KR20200098293A - 합성수지 자동 용접 장치 - Google Patents

합성수지 자동 용접 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200098293A
KR20200098293A KR1020190016239A KR20190016239A KR20200098293A KR 20200098293 A KR20200098293 A KR 20200098293A KR 1020190016239 A KR1020190016239 A KR 1020190016239A KR 20190016239 A KR20190016239 A KR 20190016239A KR 20200098293 A KR20200098293 A KR 20200098293A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
axis
welding gun
synthetic resin
unit
Prior art date
Application number
KR1020190016239A
Other languages
English (en)
Inventor
송병준
Original Assignee
더윈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더윈 주식회사 filed Critical 더윈 주식회사
Priority to KR1020190016239A priority Critical patent/KR20200098293A/ko
Publication of KR20200098293A publication Critical patent/KR20200098293A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/52—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive
    • B29C65/524—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive by applying the adhesive from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface of the part to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/95—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 합성수지 판재를 용접하여 챔버 또는 바디를 제작할 시 수작업에만 의존하던 합성수지 용접을 자동으로 수행함으로써 생산성은 높이고 제조단가는 낮출 수 있는 합성수지 자동 용접 장치에 관한 것으로서, XYZ이동부와, 상기 Y축이동부의 상기 Y축이송대는 상기 제1슬라이더가 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 Y축이송레일을 구비하고, 상기 X축이동부의 상기 X축이송대는 상기 제2슬라이더가 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 X축이송레일을 구비하며, 상기 Z축이동부의 상기 Z축이송대 하단부에 장착되어, 상기 용접건을 소정 각도로 회전시키기 위한 회전부; 상기 회전부의 회전축 중심에 장착되어, 상기 용접건을 용접물에 세밀하게 접근시키기 위한 미세조정부; 상기 용접건과 용접물 간의 거리를 조정하기 위한 감지신호를 생성하는 센서부; 및 상기 센서부의 감지신호에 따라 상기 제1슬라이더, 제2슬라이더, 승강모터, 회전부 및 미세조정부의 회전 및 상기 용접건의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

합성수지 자동 용접 장치{Automatic welding machine for synthetic resins}
본 발명은 합성수지 용접장치에 관한 것으로서, 특히 다수의 합성수지 판재를 용접하여 챔버 또는 바디를 제작할 시 수작업에만 의존하던 합성수지 용접을 자동으로 수행함으로써 생산성은 높이고 제조단가는 낮출 수 있는 합성수지 자동 용접 장치에 관한 것이다.
반도체 및 디스플레이 산업에 필수적인 챔버의 바디를 비롯한 각종 장비의 바디는 PVC(Poly Vinyl Chloride), PP(Poly Propylene) 등과 같은 합성수지 판재를 재료로 제작된다.
합성수지 판재로 챔버 형태의 구조물을 제작하기 위한 대부분의 작업은 수작업으로 이루어지고 있는데, 그 중에서도 판재와 판재를 접합(용접)하는 과정은 고온으로 수지 용접봉을 녹여 각각의 판재를 접합시키는 형태이기 때문에 특히 까다로워 전체 작업시간 중 대부분의 시간을 차지하고, 보조인원도 필요로 하는 작업공정이다.
현재 이루어지고 있는 합성수지 용접공정은 작업자 1명이 접합하려는 판재를 잡아주고 다른 작업자 1명은 접합하려는 부분에 고온 열풍기로 합성수지 용접봉을 녹여 붙여서 이격되어 있는 합성수지 판재를 접합시키는 형태로 실시되고 있기 때문에 용접사와 용접보조원으로 구성되는 2인 이상의 인원이 필요하다.
특히, 합성수지 용접공정을 능숙하게 수행할 수 있는 숙련자의 수가 업계의 수요를 충족시키지 못함에 따라 합성수지 용접공정은 투입 인원수 대비 작업능률은 점차 떨어지고, 제조원가는 점점 상승하는 비수익 공정으로 굳어지고 있다.
뿐만 아니라, 합성수지 용접공정은 접합부를 적정 강도 이상 접합하여야 하나, 용접봉의 굵기가 한정되어 있고 용접봉을 녹이는 열풍기의 성능도 한계가 있어 한번에 두껍게 용접부위를 접합할 수 없으므로, 접합부의 강도를 높이기 위해 용접한 부분에 2-5회까지 적층식으로 용접을 해야 하기 때문에 수익은 더욱 악화되고 있는 실정이다.
따라서 합성수지 용접공정에 있어서 인건비의 상승과 숙련자의 부족으로 인하여 자동화에 대한 필요성이 증대하고 있는 바, 합성수지 용접공정을 자동으로 수행할 수 있는 방안이 시급히 요구되고 있다.
KR 10-1739191 B1 (2017.05.17.) KR 10-1452132 B1 (2014.10.10.) KR 10-1386036 B1 (2014.04.10.) KR 10-1277453 B1 (2013.06.17.) KR 10-0334758 B1 (2002.04.17.)
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 합성수지 수동 용접방식이 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 합성수지 용접공정을 자동화함으로써 인건비의 상승과 숙련자의 부족으로 인한 대량생산이 어려웠던 문제를 해결하고, 수 차례의 반복 용접작업을 한 번에 수행할 수 있는 새로운 방식의 합성수지 자동 용접 장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 X축, Y축, Z축에 대한 3방향 용접이 동시에 가능하도록 구현된 혁신적인 방식으로서, 이러한 장점을 활용하여 작업자 없이 무인 자동 용접이 가능한 합성수지 자동 용접 장치를 제공하는데 있는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 3축 구동뿐만 아니라 미세조정이 자동으로 이루어져 용접부위에 자동으로 접근하여 용접을 수행하며, 용접 중 지속적인 센싱에 의해 용접작업이 진행됨으로써 용접의 품질이 상향 균일화되고 저렴한 비용으로 신속한 작업이 가능한 합성수지 자동 용접 장치를 제공하는 데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치는, 합성수지 재질의 용접봉을 용해하여 배출하는 용접건; 상기 용접건을 용접물을 기준으로 전후방향(Y축)으로 이동시키기 위한 것으로, 용접공간 상부 양측에 장착되는 한 쌍의 Y축이송대로 구성되는 Y축이동부와, 상기 용접건을 용접물을 기준으로 좌우방향(X축)으로 이동시키기 위한 것으로, 상기 Y축이송대에 결합 및 슬라이딩 되도록 한 쌍의 제1슬라이더가 양단에 형성된 X축이송대를 포함하는 X축이동부와, 상기 용접건을 용접물을 기준으로 상하방향(Z축)으로 이동시키기 위한 것으로, 상기 X축이송대에 결합 및 슬라이딩되는 제2슬라이더를 상단부에 장착하고, 승강모터에 의하여 신장 및 신축되는 Z축이송대를 포함하는 Z축이동부를 포함하고, 상기 Y축이동부의 상기 Y축이송대는 상기 제1슬라이더가 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 Y축이송레일을 구비하고, 상기 X축이동부의 상기 X축이송대는 상기 제2슬라이더가 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 X축이송레일을 구비하며, 상기 Z축이동부의 상기 Z축이송대 하단부에 장착되어, 상기 용접건을 소정 각도로 회전시키기 위한 회전부; 상기 회전부의 회전축 중심에 장착되어, 상기 용접건을 용접물에 세밀하게 접근시키기 위한 미세조정부; 상기 용접건과 용접물 간의 거리를 조정하기 위한 감지신호를 생성하는 센서부; 및 상기 센서부의 감지신호에 따라 상기 제1슬라이더, 제2슬라이더, 승강모터, 회전부 및 미세조정부의 회전 및 상기 용접건의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치에 있어서, 상기 미세조정부는, 용접물과 상기 용접건의 헤드가 이루는 상하 각도를 조정하는 상하조정부와, 용접물의 모서리나 코너 용접과 곡선 용접 시에 작동하여 측면 및 바닥면과 상기 용접건의 바디의 간섭을 방지하도록 상기 용접건 바디를 좌우측으로 기울이는 좌우조정부와, 상기 상하조정부의 회전 시에는 상기 용접건의 헤드가 좌우 움직임 없이 상하로만 움직여 각도가 조절되도록 하고, 상기 좌우조정부의 회전 시에는 상기 용접건의 헤드의 각도 변화 없이 상기 용접건의 바디가 좌우로만 움직여 용접물의 접합면에 대한 각도가 조절되도록 하기 위하여, 상기 상하조정부의 회전축과 상기 좌우조정부의 회전축이 서로 직각이 되도록 연결하는 링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치에 있어서, 상기 센서부는, 상기 용접건의 헤드 좌우측에 구비되는 한 쌍의 거리측정센서로 이루어지며, 상기 용접건과 용접물이 일정한 거리를 유지할 수 있도록 하고, 상기 용접건의 헤드가 좌우측으로 편향되지 않도록 감지신호를 생성하는 전방센서와, 용접작업 중 상기 용접건의 바디가 용접물과 충돌하지 않도록 상기 용접건의 바디가 용접물에 일정거리로 도달하면 상기 용접건을 회전시키거나 동작을 중지하도록 감지신호를 생성하는 후방센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 인건비의 상승과 숙련자가 부족한 합성수지 용접공정을 자동화함으로써, 높은 인건비 대비 저조한 생산능률로 제조공장이 해외로 이전하는 상황에서, 국내 제조업의 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 여타 작업공정에 비해 상대적으로 많은 작업시간이 소요되는 합성수지 용접공정을 1일 24시간 지속적으로 수행함으로써 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 용접부위의 접합강도를 높이기 위해 수 회 반복하여 용접하지 않고도 용접 시 두껍게 용접비드를 형성토록 함으로써 1회 용접만으로도 원하는 접합강도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 합성수지 용접에 있어서 균일한 품질과 빠른 속도로 작업이 가능하고, 설정된 프로그램에 의하여 용접이 가능하므로 작업자가 항시 대기할 필요도 없어 효율적인 인원운용이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 합성수지 용접 시 발생되는 유해가스를 작업자가 흡입하지 않아도 되므로 안전하고 건강한 작업환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 사시도,
도 2은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 회전부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 센서부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 미세조정부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 미세조정부를 구성하는 상하조정부 및 좌우조정부의 합동 동작을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 코너 및 모서리에 대한 용접 모습을 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, "부"의 용어에 대한 의미는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위 또는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
먼저, 도 1은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치는 크게 X, Y, Z의 3축 방향으로 용접건(170, welding gun)을 이동시키기 위한 X, Y, Z축 이동부(110, 120, 130)와, 용접건(170)을 소정 각도로 회전시키기 위한 회전부(140), 용접건(170)을 용접물에 세밀하게 접근시키기 위한 미세조정부(160), 용접건(170)과 용접물 간의 거리를 조정하기 위한 센서부(150) 및 용접물을 용접하기 위한 용접건(170)으로 구성된다.
먼저, X축이동부(110)는 용접건(170)을 용접물을 기준으로 좌우방향(X축)으로 이동시키기 위한 것으로, 용접공간 상부 양측에 구비되는 한 쌍의 Y축이송대(121)에 결합 및 슬라이딩 되도록 한 쌍의 제1슬라이더(112)가 X축이송대(111)의 양단에 형성된다. X축이송대(111)는 후술할 Z축이동부(130)의 제2슬라이더(132)가 결합 및 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 X축이송레일(113)이 형성된다. 이송레일은 X축이송대(111)의 일측면에만 형성될 수 있다.
Y축이동부(120)는 용접건(170)을 용접물을 기준으로 전후방향(Y축)으로 이동시키기 위한 것으로, 용접공간 상부 양측에 장착되는 한 쌍의 Y축이송대(121)로 구성된다. Y축이송대(121)는 X축이동부(110)의 제1슬라이더(112)가 결합 및 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 Y축이송레일(122)이 형성된다. 이송레일은 Y축이송대(121)의 일측면에만 형성될 수 있다.
Z축이동부(130)는 용접건(170)을 용접물을 기준으로 상하로 이동시키기 위한 것으로, 하부에 장착된 회전부(140)와 미세조정부(160) 및 센서부(150)를 장착한 용접건(170)이 제어부(미도시함)의 제어에 따라 용접물의 상측에서 상승 및 하강할 수 있도록 구비된다. Z축이동부(130)는 상하방향(Z축)으로 신장 및 신축이 가능한 접철식 Z축이송대(131)와, Z축이송대(131)의 상단부에 형성되어 Z축이송대(131)를 X축이송대(111)에 결합 및 슬라이딩시키는 제2슬라이더(132)와, Z축이송대(131)를 신장 및 신축시키는 승강모터(133)로 구성된다. 제1,2슬라이더(112, 132)는 모터에 의하여 구동되어 각각 Y축이송레일(122) 및 X축이송레일(113)을 타고 전, 후, 좌, 우로 제어된 거리만큼 이동한다.
도 2는 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 회전부의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 회전부(140)는 제어부의 제어에 따라 하부에 장착된 미세조정부(160) 및 용접건(170)이 용접물의 접합부(WP)를 겨냥하도록 미세조정부(160)를 비롯한 용접건(170) 전체의 좌우 방향을 변경시킨다. 또한, 회전부(140)는 한 쌍의 전방센서(151)에 의하여 용접물의 접합부(WP)와의 거리를 측정하여 제어부에 제공함으로써, 제어부가 회전부(140)를 회전시켜 접합부(WP) 정중앙에 용접건(170) 헤드가 정렬되도록 조절한다. 용접 진행 중에도 전방센서(151)에서 지속적으로 측정되는 거리값에 따라 회전부(140)는 용접건(170) 헤드에 대한 정렬동작을 실시간으로 수행한다. 회전부(140)는 DD모터(Direct Drive motor)가 사용될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 센서부의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 센서부(150)는 거리측정센서인 전방센서(151) 및 후방센서(152)로 구성된다. 전방센서(151)는 용접건(170)과 용접물(Weldment; WM)의 거리를 측정하여 용접건(170)과 용접물(WM)이 일정한 거리를 유지할 수 있도록 함과 아울러 용접건(170)의 헤드가 좌우측으로 편향되지 않도록 조정하기 위한 것으로 용접건(170)의 헤드 좌우측에 쌍으로 구비되는 것이 바람직하다. 후방센서(152)는 용접작업 중 용접건(170)의 바디가 용접물과 충돌하지 않도록 용접건(170)의 바디가 용접물에 일정거리로 도달하면 용접건(170)을 회전시키거나 동작을 중지하도록 제어하기 위한 것이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 미세조정부의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 미세조정부(160)는 상하조정부(161) 및 좌우조정부(162)와, 상하조정부(161)의 회전축 상부와 회전부(140)의 하부 중앙을 연결하여 미세조정부(160)를 회전부(140)에 고정시키는 제1고정축(163)과, 좌우조정부(162)의 회전축 단부와 용접건(170)의 무게중심 상부를 연결하여 용접건(170)을 미세조정부(160)에 고정시키는 제2고정축(164), 그리고 상하조정부(161)의 회전축 단부와 좌우조정부(162)의 회전축 상부를 연결하는 링크(165)로 구성된다.
링크(165)는 상하조정부(161)의 회전 시에는 용접건(170) 헤드가 좌우 움직임 없이 상하로만 움직여 각도가 조절되도록 하고, 좌우조정부(162)의 회전 시에는 용접건(170) 헤드의 각도 변화 없이 용접건(170)의 바디가 좌우로만 움직여 용접물의 접합면에 대한 각도가 조절되도록 하기 위하여, 상하조정부(161)의 회전축과 좌우조정부(162)의 회전축이 서로 직각이 되도록 연결한다.
상하조정부(161)는 용접건(170) 헤드를 상하로 조정해야 하는 경우에 구동되는데, 용접물의 접합부(WP)와 용접건(170) 헤드가 이루는 상하 각도를 조정함으로써 최적의 용접각을 이루도록 한다. 상하조정부(161)는 서보모터로 구현될 수 있으며, 용접이 진행 중일 때는 거의 동작하지 않는다.
좌우조정부(162)는 용접건(170) 바디를 좌우로 조정해야 하는 경우에 구동되는데, 좌측벽면 판재와 바닥면의 판재를 용접할 때는 용접건(170) 바디를 우측으로 기울여 벽면과 간섭되는 것을 방지하고, 우측벽면 판재와 바닥면 용접 시에는 용접건(170) 바디를 좌측으로 기울여 간섭을 방지한다. 좌우조정부(162)는 직선부 용접 시에는 동작하지 않으며, 모서리나 코너 용접과 곡선 용접 시에 작동한다. 도 7에 미세조정부(160)를 구성하는 상하조정부(161) 및 좌우조정부(162)가 함께 구동되는 상태를 나타내었고, 도 8에 용접물의 코너에서 모서리를 따라 진행하면서 용접을 수행하는 상태를 나타내었다. 도 7은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 미세조정부를 구성하는 상하조정부 및 좌우조정부의 합동 동작을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 코너 및 모서리에 대한 용접 모습을 나타낸 도면이다.
합성수지 용접작업은 사람이 수행하는 수작업처럼 자유로운 각도와 원하는 스피드로 용접물의 접합부에 용접봉을 녹이며 이동해야 하므로, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 합성수지 자동 용접 장치의 주요 작동원리를 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
먼저, Y축이동부(120)의 Y축이송대(121)에 구비된 이송레일(122)을 타고 X축이동부(110)의 X축이송대(111) 양단부에 장착된 제1슬라이더(112)가 전, 후로 움직여 Y축 상의 위치로 이동한다.
또한, Z축이동부(130)의 Z축이송대(131) 상단부에 장착된 제2슬라이더(132)가 좌, 우로 움직여 Z축 상의 위치로 이동하며, Z축이송대(131)의 승강모터(133)가 구동되어 Z축이송대(131)를 용접에 필요한 Z축 상의 위치로 신장 또는 신축한다.
또한, 회전부(140)의 DD모터가 용접에 필요한 각도만큼 회전하여 하부에 연결된 용접건(170)이 용접물을 지향하도록 회전시킨다.
이어, 용접작업을 수행하기 위하여 미세조정부(160)의 동작이 수행된다. 용접물의 접합부(WP)에 용접봉을 용해하는 용접건(170)의 헤드가 위치하도록 조정하기 위하여 상하조정부(161)를 구동시켜 접합부(WP)와 용접건(170) 헤드의 상하 각도를 일정하게 맞춘다. 이때, 보조적으로 좌우조정부(162)를 구동시켜 용접건(170) 바디를 좌우로 조정하여 용접작업 시작 위치에 정확하게 용접건(170) 헤드를 위치시킨다.
용접건(170)은 설정된 온도를 유지하면서 일정한 속도로 일정한 양의 용접봉을 용해시켜 접합부(WP)에 배출함으로써 용접작업이 수행된다.
용접작업을 수행하면서, 전방센서(151)에 의하여 접합물(WP)과 용접건(170) 헤드의 간격이 일정하게 유지되면서 헤드가 좌측 또는 우측으로 편향되지 않도록 중심을 유지하도록 하고, 후방센서(152)는 용접건(170)과 용접물(WM)의 간격이 일정거리에 도달하면 용접건(170)을 회전시키거나 동작을 멈추도록 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치는 3축 구동뿐만 아니라 미세조정이 자동으로 이루어져 용접부위에 자동으로 접근하여 용접을 수행하며, 용접 중 지속적인 센싱에 의해 용접작업이 완벽하게 이루어질 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 합성수지 자동 용접 장치는 용접의 품질이 상향 균일화되고 저렴한 비용으로 신속한 작업이 가능하며, 여타 작업공정에 비해 상대적으로 많은 작업시간이 소요되는 합성수지 용접공정을 1일 24시간 지속적으로 수행함으로써 생산성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 구체적으로 기술되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.
110: X축이동부 111: X축이송대
112: 제1슬라이더 113: X축이송레일
120: Y축이동부 121: Y축이송대
122: Y축이송레일 130: Z축이동부
131: Z축이송대 132: 제2슬라이더
133: 승강모터 140: 회전부
150: 센서부 151: 전방센서
152: 후방센서 160: 미세조정부
161: 상하조정부 162: 좌우조정부
163: 제1고정부 164: 제2고정부
165: 링크 170: 용접건
WM: 용접물 WP: 접합부

Claims (3)

  1. 합성수지 재질의 용접봉을 용해하여 배출하는 용접건;
    상기 용접건을 용접물을 기준으로 전후방향(Y축)으로 이동시키기 위한 것으로, 용접공간 상부 양측에 장착되는 한 쌍의 Y축이송대로 구성되는 Y축이동부와, 상기 용접건을 용접물을 기준으로 좌우방향(X축)으로 이동시키기 위한 것으로, 상기 Y축이송대에 결합 및 슬라이딩 되도록 한 쌍의 제1슬라이더가 양단에 형성된 X축이송대를 포함하는 X축이동부와, 상기 용접건을 용접물을 기준으로 상하방향(Z축)으로 이동시키기 위한 것으로, 상기 X축이송대에 결합 및 슬라이딩되는 제2슬라이더를 상단부에 장착하고, 승강모터에 의하여 신장 및 신축되는 Z축이송대를 포함하는 Z축이동부를 포함하고,
    상기 Y축이동부의 상기 Y축이송대는 상기 제1슬라이더가 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 Y축이송레일을 구비하고,
    상기 X축이동부의 상기 X축이송대는 상기 제2슬라이더가 슬라이딩 되도록 길이 방향으로 X축이송레일을 구비하며,
    상기 Z축이동부의 상기 Z축이송대 하단부에 장착되어, 상기 용접건을 소정 각도로 회전시키기 위한 회전부;
    상기 회전부의 회전축 중심에 장착되어, 상기 용접건을 용접물에 세밀하게 접근시키기 위한 미세조정부;
    상기 용접건과 용접물 간의 거리를 조정하기 위한 감지신호를 생성하는 센서부; 및
    상기 센서부의 감지신호에 따라 상기 제1슬라이더, 제2슬라이더, 승강모터, 회전부 및 미세조정부의 회전 및 상기 용접건의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 합성수지 자동 용접 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 미세조정부는,
    용접물과 상기 용접건의 헤드가 이루는 상하 각도를 조정하는 상하조정부와,
    용접물의 모서리나 코너 용접과 곡선 용접 시에 작동하여 측면 및 바닥면과 상기 용접건의 바디의 간섭을 방지하도록 상기 용접건 바디를 좌우측으로 기울이는 좌우조정부와,
    상기 상하조정부의 회전 시에는 상기 용접건의 헤드가 좌우 움직임 없이 상하로만 움직여 각도가 조절되도록 하고, 상기 좌우조정부의 회전 시에는 상기 용접건의 헤드의 각도 변화 없이 상기 용접건의 바디가 좌우로만 움직여 용접물의 접합면에 대한 각도가 조절되도록 하기 위하여, 상기 상하조정부의 회전축과 상기 좌우조정부의 회전축이 서로 직각이 되도록 연결하는 링크를 포함하는 합성수지 자동 용접 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 센서부는,
    상기 용접건의 헤드 좌우측에 구비되는 한 쌍의 거리측정센서로 이루어지며, 상기 용접건과 용접물이 일정한 거리를 유지할 수 있도록 하고, 상기 용접건의 헤드가 좌우측으로 편향되지 않도록 감지신호를 생성하는 전방센서와,
    용접작업 중 상기 용접건의 바디가 용접물과 충돌하지 않도록 상기 용접건의 바디가 용접물에 일정거리로 도달하면 상기 용접건을 회전시키거나 동작을 중지하도록 감지신호를 생성하는 후방센서를 포함하는 합성수지 자동 용접 장치.
KR1020190016239A 2019-02-12 2019-02-12 합성수지 자동 용접 장치 KR20200098293A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190016239A KR20200098293A (ko) 2019-02-12 2019-02-12 합성수지 자동 용접 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190016239A KR20200098293A (ko) 2019-02-12 2019-02-12 합성수지 자동 용접 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200098293A true KR20200098293A (ko) 2020-08-20

Family

ID=72292962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190016239A KR20200098293A (ko) 2019-02-12 2019-02-12 합성수지 자동 용접 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200098293A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112221863A (zh) * 2020-11-04 2021-01-15 常州钟楼银星汽车附件有限公司 清污型工件上胶机
CN114439827A (zh) * 2020-11-03 2022-05-06 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组组装设备及组装方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100334758B1 (ko) 1999-02-02 2002-05-04 신재호 합성수지 제품의 용접방법
KR101277453B1 (ko) 2012-04-25 2013-06-27 주식회사동양강철 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치
KR101386036B1 (ko) 2013-07-25 2014-04-16 (주) 케이디엠 조립식 물탱크용 단위패널의 합성수지 시트 융착장치
KR101452132B1 (ko) 2013-08-30 2014-10-16 경성산업(주) 3d 좌표설정 용접 방식을 갖는 스터드 자동용접장치
KR101739191B1 (ko) 2015-07-14 2017-05-23 두산중공업 주식회사 자동 용접 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100334758B1 (ko) 1999-02-02 2002-05-04 신재호 합성수지 제품의 용접방법
KR101277453B1 (ko) 2012-04-25 2013-06-27 주식회사동양강철 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치
KR101386036B1 (ko) 2013-07-25 2014-04-16 (주) 케이디엠 조립식 물탱크용 단위패널의 합성수지 시트 융착장치
KR101452132B1 (ko) 2013-08-30 2014-10-16 경성산업(주) 3d 좌표설정 용접 방식을 갖는 스터드 자동용접장치
KR101739191B1 (ko) 2015-07-14 2017-05-23 두산중공업 주식회사 자동 용접 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439827A (zh) * 2020-11-03 2022-05-06 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组组装设备及组装方法
CN114439827B (zh) * 2020-11-03 2023-10-13 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组组装设备及组装方法
CN112221863A (zh) * 2020-11-04 2021-01-15 常州钟楼银星汽车附件有限公司 清污型工件上胶机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102087609B1 (ko) 비전유닛
US11110663B2 (en) Polymer multi-material high-flexibility laser additive manufacturing system and method thereof
EP2957375B1 (en) Seam welding system and method for producing a to-be-welded object
KR20200098293A (ko) 합성수지 자동 용접 장치
CN104816112A (zh) 一种五轴联动数控机械手焊接机
CN204603613U (zh) 一种五轴联动数控机械手焊接机
JPWO2019188155A1 (ja) レーザ切断加工装置及びレーザ切断加工方法
CN104174998A (zh) 激光焊接系统
CN205133734U (zh) 一种等离子合金粉末熔覆设备
KR102209578B1 (ko) 창호재 다중각 양면 절단기
CN113334018A (zh) 视觉引导机器人自动焊接管道相贯线装置及方法
JP2012106250A (ja) 摩擦攪拌接合方法
CN107598368A (zh) 激光切割机
CN108655539B (zh) 龙门式盾构机焊接工件自动堆焊设备及方法
WO2015079583A1 (ja) 工作機械の制御装置
JP7042925B2 (ja) ワーク自動搬送機
CN201997835U (zh) 挖掘机挖斗侧板焊接装置
CN103692099B (zh) 一种筛管焊接方法
CN105172129A (zh) 一种双面塑料激光焊接机
CN108857154B (zh) 一种自动化堆焊多把盾构机刀具耐磨层的装置及方法
CN207013877U (zh) 激光切割机
JPS6310073A (ja) 溶断装置
CN207205559U (zh) 一种激光加工设备及激光加工教学实训设备
CN108067777A (zh) 一种波纹板焊接系统及轨迹处理控制方法
JP6924259B2 (ja) 工作機械の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application