KR20220149287A - Robot apparatus for cutting of the adjustment pipe - Google Patents

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KR20220149287A
KR20220149287A KR1020210056734A KR20210056734A KR20220149287A KR 20220149287 A KR20220149287 A KR 20220149287A KR 1020210056734 A KR1020210056734 A KR 1020210056734A KR 20210056734 A KR20210056734 A KR 20210056734A KR 20220149287 A KR20220149287 A KR 20220149287A
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조윤현
김민경
강정우
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이근찬
박동혁
조현근
박인규
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우정엔지니어링 주식회사
한국로봇융합연구원
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Abstract

The present invention relates to an adjustable pipe cutting robot device. The cutting robot device is provided as a cutting robot device for cutting and shaping an adjustable pipe installed and provided between both fixed pipes when shaping a pipeline line, comprising: a multi-joint robot turning and rotating in multiple directions; a digitizer provided in the multi-joint robot to measure the coordinates of three arbitrary points on the outer circumference of the adjustable pipe to find the center point of the adjustable pipe; and a cutting device provided in the multi-joint robot to be able to move up and down and rotate, and cutting the outer circumferential surface of the adjustable pipe based on the center point of the adjustable pipe found through the digitizer. The present invention enables precise and quick molding and supplying of adjustable pipes in a complex shape such as a three-dimensional shape.

Description

조정관 커팅 로봇장치{Robot apparatus for cutting of the adjustment pipe}Robot apparatus for cutting of the adjustment pipe

본 발명은 조정관 커팅 로봇장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복잡한 형상으로 요구되는 조정관을 정밀하면서도 신속하게 재현하여 공급할 수 있는 조정관 커팅 로봇장치에 관한 것이다.The present invention relates to an adjustment tube cutting robot apparatus, and more particularly, to an adjustment tube cutting robot apparatus capable of accurately and rapidly reproducing and supplying an adjustment tube required in a complex shape.

일반적으로, 선박은 블록(block) 단위로 제작 및 설치되는데, 내부 배관 역시 블록 단위로 제작 및 설치되어 최종 건조시 모든 기관이 정상 작동할 수 있도록 배관 라인을 형성하게 된다.In general, ships are manufactured and installed in units of blocks, and internal piping is also manufactured and installed in units of blocks to form a piping line so that all engines can operate normally during final construction.

다만, 크기가 큰 대형 선박의 경우와 같이 블록 단위로 각종 기관을 제작하면, 초기 설계에 기초한 제작에 따른 설치 오차가 발생할 수밖에 없고, 배관 라인 역시 그에 따른 오차가 생길 수밖에 없다.However, when various engines are manufactured in block units as in the case of large ships, installation errors are inevitably generated due to manufacturing based on the initial design, and errors in the piping line are inevitably generated.

그러나, 배관 라인 형성시 각종 기관을 연결하는 긴 길이의 고정관(fixed pipe)은 초기 설계 도면대로 제작 및 설치하고, 각 고정관 사이를 단절시켜 여유를 둠으로써, 각종 기관의 설치 오차를 극복할 수 있다. 이때, 각 고정관 사이를 연결해주는 상대적으로 짧은 길이의 조정관(adjustment pipe)을 후작업을 통해 제작하여 설치하게 된다.However, when forming a piping line, a long-length fixed pipe connecting various organs is manufactured and installed according to the initial design drawing, and by cutting off between each fixed pipe to leave room, installation errors of various engines can be overcome. . At this time, an adjustment pipe of a relatively short length that connects between each fixed pipe is manufactured and installed through post-work.

이러한 조정관의 제작 방법은 크게 3가지로 구분되는데, 현물 이용법과 지그 이용법 및 계측 재현법이 있다. 이러한 조정관의 제작 방법 중에서도 최근에는 쉽고 간단하게 조정관을 제작할 수 있고 물류 이동을 줄여 생산비를 감소시킬 수 있는 계측 재현법이 각광을 받고 있다.The manufacturing method of such an adjustment tube is divided into three main types, and there is a method of using in kind, a method of using a jig, and a method of reproducing measurement. Among the manufacturing methods of such an adjustment tube, recently, a measurement reproduction method that can easily and simply manufacture an adjustment tube and reduce the production cost by reducing logistics movement is in the spotlight.

계측 재현법은 한 쌍의 고정관 사이에 형성될 조정관의 형성요소를 측정장치를 이용하여 측정하고, 측정된 값을 조정관 재현장치에 입력하여 재현하게 된다. 이렇게 제작된 조정관을 현장에 가지고 가서 설치하게 되는 것이다.In the measurement reproduction method, the forming element of the adjustment tube to be formed between a pair of fixed tubes is measured using a measuring device, and the measured value is input to the adjustment tube reproduction apparatus and reproduced. The control tube manufactured in this way will be taken to the site and installed.

계측 재현법에서 한 쌍의 고정관 사이를 연결하는 조정관의 형성요소는 파이프의 길이, 플랜지의 면각, 플랜지의 볼트홀의 위치, 배관 라인의 단차 등 4가지로 구분할 수 있다.In the measurement reproduction method, the forming elements of the adjusting pipe connecting between a pair of fixed pipes can be divided into four types: the length of the pipe, the face angle of the flange, the position of the bolt hole of the flange, and the step of the pipe line.

따라서, 조정관의 계측방법에는 위 4가지 요소를 모두 포함해야 하며, 표현방법으로는 상대적인 3차원 좌표로 나타내는 방법, 각도와 길이로 나타내는 방법, 길이로써 나타내는 방법 및 각도로서 나타내는 방법 등이 있다.Therefore, the measurement method of the coordinator should include all the above four elements, and the expression methods include a method of representing with relative three-dimensional coordinates, a method of representing with an angle and length, a method of representing with a length, and a method of representing with an angle.

한편, 위에서 설명한 바와 같이, 선박의 건조과정은 블록 단위로 제작 및 설치되는데, 각 부재들이 조립되어 소블록을 형성하고, 소블록은 다시 중블록 및 대블록으로 조립되어 도크로 운반된 후 탑재되어 조립된다.On the other hand, as described above, the ship building process is manufactured and installed in units of blocks. Each member is assembled to form small blocks, and the small blocks are again assembled into medium and large blocks, transported to the dock, and mounted. is assembled

이러한 건조과정을 거치는 선박에는 다수의 배관 라인이 설치되며, 다수의 배관 라인은 블록 단위로 제작되어 탑재되나 각 블록에 장착된 배관 라인을 연결하는 이음용 배관인 조정관(adjustment pipe)은 후작업을 통해 제작하여 설치하게 된다.A number of piping lines are installed in ships that go through this drying process, and although many piping lines are manufactured and mounted in blocks, the adjustment pipe, which is a joint pipe connecting the piping lines installed in each block, requires post-work. manufactured and installed.

즉, 조정관은 연결하고자 하는 양 배관 사이의 거리 또는 각도가 상이하게 배치된 두 배관 사이를 연결하기 위한 연결배관과 양측의 배관을 연결하기 위한 배관이고, 이러한 조정관이 고정되게 구비되는 연결배관은 형상에 따라 직관과 곡관(또는 엘보관), 티(tee)관 등으로 구분되며 곡관의 굽은 각도는 90도 내지 135도 등 다양한 형태를 가질 수 있다.That is, the adjusting pipe is a connecting pipe for connecting two pipes disposed with different distances or angles between the two pipes to be connected and a pipe for connecting the pipes on both sides, and the connecting pipe provided with such an adjusting pipe fixedly has a shape It is classified into a straight pipe, a curved pipe (or an elbow), a tee pipe, and the like, and the bent angle of the curved pipe may have various shapes, such as 90 degrees to 135 degrees.

그러나, 각 블록에 장착된 배관라인은 블록이 조립되는 경우 두 배관 간의 높이 차이 및 두 배관 사이의 거리 또는 각도가 틀어지는 경우가 빈번히 발생하게 된다.However, when the block is assembled with the piping line mounted on each block, the height difference between the two pipes and the distance or angle between the two pipes are frequently misaligned.

따라서, 두 배관 사이를 연결배관으로 연결하기 위해서는 연결배관의 양측 단부와 맞닿게 되는 배관의 길이방향으로 여유를 두고, 양 배관과 연결배관에 맞게 조정관의 양측 단부를 절단하여 최종적으로 맞대기 용접을 통하여 조정관의 설치작업을 완료하게 된다.Therefore, in order to connect the two pipes with a connecting pipe, a margin is left in the longitudinal direction of the pipe that comes into contact with both ends of the connecting pipe, and both ends of the adjusting pipe are cut to fit both the pipe and the connecting pipe, and finally through butt welding. The installation work of the coordinator is completed.

이 경우 두 배관이 3차원적으로 틀어져 있는 경우에는 이에 설치될 조정관이 해당 3차원 형상에 맞도록 파이프를 절단하는 작업은 매우 어려워지게 되고, 현장에서는 반복적인 계측 및 절단 작업을 진행하면서 조정관이 정확히 설치되는지 확인 작업을 거쳐야 하므로 절단시수 초과에 따른 설치공정이 지연되는 단점이 있다.In this case, if the two pipes are three-dimensionally misaligned, it becomes very difficult to cut the pipe so that the adjustment tube to be installed fits the three-dimensional shape. There is a disadvantage in that the installation process is delayed due to the excess of the number of cutting times because it is necessary to go through a check to see if it is installed.

이에, 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1977555호에서 조정관이 설치될 고정관의 형상을 회전각, 거리 데이터로 계측하고 계측된 결과를 이용하여 틀어진 각도 및 길이 등을 감안하여 조정관 형상을 정확하고 빠르게 재현할 수 있는 범용 조정관 재현장치를 제안하였다.Accordingly, the present applicant measured the shape of the fixed tube in which the adjustment tube is to be installed as rotation angle and distance data in Republic of Korea Patent Registration No. 10-1977555, and using the measured results, the adjustment tube shape is accurately and quickly measured in consideration of the wrong angle and length. A universal control tube reproduction device that can be reproduced was proposed.

하지만, 본 출원인에 의해 등록된 대한민국 등록특허 제10-1977555호에서 계측된 결과에 따라 파이프의 단부를 절단하여 조정관으로 성형하고자 할 때, 요구되는 조정관의 형상이 복잡한 경우 즉 파이프의 단부를 3차원 형상(타원 형태)으로 절단해야 하는 경우에는 표준 궤도형 절단로봇으로는 절단할 수 없는 문제가 있다.However, when the end of the pipe is cut and formed into an adjustment tube according to the results measured in Korean Patent Registration No. 10-1977555 registered by the present applicant, when the required shape of the adjustment tube is complicated, that is, the end of the pipe is 3D When it is necessary to cut in a shape (oval shape), there is a problem that it cannot be cut with a standard orbital cutting robot.

이로 인해, 작업자가 석필과 줄자를 이용하여 궤도점을 생성 및 연결하여 근사적으로 3차원 타원 궤도를 만들고, 이를 수동 플라즈마 절단기를 이용하여 작업자가 직접 절단하게 되는데, 이 과정에서 작업자의 손떨림 등으로 인해 절단면이 고르지 못하게 되는 품질 저하가 발생되고, 이러한 절단면의 불량을 연삭기를 이용한 연삭공정으로 해소해야 하므로 많은 작업시간이 소요됨에 따라 작업성 및 생산성이 저하되는 단점이 있다.For this reason, the operator creates and connects the orbit points using a stone pen and a tape measure to create an approximate three-dimensional elliptical orbit, and the operator directly cuts it using a manual plasma cutter. Due to this, the quality of the cut surface becomes uneven, and the defect of the cut surface has to be resolved by the grinding process using a grinding machine, so that workability and productivity are lowered as it takes a lot of work time.

대한민국 등록특허 제10-1977555호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1977555

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 단절된 배관을 연결하기 위한 조정관의 단부가 3차원 형상과 같이 복잡한 형상으로 요구되는 조정관을 정밀하면서도 신속하게 성형하여 공급할 수 있도록 한 조정관 커팅 로봇장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and the end of the adjustment tube for connecting the cut pipe is precisely and quickly molded and supplied with a complicated shape such as a three-dimensional shape. An object of the present invention is to provide an adjustable tube cutting robot device that can

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조정관 커팅 로봇장치는, 배관 라인의 성형시 양 고정관 사이에 설치되어 구비되는 조정관을 커팅하여 성형하기 위한 커팅 로봇장치로서, 커팅 로봇장치는 여러 방향으로 선회 및 회전되는 다관절 로봇; 다관절 로봇에 구비되어 조정관 외주면의 임의의 3점의 좌표를 측정하여 조정관의 중심점을 찾기 위한 디지타이저; 다관절 로봇에 상하 이동 및 회전 가능하게 구비되어 디지타이저를 통해 찾은 조정관의 중심점을 기준으로 조정관의 외주면을 커팅하는 커팅장치;를 포함하는 조정관 커팅 로봇장치를 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the robot cutting robot device for adjusting pipe according to the present invention is a cutting robot device for cutting and forming the adjusting pipe installed between both fixed pipes when forming a piping line, and the cutting robot device is rotated in various directions. and a rotating articulated robot; a digitizer provided in the articulated robot to measure the coordinates of three arbitrary points on the outer circumferential surface of the coordinator to find the center point of the coordinator; It is characterized in that it is characterized in that the control tube cutting robot device comprising a; a cutting device that is provided in the articulated robot to move vertically and rotatably to cut the outer circumferential surface of the adjustment tube based on the center point of the adjustment tube found through the digitizer.

그리고, 다관절 로봇은 베이스블록에서 Z축 방향을 기준으로 선회 및 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 로워아암; 로워아암에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 어퍼아암; 어퍼아암에 Y축 방향을 기준으로 선회 및 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 한편 그 전면에 디지타이저가 결합되어 구비되는 고정블록; 고정블록에서 상하로 이동 가능하게 결합되어 구비되는 한편 그 전면에 커팅장치가 결합되어 구비되는 승강블록;을 포함할 수 있다.In addition, the articulated robot includes: a lower arm provided in the base block to pivot in the Z-axis direction and to rotate up and down based on the X-axis direction; an upper arm provided on the lower arm to be rotated up and down in the X-axis direction; a fixing block provided on the upper arm to pivot with respect to the Y-axis direction and to rotate up and down based on the X-axis direction while having a digitizer coupled to the front thereof; It may include a; while being provided by being coupled to move up and down in the fixed block, a cutting device is coupled to the front surface of the elevating block.

게다가, 디지타이저는 고정블록에 결합되어 고정되는 고정아암; 고정아암에 Y축 방향을 기준으로 선회 및 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 제1 회전아암; 제1 회전아암에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 제2 회전아암; 제2 회전아암에 고정되게 구비되어 조정관의 외주면에 접하여 해당 좌표를 측정하는 탐침바;를 포함할 수 있다.In addition, the digitizer includes a fixed arm coupled to the fixed block; a first rotating arm provided on the fixed arm to pivot in the Y-axis direction and vertically rotate in the X-axis direction; a second rotary arm provided on the first rotary arm to be vertically rotated in the X-axis direction; It may include; a probe bar that is fixed to the second rotating arm and is in contact with the outer circumferential surface of the adjustment tube to measure the corresponding coordinates.

이에 더하여, 디지타이저의 고정아암은 어퍼아암과 동일 선상으로 위치되게 구비될 수 있다.In addition, the fixing arm of the digitizer may be provided to be positioned in the same line as the upper arm.

또한, 커팅장치는 승강블록의 전면에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 메인링크; 메인링크에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 보조링크; 보조링크에 고정되게 구비되어 조정관의 외주면을 커팅하는 플라즈마 커팅기;를 포함할 수 있다.In addition, the cutting device includes: a main link provided on the front surface of the elevating block to rotate up and down based on the X-axis direction; Auxiliary link provided to rotate up and down based on the X-axis direction on the main link; It may include a; plasma cutter provided to be fixed on the auxiliary link to cut the outer peripheral surface of the adjustment tube.

본 발명의 조정관 커팅 로봇장치에 따르면, 배관 라인의 성형시 단절된 양 고정관 사이를 연결하도록 설치되는 조정관의 단부가 3차원 형상과 같이 복잡한 형상으로 요구되는 조정관을 신속하면서도 정밀하게 커팅하여 성형함으로써 조정관 재현에 따른 작업시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있고, 절단면의 불량을 해소하여 품질 향상을 이룰 수 있는 장점이 있다.According to the control tube cutting robot apparatus of the present invention, the adjustment tube is reproduced by rapidly and precisely cutting and molding the adjustment tube required to have a complex shape such as a three-dimensional shape at the end of the adjustment tube installed to connect between the two fixed tubes cut during the forming of the piping line. There is an advantage that productivity can be improved by shortening the working time according to

도 1은 본 발명에 따른 조정관 커팅 로봇장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 중심점 측정장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커팅장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커팅장치의 내부 구성을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 조정관 커팅 로봇장치의 조정관 중심점 측정시의 작동도이다.
도 6은 본 발명에 따른 조정관 커팅 로봇장치에 의한 조정관의 커팅과정을 보인 작동도로서, 도 6a는 로봇장치의 어퍼아암과 조정관의 중심점이 일치된 상태의 도면이고, 도 6b는 커팅장치가 조정관의 커팅면으로 이동되는 상태의 도면이며, 도 6c는 커팅장치의 플라즈마커팅기에 의해 조정관이 커팅되는 상태의 도면이다.
1 is a block diagram of an adjustment tube cutting robot device according to the present invention.
2 is a block diagram of a center point measuring device according to the present invention.
3 is a block diagram of a cutting device according to the present invention.
4 is a view showing the internal configuration of the cutting device according to the present invention.
5 is an operation diagram of the control tube cutting robot apparatus according to the present invention when measuring the center point of the adjustment tube.
6 is an operation view showing the cutting process of the adjusting tube by the adjusting tube cutting robot device according to the present invention. It is a view of the state moved to the cutting surface of the, Figure 6c is a view of the state in which the adjusting tube is cut by the plasma cutter of the cutting device.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are terms defined in consideration of the functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the definitions of these terms correspond to the technical matters of the present invention and should be interpreted as a concept.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.In addition, the embodiments of the present invention do not limit the scope of the present invention, but are merely exemplary matters of the constituent elements presented in the claims of the present invention, and are included in the technical spirit throughout the specification of the present invention and the scope of the claims. It is an embodiment including a substitutable component as an equivalent in the component.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.In addition, optional terms in the examples below are used to distinguish one component from other components, and the components are not limited by the terms.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.Accordingly, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

첨부도면 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 조정관 커팅 로봇장치 및 이에 구성되는 각 구성들, 작동 상태를 도시한 도면들이다.1 to 6 are views showing the control tube cutting robot apparatus according to the present invention, and each of the components and operating states thereof.

본 발명에 따른 조정관 커팅 로봇장치는 도면에 도시된 바와 같이, 배관 라인의 성형시 배관의 양 고정관 사이에 연결되어 설치되는 조정관(600)을 커팅하여 성형하기 위한 장치이다.As shown in the figure, the robot adjusting pipe cutting apparatus according to the present invention is a device for cutting and forming the adjusting pipe 600 connected between both fixed pipes of the pipe when forming the pipe line.

이러한 커팅 로봇장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 여러 방향으로 선회 및 회전되는 다관절 로봇(100)과, 다관절 로봇(100)과 별개로 구비되어 커팅 전 상태의 조정관(600)이 안착되어 고정되는 지그블록(500)과, 다관절 로봇(100)에 구비되어 조정관(600)의 중심점을 찾기 위한 중심점 측정장치와, 다관절 로봇(100)에 구비되어 조정관(600)의 중심점을 기준으로 조정관(600) 단부의 외주면을 고정관에 대응한 면각으로 커팅하는 커팅장치(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the cutting robot device is provided separately from the articulated robot 100 and the articulated robot 100, which rotates and rotates in various directions, so that the adjusting tube 600 in the state before cutting is seated. A fixed jig block 500, a center point measuring device provided in the articulated robot 100 to find the center point of the adjusting tube 600, and a center point measuring device provided in the articulated robot 100 based on the center point of the adjusting tube 600 and a cutting device 400 for cutting the outer circumferential surface of the end of the adjustment tube 600 at a face angle corresponding to the fixed tube.

다관절 로봇(100)은 일정 높이의 지상고를 갖도록 설치되는 베이스블록(110)과, 베이스블록(110)의 상면에서 Z축 방향을 기준으로 선회되는 한편 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 로워아암(120)과, 로워아암(120)의 상단부에서 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 어퍼아암(130)과, 어퍼아암(130)의 선단부에서 Y축 방향을 기준으로 선회되는 한편 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되고 그 전면에는 후술될 중심점 측정장치인 디지타이저(300)가 결합되어 구비되는 고정블록(200)과, 고정블록(200)의 전면에서 상하로 이동 가능하게 결합되어 구비되는 한편 그 전면에는 커팅장치(400)가 결합되어 구비되는 승강블록(230)을 포함한다.The articulated robot 100 is a base block 110 installed to have a ground clearance of a certain height, and the upper surface of the base block 110 is pivoted in the Z-axis direction while being rotated up and down based on the X-axis direction. The lower arm 120 , the upper arm 130 provided to be vertically rotated in the X-axis direction at the upper end of the lower arm 120 , and the Y-axis direction at the distal end of the upper arm 130 while pivoting The fixed block 200 is provided to be rotated up and down based on the X-axis direction and a digitizer 300, which is a central point measuring device to be described later, is coupled to the front surface thereof, and the fixed block 200 is coupled to be movable up and down in the front of the fixed block 200. On the other hand, the front side includes a lifting block 230 provided with a cutting device 400 coupled thereto.

베이스블록(110)은 상,하부 블록으로 나뉘어 구비되고, 상,하부 블록은 그 중심부에 Z축 방향으로 힌지 결합된 관절부(111)가 형성된다. 이로써, 상부 블록은 하부 블록과의 관절부(111)를 기준으로 평면적으로 회전되게 구비된다. 이때, 관절부(111)에는 서보모터에 의해 하부 블록에서 상부 블록을 회전되는 턴테이블 방식의 회전수단이 구성될 수 있으나, 이에 국한되거나 한정되지 않고 하부 블록에서 상부 블록을 회전시키는 작동만 만족하면 어떠한 회전수단도 모두 적용 가능하다.The base block 110 is provided by being divided into upper and lower blocks, and the upper and lower blocks have joint parts 111 hinged in the Z-axis direction at the center thereof. Accordingly, the upper block is provided to be rotated in a planar manner based on the joint portion 111 with the lower block. At this time, the joint part 111 may be configured with a turntable-type rotation means for rotating the upper block from the lower block by the servo motor, but is not limited thereto, and any rotation is provided as long as the operation of rotating the upper block from the lower block is satisfied. All means are applicable.

그리고, 상부 블록은 그 상단부가 상부 블록의 중심에서 외주 측으로 상향 경사지게 치우친 구조로 돌출되고, 그 상단부에는 로워아암(120)의 하단부가 X축 방향으로 힌지 결합되는 하부 관절부(121)가 구비된다. 이에 따라, 로워아암(120)은 베이스블록(110)과의 하부 관절부(121)를 축으로 상하 회전되게 결합된다.In addition, the upper block of the upper block protrudes in a structure inclined upward from the center of the upper block toward the outer periphery, and the lower joint portion 121 to which the lower end of the lower arm 120 is hinged in the X-axis direction is provided at the upper end. Accordingly, the lower arm 120 is vertically rotatably coupled to the base block 110 and the lower joint portion 121 as an axis.

로워아암(120)은 일정 길이를 갖는 링크로서, 그 상단부는 지면으로부터 일정 높이의 지상고를 갖도록 구비되고, 로워아암(120)의 상단부에는 어퍼아암(130)의 후단부가 X축 방향으로 힌지 결합되는 상부 관절부(122)가 구비된다. 이에 따라, 어퍼아암(130)은 로워아암(120)과의 상부 관절부(122)를 축으로 상하 회전되게 구비된다.The lower arm 120 is a link having a certain length, the upper end of which is provided to have a ground clearance of a certain height from the ground, and the rear end of the upper arm 130 is hinged to the upper end of the lower arm 120 in the X-axis direction. An upper joint portion 122 is provided. Accordingly, the upper arm 130 is provided to rotate up and down about the upper joint portion 122 with the lower arm 120 as an axis.

이러한 어퍼아암(130)은 제1 어퍼아암과 제2 어퍼아암으로 나뉘어 구성되고, 후방에 위치되는 제1 어퍼아암의 후단부는 로워아암(120)의 상부 관절부(122)에 힌지 결합되고, 제1 어퍼아암의 선단부에는 제2 어퍼아암이 Y축 방향으로 힌지 결합되는 제1 관절부(131)가 구비된다. 이에 따라, 어퍼아암(130)은 로워아암(120)과의 상부 관절부(122)를 축으로 상하 회전되면서 제1,2 어퍼아암 간의 제1 관절부(131)를 축으로 제자리 회전 즉 선회되게 구비된다.The upper arm 130 is divided into a first upper arm and a second upper arm, and the rear end of the first upper arm positioned at the rear is hinged to the upper joint 122 of the lower arm 120 , and the first A first joint portion 131 to which the second upper arm is hinged in the Y-axis direction is provided at the distal end of the upper arm. Accordingly, the upper arm 130 is provided to rotate in place about the first joint part 131 between the first and second upper arms while rotating up and down about the upper joint part 122 with the lower arm 120 as an axis. .

그리고, 제2 어퍼아암의 선단부에는 고정블록(200)의 후면부가 X축 방향으로 힌지 결합되는 제2 관절부(132)가 구비되어, 제2 관절부(132)를 축으로 고정블록(200)은 어퍼아암(130)의 선단부에서 상하 회전되게 구비된다.In addition, a second joint portion 132 to which the rear portion of the fixing block 200 is hinged in the X-axis direction is provided at the distal end of the second upper arm, and the fixing block 200 is provided with the second joint portion 132 as an axis. It is provided to rotate up and down at the front end of the arm 130 .

따라서, 후술될 디지타이저(300)와 커팅장치(400)가 구비되는 고정블록(200)은 베이스블록(110)의 관절부(111)에 의해 베이스블록(110) 상에서 평면적으로 선회되고, 로워아암(120)의 상,하부 관절부(121)(122)에 의해 상하 큰 각도로 회전되며, 어퍼아암(130)의 제1,2 관절부(131)(132)에 의해 제자리 회전 및 상하 방향으로의 정밀 회전이 가능하게 된다.Accordingly, the fixing block 200 provided with the digitizer 300 and the cutting device 400, which will be described later, is rotated planarly on the base block 110 by the joint part 111 of the base block 110, and the lower arm 120 ) is rotated at a large angle up and down by the upper and lower joint parts 121 and 122 of the upper arm 130 , and rotation in place and precise rotation in the vertical direction are performed by the first and second joint parts 131 and 132 of the upper arm 130 . it becomes possible

이때, 다관절 로봇(100)의 각 관절부에는 해당 관절부의 회전작동을 위한 모터가 구비되고, 이 모터는 정밀 제어가 가능한 서보모터로 구비되는 것이 바람직하다.At this time, each joint portion of the articulated robot 100 is provided with a motor for rotating the corresponding joint portion, and this motor is preferably provided as a servomotor capable of precise control.

한편, 고정블록(200)은 그 후면 하단부가 어퍼아암(130)의 제2 관절부(132)에 힌지 결합되어 수직하게 세워진 상태로 구비되고, 고정블록(200)의 전면에는 승강블록(230)이 상하 이동 가능하게 결합되어 구비된다.On the other hand, the fixing block 200 is provided in a state in which its rear lower end is hinged to the second joint portion 132 of the upper arm 130 to stand vertically, and the elevating block 230 is provided on the front side of the fixing block 200 . It is provided coupled to be movable up and down.

이러한 고정블록(200)의 전면 하단부에는 후술될 디지타이저(300)가 장착되는 장착부(210)가 형성되고, 이 장착부(210)에는 복수의 장착핀(211)이 돌출 형성된다. 이로써, 복수의 장착핀(211)에 후술될 디지타이저(300)가 결합되어 가고정됨으로써 디지타이저(300)의 장착 및 탈착 작업을 간편하게 할 수 있는 이점이 있다.A mounting portion 210 to which a digitizer 300 to be described later is mounted is formed on the lower front end of the fixing block 200 , and a plurality of mounting pins 211 are formed to protrude from the mounting portion 210 . Accordingly, there is an advantage in that the digitizer 300 to be described later is coupled to and temporarily fixed to the plurality of mounting pins 211 , thereby simplifying the mounting and dismounting of the digitizer 300 .

그리고, 고정블록(200)의 내부에는 스크류축(220)이 회전 가능하게 설치되어 구비되고, 이 스크류축(220)에는 승강블록(230)이 나사 결합되어 구비된다.In addition, a screw shaft 220 is rotatably installed inside the fixed block 200 , and the lifting block 230 is screwed to the screw shaft 220 .

이러한 승강블록(230)은 고정블록(200)의 내측에서 스크류축(220)과 나사 결합되어 상하로 이동되게 구비되는 내측 블록과, 내측 블록과 결합 고정되는 한편 고정블록(200)의 외측에 구비되는 외측 블록을 포함한다.The elevating block 230 is provided on the outside of the fixed block 200 while being coupled and fixed to the inner block provided to be moved up and down by being screwed with the screw shaft 220 on the inside of the fixed block 200 . It includes an outer block that becomes

따라서, 고정블록(200) 내에서 스크류축(220)이 정.역 회전됨에 따라 승강블록(230)은 고정블록(200)에서 상하 방향으로 직선 이동된다. Accordingly, as the screw shaft 220 rotates forward and backward in the fixed block 200 , the lifting block 230 is linearly moved in the vertical direction in the fixed block 200 .

또한, 승강블록(230)의 전면에는 복수개로 이루어진 한쌍의 힌지프레임(231)이 형성되고, 양 힌지프레임(231) 사이에는 후술될 커팅장치(400)가 회전 가능하게 결합되어 구비된다.In addition, a pair of hinge frames 231 are formed on the front surface of the lifting block 230 , and a cutting device 400 to be described later is rotatably coupled between both hinge frames 231 .

한편, 조정관(600)의 공간상 중심점을 찾기 위한 중심점 측정장치는 디지타이저(300)로 구성된다.On the other hand, the center point measuring device for finding the spatial center point of the adjustment tube 600 is composed of a digitizer (300).

디지타이저(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇(100)의 고정블록(200)에 구비되어 조정관(600) 외주면의 임의의 3점의 좌표를 측정하여 조정관(600)의 중심점을 측정하기 위한 장치이다.The digitizer 300 is provided in the fixed block 200 of the articulated robot 100 as shown in FIG. 2 , and measures the coordinates of three arbitrary points on the outer peripheral surface of the adjustment tube 600 to determine the center point of the adjustment tube 600 . It is a device for measuring.

구체적으로, 디지타이저(300)는 고정블록(200)의 전면 하단부에 결합되어 고정되는 고정아암(320)과, 고정아암(320)의 선단부에 고정아암(320)의 축방향 즉 Y축 방향을 기준으로 선회되게 구비되는 한편 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 제1 회전아암(330)과, 제1 회전아암(330)의 선단부에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 제2 회전아암(340)과, 제2 회전아암(340)의 선단부에 고정되게 구비되어 조정관(600)의 외주면에 접촉되어 해당 좌표를 측정하는 탐침바(341)를 포함한다.Specifically, the digitizer 300 includes a fixed arm 320 coupled to and fixed to the lower front end of the fixed block 200 , and an axial direction of the fixed arm 320 , that is, the Y-axis direction at the tip of the fixed arm 320 . A first rotary arm 330 that is provided to be swiveled with respect to the X-axis direction while being provided to be rotated up and down based on the X-axis direction, and a second rotation provided at the tip of the first rotary arm 330 to be rotated up and down based on the X-axis direction. It includes an arm 340 and a probe bar 341 which is fixedly provided at the tip of the second rotary arm 340 and is in contact with the outer peripheral surface of the adjustment tube 600 to measure the corresponding coordinates.

고정아암(320)은 중공의 원통관으로 구비될 수 있고, 그 후단부에는 고정블록(200) 전면의 장착부(210)에 결합 고정되는 베이스플레이트(310)가 구비된다. 이러한 베이스플레이트(310)에는 복수의 장착핀(211)이 각각 끼워져 결합되는 복수의 관통구가 형성되어, 고정아암(320)이 베이스플레이트(310)에 의해 고정블록(200)의 장착부(210)에 회전 불가한 상태로 가고정됨으로써 디지타이저(300)를 고정블록(200)에 간편하게 장착 및 탈착시킬 수 있게 된다.The fixing arm 320 may be provided as a hollow cylindrical tube, and the rear end thereof is provided with a base plate 310 coupled and fixed to the mounting portion 210 of the front surface of the fixing block 200 . The base plate 310 has a plurality of through-holes to which a plurality of mounting pins 211 are fitted and coupled, respectively, so that the fixing arm 320 is mounted on the mounting portion 210 of the fixing block 200 by the base plate 310 . By being temporarily fixed to the non-rotatable state, the digitizer 300 can be easily mounted and detached from the fixed block 200 .

그리고, 제1 회전아암(330)은 그 후단부가 고정아암(320)의 선단부에 별도의 힌지블록(331)을 매개로 결합되되, 힌지블록(331)은 "ㄴ"자 형상의 블록으로 형성된다.In addition, the rear end of the first rotating arm 330 is coupled to the front end of the fixed arm 320 via a separate hinge block 331 , and the hinge block 331 is formed of a “L”-shaped block. .

이러한 힌지블록(331)은 베이스플레이트(310)와 평행한 그 일측부에는 고정아암(320)의 선단부에 Y축 방향으로 힌지 결합되는 제1 관절부(332)가 구비되고, 이와 수직한 타측부에는 제1 회전아암(330)의 후단부가 X축 방향으로 힌지 결합되는 제2 관절부(333)가 구비된다.The hinge block 331 is provided with a first joint part 332 hingedly coupled to the distal end of the fixing arm 320 in the Y-axis direction at one side parallel to the base plate 310, and the other side perpendicular thereto. A second joint portion 333 to which the rear end of the first rotary arm 330 is hinged in the X-axis direction is provided.

그리고, 제1 회전아암(330)의 선단부에는 제2 회전아암(340)의 후단부와 X축 방향으로 힌지 결합되는 제3 관절부(334)가 구비된다.In addition, a third joint part 334 hingedly coupled to the rear end of the second rotary arm 340 in the X-axis direction is provided at the front end of the first rotary arm 330 .

이러한 제2 회전아암(340)의 선단부에는 탐침바(341)가 제2 회전아암(340)의 축선과 동일하거나 또는 평행하게 구비되고, 이 탐침바(341)는 디지타이저(300)의 제2,3 관절부(333)(334)를 축으로 미세한 각도로 상하 회전되어 정밀 조정되고, 다관절 로봇(100)에 구비된 로워아암(120)의 상,하부 관절부(121)(122)를 축으로는 큰 각도로 상하 회전되어 그 위치가 조정된다.A probe bar 341 is provided at the front end of the second rotary arm 340 to be the same as or parallel to the axis of the second rotary arm 340, and the probe bar 341 is the second of the digitizer 300, 3 The joint parts 333 and 334 are rotated up and down at a fine angle to be precisely adjusted, and the upper and lower joint parts 121 and 122 of the lower arm 120 provided in the articulated robot 100 are used as the axes. It is rotated up and down by a large angle to adjust its position.

이와 같은 탐침바(341)는 조정관(600) 단부의 외주면에서 임의의 3점에 접촉되면서 접촉된 해당 지점의 좌표를 측정하여 디스플레이를 통해 표시할 수 있다.Such a probe bar 341 may measure the coordinates of the contact point while being in contact with any three points on the outer peripheral surface of the end of the adjustment tube 600 and display it through the display.

상기와 같이 해당 탐침바(341)를 통해 측정된 3점의 좌표를 통해 디지타이저(300)에서 조정관(600)의 공간상 중심점을 연산하여 산출할 수 있고, 또는 별도의 컨트롤러(미도시)에서 3점의 좌표값을 입력받아 조정관(600)의 공간상 중심점을 연산하여 산출할 수도 있다.As described above, it can be calculated by calculating the spatial center point of the control tube 600 in the digitizer 300 through the coordinates of the three points measured through the corresponding probe bar 341, or 3 in a separate controller (not shown) The coordinate value of the point may be input and calculated by calculating the spatial center point of the adjustment tube 600 .

한편, 상기와 같은 디지타이저(300)의 고정아암(320)은 어퍼아암(130)과 동일 선상으로 위치되게 구비됨이 바람직하다. 이는, 디지타이저(300)의 선회 중심과 후술될 커팅장치(400)의 선회 중심을 동일하게 공유함으로써 디지타이저(300)에서 측정된 조정관(600)의 공간상 중심점을 커팅장치(400)에서 그대로 이용하여 조정관(600)의 단부를 3차원 커팅하는데 활용하기 위함이다.Meanwhile, the fixing arm 320 of the digitizer 300 as described above is preferably provided to be positioned in the same line as the upper arm 130 . This is by sharing the turning center of the digitizer 300 and the turning center of the cutting device 400 to be described later equally, so that the spatial center point of the adjusting tube 600 measured by the digitizer 300 is used as it is in the cutting device 400. This is for use in three-dimensional cutting of the end of the adjustment tube 600 .

그리고, 탐침바(341)가 조정관(600) 외주면의 임의의 3점에 접하여 각 좌표를 측정할 때 측정시의 축중심인 다관절 로봇(100)의 어퍼아암(130)의 위치 정보가 함께 측정되어 제공되므로 3점의 위치를 계산하고, 측정된 3점의 위치를 기준으로 조정관(600)의 공간상 중심점을 산출함으로써 이 중심점을 통해 커팅장치(400)가 조정관(600)의 외주면을 정확하면서도 정밀하게 커팅할 수 있게 된다.In addition, when the probe bar 341 is in contact with any three points on the outer peripheral surface of the adjustment tube 600 and each coordinate is measured, the position information of the upper arm 130 of the articulated robot 100, which is the center of the axis at the time of measurement, is also measured. Since the three-point positions are calculated, and the spatial center point of the adjustment tube 600 is calculated based on the measured positions of the three points, the cutting device 400 accurately measures the outer circumferential surface of the adjustment tube 600 through this center point. Precise cutting is possible.

또한, 상기와 같은 디지타이저(300)의 각 관절부에도 전술한 다관절 로봇(100)에서와 같이 해당 관절부의 회전작동을 위한 각각의 서보모터가 구비됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that each joint portion of the digitizer 300 is provided with each servomotor for rotational operation of the joint portion as in the aforementioned articulated robot 100 .

커팅장치(400)는 다관절 로봇(100)에 상하 이동 및 회전 가능하게 구비되어 디지타이저(300)를 통해 측정된 조정관(600)의 중심점을 기준으로 조정관(600)의 외주면을 커팅하는 장치이다.The cutting device 400 is provided in the articulated robot 100 so as to be vertically movable and rotatable, and is a device for cutting the outer circumferential surface of the adjusting tube 600 based on the center point of the adjusting tube 600 measured through the digitizer 300 .

이러한 커팅장치(400)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 승강블록(230)의 양 힌지프레임(231) 사이에서 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 메인링크(410)와, 메인링크(410)의 선단부에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 보조링크(420)와, 보조링크(420)의 선단부에 고정되게 구비되어 조정관(600)의 외주면을 커팅하는 플라즈마커팅기(430)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the cutting device 400 includes a main link 410 provided to rotate up and down in the X-axis direction between both hinge frames 231 of the elevating block 230 and, A plasma cutter ( 430).

이러한 메인링크(410)의 후단부에는 승강블록(230)의 양 힌지프레임(231) 사이에 구비되어 X축 방향으로 힌지 결합되는 제1 관절부(411)가 구비되고, 선단부에는 보조링크(420)가 X축 방향으로 힌지 결합되는 제2 관절부(412)가 구비된다.A first joint portion 411 provided between both hinge frames 231 of the elevating block 230 and hinged in the X-axis direction is provided at the rear end of the main link 410, and the auxiliary link 420 is provided at the front end. A second joint portion 412 hinged in the X-axis direction is provided.

이에 따라, 메인링크(410)는 제1 관절부(411)를 축으로 승강블록(230)의 힌지프레임(231)에서 상하 방향으로 회전되게 구비되고, 보조링크(420)는 제2 관절부(412)를 축으로 메인링크(410)에서 상하 방향으로 회전되게 구비된다.Accordingly, the main link 410 is provided to rotate in the vertical direction in the hinge frame 231 of the lifting block 230 about the first joint portion 411 as an axis, and the auxiliary link 420 is the second joint portion 412. It is provided to rotate in the vertical direction in the main link 410 on the axis.

이때, 승강블록(230)의 양 힌지프레임(231)에는 각각의 서보모터가 구비되되, 일측의 서보모터는 힌지프레임(231)에서 메인링크(410)를 상하 회전시키게 되고, 타측의 서보모터는 메인링크(410)에서 보조링크(420)를 미세 회전시켜 정밀 조정할 수 있게 구비된다.At this time, each of the servo motors is provided on both hinge frames 231 of the lifting block 230, and the servo motor on one side rotates the main link 410 up and down in the hinge frame 231, and the servo motor on the other side It is provided so that it can be precisely adjusted by finely rotating the auxiliary link 420 in the main link 410 .

특히, 보조링크(420)를 회전시키는 서보모터는 제2 관절부(412)와 체인으로 연결되어 구비될 수 있고, 체인은 메인링크(410) 내에 삽입된 상태로 회전 가능하게 구비됨이 바람직하다.In particular, the servomotor for rotating the auxiliary link 420 may be provided connected to the second joint portion 412 and a chain, and the chain is preferably provided rotatably while being inserted into the main link 410 .

그리고, 보조링크(420)에는 플라즈마커팅기(430)가 고정되어 구비됨으로써 플라즈마커팅기(430)는 보조링크(420)와 같이 회전되게 구비된다.In addition, the plasma cutter 430 is fixed to the auxiliary link 420 , so that the plasma cutter 430 is rotatably provided with the auxiliary link 420 .

한편, 본 발명의 커팅 로봇장치에는 도 1에서와 같이, 다관절 로봇(100)과 별개로 설치되는 지그블록(500)이 더 포함된다.Meanwhile, the cutting robot apparatus of the present invention further includes a jig block 500 installed separately from the articulated robot 100 as shown in FIG. 1 .

지그블록(500)은 그 상면에 턴테이블 방식으로 회전되게 구비되는 베이스플레이트(510)와, 베이스플레이트(510) 상에 일정 간격으로 나열되게 구비되는 다수의 지그플레이트(520)를 포함한다.The jig block 500 includes a base plate 510 provided to rotate in a turntable manner on its upper surface, and a plurality of jig plates 520 provided to be arranged at regular intervals on the base plate 510 .

특히, 지그플레이트(520)는 그 상면에 조정관(600)을 안착시켜 거치할 수 있는 "∨"자의 홈이 형성되어, 조정관(600)을 안정적으로 받쳐 지지할 수 있게 된다.In particular, the jig plate 520 is formed with a "∨"-shaped groove in which the adjustment tube 600 can be seated and mounted on its upper surface, thereby stably supporting and supporting the adjustment tube 600 .

그리고, 지그플레이트(520)에는 U-볼트의 클램프가 체결되게 구비되어 조정관(600)을 지그플레이트(520)의 홈에 견고히 구속시켜 유동을 방지할 수 있다.In addition, the U-bolt clamp is provided to the jig plate 520 to firmly restrain the adjustment tube 600 in the groove of the jig plate 520 to prevent flow.

이상과 같은 본 발명에 따른 조정관 커팅 로봇장치의 작동관계를 설명한다.The operation relationship of the adjusting tube cutting robot device according to the present invention as described above will be described.

먼저, 본 커팅 로봇장치는 다관절 로봇(100)에 의해 어퍼아암(130)의 선단부에 구비된 디지타이저(300)가 X,Y,Z축 방향으로 회전되면서 지그블록(500)에 고정된 조정관(600)의 중심점을 측정하게 된다.First, this cutting robot device is an adjustment tube fixed to the jig block 500 while the digitizer 300 provided at the tip of the upper arm 130 is rotated in the X, Y, and Z axis directions by the articulated robot 100 ( 600) is measured.

즉, 디지타이저(300)의 탐침바(341)가 다관절 로봇(100)의 베이스블록(110)과 로워아암(120) 사이의 관절부(111)와, 로워아암(120)의 상,하부 관절부(121)(122)에서 큰 각도로 회전되어 신속하게 조정관(600)의 일단면 측으로 근접되게 위치된다.That is, the probe bar 341 of the digitizer 300 includes the joint part 111 between the base block 110 and the lower arm 120 of the articulated robot 100 and the upper and lower joint parts of the lower arm 120 ( It is rotated at a large angle at 121 and 122 and is quickly positioned close to one end of the control tube 600 .

이 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이, 디지타이저(300)의 탐침바(341)가 제1,2,3 관절부(332)(333)(334)에서 미세 회전되면서 조정관(600)의 일단부 외주면에서 임의의 3점에 접촉되면서 3점의 접촉 지점의 각 좌표를 측정하게 되고, 측정된 각 좌표의 정보는 측정시 중심점인 다관절 로봇(100)의 어퍼아암(130)의 위치 정보와 더불어 3점의 위치를 계산하며, 측정된 3점의 위치를 기준으로 조정관(600)의 공간상에 존재하는 중심점을 산출할 수 있게 된다.In this state, as shown in FIG. 5, the probe bar 341 of the digitizer 300 is finely rotated in the first, second, and third joint parts 332, 333, and 334, while the outer peripheral surface of one end of the adjustment tube 600 is Each coordinate of the point of contact of the three points is measured while contacting the three points in the The position of the point is calculated, and the center point existing in the space of the adjustment tube 600 can be calculated based on the measured positions of the three points.

이후, 측정된 조정관(600)의 중심섬을 기준으로 커팅장치(400)를 통해 조정관(600)의 외주면을 3차원 커팅하게 된다.Thereafter, the outer peripheral surface of the adjustment tube 600 is three-dimensionally cut through the cutting device 400 based on the measured central island of the adjustment tube 600 .

즉, 먼저 도 6a에서와 같이, 고정블록(200)에서 디지타이저(300)를 탈착하여 제거한 상태에서 고정블록(200) 상에서 승강블록(230)을 상하로 이동시켜 플라즈마커팅기(430)를 도 6b에서와 같이 커팅하고자 하는 조정관(600)의 외주면 일측에 접촉되게 위치시킨다.That is, first, as in FIG. 6A , in the state in which the digitizer 300 is detached and removed from the fixed block 200, the lifting block 230 is moved up and down on the fixed block 200 to move the plasma cutter 430 in FIG. 6B. It is positioned so as to be in contact with one side of the outer circumferential surface of the adjustment tube 600 to be cut as shown.

이 상태에서 플라즈마커팅기(430)를 작동시켜 커팅을 시작한 후, 3D 스캐너를 통해 정밀 측정된 정보에 따라 플라즈마커팅기(430)를 도 6c에서와 같이 조정관(600)의 원주 방향으로 회전 이동시키면서 조정관(600)의 단부를 3차원으로 커팅하게 된다.After starting cutting by operating the plasma cutter 430 in this state, the adjustment tube ( 600) is cut in three dimensions.

따라서, 3차원 형상과 같이 복잡한 형상으로 요구되는 조정관(600)을 신속하면서도 정밀하게 커팅하여 성형함으로써 조정관(600) 재현에 따른 작업시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있고, 조정관(600) 절단면의 불량을 해소하여 품질 향상을 이룰 수 있게 된다.Therefore, by rapidly and precisely cutting and molding the adjustment tube 600 required to have a complex shape such as a three-dimensional shape, it is possible to shorten the working time according to the reproduction of the adjustment tube 600, thereby improving productivity, and the cutting surface of the adjustment tube 600 It is possible to achieve quality improvement by eliminating defects.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, it is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.

100 : 다관절 로봇 110 : 베이스블록
111 : 관절부 120 : 로워아암
121,122 : 관절부 130 : 어퍼아암
131,132 : 관절부 200 : 고정블록
210 : 장착부 211 : 장착핀
220 : 스크류축 230 : 승강블록
231 : 힌지프레임 300 : 디지타이저
310 : 베이스플레이트 320 : 고정아암
330 : 제1 회전아암 331 : 힌지블록
332,333,334 : 관절부 340 : 제2 회전아암
341 : 탐침바 400 : 커팅장치
410 : 메인링크 411,412 : 관절부
420 : 보조링크 430 : 플라즈마커팅기
500 : 지그블록 510 : 베이스플레이트
520 : 지그플레이트 600 : 조정관
100: articulated robot 110: base block
111: joint 120: lower arm
121,122: joint 130: upper arm
131,132: joint 200: fixed block
210: mounting part 211: mounting pin
220: screw shaft 230: elevating block
231: hinge frame 300: digitizer
310: base plate 320: fixed arm
330: first rotating arm 331: hinge block
332,333,334: joint 340: second rotary arm
341: probe 400: cutting device
410: main link 411,412: joint part
420: auxiliary link 430: plasma cutting machine
500: jig block 510: base plate
520: jig plate 600: adjuster

Claims (5)

배관 라인의 성형시 양 고정관 사이에 설치되어 구비되는 조정관을 커팅하여 성형하기 위한 커팅 로봇장치로서,
커팅 로봇장치는 여러 방향으로 선회 및 회전되는 다관절 로봇;
다관절 로봇에 구비되어 조정관 외주면의 임의의 3점의 좌표를 측정하여 조정관의 중심점을 찾기 위한 디지타이저;
다관절 로봇에 상하 이동 및 회전 가능하게 구비되어 디지타이저를 통해 찾은 조정관의 중심점을 기준으로 조정관의 외주면을 커팅하는 커팅장치;를 포함하는 조정관 커팅 로봇장치.
A cutting robot device for cutting and molding an adjustment tube installed between both fixed tubes when forming a piping line,
The cutting robot device includes: an articulated robot that rotates and rotates in several directions;
a digitizer provided in the articulated robot to measure the coordinates of three arbitrary points on the outer circumferential surface of the coordinator to find the center point of the coordinator;
Adjuster tube cutting robot device comprising a; a cutting device provided in the articulated robot to move up and down and rotatably to cut the outer peripheral surface of the adjustment tube based on the center point of the adjustment tube found through a digitizer.
청구항 1에 있어서,
다관절 로봇은 베이스블록에서 Z축 방향을 기준으로 선회 및 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 로워아암;
로워아암에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 어퍼아암;
어퍼아암에 Y축 방향을 기준으로 선회 및 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 한편 그 전면에 디지타이저가 결합되어 구비되는 고정블록;
고정블록에서 상하로 이동 가능하게 결합되어 구비되는 한편 그 전면에 커팅장치가 결합되어 구비되는 승강블록;을 포함하는 조정관 커팅 로봇장치.
The method according to claim 1,
The articulated robot includes: a lower arm provided to rotate in the base block in the Z-axis direction and vertically rotate in the X-axis direction;
an upper arm provided on the lower arm to be rotated up and down in the X-axis direction;
a fixed block provided on the upper arm to pivot with respect to the Y-axis direction and to rotate up and down based on the X-axis direction while having a digitizer coupled to the front thereof;
Adjuster tube cutting robot device including; elevating block provided by being coupled to move up and down in the fixed block while the cutting device is coupled to the front thereof.
청구항 2에 있어서,
디지타이저는 고정블록에 결합되어 고정되는 고정아암;
고정아암에 Y축 방향을 기준으로 선회 및 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 제1 회전아암;
제1 회전아암에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 제2 회전아암;
제2 회전아암에 고정되게 구비되어 조정관의 외주면에 접하여 해당 좌표를 측정하는 탐침바;를 포함하는 조정관 커팅 로봇장치.
3. The method according to claim 2,
The digitizer includes a fixed arm coupled to and fixed to the fixed block;
a first rotating arm provided on the fixed arm to pivot in the Y-axis direction and vertically rotate in the X-axis direction;
a second rotary arm provided on the first rotary arm to be vertically rotated in the X-axis direction;
Adjuster tube cutting robot device comprising a; probe bar which is fixed to the second rotating arm and is in contact with the outer circumferential surface of the adjustment tube to measure the corresponding coordinates.
청구항 3에 있어서,
디지타이저의 고정아암은 어퍼아암과 동일 선상으로 위치되게 구비되는 조정관 커팅 로봇장치.
4. The method according to claim 3,
The fixed arm of the digitizer is an adjustment tube cutting robot device that is provided to be positioned on the same line as the upper arm.
청구항 2에 있어서,
커팅장치는 승강블록의 전면에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 메인링크;
메인링크에 X축 방향을 기준으로 상하 회전되게 구비되는 보조링크;
보조링크에 고정되게 구비되어 조정관의 외주면을 커팅하는 플라즈마 커팅기;를 포함하는 조정관 커팅 로봇장치.
3. The method according to claim 2,
The cutting device includes: a main link provided on the front surface of the elevating block to rotate up and down in the X-axis direction;
Auxiliary link provided to rotate up and down based on the X-axis direction on the main link;
A control tube cutting robot device comprising a; a plasma cutter that is fixed to the auxiliary link and cuts the outer circumferential surface of the control tube.
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