KR20180132936A - 용접 장치 및 용접 방법 - Google Patents

Abstract

몇가지 실시 형태에 따른 용접 장치는, 서로 겹친 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리끼리를 용접하는 용접 장치로서, 상기 2장의 이형 플레이트가 서로 겹친 상태로 고정되는 회전대와, 상기 회전대에 고정된 상기 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리에 대향하는 위치에 배치되는 용접 토치를 가지는 토치 유닛과, 상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 방향 및 간격을 가변으로 하는 제1 토치 구동부와, 회전하는 상기 2장의 이형 플레이트의 상기 외주 가장자리의 접선에 대한 상기 용접 토치의 방향 및 외주 가장자리와 용접 토치의 간격을 이형 플레이트의 둘레 방향을 따라 일정해지도록, 상기 제1 토치 구동부를 제어하는 제1 제어부를 구비한다.

Description

용접 장치 및 용접 방법

본 개시는, 중심으로부터 외주 가장자리까지의 길이가 둘레 방향에서 상이한 이형 플레이트의 외주 가장자리끼리를 용접하는 용접 장치 및 용접 방법에 관한 것이다.

특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 쉘 앤드 플레이트식 열교환기의 열교환부는, 다수의 동일 형상의 플레이트가 겹쳐져, 각 플레이트는 서로 이웃하는 플레이트의 외주 가장자리끼리가 용접되고, 각 플레이트 사이에 냉매 유로가 형성된다.

특허 문헌 1에 개시된 쉘 앤드 플레이트식 열교환기의 열교환부는, 다수의 진원(眞圓)형 플레이트가 겹쳐져 열교환부를 구성하고 있다.

일본국 특허 제5690532호 공보

상기 열교환부를 구성하는 플레이트의 외주 가장자리의 용접은, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입(溶入) 부족에 의한 용접 결함을 없앨 필요가 있다. 용접에 이용되는 용접 토치의 외주 가장자리에 대한 방향이나 용접부와 용접 토치 사이의 간격, 혹은 가열 시간에 따라 용입 깊이는 바뀌어 간다. 그래서, 둘레 방향에서 용입 부족을 없애기 위해, 용접 토치를 설정 조건에 따라서 동작시킬 필요가 있다.

진원형의 플레이트를 이용하는 경우, 플레이트 중심을 회전축으로 하여 플레이트를 일정 속도로 회전시키면서, 용접 토치를 플레이트 외주 가장자리에 대해 일정한 방향으로 대향 배치함으로써, 균일한 용입 깊이로 할 수 있다.

그러나, 중심으로부터 외주 가장자리까지의 길이가 둘레 방향에서 상이한 이형 플레이트의 외주 가장자리를 용접하는 경우, 진원형 플레이트와 동일한 용접 방법에서는, 이형 플레이트가 일정 속도로 회전해도, 외주 가장자리가 큰 곡률을 가지는 원호인 경우와, 외주 가장자리가 작은 곡률을 가지는 원호인 경우에서는, 용접 토치의 통과 속도는, 큰 곡률을 가지는 원호 쪽이 상대적으로 빨라진다.

그 때문에, 외주 가장자리의 둘레 방향에서 균일한 용입 깊이로 할 수는 없다.

몇가지 실시 형태는, 서로 겹친 이형 플레이트의 외주 가장자리를 용접하는 경우에, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제하는 것을 목적으로 한다.

(1) 몇가지 실시 형태에 따른 용접 장치는,

서로 겹친 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리끼리를 용접하는 용접 장치로서,

상기 2장의 이형 플레이트가 서로 겹친 상태로 고정되는 회전대와,

상기 회전대에 고정된 상기 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리에 대향하는 위치에 배치되는 용접 토치를 가지는 토치 유닛과,

상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 방향 및 간격을 가변으로 하는 제1 토치 구동부와,

회전하는 상기 2장의 이형 플레이트의 상기 외주 가장자리의 접선에 대한 상기 용접 토치의 방향, 및 상기 용접 토치와 상기 외주 가장자리의 간격이 상기 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 일정해지도록, 상기 제1 토치 구동부를 제어하는 제1 제어부를 구비한다.

본 명세서에 있어서, 「이형 플레이트」란, 플레이트가 회전대에 고정되었을 때, 회전 중심으로부터 외주 가장자리까지의 길이가 둘레 방향에서 상이한 플레이트를 말한다. 예를 들면, 외주 가장자리가 진원형과 같이 둘레 방향에서 동일한 곡률을 가지는 원호로 구성되는 것이 아니라, 둘레 방향에서 상이한 곡률을 가지는 것이다. 예를 들면, 타원형을 가지는 플레이트 등이 해당하지만, 타원형과 같이 원호 만으로 구성되는 형상에 한정되지 않는다.

상기 (1)의 구성에 있어서, 회전대에 고정되어 회전하는 이형 플레이트의 외주 가장자리가 용접 토치에 의해 용접된다. 이 때, 상기 제1 제어부에 의해, 서로 겹친 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리의 접선에 대한 용접 토치의 방향 및 용접 토치와 외주 가장자리의 간격이 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 일정해지도록, 상기 제1 토치 구동부가 제어된다. 이것에 의해, 외주 가장자리의 용입 깊이를 둘레 방향에서 균일하게 할 수 있어, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

또, 상기 회전대는 일정 속도로 회전하면 되기 때문에, 회전대의 구동부를 간소화 또한 저비용화할 수 있다. 또, 용접 토치는 외주 가장자리의 둘레 방향에 대해 이동시킬 필요가 없이, 기본적으로 고정 배치가 되므로, 용접 토치를 외주 가장자리의 둘레 방향으로 이동시키기 위한 구동부를 필요로 하지 않아 저비용화할 수 있다.

(2) 일 실시 형태에서는, 상기 (1)의 구성에 있어서,

상기 제1 제어부는, 상기 외주 가장자리의 각 부위의 상기 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 방향 변위 속도(단위 시간에 있어서의 방향 변위, 즉 방향 변위율)를 제어하는 것이다.

상기 (2)의 구성에 의하면, 외주 가장자리의 각 부위의 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 외주 가장자리에 대한 용접 토치의 방향 변위 속도를 제어함으로써, 외주 가장자리의 둘레 방향으로 용입 깊이를 균일하게 할 수 있어, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

또한, 용접 토치의 방향을 상기 회전대의 회전 방향과 동일 방향 또는 반대 방향으로 변위시킴으로써, 외주 가장자리에 대한 용접 토치의 상대적인 방향 변위 속도를 비교적 용이하게 제어할 수 있다.

(3) 일 실시 형태에서는, 상기 (2)의 구성에 있어서,

상기 제1 제어부는,

상기 2장의 이형 플레이트의 회전 중심을 좌표 중심으로 한 이차원 좌표에, 상기 이형 플레이트의 둘레 방향에서 적어도 상기 외주 가장자리의 곡률이 상이한 영역마다, 상기 영역의 각각의 설정 위치에서 상기 용접 토치의 위치 및 방향이 좌표 표기되고, 상기 방향은 모든 상기 영역에서 상기 외주 가장자리의 접선에 대해 동일 각도로 설정된 토치 자세 맵과,

상기 영역의 각각의 상기 설정 위치 사이에서, 상기 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 상기 용접 토치의 방향 변위 속도가 설정된 토치 방향 변위 속도 맵을 가지며,

상기 제1 제어부는, 상기 토치 자세 맵 및 상기 토치 방향 변위 속도 맵에 의거하여 상기 제1 토치 구동부를 제어하는 것이다.

상기 토치 자세 맵에 있어서, 용접되는 외주 가장자리의 곡률이 상이한 영역마다, 상기 영역의 각각의 설정 위치에서 용접 토치의 위치 및 방향을 좌표 표기하므로, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입 깊이의 제어가 용이해진다. 또, 외주 가장자리에 대한 용접 토치의 방향은, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 동일 각도로 설정되므로, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입 부족에 의한 용접 결함을 없앨 수 있다.

또, 토치 방향 변위 속도 맵에 있어서, 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 상기 용접 토치의 방향 변위 속도가 설정되기 때문에, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입 깊이를 균일화할 수 있어, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

(4) 일 실시 형태에서는, 상기 (3)의 구성에 있어서,

상기 토치 자세 맵에 있어서,

상기 용접 토치의 선단이 상기 이차원 좌표의 y축과 상기 외주 가장자리의 교점에 좌표 표기되고,

상기 교점을 통과하는 가상 원이 설정되고, 상기 용접 토치의 방향은 상기 교점과 상기 가상 원의 중심점을 통과하는 법선에 대해 일정한 각도를 가지도록 설정된다.

상기 (4)의 구성에 의하면, 용접 토치의 선단이 상기 교점에 좌표 표기됨으로써, 제1 제어부에 의해, 이형 플레이트의 임의의 둘레 방향 위치에서, 용접 토치의 선단이 항상 상기 교점에 위치하도록 제어되기 때문에, 용접 토치의 위치 설정이 용이하다. 또, 용접 토치의 방향이 상기 법선에 대해 일정한 각도를 가지도록 설정되므로, 용접 토치의 방향을 외주 가장자리의 접선에 대해 항상 일정한 각도로 할 수 있다.

또한, 실제의 용접 시에는, 용접 토치의 선단은 상기 교점으로부터 미소 거리만큼 이형 플레이트의 외측으로 이동시킨 위치에 배치된다.

(5) 일 실시 형태에서는, 상기 (4)의 구성에 있어서,

상기 용접 토치의 방향은, 상기 법선과 일치하도록 설정된다.

상기 (5)의 구성에 의하면, 용접 토치를 법선과 일치시킴으로써, 용접 토치를 외주 가장자리의 접선에 대해 직각으로 배치할 수 있다. 이것에 의해, 외주 가장자리의 입열량을 최대로 할 수 있기 때문에, 외주 가장자리의 용입 깊이를 최대로 할 수 있어, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

(6) 일 실시 형태에서는, 상기 (1)~(5) 중 어느 하나의 구성에 있어서,

상기 용접 토치를 상기 2장의 이형 플레이트의 표리면과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 하는 제2 토치 구동부와,

상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 간격을 가변으로 하는 제3 토치 구동부와,

상기 2장의 이형 플레이트의 상기 표리면과 교차하는 방향의 겹침 위치 및 상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 간격을 검출하는 비접촉 센서와,

상기 비접촉 센서의 검출값에 의거하여, 상기 표리면과 교차하는 방향에 있어서 상기 용접 토치의 위치가 상기 겹침 위치와 일치하고, 또한 상기 간격이 설정값이 되도록 상기 제2 토치 구동부 및 상기 제3 토치 구동부를 제어하는 제2 제어부를 구비한다.

상기 (6)의 구성에 의하면, 상기 제2 제어부에 의한 피드백 제어에 의해, 용접 토치를 항상 외주 가장자리의 겹침 위치에 위치시킬 수 있으므로, 용접부의 입열량을 확보할 수 있음과 함께, 이형 플레이트의 외주 가장자리에 대한 용접 토치의 간격을 항상 설정값으로 유지할 수 있으므로, 용접부의 용입 부족을 해소할 수 있다.

또한, 1개의 제어부가 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부의 기능을 겸비하도록 구성해도 된다.

(7) 일 실시 형태에서는, 상기 (6)의 구성에 있어서,

상기 비접촉 센서는 레이저 변위 센서이며,

상기 제2 제어부는, 상기 검출값과 상기 제2 제어부에 기억된 마스터 형상을 비교함으로써, 상기 겹침 위치 및 상기 외주 가장자리와 상기 용접 토치 사이의 간격을 검출하는 것이다.

상기 (7)의 구성에 의하면, 비접촉 센서로서 레이저 변위 센서를 이용하여, 용접광 등의 외란에 의해 흐트러지지 않는 레이저광을 이용하므로, 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(8) 일 실시 형태에서는, 상기 (1)~(7) 중 어느 하나의 구성에 있어서,

상기 제1 제어부는, 상기 외주 가장자리 중 응력 집중이 발생하는 부위의 가열 시간이 다른 부위보다 예외적으로 길어지도록 상기 용접 토치의 방향 변위 속도를 제어한다.

상기 (8)의 구성에 의하면, 외주 가장자리 중 응력 집중이 발생하는 부위에서 가열 시간이 다른 부위보다 예외적으로 길어지도록 용접 토치의 방향 변위 속도를 제어함으로써, 예외적으로 용입 깊이를 깊게 할 수 있다. 이것에 의해, 응력 집중이 발생하는 부위의 용접부의 강도를 향상시킬 수 있다.

(9) 몇가지 실시 형태에 따른 용접 방법은,

서로 겹친 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리끼리를 용접하는 용접 방법이며,

상기 2장의 이형 플레이트를 서로 겹친 상태로 회전대에 고정하여 일정 회전 속도로 회전시키는 제1 공정과,

상기 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리에 대향해서 배치된 용접 토치를 이용하여, 상기 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리를 둘레 방향을 따라 용접하는 제2 공정과,

상기 제2 공정에 있어서, 상기 외주 가장자리의 접선에 대한 상기 용접 토치의 방향 및 상기 용접 토치와 상기 외주 가장자리의 간격이 상기 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 일정해지도록 제어하는 제3 공정을 포함한다.

상기 (9)의 방법에 의하면, 상기 제3 공정에 있어서, 서로 겹치는 이형 플레이트의 외주 가장자리의 접선에 대한 상기 용접 토치의 방향, 및 상기 용접 토치와 상기 외주 가장자리의 간격이 상기 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 일정해지도록 제어되므로, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

또, 상기 회전대는 일정 속도로 회전하면 되기 때문에, 회전대의 구동부를 간소화 또한 저비용화할 수 있다. 또, 용접 토치는 외주 가장자리의 둘레 방향으로 이동시킬 필요가 없이, 기본적으로 고정 배치가 되므로, 용접 토치를 외주 가장자리의 둘레 방향으로 이동시키기 위한 구동부를 필요로 하지 않아 저비용화할 수 있다.

(10) 일 실시 형태에서는, 상기 (9)의 방법에 있어서,

상기 제3 공정에 있어서,

상기 이형 플레이트의 둘레 방향에서 적어도 상기 외주 가장자리의 곡률이 상이한 영역마다, 상기 영역의 각각의 설정 위치에서 상기 용접 토치의 위치 및 방향이 설정되고, 상기 방향은 모든 상기 설정 위치에서 상기 외주 가장자리의 접선에 대해 동일 각도로 설정되고,

상기 영역의 각각의 상기 설정 위치 사이에서, 상기 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 상기 용접 토치의 방향 변위 속도가 설정된다.

상기 (10)의 방법에 의하면, 외주 가장자리의 곡률이 상이한 영역마다 용접 토치의 위치 및 방향이 설정되고, 또한 각 영역의 설정 위치 사이에서 가열 시간이 일정해지므로, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용접부의 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

(11) 일 실시 형태에서는, 상기 (9) 또는 (10)의 방법에 있어서,

상기 제3 공정에 있어서,

상기 외주 가장자리 중 응력 집중이 발생하는 부위의 가열 시간이 다른 부위보다 예외적으로 길어지도록 상기 용접 토치의 방향 변위 속도를 제어한다.

상기 (11)의 방법에 의하면, 외주 가장자리 중 응력 집중이 발생하는 부위에서 가열 시간을 길게 할 수 있다. 이것에 의해, 응력 집중부의 용입 깊이를 깊게 할 수 있어, 응력 집중부의 용접부의 강도를 향상시킬 수 있다.

몇가지 실시 형태에 의하면, 이형 플레이트의 외주 가장자리를 용접하는 경우에, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입 부족에 의한 용접 결함을 없앨 수 있다. 또, 이것을 가능하게 하는 용접 장치의 구성을 간소화 또한 저비용화할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태에 따른 용접 장치의 평면도이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 용접 장치의 정면도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 용접 장치의 제어계를 나타내는 블록선도이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 용접 장치의 제어계를 나타내는 블록선도이다.
도 5의 (A) 및 (B)는 각각 일 실시 형태에 따른 용접 장치의 동작 설명도이다.
도 6은 이형 플레이트의 용접 제어 맵의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 7의 (A)는 일 실시 형태에 따른 용접 방법을 나타내는 설명도이며, (B)는 (A)에 나타내는 용접 방법에 의한 용입 깊이를 나타내는 단면도이다.
도 8의 (A)는 일 실시 형태에 따른 용접 방법을 나타내는 설명도이며, (B)는 (A)에 나타내는 용접 방법에 의한 용입 깊이를 나타내는 단면도이다.
도 9는 일 실시 형태에 따른 용접 방법의 공정이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇가지 실시 형태에 대해서 설명한다. 단, 실시 형태로서 기재되거나 또는 도면에 나타내고 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

예를 들면, 「어느 방향으로」, 「어느 방향을 따라」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 혹은 「동축」 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그와 같은 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어지는 정도의 각도나 거리를 가지고 상대적으로 변위하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.

예를 들면, 「동일」, 「같다」 및 「균질」 등의 사물이 같은 상태인 것을 나타내는 표현은, 엄밀하게 같은 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어지는 정도의 차가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.

예를 들면, 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미로의 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 모따기부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.

한편, 하나의 구성 요소를 「갖추다」, 「지니다」, 「구비하다」, 「포함하다」, 또는 「가지다」라는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.

적어도 일 실시 형태에 따른 용접 장치(10)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 용접 대상이 되는 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)가 회전 가능하게 고정되는 회전대(12a 및 12b)를 구비한다. 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)는 서로 겹쳐진 상태로 회전대(12a 및 12b) 사이에 배치되고, 이들 회전대에 의해 협지된다. 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)는 동일한 크기 및 동일한 형상을 가지며, 서로 겹칠 때, 이들 외주 가장자리(e1 및 e2)는 실질적으로 일치한다.

회전대(12a 및 12b)에 고정된 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대향하는 위치에 용접 토치(14)가 배치된다. 용접 토치(14)는 토치 유닛(16)에 부착된다.

또, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 방향 및 용접 토치(14)와 외주 가장자리(e1 및 e2)의 간격을 가변으로 하는 제1 토치 구동부(18)를 구비한다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전하는 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 외주 가장자리(e1 및 e2)의 접선에 대한 용접 토치(14)의 방향, 및 용접 토치(14)와 외주 가장자리(e1 및 e2)의 간격이 외주 가장자리(e1 및 e2)의 둘레 방향을 따라 일정해지도록, 제1 토치 구동부(18)를 제어하는 제1 제어부(20)를 구비한다.

상기 구성에 있어서, 회전대(12a 및 12b)에 협지되어 화살표 a 방향으로 회전하는 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 외주 가장자리(e1 및 e2)가 용접 토치(14)에 의해 용접된다. 이 때, 제1 제어부(20)는 제1 토치 구동부(18)를 제어하여, 서로 겹친 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 외주 가장자리(e1 및 e2)의 접선에 대한 용접 토치(14)의 방향, 및 용접 토치(14)와 외주 가장자리(e1 및 e2)의 간격이 외주 가장자리(e1 및 e2)의 둘레 방향을 따라 일정해진다. 이것에 의해, 외주 가장자리(e1 및 e2)의 둘레 방향을 따라 용접부(w)의 용입 부족에 의한 용접부(w)의 용접 결함을 억제할 수 있다.

또, 회전대(12a 및 12b)는 일정 속도로 회전하면 되기 때문에, 그 회전대의 구동부를 간소화 또한 저비용화할 수 있다. 또, 용접 토치(14)는 외주 가장자리(e1 및 e2)의 둘레 방향에 대해 이동시킬 필요가 없이, 기본적으로 고정 배치가 되므로, 용접 토치(14)를 외주 가장자리의 둘레 방향으로 이동시키기 위한 구동부를 필요로 하지 않아 저비용화할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 용접 토치(14)가 부착되는 토치 유닛(16)은, 레일(22)의 길이 방향(도 1의 화살표 b 방향)으로 슬라이드 가능하게 부착된다. 토치 유닛(16)은, 제1 토치 구동부(18)가 설치되는 제1 블록(16a)과, 용접 토치(14)가 설치되는 제2 블록(16b)으로 구성된다.

일 실시 형태에서는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 토치 구동부(18)는, 외주 가장자리(e1 및 e2)의 접선에 대한 용접 토치(14)의 방향을 가변으로 하는 방향 가변부(18a)와, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 간격을 가변으로 하는 간격 가변부(18b)를 포함한다.

일 실시 형태에서는, 간격 가변부(18b)는, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 선단의 간격을 가변으로 한다.

일 실시 형태에서는, 방향 가변부(18a)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 원호형상을 가지는 레일(22)을 포함한다. 레일(22)은 외주 가장자리(e1 및 e2)와 대향하는 위치에 설치되고, 또한 이들 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 연장 설치된다. 일 실시 형태에서는, 용접 토치(14)의 선단은, 간격 가변부(18b)에 의해 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대해 진퇴하는 방향(도 1의 화살표 d 방향)으로 직선형으로 이동 가능하고, 이것에 의해, 용접 토치(14)의 선단을 항상 외주 가장자리(e1 및 e2) 상에 배치할 수 있다. 레일(22)의 원호 중심을 용접 토치(14)의 선단의 이동선 상이며 또한 외주 가장자리 상의 1점으로 설정함으로써, 이 1점에 용접 토치(14)의 선단을 맞추면서, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 방향을 바꿀 수 있다.

또한, 실제의 용접에서는, 용접 토치(14)의 선단은, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대해 외측으로 미소 간격만큼 이동시킨 위치에 배치된다.

일 실시 형태에서는, 방향 가변부(18a)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 레일(22)의 표면에 설치된 래크(24)와, 래크(24)에 맞물리는 피니언(26)과, 토치 유닛(16)에 설치되어 피니언(26)을 구동시키는 구동부(28)로 구성된다. 구동부(28)로 피니언(26)을 구동시킴으로써, 토치 유닛(16)은 레일(22)의 길이 방향을 따라 이동한다. 피니언(26)은 받침대(29)에 회동 가능하게 지지되고, 구동부(28) 및 받침대(29)는 지지대(30)에 고정된다.

일 실시 형태에서는, 간격 가변부(18b)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 지지대(30)에 회동 가능하게 지지되는 볼 나사(32)와, 지지대(30)에 설치된 구동부(34)와, 지지대(36)와 일체로 볼 나사(32)와 나사 결합하는 슬라이드 블록(38)으로 구성된다. 지지대(36)는 제2 블록(16b)의 일부를 구성한다.

구동부(34)에 의해 볼 나사(32)가 회동하여, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 선단의 간격을 가변으로 한다.

일 실시 형태에서는, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 블록(16b)은, 용접 토치(14)를 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 표리면과 교차하는 방향(예를 들면 도 2의 화살표 f 방향)으로 이동 가능하게 하는 제2 토치 구동부(41)와, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 간격을 가변으로 하는 제3 토치 구동부(49)를 포함한다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 표리면과 교차하는 방향의 겹침 위치 및 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 간격을 검출하는 비접촉 센서(54)를 구비한다. 비접촉 센서(54)의 검출값은 제2 제어부(58)에 입력된다. 제2 제어부(58)는, 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 표리면과 교차하는 방향에 있어서 용접 토치(14)의 위치가 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 겹침 위치와 일치하도록 제2 토치 구동부(41)를 제어한다. 또, 제2 제어부(58)는, 용접 토치(14)와 외주 가장자리(e1 및 e2)의 간격이 설정값이 되도록 제3 토치 구동부(49)를 제어한다.

상기 구성에 의하면, 제2 제어부(58)에 의한 상기 피드백 제어에 의해, 용접 토치(14)를 항상 외주 가장자리(e1 및 e2)의 겹침 위치에 위치시킬 수 있으므로, 용접부(w)의 입열량을 확보할 수 있다. 또, 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대한 용접 토치(14)의 간격을 항상 설정값으로 유지할 수 있으므로, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용접부(w)의 용입 부족을 해소할 수 있다.

또한, 1개의 제어부가 제1 제어부(20) 및 제2 제어부(58)의 기능을 모두 겸비하도록 해도 된다.

일 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 토치 구동부(41)는, 고정 블록(44)과 함께 지지대(46)에 고정되는 구동부(42)를 포함한다. 화살표 f 방향으로 배치된 나사축(39)이 지지대(36)를 하방으로부터 지지한다. 고정 블록(44)에서는, 나사축(39)과 볼 나사(40)가 서로 교차하는 방향으로 나사 결합하고, 구동부(42)에 의해 볼 나사(40) 및 나사축(39)이 회동한다. 나사축(39)이 회동함으로써, 고정 블록(44) 및 지지대(46)가 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 맞댐면(s)과 교차하는 방향(화살표 f 방향)으로 평행 이동한다.

일 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제3 토치 구동부(49)는, 지지대(46)에 지지되어 볼 나사(48)를 회동시키는 구동부(50)를 포함한다. 볼 나사(48)에는 토치 본체(53)에 고정된 슬라이드 블록(52)이 나사 결합하고, 볼 나사(48)가 회동하면, 토치 본체(53)는 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대해 진퇴하는 방향으로 직선형으로 이동한다.

일 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 비접촉 센서(54)는 고정판(56)을 통하여 제2 블록(16b)에 고정된다. 따라서, 비접촉 센서(54)는 용접 토치(14)와 함께 화살표 b 방향 또는 화살표 d 방향으로 이동하기 때문에, 독자적인 이동 수단을 필요로 하지 않는다.

일 실시 형태에서는, 각 구동부(28, 34, 42 및 50)는, 정역 회전 가능한 써보모터로 구성되고, 제1 제어부(20) 및 제2 제어부(58)에 의해 정역 방향으로 회전한다.

일 실시 형태에서는, 비접촉 센서(54)는 레이저 변위 센서이며, 제2 제어부(58)는, 레이저 변위 센서의 검출값과 제2 제어부(58)에 기억된 마스터 형상을 비교함으로써, 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 겹침 위치, 및 외주 가장자리(e1 및 e2)와 용접 토치(14) 사이의 간격을 검출한다.

이와 같이, 비접촉 센서로서 레이저 변위 센서를 이용하여, 용접광 등의 외란에 의해 흐트러지지 않는 레이저광을 이용하므로, 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

특히, 파장이 긴 청색 레이저광을 발진하는 레이저 변위 센서를 이용함으로써, 검출 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)는, 특허 문헌 1에 개시되는 진원형 플레이트와 마찬가지로, 쉘 앤드 플레이트식 열교환기의 열교환부를 형성한다. 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)는, 상기 진원형 플레이트와 마찬가지로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 내측에 냉매가 유통하는 내측 원의 구멍(h1 및 h2)이 형성된다. 내측 원의 구멍(h1 및 h2)의 내측 가장자리를 3개의 고정쇠(도시하지 않음)로 맞춤으로써, 용접 대상이 되는 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)가 서로 겹쳐진 상태가 된다.

일 실시 형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 제어부(20)는, 토치 자세 맵(60) 및 토치 방향 변위 속도 맵(62)을 내장하고 있다.

토치 자세 맵(60)은, 도 5의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, x축 및 y축으로 이루어지는 이차원 좌표가 이용된다. 이 이차원 좌표의 좌표 중심(0, 0)에 회전대(12a 및 12b)의 회전 중심(즉, 이형 플레이트 P₁, P₂의 회전 중심) O₁이 배치된다.

그리고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 적어도 외주 가장자리(e1, e2)의 곡률이 상이한 영역 R(R₁, R₂,···)마다 외주 가장자리를 분할하고, 분할된 영역의 각각의 설정 위치 v(v₁, v₂,···)에서 용접 토치(14)의 위치 및 방향이 좌표 표기된다. 용접 토치(14)의 방향은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 모든 영역의 설정 위치에서 외주 가장자리의 접선 Lt에 대해 동일 각도가 되도록 설정된다.

토치 방향 변위 속도 맵(62)은, 영역 R(R₁, R₂,···)의 각각의 설정 위치 v(v₁, v₂,···) 사이에서, 용접 토치(14)에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 용접 토치(14)의 방향 변위 속도가 설정된 맵이다.

제1 제어부(20)는, 토치 자세 맵(60) 및 토치 방향 변위 속도 맵(62)에 의거하여 제1 토치 구동부(18)를 제어한다.

용접 토치(14)는, 토치 자세 맵(60)에 의거하여 외주 가장자리(e1 및 e2)의 곡률이 상이한 영역마다 위치 및 방향이 설정되고, 또한 외주 가장자리에 대한 용접 토치(14)의 방향은, 모든 영역에서 동일 각도로 설정되므로, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

토치 방향 변위 속도 맵(62)은, 영역 R(R₁, R₂,···)의 각각의 설정 위치 v(v₁, v₂,···)에서 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 용접 토치(14)의 방향 변위 속도가 설정되기 때문에, 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 용입 깊이를 균일화할 수 있어, 용입 부족에 의한 용접 결함을 없앨 수 있다.

용접 토치(14)의 방향 변위 속도는, 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 회전 방향 a에 대해, 용접 토치(14)의 방향을 동일 방향으로 변위시키거나, 혹은 역방향으로 변위시키는지에 따라 용이하게 바꿀 수 있다.

일 실시 형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 토치 자세 맵(60)에 있어서, 용접 토치(14)의 선단이 이차원 좌표의 y축과 외주 가장자리(e1, e2)의 교점 Pi에 좌표 표기되고, 교점 Pi를 통과하는 가상 원(C)이 설정된다. 그리고, 용접 토치(14)의 방향은 교점 Pi와 가상 원(C)의 중심점 O₂를 통과하는 법선 Ln에 대해 일정한 각도를 가지도록 설정된다. 또한, 도 5(A)는, 회전대(12a, 12b)의 회전 중심 O₁과 가상 원(C)의 중심점 O₂가 일치하는 경우를 나타내고, 도 5(B)는, 회전대(12a, 12b)의 회전 중심 O₁과 가상 원(C)의 중심점 O₂가 불일치한 경우를 나타낸다.

이와 같이, 용접 토치(14)의 선단이 교점 Pi에 좌표 표기됨으로써, 제1 제어부(20)에 의해, 이형 플레이트의 임의의 회전 위치에서, 용접 토치(14)의 선단이 항상 교점 Pi에 위치하도록 제어된다. 따라서, 용접 토치(14)의 위치 설정이 용이해진다. 또, 용접 토치(14)의 방향이 법선 Ln에 대해 일정한 각도를 가지도록 설정되기 때문에, 용접 토치(14)의 방향을 외주 가장자리의 접선 Lt에 대해 항상 일정한 각도로 할 수 있다. 이것에 의해, 용입 깊이를 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 균일화할 수 있어, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

또한, 실제의 용접 시에는, 용접 토치(14)의 선단은 교점 Pi로부터 미소 거리만큼 외주 가장자리(e1 및 e2)의 외측으로 이동시킨 위치에 배치된다.

일 실시 형태에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 용접 토치(14)의 방향은 법선 Ln과 일치하도록 설정된다. 이것에 의해, 용접 토치(14)를 외주 가장자리의 접선 Lt에 대해 직각으로 배치할 수 있기 때문에, 외주 가장자리의 입열량을 최대로 할 수 있다. 따라서, 외주 가장자리의 용입 깊이를 최대로 할 수 있기 때문에, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

도 7(A)는, 용접 토치(14)의 방향이 법선 Ln과 일치하는 예를 나타내고(예 1), 도 8(A)는, 용접 토치(14)의 방향이 법선 Ln과 일치하지 않고, 법선 Ln과 각도 α만큼 상이한 예를 나타낸다(예 2). 예 1의 경우, 외주 가장자리의 입열량은 최대가 되기 때문에, 도 7(B)에 나타내는 바와 같이, 용접부(w)의 용입 깊이 m1은 최대가 된다. 예 2에서는, 예 1과 비교해 외주 가장자리의 입열량은 저감하기 때문에, 도 8(B)에 나타내는 바와 같이, 용접부(w)의 용입 깊이 m2는 예 1보다 저감한다.

또한, 외주 가장자리의 분할 영역 R(R₁, R₂,···)을 세분화할 수록, 용접 토치(14)의 위치 및 방향을 정밀하게 제어할 수 있다. 예를 들면, 중심 각도 θ를 1° 미만마다 외주 가장자리를 분할하면, 용접 토치(14)의 위치 및 방향을 더 정밀하게 제어할 수 있다.

또한, 용접 토치(14)는, 예를 들면, 가연성 가스의 연소열로 가스 용접기에 의해 피용접재를 가열하여 용접하는 가스 용접, 피용접재와 용접 토치 사이에 아크를 발생시켜 피용접재를 용융하는 아크 용접(플라즈마 용접을 포함한다.), 그 외 임의의 용접 방법에서 이용되는 용접 토치를 사용 가능하다.

일 실시 형태에서는, 제1 제어부(20)는, 외주 가장자리(e1 및 e2) 중 응력 집중이 발생하는 부위의 가열 시간이 다른 부위보다 예외적으로 길어지도록, 용접 토치(14)의 방향 변위 속도를 제어한다.

이것에 의해, 응력 집중이 발생하는 부위의 용입 깊이를 예외적으로 깊게 할 수 있다. 이것에 의해, 응력 집중 부위의 용접부의 강도를 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 토치 방향 변위 속도 맵(62)에 있어서, 외주 가장자리(e1, e2)를 동일 중심 각도 θ로 둘레 방향으로 영역 R(R₁, R₂,···)으로 분할하고, 응력 집중 부위의 용접 토치(14)에 의한 가열 시간이 다른 부위보다 길어지도록, 용접 토치(14)의 방향 변위 속도를 설정한다.

제1 제어부(20)는, 이 토치 방향 변위 속도 맵에 의거하여 용접 토치(14)의 방향 변위 속도를 제어한다.

적어도 일 실시 형태에 따른 용접 방법은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 공정 S10, 제2 공정 S12 및 제3 공정 S14를 포함한다.

제1 공정(이형 플레이트 설치 공정) S10에서는, 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)를 서로 겹친 상태로 회전대(12a 및 12b)에 고정하고, 회전대(12a 및 12b)를 일정 회전 속도로 회전시킨다.

제2 공정(용접 공정) S12에서는, 2장의 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 외주 가장자리(e1 및 e2)에 대향해서 배치된 용접 토치(14)를 이용하여, 일정 속도로 회전하는 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리(e1 및 e2)를 둘레 방향을 따라 용접한다.

제2 공정 S12에 있어서, 외주 가장자리(e1 및 e2)의 접선 Lt에 대한 용접 토치(14)의 방향, 및 외주 가장자리(e1 및 e2)와 용접 토치(14)의 간격이 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 둘레 방향을 따라 일정해지도록 제어한다(제3 공정(제어 공정) S14).

상기 방법에 의하면, 제3 공정 S14에 있어서, 서로 겹치는 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 외주 가장자리의 접선에 대한 용접 토치(14)의 방향, 및 외주 가장자리와 용접 토치(14)의 간격이 이형 플레이트의 둘레 방향을 따라 일정해지도록 제어되므로, 외주 가장자리(e1 및 e2)의 둘레 방향에서 용입 부족이 발생하지 않기 때문에, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

또, 회전대(12a 및 12b)는 일정 속도로 회전하면 되기 때문에, 그 회전대의 구동부를 간소화 또한 저비용화할 수 있음과 함께, 용접 토치(14)는 이형 플레이트 외주 가장자리의 둘레 방향에 대해 기본적으로 고정 배치가 되므로, 용접 토치(14)를 이동시키기 위한 구동부를 필요로 하지 않아 저비용화할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 제3 공정 S14에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 이형 플레이트(P₁ 및 P₂)의 둘레 방향에서 적어도 외주 가장자리(e1 및 e2)의 곡률이 상이한 영역 R(R₁, R₂,···)마다, 각 영역의 설정 위치 v(v₁, v₂,···)에서 용접 토치(14)의 위치 및 방향이 설정되고, 상기 방향은 모든 설정 위치 v(v₁, v₂,···)에서 외주 가장자리의 접선 Lt(도 5 참조)에 대해 동일 각도로 설정된다. 또, 각 영역 R(R₁, R₂,···)의 설정 위치 v(v₁, v₂,···) 사이에서, 용접 토치(14)에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 용접 토치(14)의 방향 변위 속도가 설정된다.

이것에 의해, 외주 가장자리(e1 및 e2)의 둘레 방향을 따라 용접부(w)의 용입 부족을 없앨 수 있어, 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 제3 공정 S14에 있어서, 제1 제어부(20)에 의해, 회전대(12a 및 12b)의 회전 방향 a와 동일 방향(도 5(A)에 나타내는 화살표 g 방향)으로 용접 토치(14)의 방향을 변동시키거나, 혹은, 회전대의 회전 방향 a와 반대 방향(도 5(A)에 나타내는 화살표 i 방향)으로 용접 토치(14)의 방향을 변동시킴으로써, 용접 토치(14)의 방향 변위 속도를 간이하게 조정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 제3 공정 S14에 있어서, 외주 가장자리(e1 및 e2) 중 응력 집중이 발생하는 부위의 가열 시간이 다른 부위보다 예외적으로 길어지도록, 용접 토치(14)의 방향 변위 속도를 제어한다.

이것에 의해, 응력 집중부의 용입 깊이를 깊게 할 수 있어, 응력 집중부의 용접부(w)의 강도를 향상시킬 수 있다.

<산업상의 이용가능성>

몇가지 실시 형태에 의하면, 이형 플레이트의 외주 가장자리를 용접하는 경우에, 외주 가장자리의 용입 부족에 의한 용접 결함을 억제할 수 있다. 또, 이것을 가능하게 하는 용접 장치의 구성을 간소화 또한 저비용화할 수 있어, 이형 플레이트를 대상으로 한 임의의 용접 방법에 유익할 수 있다.

10 용접 장치 12a, 12b 회전대
14 용접 토치 16 토치 유닛
16a 제1 블록 16b 제2 블록
18 제1 토치 구동부 18a 방향 가변부
18b 간격 가변부 20 제1 제어부
22 레일 24 래크
26 피니언 28, 34, 42, 50 구동부
29 받침대 30, 36 지지대
32, 40, 48 볼 나사 36, 46 지지대
38, 52 슬라이드 블록 39 나사축
41 제2 토치 구동부 42 비접촉 센서
44 고정 블록 49 제3 토치 구동부
53 토치 본체 54 비접촉 센서
56 고정판 58 제2 제어부
60 토치 자세 맵 62 토치 방향 변위 속도 맵
C 가상 원 Lt 접선
Ln 법선 O₁ 회전 중심
O₂ 중심점 P₁, P₂ 이형 플레이트
Pi 교점 R(R₁, R₂,···) 영역
e1, e2 외주 가장자리 h1, h2 구멍
m1, m2 용입 깊이 v(v₁, v₂,···) 설정 위치
w 용접부 θ 중심각

Claims (11)

1. 서로 겹친 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리끼리 용접하는 용접 장치로서,
   상기 2장의 이형 플레이트가 서로 겹친 상태로 고정되는 회전대와,
   상기 회전대에 고정된 상기 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리에 대향하는 위치에 배치되는 용접 토치를 가지는 토치 유닛과,
   상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 방향 및 간격을 가변으로 하는 제1 토치 구동부와,
   회전하는 상기 2장의 이형 플레이트의 상기 외주 가장자리의 접선에 대한 상기 용접 토치의 방향, 및 상기 용접 토치와 상기 외주 가장자리의 간격이 상기 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 일정해지도록, 상기 제1 토치 구동부를 제어하는 제1 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 제어부는, 상기 외주 가장자리의 각 부위의 상기 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 방향 변위 속도를 제어하는 것임을 특징으로 하는 용접 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 제어부는,
   상기 2장의 이형 플레이트의 회전 중심을 좌표 중심으로 한 이차원 좌표에, 상기 이형 플레이트의 둘레 방향에서 적어도 상기 외주 가장자리의 곡률이 상이한 영역마다, 상기 영역의 각각의 설정 위치에서 상기 용접 토치의 위치 및 방향이 좌표 표기되고, 상기 방향은 모든 상기 영역에서 상기 외주 가장자리의 접선에 대해 동일 각도로 설정된 토치 자세 맵과,
   상기 영역의 각각의 상기 설정 위치 사이에서, 상기 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 상기 용접 토치의 방향 변위 속도가 설정된 토치 방향 변위 속도 맵을 가지며,
   상기 제1 제어부는, 상기 토치 자세 맵 및 상기 토치 방향 변위 속도 맵에 의거하여 상기 제1 토치 구동부를 제어하는 것임을 특징으로 하는 용접 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 토치 자세 맵에 있어서,
   상기 용접 토치의 선단이 상기 이차원 좌표의 y축과 상기 외주 가장자리의 교점에 좌표 표기되고,
   상기 교점을 통과하는 가상 원이 설정되고, 상기 용접 토치의 방향은 상기 교점과 상기 가상 원의 중심점을 통과하는 법선에 대해 일정한 각도를 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 용접 토치의 방향은, 상기 법선과 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용접 토치를 상기 2장의 이형 플레이트의 표리면과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 하는 제2 토치 구동부와,
   상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 간격을 가변으로 하는 제3 토치 구동부와,
   상기 2장의 이형 플레이트의 상기 표리면과 교차하는 방향의 겹침 위치 및 상기 외주 가장자리에 대한 상기 용접 토치의 간격을 검출하는 비접촉 센서와,
   상기 비접촉 센서의 검출값에 의거하여, 상기 표리면과 교차하는 방향에 있어서 상기 용접 토치의 위치가 상기 겹침 위치와 일치하고, 또한 상기 간격이 설정값이 되도록 상기 제2 토치 구동부 및 상기 제3 토치 구동부를 제어하는 제2 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 비접촉 센서는 레이저 변위 센서이며,
   상기 제2 제어부는, 상기 검출값과 상기 제2 제어부에 기억된 마스터 형상을 비교함으로써, 상기 겹침 위치 및 상기 간격을 검출하는 것임을 특징으로 하는 용접 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 제어부는, 상기 외주 가장자리 중 응력 집중이 발생하는 부위의 가열 시간이 다른 부위보다 예외적으로 길어지도록 상기 용접 토치의 상기 방향 변위 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
9. 서로 겹친 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리끼리 용접하는 용접 방법으로서,
   상기 2장의 이형 플레이트를 서로 겹친 상태로 회전대에 고정하여 일정 회전 속도로 회전시키는 제1 공정과,
   상기 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리에 대향해서 배치된 용접 토치를 이용하여, 상기 2장의 이형 플레이트의 외주 가장자리를 둘레 방향을 따라 용접하는 제2 공정과,
   상기 제2 공정에 있어서, 상기 외주 가장자리의 접선에 대한 상기 용접 토치의 방향 및 상기 외주 가장자리의 간격이 상기 외주 가장자리의 둘레 방향을 따라 일정해지도록 제어하는 제3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제3 공정에 있어서,
    상기 이형 플레이트의 둘레 방향에서 적어도 상기 외주 가장자리의 곡률이 상이한 영역마다, 상기 영역의 각각의 설정 위치에서 상기 용접 토치의 위치 및 방향이 설정되고, 상기 방향은 모든 상기 설정 위치에서 상기 외주 가장자리의 접선에 대해 동일 각도로 설정되고,
    상기 영역의 각각의 상기 설정 위치 사이에서, 상기 용접 토치에 의한 가열 시간이 일정해지도록, 상기 용접 토치의 방향 변위 속도가 설정되는 것을 특징으로 하는 용접 방법.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 공정에 있어서,
    상기 외주 가장자리 중 응력 집중이 발생하는 부위의 가열 시간이 다른 부위보다 예외적으로 길어지도록 상기 용접 토치의 상기 방향 변위 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 용접 방법.
    
    

Images