KR20180045314A - Welding robot - Google Patents

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KR20180045314A
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박제욱
정성균
강성원
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

Disclosed is a welding robot correctly recognizing existence of an object to perform welding. According to the present invention, the welding robot performs welding in accordance with a signal supplied from a torch unit when an object is in contact with a torch formed on an end of one side of the torch unit. The welding robot comprises: the torch unit having the torch formed on the end of the one side to perform welding to the object and having a predetermined length; a holder unit performing a controlled movement in accordance with a predetermined setting value and having a groove recessed at one side as much as a set length in a shape to allow the torch unit to be inserted and fixed; a piezoelectric device unit disposed around the hole of the holder unit to generate voltage in accordance with pressure; and a control unit receiving the voltage generated from the piezoelectric device unit as the torch unit presses the hole of the holder when the holder unit is moved in accordance with the predetermined set value and the torch unit comes in contact with the object, so as to output a signal for performing welding to the torch unit.

Description

용접로봇{Welding robot}Welding robot

본 기술은 용접로봇에 것이다. This technique will be a welding robot.

특히 압전소자부가 설치된 홀더부를 포함하도록 구성하여서 대상체에 토치부가 맞닿는 경우를 정확하게 감지하여 용접을 수행할 수 있는 용접로봇에 관한 것이다.And more particularly to a welding robot which is configured to include a holder portion provided with a piezoelectric element portion so as to accurately detect a case where a torch portion is brought into contact with a target object to perform welding.

국내 등록특허 등록번호 "10-1487164"에는 "이산화탄소 용접로봇의 와이어 원점체크 장치"가 개시되어 있다.In the registered patent registration number " 10-1487164 ", a " wire origin check device for a carbon dioxide welding robot " is disclosed.

또한, 국내 등록특허 등록번호 "10-1609160"에는 "용접로봇을 이용한 자동용접 장치"가 개시되어 있다.In addition, a " automatic welding apparatus using a welding robot " is disclosed in a domestic registered patent registration number " 10-1609160 ".

용접로봇은 자동차 제조업을 비롯한 각종 산업분야에서 그 활용도가 점차 증대되고 있다.Welding robots are increasingly used in various industries including the automobile manufacturing industry.

다양한 산업에서 용접을 수행하는 용접로봇은 자동으로 용접을 수행하는 기계장치인 바, 용접로봇이 용접의 대상이 되는 대상체를 정확하게 인식하는 것이 중요한데, 즉, 용접대상과 토치부의 토치가 맞닿는 경우 용접을 수행하고, 대상체와 토치부의 토치가 이격되는 경우 용접을 수행하지 않도록 자동으로 대상체를 인식하는 것이 중요하다.Welding robots that perform welding in various industries are machines that perform welding automatically. It is important that the welding robot accurately recognize the object to be welded. That is, when the torch of the welding object and the torch portion are in contact with each other, It is important to recognize the object automatically so as not to perform the welding when the torch of the object and the torch are separated from each other.

도 1은 종래의 용접로봇이 도시되어 있다.Figure 1 shows a conventional welding robot.

종래의 용접로봇은 토치부의 타측에 고전압을 인가하고, 용접의 대상이 되는 대상체를 그라운드로 하여 토치부의 일측 끝단에 형성된 토치부가 대상체와 맞닿는 경우, 전류가 흐르게 되고, 이렇게 전류가 흐르는 도선의 일부를 코일형태로 형성하고 이러한 코일에 따라 발생되는 자력에 의해 이동되는 스위치를 통하여 용접로봇이 용접을 수행하도록 하였다.In the conventional welding robot, when a high voltage is applied to the other side of the torch portion and the target object to be welded is grounded and the torch portion formed at one end of the torch portion is brought into contact with the target object, current flows, And the welding robot performs the welding through the switch which is moved by the magnetic force generated according to the coil.

위와 같은 용접로봇은 대상체의 표면에 프라이머가 도포된 경우, 또는 대상체와 용접부가 맞닿는 부분에 이물질이 있는 경우, 전류가 흐르지 않는 경우가 발생하게 되고, 그러한 경우, 용접로봇이 대상체를 인지하지 못하여 용접로봇이 대상체와 충돌하는 경우가 발생하였다.In such a welding robot, when a primer is applied to the surface of a target object or when there is foreign matter in a portion where a target object and a welded portion are in contact with each other, a current may not flow. In such a case, The robot collided with the object.

또한, 토치부에 고전압이 인가되어야 하는 바, 사고의 우려도 있었으며, 토치부와 연결되는 고전압기도 부피가 매우 크게 형성되었다.In addition, high voltage was applied to the torch part, and there was a possibility of accident, and the volume of the high voltage airway connected to the torch part was very large.

종래의 용접로봇은 위와 같은 문제점이 존재하였는바, 이를 해결하기 위하여는 토치부가 대상체와 맞닿는 경우, 토치부를 고정시키는 홀더부를 토치부가 일정 이상의 압력으로 가압하게 되는데 이를 활용한다면, 대상체의 표면에 통전을 불가능하게 하는 도료가 도포되어 있더라도 용접로봇이 대상체를 정확하게 인지할 수 있다.In order to solve this problem, the conventional welding robot has a problem that when the torch portion is brought into contact with the object, the torch portion presses the holder portion for fixing the torch portion to a pressure of a predetermined level or higher. The welding robot can correctly recognize the target object even if the coating material is applied.

또한, 이물질이 대상체의 표면에 존재하여도 용접로봇이 정확하게 대상체를 인지할 수 있다.Further, even if a foreign substance exists on the surface of the object, the welding robot can correctly recognize the object.

따라서 위와 같이 토치부가 대상체와 맞닿는 경우 토치부가 홀더부를 가압하는 동작을 활용한 용접로봇이 필요한 실정이다.Therefore, in the case where the torch portion is brought into contact with the target object as described above, a welding robot utilizing the action of pressing the torch portion holder portion is necessary.

국내 등록특허 등록번호 "10-1487164" "이산화탄소 용접로봇의 와이어 원점체크 장치"Domestic registered patent registration number "10-1487164" "Wire origin check device of carbon dioxide welding robot" 국내 등록특허 등록번호 "10-1609160" "용접로봇을 이용한 자동용접 장치"Domestic registered patent registration number "10-1609160" "Automatic welding device using welding robot"

본 발명은 대상체와 토치부가 맞닿는 경우를 정확하게 인지하고 용접을 수행하는 용접로봇을 제공하는 데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a welding robot which accurately recognizes a case where a torch portion is brought into contact with an object and performs welding.

본 발명은 대상체에 통전을 불가능하게 도료가 도포되어 있거나 또는 대상체에 통전을 불가능하게 하는 이물질이 표면에 존재하여도 대상체의 존재를 정확하게 인지하고 용접을 수행하는 용접로봇을 제공하는 데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a welding robot that accurately recognizes the presence of a target object and performs welding even if a coating material is applied to the target object such that the target object is not energized, or even if a foreign object is present on the surface.

본 발명은 토치부가 기울어진 상태로 대상체와 맞닿더라도 이를 정확하게 인지하고 용접을 수행하는 용접로봇을 제공하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a welding robot for precisely recognizing a torch portion in contact with an object in a tilted state and performing welding.

본 발명은 토치부가 수직의 상태로 대상체와 맞닿더라도 이를 정확하게 인지하고 용접을 수행하는 용접로봇을 제공하는 데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a welding robot for precisely recognizing a torch portion in contact with an object in a vertical state and performing welding.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 토치부의 일측 끝단에 형성된 토치가 대상체와 맞닿는 경우, 토치부에 공급되는 신호에 따라 용접을 수행한다.The welding robot according to an embodiment of the present invention performs welding according to a signal supplied to the torch portion when the torch formed at one end of the torch portion contacts the target object.

본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 일측 끝단에 대상체에 용접을 수행하는 토치가 형성되며, 설정된 길이를 가지고 형성되는 토치부; 기설정된 설정값에 따라서 제어된 움직임을 수행하며, 일측에 상기 토치부가 삽입되어 고정되는 설정된 형상으로 설정된 길이만큼 함몰된 홀이 형성되는 홀더부; 상기 홀더부의 홀의 둘레에 배치되어 압력에 따라 전압을 발생하는 압전소자부; 및 상기 홀더부가 기설정된 설정값에 따라 움직여 상기 토치부가 상기 대창체와 맞닿는 경우 상기 토치부가 상기 홀더부의 홀을 가압하여 상기 압전소자부에 발생되는 전압을 수신받아 토치부에 용접을 수행하는 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a welding robot including a torch portion having a torch formed at one end thereof for welding a target object, A holder portion for performing a controlled movement according to a predetermined set value and having a recess formed by a predetermined length in a predetermined shape in which the torch portion is inserted and fixed at one side; A piezoelectric element disposed around the hole of the holder and generating a voltage according to a pressure; And a control unit for controlling the torch unit so that the torch unit presses the hole of the holder unit to receive a voltage generated in the piezoelectric device unit and weld the torch unit to the torch unit when the holder unit moves according to a predetermined set value, And outputting a control signal.

여기서, 홀더부의 홀은 설정된 길이만큼 함몰된 홀의 내측둘레면과 상기 내측둘레면과 수평으로 연결되는 내측수평면을 포함하도록 형성되며, 상기 압전소자부는 상기 내측둘레면에 배치되는 것을 특징으로 포함한다.Here, the hole of the holder portion is formed to include an inner circumferential surface of a hole recessed by a predetermined length and an inner horizontal surface connected to the inner circumferential surface horizontally, and the piezoelectric element portion is disposed on the inner circumferential surface.

여기서, 홀더부의 홀의 내측둘레면은, 상기 압전소자부가 배치되는 설정된 가로길이와 설정된 세로길이를 가지는 복수개의 내측면이, 가상의 중심을 기준으로 동일한 거리만큼 이격되어 설정된 각도를 이루며 연결되어 배치되되, 상기 가상의 중심을 기준으로 상기 복수개의 면이 설정된 각도를 가지고 연결된 부분에 상기 가상의 중심에서 직선으로 연결하는 경우 측정되는 길이를 반지름으로 가지는 가상의 원을 그리면 상기 복수개의 내측면의 모서리는 적어도 상기 가상의 원과 맞닿게 형성되는 것을 특징으로 포함한다.Here, the inner circumferential surface of the hole of the holder portion is connected and arranged at an angle that is set to be equal to a predetermined distance from the imaginary center, with a predetermined transverse length and a set transverse length, to which the piezoelectric element portion is disposed, And a virtual circle having a length measured as a radius when the plurality of surfaces are connected to each other at a predetermined angle with respect to the virtual center by a straight line at the imaginary center, And at least to abut the virtual circle.

여기서, 홀더부의 홀의 내측둘레면의 복수개의 내측면은 8개이며, 상기 설정된 각도는 45도인 것을 특징으로 포함한다.Here, the plurality of inner side surfaces of the inner peripheral surface of the hole of the holder portion are eight, and the predetermined angle is 45 degrees.

여기서, 홀더부의 홀에 삽입되는 토치부의 타측은, 상기 홀에 삽입되도록 상기 홀의 형상에 대응되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 포함한다.Here, the other side of the torch portion inserted into the hole of the holder portion is formed in a shape corresponding to the shape of the hole to be inserted into the hole.

여기서, 압전소자부는, 상기 내측수평면에 배치되는 것을 특징으로 포함한다.Here, the piezoelectric element portion is disposed on the inner horizontal surface.

여기서, 홀더부의 일측면에서 함몰되어 형성된 홀의 둘레에는 적어도 설정된 두께를 가지고 돌출되는 수직압전소자부가 형성되며, 상기 토치부에는 외측에 수평방향으로 연장된 플랜지부가 형성되되 상기 플랜지부는 적어도 상기 토치부가 상기 홀에 삽입되는 경우, 상기 수직압전소자부를 가압하지 않도록 타측에서 설정된 이격거리에 형성되는 것을 특징으로 포함한다.Here, a vertical piezoelectric element portion protruding at least with a predetermined thickness is formed around the hole formed at one side of the holder portion, and a flange portion extending in the horizontal direction is formed on the outer side of the torch portion, And is formed at a predetermined distance from the other side so as not to press the vertical piezoelectric element when inserted into the hole.

여기서, 수직압전소자부는 상기 홀의 둘레에 사각형의 형상으로 둘러싸며 배치되는 것을 특징으로 포함한다.Here, the vertical piezoelectric elements are arranged in a rectangular shape around the holes.

여기서, 압전소자부와 제어부 사이에는 상기 압전소자부가 가압되는 경우 발생하는 전압을 감지하는 전압증폭부가 설치된 것을 특징으로 포함한다.Here, a voltage amplification unit for sensing a voltage generated when the piezoelectric element unit is pressed is provided between the piezoelectric element unit and the control unit.

전술한 구성을 통하여 형성되는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 압전소자부가 설치되는 바 대상체와 토치부가 맞닿는 경우를 정확하게 인지하고 용접을 수행할 수 있다.The welding robot according to an embodiment of the present invention formed through the above-described configuration can correctly recognize the welding of the bar body and the torch portion provided with the piezoelectric element unit, and can perform welding.

전술한 구성을 통하여 형성되는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 압전소자부가 설치되는 바 대상체에 통전을 불가능하게 도료가 도포되어 있거나 또는 대상체에 통전을 불가능하게 하는 이물질이 표면에 존재하여도 대상체의 존재를 정확하게 인지하고 용접을 수행할 수 있다.The welding robot according to an embodiment of the present invention formed through the above-described configuration is characterized in that a piezoelectric element is provided on a surface of a target object to which no paint is applied, or even if a foreign substance is present on the surface The presence of the object can be accurately recognized and the welding can be performed.

전술한 구성을 통하여 형성되는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 토치부의 홀이 다각형으로 구성되고 각각의 내측둘레면에 압전소자부가 설치되는 바, 대상체와 토치부가 기울어진 상태로 맞닿더라도 이를 정확하게 인지하고 용접을 수행할 수 있다.The welding robot according to an embodiment of the present invention formed through the above-described configuration has a hole of the torch portion formed in a polygonal shape and a piezoelectric element portion provided on each inner circumferential surface. Even if the torch portion is in contact with the object in a tilted state, It can accurately recognize and perform welding.

전술한 구성을 통하여 형성되는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 수직압전소자부가 설치되는 바, 토치부가 수직의 상태로 대상체와 맞닿더라도 이를 정확하게 인지하고 용접을 수행할 수 있다.The welding robot according to an embodiment of the present invention, which is formed through the above-described configuration, is provided with a vertical piezoelectric element. Even if the torch portion is in contact with a target object in a vertical state, it can accurately recognize the welding object.

도 1은 종래의 용접로봇을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇을 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇의 홀더부, 전압증폭부, 제어부를 도시한 것이며, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 내측둘레면을 도시한 것이며, 도 3c는 본 발명의 일실시예에 의한 내측둘레면의 배치관계를 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 의한 수직압전소자부가 설치된 용접로봇을 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 내측수평면에 압전소자부가 배치된 것을 도시한 것이다. Fig. 1 shows a conventional welding robot.
2 shows a welding robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A shows a holder portion, a voltage amplifying portion, and a control portion of a welding robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 3B shows an inner circumferential surface according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view showing an arrangement relationship of inner circumferential surfaces according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4A illustrates a welding robot having a vertical piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B illustrates a piezoelectric element disposed on an inner horizontal plane according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. However, this is not intended to limit the scope of the invention.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.In addition, the size and shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms specifically defined in consideration of the constitution and operation of the present invention are only for explaining the embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇을 도시한 것이다.2 shows a welding robot according to an embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇의 홀더부, 전압증폭부, 제어부를 도시한 것이며, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 내측둘레면을 도시한 것이며, 도 3c는 본 발명의 일실시예에 의한 내측둘레면의 배치관계를 도시한 것이다.FIG. 3A shows a holder portion, a voltage amplifying portion, and a control portion of a welding robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 3B shows an inner circumferential surface according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view showing an arrangement relationship of inner circumferential surfaces according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 의한 수직압전소자부가 설치된 용접로봇을 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 내측수평면에 압전소자부가 배치된 것을 도시한 것이다. FIG. 4A illustrates a welding robot having a vertical piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B illustrates a piezoelectric element disposed on an inner horizontal plane according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 토치부(100)의 토치가 용접의 대상이 되는 대상체(5)와 맞닿는 경우, 토치부(100)에 공급되는 신호에 따라 용접을 수행한다.The welding robot according to an embodiment of the present invention performs welding according to a signal supplied to the torch portion 100 when the torch of the torch portion 100 comes into contact with the target object 5 to be welded.

본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 토치부(100), 홀더부(200), 압전소자부(300), 제어부(400)를 포함한다.The welding robot according to an embodiment of the present invention includes a torch portion 100, a holder portion 200, a piezoelectric element portion 300, and a control portion 400.

토치부(100)는 일측 끝단에 대상체(5)를 용접하는 토치가 형성된다.A torch for welding the object 5 is formed at one end of the torch portion 100.

토치부(100)는 설정된 길이를 가지고 형성되며 일실시예로 라운드한 몸통을 가지도록 형성된다.The toe portion 100 is formed to have a predetermined length and is formed to have a round body as an embodiment.

토치부(100)의 타측은 다각형의 형태로 형성된다. 이러한 토치부(100)의 타측의 형태는 후술할 홀더부(200)의 홀(210)에 토치부(100)의 타측이 삽입되어야 하기 위함이다.The other side of the toe portion 100 is formed in the form of a polygon. The other side of the torch portion 100 is to insert the other side of the torch portion 100 into the hole 210 of the holder portion 200 to be described later.

바람직하게는 토치부(100)의 타측은 8각형의 형태로 형성될 수 있다.Preferably, the other side of the torch portion 100 may be formed in an octagonal shape.

토치부(100)는 실시예에 따라서 수평방향으로 돌출된 플랜지부(110)가 형성될 수 있다.The flange portion 110 protruding in the horizontal direction may be formed in the torch portion 100 according to the embodiment.

여기서 토치부(100)의 플랜지부(110)는 토치부(100)가 대상체(5)와 수직으로 맞닿는 경우를 인지하기 위하여 후술할 수직압전소자부(310)를 수직방향으로 가압하기 위하여 형성된다.The flange portion 110 of the toe portion 100 is formed in order to press the vertical piezoelectric element portion 310 to be described later vertically in order to recognize the case where the toe portion 100 is vertically abutted with the object 5 .

따라서 토치부(100)의 플랜지부(110)가 토치부(100)의 끝단과 이격된 길이는 홀더부(200)의 홀(210)의 함몰된 길이와 수직압전소자부(310)의 두께의 길이를 더한 길이(h)보다 적어도 짧지 않도록 형성되어야 한다.The length of the flange portion 110 of the turret portion 100 from the end of the turntable portion 100 is longer than the distance between the recessed length of the hole 210 of the holder portion 200 and the thickness of the vertical piezoelectric element portion 310 Should not be at least as short as the length h plus the length.

홀더부(200)는 토치부(100)를 고정하며, 복수개의 링크를 통하여 연결되어 기설정된 설정값에 따라서 제어된 움직임을 수행한다.The holder unit 200 fixes the torch unit 100 and is connected via a plurality of links to perform a controlled movement according to a predetermined set value.

홀더부(200)는 일측면에서 타측면 방향으로 설정된 함몰길이를 가지는 홀(210)이 형성된다.The holder portion 200 is formed with a hole 210 having a recessed length set in the other lateral direction on one side.

홀더부(200)의 홀(210)에는 토치부(100)의 타측이 삽입되어 고정된다.The other side of the torch portion 100 is inserted and fixed to the hole 210 of the holder portion 200.

홀더부(200)의 홀(210)은 내측둘레면(220)과 내측수평면(230)을 포함하도록 형성된다.The hole 210 of the holder 200 is formed to include an inner circumferential surface 220 and an inner horizontal surface 230.

내측둘레면(220)은 설정된 가로길이와 설정된 세로길이를 가지는 복수개의 내측면이 설정된 각도(θ)를 가지고 연결되도록 형성된다.The inner circumferential surface 220 is formed so that a plurality of inner surfaces having a predetermined transverse length and a predetermined transverse length are connected with each other at an established angle?.

예를 들면, 4개의 내측면이 있다면 제1내측면은 일측에서 제2내측면의 타측과 90의 각도를 가지며 연결되고 타측에서는 제4내측면과 역시 동일한 각도를 가지고 연결되며, 제2내측면의 일측은 제3내측면의 타측과 역시 동일한 각도를 가지고 연결되며, 제3내측면은 역시 동일한 각도를 가지고 제4내측면과 연결되며 형성된다.For example, if there are four inner sides, the first inner side is connected at an angle of 90 to the other side of the second inner side at one side and connected at the same angle to the fourth inner side at the other side, Is connected to the other side of the third inner side with the same angle, and the third inner side is connected to the fourth inner side with the same angle.

바람직하게는 내측둘레면(220)을 구성하는 복수개의 내측면이 어느 특정한 가상의 중심을 기준으로 동일한 거리(l)만큼 이격되어 설정된 각도(θ)를 이루며 연결되도록 배치된다.Preferably, the plurality of inner side surfaces constituting the inner circumferential surface 220 are arranged so as to be connected to each other at an angle (θ) spaced by the same distance 1 with respect to a specific imaginary center.

따라서 내측둘레면(220)이 동일한 거리(l)만큼 이격되도록 하는 중심이 되는 가상의 중심을 기준으로 복수개의 면이 설정된 각도를 가지도록 연결된 부분을 직선으로 연결하면 경우 측정되는 길이(a)를 반지름으로 가지는 가상의 원을 그리면 복수개의 내측면의 모서리는 적어도 가상의 원과 맞닿게 형성된다.Accordingly, when the connected parts are connected in such a manner that a plurality of faces have a predetermined angle with respect to a center of imaginary center which makes the inner circumferential surface 220 to be spaced by the same distance l, Drawing a hypothetical circle with a radius makes the edges of the multiple inner sides at least face the imaginary circle.

예를 들면, 도 3c에 따라서 내측둘레면(220)을 구성하는 내측면이 8개이고, 이 내측면이 45도를 가지고 상호 연결되며 배치되는 경우, 이 연결된 부분에 가상의 중심을 기준으로 직선(a)을 연결하고 원을 그리면 이 원과 8각형의 내측둘레면(220)의 모서리와 맞닿게 된다.For example, when eight inner surfaces constituting the inner circumferential surface 220 according to FIG. 3C and the inner surfaces of the inner circumferential surface 220 are mutually connected and arranged at 45 degrees, a straight line a) and draws a circle, it comes into contact with the edge of this circle and the inner circumferential surface 220 of the octagonal shape.

내측수평면(230)은 내측둘레면(220)의 타측에서 내측둘레면(220)을 수평으로 연결한다.The inner horizontal surface 230 horizontally connects the inner circumferential surface 220 on the other side of the inner circumferential surface 220.

홀더부(200)의 홀(210)에는 압전소자부(300)가 배치된다.The piezoelectric element unit 300 is disposed in the hole 210 of the holder unit 200.

압전소자부(300)는 기계적 응력을 걸면 전압이 발생하고 반대로 전압을 걸면 일그러짐이 발생하는 수정이나 압전 세라믹스 등을 사용한 소자로, 압력을 가하면 전압이 변화하고(압전 효과), 반대로 전압을 가하면 팽창되거나 수축되는 성질을 가진 소자를 말한다.The piezoelectric element unit 300 generates a voltage when mechanical stress is applied, and an element using piezoelectric ceramics or the like, which causes distortion when a voltage is applied to the piezoelectric element unit 300. The voltage is changed when the pressure is applied (piezoelectric effect) Or shrinkage.

옛날부터 알려져 있는 수정이나 티탄산바륨을 소결한 압전 세라믹도 있지만, 가장 널리 쓰이고 있는 것은 티탄산 지르콘산납이며, 라이터나 가스 기구의 점화 장치에서 볼 수 있다. 자동차에서는 노크 센서나 각종 압력 센서로 이용되고 있다.Some piezoelectric ceramics are known from ancient times and have been sintered with barium titanate. The most widely used piezoelectric ceramics are zirconium titanate, which can be found in lighter and gas ignition devices. In automobiles, knock sensors and various pressure sensors are used.

압전소자부(300)는 홀더부(200)의 홀(210)의 내측둘레면(220)을 따라서 배치된다.The piezoelectric element part 300 is disposed along the inner circumferential surface 220 of the hole 210 of the holder part 200.

즉, 전술하여 설명한 내측둘레면(220)을 구성하는 각각의 내측면에 설치된다.That is, on the respective inner surfaces constituting the inner circumferential surface 220 described above.

여기서, 내측둘레면(220)은 8개로 구성되며, 설정된 각도를 가지고 연결됨이 바람직하다. 위와 같이 구성된 경우, 홀더부(200)의 홀(210)은 팔각형이 되며, 토치부(100)의 타측 또한, 팔각형으로 구성되며 삽입된다.Here, the inner circumferential surface 220 is composed of eight and preferably connected at a predetermined angle. In the above configuration, the hole 210 of the holder 200 is octagonal, and the other side of the torch part 100 is also made up of an octagon and inserted.

이 경우, 토치부(100)가 대상체(5)와 맞닿되, 토치부(100)가 기울어져서 만나도 각각의 내측둘레면(220)의 내측면에 배치된 압전소자부(300) 중 적어도 어느 하나의 압전소자부(300)에 압력을 가하게 되면서 안정적으로 토치부(100)가 홀더부(200)에 고정될 수 있다.In this case, at least one of the piezoelectric element parts 300 disposed on the inner side surfaces of the respective inner circumferential surfaces 220, even when the torch part 100 is brought into contact with the object 5 and the toe part 100 is inclined, The torch portion 100 can be stably fixed to the holder portion 200 by applying pressure to the piezoelectric element portion 300 of the turntable 100.

그러나 위와 같은 경우, 토치부(100)가 수직의 방향으로 대상체(5)와 맞닿는 경우, 토치부(100)가 내측둘레면(220)의 압전소자를 가압하지 않는 문제가 발생된다.However, in such a case, there arises a problem that the toe portion 100 does not press the piezoelectric element of the inner circumferential surface 220 when the toe portion 100 comes into contact with the object 5 in the vertical direction.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 토치부(100)의 홀(210)의 내측수평면(230)에 압전소자를 설치하거나 In order to solve such a problem, the welding robot according to an embodiment of the present invention may be constructed such that a piezoelectric element is installed on the inner horizontal surface 230 of the hole 210 of the torch portion 100

또 다른 해결책으로 홀더부(200)의 일측면에 토치부(100)가 삽입되어 고정되는 홀(210)의 둘레에 수직압전소자부(310)를 설치하였다.As another solution, the vertical piezoelectric element part 310 is installed around the hole 210 to which the toe part 100 is inserted and fixed to one side of the holder part 200.

수직압전소자부(310)는 설정된 두께를 가지고 형성되며, 이는 토치부(100)가 대상체(5)와 수직으로 맞닿는 경우, 전술한 토치부(100)의 플랜지부(110)와 맞닿으며 가압될 수 있다.The vertical piezoelectric element part 310 is formed with a predetermined thickness and is in contact with the flange part 110 of the above-described toe part 100 when the toe part 100 is vertically abutted against the object 5, .

따라서 토치부(100)가 대상체(5)와 수직으로 맞닿더라도 대상체(5)를 정확하게 감지할 수 있다.Therefore, even if the torch portion 100 is vertically abutted against the target object 5, the target object 5 can be accurately detected.

여기서, 수직압전소자부(310)는 홀더부(200)의 홀(210)의 둘레를 따라서 사각의 형상으로 배치될 수 있다. 이렇게 복수개의 수직압전소자부(310)가 홀더부(200)의 홀(210)의 둘레를 따라서 배치되는 바, 토치부(100)가 대상체(5)와 맞닿는 경우, 토치부(100)가 홀더부(200)에 설정된 고정 각도에서 벗어나는 것을 방지하도록 지지하는 역할을 하면서 토치부(100)가 대상체(5)와 맞닿는지를 감지할 수 있다.Here, the vertical piezoelectric element part 310 may be arranged in a square shape along the perimeter of the hole 210 of the holder part 200. The plurality of vertical piezoelectric element portions 310 are arranged along the perimeter of the hole 210 of the holder portion 200. When the torch portion 100 contacts the object 5, And it is possible to detect whether or not the torch portion 100 is in contact with the target object 5 while supporting the target portion 5 to prevent the target portion 5 from deviating from the fixed angle.

제어부(400)는 압전소자부(300)와 연결되어 있다.The control unit 400 is connected to the piezoelectric element unit 300.

제어부(400)는 홀더부(200)가 기설정된 설정값에 따라 움직여 토치부(100)가 대상체(5)와 맞닿는 경우, 토치부(100)가 홀더부(200)의 홀(210)을 가압하여 압전소자부(300)에 발생되는 전압을 수신받아 토치부(100)에 용접을 수행할 수 있는 신호를 출력할 수 있다.The controller 400 controls the holder 200 to move the hole 210 of the holder 200 in a state where the holder 200 moves according to a predetermined set value and the torch part 100 contacts the target object 5, And can output a signal that can be welded to the turret part 100 by receiving the voltage generated in the piezoelectric element part 300.

여기서, 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 전압증폭부(500)를 추가로 포함할 수 있다.Here, the welding robot according to an embodiment of the present invention may further include a voltage amplifying part 500. [

전압증폭부(500)는 압전소자부(300), 제어부(400)와 연결되어 있다.The voltage amplifying unit 500 is connected to the piezoelectric element unit 300 and the control unit 400.

전압증폭부(500)는 토치부(100)가 대상체(5)와 맞닿는 경우, 압전소자부(300)를 가압하게 되는데 압전소자부(300)가 가압시 미약한 전압을 감지하고 이를 증폭하여 제어부(400)로 전달할 수 있다.The voltage amplifying part 500 presses the piezoelectric element part 300 when the toroidal part 100 touches the object 5 and detects the weak voltage when the piezoelectric element part 300 pressurizes, (400).

이를 통하여 본 발명의 일실시예에 의한 용접로봇은 토치부(100)와 대상체(5)가 맞닿는 상태를 더욱 정확하게 감지할 수 있다. Accordingly, the welding robot according to an embodiment of the present invention can more accurately detect the contact state of the target portion 5 with the torch portion 100.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

5 : 대상체 100 : 토치부
110 : 플랜지부 200 : 홀더부
210 : 홀 220 : 내측둘레면
230 : 내측수평면 300 : 압전소자부
310 : 수직압전소자부 400 : 제어부
500 : 전압증폭부 5: object 100:
110: flange portion 200: holder portion
210: hole 220: inner circumferential surface
230: inner horizontal plane 300: piezoelectric element part
310: vertical piezoelectric element part 400:
500:

Claims (9)

토치부의 일측 끝단에 형성된 토치가 대상체와 맞닿는 경우, 토치부에 공급되는 신호에 따라 용접을 수행하는 용접로봇에 있어서,
일측 끝단에 대상체에 용접을 수행하는 토치가 형성되며, 설정된 길이를 가지고 형성되는 토치부;
기설정된 설정값에 따라서 제어된 움직임을 수행하며, 일측에 상기 토치부가 삽입되어 고정되는 설정된 형상으로 설정된 길이만큼 함몰된 홀이 형성되는 홀더부;
상기 홀더부의 홀의 둘레에 배치되어 압력에 따라 전압을 발생하는 압전소자부; 및
상기 홀더부가 기설정된 설정값에 따라 움직여 상기 토치부가 상기 대창체와 맞닿는 경우 상기 토치부가 상기 홀더부의 홀을 가압하여 상기 압전소자부에 발생되는 전압을 수신받아 토치부에 용접을 수행하는 신호를 출력하는 제어부
를 포함하는 용접로봇.1. A welding robot for performing welding according to a signal supplied to a torch portion when a torch formed at one end of the torch portion is in contact with an object,
A torch portion formed at one end with a torch for performing welding on the object and formed with a predetermined length;
A holder portion for performing a controlled movement according to a predetermined set value and having a recess formed by a predetermined length in a predetermined shape in which the torch portion is inserted and fixed at one side;
A piezoelectric element disposed around the hole of the holder and generating a voltage according to a pressure; And
When the holder portion moves according to a predetermined set value and the torch portion contacts the bulk body, the torch portion presses the hole of the holder portion to receive a voltage generated in the piezoelectric element portion and outputs a signal for performing welding to the torch portion a controller for
. 제1항에 있어서,
상기 홀더부의 홀은 설정된 길이만큼 함몰된 홀의 내측둘레면과 상기 내측둘레면과 수평으로 연결되는 내측수평면을 포함하도록 형성되며,
상기 압전소자부는 상기 내측둘레면에 배치되는 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.The method according to claim 1,
Wherein the hole of the holder portion is formed to include an inner circumferential surface of the hole recessed by a predetermined length and an inner horizontal surface connected to the inner circumferential surface horizontally,
Wherein the piezoelectric element portion is disposed on the inner circumferential surface
The welding robot comprising: 제2항에 있어서,
상기 홀더부의 홀의 내측둘레면은,
상기 압전소자부가 배치되는 설정된 가로길이와 설정된 세로길이를 가지는 복수개의 내측면이, 가상의 중심을 기준으로 동일한 거리만큼 이격되어 설정된 각도를 이루며 연결되어 배치되되,
상기 가상의 중심을 기준으로 상기 복수개의 면이 설정된 각도를 가지고 연결된 부분에 상기 가상의 중심에서 직선으로 연결하는 경우 측정되는 길이를 반지름으로 가지는 가상의 원을 그리면 상기 복수개의 내측면의 모서리는 적어도 상기 가상의 원과 맞닿게 형성되는 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.3. The method of claim 2,
And an inner circumferential surface of the hole of the holder portion,
A plurality of inner side surfaces having a set lateral length and a set vertical length in which the piezoelectric element portions are arranged are connected and arranged at an angle spaced apart by the same distance with reference to a virtual center,
When a virtual circle having a length measured as a radius is connected to a portion where the plurality of surfaces are connected to each other at a predetermined angle with respect to the imaginary center, Formed to abut the virtual circle
The welding robot comprising: 제3항에 있어서,
상기 홀더부의 홀의 내측둘레면의 복수개의 내측면은 8개이며,
상기 설정된 각도는 45도인 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.The method of claim 3,
Wherein a plurality of inner side surfaces of the inner circumferential surface of the hole of the holder portion are eight,
The set angle is 45 degrees
The welding robot comprising: 제3항에 있어서,
상기 홀더부의 홀에 삽입되는 토치부의 타측은,
상기 홀에 삽입되도록 상기 홀의 형상에 대응되는 형태로 형성되는 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.The method of claim 3,
And the other side of the torch portion, which is inserted into the hole of the holder portion,
Formed in a shape corresponding to the shape of the hole to be inserted into the hole
The welding robot comprising: 제2항에 있어서,
상기 압전소자부는,
상기 내측수평면에 배치되는 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.3. The method of claim 2,
The piezoelectric element portion
Disposed on the inner horizontal plane
The welding robot comprising: 제1항에 있어서,
상기 홀더부의 일측면에서 함몰되어 형성된 홀의 둘레에는 적어도 설정된 두께를 가지고 돌출되는 수직압전소자부가 형성되며,
상기 토치부에는 외측에 수평방향으로 연장된 플랜지부가 형성되되 상기 플랜지부는 적어도 상기 토치부가 상기홀에 삽입되는 경우, 상기 수직압전소자부를 가압하지 않도록 타측에서 설정된 이격거리에 형성되는 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.The method according to claim 1,
A vertical piezoelectric element portion protruding at least with a predetermined thickness is formed around the hole formed at one side of the holder portion,
The flange portion is formed at an outer side of the torch portion and extends at a predetermined distance from the other side so as not to press the vertical piezoelectric element portion when at least the torch portion is inserted into the hole
The welding robot comprising: 제7항에 있어서,
상기 수직압전소자부는 상기 홀의 둘레에 사각형의 형상으로 둘러싸며 배치되는 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.8. The method of claim 7,
And the vertical piezoelectric element portion is disposed so as to surround the hole in a quadrangular shape
The welding robot comprising: 제1항에 있어서,
상기 압전소자부와 제어부 사이에는 상기 압전소자부가 가압되는 경우 발생하는 전압을 감지하는 전압증폭부가 설치된 것
을 특징으로 포함하는 용접로봇.The method according to claim 1,
And a voltage amplifying section for sensing a voltage generated when the piezoelectric element section is pressed is provided between the piezoelectric element section and the control section
The welding robot comprising:
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