KR100747792B1 - 용접대상물 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접 작업자가 일정한 위치에서 용접대상물을 회전시키거나 이동시켜 용접 작업을 수행할 수 있도록 하는 용접대상물 지지장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 용접대상물 지지장치는 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임에 승강 가능하게 설치되는 서포트부재, 상기 서포트 부재를 상기 베이스 프레임에 대하여 승강시키는 제1 승강수단, 상기 서포트부재에 대하여 회전 가능하도록 설치되며, 틸팅수단에 의해 회전되는 틸팅 프레임, 상기 틸팅 프레임의 상부에 소정의 간격을 두고 설치되어 용접대상물의 하면을 지지하는 두 개의 지지롤러, 상기 두개의 지지롤러를 회전시키는 회전수단, 상기 두개의 지지롤러 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단, 상기 두개의 지지롤러에 지지된 용접대상물의 상면을 가압하는 가압롤러를 가지는 가압수단을 구비한다.

또한 본 발명의 용접대상물 지지장치는 용접대상물의 크기에 따라 용접대상물을 지지하는 지지롤러의 간격을 조절할 수 있고, 가압롤러에는 이물질을 제거하기 위한 스크레이퍼가 설치되며, 용접 작업자가 원격으로 용접대상물의 고정위치를 조종할 수 있도록 원격 송,수신장치를 구비한다.

본 발명의 용접대상물 지지장치를 통해서 용접 작업자는 효율적으로 용접대상물의 용접 작업을 수행할 수 있다.

Description

용접대상물 지지장치 {apparatus for supporting welded object}

도 1은 본 발명에 따른 용접대상물 지지장치의 일 실시예를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 용접대상물 지지장치의 실시예의 틸팅수단을 도시한 부분절제 사시도,

도 3은 도 1의 용접대상물 지지장치의 실시예의 지지롤러와 간격 조절수단을 도시한 사시도,

도 4는 도 1의 용접대상물 지지장치의 실시예의 회전수단과 지지롤러의 결합상태를 도시한 사시도,

도 5는 도 1의 용접대상물 지지장치의 실시예의 가압수단을 도시한 사시도,

도 6은 도 1의 용접대상물 지지장치의 실시예의 제2 승강수단의 전면을 도시한 사시도,

도 7은 도 6의 제2 승강수단의 배면을 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100; 용접대상물 20; 틸팅수단 30; 간격 조절수단

34; 지지롤러 40; 회전수단

50; 가압수단 60; 제2 승강수단

본 발명은 용접대상물 지지장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 작업자가 일정한 자세로 용접작업을 수행할 수 있도록 돕는 용접대상물 지지장치에 관한 것이다.

종래에는 용접대상물을 고정시킨 상태에서 작업자가 위치를 이동하면서 용접 작업을 수행하였다. 이보다 발전적인 방법으로는 다수의 바이스가 구비된 회전 테이블에 용접대상물을 위치시킨 후 바이스를 이용하여 용접대상물을 완전 고정시키고, 회전 테이블을 회전시키면서 용접 작업을 수행하였다.

상술한 바와 같은 종래기술에 따른 용접대상물 지지장치는 원통형의 용접대상물을 회전 테이블에 고정시키기 위해서 다수의 바이스를 하나씩 회전시켜 적정 위치로 이동시키고 상기 다수의 바이스를 조금씩 회전시켜 정확하게 중앙에 고정될 수 있도록 해야 했다. 이로 인해 용접대상물의 세팅 작업에 따른 작업공수가 많아지고, 나아가서는 상대적으로 작업 능률이 떨어짐과 동시에 작업자가 쉽게 피로하게 되는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 용접대상물을 작업자가 작업하기 편리한 상태로 배치시킴으로써, 작업 능률을 향상시킬 수 있는 용접대상물 지지장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 용접대상물의 세팅작업이 용이하게 이루어질 수 있도 록 구성된 용접대상물 지지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 작업자가 원격으로 용접대상물의 작업 위치를 조정함으로써, 작업 효율을 향상시킬 수 있는 용접대상물 지지장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접대상물 지지장치는 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임에 승강 가능하게 설치되는 서포트부재, 상기 서포트 부재를 상기 베이스 프레임에 대하여 승강시키는 제1 승강수단, 상기 서포트부재에 대하여 회전 가능하도록 설치되며, 틸팅수단에 의해 회전되는 틸팅 프레임, 상기 틸팅 프레임의 상부에 소정의 간격을 두고 설치되어 용접대상물의 하면을 지지하는 두 개의 지지롤러, 상기 두개의 지지롤러를 회전시키는 회전수단, 상기 두개의 지지롤러 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단, 상기 두개의 지지롤러에 지지된 용접대상물의 상면을 가압하는 가압롤러를 구비한 가압수단을 구비한다.

상기 가압수단에는 용접대상물의 용접시 발생하여 상기 가압롤러에 부착되는 불순물을 제거하도록 가압롤러에 접촉 설치되는 스크레이퍼가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 간격 조절수단은 틸팅 프레임의 상면에 설치되는 제1 가이드레일과 두 개의 지지롤러를 각각 구비하고 상기 제1 가이드레일에 이동 가능하게 결합되는 제1, 제2 지지판 및 제1 볼 스크류를 구비하며, 제1 볼 스크류는 나사산의 형성 방향이 상호 반대인 제1 부분과 제2 부분을 갖고, 상기 제1 및 제2 지지판이 각 각 상기 제1 및 제2 부분과 나사결합되는 것이 바람직하다.

또한 상기 회전수단은 제2 모터와, 제2 모터가 장착된 제3 지지판, 제3 지지판의 좌우 이동을 안내하는 제2 가이드레일, 제3 지지판의 하면에 마련된 연결너트와 나사결합되어 제2 가이드레일의 길이방향을 따라 제3 지지판을 이동시키는 제2 볼 스크류 및 제2 모터와 연결된 구동 스프로킷과 두 개의 지지롤러의 단부에 설치된 피동 스프로킷을 연결하는 체인을 구비하는 것이 바람직하다.

또한 상기 가압수단을 상하방향으로 승강시키는 제2 승강수단을 더 구비하고, 상기 제2 승강수단은 상기 틸팅 프레임의 상면과 수직 방향으로 설치된 가이드부재와, 가이드부재를 따라 승강되고 일단부에 상기 가압수단이 설치된 가이드암, 상기 가이드부재와 평행으로 연장되고 상기 가이드암의 타단부에 마련된 연결너트와 나사결합되는 제3 볼 스크류 및 제3 볼 스크류를 회전시키는 제3 모터를 구비하며, 상기 가이드부재의 상부와 하부의 일측에는 상기 가이드암이 일정 높이 이상 승강하거나 하강하는 것을 방지하는 리미트 스위치가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 용접대상물 지지장치는 상기 지지롤러를 회전시키는 제2 모터, 상기 제3 모터, 상기 틸팅 프레임을 회전시키는 제1 모터 및 서포트부재를 승강시키는 유압펌프를 제어하는 제어부와 전기적으로 연결되는 수신부를 구비한 수신장치와, 상기 수신장치에 신호를 송신하는 송신장치를 구비하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1을 참조하면, 제1 베이스 프레임(11a)의 상부에 제2 베이스 프레임(11b) 이 설치되고 제2 베이스 프레임(11b)의 상면 양측에 두 개의 서포트부재(12)가 제1 베이스 프레임(11a)에 설치된 제1 승강수단(13)에 의해 각각 승강 가능하게 설치된다.

제1 승강수단(13)은 제1 베이스 프레임(11a)에 장착된 유압 실린더(13a), 유압 실린더(13a)에 유압을 공급하는 유압펌프(도시 생략) 및 상기 유압 실린더(13a)와 유압펌프를 연결하는 유압라인(13b)으로 구성된다.

제1 승강수단(13)의 유압 실린더(13a)는 서포트부재(12)의 일측에 형성된 승강판(14)과 연결된다. 유압펌프가 유압 실린더(13a)에 유압을 공급하면 서포트부재(12)는 승강 된다.

본 실시예에서 제1 승강수단(13)은 도시된 바와 같이 유압에 의한 승강장치가 적용되었으나, 제1 승강수단(13)은 이에 한정되지 않고 공압 실린더 등 다양한 승강 장치가 적용될 수 있다.

두 개의 서포트부재(12) 사이에는 틸팅 프레임(15)이 회전 가능하게 결합된다.

서포트부재(12)에 대한 틸팅 프레임(15)의 지지는 각 서포트부재(12)들에 설치된 필로우 블럭(16)에 의해 이루어지며, 틸팅 프레임(15)은 틸팅수단(20)에 의해 서포트부재(12)에 대하여 회전된다.

도 2를 참조하면, 틸팅수단(20)은 틸팅 프레임(15)을 소정의 각도로 회전시키기 위한 것으로서, 필로우 블럭(16)과 틸팅 프레임(15)을 연결하는 제1 회전축(21)에 설치되는 제1 기어(22)와, 상기 제1 기어(22)와 치합되는 제2 기어(24), 제2 기어(24)를 구동하도록 설치되는 웜기어(25)와 웜휠기어(28), 웜기어(25)의 단부에 설치되는 제2 피동 스프로킷(26), 제2 피동 스프로킷(26)과 체인연결되는 제2 구동 스프로킷(27) 및 제2 구동 스프로킷(27)에 회전력을 전달하는 제1 모터(23)를 구비한다.

도시된 바와 같이 제2 기어(24)는 웜휠기어(28)와 제2 회전축(29)에 의해 연결되고, 제2 회전축은 지지 필로우 블럭(29a)에 의해 지지된다.

웜휠기어(28)는 웜기어(25)와 치합되며 웜기어(25)의 단부에는 제2 피동 스프로킷(26)이 설치된다.

제2 피동 스프로킷(26)의 하부에 제2 구동 스프로킷(27)이 설치되어 제2 피동 스프로킷(26)과 체인결합되고, 제2 구동 스프로킷(27)은 제1 모터(23)의 모터축에 설치된다.

제1 모터(23)의 회전력을 감속하기 위해 제2 피동 스프로킷(26)의 크기가 제2 구동 스프로킷(27)에 비해 상대적으로 크게 형성된다.

상기한 바와 같이 구성된 틸팅수단(20)은 다음과 같이 작동한다.

제1 모터(23)가 구동하면 제2 구동 스프로킷(27)이 회전하여 체인 연결된 제2 피동 스프로킷(26)을 통해 웜기어(25)에 회전력을 전달한다.

웜기어(25)는 웜휠기어(28)를 회전시키고, 웜휠기어(28)의 회전에 따라 웜휠기어(28)와 제2 회전축(29)에 의해 연결된 제2 기어(24)가 회전하게 되면 제2 기어(24)와 치합된 제1 기어(22)가 회전하여 틸팅 프레임(15)이 소정각도 회전하게 된다.

본 실시예에서는 틸팅수단(20)의 구조가 도시된 바와 같이 구성되어 있으나, 틸팅수단(20)은 이 외에도 제1 기어(22)에 틸팅 프레임(15)을 회전시킬 수 있는 회전력을 전달할 수 있는 다양한 형태가 적용 가능하다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 틸팅 프레임(15)의 상부에는 소정의 간격을 두고 배치되어 용접대상물(100)의 하면을 지지하는 두 개의 지지롤러(34)와, 지지롤러(34) 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단(30)이 설치된다.

지지롤러(34)에는 용접대상물(100)의 플랜지와 같은 돌출부가 인입될 수 있는 지지홈(36)이 각각 형성되어 있으며, 지지롤러(34)의 단부에는 피동 스프로킷(41a,41b)이 각각 설치된다.

간격 조절수단(30)은 소정의 간격으로 배치된 제1 가이드레일(31)과, 제1 가이드 레일(31)에 이송 가능하게 결합되는 제1, 제2 지지판(32,33)과, 상기 제1, 제2 지지판(32,33)의 하면에 제1 연결너트(32a,33a)에 의해 나사 결합되는 제1 볼 스크류(35)를 구비한다.

제1 볼 스크류(35)는 나사산의 방향이 오른쪽으로 형성된 제1 부분(35a)과, 제1 부분(35a)의 나사산의 방향과 반대 방향으로 나사산이 형성된 제2 부분(35b)으로 이루어진다.

상기 제1 지지판(32)은 제1 부분(35a)과 나사결합되며, 제2 지지판(33)은 제2 부분(35b)과 나사결합된다. 제1, 제2 지지판(32,33)과 각각 결합되는 제1, 제2 부분(35a,35b)의 나사산이 서로 반대로 형성되므로 제1 볼 스크류(35)를 회전시키면 제1, 제2 지지판(32,33)에 각각 설치되는 제1, 제2 지지롤러(34a,34b)의 위치가 가까워지거나 멀어지게 된다. 따라서 제1 볼 스크류(35)의 회전을 통해 지지롤러(34)의 간격을 조절할 수 있다.

또한 상기 제1, 제2 지지판(32,33)에는 제1, 제2 지지롤러(34a,34b)의 표면과 접촉하는 제1 스크레이퍼(37)가 설치된다.

도 4를 참조하면, 상기 지지롤러(34)는 틸팅 프레임(15)의 내부에 설치되는 회전수단(40)에 의해 회전한다.

회전수단(40)은 지지롤러(34a,34b)의 일측에 각각 설치되는 피동 스프로킷(41a,41b)과, 틸팅 프레임의 내부에 이송 가능하도록 설치되는 제2 모터(42), 제2 모터(42)의 회전축의 단부에 설치되어 제2 모터(42)의 회전속도를 감속하는 감속부(44), 감속부(44)에 설치되어 체인(49)을 구동시키는 구동 스프로킷(43) 및 원활한 동력전달을 위하여 설치된 제1 내지 제3 아이들 스프로킷(48a,48b,48c)을 구비한다.

제2 모터(42)에서 발생되는 회전력은 구동 스프로킷(43)과 체인(49)에 의해 피동 스프로킷(41)으로 전달되고, 피동 스프로킷(41)이 회전함으로써 지지롤러(34)가 회전하게 된다.

상기 제2 모터(42) 및 감속부(44)는 제2 가이드 레일(71)에 이송 가능하게 결합되는 제3 지지판(72)에 설치된다. 제3 지지판(72)의 하부에 제2 연결너트(72a)에 의해 나사결합되는 제2 볼 스크류(73)의 회전에 의해 제3 지지판(72)이 이동함으로써 제2 모터(42)의 이송이 가능해진다. 용접대상물의 크기에 따라 지지롤러(34a,34b)의 위치를 이동시킬 때, 구동스프로킷(43)의 위치가 가변됨으로써 체인 (49)의 장력이 적정 수준을 유지하도록 조절될 수 있다.

도 5를 참조하면, 지지롤러의 상부에는 지지롤러와 함께 용접대상물을 고정하는 가압롤러(51)를 구비하는 가압수단(50)이 설치된다.

가압롤러(51)는 지지롤러(34a,34b)의 상부에 위치하는 용접대상물(100)의 상부를 가압 접촉하여 용접대상물(100)을 견고하게 고정하며, 지지롤러(34a,34b)의 회전에 따라 용접대상물(100)이 회전할 때 함께 회전할 수 있도록 하우징(54)에 대하여 회전 가능하게 장착된다.

또한 가압롤러(51)에는 용접대상물의 돌출부가 인입될 수 있는 가압홈(53)이 형성되어 있다.

하우징(54)의 양 측면에는 끝단이 가압롤러(51)에 각각 접촉되도록 제2 스크레이퍼(52)가 고정 설치된다.

용접작업중 발생하는 용융된 액상의 용착금속과 같은 이물질이 지지롤러(34) 또는 가압롤러(51)에 부착되면 지지롤러(34) 또는 가압롤러(51)의 회전을 방해하고, 지지롤러(34) 및 가압롤러(51)의 표면과 접촉하는 용접대상물의 표면에 흠집을 남길 수 있다. 상기 제1, 제2 스크레이퍼(52,37)는 용접 작업중 지지롤러(34) 또는 가압롤러(51)에 부착되는 위와 같은 이물질을 제거하기 위한 구성요소이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 가압수단(50)은 제2 승강수단(60)에 의해 승강된다.

제2 승강수단(60)은 틸팅 프레임(15)의 상부에 수직 방향으로 설치되는 가이드부재(61)와, 가이드부재(61)의 길이 방향을 따라 승강되는 가이드암(63)과, 제3 볼스크류(64) 및 제3 모터(83)를 구비한다.

가이드암(63)의 일단부에는 상기 가압수단(50)이 연결되고, 가이드암(63)의 타단부에는 제3 연결너트(66)가 마련된다. 따라서 가이드암(63)이 가이드부재(61)를 따라 승,하강되면서 용접대상물의 크기에 따라 가압수단(50)을 적정한 높이에 위치시킨다.

가이드부재(61)에는 가이드암(63)이 원활하게 승,하강 될 수 있도록 리니어 베어링(62)이 설치되어 있다.

가이드부재(61)의 일측에는 제3 볼 스크류(64)가 회전 가능하게 설치되며, 상기 가이드암(63)이 제3 볼 스크류(64)와 제3 연결너트(66)에 의해 나사결합된다.

제3 볼 스크류(64)는 제3 모터(83)에 의해 회전한다.

제3 볼 스크류(64)의 단부에는 피동 기어(81)가 연결되어 있고, 피동 기어(81)와 치합되는 구동 기어(82)가 제3 모터(83)의 모터축에 설치되어 있어, 제3 모터(83)의 회전에 따라 제3 볼 스크류(64)가 회전한다.

제3 볼 스크류(64)가 회전함에 따라 제3 볼 스크류(64)와 나사결합된 가이드암(63)이 가이드부재(61)의 길이방향을 따라 이동되어 가압부(50)의 높이 조절이 이루어진다.

가이드부재(61)의 상,하부 일측에는 가이드암(63)이 일정 높이 이상 승강하거나 하강하는 것을 막기 위한 리미트 스위치(65)가 설치되어 있다.

다시 도 1을 참조하면, 제1 승강수단(13)을 통한 틸팅 프레임(15)의 높이 조절과 제2 승강수단(60)을 통한 가압부(50)의 높이 조절 및 틸팅수단(20)을 통한 틸 팅 프레임(15)의 각도 조절과 같은 용접대상물의 위치 변경은 원격 조정이 가능하다. 즉, 서포트부재(12)의 일측에 수신장치(17)가 설치된다. 상기 수신장치(17)는 상기 높이조정 및 각도조정 등의 작동을 제어하는 제어부(도시 생략)와, 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 수신부(도시 생략)를 갖는다. 따라서 작업자가 송신장치(18)를 통해 신호를 보내어 제1, 제2, 제3 모터 (23,42,83) 및 제1 승강수단(13)의 유압펌프를 원격 제어할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 용접대상물 지지장치는 작업자가 용접 작업하기에 편리한 위치로 용접대상물을 회전 및 고정함으로써, 작업자가 효과적으로 용접작업을 수행할 수 있도록 할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 용접대상물의 세팅 작업이 매우 용이하게 이루어지므로 작업 공수를 줄이고 작업 능률을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 제1 베이스 프레임;

   상기 제1 베이스 프레임에 승강 가능하게 설치되는 서포트부재;

   상기 서포트 부재를 상기 제1 베이스 프레임에 대하여 승강시키는 제1 승강수단;

   상기 서포트부재에 대하여 회전 가능하도록 설치되며, 틸팅수단에 의해 회전되는 틸팅 프레임;

   상기 틸팅 프레임의 상부에 소정의 간격을 두고 설치되어 용접대상물의 하면을 지지하는 두 개의 지지롤러;

   상기 두개의 지지롤러를 회전시키는 회전수단;

   상기 두개의 지지롤러 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단;

   상기 두개의 지지롤러에 지지된 용접대상물의 상면을 가압하는 가압롤러를 구비한 가압수단;을 구비하며,

   상기 용접대상물의 용접시 발생하여 상기 가압롤러에 부착되는 불순물을 제거하도록 상기 가압롤러에 접촉 설치되는 스크레이퍼;를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 용접대상물 지지장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 간격 조절수단은 틸팅 프레임의 상면에 설치되는 제1 가이드레일,

   두 개의 지지롤러를 각각 구비하고 상기 제1 가이드레일에 이동 가능하게 결합되는 제1, 제2 지지판 및 제1 볼 스크류를 구비하며,

   상기 제1 볼 스크류는 나사산의 형성 방향이 상호 반대인 제1 부분과 제2 부분을 갖고, 상기 제1 및 제2 지지판이 각각 상기 제1 및 제2 부분과 나사결합되는 것을 특징으로 하는 용접대상물 지지장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 회전수단은 제2 모터, 상기 제2 모터가 장착된 제3 지지판, 상기 제3 지지판의 좌우 이동을 안내하는 제2 가이드레일, 상기 제3 지지판의 하면에 마련된 연결너트와 나사결합되어 상기 제2 가이드레일의 길이방향을 따라 상기 제3 지지판을 이동시키는 제2 볼 스크류 및 상기 제2 모터와 연결된 구동 스프로킷과 상기 두 개의 지지롤러의 단부에 설치된 피동 스프로킷을 연결하는 체인을 구비하는 것을 특징으로 하는 용접대상물 지지장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 가압수단을 상하방향으로 승강시키는 제2 승강수단을 더 구비하고,

   상기 제2 승강수단은 상기 틸팅 프레임의 상면과 수직 방향으로 설치된 가이드부재와, 상기 가이드부재를 따라 승강되고 일단부에 상기 가압수단이 설치된 가이드암, 상기 가이드부재와 평행으로 연장되고 상기 가이드암의 타단부에 마련된 연결너트와 나사결합되는 제3 볼 스크류 및 상기 제3 볼 스크류를 회전시키는 제3 모터를 구비하며,

   상기 가이드부재의 상부와 하부의 일측에는 상기 가이드암이 일정 높이 이상 승강하거나 하강하는 것을 방지하는 리미트 스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 용접대상물 지지장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 지지롤러를 회전시키는 제2 모터, 상기 제3 모터, 상기 틸팅 프레임을 회전시키는 제1 모터 및 서포트부재를 승강시키는 유압펌프를 제어하는 제어부와 전기적으로 연결되는 수신부를 구비한 수신장치와,

   상기 수신장치에 신호를 송신하는 송신장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접대상물 지지장치.

Images