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KR20200072001A - Automatic filter substitution type camera module for vessel welding carriage - Google Patents

Automatic filter substitution type camera module for vessel welding carriage Download PDF

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KR20200072001A
KR20200072001A KR1020180159688A KR20180159688A KR20200072001A KR 20200072001 A KR20200072001 A KR 20200072001A KR 1020180159688 A KR1020180159688 A KR 1020180159688A KR 20180159688 A KR20180159688 A KR 20180159688A KR 20200072001 A KR20200072001 A KR 20200072001A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
camera module
frame
welding
film
gas
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020180159688A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송건영
전도형
Original Assignee
삼성중공업 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 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020180159688A priority Critical patent/KR20200072001A/en
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Abstract

선박 용접 캐리지용 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접 캐리지용 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈은, 전면이 개구된 프레임이 내부에 설치되는 하우징; 상기 프레임 내에 상기 프레임의 전면으로 렌즈가 향하도록 배치되는 카메라; 상기 프레임의 전면 및 좌우 측면을 덮어주는 렌즈 보호부; 상기 렌즈 보호부의 일단에 연결되며, 유체에 의해 작동하는 에어실린더; 및 상기 렌즈 보호부의 타단과 상기 프레임의 후면 사이에 연결되는 외부 스프링을 포함하되, 상기 에어실린더의 작동에 의해 상기 렌즈 보호부가 슬라이딩 이동될 수 있다.Disclosed is an automatic filter replacement type camera module for a ship welding carriage. An automatic filter replacement type camera module for a ship welding carriage according to an embodiment of the present invention includes a housing in which a frame having an open front is installed therein; A camera disposed in the frame so that a lens faces the front of the frame; A lens protection unit covering front and left and right sides of the frame; An air cylinder connected to one end of the lens protection unit and operated by a fluid; And an external spring connected between the other end of the lens protection part and the rear surface of the frame, wherein the lens protection part can be slidably moved by the operation of the air cylinder.

Description

선박 용접 캐리지용 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈{Automatic filter substitution type camera module for vessel welding carriage}Automatic filter substitution type camera module for vessel welding carriage}

본 발명은 선박 용접 캐리지용 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic filter replacement type camera module for a ship welding carriage.

조선, 해양플랜트와 같은 해양구조물의 건조에는 용접 작업이 필수적이다. 용접 작업을 위해 용접 캐리지 혹은 용접 로봇이 이용된다. Welding is essential for the construction of offshore structures such as shipbuilding and offshore plants. A welding carriage or welding robot is used for the welding operation.

용접 중에는 작업자가 용융풀(molten pool)을 보고 용접 와이어 위치를 맞춰주게 된다. 이러한 작업을 자동 장비에 적용하기 위해서는 용융풀 카메라를 장착한다. During welding, the operator sees the molten pool and adjusts the position of the welding wire. To apply this operation to automatic equipment, a molten pool camera is mounted.

이 때 용접으로 인해 발생되는 흄이나 용접 환경의 분진, 먼지 등이 용융풀 카메라에 부착되며, 이를 방지하기 위해서는 별도의 보호 커버 장치가 필요한 실정이다. At this time, fume generated from welding, dust, and dust in the welding environment are attached to the molten pool camera, and a separate protective cover device is required to prevent this.

한국공개특허 제10-2013-0084075호 (2013.07.24. 공개) - 예열장치를 탑재한 용접 캐리지Korean Patent Publication No. 10-2013-0084075 (published on July 24, 2013)-Welding carriage equipped with a preheating device

본 발명은 일부분이 흑색 프린팅된 투명 필름을 슬라이딩시켜 차광 필터로 이용함으로써 용접 이전 주변 모니터링 및 용접 중 용융풀 관찰을 위해 2개의 카메라를 이용하지 않고 1개의 카메라만을 이용할 수 있는 선박 용접 캐리지용 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈을 제공하기 위한 것이다. The present invention is an automatic filter for a ship welding carriage that can use only one camera without using two cameras to monitor the surroundings before welding and observe the molten pool during welding by sliding a partially black printed transparent film and using it as a light-shielding filter. It is intended to provide a replacement type camera module.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Objects other than the present invention will be easily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 용접 캐리지의 용접 장치에 설치되는 카메라 모듈로서, 전면이 개구된 프레임이 내부에 설치되는 하우징; 상기 프레임 내에 상기 프레임의 전면으로 렌즈가 향하도록 배치되는 카메라; 상기 프레임의 전면 및 좌우 측면을 덮어주는 렌즈 보호부; 상기 렌즈 보호부의 일단에 연결되며, 유체에 의해 작동하는 에어실린더; 및 상기 렌즈 보호부의 타단과 상기 프레임의 후면 사이에 연결되는 외부 스프링을 포함하되, 상기 에어실린더의 작동에 의해 상기 렌즈 보호부가 슬라이딩 이동되는 자동 필름 교체용 카메라 모듈이 제공된다.According to an aspect of the present invention, a camera module installed in a welding apparatus of a ship welding carriage, the housing in which the frame with the front opening is installed therein; A camera disposed in the frame so that a lens faces the front of the frame; A lens protection unit covering front and left and right sides of the frame; An air cylinder connected to one end of the lens protection unit and operated by a fluid; And an external spring connected between the other end of the lens protection part and the rear surface of the frame, wherein an automatic film replacement camera module is provided in which the lens protection part slides by the operation of the air cylinder.

상기 렌즈 보호부는, 투명 필름으로 이루어진 투명 필름부; 및 상기 투명 필름부의 양단에 각각 설치되어 상기 투명 필름을 팽팽하게 잡아당기는 제1 필름 그립부와 제2 필름 그립부를 포함하되, 상기 제1 필름 그립부는 상기 에어실린더에 연결되고, 상기 제2 필름 그립부는 상기 외부 스프링에 연결되며, 상기 투명 필름부에는 상기 렌즈에 상응하는 크기의 흑색 코팅부가 형성될 수 있다.The lens protection unit, a transparent film portion made of a transparent film; And a first film grip portion and a second film grip portion installed on both ends of the transparent film portion to pull the transparent film taut, wherein the first film grip portion is connected to the air cylinder, and the second film grip portion It is connected to the outer spring, the transparent film portion may be formed with a black coating of the size corresponding to the lens.

상기 에어실린더는, 끝단이 상기 렌즈 보호부의 일단에 연결되는 피스톤; 내부에서 상기 피스톤의 일단이 전후진하는 실린더 몸체; 상기 피스톤에 설치되는 내부 스프링; 상기 실린더 몸체의 후방에 연결되는 가스 유입부; 상기 실린더 몸체의 하부에 연결되는 가스 배출부를 포함하되, 상기 가스 유입부에 가스가 유입되면 상기 실린더 몸체로 유입되어 상기 피스톤을 밀어내고 상기 가스 배출부를 통해 배출될 수 있다.The air cylinder may include: a piston having an end connected to one end of the lens protection unit; A cylinder body in which one end of the piston moves forward and backward; An inner spring installed in the piston; A gas inlet connected to the rear of the cylinder body; It includes a gas outlet connected to the lower portion of the cylinder body, when gas is introduced into the gas inlet, it may be introduced into the cylinder body to push the piston and discharge through the gas outlet.

상기 가스는 상기 용접 장치에서 사용하는 쉴드 가스일 수 있다.The gas may be a shield gas used in the welding device.

상기 가스 배출부는 상기 용접 장치의 가스 주입구와 가스 호스를 통해 연결되며, 상기 쉴드 가스는 상기 에어실린더를 통과한 후 상기 용접 장치로 제공될 수 있다.The gas outlet may be connected to a gas inlet of the welding device through a gas hose, and the shield gas may be provided to the welding device after passing through the air cylinder.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 일부분이 흑색 프린팅된 투명 필름을 슬라이딩시켜 차광 필터로 이용함으로써 용접 이전 주변 모니터링 및 용접 중 용융풀 관찰을 위해 2개의 카메라를 이용하지 않고 1개의 카메라만을 이용할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, a part of the black printed transparent film is sliding and used as a light-shielding filter, so that only one camera can be used instead of two cameras for monitoring the surroundings before welding and observing the molten pool during welding. There is.

도 1은 2개의 카메라를 구비한 카메라 모듈이 적용된 선박 용접 캐리지용 용접 장치를 나타낸 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈이 적용된 선박 용접 캐리지용 용접 장치의 사시도 및 측면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈의 사시도 및 측면도,
도 6 및 도 7은 기본 상태에서 하우징이 제거된 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈의 좌우 사시도,
도 8 및 도 9는 용접 중 필름 교체 상태에서 하우징이 제거된 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈의 좌우 사시도,
도 10은 에어실린더의 사시도,
도 11은 에어실린더의 동작을 나타낸 단면도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈이 적용된 선박 용접 캐리지용 용접 장치에서 가스 흐름을 나타낸 도면,
도 13은 렌즈 보호부를 나타낸 도면. 1 is a view showing a welding apparatus for a ship welding carriage to which a camera module having two cameras is applied,
2 and 3 are a perspective view and a side view of a welding device for a ship welding carriage to which an automatic filter replacement type camera module according to an embodiment of the present invention is applied,
4 and 5 are perspective and side views of an automatic filter replacement type camera module according to an embodiment of the present invention,
6 and 7 are left and right perspective views of an automatic filter replacement type camera module with a housing removed in a basic state,
8 and 9 are left and right perspective views of an automatic filter replacement type camera module with a housing removed in a film replacement state during welding,
10 is a perspective view of an air cylinder,
11 is a cross-sectional view showing the operation of the air cylinder,
12 is a view showing a gas flow in a welding apparatus for a ship welding carriage to which an automatic filter replacement type camera module according to an embodiment of the present invention is applied,
13 is a view showing a lens protection unit.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as “…unit”, “…unit”, “…module”, and “…group” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or hardware and software. It can be implemented as a combination of.

도 1은 2개의 카메라를 구비한 카메라 모듈이 적용된 선박 용접 캐리지용 용접 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a welding apparatus for a ship welding carriage to which a camera module having two cameras is applied.

도 1을 참조하면, 선박 건조 과정에서 용접 작업 시 용접 주변 모니터링 및 용융풀 관찰을 위한 카메라 모듈(30)이 도시되어 있다. Referring to FIG. 1, a camera module 30 for monitoring a welding environment and observing a molten pool during a welding operation in a ship building process is illustrated.

용접 주변을 모니터링할 때에는 투명 유리가 필요하고, 용융풀을 관찰할 때에는 빛이 들어오지 않도록 필터링하는 흑색 유리가 필요하다. 따라서, 카메라의 렌즈를 보호하기 위한 유리의 종류가 상이한 바, 도 1에서는 카메라가 2개가 구비된 경우가 도시되어 있다. Transparent glass is required to monitor the welding periphery, and black glass is needed to filter out light when observing the molten pool. Therefore, since the types of glasses for protecting the lens of the camera are different, FIG. 1 shows a case where two cameras are provided.

하지만, 이처럼 카메라가 2개 구비되는 경우 제품 비용 단가가 상승하고 2개의 카메라로 인해 카메라 모듈(30)이 차지하는 부피가 커지게 되는 단점이 있다. However, when two cameras are provided as described above, the cost of the product increases and the volumes occupied by the camera module 30 are increased due to the two cameras.

따라서, 이하에서는 1개의 카메라를 이용하여 용접 이전 용접 주변 모니터링 및 용접 중 용융풀 관찰을 수행할 수 있도록 하는 카메라 모듈에 대해 관련 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Therefore, hereinafter, a camera module that enables monitoring of the welding periphery before welding and observation of the molten pool during welding using one camera will be described with reference to related drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈이 적용된 선박 용접 캐리지용 용접 장치의 사시도 및 측면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈의 사시도 및 측면도이며, 도 6 및 도 7은 기본 상태에서 하우징이 제거된 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈의 좌우 사시도이고, 도 8 및 도 9는 용접 중 필름 교체 상태에서 하우징이 제거된 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈의 좌우 사시도이며, 도 10은 에어실린더의 사시도이고, 도 11은 에어실린더의 동작을 나타낸 단면도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈이 적용된 선박 용접 캐리지용 용접 장치에서 가스 흐름을 나타낸 도면이고, 도 13은 렌즈 보호부를 나타낸 도면이다. 2 and 3 are a perspective view and a side view of a welding device for a ship welding carriage to which an automatic filter replacement type camera module according to an embodiment of the present invention is applied, and FIGS. 4 and 5 are automatic filters according to an embodiment of the present invention Perspective and side views of the replacement type camera module, FIGS. 6 and 7 are left and right perspective views of the automatic filter replacement type camera module with the housing removed in a basic state, and FIGS. 8 and 9 with the housing removed in a film replacement state during welding Left and right perspective views of the automatic filter replacement type camera module, Figure 10 is a perspective view of the air cylinder, Figure 11 is a cross-sectional view showing the operation of the air cylinder, Figure 12 is an automatic filter replacement type camera module according to an embodiment of the present invention It is a view showing the gas flow in the welding apparatus for a ship welding carriage applied, and FIG. 13 is a view showing a lens protection part.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈(100)은 선박 용접 캐리지에 장착되는 용접 장치(10)에 설치되어, 렌즈 보호를 위해 설치된 필름이 용접 작업 여부에 따라 슬라이딩 이동되어 용접 이전 용접 주변 모니터링 및 용접 중 용융풀 관찰을 모두 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다. The automatic filter replacement type camera module 100 according to an embodiment of the present invention is installed in a welding device 10 mounted on a ship welding carriage, and a film installed for lens protection is slidingly moved depending on whether welding is performed before welding It is characterized by being able to perform both welding perimeter monitoring and observation of the molten pool during welding.

본 실시예에 따른 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈(100)은 용접 장치(10)에 설치된다. The automatic filter replacement type camera module 100 according to the present embodiment is installed in the welding device 10.

용접 장치(10)에는 카메라 모듈(100)을 고정하기 위한 카메라 고정 암(20)이 설치된다. 카메라 고정 암(20)은 카메라 모듈(100)이 용접 장치(10)에 안정적으로 고정되어, 용접 장치(10)의 움직임에 연동하여 카메라 시야가 확보되도록 한다. The welding device 10 is provided with a camera fixing arm 20 for fixing the camera module 100. In the camera fixing arm 20, the camera module 100 is stably fixed to the welding device 10, so that the camera field of view is secured by interlocking with the movement of the welding device 10.

카메라 고정 암(20)의 끝단에는 카메라 모듈(100)이 결합부(112)를 통해 힌지 회동 가능하게 설치된다. 카메라 고정 암(20)에 의해 카메라 모듈(100)은 그 높이가 안정적으로 고정되고, 힌지 타입의 결합부(112)에 의해 렌즈가 용접 장치(10)의 용접 팁을 향하도록 회동할 수 있다. The camera module 100 is installed at the end of the camera fixing arm 20 to be hinged through the coupling part 112. The height of the camera module 100 is stably fixed by the camera fixing arm 20, and the lens can be rotated so that the lens faces the welding tip of the welding device 10 by the hinge type coupling part 112.

카메라 모듈(100)은 1개의 카메라(120)를 포함하고 있으며, 전방에 설치된 렌즈 보호부(130)가 상태에 따라 슬라이딩 이동하여 일반 필터 및 차광 필터로서 활용된다. The camera module 100 includes one camera 120, and the lens protection unit 130 installed in the front slides according to the state to be utilized as a general filter and a light blocking filter.

카메라 모듈(100)은 기본 골격을 이루는 하우징(110)을 포함한다. 하우징(110)은 내부가 빈 직육면체 형상을 가지며, 외측에는 결합부(112)가 연결될 수 있다. The camera module 100 includes a housing 110 forming a basic skeleton. The housing 110 has an empty rectangular parallelepiped shape, and an engaging portion 112 may be connected to the outside.

하우징(110) 내에는 프레임(115)이 설치된다. 프레임(115)은 그 내부에 카메라(120)가 설치되고, 카메라(120)의 전방(즉, 렌즈 부분)에는 렌즈 보호부(130)가 설치된다. The frame 115 is installed in the housing 110. The frame 115 is provided with a camera 120 therein, and a lens protection unit 130 is installed in front of the camera 120 (ie, the lens portion).

프레임(115)의 전면은 개구되어 있으며, 프레임(115) 내에는 카메라(120)의 렌즈가 전방을 향하도록 배치되어 있어 외부(특히, 용접장치(10)의 용접팁(11)이 향하는 방향)에 대한 촬영이 가능하게 구성된다. The front surface of the frame 115 is open, and the lens of the camera 120 is disposed in the frame 115 so as to face the outside (in particular, the direction in which the welding tip 11 of the welding device 10 faces). It is configured to enable shooting.

렌즈 보호부(130)는 투명 필름부(131)와, 투명 필름부(131)의 양단을 잡아주는 필름 그립부(133a, 133b)를 포함한다. 그리고 투명 필름부(131)의 특정 지점에는 차광 필터로서 기능할 수 있도록 빛을 차단시키는 흑색 코팅부(132)가 형성되어 있다. The lens protection part 130 includes a transparent film part 131 and film grip parts 133a and 133b that hold both ends of the transparent film part 131. In addition, a black coating unit 132 is formed at a specific point of the transparent film unit 131 to block light so as to function as a light blocking filter.

흑색 코팅부(132)는 카메라(120)의 렌즈 전체를 커버할 수 있는 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 흑색 코팅부(132)가 원형 형상을 가질 경우 그 직경은 렌즈의 직경보다 클 수 있다. 또는 흑색 코팅부(132)가 사각형 형상을 가질 경우 단변의 길이가 렌즈의 직경보다 클 수 있다. The black coating unit 132 may have a size capable of covering the entire lens of the camera 120. For example, when the black coating part 132 has a circular shape, the diameter may be larger than the diameter of the lens. Alternatively, when the black coating part 132 has a rectangular shape, the length of the short side may be larger than the diameter of the lens.

필름 그립부(133a, 133b)는 프레임(115)의 좌우 측면에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 투명 필름부(131)는 필름 그립부(133a, 133b)에 의해 팽팽하게 잡아당겨진 상태로 프레임(115)의 전면 개구부를 덮어 주어, 프레임(115) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 보호커버로서 기능할 수 있다. The film grip portions 133a and 133b are slidably coupled to the left and right sides of the frame 115. The transparent film portion 131 covers the front opening of the frame 115 in a state of being pulled tightly by the film grip portions 133a and 133b, and functions as a protective cover to prevent foreign matter from entering the frame 115 can do.

필름 그립부 중 하나(제1 필름 그립부(133a))에는 에어실린더(140)가 연결되고, 다른 하나(제2 필름 그립부(133b))에는 외부 스프링(150)이 연결된다. The air cylinder 140 is connected to one of the film grip portions (the first film grip portion 133a), and the outer spring 150 is connected to the other (second film grip portion 133b).

흑색 코팅부(132)는 투명 필름부(131)의 중심에서 에어실린더(140)에 연결된 제1 필름 그립부(133a)를 향하는 지점에 형성될 수 있다. 이는 후술할 상태 전환에 따라 용접 시에만 차광 필터로서 기능할 수 있게 하기 위함이다. The black coating part 132 may be formed at a point toward the first film grip part 133a connected to the air cylinder 140 from the center of the transparent film part 131. This is to be able to function as a light-shielding filter only during welding according to a state change described later.

외부 스프링(150)은 제2 필름 그립부(133b)와 프레임(115)의 후면 사이에 설치된다. 외부 스프링(150)은 제2 필름 그립부(133b)를 프레임(115)의 후면 쪽으로 잡아당기는 인장스프링일 수 있다. The outer spring 150 is installed between the second film grip portion 133b and the rear surface of the frame 115. The outer spring 150 may be a tension spring that pulls the second film grip portion 133b toward the rear side of the frame 115.

에어실린더(140)는 내부에 피스톤(144)의 일단이 전후진하는 실린더 몸체(143)와, 실린더 몸체(143)의 후방에 설치되는 가스 유입부(141)와, 실린더 몸체(143)의 하부에 설치되는 가스 배출부(142)를 포함한다. 피스톤(144)의 끝단은 제1 필름 그립부(133a)와 연결된다. The air cylinder 140 has a cylinder body 143 with one end of the piston 144 moving forward and backward therein, a gas inlet 141 installed at the rear of the cylinder body 143, and a lower portion of the cylinder body 143 It includes a gas discharge unit 142 installed in. The end of the piston 144 is connected to the first film grip portion 133a.

실린더 몸체(143)와 가스 유입부(141) 사이에는 제1 관통홀(146)이 형성되어 있어, 유체가 원활히 통과할 수 있다. 또한, 실린더 몸체(143)와 가스 배출부(142) 사이에도 제2 관통홀(147)이 형성되어 있어, 유체가 원활히 통과할 수 있다. A first through hole 146 is formed between the cylinder body 143 and the gas inlet 141, so that the fluid can pass smoothly. In addition, the second through-hole 147 is also formed between the cylinder body 143 and the gas outlet 142, so that the fluid can pass smoothly.

즉, 가스 유입부(141)에 유체가 공급되면 제1 관통홀(146)을 통해 실린더 몸체(143)로 유체가 유입된다. 이러한 유체의 힘에 의해 실린더 몸체(143)에 위치한 피스톤(144)이 전진하는 방향으로 가압될 수 있다. 피스톤(144)이 전진하면, 피스톤(144)에 의해 가려져 있던 제2 관통홀(147)이 드러나게 되며, 실린더 몸체(143) 내의 유체가 제2 관통홀(147)을 통해 가스 배출부(142)로 배출될 수 있다. That is, when the fluid is supplied to the gas inlet 141, the fluid is introduced into the cylinder body 143 through the first through hole 146. The piston 144 located in the cylinder body 143 may be pressed in the forward direction by the force of the fluid. When the piston 144 is advanced, the second through hole 147 that is covered by the piston 144 is exposed, and the fluid in the cylinder body 143 is discharged through the second through hole 147 through the gas outlet 142 Can be discharged.

에어실린더(140) 내에는 피스톤(144)에 내부 스프링(145)이 설치될 수 있다. 내부 스프링(145)은 피스톤(144)이 후진한 상태(이를 기본 위치라 칭함)에 있도록 뒤로 밀어주는 압축스프링일 수 있다. The inner spring 145 may be installed in the piston 144 in the air cylinder 140. The inner spring 145 may be a compression spring that pushes the piston 144 backward so that it is in a reversed state (this is called a basic position).

내부 스프링(145)의 힘이 외부 스프링(150)에 비해 클 수 있다. 즉, 기본 상태에서는 에어실린더(140) 내에서 피스톤(144)이 기본 위치에 있어, 렌즈 보호부(130)의 제1 필름 그립부(133a)가 프레임(115)의 후면 쪽으로 최대 근접한 상태에 있게 된다. 또한, 제2 필름 그립부(133b)도 외부 스프링(150)에 의해 잡아당겨지고 있어, 투명 필름부(131)는 프레임(115)의 전면 및 좌우 측면에 밀착하게 된다. The force of the inner spring 145 may be greater than that of the outer spring 150. That is, in the basic state, the piston 144 in the air cylinder 140 is in the basic position, so that the first film grip portion 133a of the lens protection unit 130 is in the state of being closest to the rear side of the frame 115. . In addition, the second film grip portion 133b is also pulled by the outer spring 150, so that the transparent film portion 131 is in close contact with the front and left and right sides of the frame 115.

이후 에어실린더(140)에 유체가 공급되어 피스톤(144)이 전진하게 되면, 내부 스프링(145)의 힘이 유체 압력에 의해 상쇄된다. 이로 인해 외부 스프링(150)의 인장력이 렌즈 보호부(130)에 미치는 주된 힘이 된다. 따라서, 제1 필름 그립부(133a)가 프레임(115)의 전면 쪽으로 이동하게 되고, 제2 필름 그립부(133b)가 프레임(115)의 후면 쪽으로 이동하게 된다. 이러한 상태를 필터 교체 상태라 한다. 이에 따라 투명 필름부(131)에서 전면을 막고 있는 부분이 변경될 수 있다. Then, when the fluid is supplied to the air cylinder 140 and the piston 144 is advanced, the force of the inner spring 145 is canceled by the fluid pressure. Due to this, the tensile force of the outer spring 150 is the main force exerted on the lens protection part 130. Therefore, the first film grip portion 133a is moved toward the front side of the frame 115, and the second film grip portion 133b is moved toward the rear side of the frame 115. This condition is called a filter replacement condition. Accordingly, a portion of the transparent film portion 131 that blocks the entire surface may be changed.

흑색 코팅부(132)는 필터 교체 상태에서 프레임(115)의 전면에 위치하는 투명 필름부(131)의 전면에 형성될 수 있다. 따라서, 교체 상태에서 흑색 코팅부(132)가 프레임(115)의 전면에 위치하게 되어, 카메라(120)의 렌즈로 유입되는 빛을 차단하는 차광 필터로서 기능할 수 있다. The black coating part 132 may be formed on the front surface of the transparent film part 131 positioned on the front surface of the frame 115 in a filter replacement state. Therefore, the black coating part 132 is positioned on the front surface of the frame 115 in the replacement state, and can function as a light blocking filter that blocks light from entering the lens of the camera 120.

본 실시예에서 에어실린더(140)는 용접에 이용되는 쉴드 가스(CO2 가스)를 동력원으로 사용할 수 있다. In this embodiment, the air cylinder 140 may use a shield gas (CO 2 gas) used for welding as a power source.

쉴드 가스는 용접 장치(10)로 공급되기 이전에 우선 카메라 모듈(100)의 에어실린더(140)로 공급된 이후 용접 장치(10)로 공급된다(도 12 참조). The shield gas is first supplied to the air cylinder 140 of the camera module 100 before being supplied to the welding device 10 and then to the welding device 10 (see FIG. 12 ).

선박 용접 캐리지에서 용접 작업이 이루어지지 않는 경우, 쉴드 가스가 공급되지 않으므로, 카메라 모듈(100)은 기본 상태에 있게 된다. 이 경우 외부 스프링(150)과 내부 스프링(145)이 모두 투명 필름부(131)에 관여하되, 내부 스프링(145)의 힘이 크므로 주된 힘으로 작용하게 된다. When a welding operation is not performed in the ship welding carriage, since the shield gas is not supplied, the camera module 100 is in a basic state. In this case, both the outer spring 150 and the inner spring 145 are involved in the transparent film portion 131, but the inner spring 145 has a large force, so it acts as a main force.

따라서, 투명 필름부(131)에서 흑색 코팅부(132)는 측면에 위치하게 되고, 투명한 부분이 프레임(115)의 전면 개구부에 위치하게 되어, 투명 필름부(131)는 이물질의 유입을 방지하는 일반 투명 필터로서 기능하게 된다. Therefore, in the transparent film part 131, the black coating part 132 is positioned on the side surface, and the transparent part is located in the front opening of the frame 115, so that the transparent film part 131 prevents foreign matter from entering. It functions as a normal transparent filter.

이러한 기본 상태에서는 용접 주변에 대한 모니터링이 수행될 수 있다. In this basic state, monitoring of the welding periphery can be performed.

이후 선박 용접 캐리지에서 용접 작업이 수행되는 경우, 쉴드 가스가 공급된다. 이 때 쉴드 가스는 용접 장치(10)로 공급되기 이전에 카메라 모듈(100), 특히 에어실린더(140)에 선공급되고, 에어실린더(140)에서 배출된 쉴드 가스가 가스 호스(13)를 통해 용접 장치(10), 특히 가스 주입부(12)로 전달될 수 있다. Then, when a welding operation is performed on the ship welding carriage, a shield gas is supplied. At this time, the shield gas is pre-supplied to the camera module 100, particularly the air cylinder 140, before being supplied to the welding device 10, and the shield gas discharged from the air cylinder 140 is passed through the gas hose 13 It can be delivered to the welding device 10, in particular the gas inlet 12.

쉴드 가스의 압력에 의해 에어실린더(140)에서 피스톤(144)이 전진하게 되며, 이로 인해 내부 스프링(145)의 힘이 약해지게 되어, 투명 필름부(131)에는 외부 스프링(150)이 주된 힘으로 작용하게 된다. 이 경우 투명 필름부(131)는 슬라이딩 이동하게 되며, 흑색 코팅부(132)가 프레임(115)의 전면 개구부에 위치하게 되는 필터 교체 상태에 놓여지게 된다. The piston 144 is advanced in the air cylinder 140 by the pressure of the shield gas, thereby weakening the force of the inner spring 145, and the outer spring 150 is the main force of the transparent film portion 131. Will work. In this case, the transparent film part 131 is slidably moved, and the black coating part 132 is placed in a filter replacement state that is located in the front opening of the frame 115.

즉, 흑색 코팅부(132)가 카메라(120)의 렌즈 전방에 배치되어 빛의 유입을 차단하는 차광 필터로서 기능하게 된다. 이러한 필름 교체 상태에서는 카메라 모듈(100)에 의해 용접 중 용융풀 관찰이 수행될 수 있다. That is, the black coating unit 132 is disposed in front of the lens of the camera 120 to function as a light blocking filter that blocks the inflow of light. In this film replacement state, observation of the molten pool during welding may be performed by the camera module 100.

본 실시예에 따르면, 선박 용접(예컨대, FCAW 용접) 시 하나의 카메라만을 가지고서도 용접 이전 용접 주변 모니터링 작업과 용접 중 용융풀 관찰 작업이 모두 수행될 수 있는 장점이 있다. According to this embodiment, when welding a ship (eg, FCAW welding), there is an advantage that both the welding periphery monitoring operation before welding and the melting pool observation during welding can be performed even with only one camera.

평소에는 모니터링을 위해 투명 필름 부분이 카메라의 전방에 위치한 상태에서 토치가 가르키는 방향의 주변 환경을 볼 수 있으며, 용접 작업 중에는 흑색 필름 부분이 카메라의 전방에 위치하게 함으로써 용융풀의 모습을 모니터링 할 수 있다. 이를 통해 작업자는 원격에서 모든 용접 작업 조건을 조작할 수 있게 된다. Normally, for monitoring, you can see the surrounding environment in the direction the torch points while the transparent film part is located in front of the camera. During welding, the black film part is located in front of the camera to monitor the appearance of the molten pool. Can be. This allows the operator to remotely manipulate all welding conditions.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.

10: 용접 장치 11: 용접팁
12: 가스 주입부 13: 가스 호스
20: 카메라 고정 암 30: 카메라 모듈
100: 선박 용접 캐리지용 자동 필터 교체 타입 카메라 모듈
110: 하우징 112: 결합부
115: 프레임 120: 카메라
130: 렌즈 보호부 131: 투명 필름부
132: 흑색 코팅부 133a: 제1 필름 그립부
133b: 제2 필름 그립부 140: 에어실린더
141: 가스 유입부 142: 가스 배출부
143: 실린더 몸체 144: 피스톤
145: 내부 스프링 146: 제1 관통홀(146)
147: 제2 관통홀(147) 150: 외부 스프링10: welding device 11: welding tip
12: gas inlet 13: gas hose
20: Camera fixing arm 30: Camera module
100: automatic filter replacement type camera module for ship welding carriage
110: housing 112: coupling
115: frame 120: camera
130: lens protection section 131: transparent film section
132: black coating portion 133a: first film grip portion
133b: second film grip portion 140: air cylinder
141: gas inlet 142: gas outlet
143: cylinder body 144: piston
145: inner spring 146: first through hole (146)
147: second through hole (147) 150: outer spring

Claims (5)

선박 용접 캐리지의 용접 장치에 설치되는 카메라 모듈로서,
전면이 개구된 프레임이 내부에 설치되는 하우징;
상기 프레임 내에 상기 프레임의 전면으로 렌즈가 향하도록 배치되는 카메라;
상기 프레임의 전면 및 좌우 측면을 덮어주는 렌즈 보호부;
상기 렌즈 보호부의 일단에 연결되며, 유체에 의해 작동하는 에어실린더; 및
상기 렌즈 보호부의 타단과 상기 프레임의 후면 사이에 연결되는 외부 스프링을 포함하되,
상기 에어실린더의 작동에 의해 상기 렌즈 보호부가 슬라이딩 이동되는 자동 필름 교체용 카메라 모듈.As a camera module installed in the welding device of the ship welding carriage,
A housing in which a frame with an open front is installed inside;
A camera disposed in the frame so that a lens faces the front of the frame;
A lens protection unit covering front and left and right sides of the frame;
An air cylinder connected to one end of the lens protection unit and operated by a fluid; And
It includes an outer spring connected between the other end of the lens protection and the rear of the frame,
The camera module for automatic film replacement in which the lens protection part slides by the operation of the air cylinder. 제1항에 있어서,
상기 렌즈 보호부는,
투명 필름으로 이루어진 투명 필름부; 및
상기 투명 필름부의 양단에 각각 설치되어 상기 투명 필름을 팽팽하게 잡아당기는 제1 필름 그립부와 제2 필름 그립부를 포함하되,
상기 제1 필름 그립부는 상기 에어실린더에 연결되고, 상기 제2 필름 그립부는 상기 외부 스프링에 연결되며,
상기 투명 필름부에는 상기 렌즈에 상응하는 크기의 흑색 코팅부가 형성된, 자동 필름 교체용 카메라 모듈. According to claim 1,
The lens protection unit,
A transparent film portion made of a transparent film; And
Each of the transparent film portion includes a first film grip portion and a second film grip portion that are installed on both ends to pull the transparent film tightly,
The first film grip portion is connected to the air cylinder, the second film grip portion is connected to the outer spring,
A camera module for automatic film replacement is formed on the transparent film portion, a black coating portion having a size corresponding to the lens. 제1항에 있어서,
상기 에어실린더는,
끝단이 상기 렌즈 보호부의 일단에 연결되는 피스톤;
내부에서 상기 피스톤의 일단이 전후진하는 실린더 몸체;
상기 피스톤에 설치되는 내부 스프링;
상기 실린더 몸체의 후방에 연결되는 가스 유입부;
상기 실린더 몸체의 하부에 연결되는 가스 배출부를 포함하되,
상기 가스 유입부에 가스가 유입되면 상기 실린더 몸체로 유입되어 상기 피스톤을 밀어내고 상기 가스 배출부를 통해 배출되는, 자동 필름 교체용 카메라 모듈. According to claim 1,
The air cylinder,
A piston having an end connected to one end of the lens protection part;
A cylinder body in which one end of the piston moves forward and backward;
An inner spring installed in the piston;
A gas inlet connected to the rear of the cylinder body;
It includes a gas outlet connected to the lower portion of the cylinder body,
When a gas is introduced into the gas inlet, the camera module for automatic film replacement is introduced into the cylinder body to push the piston and discharge through the gas outlet. 제3항에 있어서,
상기 가스는 상기 용접 장치에서 사용하는 쉴드 가스인, 자동 필름 교체용 카메라 모듈. According to claim 3,
The gas is a shield gas used in the welding device, an automatic film replacement camera module. 제4항에 있어서,
상기 가스 배출부는 상기 용접 장치의 가스 주입구와 가스 호스를 통해 연결되며, 상기 쉴드 가스는 상기 에어실린더를 통과한 후 상기 용접 장치로 제공되는, 자동 필름 교체용 카메라 모듈. According to claim 4,
The gas outlet is connected to a gas inlet of the welding device through a gas hose, and the shield gas is provided to the welding device after passing through the air cylinder, an automatic film replacement camera module.
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