KR100421637B1 - 회전반경이 조정되는 회전토오치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접용 토오치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제적인 용접이 이루어지는 용접팁이 용접모재의 용접부위를 회전하면서 용접이 이루어지도록 하고 상기 용접팁의 회전반경이 조절가능하도록 한 것으로, 비드(bead)의 폭을 선태적으로 조절함으로 모재의 종류나 용접부의 형상에 따라 최적의 조건으로 용접할 수 있도록 한 것이며 이를 위해 본 발명은, 모터(200)와 연동되어 회전하게 되는 토오치(400)는 결합뭉치(600)로서 회전축에 대해 편심되어 설치되며, 상기 토오치(400)를 지지하면서 좌우로 이동되는 회전반경조작부(500)가 커버(300)내에 형성되어 상기 용접팁(430)의 회전반경이 조절됨을 기술적 요지로 하여 단순한 구조로서 조작이 용이토록 하고 고속용접이 가능한 회전반경이 조정되는 회전토오치(100)에 관한 것이다.

Description

회전반경이 조정되는 회전토오치{rotation torch having the means of revolution radious adjustment}

본 발명은 용접에 사용되는 토오치에 관한 것이며, 특히 용접팁이 회전되도록 구성하고 이와 더불어 상기 용접팁의 회전반경의 조절도 가능토록 함으로서 필요에 따라 용접 비이드의 폭을 자유롭게 조절할 수 있게되며 또한 고속으로 회전이 가능하여 고속주행용접을 원활히 수행할 수 있는 회전반경이 조정되는 회전토오치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 회전반경이 조정되는 회전토오치는 자동으로 주행하게 되는 자동주행장치에 장착시켜 사용함으로서 보다 우수한 자동용접기를 공급할 수 있으며 균일한 용접부를 얻을 수 있게된다.

용접작업은 산업분야에서는 필수적인 공정의 하나이나 인체에 유해하며 작업자의 작업숙련도에 따라 품질에 큰 산포가 발생되는 등의 문제점이 있어 자동용접기가 많이 개발되고 있다.

이하에서는 종래기술로서 실용신안등록번호 1996-0000344호의 배관연결용 용접기의 토오치 자동 웨이빙 장치에 대해 설명하고자 한다.

첨부되는 도 1은 상기 종래기술에 따른 배관연결용 용접기의 토오치 자동 웨이빙 장치에 있어서 토오치 웨이빙 장치의 구성을 나타내는 사시도이고 도 2는 조절봉의 작용을 나타내는 작용도이다.

상기 종래기술은 케이스(3)의 내부로 돌출된 모우터(1)의 회전축(2)에 결합되어 이동체(6)의 동력을 전달하기 위한 회전판(4)과, 케이스(3)의 안내공(3')으로 삽입되어 중간부를 케이스(3) 내부로 내장하고 있는 좌,우 이동봉(8)의 중간부에 왕복운동을 할 수 있도록 결합되어 있는 이동체(6)와, 상기 회전판(4)의 편심홈(4')과 이동체(6)의 작동홈(7)을 연결하면서 결합되어 회전판(4)의 회전운동을 이동체(6)의 직선왕복운동을 전환시켜줄수 있는 연결핀(5)과, 회전봉(21)이 회전 및 역회전을 할 수 있도록 좌,우 이동봉(8)의 끝단에는 지렛대(9)를 연결하고, 지렛대(9)의 끝단에는 연결봉(19)을 연결하여 연결봉(19) 끝단에는 작동봉(20)을 연결한 뒤 이 작동봉(20)을 회전봉(21)의 양단과 연결하고 있는 링크기구와, 상기 지렛대(8)의 운동각도를 조절하기 위하여 지렛대(9)에 보조관(10)을 결합하고 보조관(10)의 조절봉(11)에는 베어링케이스(13)의 상단을 케이스(3)에 일단을 고정하고 고정대(16)의 안내공(17)으로 삽입하여 와셔(15)와 보울트(14)에 의해 체결시켜서 된 지렛대기구로 된 것을 특징으로 하는 배관연결용 용접기의 토오치 자동 웨이빙장치에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 구성에 의한 종래기술에 따른 배관연결용 용접기의 토오치자동 웨이빙장치는 모터의 회전축과 연결되는 다수의 링크기구에 의해 상기 토오치가 소정각도로 좌우로 왕복되면서 용접이 이루어지는 구조인 바, 그 구조자체가 복잡하고 많은 공간을 차지하게 되는 문제점이 있다.

또한, 다수의 기구들로 구성되어지는 관계로 고장발생 가능성이 높게되고 자동용접주행장치와 결합되어 사용되기에는 부적합하다는 문제점도 있다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 간단하면서도 콤팩트한 구조를 이루면서 용접비이드의 폭도 조절될 수 있는 회전반경이 조정되는 회전토오치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 고속용접이 가능토록 토오치를 고속으로 회전시킬 수 있도록 하며 자동용접주행장치와 용이하게 결합시켜 사용가능한 회전반경이 조정되는 회전토오치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 - 종래기술에 따른 배관연결용 용접기의 토오치 자동 웨이빙장치에 있어서의 토오치 웨빙 장치의 구성을 나타내는 사시도.

도 2 - 종래기술에 따른 조절봉의 작용도.

도 3 - 본 발명의 일 실시예에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치에 대한 개략적인 외관사시도.

도 4 - 도 3에 있어서의 에이에이(A-A)선 단면도.

도 5 - 도 4에 있어서 비이비이(B-B)선 단면도.

도 6 - 가변지지체가 상기 커버와 제 2토오치를 따라 그 위치가 변화되는 모습을 보여주는 도.

도 7 - 본 발명에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치가 자동용접주행장치에 장착된 경우의 측면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

90 : 가스 95 : 금속전극

100 : 회전반경이 조정되는 회전토오치

200 : 모터 210 : 원동기어

300 : 커버 400 : 토오치

410 : 제 1토오치 420 : 제 2토오치

430 : 용접팁 500 : 회전반경부조작부

510 : 샤프트 520 : 연결체

530 : 가변지지체 600 : 결합뭉치

610 : 종동기어 620 : 하우징

상술한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명은, 일단부에 용접팁이 부착되고 중앙부의 빈 공간부로는 가스와 금속전극이 공급되어지는 용접용 토오치에 있어서,모터와 연동되어 회전하게 되는 상기 토오치는 결합뭉치로서 회전축에 대해 편심되어 설치되며, 상기 토오치를 지지하면서 좌우로 이동되는 회전반경조작부가 커버내에 형성되어 상기 용접팁의 회전반경이 조절됨을 기술적 요지로 하는 회전반경이 조정되는 회전토오치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 회전반경이 조정되는 회전토오치는 간단하고 콤팩트한 구조이며 조작이 간편하여 쉽게 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 고속용접이 가능하며 용접모재등의 작업조건에 따라 용접비이드의 폭을 임의로 조절할 수 있게됨에 의해 보다 뛰어난 용접작업을 수행할 수 있게 된다는 이점도 있게된다.

이하에서는 본 발명에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치에 대해 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치에 대한 개략적인 외관 사시도를 나타내고 있으며, 도 4는 상기 도 3에 있어서의 에이에이(A-A)선 단면도를 나타내고 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 회전반경이 조정되는 회전토오치(100)는 크게 모터(200), 커버(300), 토오치(400), 회전반경조작부(500) 및 결합뭉치(600)로 이루어지게 되며 상기 커버(300)의 외측하부에 모터(200)가 부착되어 원동기어(210)를 회전시키게 되고 상기 커버(300)의 외측 상부에는 회전반경조작부(500)가 형성되어져 상기 토오치(400)의 회전반경을 조절할 수 있도록 한다. 그리고 상기 커버(300)의 내부에 토오치(400)가 형성되고 상기 토오치(400)는 두 부분으로 분리되어 상기 결합뭉치(600)에 의해 체결되고 상기 결합뭉치(600)에 형성되는 종동기어(610)가 상기 모터(200)의 원동기어(210)와 맞물려 회전됨에 따라 상기 토오치(400)는 회전되면서 용접작업을 수행하게 된다.

한편, 상기 토오치(400)는 두 부분으로 분리되어있으며 전원 및 가스등이 공급되는 제 1토오치(410)는 고정설치되고 상기 모터(200)의 회전과 연동되는 제 2토오치(420)는 상기 결합뭉치(600)와 편심되게 설치되어져 결국 상기 제2토오치(420)의 단부에 형성되는 용접팁(430)이 설정된 반경을 그리면서 회전된다.

그리고, 상기 제 2 토오치(420)는 상기 커버(300)의 내부에 설치되는 가변지지체(530)에 의한 지지점의 변화에 의해 최종적으로 용접팁(430)에서 발생되는 회전반경이 조절되도록 구성되고 있다. 또한 상기 용접팁(430)은 분리가 가능한 보호캡(350)으로 상기 용접팁(430)의 주위를 감싸도록 하여 공급되는 가스(90)가 원활히 용접부위로 분사될 수 있도록 유도하게 되고 외부에서 발생되는 뜻하지 아니한 힘으로부터 상기 용접팁(430)이 보호될 수 있도록 한다. 상기 제 2 토오치(420)의 내부로 공급되는 가스(90)는 용접팁(430)과의 체결부 근처에 형성되는 배출구멍(미도시)을 통해 용접모재로 분사될 수 있도록 한다.

이상에서 본 발명에 의한 회전반경이 조정되는 회전토오치(100)에 대한 전체적인 구성에 대해 설명하였으며 다음으로는 이들 각 요소에 대해 보다 상세히 설명하고자 한다.

먼저, 상기 도 3 및 도 4를 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치(100)에 있어서 토오치(400)의 구조에 대해 설명하고자 한다.

상기 토오치(400)는 크게 두 부분 즉, 제1토오치(410)와 제2토오치(420)로 분리되어 이루어지게 되며, 제 1토오치(410)로는 전원, 가스(90) 및 금속전극(95)이 공급되고 상기 커버(300)와 브라켓(310)에 의해 결합되어 회전은 이루어지지 않게 된다. 한편, 제 2토오치(420)는 상기 제 1토오치(410)와 소정간격 이격되어 설치되며 결합뭉치(600)와 일단부가 결합되어 회전하게 되고 타단부에는 용접팁(430)이 부착되어지는 구조를 이루게 된다. 상기 제 1토오치(410) 및 제 2토오치(420)는 중공관의 구조를 이루고 있으며 그 내부를 통해 가스(90) 및 금속전극(95)이 지속적으로 공급되어지게 되고 도체로 이루어져 있음으로 전류가 공급된다.

이어서는 상기 제 1토오치(410)와 제 2토오치(420)가 상기 결합뭉치(600)와 체결되는 것에 대해 설명하고자 한다.

먼저, 상기 결합뭉치(600)는 종동기어(610)와 하우징(620)으로 크게 구성되어지며 상기 종동기어(610)의 외주면에는 상기 모터(200)의 원동기어(210)와 맞물리게 되는 부위에 일련의 톱니가 형성되며 상기 하우징(620)과 접하여 체결되는 부위에는 매끄러운 곡면을 이루고 있어 상기 하우징(620)과 볼트로 결합이 된다. 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 종동기어(610)의 내경면에는 볼베어링(630)의 외륜이 결합되어지며 상기 볼베어링(630)의 내륜에는 상기 제 1토오치(410)의 단부가 삽입되어진다.

한편, 상기 제 1토오치(410)는 상기 커버(300)와 브라켓(310)에 의해 고정설치되어져 상기 종동기어(610)가 회전되면 상기 볼베어링(630)의 외륜이 회전되도록 구성된다. 상기 제 1토오치(410)의 외측단부에는 가스를 공급하는 관이 결합되고 그 내부로는 금속전극(95)이 공급되어지므로 상기 제 1토오치(410)를 커버(300)와 고정결합시킴으로서 가스공급관이나 금속전극의 꼬임현상을 원천적으로 방지할 수 있게된다.

다음으로는 상기 제 2토오치(420)가 결합되는 하우징(620)에 대해 설명하기로 한다. 상술한 바와 같이 상기 하우징(620)의 일측은 상기 종동기어(610)와볼트에 의해 결합되어지고 타측단부는 직각으로 절곡되어져 제 1자동조심베어링(640)의 외륜이 삽입 고정된다. 그리고 상기 제 1자동조심베어링(640)의 내륜에는 상기 제 2토오치(420)가 삽입되어져 결합이 이루어지게 된다. 그리고 상기 제 1자동조심베어링(640)의 내륜의 유격발생이 방지되도록 상기 제 2토오치(420)의 외주면에 스포터(440)를 부착하여 그 단부가 상기 내륜과 밀착되도록 볼트로 체결하게 되며, 상기 하우징(620)이 회전하게 되면 볼과 내외륜의 마찰에 의해 상기 제 2토오치(420)는 회전하게 된다.

한편, 첨부되는 도 5는 상기 도 4의 비이비이(B-B)선 단면도를 나타내는 것으로서 상기 제 2토오치(420)가 상기 하우징(620)에 대해 편심되게 설치되는 것을 보여주고 있다. 상기 도 5에 보이는 것처럼 본 발명의 일 실시예에서는 일축방향으로만 엑스(x)값 만큼 상기 하우징내경면(622)이 평행이동 되어져 편심을 이루고 있다. 상기 하우징내경면(622)이 편심되게 형성됨에 따라 이에 삽입되는 제 1자동조심베어링(640) 및 제 2토오치(420)의 이동센터축(624)은 원센터축(623)에 대해서 상부에 위치하게 되는 것이다. 그리고 상기 하우징외경면(621)의 센터축은 상기 원센터축(623)과 동일하게 된다.

도시된 바와 같이 수직축에서의 상기 하우징의 상하측 두께는 상기 하우징내경의 편심량에 의해 각각 에이(a)와 에이플러스이엑스(a+2x)의 값을 가지게 된다.

다음으로는 회전반경조작부(500)에 대해 설명하고자 한다.

상기 회전반경조작부(500)는 커버(300)의 상측 외부에 형성되는 샤프트(510)와 상기 샤프트(510)의 회전에 의해 이동되는 연결체(520) 및 상기 연결체(520)와결합되어 좌우로 이동되는 가변지지체(530)로 구성된다.

상기 샤프트(510)는 상기 커버(300)의 상부에서 두개의 받침대(511)에 형성되는 부쉬(512)에 의해 지지되며 상기 샤프트(510)는 변위발생없이 회전만이 이루어지게 된다. 그리고 상기 받침대(511)의 사이에 위치되는 샤프트(510)에는 그 외면에 나사산(513)이 형성되고 타단부에는 회전손잡이(540)가 형성되어져 있다. 그리고 상기 샤프트(510)의 나사산(513)부에는 이에 대응되는 암나산이 구비되는 연결체(520)가 결합되어지고 일단부가 상기 커버(300)의 내부로 향해 설치되어진다. 상기 연결체(520)의 일단부에는 상기 커버(300)의 내부에 설치되는 가변지지체(530)가 결합된다.

상기 가변지지체(530)는 상기 커버(300)의 내면을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩부재(531)와 상기 슬라이딩부재(531)의 내측에 삽입되는 제 2자동조심베어링(532)으로 이루어진다. 그리고 상기 제 2자동조심베어링(532)의 내륜부에는 상기 제 2토오치(420)의 외경부가 삽입되는 구조로서 이루어진다. 한편, 상기 연결체(520)가 형성되는 커버(300)의 상면부에는 상기 연결체(520)가 일정거리만큼 좌우로 이동이 가능토록 개구부(320)가 형성되어져 있으며 상기 개구부(320)의 상면에 이물의 침입을 방지하기 위한 판상의 실드(shield)(330)가 부착된다.

상기 회전반경조작부(500)는 상기 제 2토오치(420)의 단부에 형성되는 용접팁(430)의 회전반경을 조절하는 기능을 하게되며 도 6에 도시된 바와 같이 상기 가변지지체(530)와 결합뭉치(600)와의 거리가 멀수록 상기 용접팁(430)의 회전반경은작아지게된다.

상기 도 6은 상기 가변지지체(530)가 상기 커버(300)와 제 2토오치(420)를 따라 그 위치가 변화되는 모습을 보여주는 그림으로서 상기 샤프트(510)를 회전시킴에 따라 상기 가변지지체(530)는 좌우로 이동된다. 한편, 상기 가변지지체(530)의 슬라이딩부재(531)는 절연체로 이루어지도록 하여 상기 제 1토오치(410) 및 제 2토오치(420)를 통해 절달되는 전류가 커버까지 전달되지 않도록 함이 바람직하다.

본 발명에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치(100)는 용접팁(430)이 편심되어 설치되는 것이 아니므로 일반 용접팁을 교체하여 사용할 수 있게 되는 이점을 가지게 된다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치에 대해 설명하였으며 다음으로는 상기 회전반경이 조정되는 회전토오치가 자동용접주행장치(700)에 장착되어지는 경우에 대해 설명하고자 한다.

도 7은 본 발명에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치가 자동용접주행장치(700)에 장착된 경우에 있어서의 측면도를 나타내고 있다.

상기 자동용접주행장치(700)는 용접할 부위를 따라 자동적으로 이동되면서 용접작업이 이루어지도록 하는 장치로서 상기 회전반경이 조정되는 회전토오치에 이음부를 형성시켜 상기 자동용접주행장치에 결합함으로서 용접작업을 자동으로 수행할 수 있도록 할 수 있다.

상기 자동용접주행장치(700)에는 본 발명에 따른 회전반경이 조정되는 회전토오치(100)의 작동을 조정할 수 있는 콘트롤부가 형성되어져 모터의 회전속도등이 조절될 수 있도록 하며 또한 상기 회전토오치를 작업환경에 따라 적절한 각도로 조절할 수 있도록해야 한다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은 용접비이드의 폭을 자유롭게 조절할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

그리고 콤팩트하고 간단한 구조로 이루어져 소형화할 수 있으며 이로 인해 포터블(portable)한 자동용접주행장치와 결합하여 사용할 수 있다는 효과도 있다.

Claims (5)

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2. 삭제
3. 일단부에 용접팁이 부착되고 중앙부의 빈 공간부로는 가스와 금속전극이 공급되어지는 용접용 토오치에 있어서,

   가스, 전원 그리고 금속전극이 공급되고 회전되지 않는 제 1토오치와, 모터와 연동되어 회전되는 제 2토오치로 형성된 토오치와;

   외주면에 상기 모터의 구동기어와 맞물려 회전되는 톱니가 형성되고 내측면에는 상기 제 1토오치의 일단부와 결합되어 외륜이 회전하게 되는 볼베어링이 형성되는 종동기어, 상기 종동기어와 체결되며 상기 제 2토오치의 일단부가 자동조심베어링의 내륜과 결합되고 상기 자동조심베어링의 외륜이 편심되게 설치되어지는 하우징으로 구성된 결합뭉치; 그리고,

   커버내에 형성되어 상기 토오치를 지지하면서 좌우로 이동되어 용접팁의 회전반경을 조절시키는 회전반경조작부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 회전반경이 조정되는 회전토오치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 회전반경조작부는,

   상기 커버의 외측 상면에 양단으로 지지되어 설치되고 일정구간 나사부가 형성되어 회전운동만 일어나는 샤프트와;

   상기 샤프트에 형성되는 나사부에 결합되어져 상기 샤프트의 회전에 따라 좌우로 이동하게 되는 연결체와;

   상기 커버의 내부에서 상기 제 2토오치의 외측을 감싸면서 지지하고 상기 연결체와 결합되어져 좌우로 이동되는 가변지지체;를 포함하여 구성되어 상기 가변지지체의 위치변화에 따라 상기 제 2토오치의 단부에 형성되는 용접팁에 발생되는 회전반경이 조절되어지도록 함을 특징으로 하는 회전반경이 조정되는 회전토오치.
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