KR100609196B1 - 복관 외면 2-심 동시 자동용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복관 외면 2-심 동시 자동용접장치에 관한 것으로, 후판 대형 압력용기(Pressure Vessel) 류의 복관 외면 용접작업에 있어서 효율적인 부재의 이동과 안정적인 작업여건 확보 및 제품품질 확보를 위한 자동 용접선 추적 및 고능률 자동용접 장치를 제공하고자 후판 대형 압력용기(Pressure Vessel)의 복관 외면 용접작업을 이동형 대차식 터닝롤을 이용해 부재의 공급과 부재 회전을 수행토록 하고, 자동추적장치, 3전극 SAW 협개선 토치, 플럭스 리사이클링 장치를 탑재한 용접장치를 다양한 용접선의 위치와 다양한 용접부의 개선형상에 대응토록 자유로운 토치의 위치조정이 가능토록 구성된 자동용접장치에 관한 것이다.

화공기기, 압력용기, 단관, 복관, 3전극 서브 머지드 용접, 쏠림조절장치. 플럭스 리사이클링, 터닝롤러, 아이들 롤러

Description

복관 외면 2-심 동시 자동용접장치{2-Outside Girth-Seam Automatic Welding System}

도 1은 종래 2 헤드(Head) 용접장치의 개략도,

도 2는 본 발명 3전극-2Head 갠트리 용접 장치의 시스템 구성 개념도,

도 3은 도 2의 정면 개략도,

도 4는 도 2의 평면 개략도,

도 5는 본 발명 용접장치의 승강기구 요부도,

도 6은 본 발명 용접장치의 주행 캐리지 구동기구 요부도,

도 7은 본 발명 용접장치의 토치 상·하·좌·우 이송 슬라이드 요부도,

도 8은 본 발명 용접장치의 플럭스 리사이클링 시스템 요부도,

도 9는 본 발명 용접장치의 대차식 터닝롤러 평면도,

도 lO은 본 발명 용접장치의 대차식 터닝롤러 주행기구 요부도,

도 1l은 본 발명 용접장치의 쏠림조절장치(Anti-Drift device)가 적용된 아이들 롤러 요부도,

도 12는 본 발명 용접장치의 대차식 터닝롤러의 용접 어스장치 요부도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(1) : 거더(Girder) (2): 종축구조물(Column)

(3) : 리프팅 프레임 (4) : 가이드레일

(5) : 승·하강 가이드롤러 (6) : 용접 토치 헤드

(7) : 플럭스 리사이클링 시스템 (8) : 조작제어반

(9) : 터닝 롤러(Turning Roll) (10) : 아이들 롤러(Idle Roll)

(11) : 주행대차(Travelling unit) (12) : 낙하방지기구(Anti-fall Device)

(13) : 승·하강용 체인 (14) : 와이어 릴

(15) : 제어기 (16): 메인 거더(Main Girder)

(17) : 승·하강용 감속기(Reducer) (18) : 구동모터

(l9) : 용접주행캐리지 (20) : 주행용 레일

(21) : 주행용 가이드롤러 (22) : 주행 휠

(23) : 랙 기어(Rack Gear)

(24) : 텔레스코픽 작업대(Telescopic Frame)

(25) : 캐리지 주행용 구동모터 (26) : 캐리지 주행용 감속기

(27) : 브레이크 드럼 (28) : 상·하 슬라이드

(29) : 좌·우 슬라이드 (30) : 레이저 비전 센서

(31) : 냉각용 바(Cooling Bar) (32) : 절연체 (Isolation Unit)

(33) : 살포구 개폐 실린더 (34) : 링크구조물(Link Frame)

(35) : 주행구조물(Saddle Frame) (36) : 대차 주행용 구동모터

(37) : 대차 주행용 감속기 (38) : 구동전달축

(39) : 어스판 구동 실린더 (40) : 어스유닛(Earth Pad with Brush)

(41) : 편심축(Essentric Shaft) (42) : 구동관절부(Link Bar)

(43) : 구동모터 (44) : 래칫기어(Rachet Gear)

(45) : 부재(Work Piece)

본 발명은 압력 용기(Vessel)제작 공정에 있어서 복관의 원주방향 외면 용접장치에 관한 것으로 3전극 서브머지드 아크 용접(Submerged Arc Welding; 잠호용접, 이하 SAW라 칭함) 용접헤드를 개별 운전 가능하게 주행 레일이 설치된 일체 구조물에 탑재시켜 자동 용접선 추적시스템과 부재 쏠림 방지 기능을 가진 터닝롤과 복합 자동 운전토록 함으로서 l회에 2개의 복관 외면 용접부를 종료시까지 자동으로 용접하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 용기(Vessel)이나 관(Tubular), 파이프(Pipe) 등에 필요한 원관형 철 구조물들의 용접은 대부분 1전극 또는 2전극의 SAW 용접 토치헤드로 구성되어 있으며 1 헤드만으로 구성된 일반적인 직교좌표의 이동기능을 가진 매니퓰레이 터를 이용하여 1개의 복관 외면 용접부를 항시 1인만이 용접할 수 있도록 되어 있다.

또한 2개의 복관 외면 용접선을 동시 용접하는 경우에 있어서도 도 1에 나타낸 바와 같이 일체의 구조물에 용접헤드만을 개별로 탑재하여 각 헤드마다 작업자가 개별로 운전토록된 장치가 사용되고 있다.

또한 부재의 탑재와 용접시의 회전은 일반적인 고정형 터닝롤을 사용하고 있다. 즉 종래의 기술을 보인 도 1은 최대 2전극으로 구성된 용접헤드를 탑재한 주행캐리지가 원관 부재의 길이 방향으로 걸쳐있는 갠트리 형태 구조물의 거더에 설치되어 공급되는 부재의 용접위치로 개별로 이동하여 수동으로 각 용접선별 용접작업을 수행하는 구조이다. 용접 토치의 높이 조정은 앞서의 거더 전체가 상·하로 이동하여 조정토록 되어있어 다양한 부재의 직경에 대하여 용접 가능하게 된다.

그러나 상기한 장치의 구조는 다음과 같은 몇 가지 문제점이 있다.

첫째, 직경 200Omm 미만의 표준화된 소형 파이프류를 대상으로 한 도 1의 시스템은 구성된 복관의 길이 대응과 직경 8,500mm 정도의 대형의 복관 제작에는 부적당하여 대형구조물에 적당하게 대형화해야 한다.

그러나 종래의 1개의 거더 구조 방식만을 대형화하는 것으로는 토치의 전체적인 운동 및 이용에 상당한 제약이 있다.

둘째, 공지된 갠트리 형태의 장치에서는 최대 2전극으로 구성되어 5Omm이상 의 후판 대형 부재에서는 용접능률이 한계가 있어 생산성에 많은 제약을 주고, 사용자 1인이 각각 개별로 헤드를 운전해야 함에 따라 상호간의 통일 작업조건을 유지하기 어려웠으며 작업 안전환경 조성에도 많은 제약을 주었다.

셋째, 부재의 정렬 및 토치하부로의 공급방법에 있어서도 크레인을 이용한 효율적인 공급의 충분한 여건을 확보하기 어려우며, 따라서 소형 부재의 정반상에서 굴림방식을 적용할 수 밖에 없어 대형부재의 용접작업은 불가하였으며 부재 쏠림시의 용접선 위치 이동현장에 대해 수작업으로 핸들을 조작하여 토치위치를 이동시킴으로서 품질과 관계된 장치의 안정성이 없었다.

따라서 알려진 상기 종래의 장치를 다양한 조건에 맞추어 개선하여 적용하기에는 많은 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 후판 대형 압력용기 (Pressure Vessel)류의 복관 외면 용접작업에 있어서는 효율적인 부재의 이동과 안정적인 작업여건 확보 및 제품품질 확보를 위한 자동 용접선 추적 및 고능률 자동용접 장치를 제공하고자 후판 대형 압력용기(Pressure Vessel)의 복관 외면 용접작업을 이동형 대차식 터닝롤을 이용해 부재의 공급과 부재 회전을 수행토록 하고, 자동추적장치, 3전극 SAW 협개선 토치, 플럭스 리사이클링 장치를 탑재한 용접장치 를 다양한 용접선의 위치와 다양한 용접부의 개선형상에 대응토록 자유로운 토치의 위치조정이 가능한 시스템을 구축하여, 3전극 2-Head 복관 외면 자동용접을 위한 용접 위치 제어 외에도 자동 용접 추적 및 용접 알고리즘, 제어기, 케이블 베어, 보조 핸들링 장치 등의 설비가 구축된 1인 운용방식의 3전극 2Head 복관 외면 자동용접장치를 제공하는데 있다.

보다 구체적으로는 기존의 간이 이동식 매니퓰레이터나 갠트리식 구조물이 갖는 용접 위치 및 수동조절 기능 외에 자동추적에 의한 용접위치에 따른 토치 이동이 가능하면서, 2차적으로는 쏠림조절장치에 의해 부재의 회전시 길이방향으로의 위치이탈을 제어하고, 주행식 대차방식의 터닝롤을 통하여 부재의 공급과 반출에 있어서 크레인의 자유로운 부재 취급기능을 가능하게 하고 다층용접을 수행함에 있어서 자동 용접선 추적과 토치조정의 제어 알고리즘 운용 및 구동에 의해 장시간 다층 연속 자동용접이 가능하고, 자동 플럭스 리사이클링 기능을 포함한 상기의 기능에 의해 1인이 동시에 2개 이상의 용접선 동시 작업 수행가능하게 하는 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적은 각각 3전극 SAW 헤드(Head)와 플럭스(Flux) 살포-회수 유니트가 탑재된 랙 & 피니언(Rack & Pinion) 방식의 주행기능을 가진 2개의 용접 캐리지(Welding Carriage)를 각각 레일이 설치된 2개의 박스형 거더에 설치구성 함과 더불어 이 용접 캐리지(Welding Carriage) 간에는 텔레스코픽 슬라이드 프레임(Telescopic Slide Frame)을 연결 구성하여 그 위에 전체 조작반을 위치시킴 으로서 다양한 심(Seam)간 간격에 자유로이 대응토록 하였으며 1인 작업자가 2개의 헤드사이를 자유로이 움직일 수 있도록 하여 2개의 용접 헤드(Welding Head) 관찰 및 조작이 용이토록 하여 용접헤드의 개별운전과 1인 동시조작 가능과 구조를 형성함과 더불어 대형(8,500mm)까지 대응을 위한 모터(Motor)와 박스형 감속기, 체인(Chain)을 이용한 상·하 방향 위치이동 기능을 구비한 자동 용접 장치와 모터와 웜 감속기를 연결한 형태로 구성되어 주행기 등을 가진 대차식 구조물과 그 위에 일체로 연결된 터닝롤과 부재의 회전시 측력을 제공하는 쏠림조절 장치를 구비하고 있는 아이들 롤을 포함하는 복관 외면 자동 용접 장치를 제공함으로서 달성된다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 3전극 SAW 2헤드 갠트리 용접장치의 시스템 구성 개념도이고, 도 3은 도 2의 실제 구현장치의 정면 개략도이며, 도 4는 도 2의 실제 구현장치의 평면개략도이며, 도 5는 용접장치의 승·하강 기구의 요부도를 도시하고 있는데, 이 도면들에 따르면 본 발명을 개략적으로 살펴보면 조작제어반(8)과 용접토치헤드(6), 플럭스 리사이클링 시스템(7)을 등등의 장치를 탑재한 용접주행캐리지 (19)가 거더상에서 움직이도록 구성된 리프팅 프레임(3)과, 이 리프팅 프레임의 승 ·하강운동 수행을 위한 가이드레일(4)과, 구동부의 지지역할을 하는 4개의 종축구조물(2)과, 각 장치를 구동하는 구동장치로 구성된 고정형 갠트리 구조물과; 상기 리프팅 프레임 및 고정형 갠트리 구조물로 용접될 부재의 원활한 공급과 반출, 용접작업 수행 등을 담당하도록 상부에 터닝 롤(9)과 아이들 롤(10)등이 고정 설치된 주행대차(11)로 구성된다.

보다 자세히 설명하자면 상기 고정형 갠트리 구조물의 구성을 살펴보면 4개의 박스형 종축구조물(2)을 기둥형태로 비치하고 그 기둥들을 상호 연결하는 박스형 거더(1)를 연결한다.

이러한 거더 중 공급된 부재 양끝단 길이방향에 위치한 양쪽 거더 중간부에는 모터(Motor, l8)와 박스형 감속기(17), 체인(Chain, 13), 브레이크 드럼(27) 등으로 구성된 승·하강 구동장치가 각각 설치되며, 단독 및 동기 운전이 가능토록 운전된다.

또한 종축구조물(2)의 길이방향 4 모서리에는 리프팅 프레임(3)의 승·하강시 정렬 및 가이드를 위한 가이드 레일(4)이 설치되며 한면의 가운데에는 리프팅 프레임(3)의 낙하방지를 위한 래칫 기어(44)가 설치되고 내부에는 밸런스 웨이트가 설치된다.

다음으로 리프팅 프레임(3)은 프레임을 구성하는 부재길이 방향으로 평행한 2개의 메인 거더(16)와 부가적인 지지용 보조 거더로 구성되며, 메인 거더(16)의 상면에는 주행용 레일(20)이 고정되고 이 레일(20)에 용접토치헤드(6)와 플럭스 리사이클링 장치(7)를 탑재하여 부재의 길이방향으로 용접 토치를 이동시키기 위한 용접주행캐리지(19) 2 set가 설치된다.

또한 리프팅 프레임(3)의 4 모서리에는 종축구조물(2)을 둘러싼 가이드 롤(5)과 스프링방식의 낙하방지 장치(12)를 고정하고 있는 승·하강 가이드 프레임 (5)이 설치되어 있다.

도 6은 본 발명 용접장치의 주행캐리지가 배치된 정면 개략도이며, 도 7은 본 발명 용접장치의 협개선(Narrow-Gap)용 3전극 SAW 협개선 토치 및 토치 이송 슬라이드 요부도이고. 도 8은 본 발명 용접장치의 플럭스 리사이클링 시스템 요부도를 도시하고 있는데, 이 도면에 따르는 본 발명 용접주행캐리지(19)는 주행구동으로 모터(25)와 감속기(26) 그리고 랙(Rack, 23)과 피니언(Pinion) 방식을 적용하였으며 레일(20)의 측면 가이드 롤러(Guide Roll, 21)를 주행 휠(Wheel, 22)의 전·후단에 설치하여 레일 및 부재의 배치와 평행한 토치 이동의 주행정도를 확보토록 구성하였다.

또한 설치된 용접토치헤드(6) 이동용 슬라이드(28, 29)는 2축의 볼 스크류 (Ball Screw)와 엘엠 유니트(LM Unit)를 직각으로 배치하여 레이저 비전 센서(30)에 의해 인식되어져 전달된 위치명령에 따라 이동토록 되어 있다.

상기 용접주행 캐리지(19)의 상부에는 플럭스 흡입 탱크와 이중의 살포탱크로 구성된 플럭스 리사이클링 시스템(7)이 구비되며, 3전극 SAW 협개선 토치를 고 정하고 있는 토치 홀더는 수냉식과 공냉식으로 겸용 사용 가능한 냉각용 바(3l)가 나란히 설치되고 이를 절연판(32)으로 감싸도록 구성되어 있다.

상기 냉각용 바(31)에는 리프팅 프레임(3)에 탑재된 에어 콤프레서를 통해 공급되는 공기를 이용한 냉각 라인이 연결되고, 플럭스 살포 및 회수의 자동조절을 위한 공압식 살포구 개폐 실린더(33)가 용접토치헤드(6)와 나란히 설치되어 있다.

이들 주행캐리지(l9)간에는 텔레스코픽 방식의 작업대(24)를 연결하여 2개의 용접헤드사이를 자유로이 다닐 수 있도록 설치되어 있고 그 작업대의 중간부위에 조작제어반(8)이 구비되어 있어 l인이 동시 2개의 용접토치헤드(6)를 운용하도록 작동하고 평행한 두개의 용접선 간격에 자유로이 대응되도록 구성된다.

도 9는 본 발명 용접장치의 대차식 터닝롤러 평면도이고, 도 10은 본 발명 용접장치의 대차식 터닝롤러 주행기구 요부도이며, 도 11은 본 발명 용접장치의 쏠림조절장치(Anti-drift device)가 적용된 아이들 롤러 요부도, 도 12는 본 발명 용접장치의 대차식 터닝롤러의 용접 어스장치 요부도를 도시하고 있는데, 주행 대차(11)는 각각 2개의 주행 휠을 가진 4개의 주행 구조물(35)을 각각 2개씩 레일에 평행한 방향으로 링크 구조물(34)을 연결하고 주행레일의 폭 방향으로 나란히 놓인 각2개의 주행 구조물(35) 위에 터닝롤러(9)와 아이들 롤러(10)를 탑재하여 격자형태의 주행대차(11)를 구성하였다.

주행기능은 모터(36)와 양축형 웜 감속기(37)를 2개의 주행 구조물(35) 중간에 위치시켜 주행시의 방향유지와 주행부하의 최소화를 위해 주행 레일(Rail)간의 중간부에 구동부를 위치시키고 양축형 웜의 축과 주행 휠(Wheel)사이에 동력전달용 축(38)을 연결하여 구동토록 하였다.

또한 주행구간 내에는 대차의 홈 포지션(Home Position)을 설정하여 부재 탑재된 대차가 토치위치에 대응키 위한 최적위치가 자동으로 인식되도록 하였으며 과다한 어스선(Earth Cable)의 사용시 운반의 문제를 개선하기 위하여 대차의 측면에 어스용 동판을 설치함으로써 정위치에서의 용접시 공장 지면에 별도 고정 설치된 공압 실린더에 의해 자동으로 어스 선(Earth Cable)이 동판에 연결되도록 구성하고 터닝롤(9)의 측면부에도 공압 실린더(39)로 상하 구동되는 브러시 형태의 어스판 (40)을 형성하여 어스가 부재(45)에 직접 접촉 되도록 하였다.

그리고 아이들 롤(10)에는 부재의 회전시 쏠림량 제어를 위해 롤러를 지지하는 샤프트(41)를 편심으로 구성하고 그 샤프트(41)의 끝단에 샤프트 회전용 구조물 (42)과 구동장치(43)를 설치하여 부재의 끝단에 변위계측 기능을 가진 리니어 스케일(Linear Scale) 센서를 설치하여 회전시 발생되는 쏠림량을 계측하고 기준위치와의 차이값을 없애기 위해 방향으로 편심 샤프트(4l)를 회전시켜 아이들 롤(10)을 틸팅되게 함으로써 부재의 정위치 유지 기능이 가능토록 하였다.

다시 설명하자면 이동형 대차식 터닝롤러 구조물은 1모터 2 롤(Ro1l) 드라이브 방식을 적용한 터닝롤과 쏠림조절(Anti-Drift) 기능을 위해 편심 샤프트(Shaft)로 구성된 아이들 롤, 그리고 이러한 롤(Roll)의 베이스프레임을 탑재하고 모터구동방식의 주행기능을 가진 것으로, 터닝롤 베이스 프레임에 설치된 직접 부재 가압 방식의 공압 실린더가 부착된 브러시 형태의 어스 장치, 부가적으로 리니어 변위 센서나 레이저변위 센서를 이용한 부재 쏠림 측정용 이동식 쏠림조절(Anti-Drift) 측정장치로 이루어진다.

상기한 각 장치에는 3전극 2헤드 동시용접의 제어 운용 알고리즘, 리프팅 프레임 승하강 구동부 동조 제어 알고리즘, 쏠림조절 제어 운용 알고리즘을 이용하여 각 장치가 제어된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명의 3전극 SAW 2Head 복관 외면 자동용접장치는 쏠림조절(Anti-drift) 장치를 이용한 복관 부재의 회전시 발생되는 쏠림량 제어와 용접시의 회전속도 제어, 그리고 레이저 비전(Laser Vision)센서를 이용한 용접선 자동추적을 통해 후판 대형 압력용기 (Pressure Vessel )의 경우에 장시간 다층 연속 용접(Multi-Pass, Multi-Layer 용접)이 자동으로 이루어질 수 있도록 하고, 동시에 2개의 복관 외면 거스 심(Girth Seam)을 동시용접이 가능하도록 한다.

이러한 본 발명장치에 의해 용접능률면에서는 종래의 2전극 서브머지드 아크 용접방법이 가진 용접능률의 한계를 극복하여 단위시간당 용접작업능률이 향상되는 효과가 있고, 자동 용접선 추적장치와 이에 따른 용접조건 자동제어 알고리즘을 바탕으로 후판재의 장시간에 걸친 자동 연속용접을 수행을 바탕으로 공장의 단위 면적당 생산성을 향상시킬 수 있으며, 1인 2용접선 동시 용접작업이 가능토록 되어 생산 비용을 절감시킬 수 있다. 부가적으로는 적용되는 용접부 개선형상에 있어서도 협개선(Narrow-Gap)에 3전극이 대응되도록 토치가 구비되어져 있어 종래에 비해 상당한 용착량 감소를 가능하게 하여 소모품과 전체적인 용접시간 축소도 가능하게 한다.

제품의 품질면에서는 자동 용접선 추적과 자동 용접조건 제어기능에 의해 항상 균일한 용접품질을 확보할 수 있으며, 비 숙련자에 의한 단순 조작 작업으로도 균일한 용접품질을 제공할 수 있다.

운용면에서는 종래의 반자통식 운용장치에 비하여 전자동 · 반자동 겸용사용이 가능하여 운용상의 자유로움이 가능하며 고정식으로 안정된 용접 스테이지 (Stage)와 더불어 부재의 출입에 관계된 자유로운 운전이 가능하여, 다양한 부재에 대한 장비의 응용성이 향상된다.

또한 본 발명 3전극 SAW 2 Head 복관 외면 자동용접장치는 종래의 압력용기의 복관 제작에 있어서 개별 용접부를 순차적으로 완전 용접시켜 가던 방식을 내면용접만이 수행된 상태에서 2개의 용접부를 통시에 용접 가능하게 하여 빈번한 부재 운반작업 등을 최소화하고, 쏠림조절(Anti-Drift)장치를 이용하여 종래의 고질적인 부재 쏠림을 방지하고, 3전극에 대응되는 대용량의 플럭스 리사이클링 장치를 이용하여 빈번한 작업준비 시간을 축소하여 장시간 안정적인 자동 연속 용접이 가능하게 된다는 장점이 있어서 산업상 이용이 기대되는 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 3전극 SAW 2Head 복관 외면 자동용접장치에 있어서,

   종축구조물(2)과 이를 상호 연결하는 박스형 거더(1)와 거더상에서 승·하강 구동되도록 하는 승·하강 구동장치로 이루어진 고정형 갠트리 구조물과;

   상기 고정형 갠트리 구조물 내에서 승하강하도록 프레임을 구성하는 메인 거더(16)와 거더에 설치되어 이동하는 협개선(Narrow-Gap)용 3전극 용접 토치를 이동시키기 위한 용접주행캐리지(19)로 구성된 리프팅 프레임(3)과;

   상기 리프팅 프레임 및 고정형 갠트리 구조물로 용접될 부재의 원활한 공급과 반출, 용접작업 수행 등을 담당토록 구성된 주행대차(11)로 구성된 것을 특징으로 하는 복관 외면 2-심 동시 자동용접장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정형 갠트리 구조물은 4개의 박스형 종축구조물(2)을 기둥형태로 비치하고 그 기둥들을 상호 연결하는 박스형 거더(1)를 연결하고, 상기 거더 중 공급된 부재 양끝단 길이방향에 위치한 양쪽 거더 중간부에는 모터(Motor, l8)와 박스형 감속기(17), 체인(Chain, 13), 브레이크 드럼(27) 등으로 구성된 승·하강 구동장치가 각각 설치되어, 단독 및 동기 운전이 가능토록 운전되고, 상기 종축구조물 (2)의 길이방향 4 모서리에는 리프팅 프레임(3)의 승·하강시 정렬 및 가이드를 위 한 가이드 레일(4)이 설치되며 한면의 가운데에는 리프팅 프레임(3)의 낙하방지를 위한 래칫 기어(44)가 설치되고 내부에는 밸런스 웨이트가 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 복관 외면 2-심 동시 자동용접장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 리프팅 프레임(3)은 고정형 갠트리 구조물 내에서 승하강하도록 프레임을 구성하는 부재길이 방향으로 평행한 2개의 메인 거더(16)와 부가적인 지지용 보조 거더로 구성되며, 메인 거더(16)의 상면에는 주행용 레일(20)이 고정되고 이 레일(20)에 용접토치헤드(6)와 플럭스 리사이클링 장치(7)를 탑재하여 부재의 길이방향으로 협개선(Narrow-Gap)용 3전극 용접 토치를 이동시키기 위한 용접주행캐리지 (19) 2 set가 설치되고, 프레임을 이루는 4 모서리에는 종축구조물(2)을 둘러싼 가이드 롤(5)과 스프링방식의 낙하방지 장치(12)를 고정하고 있는 승·하강 가이드 프레임(5)이 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 복관 외면 2-심 동시 자동용접장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 주행대차(11)는 각각 2개의 주행 휠을 가진 4개의 주행 구조물(35)을 각각 2개씩 레일에 평행한 방향으로 링크 구조물(34)을 연결하고 주행레일의 폭 방 향으로 나란히 놓인 각2개의 주행 구조물(35) 위에 터닝롤러(9)와 아이들 롤러(10)를 탑재하여 격자형태로 구성하고,

   이를 구동하기 위하여 모터(36)와 양축형 웜 감속기(37)를 2개의 주행 구조물(35) 중간에 위치시켜 주행시의 방향유지와 주행부하의 최소화를 위해 주행 레일(Rail)간의 중간부에 구동부를 위치시키고 양축형 웜의 축과 주행 휠(Wheel)사이에 동력전달용 축(38)을 연결하여 구동토록 구성하고,

   주행구간 내에는 대차의 홈 포지션(Home Position)을 설정하여 부재 탑재된 대차가 토치위치에 대응키 위한 최적위치가 자동으로 인식되도록 구성하고, 과다한 어스선(Earth Cable)의 사용시 운반의 문제를 개선하기 위하여 대차의 측면에 어스용 동판을 설치하여 정위치에서의 용접시 공장 지면에 별도 고정 설치된 공압 실린더에 의해 자동으로 어스 선(Earth Cable)이 동판에 연결되도록 구성하고,

   터닝롤(9)의 측면부에도 공압 실린더(39)로 상하 구동되는 브러시 형태의 어스판(40)을 형성하여 어스가 부재(45)에 직접 접촉 되도록 구성하고,

   아이들 롤(10)에는 부재의 회전시 쏠림량 제어를 위해 롤러를 지지하는 샤프트(41)를 편심으로 구성하고,

   상기 샤프트(41)의 끝단에 샤프트 회전용 구조물(42)과 구동장치(43)를 설치하여 부재의 끝단에 변위계측 기능을 가진 리니어 스케일(Linear Scale) 센서를 설치하여 회전시 발생되는 쏠림량을 계측하고 기준 위치와의 차이값을 없애기 위해 방향으로 편심 샤프트(4l)를 회전시켜 아이들 롤(10)을 틸팅되게 함으로써 부재의 정위치 유지 기능이 가능토록 구성한 것을 특징으로 하는 복관 외면 2-심 동시 자 동용접장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 용접주행캐리지(19)는 모터(25)와 감속기(26) 그리고 랙(Rack, 23)과 피니언(Pinion) 방식으로 주행 구동되도록 구성되고, 레일(20)의 측면 가이드 롤러(Guide Roll, 21)를 주행 휠(Wheel, 22)의 전·후단에 설치하여 레일 및 부재의 배치와 평행한 토치 이동의 주행정도를 확보토록 구성되고, 설치된 용접토치헤드(6) 이동용 슬라이드(28, 29)는 2축의 볼 스크류(Ball Screw)와 엘엠 유니트(LM Unit)를 직각으로 배치하여 레이저 비전 센서(30)에 의해 인식되어져 전달된 위치명령에 따라 이동토록 구성되고,

   상부에는 플럭스 흡입 탱크와 이중의 살포탱크로 구성된 플럭스 리사이클링 시스템(7)이 구비되며, 3전극 토치를 고정하고 있는 토치 홀더는 수냉식과 공냉식으로 겸용 사용 가능한 냉각용 바(3l)가 나란히 설치되고 이를 절연판(32)으로 감싸도록 구성되고,

   상기 냉각용 바(31)에는 리프팅 프레임(3)에 탑재된 에어 콤프레서를 통해 공급되는 공기를 이용한 냉각 라인이 연결되고, 플럭스 살포 및 회수의 자동조절을 위한 공압식 살포구 개폐 실린더(33)가 용접토치헤드(6)와 나란히 설치되며,

   상기 주행캐리지(l9)간에는 텔레스코픽 방식의 작업대(24)를 연결하여 2개의 용접헤드사이를 자유로이 다닐 수 있도록 설치되고,

   그 작업대의 중간부위에 조작제어반(8)이 구비되어 있어 l인이 동시 2개의 용접토치헤드(6)를 운용하도록 작동하고 평행한 두개의 용접선 간격에 자유로이 대응되도록 구성된 것을 특징으로 하는 복관 외면 2-심 동시 자동용접장치.

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