KR20210074507A - An automatic fit up system for sub assembly panel - Google Patents

An automatic fit up system for sub assembly panel Download PDF

Info

Publication number
KR20210074507A
KR20210074507A KR1020190165244A KR20190165244A KR20210074507A KR 20210074507 A KR20210074507 A KR 20210074507A KR 1020190165244 A KR1020190165244 A KR 1020190165244A KR 20190165244 A KR20190165244 A KR 20190165244A KR 20210074507 A KR20210074507 A KR 20210074507A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
robot
welding
gantry
fit
small
Prior art date
Application number
KR1020190165244A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강성원
이동준
Original Assignee
대우조선해양 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 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020190165244A priority Critical patent/KR20210074507A/en
Publication of KR20210074507A publication Critical patent/KR20210074507A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/20—Building or assembling prefabricated vessel modules or parts other than hull blocks, e.g. engine rooms, rudders, propellers, superstructures, berths, holds or tanks
    • 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
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/086—Proximity sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/40—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by joining methods
    • B63B73/43—Welding, e.g. laser welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/60—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by the use of specific tools or equipment; characterised by automation, e.g. use of robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2221/00—Methods and means for joining members or elements
    • B63B2221/02—Methods and means for joining members or elements by welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The present invention relates to a system for automatically assembling small members of a vessel body. The system includes: a gantry (20) installed to perform Y-axis movement on a surface plate (24) supporting an object; a pickup robot (30) mounted on one side of the gantry (20) to perform X-axis movement, and having a gripper (32) holding a small member; a welding robot (40) mounted on the other side of the gantry (20) to perform Y-axis movement, and having a welding torch (42) welding the small member; and a control means connecting the gantry (20), the pickup robot (30), and the welding robot (40) to a controller (50) to control the same with a set algorithm. Accordingly, since a small member is flexibly and quickly assembled in response to a posture change of the member based on a workspace optimized to increase the usability of space in a site, the present invention can improve productivity and reduce labor costs as well as can reduce musculoskeletal diseases and industrial accidents.

Description

선체 소부재의 자동 조립 시스템 {An automatic fit up system for sub assembly panel}An automatic fit up system for sub assembly panel}

본 발명은 선체 소부재의 조립에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 선박 건조현장에서 절단ㆍ벤딩된 소형의 부재를 취부하고 용접하여 조립품으로 생성하는 선체 소부재의 자동 조립 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the assembly of hull elements, and more particularly, to an automatic assembly system for hull elements, which is produced as an assembly by attaching and welding small parts cut and bent at a ship construction site.

통상적으로 건조현장의 소조립 공정은 취부->용접->마무리의 순으로 작업이 이루어지며, 취부작업은 보통 2인 1개조로 수동으로 작업을 수행한다. 작업자 1이 무동력 취부장치를 이용하여 소부재를 주판으로 이동하면 작업자 2가 수동 용접토치를 이용하여 가용접함으로 작업이 완료된다. 취부작업이 완료되면 앞서 설명한 용접공정에서 소부재의 용접이 이루어진다.In general, the small assembly process at the drying site is performed in the order of installation->welding->finishing, and the installation work is usually performed manually in groups of two. When worker 1 moves the small member to the abacus using a non-powered mounting device, worker 2 uses a manual welding torch to perform tack welding. When the installation operation is completed, the welding of the small member is performed in the welding process described above.

부분적으로 무동력 취부장치를 사용하는 시스템에 의하면 수동 용접토치로 가용접하고 오토캐리지로 본용접하기도 한다. 이 경우에도 취부에 2인의 수동 작업을 요하고, 용접에 2인의 반자동 작업을 요하게 된다.According to a system that partially uses a non-powered mounting device, tack welding is performed with a manual welding torch and main welding is performed with an auto carriage. Even in this case, manual work of two people is required for installation and semi-automatic work of two people is required for welding.

이와 관련되어 참고할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 등록특허공보 제1467619호, 한국 등록특허공보 제1263517호 등이 알려져 있다.As prior art documents that can be referenced in this regard, the following Korean Patent Publication Nos. 1467619 and 1263517 are known.

전자는 소조립공정의 가상의 격자정반을 생성하는 과정; 소조 부재를 대상으로 배열 번호를 부여하는 과정; 소조립공정과 중조립공정을 고려하여 가상의 격자정반에 부재를 자동 배치하되, 부재간 이동거리가 최소화하는 과정; 부재가 자동 배치된 도면을 자동 생성하는 과정;을 포함한다.The former is the process of creating a virtual lattice plate in the small assembly process; The process of assigning sequence numbers to the members of the small group; A process of automatically arranging members on a virtual grid table in consideration of the small assembly process and the medium assembly process, but minimizing the movement distance between the members; The process of automatically generating a drawing in which the members are automatically arranged; includes.

이는 컴퓨터 작업과 연계하여 소조립 공정의 부분적 시간 단축이 가능하지만 전반적인 공정의 생력화를 기대하기에 한계성을 보인다.Although it is possible to partially shorten the time of the sub-assembly process in connection with computer work, it shows limitations in anticipating the viability of the overall process.

후자는 부재를 공급하는 용접부재공급부; 용접라인을 따라 이동되는 수직부재와, 용접부재공급부 방향으로 연장되는 수평부재로 구성된 주행갠트리; 수평부재상에서 좌우로 이동이 가능하도록 설치되는 캐리지; 캐리지에 설치되고 용접부재공급부의 부재를 용접선으로 이동시키는 운반용로봇; 부재의 용접선을 따라 가용접하는 용접용로봇; 등으로 구성된다.The latter is a welding member supply unit for supplying the member; a traveling gantry comprising a vertical member moving along a welding line and a horizontal member extending in the direction of the welding member supply unit; a carriage installed so as to be movable from side to side on a horizontal member; a transport robot installed on the carriage and moving the member of the welding member supply unit to the welding line; A welding robot for tack welding along the welding line of the member; consists of, etc.

이는 용접부재의 취부 및 용접이 원활하고 빠른 효과를 기대하지만 작업 공간의 최적화와 더불어 생산성 향상을 위한 개선의 여지가 있다.Although it is expected that the welding member can be mounted and welded smoothly and quickly, there is room for improvement for productivity improvement as well as optimization of the working space.

한국 등록특허공보 제1467619호 "소조립공정을 위한 부재 자동 배치 방법" (공개일자 : 2012.09.19.)Korean Patent Publication No. 1467619 "Method for automatic arrangement of members for small assembly process" (Published date: 2012.09.19.) 한국 등록특허공보 제1263517호 "소부재 취부 용접장치" (공개일자 : 2008.04.04.)Korean Patent Publication No. 1263517 "A device for attaching and welding small members" (published on April 4, 2008)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 현장의 공간활용성을 높이도록 최적화된 작업 공간을 기반으로 부재의 자세 변동에 대응하여 유연하고 신속하게 조립을 수행할 수 있는 선체 소부재의 자동 조립 시스템를 제공하는 데 있다.An object of the present invention to improve the conventional problems as described above, based on the working space optimized to increase the space utilization of the site, a hull shovel that can be assembled flexibly and quickly in response to the change in the posture of the member An object of the present invention is to provide an automatic assembly system for members.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체의 소부재를 주판에 자동으로 조립하는 시스템에 있어서: 대상물을 지지하는 정반 상에서 X축 운동하도록 설치되는 갠트리; 상기 갠트리의 일면에 Y축 운동하도록 탑재되고, 소부재를 파지하는 그리퍼를 갖춘 핏업로봇; 상기 갠트리의 타면에 Y축 운동하도록 탑재되고, 소부재를 용접하는 용접토치를 갖춘 웰딩로봇; 및 상기 갠트리, 핏업로봇, 웰딩로봇을 제어기에 연결하여 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a system for automatically assembling small members of a hull to an abacus: a gantry installed to move in the X-axis on a surface plate supporting an object; a fit-up robot mounted on one surface of the gantry to move along the Y-axis and having a gripper for gripping the small member; a welding robot mounted on the other surface of the gantry to move along the Y-axis and equipped with a welding torch for welding small members; and a control means for controlling the gantry, the fit-up robot, and the welding robot with a set algorithm by connecting it to a controller.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 핏업로봇은 그리퍼의 일정 범위내 대상물의 접근을 검출하는 근접센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the fit-up robot is characterized in that it further comprises a proximity sensor for detecting the approach of the object within a certain range of the gripper.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 웰딩로봇은 일측의 이송대 및 타측의 이송대에 각각 개별적인 운동과 작업이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the welding robot is characterized in that it is installed to enable individual movement and work, respectively, on the transfer table of one side and the transfer table of the other side.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 웰딩로봇은 대상물의 영상적 인식을 위한 신호를 획득하는 카메라, 대상물의 용접선 추적을 위한 신호를 획득하는 레이저센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the welding robot is characterized in that it is provided with a camera for acquiring a signal for image recognition of the object, and a laser sensor for acquiring a signal for tracking the welding line of the object.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어수단의 제어기는 대상물의 정보를 저장하는 DB서버와 대상물에 접합부를 마킹하는 마커에 연결되고, 정반의 기준위치에 대한 주판의 오차를 검출하여 핏업로봇과 웰딩로봇의 위치ㆍ자세를 보정하며, 핏업로봇과 웰딩로봇에 대한 충돌방지 제어를 선택적으로 실행하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the controller of the control means is connected to a DB server for storing information on the object and a marker for marking a junction on the object, detects an error of the abacus with respect to the reference position of the surface plate, and welds the fit-up robot It is characterized by correcting the position and posture of the robot and selectively executing collision avoidance control for the fit-up robot and the welding robot.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 현장의 공간활용성을 높이도록 최적화된 작업 공간을 기반으로 부재의 자세 변동에 대응하여 유연하고 신속하게 조립을 수행하므로 생산성 향상 및 인건비 절감과 더불어 근골력계 질환과 산업재해의 감소를 도모하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, based on the work space optimized to increase the space utilization in the field, the assembly is performed flexibly and quickly in response to the change in the posture of the member, thereby improving productivity and reducing labor costs, as well as musculoskeletal disorders and industries It has the effect of promoting the reduction of disasters.

도 1은 본 발명에 따른 시스템을 전체적으로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 주요부를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 제어회로를 나타내는 블록도
도 4는 본 발명에 따른 시스템의 작동예를 나타내는 모식도1 is a schematic diagram showing the system as a whole according to the present invention;
2 is a schematic diagram showing the main part of the system according to the present invention;
3 is a block diagram showing a control circuit of a system according to the present invention;
4 is a schematic diagram showing an operation example of the system according to the present invention;

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

본 발명은 선체의 소부재를 주판에 자동으로 조립하는 시스템에 관하여 제안한다. 선박 건조현장에서 주판과 소부재를 소조립하는 공정을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 첨부된 도면에서 주판은 A1으로 명시하고 소부재는 A2로 명시한다. 소부재는 주판의 설정된 위치에 용접으로 결합되는 각종 스티프너 등을 의미한다.The present invention proposes with respect to a system for automatically assembling the small members of the hull to the abacus. It targets the process of assembling the abacus and small members at the ship building site, but is not necessarily limited thereto. In the accompanying drawings, the abacus is designated as A1 and the small member is designated as A2. The small member means various stiffeners and the like that are joined to a set position of the main plate by welding.

본 발명에 따르면 갠트리(20)가 대상물을 지지하는 정반(24) 상에서 X축 운동하도록 설치되는 구조이다. 도 1에서, 정반(24)의 상측으로 갠트리(20)가 설치된 상태를 나타낸다. 갠트리(20)는 후술하는 구조의 붐대(21)를 구비하고 정반(24)의 길이 방향인 X축 운동을 수행한다. 갠트리(20)의 상측으로는 주판을 정반(24)에 상치하기 위한 크레인(도시 생략)을 더 설치한다. 대상물은 협의적으로 주판과 소부재를 의미하지만 광의적으로 시스템의 모든 하드웨어를 포함한다.According to the present invention, the gantry 20 is a structure installed so as to move in the X-axis on the surface plate 24 supporting the object. In FIG. 1 , the state in which the gantry 20 is installed above the surface plate 24 is shown. The gantry 20 is provided with a boom 21 of a structure to be described later and performs an X-axis motion in the longitudinal direction of the surface plate 24 . A crane (not shown) for placing the main plate on the surface plate 24 is further installed above the gantry 20 . Objects narrowly mean abacus and small members, but broadly include all hardware of the system.

이때, 도 1에 나타내는 것처럼 소부재를 로딩하는 적치대(25)는 정반(24)의 일단에 설치하는 것이 바람직하다. 적치대(25)가 갠트리(20)의 왕복행정의 일단에 배치되면 후술하는 것처럼 이동을 위한 동선이 축소되고 현장의 공간활용성 측면에서도 유리하다.At this time, as shown in FIG. 1 , the mounting table 25 for loading the small member is preferably installed at one end of the surface plate 24 . When the pedestal 25 is disposed at one end of the reciprocating stroke of the gantry 20, the movement line for movement is reduced, as will be described later, and it is advantageous in terms of space utilization in the field.

한편, 후술하는 것처럼 주판에는 소부재 부착 위치가 마킹되고 소부재는 적치대(25) 상에서 설정된 위치에 배열된다.On the other hand, as will be described later, the small member attachment position is marked on the main plate and the small member is arranged at a set position on the mounting table 25 .

또한, 본 발명에 따르면 소부재를 파지하는 그리퍼(32)를 갖춘 핏업로봇(30)이 상기 갠트리(20)의 일면에 Y축 운동하도록 탑재되는 구조를 이루고 있다. 핏업로봇(30)은 갠트리(20)의 일면에 이송대(35)를 개재하여 Y축 운동이 가능하게 장착된다. 핏업로봇(30)은 Z축 운동과 그리퍼(32)의 모션을 포함하여 5축 이상의 모션을 구현하는 것이 선호된다. 그리퍼(32)는 소부재의 형태와 중량을 고려하여 진공흡착식, 자력부착식, 그 혼합 방식을 적용한다.In addition, according to the present invention, the fit-up robot 30 having a gripper 32 for gripping the small member is mounted on one surface of the gantry 20 so as to move along the Y-axis. The fit-up robot 30 is mounted on one surface of the gantry 20 to enable the Y-axis movement by interposing the conveyer 35 . It is preferred that the fit-up robot 30 implements more than 5 axes of motion, including the Z-axis motion and the motion of the gripper 32 . The gripper 32 applies a vacuum suction type, a magnetic attachment type, and a mixture method thereof in consideration of the shape and weight of the small member.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 핏업로봇(30)은 그리퍼(32)의 일정 범위내 대상물의 접근을 검출하는 근접센서(36)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the fit-up robot (30) is characterized in that it further includes a proximity sensor (36) for detecting the approach of an object within a predetermined range of the gripper (32).

주판에 소부재를 조립하는 공정에서 갠트리(20)가 적치대(25)로 접근하고 핏업로봇(30)으로 특정의 소부재를 파지하는 작업이 선행한다. 핏업로봇(30)은 설정된 자세를 유지한 상태로 적치대(25)에 접근한다. 핏업로봇(30)의 접근 및 파지 경로는 서브루틴프로그램으로 결정된다. 다만 핏업로봇(30)에 근접센서(36)를 탑재하면 신속한 접근과 안정적 파지가 가능하다. 근접센서(36)는 핏업로봇(30)의 그리퍼(32)에 인접한 위치에 설치된다.In the process of assembling the small member on the abacus, the gantry 20 approaches the pedestal 25 and the work of gripping the specific small member with the fit-up robot 30 precedes. The fit-up robot 30 approaches the mounting table 25 while maintaining the set posture. The approach and grip path of the fit-up robot 30 is determined by a subroutine program. However, if the proximity sensor 36 is mounted on the fit-up robot 30, quick access and stable grip are possible. The proximity sensor 36 is installed at a position adjacent to the gripper 32 of the fit-up robot 30 .

또한, 본 발명에 따르면 소부재를 용접하는 용접토치(42)를 갖춘 웰딩로봇(40)이 상기 갠트리(20)의 타면에 Y축 운동하도록 탑재되는 구조를 이룬다. 붐대(21)는 갠트리(20) 상에 이송대(45)를 개재하여 Y축 운동이 가능하게 설치되고, 웰딩로봇(40)은 갠트리(20)에서 핏업로봇(30)과 반대측에 붐대(21)를 개재하여 장착된다. 웰딩로봇(40)은 Z축 운동을 포함하여 6축 이상의 모션을 구현하는 것이 선호된다. In addition, according to the present invention, a welding robot 40 equipped with a welding torch 42 for welding small members is mounted on the other surface of the gantry 20 to move along the Y-axis. The boom 21 is installed on the gantry 20 to allow Y-axis movement by interposing the conveyer 45 , and the welding robot 40 is mounted on the gantry 20 on the opposite side to the pit-up robot 30 . ) is installed via It is preferable that the welding robot 40 implements 6 or more axes of motion, including Z-axis motion.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 웰딩로봇(40)은 일측의 이송대(45) 및 타측의 이송대(45)에 각각 개별적인 운동과 작업이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the welding robot 40 is characterized in that it is installed to enable individual movement and operation, respectively, on the transfer table 45 on one side and the transfer table 45 on the other side.

도 1 및 도 2를 참고하면, 갠트리(20)에 장착되는 2개의 붐대(21)에 각각의 아암(22)이 장착되고 아암(22)의 하단에 각각의 웰딩로봇(40)이 탑재된다. 아암(22)은 붐대(21)에 고정되지만 적어도 1축 운동을 구현하도록 구성할 수 있다. 웰딩로봇(40)은 가용접ㆍ본용접 또는 일면용접ㆍ타면용접 등으로 역할을 분담할 수 있다. 궁극적으로 갠트리(20)에 2개의 웰딩로봇(40)이 구비되므로 주판과 소부재를 소조립하는 작업 시간을 단축할 수 있다. 1 and 2 , each arm 22 is mounted on the two boom stands 21 mounted on the gantry 20 , and each welding robot 40 is mounted on the lower end of the arm 22 . The arm 22 is fixed to the boom 21 but may be configured to implement at least uniaxial motion. The welding robot 40 may divide the role by tack welding, main welding, one side welding, other side welding, and the like. Ultimately, since the two welding robots 40 are provided in the gantry 20, it is possible to shorten the working time for small assembly of the abacus and the small members.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 웰딩로봇(40)은 대상물의 영상적 인식을 위한 신호를 획득하는 카메라(46), 대상물의 용접선 추적을 위한 신호를 획득하는 레이저센서(48)를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the welding robot 40 includes a camera 46 that acquires a signal for image recognition of an object, and a laser sensor 48 that acquires a signal for tracking the welding line of the object. characterized.

도 1 및 도 2에서, 각각의 아암(22)의 상단에 카메라(46)가 설치된 상태를 나타낸다. 일측 아암(22)의 카메라(46)는 주판과 소부재를 인식하는 용도이고 타측 아암(22)의 카메라(46)는 주판의 마킹라인을 인식하는 용도이다. 이외에 웰딩로봇(40)의 단부에 레이저센서(48)를 더 구비하는 것이 좋다. 레이저센서(48)는 주판에 소부재를 용접하는 과정에서 용접선 추적에 일조하여 작업 시간의 단축과 품질 안정화를 도모한다.1 and 2 , a state in which a camera 46 is installed on the upper end of each arm 22 is shown. The camera 46 of the one arm 22 is for recognizing the abacus and the small member, and the camera 46 of the other arm 22 is for recognizing the marking line of the abacus. In addition, it is preferable to further provide a laser sensor 48 at the end of the welding robot 40 . The laser sensor 48 contributes to the tracking of the welding line in the process of welding the small member to the main plate, thereby reducing the working time and stabilizing the quality.

또한, 본 발명에 따르면 제어수단이 상기 갠트리(20), 핏업로봇(30), 웰딩로봇(40)을 제어기(50)에 연결하여 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조이다. 제어기(50)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성된다. 제어기(50)의 알고리즘은 메모리에 메인프로그램, 서브루틴프로그램, 데이터 형태로 저장되고 실행된다.In addition, according to the present invention, the control means has a structure in which the gantry 20, the fit-up robot 30, and the welding robot 40 are connected to the controller 50 and controlled by a set algorithm. The controller 50 is composed of a microprocessor, a memory, and a microcomputer circuit equipped with an input/output interface. The algorithm of the controller 50 is stored in the memory in the form of a main program, a subroutine program, and data and is executed.

도 3을 참고하면, 제어기(50)의 입출력인터페이스에 갠트리(20)의 이송대(35)(45), 핏업로봇(30), 웰딩로봇(40) 등이 연결된 상태를 나타낸다. 제어기(50)의 입력인터페이스에는 위치검출기(52), 자세검출기(54), 거리검출기(56), 충격검출기(58) 등이 연결된다. 위치검출기(52)는 갠트리(20) 상에서 이송대(35)(45)의 위치를 검출한다. 자세검출기(54)는 핏업로봇(30) 및 웰딩로봇(40)에서 각축 운동의 자세를 검출한다. 거리검출기(56)는 그리퍼(32)와 용접토치(42)가 상호간 또는 대상물과 근접하는 상태를 검출한다. 충격검출기(58)는 그리퍼(32)와 용접토치(42)가 상호간 또는 대상물과 충돌하는 상태를 검출한다.Referring to FIG. 3 , it shows a state in which the feeders 35 and 45 of the gantry 20 , the fit-up robot 30 , the welding robot 40 and the like are connected to the input/output interface of the controller 50 . A position detector 52 , a posture detector 54 , a distance detector 56 , an impact detector 58 and the like are connected to the input interface of the controller 50 . The position detector 52 detects the positions of the carriages 35 and 45 on the gantry 20 . The posture detector 54 detects the posture of each axis movement in the fit-up robot 30 and the welding robot 40 . The distance detector 56 detects a state in which the gripper 32 and the welding torch 42 approach each other or an object. The impact detector 58 detects a state in which the gripper 32 and the welding torch 42 collide with each other or an object.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어수단의 제어기(50)는 대상물의 정보를 저장하는 DB서버(10)와 대상물에 접합부를 마킹하는 마커(15)에 연결되고, 정반(24)의 기준위치에 대한 주판의 오차를 검출하여 핏업로봇(30)과 웰딩로봇(40)의 위치ㆍ자세를 보정하며, 핏업로봇(30)과 웰딩로봇(40)에 대한 충돌방지 제어를 선택적으로 실행하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the controller 50 of the control means is connected to the DB server 10 for storing information on the object and the marker 15 for marking the junction on the object, and the reference position of the surface plate 24 . Detects the error of the abacus with respect to , corrects the position and posture of the fit-up robot 30 and the welding robot 40, and selectively executes collision prevention control for the fit-up robot 30 and the welding robot 40 do it with

도 1에 나타내듯이 제어기(50)는 DB서버(10)와 마커(15)에 연결된다. DB서버(10)는 주판과 소부재에 대한 CAD 데이터를 비롯한 제반 정보를 저장한다. 제어기(50)는 DB서버(10)와 연계하여 호선번호, 송선번호, 정반(24) 상의 주판 위치 정보, 적치대(25) 상의 소부재 위치 정보 등을 생성하고 저장한다. 마커(15)는 잉크젯, 레이저 등의 방식으로 주판 상에 소부재 결합 위치를 표시한다. 이외에 소부재의 인식을 위하여 RFID 방식을 부가할 수 있다. 제어기(50)는 상기한 정보를 기반으로 갠트리(20), 핏업로봇(30), 웰딩로봇(40)을 제어한다. 이에 더하여, 제어기(50)는 오차를 보정하는 동시에 충돌을 방지하는 알고리즘도 수행한다.As shown in FIG. 1 , the controller 50 is connected to the DB server 10 and the marker 15 . The DB server 10 stores all information including CAD data for the abacus and small members. The controller 50 generates and stores a line number, a transmission line number, information on the location of the abacus on the surface plate 24 , information on the location of small members on the pedestal 25 , and the like in connection with the DB server 10 . The marker 15 marks the bonding position of the small member on the main plate by inkjet, laser, or the like. In addition, an RFID method may be added for recognizing the small member. The controller 50 controls the gantry 20 , the fit-up robot 30 , and the welding robot 40 based on the above-described information. In addition, the controller 50 also performs an algorithm for correcting errors and preventing collisions.

작동의 일예로서, 도 4(a)를 참고하면, 제어기(50)는 DB서버(10)ㆍ마커(15) 등과 연계되는 컴퓨터 작업 및 갠트리(20)ㆍ핏업로봇(30)ㆍ웰딩로봇(40) 등과 연계되는 현장 작업을 수행한다. 컴퓨터 작업에서 정반(24) 상에 주판의 기준위치(A0)를 지정하지만 실제 작업자의 크레인 작업에서 주판은 부호 A1의 위치에 놓이게 된다. 제어기(50)는 카메라(46)와 검출기를 통하여 그 오차를 산출하고 갠트리(20), 핏업로봇(30), 웰딩로봇(40)의 데이터를 보정한다. 도 4(b) 및 도 4(c)는 제어기(50)가 보정된 데이터를 기반으로 소부재(A2)를 주판(A1)에 용접하여 조립하는 상태를 나타낸다.As an example of the operation, referring to FIG. 4( a ), the controller 50 includes a computer operation linked to the DB server 10 , the marker 15 , and the gantry 20 , the fit-up robot 30 , and the welding robot 40 . ) and related field work. In the computer work, the reference position A0 of the abacus is designated on the surface plate 24, but in the crane operation of the actual operator, the abacus is placed at the position of the symbol A1. The controller 50 calculates the error through the camera 46 and the detector and corrects the data of the gantry 20 , the fit-up robot 30 , and the welding robot 40 . 4 (b) and 4 (c) show a state in which the controller 50 is assembled by welding the small member A2 to the abacus A1 based on the corrected data.

만일, 핏업로봇(30)과 웰딩로봇(40)이 상호간에 충돌하거나 대상물과 충돌하면 제어기(50)는 즉시 작업을 중단하고 재차 주판, 핏업로봇(30), 웰딩로봇(40)에 대한 위치ㆍ자세 보정을 수행한다.If the fit-up robot 30 and the welding robot 40 collide with each other or collide with an object, the controller 50 immediately stops the work, and again the position and the position of the abacus, the fit-up robot 30, and the welding robot 40 Perform posture correction.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, it should be said that such variations or modifications fall within the scope of the claims of the present invention.

10: DB서버 15: 마커
20: 갠트리 21: 붐대
22: 아암 24: 정반
25: 적치대 30: 핏업로봇
32: 그리퍼 35: 이송대
36: 근접센서 40: 웰딩로봇
42: 용접토치 45: 이송대
46: 카메라 48: 레이저센서
50: 제어기 52: 위치검출기
54: 자세검출기 56: 거리검출기
58: 충격검출기10: DB Server 15: Marker
20: gantry 21: boom
22: arm 24: surface plate
25: loading table 30: pit up robot
32: gripper 35: carriage
36: proximity sensor 40: welding robot
42: welding torch 45: transport
46: camera 48: laser sensor
50: controller 52: position detector
54: posture detector 56: distance detector
58: shock detector

Claims (5)

선체의 소부재를 주판에 자동으로 조립하는 시스템에 있어서:
대상물을 지지하는 정반(24) 상에서 X축 운동하도록 설치되는 갠트리(20);
상기 갠트리(20)의 일면에 Y축 운동하도록 탑재되고, 소부재를 파지하는 그리퍼(32)를 갖춘 핏업로봇(30);
상기 갠트리(20)의 타면에 Y축 운동하도록 탑재되고, 소부재를 용접하는 용접토치(42)를 갖춘 웰딩로봇(40); 및
상기 갠트리(20), 핏업로봇(30), 웰딩로봇(40)을 제어기(50)에 연결하여 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선체 소부재의 자동 조립 시스템.In a system for automatically assembling small members of a hull to an abacus:
The gantry 20 is installed to move on the X-axis on the base 24 for supporting the object;
a fit-up robot 30 mounted on one surface of the gantry 20 to move along the Y-axis and having a gripper 32 for gripping the small member;
a welding robot 40 mounted on the other surface of the gantry 20 to move along the Y-axis and equipped with a welding torch 42 for welding small members; and
and a control means for controlling the gantry 20, the fit-up robot 30, and the welding robot 40 with a set algorithm by connecting it to the controller 50. 청구항 1에 있어서,
상기 핏업로봇(30)은 그리퍼(32)의 일정 범위내 대상물의 접근을 검출하는 근접센서(36)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선체 소부재의 자동 조립 시스템.The method according to claim 1,
The pit-up robot (30) further comprises a proximity sensor (36) for detecting an approach of an object within a predetermined range of the gripper (32). 청구항 1에 있어서,
상기 웰딩로봇(40)은 일측의 이송대(45) 및 타측의 이송대(45)에 각각 개별적인 운동과 작업이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 선체 소부재의 자동 조립 시스템.The method according to claim 1,
The welding robot (40) is an automatic assembly system of small members of the hull, characterized in that it is installed to enable individual movement and work on the transfer stand (45) on one side and the transfer stand (45) on the other side, respectively. 청구항 1에 있어서,
상기 웰딩로봇(40)은 대상물의 영상적 인식을 위한 신호를 획득하는 카메라(46), 대상물의 용접선 추적을 위한 신호를 획득하는 레이저센서(48)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선체 소부재의 자동 조립 시스템.The method according to claim 1,
The welding robot 40 includes a camera 46 for acquiring a signal for image recognition of an object, and a laser sensor 48 for acquiring a signal for tracking a welding line of an object. assembly system. 청구항 1에 있어서,
상기 제어수단의 제어기(50)는 대상물의 정보를 저장하는 DB서버(10)와 대상물에 접합부를 마킹하는 마커(15)에 연결되고,
정반(24)의 기준위치에 대한 주판의 오차를 검출하여 핏업로봇(30)과 웰딩로봇(40)의 위치ㆍ자세를 보정하며,
핏업로봇(30)과 웰딩로봇(40)에 대한 충돌방지 제어를 선택적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 선체 소부재의 자동 조립 시스템.The method according to claim 1,
The controller 50 of the control means is connected to the DB server 10 for storing information on the object and the marker 15 for marking the junction on the object,
By detecting the error of the abacus with respect to the reference position of the surface plate 24, the position and posture of the fit-up robot 30 and the welding robot 40 are corrected,
An automatic assembly system for hull small members, characterized in that selectively executing anti-collision control for the fit-up robot (30) and the welding robot (40).
KR1020190165244A 2019-12-12 2019-12-12 An automatic fit up system for sub assembly panel KR20210074507A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190165244A KR20210074507A (en) 2019-12-12 2019-12-12 An automatic fit up system for sub assembly panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190165244A KR20210074507A (en) 2019-12-12 2019-12-12 An automatic fit up system for sub assembly panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210074507A true KR20210074507A (en) 2021-06-22

Family

ID=76600467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190165244A KR20210074507A (en) 2019-12-12 2019-12-12 An automatic fit up system for sub assembly panel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210074507A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024150944A1 (en) * 2023-01-12 2024-07-18 주식회사 디엔솔루션즈 Gantry loader control method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263517B1 (en) 2006-09-29 2013-05-13 현대중공업 주식회사 fit-up and welding equipment for the small workpiece
KR101467619B1 (en) 2011-03-10 2014-12-01 현대중공업 주식회사 Auto nesting method for subassembling process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263517B1 (en) 2006-09-29 2013-05-13 현대중공업 주식회사 fit-up and welding equipment for the small workpiece
KR101467619B1 (en) 2011-03-10 2014-12-01 현대중공업 주식회사 Auto nesting method for subassembling process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024150944A1 (en) * 2023-01-12 2024-07-18 주식회사 디엔솔루션즈 Gantry loader control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7904201B2 (en) Robot programming device
US20050102060A1 (en) Device for correcting positional data of robot
US20060072988A1 (en) Transfer robot system
EP2881226A1 (en) Work machine provided with articulated robot and electric component mounting machine
JP4171488B2 (en) Offline programming device
JP5715809B2 (en) Robot work program creation method, robot work program creation device, and robot control system
US7965055B2 (en) Control device of work positioning apparatus
CN101128828A (en) Method of and apparatus for automated path learning
WO2021039829A1 (en) Production system
EP1145804A1 (en) Robot controller
GB2087107A (en) Manipulator welding apparatus with vision correction for workpiece sensing
US11945118B2 (en) Method of planning works for robots and work planning device
JP2019104097A (en) Robot system
KR20210074507A (en) An automatic fit up system for sub assembly panel
JP2020116717A (en) Robot control system
CN109623229A (en) A kind of trick cooperative system based on robot welding
CN116133788A (en) Conveying system, method for controlling conveying system, and program for controlling conveying system
CN109926703B (en) Welding position detection device, welding position detection method, and welding robot system
CN113146614B (en) Control method and control device for mobile robot and robot system
US20230390919A1 (en) Workpiece transport system and workpiece transport method
JPH06218684A (en) Instruction device for operation type manipulator/and automatic work by operation type manipulator
KR101469205B1 (en) Method for setting the mobile manipulator onto the workbench
JP7105223B2 (en) robot system
CN109803797B (en) Robot
KR20100045155A (en) Method for setting position of lug welding robot using laser pointer

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application