KR20120132889A - Submerged arc welding machine capable of weld-line trace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템에 관한 것으로서, 특히 레일을 따라 이동하는 잠호 용접 시스템에서 레이저 영상 센서를 통해 취득한 영상으로부터 영상처리를 통해 용접선을 추적할 수 있는 잠호 용접 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
잠호 용접(SAW:Submerged Arc Welding)은 용접 대상이 되는 용접 부재와 용가재 사이에서 발생된 아크가 용접 부위에 살포된 플럭스 내부에서 일어나기 때문에 아크가 외부로 노출되는 것이 거의 없다는 특성이 있으며, 사용되는 와이어 경에 따라 적용되는 용접전류의 영역범위가 다르다. 중공업 분야에서는 고전류를 사용하여 주판의 판계 맞대기 용접에 주로 적용하고 있으며, 용접은 두께가 약 20mm 이하인 경우에는 I개선, 그 이상인 경우에는 Y개선이나 X개선으로 가공하여 그 용접부위를 잠호 용접으로 용접을 실시하고 있다. 용접 순서는 2전극(DC+AC) 또는 3전극(DC+AC+AC)으로 전면을 용접하고, 부재를 뒤집어 이면을 같은 방식으로 용접하고 있다. Submerged Arc Welding (SAW) has the characteristic that the arc is rarely exposed to the outside because the arc generated between the welding member to be welded and the filler metal is generated inside the flux sprayed on the welding site. The range of welding current applied varies depending on the diameter. In heavy industry, high current is used for butt welding of abacus plate. Welding is processed with I improvement if thickness is less than about 20mm and Y improvement or X improvement for more than that, and the welding part is welded by submerged welding. Is carried out. In the welding sequence, the front surface is welded with two electrodes (DC + AC) or three electrodes (DC + AC + AC), the members are turned over, and the back surface is welded in the same manner.
도 1은 종래 잠호 용접 시스템의 구성도로서, 크게 용접 대상이 되는 용접 부재(1)를 용접하기 위하여 소정의 레일(2)을 따라 이동하기 위한 캐리지(11), 와이어(12), 용접 토치(13) 및 용접 토치(13)로 용접을 수행할 때 용융지를 보호하기 위한 살포되는 플럭스를 저장하는 호퍼 탱크(14) 등을 구비하여 용접 작업을 수행하는 용접 로봇(10) 및 용접 로봇(10)의 일측에 설치되어 용접 부재(1)에 레이저를 조사하여 얻어진 영상을 처리함으로써 용접 부재(1)의 기하학적인 형상을 측정하는 레이저 비전 시스템(20)을 포함하여 이루어진다. 1 is a configuration diagram of a conventional submerged welding system, which includes a
일반적인 잠호 용접의 경우, 용접 부재(1)의 개선면에 플럭스가 살포된 상태에서, 도 2에 도시한 바와 같이 레이저 비전 센서(20)로 용접 부재(1)를 측정하게 되고, 도 3에 도시한 바와 같이 측정된 레이저 영상에서 선이 꺾여있는 모서리 부분을 용접선 추적에 사용하게 된다. In the case of general latent welding, the
그런데, 종래 잠호 용접 시스템의 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 용접 부재(1)가 용접 토치(13)를 기준으로 θ만큼 기울어 있는 경우에는 각도를 조정하는 별다른 부가 장치가 없으므로, 도 5에 도시한 바와 같이, 용접 토치(13)가 용접 부재(1)의 용접선 중심 위치로부터 어긋난 상태가 된다. 따라서, 용접 토치(13)가 용접 부재(1) 상단부의 중심에 위치하고 있어도 백비드가 형성되는 이면갭의 위치와 용접봉의 위치가 일치하지 않아서 백비드의 형성이 제대로 이루어지지 않는 등의 용접 불량이 발생할 가능성이 있다. However, in the case of the conventional submerged welding system, as shown in FIG. 4, when the
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용접부재가 좌우로 치우쳐 있거나 기울어져 있는 경우에도 용접 토치가 용접 부재의 용접선 중심에 위치할 수 있도록 하여 용접 품질을 향상시킬 수 있도록 된 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention is to solve the above problems, even if the welding member is biased or tilted to the left or right to weld welding torch to be located in the center of the welding line of the welding member to improve the welding quality tracking The purpose is to provide this possible submerged welding system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템은, 레일을 따라 이동하기 위한 캐리지와 상기 캐리지에 설치되며 용접 부재에 대해 용접을 수행하는 용접 토치를 구비한 용접 로봇 및 용접 로봇의 일측에 설치되어 용접 부재에 레이저를 조사하여 얻어진 영상을 처리함으로써 용접 부재의 기하학적인 형상을 측정하는 레이저 비전 센서를 포함하여 이루어진 잠호 용접 시스템에 있어서, 용접선을 추적하기 위해 상기 용접 토치를 캐리지의 진행방향 좌우로 수평 이동시킬 수 있도록 설치되는 슬라이드 부재를 구비한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a welding welding system capable of tracing a welding line, a welding robot having a carriage for moving along a rail and a welding torch installed in the carriage and welding a welding member, and one side of the welding robot A submerged welding system comprising a laser vision sensor installed in a laser beam and measuring a geometric shape of the welding member by processing an image obtained by irradiating a laser beam on the welding member, wherein the welding torch moves in the direction of the carriage to track the welding line. Characterized in that it comprises a slide member which is installed to be able to move horizontally from side to side.
여기에서, 상기 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템은, 상기 용접 토치를 캐리지의 진행방향 좌우로 회전 운동시켜서 용접 부재의 용접면과의 각도 조정이 가능하도록 설치되는 회전축을 더 구비할 수 있다. The lock welding system capable of tracking the weld line may further include a rotation shaft installed to allow the welding torch to rotate in the traveling direction from side to side in the carriage direction so as to adjust an angle with the welding surface of the welding member.
본 발명에 따르면, 용접부재가 좌우로 치우져 있거나 기울어진 경우에도 용접 토치가 용접 부재의 용접선 중심에 정확히 위치할 수 있도록 함으로써 용접 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the welding torch can be accurately positioned at the center of the weld line of the welding member even when the welding member is left to right or inclined, thereby improving the welding quality.
도 1은 종래 잠호 용접 시스템의 구성도.
도 2는 레이저 비전 센서의 측정 개념도.
도 3은 도 2의 경우에서의 종래 잠호 용접 시스템 레이저 비전 센서의 측정 영상.
도 4는 용접 부재가 기울어진 상태를 보여주는 개념도.
도 5는 도 4의 경우에서의 종래 잠호 용접 시스템의 용접 토치와 용접 부재의 관계를 보여주는 개념도.
도 6은 도 4의 경우에서의 종래 잠호 용접 시스템의 레이저 비전 센서의 측정 영상.
도 7은 본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템의 구성도.
도 8은 도 4의 경우에서의 본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템의 용접 토치와 용접 부재의 관계를 보여주는 개념도.
도 9는 도 4의 경우에서의 본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템의 레이저 비전 센서의 측정 영상. 1 is a block diagram of a conventional submerged welding system.
2 is a conceptual diagram of measurement of a laser vision sensor.
3 is a measurement image of a conventional latent welding system laser vision sensor in the case of FIG.
4 is a conceptual view showing a state in which the welding member is inclined.
FIG. 5 is a conceptual view showing a relationship between a welding torch and a welding member of the conventional submerged welding system in the case of FIG. 4. FIG.
6 is a measurement image of a laser vision sensor of the conventional latent welding system in the case of FIG.
Figure 7 is a block diagram of a latent welding system capable of tracing weld lines in accordance with the present invention.
FIG. 8 is a conceptual view illustrating a relationship between a welding torch and a welding member of a latent welding system capable of tracing weld lines in the case of FIG. 4.
9 is a measurement image of a laser vision sensor of a latent welding system capable of tracing weld lines according to the present invention in the case of FIG. 4.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 발명에 따른 잠호 용접 시스템의 구성도, 도 8은 도 4의 경우에서의 본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템의 용접 토치와 용접 부재의 관계를 보여주는 개념도, 도 9는 도 4의 경우에서의 본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템의 레이저 비전 센서의 측정 영상이다. 7 is a configuration diagram of a latent welding system according to the present invention, FIG. 8 is a conceptual view showing a relationship between a welding torch and a welding member of a latent welding system capable of tracing weld lines in the case of FIG. 4. 4 is a measurement image of a laser vision sensor of a latent welding system capable of tracing weld lines according to the present invention.
본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템은, 용접 부재가 좌우로 기울어진 경우에도 용접 토치가 용접 부재의 용접선 중심에 정확히 위치 가능하게 하는 잠호 용접 시스템을 제안한다. The lock welding system capable of tracing the weld line according to the present invention proposes a lock welding system that enables the welding torch to be accurately positioned at the center of the weld line of the welding member even when the welding member is inclined from side to side.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템은, 레일(2)을 따라 이동하기 위한 캐리지(11)와 상기 캐리지(11)에 설치되며 용접 부재(1)에 대해 용접을 수행하도록 와이어(12), 용접 토치(13), 호퍼 탱크(14)를 구비한 용접 로봇(10) 및 용접 로봇(10)의 일측에 설치되어 용접 부재(1)에 레이저를 조사하여 얻어진 영상을 처리함으로써 용접 부재(1)의 기하학적인 형상을 측정하는 레이저 비전 시스템(20)를 포함하여 이루어진 잠호 용접 시스템에 있어서, 용접선을 추적하기 위해 상기 용접 토치(13)를 캐리지(11)의 진행방향 좌우로 수평 이동시킬 수 있도록 설치되는 슬라이드 부재(100)와, 상기 용접 토치(13)를 캐리지(11)의 진행방향 좌우로 회전 운동시켜서 용접 부재(1)의 용접면과의 각도 조정이 가능하도록 설치되는 회전축(110)을 구비한다. As shown in the drawings, the weld line tracking locking system according to the present invention is installed on the
즉, 잠호 용접 시스템이 용접선을 정확하게 추적할 수 있도록, 용접 토치(13)를 캐리지(11)의 진행방향 좌우로 수평 이동시킬 수 있도록 설치되는 슬라이드 부재(100)와, 용접 부재(1)가 좌우로 기울어진 것을 보상하여 용접 토치(13)가 항상 용접 부재(1)면에 대해서 진행방향의 직각 방향으로 수직을 이루도록 설치되는 회전축(110)을 구비하고 있는 것이다. That is, the
이를 통해, 설령 용접 부재(1)가 용접 토치(13)를 기준으로 좌우로 치우진 경우에도 슬라이드 부재(100)에 의한 수평 이동으로 용접 토치(13)가 용접 부재(1)의 용접선 중심에 위치할 수 있도록 함으로써 용접 품질을 향상시킬 수가 있다. Thus, even when the
또한, 설령 용접 부재(1)가 용접 토치(13)를 기준으로 좌우로 기울어진 경우에도 회전축(110)에 의한 각도 조정으로 용접 토치(13)가 용접 부재(1)의 용접선 중심에 위치할 수 있도록 함으로써 용접 품질을 향상시킬 수가 있다. 이때, 용접 부재(1)의 용접면과 용접 토치(13) 사이의 각도는 레이저 영상 센서(20)를 통해 측정할 수 있다. In addition, even when the
본 발명에 따른 잠호 용접 시스템의 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 용접 부재(1)가 용접 토치(13)를 기준으로 θ만큼 기울어 있는 경우에는 회전축(110)을 이용하여 용접 토치(13)를 적절히 회전 운동시켜서 각도를 조정할 수가 있다. In the case of the submerged welding system according to the present invention, as shown in FIG. 4, when the
이에 따라, 도 8에 도시한 바와 같이, 용접 토치(13)가 용접 부재(1)의 용접선 중심에 정확히 위치할 수가 있다. 결과적으로, 용접 부재(1)와 용접 토치(13)가 수직이 되므로 용접 부재(1)의 이면의 백비드가 발생할 위치와 용접 토치(13)의 각도가 정확히 일치함으로 백비드의 형성에 불량이 발생할 가능성이 줄어들게 되어 용접 품질을 향상시킬 수가 있다. As a result, as shown in FIG. 8, the
한편, 본 발명에 따른 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다. On the other hand, although the description of the lock welding system capable of tracing the weld line according to the present invention has been described according to a limited embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, it will be apparent to those skilled in the art in connection with the present invention. Various alternatives, modifications, and changes can be made within the scope.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100 : 슬라이드 부재 110 : 회전축100: slide member 110: rotation axis
Claims (2)
용접선을 추적하기 위해 상기 용접 토치(13)를 캐리지(11)의 진행방향 좌우로 수평 이동시킬 수 있도록 설치되는 슬라이드 부재(100)를 구비한 것을 특징으로 하는 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템. A welding robot 10 and a welding robot having a carriage 11 for moving along the rail 2 and a welding torch 13 mounted on the carriage 11 and performing welding on the welding member 1. 10. A latent welding system comprising a laser vision sensor 20 provided on one side of a laser beam and measuring a geometrical shape of the welding member 1 by processing an image obtained by irradiating a laser on the welding member 1,
And a slide member (100) installed to move the welding torch (13) horizontally to the left and right in the traveling direction of the carriage (11) to track the welding line.
상기 용접 토치(13)를 캐리지(11)의 진행방향 좌우로 회전 운동시켜서 용접 부재(1)의 용접면과의 각도 조정이 가능하도록 설치되는 회전축(110)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 용접선 추적이 가능한 잠호 용접 시스템. The method according to claim 1,
Weld line tracking, characterized in that the welding torch 13 is further provided with a rotating shaft 110 which is installed to allow the angle of the welding surface of the welding member 1 to be rotated by moving left and right in the traveling direction of the carriage 11. 2 possible submerged welding systems.
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