KR20150049663A - 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치에 관한 것이다. 본 발명은, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치는, 와이어 노즐, 그리고 상기 와이어 노즐과 연결된 송급팁을 포함하는 와이어 송급부; 상부로부터 하부로 순차적으로 형성된 토치몸체, 세라믹 캡, 그리고 전극봉을 포함하는 토치부; 및 상기 토치몸체의 상부에 링(ring) 형상으로 상기 토치몸체와 이격되어 형성되어 상기 와이어 송급부에 의한 상기 토치부를 중심축으로 하는 회전 경로를 제공하는 가이드 링을 구비하는 방향조절부; 를 포함한다.
이에 의해, 토치부를 중심으로 하나의 와이어 송급부의 회전 구조에 의해 용접 후 와이어 송급 방향을 변경하여 오비탈 용접로봇이 원점으로 복귀하는 방향으로도 용접 수행이 가능하도록 함으로써, 한 패스 용접 후 원점 복귀하는 대기시간을 제거하여 용접생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 방향 조절에 따른 양방향 와이어 송급이 가능하여 하나의 와이어 송급부를 활용하면서도 기존의 오비탈 용접로봇 구조를 그대로 유지하기 때문에 구조가 간단하고 와이어 송급부를 토치부 양쪽에 장착하는 것보다 무게도 가벼운 장점을 제공한다.

Description

오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치{Two-way wire supply apparatus for orbital welding robot}

본 발명은 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 종래의 오비탈 용접로봇의 구조를 변경하지 않으면서 양방향으로의 용접이 가능할 뿐만 아니라, 용접 생산성을 향상시키기 위한 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 단방향 와이어 송급장치의 구조를 나타내는 도면이다. 도 2는 종래의 기술에 따른 단방향 와이어 송급장치의 오비탈 용접로봇을 나타내는 도면이다. 도 3은 종래의 기술에 따른 양방향 와이어 송급장치의 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5는 종래의 기술에 따른 양방향 와이어 송급장치의 오비탈 용접로봇을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 와이어 송급부(10)는 토치부(20)의 한쪽 방향에 고정되어 장착되거나, 두 개의 와이어 송급부(10a, 10b)가 토치부(20)의 양쪽방향에 고정되어 장착되는 구조를 갖는다. 여기서 토치부(10)는 토치몸체(121), 세라믹 캡(122), 그리고 전극봉(123)을 포함하며, 와이어 송급부(10, 10a, 10b)는 송급팁(111) 및 와이어 노즐(112)을 포함한다.

보다 구체적으로, 도 1 및 도 2를 참조하면 종래의 기술에 따른 배관용접을 위한 일반적인 오비탈 용접로봇(장비)은 와이어 송급부(10)가 토치부(20)에 고정되어 장착된 구조로 되어 있다. 이러한 구조로 인해 방향성에 제한이 있기 때문에 한 패스(pass) 용접 수행 후 용접로봇이 원위치로 복귀해야만 하고 이때 복귀시간 동안의 대기시간이 발생한다. 한편, 종래의 오비탈 용접로봇이 배관에 설치된 레일 위를 이동하면서 용접을 수행한 뒤 다시 원점으로 복귀하여 다음 패스 용접을 수행하는 방식으로, 한 패스 용접 후 로봇이 원점 복귀하는 대기시간에 의한 용접 생산 딜레이(delay)가 발생하는 문제점이 있다.

다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 도 1 및 도 2에 따른 단방향 와이어 공급장치 및 단방향 와이어 송급장치의 오비탈 용접로봇에 대한 문제점을 보완하기 위해 토치부(20) 양쪽에 와이어 송급부(10a, 10b)를 장착한 타입도 있다. 이 구조는 도 1와 같이 하나의 와이어 송급부를 갖는 구조에 와이어 송급부를 하나 더 추가(송급모터도 추가)된 구조로 되어 있기 때문에 용접로봇의 무게가 증가하고 구조가 복잡해지는 단점이 있다.

이에 따라 해당 기술 분야에 있어서는 한 패스 용접 후 로봇이 원점 복귀하는 대기시간에 의한 용접 생산 딜레이(delay) 문제를 해결할 뿐만 아니라, 추가적인 와이어 송급부에 대한 추가에 의한 용접로봇 자체의 무게가 증가하고 구조가 복잡해지는 단점을 모두 해결하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.

1. 강관 연결 시공용 포터블 타입 티그 자동용접장치(Automatic TIG-welding device of portable type, for construction jointing steel pipes)(특허출원번호 제10-2007-0080840호) 2. 용접조건 및 모니터링이 가능한 리모트컨트롤러가 장착된 와이어 송급장치(Wire Supply Apparatus) (특허출원번호 제10-1997-0065447호)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토치부를 중심으로 하나의 와이어 송급부의 회전 구조에 의해 용접 후 와이어 송급 방향을 변경하여 오비탈 용접로봇이 원점으로 복귀하는 방향으로도 용접 수행이 가능하도록 함으로써, 한 패스 용접 후 원점 복귀하는 대기시간을 제거하여 용접생산성을 향상시키기 위한 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 방향 조절에 따른 양방향 와이어 송급이 가능하여 하나의 와이어 송급부를 활용하면서도 기존의 오비탈 용접로봇 구조를 그대로 유지하기 때문에 구조가 간단하고 와이어 송급부를 토치부 양쪽에 장착하는 것보다 무게도 가벼운 장점을 제공하도록 하기 위한 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치를 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치는, 와이어 노즐, 그리고 상기 와이어 노즐과 연결된 송급팁을 포함하는 와이어 송급부; 상부로부터 하부로 순차적으로 형성된 토치몸체, 세라믹 캡, 그리고 전극봉을 포함하는 토치부; 및 상기 토치몸체의 상부에 링(ring) 형상으로 상기 토치몸체와 이격되어 형성되어 상기 와이어 송급부에 의한 상기 토치부를 중심축으로 하는 회전 경로를 제공하는 가이드 링을 구비하는 방향조절부; 를 포함한다.

이때, 상기 가이드 링은, 횡단면이 "D"자 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방향조절부는, 수직 방향의 판 형상으로 하단에는 상기 와이어 송급부와 체결되며, 상단에는 상기 가이드 링과 체결되어 형성되는 고정판; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정판은, 상단부에 수직 방향의 판 형상과 직교하는 방향으로 연장되어 상기 가이드 링과 맞물려 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방향조절부는, 상기 고정판과 상기 가이드링 간에 맞물려 형성되는 영역의 외주면으로부터 내부면으로 형성된 고정나사;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치는, 토치부를 중심으로 하나의 와이어 송급부의 회전 구조에 의해 용접 후 와이어 송급 방향을 변경하여 오비탈 용접로봇이 원점으로 복귀하는 방향으로도 용접 수행이 가능하도록 함으로써, 한 패스 용접 후 원점 복귀하는 대기시간을 제거하여 용접생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치는, 방향 조절에 따른 양방향 와이어 송급이 가능하여 하나의 와이어 송급부를 활용하면서도 기존의 오비탈 용접로봇 구조를 그대로 유지하기 때문에 구조가 간단하고 와이어 송급부를 토치부 양쪽에 장착하는 것보다 무게도 가벼운 장점을 제공한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 단방향 와이어 송급장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 단방향 와이어 송급장치의 오비탈 용접로봇을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 양방향 와이어 송급장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 종래의 기술에 따른 양방향 와이어 송급장치의 오비탈 용접로봇을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)가 양방향으로 움직이는 것을 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)를 구비한 오비탈 용접로봇을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)에 의한 용접이 반시계 방향으로 진행되는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)에 의한 용접이 시계 방향으로 진행되는 것을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)를 나타내는 도면이다.

도 7은 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)가 양방향으로 움직이는 것을 나타내는 개념도이다.

도 8은 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)를 구비한 오비탈 용접로봇을 나타내는 도면이다.

도 9는 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)에 의한 용접이 반시계 방향으로 진행되는 것을 나타내는 도면이다. 도 10은 도 6의 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)에 의한 용접이 시계 방향으로 진행되는 것을 나타내는 도면이다.

먼저, 도 6을 참조하면, 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)는 와이어 송급부(110), 토치부(120), 그리고 방향조절부(130)로 구성되며, 하나의 와이어 송급부(110)로 방향조절부(130)를 이용하여 토치부(120)의 양방향에서 와이어 송급이 가능한 구조를 갖는다.

각 구성요소에 대해 살펴보면, 와이어 송급부(110)는 와이어 노즐(112), 그리고 와이어 노즐(112)과 연결된 송급팁(111)을 포함한다.

그리고 토치부(120)는 상부로부터 하부로 순차적으로 형성된 토치몸체(121), 세라믹 캡(122), 그리고 전극봉(123)을 포함한다. 이러한 와이어 송급부(110)와 토치부(120)는 종래의 기술과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

방향조절부(130)는 가이드 링(131), 고정나사(132) 및 고정판(133)을 포함함으로써, 토치부(120)를 중심축으로 활용하여 와이어 송급부(110)의 방향을 변경하도록 한다.

가이드 링(131)은 토치몸체(121)의 상부에 횡단면이 "D"자 링(ring) 형상으로, 토치몸체(121)와 이격되어 형성되며, 고정판(133)의 하부에 연결된 와이어 송급부(110)에 대한 회전이동 경로를 제공한다.

고정나사(132)는 가이드 링(131)과 고정판(133)을 고정하기 위해 형성된다.

고정판(133)은 수직 방향의 판 형상으로 하단에는 와이어 송급부(110)와 체결되며, 상단에는 가이드 링(131)과 체결되어 형성된다.

고정판(133)의 상단부에는 수직 방향의 판 형상과 직교하는 방향으로 연장되어 가이드 링(131)과 맞물려 형성되며, 해당 맞물리는 영역의 외주면으로부터 내부면으로 고정나사(132)에 의해 가이드 링(131)과 최종적으로 체결되는 구조를 갖는다.

이러한 구조의 방향조절부(130)는 토치부(120)와 연결되어 형성되어 토치부(120)를 중심으로 와이어 송급부(110)의 방향을 변경하여 와이어 송급이 가능하도록 함으로써, 용접 방향에 제한이 없는 효과를 제공한다.

즉, 도 7과 같이 토치부(120)를 중심축으로 하여 방향조절부(130)의 가이드 링(131)을 따라 고정판(133)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전이 가능함으로써, 하나의 와이어 송급부(110)를 이용해 용접 후 와이어 송급 방향을 변경하여 오비탈 용접로봇이 원점으로 복귀하는 방향으로도 용접을 수행이 가능하다. 따라서 한 패스 용접 후, 오비탈 용접로봇이 원점 복귀하는 대기시간이 없어지기 때문에 용접생산성 향상되는 효과를 제공한다.

다음으로 도 9 및 도 10을 참조하면, 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)는 도 9와 같이 용접 방향이 반시계 방향인 경우 와이어 송급부(110)가 토치부(120)를 중심으로 방향조절부(130)에 의해 진행하는 맞은편인 도면상의 왼편에 위치하며, 반대로 도 10과 같이 용접 방향이 시계 방향인 경우 와이어 송급부(110)가 토치부(120)를 중심으로 방향조절부(130)에 의해 진행하는 맞은편인 도면상의 오른편에 위치한다.

이와 같이 방향 조절이 가능하여 양방향 와이어 송급이 가능함으로써, 하나의 와이어 송급부(110)를 활용하면서 기존의 오비탈 용접로봇 구조를 그대로 유지하기 때문에 구조가 간단하고 와이어 송급부(110)를 토치부(120) 양쪽에 장착하는 것보다 무게도 가벼운 장점을 제공한다.

또한, 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치(100)는 와이어 송급부(110)에 대한 양방향 송급이 가능하기 때문에 한 패스(one-pass) 용접 후 용접 대기시간이 없이 복귀하는 방향으로 용접을 할 수 있어 용접 생산성이 향상되는 장점을 제공한다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

110: 와이어 송급부
111: 송급팁
112: 와이어 노즐
120: 토치부
121: 토치몸체
122: 세라믹 캡
123: 전극봉
130: 방향조절부
131: 가이드 링
132: 고정나사
133: 고정판

Claims (5)

1. 와이어 노즐, 그리고 상기 와이어 노즐과 연결된 송급팁을 포함하는 와이어 송급부;
   상부로부터 하부로 순차적으로 형성된 토치몸체, 세라믹 캡, 그리고 전극봉을 포함하는 토치부; 및
   상기 토치몸체의 상부에 링(ring) 형상으로 상기 토치몸체와 이격되어 형성되어 상기 와이어 송급부에 의한 상기 토치부를 중심축으로 하는 회전 경로를 제공하는 가이드 링을 구비하는 방향조절부; 를 포함하는 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드 링은,
   횡단면이 "D"자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 방향조절부는,
   수직 방향의 판 형상으로 하단에는 상기 와이어 송급부와 체결되며, 상단에는 상기 가이드 링과 체결되어 형성되는 고정판; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 고정판은,
   상단부에 수직 방향의 판 형상과 직교하는 방향으로 연장되어 상기 가이드 링과 맞물려 형성되는 것을 특징으로 하는 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 방향조절부는,
   상기 고정판과 상기 가이드링 간에 맞물려 형성되는 영역의 외주면으로부터 내부면으로 형성된 고정나사; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 조절 기반의 오비탈 용접로봇용 양방향 와이어 송급장치.
   

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