KR20190073630A - 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템에 대한 것이다. 보다 상세하게는 용접 대상물의 세팅공정과, 용접공정과, 냉각공정을 연속적으로 진행하기 위해 턴 지그를 갖는 용접냉각시스템에 있어서, 중앙단의 회전축을 기준으로 회전가능하도록 구성되며, 3개의 분할영역으로 구획되는 턴테이블; 상기 턴테이블을 상기 회전축 기준으로 회전구동하는 구동부; 상기 턴테이블의 분할영역에 작업자에 의해 용접대상물을 세팅하기 위한 세팅영역; 상기 세팅영역에서 용접대상물이 세팅된 분할영역이 상기 턴테이블의 회전에 의해 용접영역으로 이동되고, 상기 용접영역에 구비되어 상기 용접대상물을 용접하는 용접로봇; 상기 용접영역에서 용접이 완료된 분할영역이 상기 턴테이블의 회전에 의해 냉각영역으로 이동되고, 상기 냉각영역에 구비되어 용접물을 냉각시키는 냉각유닛; 및 구동버튼의 제어신호에 의해 상기 구동부를 제어하여 상기 턴테이블을 특정방향으로 120°씩 회전구동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템에 관한 것이다.

Description

연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템{Cooling welding system for preventing heat transformation having turn JIG capable of continuous process}

본 발명은 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템에 대한 것이다. 보다 상세하게는 용접에 의한 열 변형을 방지할 수 있으며, 턴지그를 이용하여 세팅공정, 용접공저, 냉각공정을 연속적, 동시에 실행할 수 있는 턴지그를 갖는 용접냉각시스템 및 그 작동방법에 관한 것이다.

일반적으로, 다층 용접시 용접 대상물은 일정의 지그에 안착되어 용접이 진행된다.

상기 용접이 진행되는 동안, 용접 대상물은 일정의 온도로 발열된다. 상기 발열되는 온도는 용접 효율에 중요한 영향을 미친다.

선행 문헌 1로서 대한민국 등록특허 제10-0494932호가 있으면, 상기 선행 문헌 1에는 레이저 브레이징시에 냉각지그를 구비하여 용접에 따른 변형을 방지할 수 있는 기술이 개재된다.

또한, 선행문헌 2로서 대한민국 등록특허 제10-1267619호(다중 냉각 기능을 구비한 용접 지그)가 기재되어 있다. 도 1은 선행문헌 2에 따른 다중 냉각 기능을 구비한 용접 지그의 사시도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 선행문헌 2는 용접대상물이 안착되는 안착영역이 형성되어 있는 사각형의 지그몸체와 용접지그, 지그몸체의 사방 모서리부에 마련되어 에어분사홀을 갖는 다수의 에어분사기와 에어분사기로 에어를 공급하는 에어공급부를 포함하여 구성된다. 또한, 선행문헌 2는 사각형 지그몸체를 따라 형성되는 냉각수라인과 냉각수 라인에 일정량의 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부를 포함하여 구성된다.

즉, 선행문헌 2에 따른 종래장치는 용접물이 용접지그에 안착되어 용접이 진행되며, 용접이 진행되는 동안 사각형 지그몸체를 따라 형성된 냉각수 라인을 통해 냉각수가 순환되게 된다. 순환되는 냉각수에 의하여 용접지그 및 용접물이 냉각되어 에어공급부에서 에어분사기로 외부공기를 공급하여 용접물을 냉각시키는 방식이다.

그러나 이러한 종래장치는 냉각공정과 용접공정이 하나의 지그에 구성되어 용접과 냉각이 동시에 이루어지거나 용접이 완료된 후 냉각이 이루어지는 구성을 채용하고 있다. 용접과 에어분사기를 통한 냉각이 동시에 이루어지는 경우 용접품질에 영향을 미치게 된다.

도 2a 내지 도 2c는 용접물에 기공이 발생된 사진을 도시한 것이다. 도 3a는 판넬 아크 용접시 쉴드가스가 공급되는 상태의 단면을 모식적으로 도시한 것이고, 도 3b는 판넬 아크 용접 후 열에 의한 변형(밴딩 발생)이 발생된 용접비드 사진을 도시한 것이고, 도 3c는 용접 후 열에 의한 변형 예를 나타낸 것이다.

즉, Gas Metal 아크 용접, 특히 아연도금강판의 용접시 용접쉴드가스의 역할이 매수 중요한데 분사된 에어가 용접부의 쉴드가스 공급을 방해하여 불량(기공)을 야기시킬 수 있게 된다.

또한, 종래 장치에 의해 용접 후에 냉각공정이 이루어진다면 냉각공정을 진행하는 동안 다른 작업을 할 수 없기 때문에 공정효율이 떨어지게 되는 단점이 존재한다.

즉 자동차 샤시 분야 제조방법인 용접에 있어서 열에 의한 변형은 제품 품질확보에 가장 악영향을 미치는 요소에 해당하며, 일반적으로 용접물의 열 변형을 제거하기 위하여 별도의 냉각공정이 필요한데 자연냉각으로는 7분 이상의 시간이 필요하며 이는 품질확보에는 용이할 수 있으나 생산성에는 악영향을 미치는 요소가 된다.

대한민국 등록특허 제10-0494932호 대한민국 등록특허 제10-1267619호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 턴(Turn) 지그를 이용한 세팅공정, 용접공정, 냉각 공정으로 각 공정 별로 별도의 작업을 통하여 생산성을 확보하면서 동시에 고출력 냉각팬을 이용한 냉각공정 구성으로 냉각시간을 단축하고 열 변형 요소를 제거하여 품질확보에 용이한, 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 용접 대상물의 세팅공정과, 용접공정과, 냉각공정을 연속적으로 진행하기 위한 턴 지그를 갖는 용접냉각시스템에 있어서, 중앙단의 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성되며, 복수의 분할영역으로 구획되는 지그인 턴테이블; 상기 턴테이블을 상기 회전축 기준으로 회전구동하는 구동부; 상기 턴테이블의 분할영역 상에 작업자에 의해 용접대상물을 세팅하기 위한 세팅영역; 상기 세팅영역에서 용접대상물이 세팅된 분할영역이 상기 턴테이블의 회전에 의해 용접영역으로 이동되고, 상기 용접영역에 구비되어 상기 용접대상물을 용접하는 용접로봇; 상기 용접영역에서 용접이 완료된 분할영역이 상기 턴테이블의 회전에 의해 냉각영역으로 이동되고, 상기 냉각영역에 구비되어 용접물을 냉각시키는 냉각유닛; 및 구동버튼의 제어신호에 의해 상기 구동부를 제어하여 상기 턴테이블을 특정방향으로 특정 회전 각도만큼 회전구동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템으로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 턴테이블은 3개의 분할영역을 구획하는 격벽을 갖고, 상기 턴테이블의 하단 일측에 구비되는 걸림턱을 포함하며, 상기 턴테이블이 상기 구동부에 의해 120°만큼 회전구동이 완료되면 공압실린더에 의해 구동되는 클램프를 상기 걸림턱에 장착시켜 상기 턴테이블을 고정시키는 락킹장치를 포함하고, 상기 구동버튼의 제어신호가 전송되면 상기 제어부는 상기 락킹장치에 의한 고정을 해제한 후, 상기 구동부를 작동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 냉각유닛은 복수의 고출력 냉각팬으로 구성되며, 상기 제어부는 상기 용접로봇과 상기 냉각팬의 구동을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 용접영역에는 상기 용접로봇에 의한 용접의 완료여부를 판단하여 용접완료데이터를 상기 제어부에 전송하는 용접완료여부판단부를 포함하고, 상기 냉각영역에는 상기 용접물의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 온도센서를 기반으로 상기 냉각팬의 구동을 제어하며, 상기 구동버튼의 제어신호가 전송되더라도, 상기 용접완료데이터를 전송받지 않으면 상기 구동부를 구동시키지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은 용접 대상물의 세팅공정과, 용접공정과, 냉각공정을 연속적으로 진행하기 위한 앞서 언급한 제1목적에 따른 턴 지그를 갖는 용접냉각시스템의 작동방법에 있어서, 중앙단의 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성되며, 격벽에 의해 제1분할영역과 제2분할영역과 제3분할영역으로 구획되는 턴테이블의 제1분할영역이 세팅영역에 위치되는 단계; 상기 세팅영역에서 작업자가 상기 제1분할영역에 용접대상물을 세팅하는 단계; 세팅완료 후, 제어부가 락킹장치를 해제하고 구동부를 구동하여 상기 턴테이블을 120°회전시켜, 상기 제1분할영역이 용접영역에 위치되고 제2분할영역이 세팅영역에 위치되는 단계; 세팅영역에서 작업자가 상기 제2분할영역에 용접대상물을 세팅하고, 동시에 용접영역에서 용접로봇이 상기 제1분할영역의 용접대상물을 용접하는 단계; 용접완료데이터를 전송받고, 세팅영역에서 세팅이 완료된 후, 제어부가 락킹장치를 해제하고 구동부를 구동하여 상기 턴테이블을 120°회전시켜, 상기 제1분할영역이 냉각영역에 위치되고, 상기 제2분할영역이 용접영역에 위치되며 제3분할영역이 세팅영역에 위치되는 단계; 및 세팅영역에서 작업자가 상기 제3분할영역에 용접대상물을 세팅하고, 동시에 용접영역에서 용접로봇이 상기 제2분할영역의 용접대상물을 용접하며, 동시에 상기 냉각영역에서 냉각유닛이 용접이 완료된 제1분할영역의 용접물을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템의 작동방법으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템에 따르면, 턴(Turn) 지그를 이용한 세팅공정, 용접공정, 냉각 공정으로 각 공정 별로 별도의 작업을 통하여 생산성을 확보하면서 동시에 고출력 냉각팬을 이용한 냉각공정 구성으로 냉각시간을 단축하고 열 변형 요소를 제거하여 품질확보에 용이한 장점이 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 선행문헌 2에 따른 다중 냉각 기능을 구비한 용접 지그의 사시도,
도 2a 내지 도 2c는 용접물에 기공이 발생된 사진,
도 3a는 판넬 아크 용접시 쉴드가스가 공급되는 상태의 단면을 모식적으로 도시한 도면,
도 3b는 판넬 아크 용접 후 열에 의한 변형(밴딩 발생)이 발생된 용접비드 사진,
도 3c는 용접 후 열에 의한 변형 예,
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템의 평면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템의 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템의 정면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템의 측면도
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 세팅영역의 사시도,
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 세팅영역의 사진,
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 용접영역의 사시도,
도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 용접영역의 사진,
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 냉각영역의 사시도,
도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 냉각영역의 사진,
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 냉각팬의 사시도,
도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 냉각팬의 사진,
도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 락킹장치의 사시도,
도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 락킹장치의 사진,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템(100)의 구성, 기능 및 그 작동방법에 대해 설명하도록 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템(100)의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템(100)의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템(100)의 정면도를 도시한 것이다. 그리고 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템(100)의 측면도를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템(100)은 3개의 격벽(11)에 의해 3개의 분할영역으로 구획되는 지그인 턴테이블(10)을 포함하여 구성된다. 제1분할영역(12)과 제2분할영역(13)과 제3분할영역(14)으로 구성되느로 세팅공정과 용접공정과 냉각공정, 3공정을 단독적으로 운영할 수 있어 효율을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 턴테이블(10)은 지지부(2) 상측에 위치되며 중앙단의 회전축(3)을 기준으로 회전가능하도록 구성되며, 3개의 분할영역 즉, 제1분할영역(12)과 제2분할영역(13), 제3분할영역(14)으로 격벽(11)을 통해 구획되게 된다.

그리고 모터로 구성되는 구동부(15)는 턴테이블(10)을 회전축(3) 기준으로 회전구동할 수 있도록 구성된다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템(100)은 세팅영역(20)과, 용접영역(30), 냉각영역(40)을 포함하여 구성된다. 도 4에 도시된 것으로 기준으로 아래쪽이 세팅영역(20)이고, 세팅영역(20)을 기준으로 우측이 용접영역(30), 좌측이 냉각영역(40)에 해당한다. 그리고 턴테이블(10)은 제어부(60)의 제어신호를 통해 구동부(15)에 의해 시계반대방향으로 회전되도록 구성된다.

도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 세팅영역(20)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 세팅영역(20)의 사진을 도시한 것이다. 세팅영역(20)은 도 4 내지 도 8, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 턴테이블(10)의 분할영역에 작업자(1)에 의해 용접대상물을 세팅하기 위한 영역에 해당함을 알 수 있다. 이러한 세팅영역(20)에 위치되는 분할영역에 작업자(1)는 용접을 위한 용접대상물을 세팅하게 된다.

그리고 제어부(60)는 구동버튼(21)의 제어신호에 의해 구동부(15)를 제어하여 턴테이블(10)을 도 4에 도시된 것으로 기준으로 시계반대방향으로 120°씩 회전구동시키게 된다.

도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 용접영역(30)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 용접영역(30)의 사진을 도시한 것이다. 도 4 내지 도 8 및 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 세팅영역(20)에서 용접대상물이 세팅된 분할영역은 턴테이블(10)의 회전에 의해 용접영역(30)으로 이동되게 된다. 이러한 용접영역(30)에는 복수의 용접로봇(31)이 구비되어 용접대상물을 용접하게 된다. 또한, 제어부(60)는 이러한 용접로봇(31)의 구동을 제어하게 된다.

도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 냉각영역(40)의 사시도를 도시한 것이고, 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 냉각영역(40)의 사진을 도시한 것이다. 도 4 내지 도 8 및 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 용접영역(30)에서 용접이 완료된 분할영역은 턴테이블(10)의 회전에 의해 냉각영역(40)으로 이동되게 된다. 이러한 냉각영역(40)에는 냉각유닛이 구비되어 용접물을 냉각시키게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각유닛은 복수의 고출력 냉각팬(41)으로 구성될 수 있으며, 제어부(60)는 냉각팬(41)의 구동을 제어하게 된다. 도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 냉각팬(41)의 사시도를 도시한 것이고, 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 냉각팬(41)의 사진을 도시한 것이다. 또한, 각 분할영역은 격벽(11)에 의해 구획되어지므로, 냉각팬(41)에 의한 냉각시 냉각바람이 용접공정에 영향을 미치지 않게 된다.

도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 락킹장치(50)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 락킹장치(50)의 사진을 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 턴테이블(10)의 하단 일측에 걸림턱(16)이 구비되게 된다. 그리고, 락킹장치(50)는 턴테이블(10)이 구동부(15)에 의해 120°씩 회전구동이 완료되면 공압실린더(51)에 의해 구동되는 클램프(52)가 걸림턱(16)에 장착되어 턴테이블(10)을 고정시키도록 구성된다. 즉, 120°회전이 완료된 것을 센서를 통한 프로그램 구성으로 감지하게 되는데 이것만으로는 턴테이블(10) 유동이 생겨 회전정도를 완전하게 규제하기 힘들기 때문에 이러한 락킹장치(50)를 구성하여 작업중 턴테이블(10)의 유동을 방지하고 보다 정확한 회전이 이루어질 수 있도록 보조하게 된다.

또한, 구동버튼(21)의 제어신호가 전송되면 제어부(60)는 이러한 락킹장치(50)에 의한 고정을 해제한 후, 구동부(15)를 작동시켜 턴테이블(10)을 120°회전시키고, 회전이 완료되면 다시 락킹장치(50)를 작동시켜 턴테이블(10)을 고정시키게 된다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제어부(60)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 제어부(60)는 구동부(15)의 구동과 락킹장치(50)를 제어하며, 용접영역(30)에 구비된 용접로봇(31)과 냉각영역(40)의 냉각팬(41)의 구동을 제어하게 됨을 알 수 있다.

또한, 용접영역(30)에는 용접로봇(31)에 의한 용접의 완료여부를 판단하여 용접완료데이터를 제어부(60)에 전송하는 용접완료여부판단부(32)를 포함할 수 있고, 냉각영역(40)에는 용접물의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서(42)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 냉각완료여부를 판단하는 냉각완료여부판단부(43)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 냉각완료여부판단부(43)는 온도센서(42)에서 측정되는 용접물의 온도가 설정된 온도값이하가 되면 냉각이 완료되었다고 판단하고 냉각완료데이터를 제어부(60)로 전송하게 된다.

제어부(60)는, 온도센서(42)를 기반으로 냉각팬(41)의 구동을 제어하며, 구동버튼(21)의 제어신호가 전송되더라도, 용접완료데이터와 냉각완료데이터를 전송받지 않으면, 구동부(15)를 구동시키지 않도록 제어한다.

이하에서는 앞서 언급한 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접냉각시스템(100)의 작동방법에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 중앙단의 회전축(3)을 기준으로 회전 가능하도록 구성되며, 격벽(11)에 의해 제1분할영역(12)과 제2분할영역(13)과 제3분할영역(14)으로 구획되는 턴테이블(10)의 제1분할영역(12)이 세팅영역(20)에 위치되게 된다.

그리고 세팅영역(20)에서 작업자(1)가 제1분할영역(12) 상에 용접대상물을 세팅하게 된다. 세팅이 완료되면 작업자(1)는 구동버튼(21)을 누르게 되며, 이때 제어부(60)는 락킹장치(50)를 해제하고 구동부(15)를 구동하여 턴테이블(10)을 120°회전시켜, 제1분할영역(12)이 용접영역(30)에 위치되고 제2분할영역(13)이 세팅영역(20)에 위치되게 된다.

그리고 세팅영역(20)에서 작업자(1)가 제2분할영역(13)에 용접대상물을 세팅하고, 동시에 용접영역(30)에서 용접로봇(31)이 제1분할영역(12)의 용접대상물을 용접하게 된다.

용접완료데이터를 전송받고, 세팅영역(20)에서 세팅이 완료되어 작업자(1)가 작동버튼(21)을 누르게 되면, 제어부(60)는 락킹장치(50)를 해제하고 구동부(15)를 구동하여 턴테이블(10)을 120°회전시켜, 제1분할영역(12)이 냉각영역(40)에 위치되고, 제2분할영역(13)이 용접영역(30)에 위치되며 제3분할영역(14)이 세팅영역(20)에 위치되게 된다.

그리고, 세팅영역(20)에서 작업자(1)가 제3분할영역(14)에 용접대상물을 세팅하고, 동시에 용접영역(30)에서 용접로봇(31)이 제2분할영역(13)의 용접대상물을 용접하며, 동시에 냉각영역(40)에서 냉각팬(41)이 용접이 완료된 제1분할영역(12)의 용접물을 냉각하게 된다.

그리고 냉각완료데이터와 용접완료데이터를 전송받고 세팅영역(20)에서 제3분할영역(14)의 용접대상물 세팅이 완료되어 작동버튼(21)을 누르면 제어부(60)는 락킹장치(50)를 해제하고 구동부(15)를 구동하여 턴테이블(10)을 120°회전시켜, 다시 제1분할영역(12)은 세팅영역(20)으로, 제2분할영역(13)은 냉각영역(40)으로 제3분할영역(14)은 용접영역(30)으로 위치되게 된다.

세팅영역(20)에서 작업자(1)는 제1분할영역(12)의 용접물을 분리하고, 새로운 용접대상물을 제1분할영역(12)에 세팅하게 되며, 용접영역(30)에서는 제3분할영역(14)에 세팅된 용접대상물을 용접하며, 냉각영역(40)에서는 제2분할영역(13)의 용접물을 냉각하게 된다. 이러한 공정이 연속적으로 반복되게 된다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:작업자
2:지지부
3:회전축
10:턴테이블
11:격벽
12:제1분할영역
13:제2분할영역
14:제3분할영역
15:구동부
16:걸림턱
20:세팅영역
21:구동버튼
30:용접영역
31:용접로봇
32:용접완료판단부
40:냉각영역
41:냉각팬
42:온도센서
43:냉각완료여부판단부
50:락킹장치
51:공압실린더
52:클램프
60:제어부
100:연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템

Claims (5)

1. 용접 대상물의 세팅공정과, 용접공정과, 냉각공정을 연속적으로 진행하기 위한 턴 지그를 갖는 용접냉각시스템에 있어서,
   중앙단의 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성되며, 복수의 분할영역으로 구획되는 지그인 턴테이블;
   상기 턴테이블을 상기 회전축 기준으로 회전구동하는 구동부;
   상기 턴테이블의 분할영역 상에 작업자에 의해 용접대상물을 세팅하기 위한 세팅영역;
   상기 세팅영역에서 용접대상물이 세팅된 분할영역이 상기 턴테이블의 회전에 의해 용접영역으로 이동되고, 상기 용접영역에 구비되어 상기 용접대상물을 용접하는 용접로봇;
   상기 용접영역에서 용접이 완료된 분할영역이 상기 턴테이블의 회전에 의해 냉각영역으로 이동되고, 상기 냉각영역에 구비되어 용접물을 냉각시키는 냉각유닛; 및
   구동버튼의 제어신호에 의해 상기 구동부를 제어하여 상기 턴테이블을 특정방향으로 특정 회전 각도만큼 회전구동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 턴테이블은 3개의 분할영역을 구획하는 격벽을 갖고, 상기 턴테이블의 하단 일측에 구비되는 걸림턱을 포함하며,
   상기 턴테이블이 상기 구동부에 의해 120°만큼 회전구동이 완료되면 공압실린더에 의해 구동되는 클램프를 상기 걸림턱에 장착시켜 상기 턴테이블을 고정시키는 락킹장치를 포함하고,
   상기 구동버튼의 제어신호가 전송되면 상기 제어부는 상기 락킹장치에 의한 고정을 해제한 후, 상기 구동부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 냉각유닛은 복수의 고출력 냉각팬으로 구성되며,
   상기 제어부는 상기 용접로봇과 상기 냉각팬의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 용접영역에는 상기 용접로봇에 의한 용접의 완료여부를 판단하여 용접완료데이터를 상기 제어부에 전송하는 용접완료여부판단부를 포함하고, 상기 냉각영역에는 상기 용접물의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 온도센서를 기반으로 상기 냉각팬의 구동을 제어하며,
   상기 구동버튼의 제어신호가 전송되더라도, 상기 용접완료데이터를 전송받지 않으면 상기 구동부를 구동시키지 않는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템.
   
5. 용접 대상물의 세팅공정과, 용접공정과, 냉각공정을 연속적으로 진행하기 위한 제1항에 따른 턴 지그를 갖는 용접냉각시스템의 작동방법에 있어서,
   중앙단의 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성되며, 격벽에 의해 제1분할영역과 제2분할영역과 제3분할영역으로 구획되는 턴테이블의 제1분할영역이 세팅영역에 위치되는 단계;
   상기 세팅영역에서 작업자가 상기 제1분할영역에 용접대상물을 세팅하는 단계;
   세팅완료 후, 제어부가 락킹장치를 해제하고 구동부를 구동하여 상기 턴테이블을 120°회전시켜, 상기 제1분할영역이 용접영역에 위치되고 제2분할영역이 세팅영역에 위치되는 단계;
   세팅영역에서 작업자가 상기 제2분할영역에 용접대상물을 세팅하고, 동시에 용접영역에서 용접로봇이 상기 제1분할영역의 용접대상물을 용접하는 단계;
   용접완료데이터를 전송받고, 세팅영역에서 세팅이 완료된 후, 제어부가 락킹장치를 해제하고 구동부를 구동하여 상기 턴테이블을 120°회전시켜, 상기 제1분할영역이 냉각영역에 위치되고, 상기 제2분할영역이 용접영역에 위치되며 제3분할영역이 세팅영역에 위치되는 단계; 및
   세팅영역에서 작업자가 상기 제3분할영역에 용접대상물을 세팅하고, 동시에 용접영역에서 용접로봇이 상기 제2분할영역의 용접대상물을 용접하며, 동시에 상기 냉각영역에서 냉각유닛이 용접이 완료된 제1분할영역의 용접물을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속공정이 가능한 턴지그를 갖는 용접물 열변형 방지 용접냉각시스템의 작동방법.

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