KR100771334B1 - 경사각 조절기능을 개선한 회전식 용접장치 - Google Patents

경사각 조절기능을 개선한 회전식 용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전식 용접장치에 관한 것으로서, 본 발명에서는 용접 대상물을 지지하고 회전시키기 위한 회전판, 상기 회전판의 경사를 조절하기 위한 경사조절장치, 상기 회전판에 회전력을 제공하기 위한 구동모터 및 본체를 포함하는 회전식 용접장치에 있어서, 상기 회전판에 결합되는 회전주축, 상기 회전주축의 하단에서부터 하부 레이디얼 베어링, 스러스트 베어링, 감속기어 및 상부 레이디얼 베어링의 순으로 상기 회전주축에 결합되어 회전운동하는 감속구동체 및 상기 감속구동체를 수용하기 위한 것으로서 바닥면에는 상기 구동모터의 축을 인입하기 위한 축구멍과 상기 레이디얼 베어링을 수용하기 위한 수용부가 형성되고 상기 레이디얼 베어링 수용부의 상부 바닥면에는 상기 스러스트 베어링의 회전을 지지하고 유지하기 위한 가이드 링이 형성되며, 경사조절용 회전축에 의하여 상기 본체와 회전가능하게 결합되는 감속기어박스를 포함하여 구성되는 용접장치가 제공된다. 아울러, 상기 회전판의 경사각 조절을 간편하고 확실하게 하기 위하여 상기 회전판의 경사를 조절하기 위한 상기 경사조절장치를 경사조절부 및 잠금부로 구성하되, 상기 경사조절부는 경사조절용 가이드구멍이 마련되는 경사조절판, 본체의 측벽 및 외측 축고정판이 순서대로 밀착되게 상기 경사조절용 회전축과 결합되도록 구성되며, 상기 잠금부는 상기 경사조절용 가이드 구멍에 삽입되어 경사조절판의 회전을 제어하는 경사조절판 고정핀, 경사조절판, 양면에 고무링이 부착되는 내측 디스크, 본체의 측벽, 일면에 고무링이 부착되는 외측 디스크 및 상기 고정핀과 결합하는 잠금손잡 이를 포함하여 구성되는 회전식 용접장치가 제공된다.
본체, 구동모터, 경사조절장치, 회전판, 감속구동체, 감속기어박스, 회전주축, 레이디얼 베어링, 스러스트 베어링, 감속기어, 경사조절판, 경사조절판 고정핀, 잠금손잡이, 경사조절 손잡이

Description

경사각 조절기능을 개선한 회전식 용접장치 {Rotary type welding apparatus with an improved angle control performance}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 용접장치의 사시도.
도 2는 도 1의 절단선 II-II에 따른 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명의 감속구동체가 감속기어박스에 결합되는 모습을 보인 사시도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 경사조절판, 내측 디스크 및 외측 디스크 각각의 평면도 및 저면도.
도 5는 본 발명에 따른 경사조절부의 구성을 보인 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 회전식 용접장치의 우측면 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 경사조절판 잠금부의 구성을 보인 사시도.
도 8은 종래의 회전판의 평면도 및 정면도.
도 9는 본 발명의 분리형 회전판의 구조를 보인 평면도 및 정면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 본체 15: 구동모터
20: 경사조절부 22: 경사조절판 23: 내측 디스크 24: 외측 디스크 25: 외측 축고정판 25a: 경사조절 손잡이: 30: 잠금부 31: 경사조절판 고정핀 32: 잠금 손잡이 40: 감속기어박스 41: 가이드 링 42: 스러스트 베어링 안착부 43: 레이디얼 베어링 수용부 46: 축구멍 50: 감속구동체 51: 회전주축 52: 상부 레이디얼 베어링 53: 감속기어 54: 스러스트 베어링 55: 하부 레이디얼 베어링 60: 회전판 62: 회전판 결합체 63: 날개부 64: 축결합부 65: 체결부재
본 발명은 회전식 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전식 용접장치의 회전판의 경사각 조절을 보다 용이하고 안정되게 할 수 있도록 주축의 중심이탈방지기능을 구비하고 회전판의 경사조절각을 안정되게 유지할 수 있도록 마찰력을 강화한 경사조절장치가 구비된 회전식 용접장치에 관한 것이다.
종래의 회전식 용접장치의 구조는 대한민국 특허청에 출원되어 등록된 실용신안 등록번호 20-0248918 "용접장치"에 개시되어 있는데, 이러한 종래의 회전식 용접장치는 기본적으로 모터의 구동에 의하여 회전하도록 구성된 턴테이블 상에 용접 대상물을 척 등으로 고정하고 상기 턴테이블을 회전시켜 가면서 토치로 용접부위에 용접 작업을 하도록 구성된 장치이다. 상기 용접장치의 턴테이블 경사조절장치는 동체 선단 상측에 설치되는데 선단 외주면에 장공을 나선방향으로 경사지게 형성한 중공축에 선단면에 요철부를 가진 결합체와 턴테이블 구동모터를 내장 설치하도록 된 모타하우징을 일체로 형성한 경사조절용 본체를 중공축과 일체로 작용하도록 고정설치하고, 동체 내벽면에는 상기 요철부를 가진 결합체와 대응하는 요철부를 가진 결합체를 고정설치하여, 상기 결합체의 중앙부 구멍으로 중공축의 일단부가 삽입되게 한 후 중공축의 일단부 내에 동체 바깥쪽에서 레바 및 레바뭉치가 결합되고 작동돌부를 가진 작동핀을 끼워 작동돌부와 장공이 결합되게 하며, 동체의 외측면에서 상기 작동핀이 빠지지 않도록 플렌지를 조립고정시켜 레바를 제끼면 작동핀이 회전하면서 작동돌부가 장공에 유기적으로 작용하여 중공축을 길이방향으로 이송시키게 한 것이다.
이러한 종래의 용접장치에서는 상기 턴테이블이 상기 모터하우징에 내장되는 구동모터축에 직접 연결될 수도 있으나 대개는 별도의 감속기어가 상기 턴테이블의 회전축에 연결되고 구동모터축에 연결되는 구동기어가 상기 감속기어와 치합되어 모터의 회전력을 턴테이블에 전달하는 구조로 구성된다. 이러한 종래의 구성에서는 상기 감속기어와 결합된 회전축의 하단부가 상기 모터하우징의 바닥면에 고정되어 있지 않아서 상기 턴테이블을 일정각도 이상으로 기울이면 상기 감속기어와 결합한 회전축이 중심에서 이탈하여 턴테이블의 회전운동이 원활하지 않게 되고 편심된다는 치명적인 문제가 발생한다.
아울러, 상기 종래의 용접장치의 경사조절장치는 전술한 구성을 가지는데 이는 그 구조가 매우 복잡하고 제작이 용이하지 않다는 문제가 있다.
도 8은 종래의 턴테이블의 평면도 및 정면도이다. 도시한 것처럼 종래의 턴테이블(100)은 회전축과 결합하는 부분인 축결합부(110)가 상기 턴테이블(100)과 일체형으로 형성되어 상기 턴테이블(100)의 직경 등을 변경할 필요가 있는 경우에는 부득이 턴테이블(100)과 축결합부(110)를 모두 교체해야 한다는 문제가 있었다. 이는 상기 종래의 턴테이블(100) 및 축결합부(110)가 주물로 일체로 형성되기 때문에 발생하는 문제로 상기 턴테이블(100)을 교체하고자 할 때에는 상기 턴테이블(100)을 회전축과의 결합에서 해제하고 원하는 턴테이블을 다시 회전축에 결합해야 하므로 여러모로 대단히 불편한 구조를 가지고 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 회전판을 임의의 경사각으로 기울이더라도 회전주축이 중심에서 이탈하는 것을 방지하여 회전판이 편심되지 않고 안정되게 회전운동을 할 수 있도록 하여 용접작업이 원활하게 수행되도록 한 회전식 용접장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하면서도 큰 하중의 용접 대상물의 경우 에도 회전판의 경사각을 안정되게 유지할 수 있도록 구조가 개량된 경사조절장치를 구비한 회전식 용접장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 분리형 회전판을 제공함으로써 필요에 따라 회전판의 규격을 달리할 필요가 있는 경우 판상의 상판만을 간단하게 교체할 수 있도록 하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 용접 대상물을 지지하고 회전시키기 위한 회전판, 상기 회전판의 경사를 조절하기 위한 경사조절장치, 상기 회전판에 회전력을 제공하기 위한 구동모터 및 본체를 포함하는 회전식 용접장치에 있어서, 상기 회전판에 결합되는 회전주축, 상기 회전주축의 하단에서부터 하부 레이디얼 베어링, 스러스트 베어링, 감속기어 및 상부 레이디얼 베어링의 순으로 상기 회전주축에 결합되어 회전운동하는 감속구동체 및 상기 감속구동체를 수용하기 위한 것으로서 바닥면에는 상기 구동모터의 축을 인입하기 위한 축구멍과 상기 하부 레이디얼 베어링을 수용하기 위한 수용부가 형성되고 상기 하부 레이디얼 베어링 수용부의 상부 바닥면에는 상기 스러스트 베어링의 회전을 지지하고 유지하기 위한 가이드 링이 형성되며, 경사조절용 회전축에 의하여 상기 본체와 회전가능하게 결합되는 감속기어박스를 포함하여 구성되는 회전식 용접장치를 제공된다.
상기 회전판의 경사를 조절하기 위한 상기 경사조절장치는 경사조절부 및 잠금부를 포함하여 구성되데,
상기 경사조절부는 경사조절용 가이드구멍이 마련되는 경사조절판, 본체의 측벽 및 외측 축고정판이 순서대로 밀착되게 상기 경사조절용 회전축과 결합되도록 구성되며, 상기 잠금부는 상기 경사조절용 가이드 구멍에 삽입되어 경사조절판의 회전을 제어하는 경사조절판 고정핀, 경사조절판, 양면에 고무링이 부착되는 내측 디스크, 본체의 측벽, 일면에 고무링이 부착되는 외측 디스크 및 상기 고정핀과 결합하는 잠금손잡이를 포함하여 구성된다.
상기 외측 축고정판에는 경사조절용 손잡이가 마련되며, 상기 상부 레이디얼 베어링은 2단으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 회전판은 원판형상의 상판과 상기 상판에 탈부착 가능하도록 분리되는 상판 결합체로 구성되는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리를 보다 상세하게 설명한다. 이하의 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 의미하는 것으로 이해한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 용접장치의 사시도이다. 본 발명에 따른 회전식 용접장치는 크게 본체(10), 구동모터(15), 경사조절장치, 감속기어박스(40), 회전판(60), 용접 대상물을 상부에서 가압 지지하는 센터고정부(90)와 이를 지지하는 센터고정 프레임(80), 가이드봉(85) 및 토치(70)를 포함하여 구성될 수 있으나 이는 하나의 예시이며 본 발명의 기술적 사상은 이러한 구성에 한정되지는 않는다.
도 2는 도 1의 절단선 II-II에 따른 개략적인 단면도이고 도 3은 본 발명의 감속구동체가 감속기어박스에 결합되는 모습을 보인 사시도이다.
도시한 바와 같이, 감속구동체(50)는 상기 회전판(60)에 연결되는 회전주축(51)의 하단부에서부터 하부 레이디어 베어링(55), 스러스트 베어링(54), 감속기어(53) 및 상부 레이디얼 베어링(52)을 결합하여 구성된다. 상기 상부 레이디얼 베어링(52)은 2개의 레이디얼 베어링이 겹쳐진 형태의 2단으로 구성되는 것이 바람직하며 상기 감속기어박스(40) 상부에 마련되는 상부 레이디얼 베어링 수용부(45)에 수용된다.
상기 감속기어박스(40)의 바닥면에는 상기 하부 레이디얼 베어링(55)을 수용하기 위한 하부 레이디얼 베어링 수용부(43)가 형성되고, 상기 수용부(43)의 상부 바닥면에 상기 스러스트 베어링(54)을 지지하고 유지하기 위한 가이드 링(41)이 형성된다. 따라서 상기 스러스트 베어링(54)이 스러스트 베어링 안착부(42)에 안착되면 상기 가이드 링(41)에 의하여 상기 스러스트 베어링(54)이 상기 스러스트 베어링 안착부(42)에서 이탈하지 않고 회전운동할 수 있게 된다.
전술한 구성을 가지는 상기 감속구동체(50)는 상기 경사조절장치의 작동에 의하여 회전판(60)의 경사가 기울어질 경우에도 상기 상부 레이디얼 베어링(52)이 상기 상부 레이디얼 베어링 수용부(45)의 내측 벽면에 의하여 지지되고 상기 하부 레이디얼 베어링(55)이 상기 하부 레이디얼 베어링 수용부(43)의 내측 벽면에 의하여 지지되므로 회전중심에서 이탈할 우려가 없이 안정적인 회전이 가능하도록 한다.
상기 상, 하부 레이디얼 베어링(52,55)은 각각 레이디얼 볼 베어링 또는 레 이디얼 롤러 베어링 중에서 선택되는 것으로 할 수 있으며, 상기 스러스트 베어링은 스러스트 볼 베어링 또는 스러스트 롤러 베어링 중에서 선택될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 경사조절판, 내측 디스크 및 외측 디스크 각각의 평면도 및 저면도, 도 5는 본 발명에 따른 경사조절부의 구성을 보인 분해 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 회전식 용접장치의 우측면 사시도이고 도 7은 본 발명에 따른 경사조절판 잠금부의 구성을 보인 사시도이다.
본 발명의 경사조절장치는 크게 경사조절부(20) 및 잠금부(30)로 구성된다. 상기 경사조절부(20)는 감속기어박스(40)와 고정결합되어 상기 본체(10)의 측벽에 회전가능하게 결합되는 경사조절용 회전축(44)과 이 경사조절용 회전축(44)에 내측에서 외측방향으로 경사조절판(22), 본체 측벽(10) 및 외측 축고정판(25)의 순서로 밀착 결합되는 구조를 가진다. 상기 경사조절판(22)과 외측 축고정판(25)은 경사조절용 회전축에 고정결합된다. 상기 경사조절판(22)에는 경사조절용 회전축(44)과 결합되기 위한 축구멍(22b)과 돌출부(22c)가 형성되고 상기 축구멍(22a)의 상부에는 원호 형상의 경사조절용 가이드구멍(22a)이 형성된다. 상기 외측 축고정판(25)에는 경사조절 손잡이(25a)가 부착된다.
상기 경사조절판(22)의 상기 경사조절용 가이드구멍(22a)은 잠금손잡이(32)와 나사 결합되는 경사조절판 고정핀(31)에 의하여 그 회전이 제어된다. 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 잠금부(30)는 상기 경사조절판 고정핀(31), 경사조절판(22),내측 디스크(23), 본체(10)의 측벽, 외측 디스크(24) 및 잠금 손잡이(32)를 포함하여 구성되는데, 상기 경사조절용 고정핀(31)과 상기 잠금손잡이(32) 사이에 경사조 절판(22), 내측 디스크(23), 본체의 측벽 및 외측 디스크(24)가 순서대로 밀착하여 결합한다. 상기 경사조절판 고정핀(31)과 잠금손잡이(32)는 나사결합되는 것이 바람직하다.
상기 내측 디스크(23)의 양면에는 마찰력을 증가시키기 위한 고무링(23a)이 각각 형성되며 상기 외측 디스크(24)에는 상기 본체(10)의 측벽에 접촉하는 부분인 일면에만 고무링(24a)이 형성된다. 상기 고무링(23a,24a)은 상기 내·외측 디스크(23,24) 외면에 원형의 홈을 형성한 후 상기 홈에 상기 고무링(23a,24a)을 억지끼움함으로써 장착될 수 있다.
상기 고무링은 천연고무 또는 합성고무 등의 합성수지계 원료로 제조될 수 있으나 일정 정도의 마찰력을 제공할 수 있는 것이면 그 재료에는 구속되지 않는다.
상기 경사조절판(22)의 경사조절각은 최대 90°가 되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 잠금손잡이(32)는 단면이 육각형인 육각봉으로 하는 것이 바람직하다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 의한 회전식 용접장치의 작동원리를 설명하면 다음과 같다. 우선 상기 회전판(60)에 용접 대상물을 위치시키고 척 등으로 고정한 후 용접작업을 하다가 상기 회전판(60)의 경사각을 변화시킬 필요가 있는 경우에는 상기 잠금손잡이(32)를 약간 돌려 상기 경사조절판(22)과 상기 경사조절판 고정핀(31)과의 결합을 해제하게 된다. 그리고 나서 이제 상기 경사조절 손잡이(25a)를 원하는 각도 만큼 회전시키고 난 후 상기 잠금 손잡이(32)를 처음과 반대방향으로 돌려서 상기 경사조절판 고정핀(31)이 상기 경사조절판(22)과 밀착 결 합되게 한다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 경사조절장치에 의하면 하중이 큰 용접 대상물의 용접 작업시에도 그 자체의 하중이나 외부의 충격에 의하여 이미 세팅해 놓은 경사각이 변화되거나 일정 경사각 상태가 해제되는 위험을 방지할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 분리형 회전판의 구조를 보인 평면도 및 정면도이다. 본 발명의 회전판(60)은 크게 원판 형상의 상판(61)과 이에 탈부착되는 상판결합체(62)로 구성된다. 도시한 것처럼, 상기 상판(61)과 상판결합체(62)는 각각 대응하는 위치에 나사산이 형성된 체결구멍(65a,65b)이 마련되어 나사 등의 체결부재(65)에 의하여 결합된다. 상기 상판결합체(62)에는 회전주축(51)이 관통되도록 관통구멍(64a)이 형성된다. 상기 상판결합체(62)는 원판형상의 날개부(63)와 회전주축(51)과 결합하기 위한 부분인 축결합부(64)로 구성되어 상기 축결합부(64)의 상부가 상기 상판(61)에 끼워진다.
따라서 용접 대상물의 사이즈나 형상 등에 따라 상기 회전판(60)의 규격을 변경할 필요가 있는 경우 회전주축(51)과의 결합을 해제할 필요없이 상기 상판(61)과 상기 상판결합체(62)의 나사결합을 해제한 후 상판(61)만을 원하는 규격의 상판으로 간단히 교체하면 되는 것이다.
본 발명에 의하면 회전판의 경사각을 크게 하더라도 회전주축이 그 회전중심 에서 이탈할 우려가 없이 안정적인 회전운동을 하도록 함으로써 결과적으로 장치의 내구성과 안정성을 향상시킴과 아울러 안정적인 용접작업을 수행할 수 있게 된다.
아울러 본 발명에 의하면 충분한 경사각 지지력을 보유하면서도 그 작동이 간편하고 구조가 단순화된 경사각 조절장치가 제공됨으로써 작업 편리성 및 장치의 생산성이 증대되고, 문제가 있는 구성요소만을 간단하게 교체함으로써 장치의 유지보수가 편리해진다는 잇점이 있다.
또한 본 발명의 분리형 회전판에 의하면 작업대상물이 크기나 형상에 따라 회전판의 규격을 변경할 필요가 있는 경우 원판형상의 상판만을 간단하게 교체하면 되므로 교체가 간단하고 원가를 절감시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 용접 대상물을 지지하고 회전시키기 위한 회전판, 상기 회전판의 경사를 조절하기 위한 경사조절장치, 상기 회전판에 회전력을 제공하기 위한 구동모터 및 본체를 포함하는 회전식 용접장치에 있어서,
    상기 회전판에 결합되는 회전주축, 상기 회전주축의 하단에서부터 하부 레이디얼 베어링, 스러스트 베어링, 감속기어 및 상부 레이디얼 베어링의 순으로 상기 회전주축에 결합되어 회전운동하는 감속구동체 및
    상기 감속구동체를 수용하기 위한 것으로서 상면에는 상기 회전주축의 인출을 위한 축구멍이 형성되고, 바닥면에는 상기 구동모터의 축을 인입하기 위한 축구멍과 상기 하부 레이디얼 베어링을 수용하기 위한 수용부가 형성되고, 상기 하부 레이디얼 베어링 수용부의 상부 바닥면에는 상기 스러스트 베어링의 회전을 지지하고 유지하기 위한 가이드 링이 형성되며, 경사조절용 회전축에 의하여 상기 본체와 회전가능하게 결합되는 감속기어박스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 용접장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전판의 경사를 조절하기 위한 상기 경사조절장치는 경사조절부 및 잠금부를 포함하여 구성되데,
    상기 경사조절부는 경사조절용 가이드구멍이 마련되는 경사조절판, 본체의 측벽 및 외측 축고정판이 순서대로 밀착되게 상기 경사조절용 회전축과 결합되도록 구성되며,
    상기 잠금부는 상기 경사조절용 가이드 구멍에 삽입되어 경사조절판의 회전을 제어하는 경사조절판 고정핀, 경사조절판, 양면에 고무링이 부착되는 내측 디스크, 본체의 측벽, 일면에 고무링이 부착되는 외측 디스크 및 상기 고정핀과 결합하는 잠금손잡이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 용접장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전판은 원판 형상의 상판과 상기 상판에 탈부착 가능하도록 분리되는 상판 결합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 용접장치.
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