KR20190014823A - Brazing Joint Apparatus for Metal Pipes and Method thereof - Google Patents
Brazing Joint Apparatus for Metal Pipes and Method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190014823A KR20190014823A KR1020170098788A KR20170098788A KR20190014823A KR 20190014823 A KR20190014823 A KR 20190014823A KR 1020170098788 A KR1020170098788 A KR 1020170098788A KR 20170098788 A KR20170098788 A KR 20170098788A KR 20190014823 A KR20190014823 A KR 20190014823A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal pipe
- brazing
- temperature
- joint
- electrode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
- B23K1/203—Fluxing, i.e. applying flux onto surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/04—Heating appliances
- B23K3/047—Heating appliances electric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
- B23K3/0607—Solder feeding devices
- B23K3/063—Solder feeding devices for wire feeding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 금속 파이프 브레이징 접합장치에 관한 것으로, 특히 에어컨디셔너 또는 냉장고 등의 냉각 시스템의 냉매관을 자동으로 접합하는 브레이징 장치를 로봇 시스템으로 구성하여 자동화함으로써 접합 품질을 향상하고 생산성을 향상시킬 수 있는 금속 파이프 브레이징 접합장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal pipe brazing and bonding apparatus, and more particularly, to a brazing apparatus for automatically joining a refrigerant pipe of a cooling system such as an air conditioner or a refrigerator, To a pipe brazing joint device.
냉장고, 에어컨디셔너 등과 같은 제품에서는 냉각시스템의 냉매 순환통로로 주로 동 파이프를 사용한다. 사용된 동 파이프는 냉매 순환 통로를 형성하는 과정에서 원하는 길이로 동 파이프들을 브레이징 방식으로 연결하여 사용한다. In products such as refrigerators and air conditioners, copper pipes are mainly used as refrigerant circulation channels for cooling systems. The used copper pipe is used by connecting the copper pipes to the desired length by the brazing method in the course of forming the refrigerant circulation passage.
따라서 본 출원인은 화재 위험성이 없고 사용이 편리한 “카본 발열체를 이용한 동 파이프 브레이징 장치(특허등록번호 제10-0829546호)”를 특허 등록받은 바 있다. Therefore, the applicant of the present invention has patented a copper pipe brazing device using a carbon heating element (Patent Registration No. 10-0829546), which is free of fire hazard and easy to use.
상기 등록특허는 현장에서 작업자들이 휴대하기 간편한 클램프 타입으로 제작된 것이므로 현장 작업시 매유 편리하고 미숙련자도 손쉽게 사용이 가능하였다. Since the registered patent is manufactured as a clamp type which is easy for the workers to carry on the field, it is convenient for the user to work on the field, and the unskilled can easily use it.
그러나 냉장고, 에어컨디셔너의 생산라인은 생산성 향상을 위하여 자동화가 요구되었으나 냉매관 접합만은 여전히 자동화 되지 못하고 작업자가 수동으로 처리 하기 때문에 생산성 향상에 한계가 있었다. However, the production lines of refrigerators and air conditioners required automation to improve productivity. However, only the refrigerant pipe joint was not automated, and the worker manually handled the production line.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 냉장고, 에어컨디셔너와 같은 냉각 시스템의 냉매관을 자동으로 접합함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 금속 파이프 브레이징 접합장치 및 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for joining a metal pipe brazing capable of improving productivity by automatically joining a refrigerant pipe of a cooling system such as a refrigerator and an air conditioner.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 금속 파이프 브레이징 접합장치는 다축 로봇 암; 다축 로봇 암의 종단에 결합된 접합 헤드; 접합 헤드의 일단에 돌출 형성되고 금속 파이프를 클램핑하고, 클램핑된 금속 파이프를 브레이징 온도로 가열하기 위한 저항 발열 전극이 형성된 클램핑 수단; 접합 헤드에 내장되고 상기 클램핑 수단의 전극에 전기에너지를 공급하기 위한 전원 공급수단; 접합 헤드에 설치되고 금속 파이프의 접합부위의 온도를 센싱하기 위한 온도센서; 접합 헤드에 설치되고 금속 파이프의 접합부위의 위치를 검출하기 위한 비젼센서; 접합 헤드에 설치되고 금속 파이프의 접합부위의 위치에 용가재를 공급하기 위한 용가재 공급수단; 및 제어수단을 구비한다. 여기서 제어수단은 금속 파이프 브레이징 접합 제어프로그램을 수행한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a metal pipe brazing joining apparatus comprising: a multi-axis robot arm; A joining head coupled to an end of the multi-axis robot arm; A clamping means formed on one end of the joint head and clamping the metal pipe and having a resistance heating electrode for heating the clamped metal pipe to the brazing temperature; Power supply means built in the joint head and for supplying electric energy to the electrode of the clamping means; A temperature sensor installed at the joint head for sensing the temperature of the junction of the metal pipe; A vision sensor installed on the joint head for detecting a position of a joint portion of the metal pipe; A filler material supply means installed on the joint head for supplying the filler material to a position of the joint portion of the metal pipe; And control means. Wherein the control means performs a metal pipe brazing joint control program.
금속 파이프 브레이징 접합 제어프로그램은 다축 로봇 암을 제어하여 검출된 금속 파이프의 연결부위 근처로 접합 헤드를 이동시키고, 비젼센서를 통하여 금속 파이프의 연결부위를 검출하고, 클램프 수단을 제어하여 금속 파이프의 연결부위를 클램핑하고, 전극을 통하여 클램핑된 금속 파이프에 전류를 통전시켜 연결부위를 가열하고, 온도센서를 통해 연결부위의 온도를 검출하고, 검출된 온도가 브레이징 온도에 도달되면 용가재 공급수단을 제어하여 연결부위에 용가재를 접촉시켜서 용융시키고, 비젼센서를 통하여 연결부위의 접합상태를 검출하고, 접합이 완료되면 전극에 전류공급을 차단하는 동작을 구비한다. 따라서 로봇 암에 동관 브레이징 접합 헤드를 결합하여 동관의 브레이징 접합 작업을 자동화함으로써 생산성 향상을 기대할 수 있다. The metal pipe brazing joint control program controls the multi-axis robot arm to move the joint head to the vicinity of the connection part of the detected metal pipe, detect the connection part of the metal pipe through the vision sensor, control the clamping part, And the metal pipe clamped through the electrode is energized to heat the connecting portion to detect the temperature of the connecting portion through the temperature sensor and when the detected temperature reaches the brazing temperature, Melting the molten metal by bringing the molten metal into contact with the connecting portion, detecting the bonding state of the connecting portion through the vision sensor, and cutting off the current supply to the electrode when the bonding is completed. Therefore, productivity improvement can be expected by automating the brazing joint work of the copper tube by connecting the copper tube brazing joint head to the robot arm.
본 발명에서 클램프 수단에 설치된 전극은 텅스텐 전극으로 형성된 것이 바람직하다. In the present invention, the electrode provided on the clamp means is preferably formed of a tungsten electrode.
본 발명에서 용가재(필러) 공급수단은 비젼센서를 중심으로 좌우에 각각 설치되어, 금속 파이프의 접합부위의 양측에 동시에 은납 와이어를 각각 공급하는 것이 브레이징 작업 속도를 향상시킬 수 있다. In the present invention, the filler supplying means is provided on the left and right sides of the vision sensor, respectively, so that the brazing operation speed can be improved by simultaneously supplying the silver wire to both sides of the joint portion of the metal pipe.
본 발명의 장치는 접합 하우징에 설치되고 금속 파이프의 연결부위에 플럭스를 분사하는 플럭스 분사수단을 더 포함한다. 여기서 제어수단은 전극에 전류를 통전시키기 전에 플럭스 분사수단을 제어하여 금속 파이프의 연결부위에 플럭스를 분사하는 동작을 더 포함할 수 있다. The apparatus of the present invention further includes a flux injecting means installed in the junction housing and injecting flux to the connecting portion of the metal pipe. Here, the control means may further include an operation of controlling the flux injecting means and injecting the flux to the connection portion of the metal pipe before the electric current is supplied to the electrode.
본 발명의 금속 파이프 브레이징 접합방법은 다축 로봇 암을 제어하여 검출된 금속 파이프의 연결부위 근처로 접합 헤드를 이동시키는 딘계; 비젼 센서를 통하여 금속 파이프의 연결부위를 검출하는 단계; 연결부위가 검출되면 클램프 수단을 제어하여 검출된 금속 파이프의 연결부위를 클램핑하는 단계; 클램핑 수단에 설치된 전극을 통하여 클램핑된 금속 파이프에 전류를 통전시켜 저항발열에 의해 금속 파이프의 연결부위를 가열하는 단계; 온도 센서를 통해 금속 파이프의 연결부위의 온도를 검출하는 단계; 검출된 온도가 브레이징 온도에 도달되면 용가재 공급수단을 제어하여 금속 파이프의 결부위에 용가재를 접촉시켜서 용융시키는 단계; 비젼 센서를 통하여 금속 파이프의 연결부위의 접합상태를 검출하는 단계; 접합이 완료되면 전극에 전류공급을 차단하는 단계를 구비한다. A method of joining a metal pipe brazing according to the present invention is a method for joining a metal pipe to a metal pipe, Detecting a connection portion of the metal pipe through the vision sensor; Clamping the connection portion of the metal pipe by controlling the clamp means when the connection portion is detected; Heating the connection portion of the metal pipe by applying a current to the clamped metal pipe through the electrode provided on the clamping means to generate resistance; Detecting a temperature of the connection portion of the metal pipe through the temperature sensor; When the detected temperature reaches the brazing temperature, controlling the filler supplying means to contact and melt the filler on the joint of the metal pipe; Detecting a junction state of a connection portion of the metal pipe through the vision sensor; And blocking the current supply to the electrode when the bonding is completed.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 냉각 시스템의 냉매동관의 브레이징 접합 작업을 로봇 암을 이용하여 자동화함으로써 생산성 향상을 기대할 수 있다. As described above, in the present invention, productivity improvement can be expected by automating the brazing operation of the refrigerant pipe of the cooling system by using the robot arm.
다만, 본 발명의 효과는 상기에서 언급된 효과로 제한되는 것은 아니며, 상기에서 언급되지 않은 다른 효과들은 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above can be clearly understood by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 로봇 암 형태의 금속 파이프 브레이징 접합 장치의 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 로봇 암 형태의 금속 파이프 브레이징 접합 장치의 바람직한 일실시예의 블록도.
도 3은 도 1의 브레이징 접합 헤드의 정면도,
도 4는 도 1의 브레이징 접합 헤드의 우측면도.
도 5는 도 3의 A 부분 확대도.
도 6은 도 5의 A-A 선 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 로봇 암 형태의 금속 파이프 브레이징 접합 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 비젼 센서에 의해 픽업된 파이프 클램프 위치를 나타낸 화면 상태도.
도 9는 비젼 센서에 의해 픽업된 브레이징 접합 작업 전의 화면 상태도.
도 10은 비젼 센서에 의해 픽업된 브레이징 접합 작업 후의 화면 상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining a preferred embodiment of a joining apparatus for a metal arm type of a robot arm according to the present invention. Fig.
Fig. 2 is a block diagram of a preferred embodiment of a metal pipe brazing joint device in the form of a robot arm of Fig. 1; Fig.
Figure 3 is a front view of the brazing joint head of Figure 1,
Fig. 4 is a right side view of the brazing joint head of Fig. 1; Fig.
5 is an enlarged view of a portion A in Fig.
6 is a sectional view taken along the line AA in Fig. 5;
7 is a flowchart for explaining the operation of a robot arm type metal pipe brazing jointing apparatus according to the present invention.
8 is a screen state view showing a pipe clamp position picked up by the vision sensor;
Fig. 9 is a view of the screen before the brazing joint operation picked up by the vision sensor. Fig.
Fig. 10 is a view of a screen after brazing operation picked up by the vision sensor. Fig.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하고자 한다. 이 실시예는 이 기술에 숙련된 자들이 본 발명을 실시할 수 있게 충분히 상세하게 기술한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment is described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention.
도 1은 본 발명에 의한 로봇 암 형태의 금속 파이프 브레이징 접합 장치의 바람직한 일실시예를 나타내고, 도 2는 도 1의 로봇 암 형태의 금속 파이프 브레이징 접합 장치의 바람직한 일실시예의 블록도를 나탄낸다. Fig. 1 shows a preferred embodiment of a metal pipe brazing joint device in the form of a robot arm according to the present invention, and Fig. 2 shows a block diagram of a preferred embodiment of a metal pipe brazing joint device in the form of a robot arm of Fig.
도 1을 참조하면, 본 발명의 금속 파이프 브레이징 접합 장치(10)는 다축 로봇 암(110)의 종단에 브레이징 접합 헤드(120)가 설치된 다축 로봇(100)과 이동식 제어반(200)을 포함한다. 제어반(200)은 모니터와 같은 표시수단(210), 키보드 및 마우스와 같은 입력수단(220) 및 컴퓨터와 같은 제어수단(230)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the metal pipe brazing
도 2를 참조하면, 브레이징 접합 헤드(120)는 클램프 수단(120a), 용가재 공급수단(120b, 120c), 비젼 센서(129d), 온도 센서(120e) 및 플럭스 분사수단(120g)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the brazing
도 3은 도 1의 브레이징 접합 헤드의 정면도이고, 도 4는 도 1의 브레이징 접합 헤드의 우측면도이고, 도 5는 도 3의 A 부분 확대도이고, 도 6는 도 5의 A-A 선 단면도이다. FIG. 3 is a front view of the brazing joint head of FIG. 1, FIG. 4 is a right side view of the brazing joint head of FIG. 1, FIG. 5 is an enlarged view of A of FIG. 3, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
도면을 참조하면, 브레이징 접합 헤드(120)는 하우징(122)의 일단에 로봇 암(110)에 체결하기 위한 체결 플랜지(124)가 형성되고 타단에 클램프 수단(120a)이 결합되어 있다. 따라서 브레이징 접합 헤드(120)는 체결 플랜지(124)를 통해 로봇 암(110)의 종단에 나사 결합된다. 클램프 수단(120a)은 “ㄱ”자형 고정부재(C1)와 가동부재(C2)를 포함한다. 고정부재(C1)의 수직부(C1a) 일단은 하우징(122)의 타단에 고정되고, 하우징(122) 내에는 에어실린더(C3)가 설치된다. 에어실린더(C3)의 로드(C4)는 에어실린더(C3)로부터 고정부재(C1)의 수평부(C1b)를 향하여 돌출된다. 고정부재(C1)의 수직부(C1a)에는 가이드 홈(C1c)이 형성된다. 가이드 홈(C1c)에는 가동부재(C2)의 가이드 레일(C2a)이 삽입되어 가이드된다. 가동부재(C2)는 고정부재(C1)의 수평부(C1b) 내측면과 마주보는 전면을 가진다. 가동부재(C2)의 후면은 에어 실린더(C3)의 로드(C4) 종단에 결합된다. 따라서 가동부재(C2)는 에어실린더(C3)의 로드(C4)의 왕복운동에 의해 가이드 홈(C1c)을 따라 전후로 이동된다. 여기서 가동부재(C2)의 구동수단은 에어실린더 및 로드 구조로 설명하였으나 이에 국한되는 것은 아니고 서버 모터 또는 리니어 모터 등을 사용할 수 있다. Referring to the drawing, the brazing
고정부재(C1)의 수평부(C1b) 내측면에는 가동부재(C2)를 향하여 돌출되게 제1전극(E1)이 나사 결합된다. 가동부재(C2)의 전면에는 고정부재(C1)의 제1전극(E1)을 향하여 돌출되게 제2전극(E2)이 나사 결합된다. 전극들(E1, E2)의 마주보는 면에는 요홈(E1a, E2a)이 각각 형성된다. 요홈((E1a, E2a)은 서로 겹쳐저서 접합하고자 하는 대구경 동 파이프(P1)의 외측면에 외접하는 곡률반경을 가진다. 전극들(E1, E2)은 텅스텐 재질로 구성된다.The first electrode E1 is screwed onto the inner surface of the horizontal portion C1b of the fixing member C1 so as to protrude toward the movable member C2. The second electrode E2 is screwed on the front surface of the movable member C2 so as to protrude toward the first electrode E1 of the fixing member C1. Grooves E1a and E2a are formed on the opposite surfaces of the electrodes E1 and E2, respectively. The grooves E1a and E2a have a radius of curvature circumscribed on the outer surface of the large diameter copper pipe P1 to be superposed on each other. The electrodes E1 and E2 are made of tungsten.
고정부재(C1)의 수직부(C1a) 일측면에 용가재 공급수단(120b, 120c), 비젼 센서(120d), 온도 센서(120e) 및 플럭스 분사수단(120g)이 설치된다. 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에서는 양 전극(E1, E2)의 마주보는 클램프 공간의 중심선상에 비젼 센서(120d)가 배치되고 좌우로 용가재 공급수단(120b, 120c)이 각각 배치된다. 온도 센서(120e)는 도 6에 도시한 바와 같이 비젼 센서와 동일한 위치에서 높이가 다른 위치에 배치된다. 플럭스 분사수단(120g)은 비젼 센서(120d)와 용가재 공급수단(120c)의 사이에 배치된다. Filler supply means 120b and 120c, a
용가재 공급수단(120b, 120c)은 각각 통상의 와이어 릴 통과 와이어 공급 구동박스로 구성한다. 용가재 공급수단(120b, 120c)은 공급된 은납 와이어(AW1, AW2)의 종단이 대구경 파이프(P1)과 소구경 파이프(P2)의 겹친 부위의 틈새에서 대구경 파이프(P1)의 종단 상에 위치하도록 방위각 조정이 가능하다. 도 5에 도시한 바와 같이 은납 와이어(AW1, AW2)의 종단이 대구경 파이프(P1)의 일단에 접촉되어 가열된 대구경 파이프(P1)으로부터 전달된 열에 의해 용융되도록 공급된다. 본 발명에서 용가재 공급수단(120b, 120c)은 파이프의 양측에서 은납 와이어(AW1, AW2)가 동시에 접촉되어 용융되므로 파이프 틈새가 빠르게 채워지게 되므로 작업속도를 높일 수 있다. 용융된 용가재 용액은 표면장력에 의한 모세관 현상에 의해 파이프 틈새에 젖어들게 되고 냉각되면 응고되어 파이프 틈새를 기밀하게 접합할 수 있다. The consumable material supply means 120b and 120c are each constituted by a normal wire reel passing wire supply drive box. The consumable material supply means 120b and 120c are arranged such that the ends of the supplied silver wires AW1 and AW2 are positioned on the ends of the large diameter pipe P1 in the clearance between the overlapping portions of the large diameter pipe P1 and the small diameter pipe P2 The azimuth can be adjusted. As shown in Fig. 5, the ends of the silver wire AW1 and AW2 are brought into contact with one end of the large-diameter pipe P1 and supplied to be melted by the heat transmitted from the heated large-diameter pipe P1. In the present invention, the fugitive material supply means 120b and 120c are melted by simultaneously contacting the silver wire AW1 and AW2 from both sides of the pipe, so that the gap between the pipes is quickly filled, and thus the work speed can be increased. The molten fugant solution is wetted by the capillary phenomenon caused by the surface tension, and when it is cooled, it coagulates and the pipe gap can be sealed tightly.
비젼 센서(120d)는 고체촬상소자로 구성된 소형 카메라로 구성되고 해상도는 HD급 이상으로 구성한다. 비젼 센서(120d)는 줌밍 기능을 포함하는 것이 좋다. 클램핑 동작시에는 무한대로 하여 클램핑할 파이프 연결부위를 검출한다. 접합상태를 검출하기 위해서는 파이프의 접합부위를 줌밍하여 은납의 접합상태 이미지를 촬영한다. The
온도 센서(120e)는 도 6에 도시한 바와 같이 대구경 파이프(P1)의 외부표면 온도를 측정하기 위하여 비접촉방식인 적외선 온도센서로 구성한다.As shown in FIG. 6, the temperature sensor 120e is formed of a non-contact type infrared temperature sensor for measuring the temperature of the outer surface of the large diameter pipe P1.
플럭스 분사수단(120g)은 파이프 연결 틈새에 플럭스를 분사하여 접착부위에 플럭스를 도포한다. 은납 와이어에 플럭스가 혼합된 경우에는 플럭스 분사수단을 제거할 수 있다. The flux injecting means 120g injects the flux into the pipe connection gap to apply the flux to the bonding region. When the flux is mixed with the silver wire, the flux injecting means can be removed.
이와 같이 구성한 본 발명의 작용효과는 아래와 같다. The operation and effect of the present invention constructed as described above are as follows.
도 7은 본 발명에 의한 로봇 암 형태의 금속 파이프 브레이징 접합 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 8은 비젼 센서에 의해 픽업된 파이프 클램프 위치를 나타낸 화면 상태도이고, 도 9는 비젼 센서에 의해 픽업된 브레이징 접합 작업 전의 화면 상태도이고, 도 10은 비젼 센서에 의해 픽업된 브레이징 접합 작업 후의 화면 상태도이다.FIG. 7 is a flow chart for explaining the operation of a robot arm type metal pipe brazing jointing apparatus according to the present invention, FIG. 8 is a screen state view showing positions of pipe clamps picked up by a vision sensor, FIG. FIG. 10 is a screen state diagram after picked-up brazing operation by the vision sensor. FIG.
도 7을 참조하면, 제어수단(230)은 접합 작업 명령이 접수되면 금속 파이프 브레이징 접합 제어 프로그램를 실행한다. 먼저 제어수단(230)은 다축 로봇 암(110)을 제어하여 파이프를 비젼 센서(120d)로 스캔하면서 파이프의 연결부위를 검출한다(S10). 파이프 연결부위는 파이프(P1, P2)구경차로 인한 단차가 형성되어 있으므로 이미지 분석 알고리즘(윤관선 추출 알고리즘)을 통하여 쉽게 검출이 가능하다. 비젼 센서(120d)로 검출된 연결부위는 도 8에 도시한 바와 같이 단차가 존재한 부위로 판단된다. Referring to FIG. 7, the control means 230 executes a metal pipe brazing joint control program when a joint work command is received. First, the
이어서 제어수단(230)은 다축 로봇 암(110)을 미세 조작하여 연결부위의 클램프 위치로 접합 헤드(120)를 이동시킨다(S12). 도 8에 도시한 바와 같이 표시수단(210)의 스크린 상에는 클램프 렉티클이 표시되어 접합 헤드(120)의 연결부위 접근 제어를 처리한다.Subsequently, the control means 230 micro-manipulates the
이어서 제어수단(230) 연결부위에 접근되면 클램프 수단(120a)의 고정부재(C1)와 가동부재(C2) 사이에 파이프가 위치하도록 한 다음에 클램프 수단(120a)의 가동부재(C2)를 밀어 올려서 파이프를 두 전극들(E1, E2) 사이에 클램핑한다(S14). 클램핑 완료는 정해진 렉티클에 전극 이미지 패턴이 일치되는 순간으로 판단한다. Next, when approaching the connecting portion of the control means 230, the pipe is positioned between the fixed member C1 and the movable member C2 of the clamp means 120a, and then the movable member C2 of the clamp means 120a is pushed And the pipe is clamped between the two electrodes E1 and E2 (S14). The completion of the clamping is determined as the moment when the electrode image pattern coincides with the predetermined retardation.
이와 같이 로봇 암(110) 및 클램프 수단(120a)을 통하여 연결부위의 클램핑 동작이 완료되면 제어수단(230)은 플럭스 분사수단(120g)을 제어하여 연결부위에 플럭스를 분사하여 플럭스를 도포한다(S16).When the clamping operation of the connecting portion is completed through the
이어서 클램프 수단(120a)의 두 전극(E1, E2)에 전류를 통전시킨다(S18). 전류가 통전되면 파이프와 전극(E1, E2) 사이의 접촉 표면의 저항에 의해 저항발열이 생기고 이 발열에 의해 파이프의 표면온도가 상승하게 된다. 제어수단(230)은 온도센서(120e)를 통하여 파이프의 온도가 400℃ 이상의 브레이징 온도로 가열되는 것을 검출한다(S20). Subsequently, current is passed through the two electrodes E1 and E2 of the clamping means 120a (S18). When a current is supplied, resistance heat is generated by the resistance of the contact surface between the pipe and the electrodes E1 and E2, and the surface temperature of the pipe rises due to this heat generation. The control means 230 detects that the temperature of the pipe is heated to a brazing temperature of 400 DEG C or higher through the temperature sensor 120e (S20).
제어수단(230)은 충분한 브레이징 온도로 가열된 상태가 되면 용가재 공급수단(120b, 120c)을 통하여 은납 와이어(AW1, AW2)를 가열된 파이프로 공급한다. 도 9는 공급된 은납 와이어(AW1, AW2)가 가열된 파이프에 접촉되는 상태의 이미지를 나타낸다. 따라서 제어수단(230)은 도 9의 화면 이미지를 분석하여 용가재 공급수단(120b, 120c)을 제어한다. When the heating means 230 is heated to a sufficient brazing temperature, the control means 230 supplies the heating wires AW1 and AW2 to the heated pipe through the consumable material supplying means 120b and 120c. Fig. 9 shows an image of the supplied silver wire AW1, AW2 in contact with the heated pipe. Therefore, the control means 230 analyzes the screen image of FIG. 9 and controls the consumable material supplying means 120b and 120c.
공급된 은납 와이어(AW1, AW2)는 파이프에 접촉되면 전도된 열에 의해 용융된다.The supplied silver wire (AW1, AW2) is melted by conduction heat when it comes into contact with the pipe.
용융된 용가재는 파이프 틈새를 타고 표면장력 및 모세관 현상에 의해 파이프 틈새에 젖어들게 된다. 그러므로 두 동 파이프(P1, P2)의 접합부 사이가 확실하고 견고하게 밀봉 접합된다(S22).The melted filler rubs through the pipe crevices and becomes wet by the surface tension and the capillary phenomenon. Therefore, the joints of the two copper pipes P1 and P2 are tightly and firmly sealed (S22).
제어수단(230)은 도 10의 이미지분석을 통하여 은납이 젖어 들어간 프로파일 상태를 검출한다(S24). 이 검출에 의해 용가재의 파이프 틈새 충진이 완료되면 제어수단은 전극(E1, E2)에 인가된 전류를 차단하고 용가재 공급수단(120b, 120c)을 통한 용가재의 공급을 중단하여 브레이징 접합 작업을 종료한다(S26). The control means 230 detects the state of the wet silvered profile through the image analysis of FIG. 10 (S24). When the pipe filling of the filler metal is completed by this detection, the control means interrupts the current applied to the electrodes E1 and E2, stops supplying the filler through the filler supplying means 120b and 120c, and ends the brazing operation (S26).
제어수단(230)은 접합 작업이 종료되면 접합부위의 이미지 프로파일을 분석하여 접합상태의 불량여부를 분석한다. When the bonding operation is completed, the control means 230 analyzes the image profile of the bonding region and analyzes whether the bonding state is bad or not.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 클램프 수단은 집게 형상으로 구성하는 것도 가능하다. 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 present invention as defined by the following claims It can be understood that For example, the clamping means may be configured in a clamping configuration.
100 : 다축 로봇
110 : 로봇 암
120 : 접합 헤드
120a : 클램프 수단
120b, 120c : 용가재 공급수단
120d : 비젼 센서
120e : 온도 센서
200 : 제어반
210 : 표시수단
220 : 입력수단
230 : 제어수단100: Multi-axis robot
110: Robot arm
120: bonding head
120a: Clamp means
120b, and 120c:
120d: Vision sensor
120e: Temperature sensor
200: control panel
210: display means
220: input means
230: control means
Claims (6)
다축 로봇 암; 상기 다축 로봇 암의 종단에 결합된 접합 헤드; 상기 접합 헤드의 일단에 돌출 형성되고 금속 파이프를 클램핑하고, 클램핑된 금속 파이프를 브레이징 온도로 가열하기 위한 저항 발열 전극이 형성된 클램핑 수단; 상기 접합 헤드에 설치되고 상기 금속 파이프의 접합부위의 온도를 센싱하기 위한 온도센서; 상기 접합 헤드에 설치되고 상기 금속 파이프의 접합부위의 위치를 검출하기 위한 비젼 센서; 상기 접합 헤드에 설치되고 상기 금속 파이프의 접합부위의 위치에 용가재를 공급하기 위한 용가재 공급수단 및 제어수단을 구비하고,
상기 제어수단은 금속 파이프 브레이징 접합 제어프로그램을 수행하고,
상기 금속 파이프 브레이징 접합 제어프로그램은
상기 다축 로봇 암을 제어하여 검출된 금속 파이프의 연결부위 근처로 상기 접합 헤드를 이동시키고, 상기 비젼 센서를 통하여 금속 파이프의 연결부위를 검출하고, 상기 클램프 수단을 제어하여 금속 파이프의 연결부위를 클램핑하고, 상기 전극을 통하여 클램핑된 금속 파이프에 전류를 통전시켜 연결부위를 가열하고, 상기 온도센서를 통해 연결부위의 온도를 검출하고, 검출된 온도가 브레이징 온도에 도달되면 상기 용가재 공급수단을 제어하여 상기 연결부위에 용가재를 접촉시켜서 용융시키고, 상기 비젼 센서를 통하여 연결부위의 접합상태를 검출하고, 접합이 완료되면 전극에 전류공급을 차단하는 동작을 구비한 금속 파이프 브레이징 접합장치. A metal pipe brazing joint device for lap jointing metal pipes,
Multi - axis robot arm; A joining head coupled to an end of the multi-axis robot arm; A clamping means formed on one end of the joint head and clamping the metal pipe and having a resistance heating electrode for heating the clamped metal pipe to a brazing temperature; A temperature sensor installed at the joint head for sensing a temperature of a joint portion of the metal pipe; A vision sensor installed on the joint head and detecting a position of a joint portion of the metal pipe; And a control means for supplying a filler material to a position of a joining portion of the metal pipe,
The control means performs a metal pipe brazing joint control program,
The metal pipe brazing joint control program
Axis robot arm to move the joining head to a vicinity of a connection part of the detected metal pipe, detect a connection part of the metal pipe through the vision sensor, control the clamping part to clamp the connection part of the metal pipe, A connection portion is heated by applying a current to the metal pipe clamped through the electrode, a temperature of the connection portion is detected through the temperature sensor, and when the detected temperature reaches the brazing temperature, the control means controls the filler supply means And melting and melting the joining material by contacting the joining material with the joining material, detecting the joining state of the joining material through the vision sensor, and cutting off the current supply to the electrode when joining is completed.
상기 비젼 센서를 중심으로 좌우에 각각 설치되어, 금속 파이프의 접합부위의 양측에 동시에 은납 와이어를 각각 공급하는 금속 파이프 브레이징 접합장치. [2] The method according to claim 1,
And a silver wire brazing welding device installed on both sides of the vision sensor to supply silver wire to both sides of the joining portion of the metal pipe at the same time.
상기 접합 헤드에 설치되고 금속 파이프의 연결부위에 플럭스를 분사하는 플럭스 분사수단을 더 포함하고,
상기 제어수단은 전극에 전류를 통전시키기 전에 상기 플럭스 분사수단을 제어하여 금속 파이프의 연결부위에 플럭스를 분사하는 동작을 더 포함하는 금속 파이프 브레이징 접합장치. The apparatus of claim 1,
Further comprising a flux injecting means provided in the joint head for injecting a flux to a connecting portion of the metal pipe,
Wherein the control means further comprises an operation of controlling the flux injecting means to inject flux to the connecting portion of the metal pipe before applying current to the electrode.
다축 로봇 암을 제어하여 검출된 금속 파이프의 연결부위 근처로 접합 헤드를 이동시키는 딘계;
비젼 센서를 통하여 금속 파이프의 연결부위를 검출하는 단계;
연결부위가 검출되면 클램프 수단을 제어하여 검출된 금속 파이프의 연결부위를 클램핑하는 단계;
상기 클램핑 수단에 설치된 전극을 통하여 클램핑된 금속 파이프에 전류를 통전시켜 저항발열에 의해 금속 파이프의 연결부위를 가열하는 단계;
온도 센서를 통해 금속 파이프의 연결부위의 온도를 검출하는 단계;
검출된 온도가 브레이징 온도에 도달되면 용가재 공급수단을 제어하여 금속 파이프의 결부위에 용가재를 접촉시켜서 용융시키는 단계;
비젼 센서를 통하여 금속 파이프의 연결부위의 접합상태를 검출하는 단계; 및
접합이 완료되면 전극에 전류공급을 차단하는 단계를 구비한 금속 파이프 브레이징 접합방법. A metal pipe brazing method for lap jointing metal pipes,
A multidirectional robot arm to control the movement of the joint head to the vicinity of the connection of the detected metal pipe;
Detecting a connection portion of the metal pipe through the vision sensor;
Clamping the connection portion of the metal pipe by controlling the clamp means when the connection portion is detected;
Heating a connection portion of the metal pipe by applying a current to the metal pipe clamped through the electrode provided on the clamping means and generating resistance;
Detecting a temperature of the connection portion of the metal pipe through the temperature sensor;
When the detected temperature reaches the brazing temperature, controlling the filler supplying means to contact and melt the filler on the joint of the metal pipe;
Detecting a junction state of a connection portion of the metal pipe through the vision sensor; And
And disconnecting the current supply to the electrode when the bonding is completed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170098788A KR101997970B1 (en) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | Brazing Joint Apparatus for Metal Pipes and Method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170098788A KR101997970B1 (en) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | Brazing Joint Apparatus for Metal Pipes and Method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190014823A true KR20190014823A (en) | 2019-02-13 |
KR101997970B1 KR101997970B1 (en) | 2019-10-01 |
Family
ID=65366519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170098788A KR101997970B1 (en) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | Brazing Joint Apparatus for Metal Pipes and Method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101997970B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109604827A (en) * | 2019-02-21 | 2019-04-12 | 苏州凌创电子系统有限公司 | Sensor pin upper bush rotates welding equipment |
CN112207388A (en) * | 2020-11-03 | 2021-01-12 | 桂林航天电子有限公司 | Intelligent turn-off device and method for relay shell group brazing equipment |
CN115365601A (en) * | 2022-09-02 | 2022-11-22 | 航天恒星科技有限公司 | Remove gold and ward off tin device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH079126A (en) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Showa Alum Corp | Heat transmission brazing device |
KR100704809B1 (en) | 2004-07-02 | 2007-04-10 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Three-dimensional foam analysis method, product design aiding method using the analysis method, and recording medium recording these methods |
KR100969007B1 (en) | 2008-06-23 | 2010-07-09 | 현대자동차주식회사 | A laser brazing head |
KR101265552B1 (en) | 2012-02-23 | 2013-05-20 | 대우조선해양 주식회사 | Easy teaching apparatus for welding robot and welding method using the same |
KR101412650B1 (en) | 2012-10-31 | 2014-06-26 | 신한테크주식회사 | Welding Method For Pressure Measurement Pipe, Welding Apparatus For Pressure Measurement Pipe And, Pressure Measurement Pipe Assembly Manufactured By This |
JP2015112634A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 信号器材株式会社 | Clamp jig for rail bond weld |
KR101609160B1 (en) | 2013-10-28 | 2016-04-05 | 주식회사 현성오토텍 | Apparatus for automatic welding using robot |
-
2017
- 2017-08-04 KR KR1020170098788A patent/KR101997970B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH079126A (en) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Showa Alum Corp | Heat transmission brazing device |
KR100704809B1 (en) | 2004-07-02 | 2007-04-10 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Three-dimensional foam analysis method, product design aiding method using the analysis method, and recording medium recording these methods |
KR100969007B1 (en) | 2008-06-23 | 2010-07-09 | 현대자동차주식회사 | A laser brazing head |
KR101265552B1 (en) | 2012-02-23 | 2013-05-20 | 대우조선해양 주식회사 | Easy teaching apparatus for welding robot and welding method using the same |
KR101412650B1 (en) | 2012-10-31 | 2014-06-26 | 신한테크주식회사 | Welding Method For Pressure Measurement Pipe, Welding Apparatus For Pressure Measurement Pipe And, Pressure Measurement Pipe Assembly Manufactured By This |
KR101609160B1 (en) | 2013-10-28 | 2016-04-05 | 주식회사 현성오토텍 | Apparatus for automatic welding using robot |
JP2015112634A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 信号器材株式会社 | Clamp jig for rail bond weld |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109604827A (en) * | 2019-02-21 | 2019-04-12 | 苏州凌创电子系统有限公司 | Sensor pin upper bush rotates welding equipment |
CN109604827B (en) * | 2019-02-21 | 2024-04-09 | 苏州凌创电子系统有限公司 | Welding equipment for rotating sleeve on sensor pin |
CN112207388A (en) * | 2020-11-03 | 2021-01-12 | 桂林航天电子有限公司 | Intelligent turn-off device and method for relay shell group brazing equipment |
CN112207388B (en) * | 2020-11-03 | 2023-09-01 | 桂林航天电子有限公司 | Intelligent turn-off device and method for relay shell group brazing equipment |
CN115365601A (en) * | 2022-09-02 | 2022-11-22 | 航天恒星科技有限公司 | Remove gold and ward off tin device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101997970B1 (en) | 2019-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5001324A (en) | Precision joint tracking laser welding system | |
KR100621100B1 (en) | method and system for teaching welding robot | |
KR20190014823A (en) | Brazing Joint Apparatus for Metal Pipes and Method thereof | |
KR101801456B1 (en) | Joining a workpiece in a concealed joint seam | |
KR100311663B1 (en) | Apparatus and method for tracking the appearance of an object using a spare shaft | |
Nele et al. | An image acquisition system for real-time seam tracking | |
US10583520B2 (en) | Device and method for homogeneously welding two-dimensionally bent structures by friction stir welding | |
US20130119040A1 (en) | System and method for adaptive fill welding using image capture | |
CN106457468B (en) | Use the hybrid laser welding system and method for Liang Ge robot | |
CN103231162A (en) | Device and method for visual detection of welding quality of robot | |
KR101258170B1 (en) | Welded state image detection apparatus of spot welding robot | |
US20190047068A1 (en) | Welding apparatus | |
GB2553433A (en) | Welding process | |
CN106001912B (en) | A kind of welding equipment | |
Xiong et al. | Active vision sensing and feedback control of back penetration for thin sheet aluminum alloy in pulsed MIG suspension welding | |
KR20150137421A (en) | Welding portion inspection system and the control method thereof | |
CN206105156U (en) | Three -dimensional rectangular robot line laser welding seam automatic tracking system | |
KR101245767B1 (en) | Method and system for tracking pipe welding seam | |
CN210648953U (en) | Welding system | |
KR20180003048A (en) | Welding monitoring system | |
KR102584173B1 (en) | Welding control method of portable welding robot, welding control device, portable welding robot and welding system | |
CN114749799B (en) | Automatic composite welding device of monitoring | |
CN111014878A (en) | Tree-shaped special swing welding method | |
CN103586575B (en) | The dynamic path correction of agitating friction welding | |
CN116519147A (en) | Narrow-gap side wall fusion state monitoring method and system based on thermal infrared imager |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |