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)에 삽입된 상태에서 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)에 삽입되어 이동하는 과정에서 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 상기 제1신호생성부(4)가 상기 노즐접촉신호를 생성하면, 상기 제어부(6)는 상기 제1신호생성부(4)로부터 제공되는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐정보를 획득하여 상기 용접노즐(22)이 상기 수직방향으로 세워지도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다.Next, the tilting of the
따라서, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접노즐(22)에 기울어짐이 발생한 상태에서 용접공정이 수행되는 것을 방지함으로써, 용접공정이 완료된 피용접물에 용접불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접토치(2)에 변형이 발생되더라도, 용접공정이 완료된 피용접물에 대한 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 기울어짐정보는 상기 용접노즐(22)의 서로 다른 2개 이상의 부분을 순차적으로 상기 감지기구(3)에 접촉되도록 이동시켜서, 상기 용접노즐(22)의 서로 다른 2개 이상의 부분 각각이 상기 감지기구(3)에 접촉될 때까지 이동하는 거리 차이를 이용하여 획득될 수 있다. Therefore, the welding torch deformation correction method of the welding robot according to the present invention prevents the welding process from being performed in the state where the
상기 용접노즐(22)의 기울어짐을 보정하는 공정(S200)은, 상기 용접노즐(22)을 상기 수직방향으로 세워서 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐을 보정한 후에, 상기 용접노즐(22)이 다시 상기 감지기구(3)에 접촉되도록 상기 용접노즐(22)을 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐 보정이 정확하게 수행되었는지 여부를 확인함으로써, 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐 보정을 보정함에 있어서 오차가 발생하는 것을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접노즐(22)이 전, 후, 좌, 우로 위치가 변화되었는지 여부를 확인할 수 있다.The step of correcting the tilting of the
상기 용접노즐(22)의 기울어짐을 보정하는 공정(S200)은, 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐을 보정한 상태에서 상기 용접노즐(22)에 대한 높이정보를 도출한 후에, 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)의 중앙좌표로부터 상측으로 소정 거리 이격된 높이에 위치되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써, 상기 용접노즐(22)에 대한 새로운 기준좌표를 획득할 수 있다.The step of correcting the tilting of the
이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 기울어짐정보를 획득하기 이전에 설정된 기준좌표, 및 상기 기울어짐정보를 획득한 후에 새롭게 설정된 기준좌표를 비교함으로써, 상기 용접노즐(22)에 변형이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 용접노즐(22)에 변형이 발생한 경우, 상기 제어부(6)는 상기 기울어짐정보를 획득하기 이전에 설정된 기준좌표를 상기 기울어짐정보를 획득한 후에 새롭게 설정된 기준좌표로 자동으로 보정함으로써 상기 용접토치(2)에 대한 변형을 자동으로 보정할 수 있다.Accordingly, the method for correcting welding torch deformation of the welding robot according to the present invention is a method for correcting the welding torch deformation of the welding robot by comparing the reference coordinates set before obtaining the inclination information and the reference coordinates newly set after acquiring the inclination information, 22 can be confirmed whether or not deformation has occurred. When the
다음, 상기 용접와이어(23)를 상기 감지공(31)에 삽입한다(S300). 이러한 공정(S300)은 상기 제어부(6)가 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)에 삽입되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다.Next, the
다음, 상기 와이어변형정보를 획득한다(S400). 이러한 공정(S400)은 상기 제어부(6)가 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)에 삽입된 상태에서 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)에 삽입되어 이동하는 과정에서 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 상기 제2신호생성부(5)가 상기 와이어접촉신호를 생성하면, 상기 제어부(6)는 상기 제2신호생성부(5)로부터 제공되는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐(22)에 대해 상기 용접와이어(23)가 변형된 와이어변형정보를 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접와이어(23)에 변형이 발생한 상태에서 용접공정이 수행되는 것을 방지함으로써, 용접공정이 완료된 피용접물에 용접불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 용접공정이 완료된 피용접물에 대한 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Next, the wire deformation information is obtained (S400). This step S400 may be performed by controlling the welding robot 1 such that the
도 2, 도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 용접노즐(22)을 상기 감지공(31)에 삽입하는 공정(S100)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.2, 4 and 5, the step S100 of inserting the
우선, 상기 용접노즐(22)을 하강시킨다(S110). 이러한 공정(S100)은, 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)이 기설정된 거리만큼 하강하도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써, 이루어질 수 있다. 상기 기설정된 거리는 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)에 삽입될 수 있는 거리로, 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 기설정된 거리는 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)에 삽입될 수 있는 거리일 수도 있다.First, the
다음, 상기 용접노즐(22)을 제1방향(A 화살표 방향, 도 5에 도시됨)으로 이동시킨다(S120). 이러한 공정(S120)은 상기 용접노즐(22)이 기설정된 거리만큼 하강하면, 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1방향(A 화살표 방향)은 상기 감지기구(3)가 향하는 방향과 평행한 방향으로, 상기 감지기구(3)가 설치되는 작업장의 바닥에 평행한 방향일 수 있다.Next, the
다음, 상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신되는지 여부를 판단하여(S130), 상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호가 수신되지 않으면 상기 용접노즐(22)을 제2방향(B 화살표 방향, 도 5에 도시됨)으로 이동시킨다(S140).Next, it is determined whether the nozzle contact signal or the wire contact signal is received (S130). If the nozzle contact signal and the wire contact signal are not received, the
상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신되는지 여부를 판단하는 공정(S130)은, 상기 제어부(6)가 상기 제1신호생성부(4) 및 상기 제2신호생성부(5)로부터 상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신되는지 여부를 확인함으로써 이루어질 수 있다.(S130) of determining whether the nozzle contact signal or the wire contact signal is received is determined based on whether the
상기 용접노즐(22)을 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동시키는 공정(S140)은, 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)이 상기 기설정된 거리만큼 상승한 후에 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2방향(B 화살표 방향)은 상기 제1방향(A 화살표 방향)에 대해 수직한 방향으로, 상기 감지기구(3)가 설치되는 작업장의 바닥에 평행한 방향일 수 있다.(S140) of moving the
상기 용접노즐(22)을 상기 감지공(31)에 삽입시키는 공정(S100)은, 상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신될 때까지, 상기 용접노즐(22)을 기설정된 거리만큼 하강시키는 공정(S110), 상기 용접노즐(22)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동시키는 공정(S120), 및 상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신되는지 여부를 판단하여(S130) 상기 용접노즐(22)을 기설정된 거리만큼 상승시킨 후에 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동시키는 공정(S140)를 반복 수행하는 공정을 포함할 수 있다.The step S100 of inserting the
이러한 반복 수행 공정은, 상기 제어부(6)가 상기 제1신호생성부(4) 또는 상기 제2신호생성부(5)로부터 상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신될 때까지, 상기 용접노즐(22)이 기설정된 거리만큼 하강되어 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동되고, 상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신되는지 여부를 판단하여 상기 용접노즐(22)이 기설정된 거리만큼 상승된 후에 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다.This repeated execution process is repeated until the
예컨대, 상기 용접노즐(22)을 하강시키는 공정(S100)이 수행됨에 따라 하강된 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)의 외부인 제1지점(S1, 도 5에 도시됨)에 위치된 경우, 상기 용접노즐(22)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동시키는 공정(S120)이 수행되어도 상기 용접노즐(22) 및 상기 용접와이어(23)는 상기 감지기구(3)에 접촉될 수 없다. 이 경우, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은, 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)의 외부에 위치된 것으로 판단하여(S130), 상기 용접노즐(22)을 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동시키는 공정(S140)을 수행할 수 있다.For example, as the
예컨대, 상기 용접노즐(22)을 하강시키는 공정(S100)이 수행됨에 따라 하강된 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)의 내부인 제2지점(S2, 도 5에 도시됨)에 위치된 경우, 상기 용접노즐(22)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동시키는 공정(S120)이 수행되면 상기 용접노즐(22) 또는 상기 용접와이어(23)는 상기 감지기구(3)에 접촉되게 된다. 이 경우, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은, 상기 용접노즐(22)을 상기 감지공(31)에 삽입시키는 공정을 완료할 수 있다.For example, when the
상기 용접노즐(22)을 상기 감지공(31)에 삽입시키는 공정(S100)은 상기 반복 수행하는 공정을 기설정된 횟수만큼 수행한 후에도 상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호가 수신되지 않는 경우, 알림음, 에러메시지 등을 출력할 수 있다.The step S100 of inserting the
도 2, 도 4, 도 6 내지 도 8을 참고하면, 상기 용접노즐(22)의 기울어짐을 보정하는 공정(S200)은, 상기 용접로봇(1)을 이동시켜서 상기 감지공(31)에 삽입된 용접노즐(22)이 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(3)의 중점좌표(OP, 도 6에 도시됨)로부터 이격된 노즐좌표정보를 획득하는 공정을 포함할 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.2, 4 and 6 to 8, a step S200 of correcting the tilting of the
우선, 상기 용접노즐(22)의 제1부분(221, 도 7에 도시됨)을 상기 감지공(31)에 삽입시킨다(S210). 이러한 공정(S210)은 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)의 제1부분(221)이 상기 감지공(31)에 삽입되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 용접노즐(22)의 제1부분(221)을 상기 감지공(31)에 삽입시키는 공정(S210)은, 상기 용접노즐(22)을 상기 감지공(31)에 삽입시키는 공정(S100)이 완료된 후에 상기 용접노즐(22)을 기설정된 기준높이만큼 하강시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 기준높이는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.First, the
다음, 제1노즐좌표정보를 획득한다(S220). 이러한 공정(S220)은, 상기 제어부(6)가 상기 용접로봇(1)을 이동시켜서 상기 용접노즐(22)의 제1부분(221)이 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 제1노즐접촉신호를 이용하여 상기 제1부분(221)이 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP)로부터 이격된 제1노즐좌표(NP1, 도 6에 도시됨)를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)에 삽입된 용접노즐(22)의 제1부분(221)이 상기 감지기구(3)에 접촉될 때까지 상기 제1방향(A 화살표 방향), 상기 제1방향(A 화살표 방향)에 대해 반대되는 방향, 상기 제2방향(B 화살표 방향) 및 상기 제2방향(B 화살표 방향)에 대해 반대되는 방향 각각으로 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)에 삽입된 용접노즐(22)의 제1부분(221)이 4개의 서로 수직한 방향으로 상기 감지기구(3)로부터 이격된 거리를 도출하고, 이를 이용하여 상기 제1노즐좌표정보를 획득할 수 있다. 상기 제어부(6)에는 상기 감지공(31)의 크기 및 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP) 등의 정보가 저장되어 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)의 크기, 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP), 및 상기 용접노즐(22)의 제1부분(221)이 4개의 서로 수직한 방향으로 상기 감지기구(3)로부터 이격된 거리를 이용하여 연산을 수행함으로써 상기 제1노즐좌표(NP1)를 획득할 수 있다.Next, the first nozzle coordinate information is obtained (S220). This step S220 is a step S220 in which the
다음, 상기 용접노즐(22)의 제2부분(222, 도 7에 도시됨)을 상기 감지공(31)에 삽입한다(S230). 이러한 공정(S230)은 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)의 제2부분(222)이 상기 감지공(31)에 삽입되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 용접노즐(22)의 제2부분(222)을 상기 감지공(31)에 삽입시키는 공정(S230)은, 상기 제1노즐좌표정보를 획득하는 공정(S220)이 완료되면 상기 용접노즐(22)의 제1부분(221)을 상기 제1노즐좌표(NP1)로 이동시킨 후에, 상기 용접노즐(22)을 상기 기준높이만큼 하강시킴으로써 이루어질 수 있다.Next, the second portion 222 (shown in FIG. 7) of the
다음, 제2노즐좌표정보를 획득한다(S240). 이러한 공정(S240)은, 상기 제어부(6)가 상기 용접로봇(1)을 이동시켜서 상기 용접노즐(22)의 제2부분(222)이 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 제2노즐접촉신호를 이용하여 상기 제2부분(222)이 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP)로부터 이격된 제2노즐좌표(NP2, 도 8에 도시됨)를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)에 삽입된 용접노즐(22)의 제2부분(222)이 상기 감지기구(3)에 접촉될 때까지 상기 제1방향(A 화살표 방향), 상기 제1방향(A 화살표 방향)에 대해 반대되는 방향, 상기 제2방향(B 화살표 방향) 및 상기 제2방향(B 화살표 방향)에 대해 반대되는 방향 각각으로 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)에 삽입된 용접노즐(22)의 제2부분(222)이 4개의 서로 수직한 방향으로 상기 감지기구(3)로부터 이격된 거리를 도출하고, 이를 이용하여 상기 제2노즐좌표정보를 획득할 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)의 크기, 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP), 및 상기 용접노즐(22)의 제2부분(222)이 4개의 서로 수직한 방향으로 상기 감지기구(3)로부터 이격된 거리를 이용하여 연산을 수행함으로써 상기 제2노즐좌표(NP2)를 획득할 수 있다.Next, the second nozzle coordinate information is obtained (S240). This step S240 is repeated until the
다음, 상기 용접노즐(22)을 상기 수직방향으로 세운다(S250). 이러한 공정(S250)은 상기 제어부(6)가 상기 제1노즐좌표정보 및 상기 제2노즐좌표정보로부터 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐정보를 도출하고, 도출된 기울어짐정보에 따라 상기 용접노즐(22)이 상기 수직방향으로 세워지도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 제1노즐좌표(NP1), 상기 제2노즐좌표(NP2), 및 상기 기준높이를 이용하여 연산을 수행함으로써 상기 기울어짐정보를 도출할 수 있다. 상기 기울어짐정보는 다음과 같은 연산을 통해 도출될 수 있다.Next, the
우선, 상기 제어부(6)는 상기 제1노즐좌표(NP1)와 상기 제2노즐좌표(NP2)를 이용하여 두 점을 연결하는 용접노즐(22)의 방향 벡터를 도출한다.First, the
다음, 상기 제어부(6)는 아래 수학식 1에 따라 연산을 수행함으로써, 상기 용접노즐(22)의 방향 벡터 및 상기 수직방향에 대한 Z 방향 벡터 사이에 존재하는 끼인각(Included Angle)(θ)를 도출한다.Next, the
다음, 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)의 방향 벡터 및 상기 수직방향에 대한 Z 방향 벡터를 아래 수학식 2에 따라 연산함으로써, 상기 용접노즐(22)의 방향 벡터 및 상기 수직방향에 대한 Z 방향 벡터의 공통 법선(Pn)을 도출한다.Next, the
다음, 상기 제어부(6)는 상기 수학식 2를 통해 도출된 공통 법선(Pn)을 중심으로 상기 용접노즐(22)을 상기 수학식 1을 통해 도출된 끼인각(θ)만큼 회전시킴으로써, 상기 용접노즐(22)을 수직으로 세울 수 있다.Next, the
도 1 내지 도 9를 참고하면, 상기 용접노즐(22)의 기울어짐을 보정하는 공정(S200)은 다음과 같은 공정을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 9, the step S200 of correcting the tilting of the
우선, 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐(22)을 이용하여 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP)를 획득한다(S260). 이러한 공정(S260)은 상기 용접노즐(22)이 상기 수직방향으로 세워진 후에, 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)을 4개의 서로 수직한 방향으로 순차적으로 이동시켜서 상기 용접노즐(22)이 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 중점좌표(OP)를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐 보정이 정확하게 수행되었는지 여부를 확인함으로써, 상기 용접노즐(22)에 대한 기울어짐 보정을 보정함에 있어서 오차가 발생하는 것을 줄일 수 있다.First, the center coordinates (OP) of the
다음, 상기 용접노즐(22)에 대한 높이정보를 도출한다(S270). 이러한 공정(S270)은 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)을 상기 감지기구(3)의 상측에 위치시킴과 동시에 상기 용접와이어(23)를 상기 감지공(31)의 상측에 위치시킨 후에, 상기 용접노즐(22)이 하강되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)이 하강되어 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐(22)에 대한 높이정보를 도출할 수 있다.Next, height information of the
상기 용접노즐(22)을 상기 감지기구(3)의 상측에 위치시킴과 동시에 상기 용접와이어(23)를 상기 감지공(31)의 상측에 위치시키는 공정은, 상기 제어부(6)가 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐(22)을 상기 중점좌표(OP)의 상측에 위치시킨 상태에서, 상기 용접노즐(22)이 상기 감지공(31)의 반지름에 비해 짧은 거리로 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 용접노즐(22)의 직경, 상기 용접와이어(23)의 직경, 상기 감지공(31)의 반지름을 이용하여 연산을 수행함으로써, 상기 용접노즐(22)을 상기 감지기구(3)의 상측에 위치시킴과 동시에 상기 용접와이어(23)를 상기 감지공(31)의 상측에 위치시키기 위해 상기 용접노즐(22)을 이동시켜야 하는 거리정보를 획득하고, 획득한 거리정보에 따라 상기 용접노즐(22)이 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다.The step of placing the
다음, 상기 기준좌표를 획득한다(S280). 이러한 공정(S280)은 상기 제어부(6)가 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐(22)이 상기 도출된 높이정보를 기준으로 상기 감지공(31)의 중앙좌표(OP)로부터 상측으로 소정 거리 이격된 높이에 위치되도록 이동시킨 후에, 해당 용접노즐(22)에 대한 새로운 기준좌표를 획득함으로써 이루어질 수 있다.Next, the reference coordinates are obtained (S280). In this step S280, the
상술한 바와 같은 공정들을 거쳐, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접노즐(22)의 기울어짐을 보정하는 공정(S200)을 완료할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은, 상기 용접노즐(22)에 변형이 발생하더라도, 용접공정이 완료된 피용접물에 대한 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Through the above-described processes, the welding torch deformation correcting method of the welding robot according to the present invention can complete the step (S200) of correcting the tilting of the
도 2, 도 9 및 도 10을 참고하면, 상기 용접와이어(23)를 상기 감지공(31)에 삽입하는 공정(S300)은, 상기 제어부(6)가 상기 용접와이어(23)를 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP) 상측에 위치시킨 상태에서 상기 도출된 높이정보에 따라 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(31)에 삽입되는 높이까지 상기 용접노즐(22)이 하강되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 용접와이어(23)의 길이 및 상기 높이정보를 이용하여 연산을 수행함으로써, 상기 용접와이어(23)을 상기 감지공(31)에 삽입시키기 위해 상기 용접노즐(22)을 하강시켜야 하는 하강거리를 획득하고, 획득한 하강거리에 따라 상기 용접노즐(22)이 하강하도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다.2, 9 and 10, a step S300 of inserting the
도 2, 도 9 내지 도 11을 참고하면, 상기 와이어변형정보를 획득하는 공정(S400)은 와이어좌표정보를 획득하는 공정(S410)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 and FIG. 9 to FIG. 11, the step (S400) of obtaining the wire deformation information may include a step (S410) of obtaining wire coordinate information.
상기 와이어좌표정보를 획득하는 공정(S410), 상기 제어부(6)가 상기 용접로봇(1)을 이동시켜서 상기 감지공(31)에 삽입된 용접와이어(23)의 센싱부분(231, 도 11에 도시됨)이 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 용접와이어(23)가 상기 감지공(3)의 중점좌표(OP, 도 11에 도시됨)로부터 이격된 와이어좌표정보를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 센싱부분(231)은, 상기 용접노즐(23)로부터 돌출된 용접와이어(23)에서 상기 용접노즐(22)로부터 하측으로 소정 거리로 이격된 부분을 의미한다. 상기 센싱부분(231)은 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 와이어좌표정보를 획득하는 공정(S410)을 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.The
우선, 상기 센싱부분(231, 도 11에 도시됨)을 상기 감지공(31)에 삽입시킨다. 이러한 공정은 상기 제어부(6)가 상기 센싱부분(231)이 상기 감지공(31)에 삽입되도록 상기 용접로봇(1)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 센싱부분(231)을 상기 감지공(31)에 삽입시키는 공정은, 상기 용접와이어(23)를 상기 감지공(31)에 삽입하는 공정(S300)과 동시에 이루어질 수도 있다.First, the sensing portion 231 (shown in FIG. 11) is inserted into the
다음, 상기 센싱부분(231)에 대한 와이어좌표정보를 획득한다. 이러한 공정은, 상기 제어부(6)가 상기 용접로봇(1)을 이동시켜서 상기 센싱부분(231)이 상기 감지기구(3)에 접촉됨에 따라 발생하는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 센싱부분(231)이 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP)로부터 이격된 와이어좌표(WP, 도 11에 도시됨)를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)에 삽입된 센싱부분(231)이 상기 감지기구(3)에 접촉될 때까지 상기 제1방향(A 화살표 방향), 상기 제1방향(A 화살표 방향)에 대해 반대되는 방향, 상기 제2방향(B 화살표 방향) 및 상기 제2방향(B 화살표 방향)에 대해 반대되는 방향 각각으로 이동하도록 상기 용접로봇(1)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)에 삽입된 센싱부분(231)이 4개의 서로 수직한 방향으로 상기 감지기구(3)로부터 이격된 거리를 도출하고, 이를 이용하여 상기 센싱부분(231)에 대한 와이어좌표정보를 획득할 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 감지공(31)의 크기, 상기 감지공(31)의 중점좌표(OP), 및 상기 센싱부분(231)이 4개의 서로 수직한 방향으로 상기 감지기구(3)로부터 이격된 거리를 이용하여 연산을 수행함으로써 상기 와이어좌표정보(WP)를 획득할 수 있다.Next, the wire coordinate information for the
상술한 바와 같은 공정들을 거쳐, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 와이어좌표정보를 획득하는 공정(S410)을 완료할 수 있다.Through the above-described processes, the welding torch deformation correcting method of the welding robot according to the present invention can complete the step (S410) of obtaining the wire coordinate information.
도 2, 도 9 내지 도 11을 참고하면, 상기 와이어변형정보를 획득하는 공정(S400)은 와이어변형정보를 도출하는 공정(S420)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 and FIG. 9 to FIG. 11, the step (S400) of obtaining the wire deformation information may include a step (S420) of deriving the wire deformation information.
상기 와이어변형정보(S420)를 도출하는 공정(S420)은, 상기 제어부(6)가 상기 노즐좌표정보 및 상기 와이어좌표정보로부터 상기 와이어변형정보를 도출함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(6)는 상기 센싱부분(231)에 대한 와이어좌표정보 및 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐(22)을 이용하여 획득한 감지공(31)의 중점좌표(OP)를 비교함으로써, 상기 용접와이어(23)가 변형된 와이어변형정보를 획득할 수 있다. The step S420 of deriving the wire deformation information S420 may be performed by the
도 2 내지 도 11을 참고하면, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은, 상기 용접토치(2)에 대한 변형을 보정하는 공정(S500)을 더 포함할 수 있다.2 to 11, the welding torch deformation correcting method of the welding robot according to the present invention may further include a step (S500) of correcting deformation of the
상기 용접토치(2)에 대한 변형을 보정하는 공정(S500)은 상기 와이어변형정보가 기설정된 범위 미만인지 여부를 판단하는 공정(S510)을 포함한다. 이러한 공정(S510)은 상기 제어부(6)에 의해 수행될 수 있다.The step S500 of correcting the deformation of the
상기 용접토치(2)에 대한 변형을 보정하는 공정(S500)은 상기 와이어변형정보가 기설정된 범위 이상인 것으로 판단되면, 상기 용접로봇(1)을 정지시킨 후에 경고음, 경고메시지 등을 출력하는 공정(S520)을 포함할 수 있다. 이러한 공정(S520)은 상기 제어부(6)에 의해 수행될 수 있다.The step S500 of correcting the deformation of the
상기 용접토치(2)에 대한 변형을 보정하는 공정(S500)은 상기 와이어변형정보가 기설정된 범위 미만이면, 상기 용접토치(2)에 대한 기준좌표를 보정하는 공정(S530)을 포함한다. 이러한 공정(S530)은, 상기 제어부(6)가 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐(22)이 상기 도출된 높이정보를 기준으로 상기 감지공(31)의 중앙좌표(OP)로부터 상측으로 소정 거리 이격된 높이에 위치되도록 이동시킨 후에 해당 용접노즐(22)에 대한 새로운 기준좌표를 획득하고, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전에 설정된 기준좌표를 새롭게 획득한 기준좌표로 보정함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법은 상기 용접토치(2)에 대한 변형을 자동으로 보정할 수 있다.The step S500 of correcting the deformation of the
상기 용접토치(2)에 대한 기준좌표를 보정하는 공정(S530)은, 상기 제어부(6)가 상기 용접노즐(22)의 기울어짐과 위치 변화를 반영하여 상기 용접토치(2)에 대한 툴데이터를 자동으로 보정함으로써 이루어질 수도 있다. 상기 용접토치(2)에 대한 기준좌표를 보정하는 공정(S530)은 다음과 같은 과정을 거쳐 상기 툴데이터를 보정할 수 있다.The step S530 of correcting the reference coordinates for the
우선, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전에 상기 용접토치(2)의 끝단에 대한 방향벡터를 R1, 상기 용접토치(2)의 끝단에 대한 위치벡터를 P1이라 정의하면, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전에 상기 용접토치(2)의 상태를 나타내는 벡터식은 아래 수학식 3과 같다.First, if the direction vector of the end of the
상기 수학식 3에서 TF1은 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전 상태에 대한 툴데이터로, 상기 제어부(6)에 이미 저장되어 있는 것이다. 이에 따라, 상기 제어부(6)는 상기 수학식 3을 통해 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전 상태에 대한 변환행렬 TT1을 도출할 수 있다.In Equation (3), TF1 is tool data on the state before the
다음, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생된 이후에 상기 용접토치(2)의 끝단에 대한 방향벡터를 R2, 상기 용접토치(2)의 끝단에 대한 위치벡터를 P2이라 정의하면, 상기 용접토치(2)에 변형이 발생된 이후에 상기 용접토치(2)의 상태를 나타내는 벡터식은 아래 수학식 4와 같다.Next, when a direction vector of the end of the
상기 제어부(6)는 상기 수학식 4를 통해 상기 용접토치(2)에 변형이 발생하기 이전 상태에 대한 툴데이터를 기준으로 상기 용접로봇(1)의 베이스 좌표계에서 플랜지 좌표계까지 위치를 연산하고, 연산에 의해 도출된 위치가 상기 수학식 3에 이용된 R1 및 P1와 동일해야 하는 것으로부터 아래 수학식 5를 통해 상기 용접토치(2)에 변형이 발생된 상태에 대한 툴데이터 TT2를 연산할 수 있다.The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.
100 : 용접로봇 시스템 1 : 용접로봇
2 : 용접토치 3 : 감지기구
4 : 제1신호생성부 5 : 제2신호생성부
6 : 제어부 31 : 감지공100: Welding robot system 1: Welding robot
2: welding torch 3: sensing instrument
4: first signal generator 5: second signal generator
6: Control unit 31:
Claims (8)
상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호을 이용하여 상기 용접노즐이 수직방향으로 세워지도록 상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 단계;
상기 용접노즐에 장착된 용접와이어를 상기 감지공에 삽입시키는 단계;
상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접와이어가 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐에 대해 상기 용접와이어가 변형된 와이어변형정보를 획득하는 단계; 및
상기 와이어변형정보에 따라 상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계를 포함하는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법.Inserting a welding nozzle of a welding torch into a sensing hole formed in a sensing mechanism;
Moving the welding robot to correct the tilting of the welding nozzle so that the welding nozzle is vertically erected using a nozzle contact signal generated as the welding nozzle contacts the sensing mechanism;
Inserting a welding wire mounted on the welding nozzle into the sensing hole;
Moving the welding robot to obtain wire deformation information on the welding wire deformed by the welding wire with respect to the vertically oriented welding nozzle using a wire contact signal generated as the welding wire contacts the sensing mechanism; And
And correcting the deformation of the welding torch in accordance with the wire deformation information.
상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계는, 상기 와이어변형정보가 기설정된 기준범위 미만이면, 상기 수직방향으로 세워진 용접노즐에 대한 기준좌표를 획득하여 상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법.The method according to claim 1,
The step of correcting the deformation with respect to the welding torch includes the step of obtaining deformation of the welding torch by obtaining reference coordinates for the vertically erected welding nozzle if the deformation of the wire is less than a predetermined reference range And the welding torch is deformed in the welding torch.
상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 하강시키는 단계;
상기 용접노즐이 기설정된 거리만큼 하강하면, 상기 용접노즐을 제1방향으로 이동시키는 단계;
상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호가 수신되지 않으면, 상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 상승시킨 후에 상기 용접노즐을 상기 제1방향에 대해 수직한 제2방향으로 이동시키는 단계; 및
상기 노즐접촉신호 또는 상기 와이어접촉신호가 수신될 때까지, 상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 하강시키는 단계, 상기 용접노즐을 상기 제1방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 용접노즐을 기설정된 거리만큼 상승시킨 후에 상기 제2방향으로 이동시키는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법.The method of claim 1, wherein inserting the welding nozzle into the sensing hole
Lowering the welding nozzle by a predetermined distance;
Moving the welding nozzle in a first direction when the welding nozzle is lowered by a predetermined distance;
Moving the welding nozzle in a second direction perpendicular to the first direction after raising the welding nozzle by a predetermined distance if the nozzle contact signal and the wire contact signal are not received; And
Lowering the welding nozzle by a predetermined distance until the nozzle contact signal or the wire contact signal is received, moving the welding nozzle in the first direction, and raising the welding nozzle by a predetermined distance And then moving the welding torch in the second direction after the welding of the welding robot is performed.
상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접노즐의 제1부분이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 제1노즐접촉신호를 이용하여 상기 제1부분이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 제1노즐좌표정보를 획득하는 단계;
상기 제1노즐좌표정보가 획득되면, 상기 용접노즐이 하강되도록 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 제1부분으로부터 이격된 용접노즐의 제2부분을 상기 감지공에 삽입시키는 단계;
상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 제2부분이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 제2노즐접촉신호를 이용하여 상기 제2부분이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 제2노즐좌표정보를 획득하는 단계; 및
상기 제1노즐좌표정보 및 상기 제2노즐좌표정보로부터 상기 용접노즐이 상기 수직방향을 기준으로 기울어진 기울어짐정보를 도출하고, 도출된 기울어짐정보에 따라 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐을 상기 수직방향으로 세우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법.2. The method of claim 1, wherein correcting the tilting of the welding nozzle comprises:
Wherein the welding robot moves the welding robot so that the first portion is spaced apart from the central coordinate of the sensing hole by using a first nozzle contact signal generated as the first portion of the welding nozzle inserted into the sensing hole contacts the sensing mechanism Obtaining first nozzle coordinate information;
Moving the welding robot so that the welding nozzle is lowered when the first nozzle coordinate information is obtained, thereby inserting a second portion of the welding nozzle spaced apart from the first portion into the sensing hole;
And a second nozzle contact signal generated as the second portion inserted into the detection hole is brought into contact with the sensing mechanism by moving the welding robot so that the second portion is spaced apart from the center coordinates of the sensing hole, Obtaining coordinate information; And
The welding nozzle is inclined with respect to the vertical direction from the first nozzle coordinate information and the second nozzle coordinate information and moves the welding robot according to the derived inclination information, And a step of erecting the welding torch in the vertical direction.
상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 단계는,
상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 노즐좌표정보를 획득하는 단계;
상기 중점좌표 및 상기 노즐좌표정보에 따라 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐을 상기 감지기구의 상측에 위치시킴과 동시에 상기 용접와이어를 상기 감지공의 상측에 위치시키는 단계; 및
상기 용접노즐이 하강되도록 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐에 대한 높이정보를 도출하는 단계를 포함하고
상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 단계는 상기 노즐좌표정보를 획득하기 이전에 설정된 기준좌표를 상기 노즐좌표정보 및 높이정보에 따라 획득한 기준좌표로 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법.The method according to claim 1,
The step of correcting the tilting of the welding nozzle comprises:
A step of moving the welding robot to acquire nozzle coordinate information of the welding nozzle spaced from the central coordinate of the sensing hole using a nozzle contact signal generated as the welding nozzle inserted into the sensing hole contacts the sensing mechanism ;
Positioning the welding nozzle on the upper side of the sensing mechanism by moving the welding robot according to the central coordinate and the nozzle coordinate information and positioning the welding wire on the upper side of the sensing hole; And
And moving the welding robot so that the welding nozzle is lowered to derive height information for the welding nozzle using a nozzle contact signal generated as the welding nozzle contacts the sensing mechanism
Wherein the step of correcting the deformation of the welding torch includes the step of correcting the reference coordinates set before obtaining the nozzle coordinate information to the reference coordinates obtained according to the nozzle coordinate information and the height information. Of welding torch.
상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하는 단계는, 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 노즐접촉신호를 이용하여 상기 용접노즐이 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 노즐좌표정보를 획득하는 단계를 포함하고;
상기 와이어변형정보를 획득하는 단계는, 상기 용접로봇을 이동시켜서 상기 감지공에 삽입된 용접와이어가 상기 감지기구에 접촉됨에 따라 발생하는 와이어접촉신호를 이용하여 상기 용접와이어가 상기 감지공의 중점좌표로부터 이격된 와이어좌표정보를 획득하는 단계, 및 상기 노즐좌표정보 및 상기 와이어좌표정보로부터 상기 와이어변형정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 용접토치 변형 보정방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of correcting the tilting of the welding nozzle includes the step of moving the welding robot to move the welding nozzle to the center of the sensing hole using a nozzle contact signal generated as the welding nozzle inserted into the sensing hole contacts the sensing device, Obtaining nozzle coordinate information spaced from the coordinates;
Wherein the step of acquiring the wire deformation information further comprises the step of moving the welding robot so that the welding wire is moved to the center coordinate of the sensing ball by using a wire contact signal generated as the welding wire inserted into the sensing ball contacts the sensing mechanism And obtaining the wire deformation information from the nozzle coordinate information and the wire coordinate information. The welding torch deformation correcting method of a welding robot according to claim 1, wherein the wire deformation information is obtained from the nozzle coordinate information and the wire coordinate information.
상기 용접토치가 갖는 용접노즐 및 용접와이어 중에서 적어도 하나가 삽입되기 위한 감지공이 형성된 감지기구;
상기 용접노즐에 연결되고, 상기 용접노즐이 상기 감지기구에 접촉되면 노즐접촉신호를 생성하는 제1신호생성부;
상기 용접와이어에 연결되고, 상기 용접와이어가 상기 감지기구에 접촉되면 와이어접촉신호를 생성하는 제2신호생성부; 및
상기 노즐접촉신호 및 상기 와이어접촉신호로부터 상기 용접노즐의 기울어짐을 보정하고, 상기 용접와이어가 변형된 와이어변형정보에 따라 용접토치에 대한 변형을 보정하기 위해 상기 용접로봇을 제어하는 제어부를 포함하는 용접로봇 시스템.A welding robot including a welding torch and a robot arm for moving the welding torch, the welding robot performing a welding process;
A detection mechanism having a detection hole for inserting at least one of a welding nozzle and a welding wire of the welding torch;
A first signal generator connected to the welding nozzle and generating a nozzle contact signal when the welding nozzle contacts the sensing mechanism;
A second signal generator connected to the welding wire and generating a wire contact signal when the welding wire contacts the sensing mechanism; And
And a controller for correcting the tilting of the welding nozzle from the nozzle contact signal and the wire contact signal and controlling the welding robot to correct the deformation of the welding torch in accordance with the deformed wire deformation information Robot system.
상기 제어부는 상기 와이어변형정보가 기설정된 기준범위 미만이면, 수직방향으로 세워진 용접노즐에 대한 기준좌표를 획득하여 상기 용접토치에 대한 변형을 보정하는 것을 특징으로 하는 용접로봇 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein if the wire deformation information is less than a preset reference range, the control unit obtains reference coordinates for a welding nozzle set up in the vertical direction to correct deformation of the welding torch.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130103124A KR20150025553A (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Calibration Method for Welding Torch Deformation of Welding Robot and Welding Robot System |
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KR101985314B1 (en) | 2018-10-29 | 2019-09-03 | 김정욱 | Robot cleaning apparatus automatically |
CN114905115A (en) * | 2022-06-30 | 2022-08-16 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | Robot welding method and device for assembling vertical welding seams |
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2013
- 2013-08-29 KR KR20130103124A patent/KR20150025553A/en not_active Application Discontinuation
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CN114905115A (en) * | 2022-06-30 | 2022-08-16 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | Robot welding method and device for assembling vertical welding seams |
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