KR100615941B1

KR100615941B1 - 철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치 및그 방법

Info

Publication number: KR100615941B1
Application number: KR1020050083884A
Authority: KR
Inventors: 정기환
Original assignee: 정기환
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2006-08-28

Abstract

본 발명은 철근 콘크리트의 슬래브에 사용되는 트러스 거더(truss girder)에서 크랭크와 접하는 한 쌍의 하현재 및 선택적인 상현재의 용접부위를 감지한 상태로 자동으로 용접함으로써 수동 작업에 비해 작업시간을 줄이고, 작업의 편의성을 증대시키며, 용접부위에 용접 구성요소의 부재시 부저를 울림으로써 용접불량을 줄이고자 한 철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치 및 그 방법에 관한 것이다.

철근 콘크리트 슬래브, 트러스 거더, 상현재, 하현재, 데크 플레이트, 크랭크, 용접

Description

철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치 및 그 방법{apparatus for welding crank of a truss girder in a reinforced concrete structure and a method thereof}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 측면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 요부 확대도.

도 4는 도 2의 'A'부분 확대도.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 용접수단 작동 상태를 보인 작동도.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 용접수단 평행 이동 상태를 보인 작동도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동용접 방법을 보인 작동 순서도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

24: 트러스 거더 25: 상현재

26: 하현재 28: 크랭크

32: 용접토치 34: 용접 릴

100: 프레임 110: 종동 스크류

120: 승하강 블록 130: 횡동 스크류

140: 설치 브라켓 150: 가이드 레일

152: 최하점 스토퍼 160: 용접수단

170: 그리퍼 200: 연결블록

210: 실린더 220: 이동부

221: 이동블록 222,223: 상,하사 스토퍼

224: 가이드봉 230: 높낮이 조절부재

234: 높낮이 조절블록 240: 지지대

250: 회동블록 260: 감지센서

본 발명은 철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철근 콘크리트의 슬래브에 사용되는 트러스 거더(truss girder)에서 크랭크와 접하는 한 쌍의 하현재 및 선택적인 상현재의 용접부위를 감지한 상태로 자동으로 용접함으로써 수동 작업에 비해 작업시간을 줄이고, 작업의 편의성을 증대시키며, 용접부위에 용접 구성요소의 부재시 부저를 울림으로써 용접불량을 줄이고자 한 철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 철근 콘크리트 슬래브부에는 데크 패널(deck panel)을 사용한다.

상기 데크 패널은 판 형상의 데크 플레이트(deck plate)와 상기 데크 플레이트 상부에 용접 설치되어 고정되는 트러스 거더(truss girder)로 구성된다.

이때, 상기 트러스 거더는 장봉 형상인 하나의 상현재와, 상기 상현재와 함께 삼각형상을 이루도록 구비된 한 쌍의 하현재와, 상기 상현재와 하현재에 길이방향으로 번갈아 용접된 래티스(lattice)재와, 상기 데크 플레이트 상에 상현재·하현재 및 래티스재를 지지하도록 설치된 크랭크로 이루어져 있다.

이때, 상기 크랭크는 대략 '∩' 형상으로 형성되어 철골구조(S조)에서 처럼 한 쌍의 하현재와 두 곳의 접한 부위에 용접되거나 콘크리트구조(RC조)에서처럼 한 쌍의 하현재와 하나의 상현재에 동시에 접하게 한 상태에서 세 곳의 용접 부위에 용접된다.

그러나, 상술한 종래 트러스 거더의 크랭크는 작업자가 일일이 상현재 및 하현재와 접하는 부위에 용접을 하면서 트러스 거더에 고정되기 때문에 제작 시간이 많이 소요됨과 아울러 공사기간의 지연을 초래할 수 있는 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 크랭크는 작업자의 수작업에 의해 트러스 거더와 용접되기 때문에 작업자가 용접 작업시 튀는 스패터(spatter)에 의해 부상을 입는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 하현재와 선 택적으로 상현재와 접하는 크랭크를 용접장치인 용접수단으로 자동 용접함으로써 작업시간을 단축시키고 작업자의 안정성을 증가시키고자 한 철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치 및 그 방법을 제공하려는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 바닥에 지지되며 컨베이어의 상방에 형성되는 프레임과, 상기 프레임에 수직되는 방향으로 구비되며 상기 프레임에 고정된 종동 모터에 의해 정·역 방향으로 회전되는 종동 스크류와, 상기 종동 스크류의 회전에 의해 승하강 가능하게 형성된 승하강 블록과, 상기 승하강 블록에 축 방향으로 연결되어 횡동 모터에 의해 정·역 방향으로 회전되는 횡동 스크류와, 상기 승하강 블록에 체결되어 상·하 이동됨과 동시에 상기 횡동 스크류에 치합되어 좌·우 이동되는 하나 이상의 설치 브라켓과, 상기 설치 브라켓에 결합되어 용접 와이어를 공급받는 용접토치의 설정 위치를 안내하며 컨베이어 상에 위치한 트러스 거더의 크랭크와 하현재 또는 상기 크랭크와 상현재 및 하현재에 접하는 부위를 용접하는 용접수단으로 구성된 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치를 제공하려는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 컨베이어의 작동과 동시에 이송되는 트러스 거더의 한 쌍의 하현재 각각을 그리퍼로 잡으며 크랭크를 상현재·하현재 또는 하현재와 접하게 올려놓는 크랭크 구비단계와, 상기 크랭크 구비단계 후 프레임에 고정 설치된 종동 모터의 구동으로 종동 스크류가 일방향으로 회전하며 용접수단을 고정한 승하강 블록이 정해진 위치까지 하강하는 용접준비단계와, 상기 용접준비단계 후 상기 용접수단을 구성하는 회동블록에 설치된 감지센서로 피용접부위인 어느 하나의 하현재와 크랭크 또는 상기 하현재와 상현재와 크랭크를 감지하는 센서감지단계와, 상기 센서감지단계 후 상기 용접수단을 구성하는 실린더를 작동함에 따라 이동블록 및 상기 이동블록과 일체로 고정된 용접토치를 정해진 용접부위 방향으로 하향시키며 상기 회동블록을 일방향으로 회동시키는 용접토치 전진단계와, 상기 용접토치 전진단계 후 상기 용접토치와 트러스 거더의 용접부위를 근접한 상태로 용접하는 제 1용접단계와, 상기 제 1용접단계 후 횡동 모터의 구동으로 일방향으로 회전하는 횡동 스크류에 의해 상기 승하강 블록을 이동시키며 최초 용접 위치에서 설정된 거리에 위치한 다른 하현재와 크랭크 또는 상기 하현재와 상현재와 크랭크의 용접부위를 용접하는 제 2용접단계와, 제 2용접단계 후 상기 종동 모터와 횡동 모터를 구동하며 상기 용접수단을 최초 위치로 복귀시키는 위치복귀단계로 이루어진 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접방법을 제공하려는 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 요부 확대도임과 아울러 도 4는 도 2의 'A'부분 확대도이다.

그리고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치 의 용접수단 작동 상태를 보인 작동도이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동 용접장치의 용접수단 평행 이동 상태를 보인 작동도이다.

또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 자동용접 방법을 보인 작동 순서도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 용접장치는 프레임(100), 종동 스크류(110), 승하강 블록(120), 횡동 스크류(130), 설치 브라켓(140), 가이드 레일(150), 용접수단(160) 및 그리퍼(170)로 크게 구성된다.

상기 프레임(100)은 바닥에 지지되며 데크 패널(20)을 이동시키는 컨베이어(10)의 상부에 형성된다.

이때, 상기 데크 패널(20)은 데크 플레이트(22)와 트러스 거더(24)로 구성되고, 상기 트러스 거더(24)는 하나의 상현재(25), 한 쌍의 하현재(26), 래티스재(27) 및 크랭크(28)로 이루어진다.

그리고, 상기 종동 스크류(110)는 프레임(100)의 높이 방향으로 설치되어 프레임(100)의 상단부에 고정 설치된 종동 모터(112)와 연결됨으로써 종동 모터(112)의 구동시 정·역회전 된다.

또한, 상기 승하강 블록(120)은 후면을 종동 스크류(110)와 결합함으로써 종동 스크류(110)의 회전 방향에 따라 프레임(100)의 높이 방향으로 승하강한다.

이때, 상기 프레임(100)은 양측 가장자리에 가이드 레일(150)을 형성하고, 상기 승하강 블록(120)은 이 가이드 레일(150)을 따라 승하강시 안내됨으로써 이동시 요동을 방지한다.

특히, 상기 가이드 레일(150)은 설정된 승하강 블록(120)의 최하점에 최하점 스토퍼(152)를 설치한다.

그래서, 상기 승하강 블록(120)이 최하점 스토퍼(152)를 누르게 되면, 제어부(도시하지 않음)의 제어로 종동 모터(112)는 구동을 정지하게 됨과 아울러 승하강 블록(120)의 하강 운동이 정지한다.

상기 최하점 스토퍼(152)는 가이드 레일(150)의 하단에 수직되게 돌출된 레일편(151)에 형성된다.

그리고, 상기 횡동 스크류(130)는 승하강 블록(120)의 일측 가장자리에 고정된 횡동 모터(132)와 연결됨으로써 횡동 모터(132)의 구동시 정·역회전된다.

상기 횡동 스크류(130)는 승하강 블록(120)의 길이 방향으로 부착되어 횡동 모터(132)에 의해 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 횡동 스크류(130)에는 설치 브라켓(140)을 하나 이상 치합하여 하부로 연장 형성한다.

상기 설치 브라켓(140)은 회동 스크류의 회전 방향에 따라 좌·우 방향(도면에서 봤을 때)으로 이동 가능하다.

물론, 상기 설치 브라켓(140)은 근접센서(도시하지 않음)에 의해 좌·우 이동거리를 제한받도록 설치함이 바람직하다.

상기 설치 브라켓(140) 각각은 하단부에 용접수단(160)을 일체로 결합한다.

이때, 상기 설치 브라켓(140)은 데크 플레이트(22)의 일측 가장자리부에서 용접되는 크랭크(28)의 개수와 동일하게 구비된다.

편의상, 본 발명에서는 데크 플레이트(22) 상에 트러스 거더(24)가 3열로 배열하는 것으로 하고, 이에 따라 설치 브라켓(140) 및 용접수단(160)은 3 개 구비되는 것으로 한다.

이때, 상기 횡동 스크류(130)는 각각 하나의 설치 브라켓(140)과만 치합되고, 이 각각의 횡동 스크류(130)에 횡동 모터(132)가 연결될 수도 있다.

상기 횡동 모터(132)는 설치편(134)에 의해 승하강 블록(120)과 일체적으로 고정 결합된다.

한편, 상기 용접수단(160)은 연결블록(200), 실린더(210), 이동부(220), 지지대(240), 회동블록(250) 및 감지센서(260)로 이루어진다.

이때, 상기 용접수단(160)은 용접토치(32)를 일체적으로 고정 결합하고, 상기 용접토치(32)는 프레임(100)에 설치된 용접 릴(34)에 감겨 있는 용접 와이어(36)로써 트러스 거더(24)의 용접 부위를 용접한다.

상기 용접 와이어(36)는 프레임(100)의 상단에 형성된 행거(38)에 걸려 용접토치(32)에 연결된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연결블록(200)은 각각의 설치 브라켓(140) 끝단에 나사로써 체결 고정된다.

그리고, 상기 연결블록(200)의 상부에는 실린더(210)가 고정 설치된다.

이때, 상기 실린더(210)는 하단부 일부를 연결블록(200)의 상면에 삽입하여 고정 설치한다.

또한, 상기 연결블록(200)은 이동부(220)를 연결하여 실린더(210)에 의해 승 하강되도록 한다.

상기 이동부(220)는 이동블록(221), 상사 스토퍼(222), 하사 스토퍼(223), 가이드봉(224) 및 안내블록(225)으로 크게 구성된다.

상기 이동블록(221)은 실린더(210)의 끝단에 고정되도록 연결되어 실린더(210)의 조작시 승하강된다.

이때, 상기 이동블록(221)은 연결블록(200)의 내측에서 높이 방향으로 고정 설치된 가이드봉(224)에 삽입되어 승하강시 요동을 방지한다.

그리고, 상기 연결블록(200)은 가이드봉(224)을 따라 승하강되는 이동블록(221)의 상사점과 하사점을 설정하기 위해 내부 상측면에 상사 스토퍼(222)를 구비하고, 내부 하측면에 하사 스토퍼(223)를 구비한다.

결과적으로, 상기 연결블록(200)은 측면에서 봤을 때 'ㄷ'자 형상으로 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 이동블록(221)은 외측에 안내블록(225)을 일체적으로 형성한다.

상기 안내블록(225)은 용접 와이어(36)와 연결된 용접토치(32)를 일체적으로 고정 결합한다.

상기 용접토치(32)는 컨베이어(10) 상에서 이송되며 한 쌍의 하현재(26) 또는 한 쌍의 하현재(26)와 상현재(25)에 동시에 얹혀 있는 크랭크(28) 상호 접합부위를 용이하게 용접하기 위해 안내블록(225)에서 하향 경사지게 설치된다.

그래서, 상기 이동부(220)는 용접토치(32)와 평행하게 기울어지도록 설치됨이 가장 바람직하다.

이때, 상기 이동블록(221)과 안내블록(225) 사이에는 높낮이 조절부재(230)가 더 구비되어 이에 일체로 설치된 안내블록(225)의 높낮이를 조절함으로써 용접토치(32)와 트러스 거더(24)의 용접부위 간의 거리를 조절한다.

상기 높낮이 조절부재(230)는 높낮이 조절봉(232)과 높낮이 조절블록(234) 및 고정볼트(236)로 구성된다.

상기 높낮이 조절봉(232)은 연결블록(200)의 가이드봉(224)과 평행하도록 연결블록(200)의 전측에 고정 설치되어 있다.

그리고, 상기 높낮이 조절블록(234)은 높낮이 조절봉(232)을 삽입하여 슬라이드 이동 가능하게 형성되며, 전측에 안내블록(225)을 일체로 결합한다.

이때, 상기 고정볼트(236)는 높낮이 조절블록(234)에 체결되어 높낮이 조절봉(232)의 둘레면을 가압함으로써 높낮이 조절블록(234)의 미끄러짐을 방지한다.

결과적으로, 상기 높낮이 조절블록(234)이 높낮이 조절봉(232)을 따라 이동하면, 안내블록(225)도 함께 이동하며 용접토치(32)와 트러스 거더(24)의 용접 부위의 거리를 조절할 수 있게 된다.

상기 이동블록(221)은 전측을 측방향에서 봤을 때 'ㄷ'자 형상으로 형성함이 바람직하다.

한편, 상기 연결블록(200)은 하면에 지지대(240)를 연장 형성한다.

상기 지지대(240)는 연결블록(200)의 하면에 체결되어 고정되며, '∨'자 형상으로 형성되어 끝단부를 바닥면에 대해 수직되게 한다.

그리고, 상기 지지대(240)는 끝단에 회동블록(250)을 회동 가능하게 힌지 결 합한다.

즉, 상기 회동블록(250)은 힌지핀(252)에 의해 지지대(240)와 결합한다.

상기 회동블록(250)은 마주하는 양측면에 각각 지지대(240)와 결합될 수도 있고, 일측면을 지지대(240)와 결합할 수도 있다.

또한, 상기 용접토치(32)는 회동블록(250)의 상면 가장자리에 인접하게 설치된다.

이때, 상기 용접토치(32)는 하향 경사지게 설치되고 회동블록(250)은 바닥면에 평행하게 설치되기 때문에 용접토치(32)의 전·후진시 회동블록(250)은 회동된다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회동블록(250)은 전측에 감지센서(260)를 구비한다.

상기 감지센서(260)는 트러스 거더(24)의 용접 부위에 해당하는 구성요소를 감지하기 위해 구비된다.

즉, 한 쌍의 하현재(26) 각각과 크랭크(28)의 접합 부위 또는 한 쌍의 하현재(26)와 하나의 상현재(25) 각각과 크랭크(28)의 접합 부위가 용접부위가 된다.

편의상, 도면에서는 한 쌍의 하현재(26)와 크랭크(28)를 용접시 하현재(26)와 크랭크(28)를 감지해야 함으로 하현재(26)와 크랭크(28)를 동시에 감지할 수 있도록 감지센서(260)가 두 개 구비된 것으로 한다.

이때, 용접시 용접토치(32)를 전방으로 토출시킴으로써 회동블록(250)이 회동하며 감지센서(260)는 용접토치(32)와 평행하도록 바닥면을 향하고 있으나 발생 되는 스패터(spatter)에 의해 손상을 입을 수 있기 때문에 회동블록(250)은 전측면에서 감지센서(260)의 상단부에 해당하는 부위에 스패터차단용 브라켓(254)을 형성한다.

상기 스패터차단용 브라켓(254)은 회동블록(250)의 전측면에 일체로 돌출 형성될 수도 있고, 회동블록(250)의 전측면에 결합될 수도 있다.

또한, 상기 그리퍼(170)는 컨베이어(10)의 상부에 해당하는 프레임(100)의 내부에 구비되어 컨베이어(10) 상에 이동하는 데크 패널(20)의 한 쌍의 하현재(26)를 잡음으로써 데크 패널(20)을 위치 고정한다.

이때, 상기 그리퍼(170)는 통상적인 장치로 한다.

한편, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 종동 모터(112)가 구동시 종동 스크류(110)가 일방향으로 회전되면서 승하강 블록(120)을 설정 위치까지 하향시킨다.

그리고 나서, 상기 회동블록(250)의 전측에 구비된 감지센서(260)가 크랭크(28)와 어느 하나의 하현재(26)를 감지하게 되면, 실린더(210)가 동작하면서, 상기 이동블록(221)은 연결블록(200)의 내부에서 용접토치(32)와 평행한 하부로 이동하게 된다.

이때, 상기 이동블록(221)은 연결블록(200)의 하부 내측에 구비된 하사 스토퍼(223)에 접하면서 하향 이동을 정지하게 된다.

상기 이동블록(221)은 용접토치(32)를 일체로 고정한 안내블록(225)과 함께 하향하기 때문에 용접토치(32)는 하향 경사지게 전진하게 되고, 용접토치(32)가 전 진하면서 회동블록(250)을 밀고 트러스 거더(24)의 용접 부위를 용접하게 된다.

또한, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 용접토치(32)로 어느 하나의 하현재(26)와 크랭크(28)의 접합부위를 용접 후, 횡동 모터(132)는 구동되며 횡동 스크류(130)를 일방향으로 회전시킨다.

그러면, 상기 설치 브라켓(140)은 우방향(도면에서 봤을 때)으로 이동하며 용접토치(32)를 다른 하현재(26)와 일치되는 위치로 이동시킨다.

그리고 나서, 상기 하현재(26)와 크랭크(28)의 용접 부위는 용접토치(32)에 의해 용접된다.

미설명된 도면부호는 상술한 설명으로 대체한다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접방법은 크랭크 구비단계(S10), 용접준비단계(S20), 센서감지단계(S30), 용접토치 전진단계(S40), 제 1용접단계(S50), 제 2용접단계(S60) 및 위치복귀단계(S70)로 이루어진다.

상기 크랭크 구비단계(S10)는 컨베이어(10)의 작동과 동시에 이송되는 트러스 거더(24)의 한 쌍의 하현재(26) 각각을 그리퍼(170)로 잡으며 크랭크(28)를 상현재(25)·하현재(26) 또는 하현재(26)와 접하게 올려놓는 공정이다.

이때, 상기 크랭크(28)는 본 출원인에 의해 공지된 핸들링 로봇으로 크랭크(28)를 한 쌍의 하현재(26)에 동시에 접하거나 또는 상현재(25)·하현재(26)에 모두 함께 접하도록 올려놓는다.

그리고, 상기 용접준비단계(S20)는 크랭크 구비단계(S10) 후 프레임(100)에 고정 설치된 종동 모터(112)의 구동으로 종동 스크류(110)가 일방향으로 회전하며 용접수단(160)을 고정한 승하강 블록(120)을 정해진 위치까지 하강시키는 공정이다.

상기 용접준비단계(S20)에서 용접수단(160)에 고정된 용접토치(32)는 끝단을 한 쌍의 하현재(26) 중 어느 하나의 하현재(26)와 크랭크(28)의 접한 부위와 일직선상이 되도록 하강한다.

또한, 상기 센서감지단계(S30)는 용접준비단계(S20) 후 용접수단(160)을 구성하는 회동블록(250)에 설치된 감지센서(260)로 피용접부위인 어느 하나의 하현재(26)와 크랭크(28) 또는 상기 하현재(26)와 상현재(25)와 크랭크(28)를 감지하는 공정이다.

상기 센서감지단계(S30)에서 감지센서(260)가 피용접물인 하현재(26)와 크랭크(28) 또는 하현재(26)와 상현재(25)와 크랭크(28)의 존재여부를 감지하지 못하면 부저를 통해 알람신호를 발생시킴으로써 작업자는 불량상태를 쉽게 조치할 수 있다.

그리고, 상기 용접토치 전진단계(S40)는 센서감지단계(S30)에서 피용접대상물을 인식 후 상기 용접수단(160)을 구성하는 실린더(210)를 작동함에 따라 이동블록(221) 및 상기 이동블록(221)과 일체로 고정된 용접토치(32)를 정해진 용접부위 방향으로 전진시키며 회동블록(250)을 일방향으로 회동시키는 공정이다.

이때, 상기 이동블록(221)은 전측에 높낮이 조절블록(234)을 구비하고, 상기 높낮이 조절블록(234)은 전측에 안내블록(225)을 구비하며, 상기 안내블록(225)은 용접토치(32)를 일체로 고정하기 때문에 이동블록(221)이 실린더(210) 조작에 의해 비스듬하게 하강시 용접토치(32)는 비스듬하게 하강하면서 전진한다.

또한, 상기 제 1용접단계(S50)는 용접토치 전진단계(S40) 후 용접토치(32)를 트러스 거더(24)의 용접부위에 근접시킨 상태로 용접하는 공정이다.

즉, 상기 제 1용접단계(S50)에서 용접토치(32)는 한 쌍의 하현재(26) 중 어느 하나의 하현재(26)와 크랭크(28)의 접합 위치 또는 어느 하나의 하현재(26)와 상현재(25)와 크랭크(28) 각각의 접합 위치를 용접하는 공정이다.

그리고, 상기 제 2용접단계(S60)는 상기 제 1용접단계(S50) 후 횡동 모터(132)의 구동으로 일방향으로 회전하는 횡동 스크류(130)에 의해 승하강 블록(120)을 횡방향으로 이동시키며 최초 용접 위치에서 설정된 거리에 위치한 다른 하현재(26)와 크랭크(28) 또는 상기 하현재(26)와 상현재(25)와 크랭크(28)의 용접부위를 용접하는 공정이다.

이때, 상기 제 2용접단계(S60)에서 용접토치(32)는 제 1용접단계(S50)에서와 동일한 기울기 상태를 유지하며 횡방향으로 이동하게 된다.

마지막으로, 상기 위치복귀단계(S70)는 제 2용접단계(S60) 후 종동 모터(112)를 구동하며 종동 스크류(110)를 타방향으로 회전시킴과 아울러 횡동 모터(132)를 구동하며 횡동 스크류(130)를 타방향으로 회전시키면서 용접수단(160)을 최초 위치로 복귀시키는 공정이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 철근 콘크리트용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치 및 그 방법은 트러스 거더의 하현재 또는 하현재와 상현재에 동시에 접하는 크랭크의 용접 부위를 자동 용접장치를 통해 용접토치를 이동시키면서 용접함으로써 작업의 편의성 증대 및 공기 단축 그리고 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 용접토치를 고정한 용접수단은 승하강 블록을 프레임 상에서 승하강 시킴으로써 트러스 거더의 상현재와 하현재와 크랭크 또는 하현재와 크랭크를 감지함으로써 용접 작업이 실행되기 때문에 용접 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 용접수단을 갖는 승하강 블록은 프레임의 가이드 레일을 따라 승하강 되기 때문에 이동시 요동을 방지함에 따라 용접수단의 내구성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 용접토치는 실린더의 조작 및 스토퍼의 조작에 의해 이동 거리를 조절할 수 있기 때문에 용접 위치 선정을 정확히 할 수 있는 효과가 있다.

마지막으로, 상기 실린더에 연결된 이동블록에 높낮이 조절봉을 형성하고, 이 높낮이 조절봉에 용접토치를 고정하는 연결블록을 구비함에 따라 높낮이 조절봉의 높낮이 조절에 의해 용접토치의 높낮이를 쉽게 조절할 수 있는 효과가 있다.

Claims

바닥에 지지되며, 컨베이어의 상방에 형성되는 프레임과;

상기 프레임에 수직되는 방향으로 구비되며, 상기 프레임에 고정된 종동 모터에 의해 정·역 방향으로 회전되는 종동 스크류와;

상기 종동 스크류의 회전에 의해 승하강 가능하게 형성된 승하강 블록과;

상기 승하강 블록에 축 방향으로 연결되어 횡동 모터에 의해 정·역 방향으로 회전되는 횡동 스크류와;

상기 승하강 블록에 체결되어 상·하 이동됨과 동시에 상기 횡동 스크류에 치합되어 좌·우 이동되는 하나 이상의 설치 브라켓과;

상기 설치 브라켓에 결합되어 용접 와이어를 공급받는 용접토치의 설정 위치를 안내하며 상기 컨베이어 상에 위치한 트러스 거더의 크랭크와 하현재 또는 상기 크랭크와 상현재 및 하현재에 접하는 부위를 용접하는 용접수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치.
제 1항에 있어서,

상기 승하강 블록은 승하강시 요동을 방지하기 위해 상기 프레임에 형성된 가이드 레일을 따라 이동하고;

상기 가이드 레일은 상기 승하강 블록의 최하점을 설정하기 위해 최하점 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치.
제 1항에 있어서,

상기 용접수단은 상기 설치 브라켓과 연결되는 연결블록과;

상기 연결블록에 고정 설치된 실린더와;

상기 크랭크를 향하도록 상기 용접토치를 경사진 상태로 일부 고정하고, 상기 실린더의 작동에 의해 직선 왕복 이동하는 이동부와;

상기 연결블록의 하부로 연장 형성되는 지지대와;

상기 실린더의 작동으로 전진하는 상기 용접토치에 의해 회동 가능하도록 상기 지지대에 설치되는 회동블록과;

상기 회동블록의 전측에 형성되어 피용접 대상인 상기 상현재·하현재·크랭크 또는 상기 하현재·크랭크의 감지 여부에 따라 상기 실린더의 작동 신호를 전송하는 감지센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치.
제 3항에 있어서,

상기 이동부는 상기 실린더의 끝단에 형성되어 상기 실린더의 조작에 따라 승하강되는 이동블록과;

상기 연결블록의 상단부와 하단부에 각각 구비되어 상기 이동블록의 상사점과 하사점을 제어하기 위한 상사 스토퍼 및 하사 스토퍼와;

상기 연결블록에 형성되며 상기 이동블록에 슬라이드 가능하게 삽입됨으로써 상기 연결블록의 이동시 요동을 방지하기 위한 가이드봉과;

상기 연결블록의 측면에 일체적으로 형성되며 상기 용접토치를 고정하여 상기 연결블록의 승하강시 상기 용접토치를 상기 크랭크 방향으로 왕복 안내하는 안내블록과;

상기 연결블록과 안내블록 사이에 형성되어 상기 안내블록의 높낮이를 조절하기 위한 높낮이 조절부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치.
제 4항에 있어서,

상기 높낮이 조절부재는 상기 연결블록의 전측에서 길이방향으로 평행하게 설치된 높낮이 조절봉과;

상기 높낮이 조절봉에 슬라이드 가능하게 삽입되며, 상기 안내블록을 전측에 일체적으로 연결한 높낮이 조절블록과;

상기 높낮이 조절블록에 체결되며 상기 높낮이 조절봉의 둘레면을 가압하여 상기 높낮이 조절블록의 위치를 고정하기 위한 고정볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치.
제 3항에 있어서,

상기 회동블록은 상기 용접토치의 용접시 튀기는 스패터(spatter)에 의한 상기 감지센서의 손상을 방지하기 위해 전측에 스패터차단용 브라켓을 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치.
제 1항에 있어서,

상기 컨베이어 상에는 상기 트러스 거더를 용접 위치에서 고정하기 위해 상기 하현재 한 쌍을 동시에 잡아 주는 그리퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접장치.
컨베이어의 작동과 동시에 이송되는 트러스 거더의 한 쌍의 하현재 각각을 그리퍼로 잡으며 크랭크를 상현재·하현재 또는 하현재와 접하게 올려놓는 크랭크 구비단계와;

상기 크랭크 구비단계 후 프레임에 고정 설치된 종동 모터의 구동으로 종동 스크류가 일방향으로 회전하며 용접수단을 고정한 승하강 블록이 정해진 위치까지 하강하는 용접준비단계와;

상기 용접준비단계 후 상기 용접수단을 구성하는 회동블록에 설치된 감지센서로 피용접부위인 어느 하나의 하현재와 크랭크 또는 상기 하현재와 상현재와 크랭크를 동시에 감지하는 센서감지단계와;

상기 센서감지단계에서 피용접대상물을 인식 후 상기 용접수단을 구성하는 실린더를 작동함에 따라 이동블록 및 상기 이동블록과 일체로 고정된 용접토치를 정해진 용접부위 방향으로 상기 용접토치와 감지센서 거리만큼 전진시키며 상기 회동블록을 일방향으로 회동시키는 용접토치 전진단계와;

상기 용접토치 전진단계 후 상기 용접토치를 상기 한 쌍의 하현재 중 어느 하나의 하현재와 크랭크의 접한 위치 또는 상기 어느 하나의 하현재와 상현재와 크랭크의 접한 위치인 용접부위에 근접시킨 상태로 용접하는 제 1용접단계와;

상기 제 1용접단계 후 횡동 모터의 구동으로 일방향으로 회전하는 횡동 스크류에 의해 상기 승하강 블록을 횡방향으로 이동시키며 최초 용접 위치에서 설정된 거리에 위치한 다른 하현재와 크랭크 또는 상기 하현재와 상현재와 크랭크의 용접부위를 용접하는 제 2용접단계와;

상기 제 2용접단계 후 상기 종동 모터와 횡동 모터를 구동하며 상기 용접수단을 최초 위치로 복귀시키는 위치복귀단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접방법.
제 8항에 있어서,

상기 감지센서는 상기 센서감지단계에서 용접부위에 해당하는 피용접 대상을 감지하지 못할 경우 알람신호를 부저로 전송하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 슬래브용 트러스 거더의 크랭크 자동 용접방법.