KR100555291B1 - 라운드형 사각용기의 용접방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라운드형 모서리를 갖는 사각용기의 용접방법 및 장치에 관한 것으로서, 그 목적은 사각접시형상의 마무리판재 끝단에 길다란 판재를 사각튜브로 성형시킨 한쪽끝단이 일치된 상태로 맞닿도록 수평으로 뉘어놓은 다음 이렇게 맞닿는 부분의 상부위치에는 전/후진 및 승강 가능하게 설치된 용접토오치를 이동기구에 의해 계속하여 전진시키고 사각용기의 라운드부분에 도달하였을 때만 용접토오치의 이동방향과 반대방향으로 사각용기를 간헐적으로 90°회전시키면서 용접함으로써 사각용기의 직선부분은 물론 라운드부분에 이르기까지 연속하여 수행할 수 있도록 함에 있다.

본 발명에 의한 사각용기의 용접장치는 엘형(L Type)의 본체(10)에 출력회전축(111)이 수평으로 위치되게 감속모터(11)가 설치되고 이 감속모터(11)의 출력회전축(111) 끝단에는 사각튜브(132) 끝단에 가접된 사각접시형상의 마무리판재(131)를 안정적으로 고정시킬 수 있는 다수개의 고정돌기(121)가 장착되고 외면둘레의 전체에 기어이빨(122)이 형성된 회전테이블(12); 상기 감속모터(11) 상부위치의 본체(10)에는 슬라이더(22)를 갖는 수평가이드(21)가 장착되며 이 수평가이드(21)의 슬라이더(22)를 상하로 관통하여 승강되게 수직가이드(23)가 설치되고 이 수직가이드(23)의 하단에 장착된 고정몸체(24)에는 회전테이블(12) 외면둘레의 기어이빨 (122)에 출력회전축(251)의 회전기어(252)가 맞물려 상기 기어이빨(122)을 따라 전후이동 및 승강되면서 전진 주행하는 저속주행모터(25); 상기 수직가이드(23)의 고 정몸체(24)에는 마무리판재(131)와 사각튜브(132)가 맞닿는 부분에서 일정간격을 갖는 상부위치에 장착되고 용접기의 케이블 끝단에 연결되어 있는 용접토오치 (26)가 구비된 것을 요지로 한다.

또 본 발명에 의한 사각용기의 용접방법은 사각접시형상의 마무리판재(131) 끝단에 길다란 판재를 사각튜브(132)로 성형시킨 한쪽끝단을 일치시켜 맞닿게 수평으로 뉘어 준비하는 준비단계; 이렇게 준비된 사각용기(13)의 외면둘레가 맞닿는 부분의 상부위치에서 그 맞닿는 부분을 따라 용접토오치(26)가 수평으로 전진 이동되면서 용접하는 수평용접단계; 상기 용접토오치(26)가 전진 이동하여 사각용기 (13)의 라운드부분에 도달되면 용접토오치(26)의 이동방향과 반대방향으로 사각용기(13)를 90°회전시키면서 용접하는 회전용접단계로 이루어진 것을 요지로 한다.

사각용기의 용접장치

Description

라운드형 사각용기의 용접방법 및 장치{methode and equipment for welding of round type rectangular recepacle}

도 1은 전형적인 라운드형 사각용기를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 라운드형 사각용기의 용접장치를 나타낸 사시도,

도 3은 도 2의 정면도,

도 4는 본 발명의 회전테이블과 주행용접기구를 나타낸 상세도,

도 5는 도 4의 평면도,

도 6a와 도 6c는 본 발명에 따른 라운드형 사각용기의 용접방법을 설명하기 위해 나타낸 공정도,

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 본체 11: 감속모터 12: 회전테이블

13: 사각용기 14: 심압대 20: 주행용접기구

21: 수평가이드 22: 슬라이더 23: 수직가이드

24: 고정몸체 25: 저속주행모터 26: 용접토오치

27: 한계스위치 111,251: 출력회전축 121: 고정돌기

122: 기어이빨 123: 작동돌기 124: 정지돌기

131: 마무리판재 132: 사각튜브 141: 지지축

142: 지그 143: 심압대몸체 252: 회전기어

본 발명은 4변의 모서리가 라운드형으로 형성된 사각용기의 용접방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항시 아래보기 상태로 연속적인 용접을 수행함으로써 용접불량이 적고 작업능률 및 생산성의 향상을 꾀할 수 있는 사각용기의 용접방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사각용기는 4변이 만나는 모서리가 직각으로 구부러진 직각형 사각용기와 4변이 만나는 모서리가 호형으로 된 라운드형 사각용기가 있고, 이러한 사각용기는 한쪽끝단 또는 양쪽끝단이 막혀 있다.

이러한 사각용기 중에서 한쪽끝단이 막힌 라운드형 사각용기를 제작하는 방법은 크게 드로우잉에 의한 방법과 용접에 의한 방법이 있으며, 전자의 드로우잉에 의한 방법은 한 쌍의 상/하금형 사이에 넣고 판재를 넣고 이 판재가 터지지 않도록 상/하금형을 눌러 성형하는 방법이다.

후자의 용접에 의한 방법은 소정의 높이에 4변이 펼쳐진 둘레길이를 갖는 면적으로 절단하고 이렇게 절단된 판재를 양단이 맞닿게 소정의 사각형으로 성형으로 성형한 후 그 양단이 만나는 부분을 용접하고 개방된 한쪽끝단에 별도의 사각접시 형상인 마구리판재를 대고 용접하여 마무리하는 방법이 있다.

전자의 방법은 일격에 성형하는 것이므로 연신률이 좋은 소재에 적합하고 후자의 방법은 이와 반대로 연신률이 낮은 소재에 적합하다.

그러나 상기와 같은 종래의 라운드형 사각용기를 용접하는 방법에 있어서는 길다란 판재를 사각튜브로 성형하여 맞닿는 부분은 물론 이 판재의 끝단과 마무리판재가 맞닿는 부분을 수작업에 의존하여 용접을 수행함으로써 작업능률 및 생산성의 향상을 꾀할 수 없으며 특히, 용접작업은 작업여건이 좋지 않아 작업을 기피하고 이러한 수작업을 수행하는 작업자의 숙련도에 따라 용접상태가 각기 다르므로 불량발생이 높고 이로 인한 신뢰성의 확보를 꾀할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 사각접시형상의 마무리판재 끝단에 길다란 판재를 사각튜브로 성형시킨 한쪽끝단이 일치된 상태로 맞닿도록 수평으로 뉘어놓은 다음 이렇게 맞닿는 부분의 상부위치에는 전/후진 및 승강 가능하게 설치된 용접토오치를 이동기구에 의해 계속하여 전진시키고 사각용기의 라운드부분에 도달하였을 때만 용접토오치의 이동방향과 반대방향으로 사각용기를 간헐적으로 90°회전시키면서 용접함으로써 사각용기의 직선부분은 물론 라운드부분에 이르기까지 연속하여 수행할 수 있으며 이에 따라서 작업능률 및 생산성이 향상되어 대량생산이 가능한 사각용기의 용접방법 및 장치를 제공하는데 있다.

또 본 발명의 다른 목적은 접시형상의 마무리판재 끝단에 길다란 판재를 사각튜브로 성형시킨 한쪽끝단이 일치되어 맞닿는 부분을 용접할 때 가장 안정적인 용접자세인 아래보기용접으로 수행함으로써 용접품질이 우수하고 균일하며 이에 따른 신뢰성확보는 물론 기술력제고를 꾀할 수 있도록 한 사각용기의 용접방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 사각용기의 용접장치는 엘형(L Type)의 본체에 출력회전축이 수평으로 위치되게 감속모터가 설치되고 이 감속모터의 출력회전축 끝단에는 사각튜브끝단에 가접된 사각접시형상의 마무리판재를 안정적으로 고정시킬 수 있는 다수개의 고정돌기가 장착되고 외면둘레의 전체에 기어이빨이 형성된 회전테이블; 상기 감속모터 상부위치의 본체에는 슬라이더를 갖는 수평가이드가 장착되며 이 수평가이드의 슬라이더를 상하로 관통하여 승강되게 수직가이드가 설치되고 이 수직가이드의 하단에 장착된 고정몸체에는 회전테이블 외면둘레의 기어이빨에 출력회전축의 회전기어가 맞물려 상기 기어이빨을 따라 전후이동 및 승강되면서 전진 주행하는 저속주행모터; 상기 수직가이드의 고정몸체에는 마무리판재와 사각튜브가 맞닿는 부분의 상부위치에 장착되고 용접기의 케이블 끝단에 연결되어 있는 용접토오치가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 회전테이블과 대향된 위치의 본체에는 심압대몸체에서 회전테이블을 향하여 전진되고 후퇴되는 지지회전축이 마련되고 이 지지회전축에는 사각접시형상의 마무리판재와 그 끝단에 길다란 판재를 사각튜브로 성형시킨 그 내면을 지지함과 동시에 사각튜브의 한쪽끝단을 회전테이블을 향하여 밀면서 공회전되는 상태로 지지하는 지그를 갖는 심압대가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 용접토오치는 회전테이블에 안착된 장방형의 사각용기가 회전되더라도 용접하고자하는 부분과 일정간격을 유지하도록 정면상 저속주행모터의 출력회전축과 동일선상위치에 마련되며, 상기 회전테이블의 기어이빨은 체인으로 되고 저속주행모터의 회전기어는 스프로킷으로 마련됨을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 사각용기의 용접방법은 사각접시형상의 마무리판재 끝단에 길다란 판재를 사각튜브로 성형시킨 한쪽끝단을 일치시켜 맞닿게 수평으로 뉘어 준비하는 준비단계; 이렇게 준비된 사각튜브의 외면둘레가 맞닿는 부분의 상부위치에 그 맞닿는 부분을 따라 용접토오치가 수평으로 전진 이동되면서 용접하는 수평용접단계; 상기 용접토오치가 전진 이동하여 사각용기의 라운드부분에 도달되면 용접토오치의 이동방향과 반대방향으로 사각용기를 90°회전시키면서 용접하는 회전용접단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 라운드형 사각용기의 용접방법 및 장치를 첨부도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 라운드형 사각용기의 용접장치를 나타낸 사시도면이고, 도 3은 도 2의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 회전테이블과 주행용접기구를 나타낸 상세도이고, 도 5는 도 4의 평면도이며, 도 6a와 도 6c는 본 발명에 따른 라운드형 사각용기의 용접방법을 설명하기 위해 나타낸 공정도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 전체적인 형상이 엘형(L Type)을 이루는 본체(10)의 한쪽에는 출력회전축(111)이 수평으로 위치되게 감속모터(11)가 설치되어 있고 이 감속모터(11)의 출력회전축(11a) 끝단에는 회전테이블(12)이 장착되어 있으며, 이 회전테이블(12)에는 사각용기(13)를 이루는 사각튜브(132) 끝단에 가접된 사각접시형상의 마무리판재(131)를 안정적으로 고정시킬 수 있도록 다수개의 고정돌기 (121)가 장착되고 외면둘레의 전체에 기어이빨(122)이 형성되어 있다. 또 상기 회전테이블(12)의 배면에는 라운드가 시작되는 위치 및 끝나는 위치에 작동돌기(123)와 정지돌기(124)가 돌출되어 있다.

상기 회전테이블(12)의 고정돌기(121)는 마무리판재(131)의 외면형상에 따라 파지력을 조정할 수 있도록 어느 정도의 위치조정이 가능하여야 한다. 상기 회전테이블(12)의 배면에는 용접토오치(26)로 용접할 때 용접기로부터 인가되는 전원에 의해 전류가 흐르도록 접지구조가 마련되어 있다.

상기 감속모터(11) 상부위치의 본체(10)에는 회전테이블(12)의 외면을 타고 승강 및 전진 주행하면서 사각용기(13)의 용접을 연속하여 수행하는 주행용접기구 (20)가 마련되어 있으며, 이 주행용접기구(20)는 슬라이더(22)를 갖는 수평가이드 (21)가 본체(10)에 장착되어 있고 이 수평가이드(21)의 슬라이더(22)에는 이를 상하로 관통하여 승강되게 수직가이드(23)가 설치되어 있으며 이 수직가이드(23)의 하단에는 고정몸체(24)가 장착되어 있고 이 고정몸체(24)에는 저속주행모터(25)가 장착되어 있다.

이 저속주행모터(25)는 그 출력회전축(251)에 장착된 회전기어(252)가 회전 테이블(12) 외면둘레의 기어이빨(122)과 맞물리게 설치되어 있으며 이는 사각용기 (13)의 직선부분에 위치에 있을 때 저속주행모터(25)가 구동되는 상태에서 회전테이블(12)이 정지해 있으므로 전진 주행하고 사각튜브의 라운드부분에 도달하였을 때 상기 회전테이블(12)이 저속주행모터(25)의 이동방향과 반대방향으로 90°회전되므로 전후이동 및 승강되면서 전진 주행하게 된다. 상기 회전테이블(12)의 기어이빨(122)을 체인으로 대체하고 저속주행모터(25)의 회전기어(252)는 스프로킷으로 대체할 수도 있다.

상기 수직가이드(23)의 고정몸체(24)에는 용접기(도시되지 않았음)로부터 연장된 케이블(도시되지 않았음) 끝단에 연결되어 있는 용접토오치(26)가 장착되어 있고 이 용접토오치(26)는 마무리판재(131)와 사각튜브(132)가 맞닿는 부분, 즉 용접하고자하는 부분과 일정간격을 갖아야 한다. 상기 용접토오치(26)는 정면상 저속주행모터(25)의 출력회전축(251)과 동일선상위치에 마련되어야 하며 그 이유는 회전테이블(12)에 안착된 장방형의 사각용기(13)가 정지된 상태나 회전되는 상태에서도 용접하고자하는 부분과 일정간격을 유지시켜야 하기 때문이다.

상기와 같이 구성된 사각용기의 용접장치를 이용하여 사각용기의 용접방법에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 사각접시형상의 마무리판재(131)를 사각튜브(132)의 한쪽끝단에 가접하여 사각용기(13)형상을 마련한 다음 이 사각용기(13)를 회전테이블(12)의 고정돌기(121)에 안착시킨다. 이때, 사각용기(13)를 충분히 지지할 수 있도록 그 사각용기(13)의 마무리판재(131)부분이 고정돌기(121)에 의해 견고하게 고정되어야 한다.

이와 같이 회전테이블(12)에 사각용기(13)를 안착시킨 상태에서 저속주행모터(25)가 구동되게 되고 이 저속주행모터(25)가 구동되면 그 출력회전축(251)이 회전됨에 따라 그 끝단의 회전기어(252)가 함께 회전되게 된다.

상기 저속주행모터(25)의 회전기어(252)가 회전되게 되면 이 회전기어(252)와 맞물린 회전테이블(12)의 기어이빨(122)을 따라 저속주행모터(25)가 도 6a의 실선상태에서 화살표방향으로 이동되어 점선상태의 위치로 주행하게 된다. 이때, 고정몸체(24)에 장착된 용접토오치(26) 또한 일정한 속도로 주행하게 된다.

이 용접토오치(26)는 회전테이블(12)상의 마무리판재(131)와 사각튜브(132)의 끝단이 맞닿는 부분의 상부위치에 일정간격을 갖고 설치되어 있는 상태이므로 용접의 가장 안정적인 자세인 아래보기용접자세이다. 이때, 용접기로부터 전원이 인가되고 모재인 마무리판재(131)와 사각튜브(132)가 맞닿는 부분이 접지되어 있기 때문에 불활성분위기에서 용접되기 시작한다.

이와 같이 용접되기 시작하여 회전테이블(12)의 라운드부분에 도달하면 그 배면의 작동돌기(123)가 저속주행모터(25)상의 한계스위치(27)를 작동시키므로 감속모터(11)의 출력회전축(11a)이 회전되기 시작한다. 이때, 회전테이블(12)은 도 6b와 같이 저속주행모터(25)의 이동방향과 반대방향으로 90°회전되게 된다.

따라서 고정몸체(24)상의 저속주행모터(25)는 회전테이블(12)에 의해 수평가이드(21)의 슬라이더(22)에 관통 설치된 수직가이드(23)가 상승 또는 하강됨과 동시에 수평가이드(21)를 따라 안내 후퇴되는 상태에서도 계속하여 일정한 속도로 주행하게 된다.

이와 같이 회전테이블(12)이 90°회전되는 시점에서 다시 회전테이블(12)의 라운드부분이 끝나고 직선부분에 도달하면 그 배면의 정지돌기(124)가 저속주행모터(25)상의 한계스위치(27)를 작동시켜 저속모터(11)를 정지시키게 되고 이로 인하여 그 출력회전축(11a)의 회전테이블(12) 또한 도 6c와 같은 상태에서 정지되게 된다.

이와 같이 회전테이블(12)이 정지되게 되면 고정몸체(24)상의 저속주행모터 (25)는 수평가이드(21)를 따라 직선으로만 안내되므로 회전테이블(12)의 기어이빨 (122)에 맞물린 저속주행모터(25)의 회전기어(252)가 계속하여 일정한 속도로 전진주행하면서 용접하게 된다.

상기와 같은 용접과정, 즉 사각튜브(132)의 직선부분은 사각튜브(132)를 정지상태에서 용접하고 라운드부분은 회전시켜 가면서 연속적으로 용접작업을 수행함으로써 사각용기(13)를 이루는 사각튜브(132)의 4변에 대하여 연속적으로 용접할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 사각용기의 용접장치를 나타낸 다른 실시 예의 도면이다.

여기에서 회전테이블(12)과 대향된 위치의 본체(10)에는 심압대몸체(143)에서 축방향으로 전/후진되는 지지축(141) 선단에 사각용기(13)를 자유롭게 회전되는 상태로 지지하는 지그(142)를 갖는 심압대(14)가 마련되어 있으며, 이 심압대(14)의 지그(142)는 회전테이블(12)의 고정돌기(121)에 안착된 사각접시형상의 마무리판재(131)와 이 마무리판재(131)의 끝단에 길다란 판재를 사각튜브(132)로 성형시 킨 그 내면을 지지함과 동시에 사각튜브(132)의 한쪽끝단을 회전테이블(12)을 향하여 밀어 상기 마무리판재(131)와 사각튜브(132)의 끝단이 서로 일치된 상태로 맞닿게 형성되어 있다.

상기와 같이 본체에 심압대가 구비된 사각용기의 용접장치를 이용한 사각용기의 4변을 연속하여 용접하는 다른 방법은 회전테이블(12)의 고정돌기(121)에 사각접시형상의 마무리판재(131)를 안착시키고 그 끝단에 길다란 판재를 사각튜브 (132)로 성형시킨 한쪽끝단이 일치되면서 맞닿게 심압대(14)를 이용하여 수평으로 뉘어 설치한다. 이때, 상기 심압대(14)의 지그(142)는 사각용기(13)가 흔들리지 않게 그 내면을 지지함과 동시에 회전테이블(12)을 향하여 누르면서 자유롭게 공회전이 가능한 상태이다.

이와 같이 회전테이블(12)에 마무리판재(131)와 사각튜브(132)가 하나의 사각용기(13)를 이루도록 설치된 상태에서 저속주행모터(25)는 계속하여 전진 주행시킴과 동시에 감속모터(11)의 회전테이블(12)을 사각튜브(132)의 라운드부분에서만 간헐적으로 회전시키면서 용접하는 이후의 과정은 상기에서 설명한 바와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 감속모터(11)는 한계스위치(27)와 이를 작동시키고 정지시키는 작동 및 정지돌기(123,124)에 의해 제어되나 근접센서나 광센서를 이용하여 제어할 수도 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 사각용기의 용접방법 및 장치는 사각용기의 4변을 수작업에 의해 용접하는 종래 기술과는 달리 사각접시형상의 마무리판재 끝단에 길다란 판재를 사각튜브로 성형시킨 한쪽끝단이 일치된 상태로 맞닿도록 수평으로 뉘어놓은 다음 이렇게 맞닿는 부분의 상부위치에는 전/후진 및 승강 가능하게 설치된 용접토오치를 이동기구에 의해 계속하여 전진시키고 사각용기의 라운드부분에 도달하였을 때만 용접토오치의 이동방향과 반대방향으로 사각용기가 간헐적으로 90°회전시키면서 용접함으로써 사각용기의 직선부분은 물론 라운드부분에 이르기까지 연속하여 수행할 수 있으며 이에 따라서 작업능률 및 생산성이 향상되어 대량생산이 가능한 특유의 장점이 있다.

또 본 발명은 사각접시형상의 마무리판재 끝단에 길다란 판재를 사각튜브로 성형시킨 한쪽끝단이 일치되어 맞닿는 부분을 용접할 때 가장 안정적인 용접자세인 아래보기용접으로 수행함으로써 용접품질이 우수하고 균일하며 이에 따른 신뢰성확보는 물론 기술력제고를 꾀할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 엘형(L Type)의 본체(10)에 출력회전축(111)이 수평으로 위치되게 감속모터 (11)가 설치되고 이 감속모터(11)의 출력회전축(111) 끝단에는 사각튜브(132) 끝단에 가접된 사각접시형상의 마무리판재(131)를 안정적으로 고정시킬 수 있는 다수개의 고정돌기(121)가 장착되고 외면둘레의 전체에 기어이빨(122)이 형성된 회전테이블(12); 상기 감속모터(11) 상부위치의 본체(10)에는 슬라이더(22)를 갖는 수평가이드(21)가 장착되며 이 수평가이드(21)의 슬라이더(22)를 상하로 관통하여 승강되게 수직가이드(23)가 설치되고 이 수직가이드(23)의 하단에 장착된 고정몸체(24)에는 회전테이블(12) 외면둘레의 기어이빨(122)에 출력회전축(251)의 회전기어 (252)가 맞물려 상기 기어이빨(122)을 따라 전후이동 및 승강되면서 전진 주행하는 저속주행모터(25); 상기 수직가이드(23)의 고정몸체(24)에는 마무리판재(131)와 사각튜브(132)가 맞닿는 부분에서 일정간격을 갖는 상부위치에 장착되고 용접기의 케이블 끝단에 연결되어 있는 용접토오치(26)가 구비가 구비된 사각용기의 용접장치에 있어서,

   상기 용접토오치(26)는 회전테이블(12)에 안착된 장방형의 사각용기(13)가 회전되더라도 용접하고자하는 부분과 일정간격을 유지하도록 정면상 저속주행모터(25)의 출력회전축(251)과 동일선상위치에 마련됨을 특징으로 하는 라운드형 사각용기의 용접장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 회전테이블(12)의 기어이빨(122)은 체인으로 되고 저속주행모터(25)의 회전기어(252)는 스프로킷으로 마련됨을 특징으로 하는 라운드형 사각용기의 용접장치.
5. 삭제

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