<도면 1> 본 발명의 일 시시예로서 작동상태를 나타낸 예시도

 

 

대표도
주요부분 부호설명 : 1 로봇 암, 2 고정바, 3 용접기 동체, 4 컨트롤러, 5 모재, 31 용접토치, 41 레이저센서, 42 초음파센서

 

 

- 출원번호 : 10-2006-0074302

- 출원일자 : 2006년08월07일

- 공개일자 : 2008년02월13일

- 출원인 : 주식회사 태성기전

- 발명자 : 김석조

- 대리인 : 조정환

* 전체 청구항수 : 총 1 항

 

 

 

 

■ 요약

본 발명은 로봇용접용 용접위치 자동설정장치에 관련된다.

보다 상세하게는 레이저와 초음파의 교차점이 용접위치가 되도록 구성함으로써 모재의 상태에 관계없이 항상 안정적으로 용접위치를 설정할 수 있음은 물론 정확한 용접이 이루어질 수 있게 하기 위한 것이다.

구성적 특징을 살펴보면 로봇의 암에 고정바를 이용하여 용접기 동체와 함께 로봇 및 용접기를 제어하는 컨트롤러를 연결 장착하되, 용접기 동체에는 용접토치를, 컨트롤러에는 레이저센서와 초음파센서를 장착하여 상기 레이저와 초음파가 용접토치의 끝단위치를 감안하여 교차되어 조사되게끔 설정함으로써, 용접시 용접모재와의 간극 조절이 자동으로 항상 균일하게 이루어지게 하여 용접자동화가 안정적으로 이루어질 수 있게 한 것이다.

이와 같은 구성으로 된 본 발명에 따르면, 모재표면의 치수 변동값을 레이저센서와 초음파센서가 감지하여 컨트롤러로 신호를 보내면 상기 컨트롤러에서 로봇을 제어하여 용접기의 토치 끝이 항상 모재용접을 안정적으로 할 수 있는 높이로 자동 조절시켜 주게 됨으로써 매우 안정적인 용접이 이루어질 수 있게 되며, 더불어 모재의 표면 상태에 관계없이 용접간극조절이 자동으로 이루어지게 됨으로써 안전하고 정확한 용접이 이루어질 수 있게 되는 로봇용접용 용접위치 자동설정장치를 제공하는 특징이 따른다.

 

 

 

■ 청구항

청구항 1. 용접시 모재의 표면 상태나 치수변화에 자동으로 대응하면서 자동으로 용접할 수 있게 한 로봇을 이용한 용접장치에 있어서, 로봇의 암(1)에 고정바(2)를 이용하여 용접기 동체(3)와 함께 로봇 및 용접기를 제어하는 컨트롤러(4)를 연결 장착하되, 용접기 동체(3)에는 용접토치(31)를 연결 장착하고, 컨트롤러(4)에는 레이저센서(41)와 초음파센서(42)를 장착하여 상기 레이저센서(41)와 초음파센서(42)에서 조사되는 빛과 초음파의 교차점(P)이 용접토치(31)와 모재(5)와의 간극을 감안하여 설정되게 함으로써, 용접시 용접모재(5)와 용접토치(31)의 간극조절이 자동으로 항상 균일하게 이루어지게 함을 특징으로 하는 로봇용접용 용접위치 자동설정장치.

 

 

<도면2> 본 발명의 일 시시예를 나타낸 요부정면예시도

 

 

 

 

■ 발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술

본 발명은 로봇용접용 용접위치 자동설정장치에 관련된다.

보다 상세하게는 레이저센서 및 초음파센서에 의한 빛과 파장을 유기적으로 조합하여 모재표면과 용접토치와의 간극을 자동 조절할 수 있게 함으로서 매우 안정적이고도 정확한 용접이 이루어질 수 있게 하기 위한 것이다.

주지된 바와 같이 로봇기술의 발전은 용접작업에 있어서도 자동화를 유도함과 동시에 용접에 따른 생산성향상 등 기술적으로 많은 발전을 하여 왔으나 레이저, 화염, 프레스 등의 장비를 이용한 다양한 모재의 가공으로 모재의 표면에 치수변동이 발생하게 된다.

특히, 종래의 로봇용접용 용접장치에 있어서 모재의 변동치수 값을 보정하는 방법과 기구로서 통상 와이어 터치에 의한 터치센서기술을 적용하여 왔으나, 이는 모재의 표면상태가 후처리나 도장 등의 과정을 통해 표면에 청동, 흑피, 스케일, 기름도포 등의 상태로 되었을 경우 용접와이어가 터치되게 되면 이를 터치센서가 인식하지 못하게 되어 오동작을 야기시키거나 심한 경우 용접토치 등의 부품이 파손되게 되고 용접불량이 야기될 수밖에 없게 된다.

즉, 전술한 바와 같이 용접모재표면에 불순물이 많을 경우에는, 첫째, 전기 통전이 불완전하게 되어(DC 50V) 터치 작동 시 와이어 비틀림 현상이 발생되게 되며 이러한 현상으로 인해 터치위치가 수시로 변동되는 등의 폐단이 따르게 되고, 둘째, 불완전한 접촉 및 통전으로 과도하게 와이어터치 됨으로 와이어 끝단이 구부러지는 현상이 발생되어 터치위치가 수시로 변동되는 폐단도 따르게 되며, 셋째, 용접을 많이 할 경우, 팁 구경 마모로 인해 구경이 확대되어 와이어 유격으로 인한 터치위치가 불일정해 지는 폐단이 따르게 되고, 넷째, 용접 후 와이어 끝단부(말림현상, 타는 현상)의 와이어 접지전기(DC 50V) 흐름이 나빠 로봇 터치의 위치가 불일정한 등의 폐단이 따르게 된다.

 

 

 

 

■ 발명이 이루고자 하는 기술적 과제

따라서 본 발명은 전술한 종래의 제반문제점을 감안하여 발명한 것으로, 특히, 용접하고자 하는 모재에 직접 닿지 않아도 토치간극을 자동설정하면서 용접할 수 있게 하기 위해 레이저센서와 초음파센서에 의한 빛과 파장의 교차점을 용접간극에 맞춰 설정함으로써모재의 상태 및 치수변화에 관계없이 안정적으로 자동 용접할 수 있게 하는 로봇용접용 용접위치자동설정장치를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

 

 

 

 

■ 발명의 효과

상술한 바와 같이 본 발명은 레이저와 초음파를 이용하여 이들의 교차점(P)이 용접토치(31)와 모재(5)와의 간극을 자동 설정할 수 있게끔 구성한 것임으로, 용접모재(5)의 변형이나 치수변화, 표면상태 등에 관계없이 항상 안정적이고도 신속정확하게 용접할 수 있는 특징이 따르게 되며 이에 따라 생산성 향상 및 원가절감에 기여할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.