KR101301832B1

KR101301832B1 - 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치

Info

Publication number: KR101301832B1
Application number: KR1020110145731A
Authority: KR
Inventors: 유영수; 전재승; 박철성; 오종인
Original assignee: 주식회사 한진중공업; 주식회사 티엠에스
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: KR20130077166A

Abstract

본 발명은 베이스 플레이트에 수직 부재를 필렛 용접할 때 양면을 동시에 용접할 수 있도록 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 관한 것으로서,
베이스 플레이트(50)에 양면 필렛 용접되는 수직 부재(55)의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)와; 통신 기능을 이용하여 상기 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)의 작동 상태 및 속도를 동기화시키는 유선 또는 무선 통신수단과; 동기화 대상을 선택하는 유선 페어링 수단(30);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지 2대를 병렬 동기화 운용하여 하나의 용접 캐리지를 사용하는 것과 같은 운영상의 편리성을 추구함과 아울러 전용 설비 구축에 따른 비용을 절감할 수 있으며 이동과 설치가 간편하고 컴팩트하면서도 우수한 작업성을 기대할 수 있다.

Description

동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치{Synchronized Dual Fillet Automatic-Welding Carriage}

본 발명은 베이스 플레이트에 수직 부재를 필렛 용접할 때 양면을 동시에 용접할 수 있도록 하는 장치에 관한 것으로서, 특히 일면 용접 장치 2대를 서로 동기화시켜 양면 용접 전용장치와 동일한 기능을 수행하도록 함으로써 비용을 절감할 수 있음은 물론 이동과 설치가 간편하고 작업성이 우수한 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 관한 것이다.

일반적으로 소형 선박을 제외한 중·대형 선박을 건조하는 경우 하나의 형상으로 제작하지 않고 여러 형상의 선체 블록들을 독립적으로 제작한 다음 이들 선체 블록들을 조립함으로써 선박이 완성되도록 하고 있다. 보통 중·대형 선박 1척을 건조하기 위해서는 대략 250~400개 정도의 선체 블록을 제작하고 있으며, 각 선체 블록의 내부에는 무수히 많은 용접셀이 존재하고 있다. 따라서, 선박 건조시 용접 공정은 선박 건조의 전체 공정에서 약 60%를 점유하는 중요한 공정에 해당한다.

선박 건조에 있어서 베이스 플레이트에 수직 부재가 붙는 형태의 필렛 이음부가 다수 발생하게 되고, 이러한 필렛 이음부는 특별한 경우를 제외하고 수직 부재의 양면 모두를 필렛 용접하도록 되어 있다. 선박의 필렛 이음부에는 2~7m 정도의 짧은 용접장을 갖는 것도 있지만, 작업구간이 긴 20m 전후의 긴 용접장을 갖는 경우도 많다. 이러한 긴 용접장을 갖는 필렛 이음부를 용접하는 경우, 작업 생산성의 향상 및 변형에 대응할 수 있도록 양면 텐덤화된 용접헤드를 갠트리(Gantry) 등의 이송시스템에 결합시킨 전용 용접 설비를 주로 사용하고 있다.

그런데, 이러한 대규모의 전용 용접 설비들은 선행 대규모 설비 투자가 필요하며, 해당 전용 용접 설비들의 처리 용량은 한정되어 있어 선박 수주 물량이 급증하면서 작업 요구량이 처리 용량을 초과하는 상황이 빈번하게 발생하고 있다. 이에, 조선소에는 상기한 대규모의 전용 용접 설비를 이용하는 작업 물량 외에 간이 자동화 장비인 필렛 용접 캐리지를 이용한 양면 필렛 용접 물량이 다수 존재하고 있다.

이에 따라 대부분의 조선소에서는 통상의 일면 필렛 용접 캐리지를 수직 부재의 양측에 배치하여 각각 용접하는 방식 및 간이 필렛 용접 캐리지이면서 양면 필렛 용접을 동시에 처리할 수 있는 양면 필렛 용접 전용 캐리지를 개발하여 해당 물량을 처리하고 있다. 물론, 수동 용접으로 해당 물량을 처리하기도 한다.

그러나, 수동 용접의 경우 용접 품질 및 생산성 측면에서 다른 자동화 기법에 대하여 비교가 불가능할 뿐만 아니라, 수직 부재의 변형 방지를 위한 양면 동시 용접이 불가능한 문제점이 있다.

상기한 양면 동시 용접에 따른 문제점은 일면 필렛 용접 캐리지를 이용한 자동 용접에서도 발생한다. 통상적으로 필렛 이음부의 특성상 영면에서 동시 작업이 진행되어야 변형 등을 막을 수 있다. 특히 T-바(Bar)와 같이 상부 부재를 지지해주는 하부 부재가 더 작은 경우에는 용접 변형에 취약하여, 일면 용접을 진행하면 강재가 용접면을 따라 종/횡 방향의 복합적인 변형이 발생할 수 있다. 이에 따라 용접 대상 부재의 양면에 일면 필렛 용접 캐리지를 배치하여 용접을 수행하게 되는데, 한 명의 작업자가 양측의 일면 필렛 용접 캐리지를 동시에 운용하여야 하는 어려움이 있다.

한편, 상기한 '양면 필렛 용접을 위한 전용 캐리지'로는 등록실용신안 20-270489호(이하 '선출원고안1' 이라 함) 및 공개특허 10-2010-4544호(이하 '선출원고안2' 라 함)가 개시되어 있다.

선출원고안1은 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 주행대차에 양면 작업이 가능한 이중화된 용접 토치를 설치한 것으로, 기계적으로 2개의 용접 토치를 운용함에 따라 기계부의 구성이 복잡해지고 중량이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 두 개의 용접 토치가 기계적 아암에 의해 고정되어 캐리지에 탑재되기 때문에 캐리지의 움직임이 한 쌍의 용접 토치에 상반되게 작용하여 작업 중 운용자가 토치 작업부의 정위치 정렬 및 용접 토치의 좌우 균형을 유지하는데 어려움이 발생하며, 초기 작업 세팅시 시간 로스가 크고 숙련된 작업자가 요구되는 문제점이 있다.

선출원고안2는 도 2에 도시된 바와 같이, 수평방향 양면 용접장치의 설치를 위한 이동성 구조체에 관한 것으로, 이동성 구조체의 프레임에 한 쌍의 용접 토치를 회전 가능하게 설치하고 있으나, 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라 자유로운 이동과 설치가 용이하지 못하고 넓은 작업 공간을 요구하는 문제점이 있다.

KR

20-0270489

Y1

KR

10-2010-0004544

A

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 병렬 설치된 한 쌍의 일면 용접 캐리지의 움직임을 연동시켜 전용 용접 캐리지의 역할을 수행하도록 함으로써 전용 필렛 용접 캐리지의 구성에 따르는 비용을 절감함과 아울러 이동과 설치가 간편하고 컴팩트하면서도 작업성이 우수한 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 하나의 일면 용접 캐리지에 대한 조작만으로 다른 일면 용접 캐리지의 동작까지 통제할 수 있도록 한 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지를 동기화하지 않을 경우 독립적인 운용이 가능하도록 하여 활용도를 높일 수 있는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또, 본 발명은 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지 사이의 거리를 일정하게 유지하여 용접 품질을 향상시킬 수 있는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지 사이의 거리를 수동으로 속도조절을 통해 보상할 수 있도록 함으로써 거리측정센서의 운영이 불가능한 작업 구간에서도 양호한 용접 품질을 얻을 수 있도록 한 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또, 본 발명은 갠트리 등의 보조설비가 없는 야드 환경에서도 수직 부재에 대한 양면 필렛 용접이 가능한 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베이스 플레이트에 양면 필렛 용접되는 수직 부재의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지와; 유선 또는 무선 통신 기능을 이용하여 상기 일면 필렛 용접 캐리지들의 작동 상태 및 속도를 동기화시키는 수단;을 포함하고 무선을 이용해 동기화 된 한 쌍의 장비간에 서로간에 유선을 이용한 페어링 수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 일면 필렛 용접 캐리지는, 수직 부재에 접하는 하나 이상의 주행휠이 구비되고 용접 토치가 설치된 바디와, 복수의 제어용 스위치가 구비된 제어부와, 전원 및 컨트롤 케이블이 연결되도록 돌출 형성된 케이블 커넥터와, 쌍을 이루는 두 대의 필릿 캐리지의 동작 및 속도를 동기화 하기위한 유선 또는 무선의 통신 수단과, 한 쌍의 장비간 서로간 인식하기 위한 케이블을 이용한 상기 페어링 수단을 위한 페어링 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지 중 하나는 마스터 캐리지, 다른 하나는 슬레이브 캐리지로 작용하여, 마스터 캐리지에 의해 모든 동작이 통제되도록 하고; 각각의 일면 필렛 용접 캐리지는 각각 마스터/슬레이브 선택 스위치를 구비하여, 마스터 캐리지 또는 슬레이브 캐리지를 선택할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 슬레이브 캐리지는 시작과 정지는 물론 속도까지 상기 마스터 캐리지와 동일하게 유선 또는 무선통신을 이용해 동기화되거나 동기화 없이 독립적으로 동작할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 페어링 수단은 별도의 단말장치 없이 유선 케이블을 이용하여 상기 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지들을 인식시키는 페어링 설정을 수행하고, 동기화가 완료되면 상기 유선 케이블을 제거하여 무선 페어링에 의해 양측의 일면 필렛 용접 캐리지들이 동기화 작동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 일면 필렛 용접 캐리지는 속도 동기화를 위한 내부 엔코더 및 캐리지간 거리를 측정하는 거리측정센서를 구비하여, 자동 속도 보상 기능을 수행하도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 일면 필렛 용접 캐리지는 각각 속도를 표시하는 속도 디스플레이를 구비하여 상기 거리측정센서의 운영이 불가능한 작업 구간에서 슬레이브측 속도를 미세 조절하는 수동 속도 제어기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 일면 필렛 용접 캐리지는 상기 거리측정센서에 의해 측정된 캐리지간 거리가 설정 간격을 벗어나는 경우 그 오차를 인식 보상하는 기능을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 상기 일면 필렛 용접 캐리지는 와이어 피더 이송기구를 비롯한 보조장비와 추가 연동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치는, 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지 2대를 유선 또는 무선 통신을 이용하여 동기화 운용하여 하나의 용접 캐리지를 사용하는 것과 같은 운영상의 편리성을 추구함과 아울러 전용 설비 구축에 따른 비용을 절감할 수 있으며 이동과 설치가 간편하고 컴팩트하면서도 우수한 작업성을 기대할 수 있는 효과가 있다.

특히, 기존의 양면 필렛 용접 전용 캐리지에서의 문제점인 부재의 변형 등에 의해 야기되는 캐리지의 불안정한 움직임으로 인한 좌우 균형 유지 및 용접부 불량의 어려움을 해소할 수 있으며, 작업 세팅에 소요되는 시간 손실이 감소하여 작업성이 향상되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 2대의 일면 필렛 용접 캐리지를 마스터 캐리지와 슬레이브 캐리지로 구분하여 마스터 캐리지에 의해 양측 캐리지의 모든 동작이 통제되도록 함에 따라 조작이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 슬레이브 캐리지가 마스터 캐리지에 동기화되거나 동기화 없이 독립적으로 동작할 수 있으므로 필요에 따라 양면 필렛 용접용 또는 일면 필렛 용접용으로 사용하여 그 활용도가 증가하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 속도 동기화를 위한 내부 엔코더와 더불어 거리측정센서를 이용한 자동 속도 보상 기능을 통해 양측 캐리지 사이의 간격을 일정하게 유지하여 용접 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 수동 속도 제어기능을 이용하여 슬레이브측 속도를 미세 조정할 수 있으므로 거리측정센서의 사용이 불가능하여 자동 속도 보상 기능이 작용하지 않더라도 마스터 캐리지와 슬레이브 캐리지 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 마스터 캐리지와 슬레이브 캐리지 사이의 거리가 설정 간격을 벗어나면 자동으로 간격을 보상하여 용접 품질의 저하를 방지하는 효과가 있다.

또, 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치에 따르면, 와이어 피더 이송 기구 등의 보조장비와의 추가 연동을 통해 갠트리와 같은 보조설비가 없는 야드 환경에서도 자동 용접이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 양면 필렛 용접용 전용 용접 캐리지가 도시된 참고도.
도 2는 종래의 양면 필렛 용접용 전용 용접 캐리지의 다른 실시예가 도시된 참고도.
도 3은 본 발명에 의한 동기화된 자동 필렛 용접 장치가 도시된 구성도.
도 4는 본 발명의 동기화된 자동 필렛 용접 장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 요부 구성인 제어부의 확대도.
도 6은 본 발명의 동기화된 자동 필렛 용접 장치의 정면도.
도 7은 본 발명의 동기화된 자동 필렛 용접 장치에서 캐리지간 거리 측정을 통한 정밀 속도 보정 방식을 나타낸 참고도.
도 8은 유선을 이용한 무선 페어링 설정 및 해제 과정을 나타낸 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치는, 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(50)에 양면 필렛 용접되는 수직 부재(55)의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)와; 통신 기능을 이용하여 상기 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)의 작동 상태 및 속도를 유선 또는 무선통신을 이용 동기화시키는 수단과; 여러 장비 중 서로 동기화 대상으로 인식시키는 페어링 수단(30);을 포함하여 이루어진다.

상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는, 상기 수직 부재(55)에 접하는 하나 이상의 주행휠(12)(22)이 구비되고 용접 토치(19)(29)가 설치된 바디(11)(21)와, 복수의 제어용 스위치가 구비된 제어부(13)(23)와, 전원 및 컨트롤 케이블이 연결되도록 돌출 형성된 케이블 커넥터(14)(24)와, 상기 페어링 수단(30)을 위한 페어링 커넥터(16)(26)와, 상기 용접 토치가 설치되는 토치 홀더(17)(27)의 위치를 조절하기 위한 슬라이드 부재(18)(28)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20) 중 하나는 마스터 캐리지(Master Carriage), 다른 하나는 슬레이브 캐리지(Slave Carriage)로 작용하여, 마스터 캐리지에 의해 양측 캐리지의 모든 동작이 통제되도록 한다. 이를 위하여 각각의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는 각각 마스터/슬레이브 선택 스위치를 구비하며, 상기 선택 스위치의 조작을 통해 마스터 캐리지 또는 슬레이브 캐리지를 선택할 수 있도록 한다.

이때, 상기 슬레이브 캐리지는 시작과 정지는 물론 속도까지 상기 마스터 캐리지와 동일하게 동기화되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 마스터 캐리지와의 동기화 없이 상기 슬레이브 캐리지가 독립적으로 동작할 수 있도록 구성되는 것은 당연하다.

그리고, 상기 페어링 수단(30)은 별도의 단말장치 없이 유선 케이블을 이용하여 상기 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)을 동기화하는 페어링 설정을 수행하고, 동기화가 완료되면 상기 유선 케이블을 제거하여 무선 페어링에 의해 양측의 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)이 동기화 작동되도록 하는 것이 바람직하다.

통산 야드에는 대량의 장비들이 사용되고 있으며 무선 동기화 적용 시 페어링을 통해 여러 캐리지 중 한쌍의 동기화 장비의 지정 작업이 필요하다. 이때 유선 페어링을 이용하면 장비 외부에 다양한 통신 디바이스를 검색하고 선택하기 위한 LCD등의 외부 인터페이스 들을 생략할 수 있어 저렴한 방식의 페어링이 가능해진다. 따라서, 유선 케이블을 통해 임의의 두 무선 동기화 캐리지를 연결 지정된 절차를 따르면, 서로 무선 동기화된 한 쌍의 캐리지로 페어링 지정할 수 있다. 이 후 페어링 케이블은 제거 하고 무선으로 서로 한 쌍을 이룬 두 대의 캐리지가 동기화 운영하게 된다. 유선 동기화 동작 시 페어링 케이블은 제거 되지 않고, 자체로 유선통신 케이블의 역할을 한다.

이에 따라 각 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)의 페어링 커넥터(16)(26)을 유선 케이블로 연결한 후 전원을 공급하여 대략 15초 정도 유지하면, 2대의 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20) 사이에 통신 페어링이 이루어진다. 물론, 페어링 설정이 완료되면 상기 유선 케이블을 제거하여 무선 통신에 의한 동기화 작동이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이 후, 마스터 캐리지로 정해진 하나의 일면 필렛 용접 캐리지(10)를 통해 슬레이브 캐리지로 정해진 다른 일면 필렛 용접 캐리지(20)를 통합 제어할 수 있게 된다.

한편, 상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는 속도 동기화를 위한 내부 엔코더(도시 생략) 및 캐리지간 거리를 측정하는 거리측정센서(15)(25)를 구비하여, 자동 속도 보상 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 내부 엔코더에 의한 속도 동기화를 실시할 때 바퀴의 마모나 주행 강재의 변형 등 외부 속도 변동 요인이 있더라도 자동으로 마스터 캐리지의 속도와 슬레이브 캐리지의 속도를 동기화시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

다만, 상기 거리측정센서(15)(25)의 운영이 불가능한 작업 구간에서 슬레이브측 속도를 미세 조절할 수 있도록 수동 속도 제어기능을 구비하며, 이를 위하여 상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)에는 각각 속도를 표시하는 속도 디스플레이(도시 생략)가 설치된다. 즉, 상기 거리측정센서(15)(25)를 이용한 2대의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20) 사이의 거리 측정이 불가능한 작업 구간에서는 수동으로 슬레이브측 일면 필렛 용접 캐리지(20)의 속도를 수동으로 미세 조절할 수 있도록 함으로써, 장비 자체의 내부 엔코더를 이용한 속도 동기화 기능과 더불어 작업자에 의한 수동 미세 속도 조절 기능을 동시에 이용할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 슬레이브측 일면 필렛 용법 캐리지(20)의 속도 조절 기능을 복합적으로 적용 운영함으로써 마스터 캐리지와 슬레이브측 캐리지 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있게 된다. 만약, 상기 거리측정센서(15)(25)에 의해 측정된 캐리지간 거리가 설정 간격을 벗어나는 경우 장비 자체 속도 보상기능을 이용해 거리를 유지함으로써, 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20) 사이의 간격이 과다하게 커져 용접 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는, 와이어 피더 이송기구를 비롯한 보조장비와 추가 연동되도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 갠트리와 같은 용접 보조 장비가 구비된 작업 구역을 벗어나 야드에서 작업을 수행하는 경우에도 와이어 피더 이송기구 등의 보조장비를 추가 연동시킴으로써 자동 용접이 가능하게 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치는 독립적으로 작용하는 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지를 동기화시켜 용접 대상 부재의 양측에서 동시에 용접 작업을 하게 된다.

필렛 이음부의 양측에 각각 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)를 위치시키고, 각 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)의 용접 토치를 위치를 조절하여 용접 토치의 좌우 균형을 맞춤과 아울러 용접부 정렬을 완료한다. 이어 마스터/슬레이브 선택 스위치를 이용하여 하나의 일면 필렛 용접 캐리지는 마스터 캐리지로 설정하고 다른 하나의 일면 필렛 용접 캐리지는 슬레이브 캐리지로 설정한다.

이후, 상기 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)을 유선 케이블로 연결한 후 전원을 인가함으로써 양측의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20) 사이에 통신 페어링 기능을 부여한다. 대략 15초가 경과하여 페어링 설정이 완료되면 상기 유선 케이블을 제거함으로써 무선 통신에 의한 동기화 작동이 이루어지도록 한다. 이 때 페어링 작업은 장비 현장배치 첫 단계에서만 실시하며, 이후 작업 시에는 페어링된 장비들간에 상대 장비를 인식자료를 내부 저장하여 항상 동기화가 항상 유지된다.

이후 상기 마스터 캐리지를 조작하면 통신 페어링 기능에 의해 상기 슬레이브 캐리지도 상기 마스터 캐리지와 동시에 동작하게 된다. 즉, 양측의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)의 용접 시작과 정지 및 용접 속도 등에 있어서 동작의 일치화가 이루어짐으로써 하나의 캐리지를 사용하는 것과 동일한 운영상의 편의성을 확보할 수 있게 된다.

이때, 상기 마스터 캐리지로 작용하는 하나의 일면 필렛 용접 캐리지(10)를 이용하여 양측의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)의 용접 시작과 정지 및 용접 속도 등 모든 동작을 통제함으로써 기존의 양면 필렛 용접 전용 캐리지와 동일한 역할을 수행하도록 하는 것이다.

한편, 작업 도중 마스터 캐리지와 슬레이브 캐리지 사이의 거리가 설정 간격 이상으로 벌어지게 되면, 필렛 이음부의 양측에 대한 동시 작업이 이루어지지 않아 용접 품질이 저하될 수 있다. 이에 따라 거리측정센서(15)(25)를 이용하여 양측 캐리지 사이의 거리를 측정하게 되며, 측정된 거리 정보와 각 캐리지에 설치된 내부 엔코더 등에 의해 확인된 이동속도 정보를 이용하여 양측 캐리지 사이의 거리가 일정 범위 내에 있도록 제어하게 된다.

하지만 코너부와 같이 상기 거리측정센서(15)(25)를 이용한 거리 측정이 불가능한 작업 구역에서는 상기한 자동속도보상 기능을 활용할 수 없게 된다. 따라서, 작업자가 수동으로 슬레이브 캐리지의 이동속도를 미세 조절하는 수동 속도 제어기능을 이용하여 양측 캐리지 사이의 거리를 일정 범위 내로 제어하여야 한다.

여기서, 상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)를 이용하여 양면 용접이 아닌 단면 용접을 하고자하는 경우에는, 상기 페어링 수단(30)에 의한 마스터 캐리지와 슬레이브 캐리지의 마스트 슬레이브 선택 스위치를 동시에 마스터로 선택하여동기화를 해제함으로써, 각각의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)를 독립적으로 동작시키게 되는 것은 당연하다. 이때 페어링 정보는 내부에 저장되어 있어 해당 장비의 마스터 슬레이브 선택 스위치에서 한 장비는 마스터, 나머지 장비는 슬레이브를 선택하면 다시 동기화 작동하게 된다.

이와 같이 필렛 이음부의 양측에 각각 일면 필렛 용접 캐리지(10)(200를 배치할 경우, 상기 일면 필렛 용접 캐리지(10) 각각에 대하여 독립적으로 용접 토치의 위치를 설정할 수 있게 되어 작업 중 토치 작업부의 정렬이 용이하게 된다. 또한, 각 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)에 용접 토치가 독립적으로 설치되므로 기계부의 구조가 단순화되고 기계부의 중량 증가를 방지할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

10, 20: 일면 필렛 용접 캐리지(Master, Slave)
11, 21: 바디
12, 22: 주행휠
13, 23: 제어부
14, 24: 케이블 커넥터
15, 25: 거리측정센서
16, 26: 페어링 커넥터
17,27: 토치 홀더
18, 28: 슬라이드 부재
19, 29: 용접토치
30: 페어링 수단
50: 베이스 플레이트
55: 수직 부재

Claims

베이스 플레이트(50)에 양면 필렛 용접되는 수직 부재(55)의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)와;
통신 기능을 이용하여 상기 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)의 작동 상태 및 속도를 동기화시키는 유선 또는 무선 통신수단을 포함하고, 다수의 장비 중 한쌍의 무선통신 장비의 동기화 대상을 선택하는 유선 페어링 수단(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는, 상기 수직 부재(55)에 접하는 하나 이상의 주행휠(12)(22)이 구비되고 용접 토치(19)(29)가 설치된 바디(11)(21)와, 복수의 제어용 스위치가 구비된 제어부(13)(23)와, 전원 및 컨트롤 케이블이 연결되도록 돌출 형성된 케이블 커넥터(14)(24)와, 동기화를 위한 유선 또는 무선 통신수단과, 상기 동기화를 위한 장비간 페어링 수단(30)을 위한 페어링 커넥터(16)(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20) 중 하나는 마스터 캐리지, 다른 하나는 슬레이브 캐리지로 작용하여, 마스터 캐리지에 의해 모든 동작이 통제되도록 하고,
각각의 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는 각각 마스터/슬레이브 선택 스위치를 구비하여, 마스터 캐리지 또는 슬레이브 캐리지를 선택할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제3항에 있어서,
상기 슬레이브 캐리지는 시작과 정지는 물론 속도까지 상기 마스터 캐리지와 동일하게 동기화되거나 동기화 없이 독립적으로 동작할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 페어링 수단(30)은 별도의 단말장치 없이 유선 케이블을 이용하여 상기 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)을 동기화 대상을 선택하는 페어링 설정을 수행하고,
페어링이 완료되면 상기 유선 케이블을 제거하여 무선 통신에 의해 양측의 일면 필렛 용접 캐리지들(10)(20)이 동기화 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제5항에 있어서,
상기 페어링 수단(30)은 무선간섭구역에서의 작업 시 상기 유선 케이블을 그대로 사용하여 유선 통신모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제5항에 있어서,
상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는 속도 동기화를 위한 내부 엔코더 및 캐리지간 거리를 측정하는 거리측정센서(15)(25)를 구비하여, 자동 속도 보상 기능을 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제7항에 있어서,
상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는 각각 속도를 표시하는 속도 디스플레이를 구비하여 상기 거리측정센서(15)(25)의 운영이 불가능한 작업 구간에서 슬레이브측 속도를 미세 조절하는 수동 속도 제어기능을 구비한 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일면 필렛 용접 캐리지(10)(20)는 와이어 피더 이송기구를 비롯한 보조장비와 추가로 1:다수로 연동되는 것을 특징으로 하는 동기화된 듀얼 필렛 자동 용접 장치.