KR100772727B1

KR100772727B1 - 용접 대상물 지지장치

Info

Publication number: KR100772727B1
Application number: KR1020050088468A
Authority: KR
Inventors: 차용훈; 성백섭
Original assignee: 차용훈; 성백섭
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2007-11-02
Also published as: KR20070034150A

Abstract

본 발명은 용접을 위한 용접 대상물 지지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업자가 편한 위치에서 용접이 가능하도록 하는 용접 대상물 지지장치에 관한 것이다.

본 발명의 용접 대상물 지지장치는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임에 설치된 서포트 부재들에 의해 회동가능하게 지지되는 제1 틸팅 프레임과; 상기 서포트 부재들에 대해 제1 틸팅 프레임을 회동시키는 제1 틸팅수단과; 상기 제1 틸팅 프레임에 설치되어 용접 대상물을 고정 및 회전시키는 것으로, 상기 제1 틸팅 프레임 상에 설치된 가이드 부에 의해 상대 이송가능한 적어도 두 개의 지지 롤러와, 상기 지지 롤러들을 구동시키는 제1구동부와; 상기 지지 롤러들에 지지된 용접 대상물을 가압하는 가압부를 가지는 용접 대상물 파지수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 용접 대상물을 고정하여 작업자가 원하는 위치에서 용접작업이 가능한 효과를 제공한다.

또한, 단순 반복작업으로 인해 작업자가 쉽게 피로하는 것을 방지하여 작업의 능률을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

용접 대상물 지지장치{supporting device for welding object}

도 1은 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치에 보조 용접 대상물 지지장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타내 보인 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치를 개략적으로 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치를 나타내 보인 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치의 제1 틸팅수단의 일부를 나타내 보인 일부 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치의 가이드 부를 나타내 보인 일부 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치의 지지 롤러를 나타내 보인 일부 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치의 가이드 부와 제1구동부를 나타내 보인 일부 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치의 가압부와 제2구동부를 나타내 보인 사시도,

도 9은 도 1에 도시된 보조 용접 대상물 지지장치를 나타내 보인 사시도.

본 발명은 용접 대상물을 지지하는 용접 대상물 지지장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 용접 대상물의 용접 위치에 따라 회전 또는 회동시키면서 작업할 수 있는 용접 대상물 지지장치에 관한 것이다.

종래기술에 있어서는 용접 대상물을 고정시킨 상태에서 작업자가 용접작업에 적합한 위치로 이동하면서 용접을 하였다. 이보다 발전적인 것으로는 다수의 바이스가 구비된 회전 테이블에 파이프를 위치시킨 후 개개의 바이스를 회전시켜 용접 대상물의 직경에 맞게 셋팅한 후 상기 용접 대상물을 완전 고정시키고 회전 테이블을 회전시켜 가며 용접작업을 행하였다.

상술한 바와 같은 종래기술에 따른 용접방법에 있어서는 원통형의 용접 대상물을 회전 테이블에 고정시키기 위해서 다수의 바이스를 하나씩 회전시켜 적정위치로 이동시키고 상기 다수의 바이스를 조금씩 회전시켜 정확하게 중앙에 고정될 수 있도록 하여야 했으며, 이로 인해 작업자는 용접 대상물의 셋팅작업에 따른 많은 작업 공수가 소요되고 나아가서는 상대적으로 작업능률이 떨어짐과 동시에 작업자가 쉽게 피로하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용접 대상물을 임의의 각도로 회전 및 고정시켜 작업자의 용접 작업효율을 높일 수 있는 용접 대상물 지지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 용접 대상물의 용접 위치에 따른 작업자의 용접자세의 불편함을 근본적으로 해소할 수 있는 용접 대상물 지지장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용접 대상물 지지장치는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임에 설치된 서포트 부재들에 의해 회동가능하게 지지되는 제1 틸팅 프레임과; 상기 서포트 부재들에 대해 제1 틸팅 프레임을 회동시키는 제1 틸팅수단과; 상기 제1 틸팅 프레임에 설치되어 용접 대상물을 고정 및 회전시키는 것으로, 상기 제1 틸팅 프레임 상에 설치된 가이드 부에 의해 상대 이송가능한 적어도 두 개의 지지 롤러와, 상기 지지 롤러들을 구동시키는 제1구동부와; 상기 지지 롤러들에 지지된 용접 대상물을 가압하는 가압부를 가지는 용접 대상물 파지수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 틸팅수단은 상기 서포트 부재에 대해 상기 제1 틸팅 프레임을 회전가능하게 지지하는 제1 회전축에 설치되는 제1호형기어와, 상기 제1호형기어와 치합되는 제1기어와, 상기 제1기어를 정역회전시키는 제1모터를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 가이드 부는 상기 제1 틸팅 프레임에 설치되는 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동되며 지지 롤러가 각각 회전가능하게 설치되는 이송부재들과, 상기 각 이송부재에 설치되어 상기 가이드레일에 대해 이송부재의 위치를 고정하는 스토퍼를 구비하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 용접 대상물 지지장치(10)의 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 용접 대상물 지지장치(10)을 나타내 보였다. 도면을 참조하면, 상기 용접 대상물 지지장치(10)는 관(pipe), 환봉 등과 같은 용접 대상물을 용접이 용이한 자세로 회동시키는 것으로서, 베이스프레임(20)과 상기 베이스프레임(20)에 설치된 서포트 부재(51a,51b)들에 의해 회동가능하게 지지되는 제1 틸팅 프레임(30)을 구비한다. 그리고 상기 서포트 부재(51a,51b)들에 대해 제1 틸팅 프l레임(30)을 회동시키는 제1 틸팅수단(50)과 상기 제1 틸팅 프레임에 설치되어 용접 대상물을 고정 및 회전시키는 것으로, 상기 지지 롤러들을 구동시키는 제1구동부와 상기 지지 롤러들에 지지된 용접 대상물을 가압하는 가압부를 가지는 용접대상물 파지수단(40)을 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 용접 대상물 지지장치의 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 베이스 프레임(20)에 서포트 부재(51a,51b)들이 설치되고, 상기 서포트 부재(51a,51b)들에는 제1 틸팅 프레임(30)이 회전가능하게 지지된다. 상기 서포트 부재(51a,51b)에 대한 제1 틸팅 프레임(30)의 지지는 각 서포트 부재(51a,51b)들에 설치된 필로우 블럭(52a,52b)에 의해 상기 필로우 블럭(52a,52b)의 양측에 설치된 제1회전축(31)이 회전가능하게 지지됨으로써 이루어진다. 그리고 상기 베이스 프레임 또는 서포트 부재(51b)에는 내부에 상기 용접 대상물 지지장치(10)를 자동 제어하는 컨트롤 박스가 설치될 수도 있다.

상기 제1 틸팅수단(50)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 틸팅 프레임(30)을 소정의 각도로 회동시키기 위한 것으로서, 상기 제1 회전축(31)에 설치되는 제1호형기어(53)를 구비한다. 그리고, 상기 제1호형기어(53)와 치합되며 서포트 부재(51a)에 설치되는 제1모터(55)에 의해 구동되는 제1기어(54)를 구비한다.

상기 용접 대상물 파지수단(40)은 상기 제1 틸팅 프레임(30)의 상부에 설치되어 제1구동부(70)에 의해 회전하는 지지 롤러(63)와 상기 지지 롤러(63)를 좌,우로 이동할 수 있도록 설치되는 가이드 부(60)를 구비한다. 그리고 상기 용접 대상물 파지수단(40)은 상기 제1 틸팅 프레임(30)의 일측에 설치되어 지지 롤러(63)에 지지된 상기 용접 대상물(100)을 가압하는 가압부(80)를 구비한다.

상기 가이드 부(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 틸팅 프레임(30)에 설치되는 가이드 레일(61)과 상기 가이드 레일(61)을 따라 이동되며 지지 롤러가(63) 각각 회전 가능하게 설치되는 이송부재(62a,62b)들을 구비한다. 그리고 상기 각 이송부재(62a,62b)의 일측에는 상기 가이드 레일(61)에 대해 이송부재(62a,62b)의 위치를 고정하도록 가이드 레일(61)의 결합홈(65)에 결합된 스토퍼(64)를 구비한다. 상기 각 이송부재(62a,62b)에는 필로우 블럭(66) 사이에 용접 대상물을 지지하기 위하여 지지 롤러(63)가 각각 설치된다.

상기 제1구동부(70)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 이송부재(62a,62b)들에 각각 지지되는 지지 롤러(63)의 각 회전축에 설치되는 종동 스프로킷(71a,71b)과 상기 제1 틸팅 프레임(30)에 설치된 제2모터(72)의 회전축에 설치되며 상기 종동 스프로킷(71a,71b)과 체인(75)에 의해 걸리는 구동 스프로킷(73)을 구비한다. 그리고 상기 이송부재(62a,62b)가 용접 대상물의 직경에 따라 이동시 상기 체인(75)의 장력을 조정하는 아이들 스프로킷(74)을 구비한다. 상기 아이들 스프로킷(74)은 상기 제1 틸팅 프레임(30)에 상,하로 이송가능하게 설치되어 용접 대상물의 직경에 따라 상기 이송부재가 좌,우로 이송됨으로써 체인(75)의 장력을 조정하는 구조를 갖는다. 상기 제2모터(72)는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 사용하는게 바람직하고, 상기 체인(75)의 이송궤적을 고려하여 제1 틸팅 프레임(30)의 소정의 위치에 복수개의 보조 스프로킷(76)을 더 구비할 수도 있다. 그리고, 상기 종동 스프로킷(71a,71b)에 설치되는 체인의 보호를 위해 케이스를 더 구비할 수도 있다.

상기 가압부(80)는 도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 틸팅 프레임(30)에 설치되는 가이드 암(84)과 상기 가이드 암(84)을 따라 슬라이딩되며 상기 지지 롤러(63)들과 대응되는 측에 가압 롤러(81)들이 설치되는 승강부재(83)를 구비한다. 이에 상기 승강부재(83)와 가압 롤러(81) 사이에는 상기 가압 롤러(81)가 받는 충격을 흡수하는 쿠션 쇼바장치(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 지지 롤러(63)는 용접 대상물의 플랜지 등과 같은 돌출부를 고정할 수 있도록 상기 지지 롤러(63)들의 외주면에는 홈(67)이 형성된다. 도시되지는 않았지만, 상기 가압 롤러(81)에 홈이 형성될 수도 있다. 또한, 상기 지지 롤러와 가압 롤러 양쪽 모두에 홈을 형성하는 것도 가능하다.

한편, 상기 가압부(80)는 상기 가이드 암(84)에 대해 상기 승강부재(83)를 승강시키는 제2구동부(90)를 구비한다.

상기 제2구동부(90)는 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 암(84)에 회전가능하게 설치되고 상기 승강부재(83)의 일측과 제2브라켓(87)에 의해 나사결합되는 볼 스크류(91)와, 상기 볼 스크류(91)의 끝단에 결합되어 상기 볼 스크류(91)를 회전시키기 위한 제2기어(92)를 구비한다. 그리고, 상기 제2기어(92)는 제3모터(94)에 의해 정역회전되는 제3기어(93)와 치합된다.

상기 제2구동부는 상기 실시예에 의해 한정되지 않고 상기 볼 스크류를 정역회전시키는 어떠한 것도 가능하다.

상기 용접 대상물 지지장치(10)는 도시되지는 않았지만 소정의 위치에 용접작업시 발생된 가스를 집진할 수 있는 별도의 이동형 집진장치를 부착하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 용접 대상물 지지장치(10)는 베이스 프레임(20)에 설치되어 용접 대상물인 관(pipe), 환봉 등을 지지하는 턴테이블을 구비한 보조 용접 대상물 지지장치(110)를 더 구비한다.

도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 보조 용접 대상물 지지장치(110)는 상기 베이스 프레임(20)에 설치되는 지지부(120)와 상기 지지부(120)에 설치된 제2회전축(121)에 의해 결합되어 회동 가능하게 설치되는 제2 틸팅 프레임(130)을 구비한다. 그리고, 상기 지지부(120)의 일측에 설치되어 상기 제2 틸팅 프레임(130)을 회동시키는 제2 틸팅수단(140)과 상기 제2 틸팅 프레임(130)의 상부에 설치되어 용접 대상물(200)을 고정시키는 척 유니트(150)를 구비한다.

이에, 상기 제2 틸팅수단(140)은 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2틸팅 프레임(130)의 소정의 위치에 설치되는 제2호형기어(141)와 상기 제2호형기어(141)와 치합되며 지지부(120)에 설치되는 제4모터(143)에 의해 구동되는 제4기 어(142)를 구비한다. 이에 상기 제4모터(143)는 도 1에 도시된 바와 같이 감속기를 포함하는 기어드 모터를 사용하는게 바람직하다.

상기 척 유니트(150)는 상기 제2 틸팅 프레임(130)에 회전가능하게 설치되며 용접 대상물(200)을 고정시키는 복수개의 3개의 조(151)가 설치되는 턴테이블(153)과, 상기 제2 틸팅 프레임(130)에 대해 턴테이블(153)을 정역회전시키는 제3구동부(160)를 구비한다.

상기 제3구동부(160)는 상기 제2 틸팅 프레임에 대해 상기 턴테이블을 지지하는 지지축에 설치된 제5기어와 상기 제5기어와 치합되며 제2 틸팅프레임에 설치된 제5모터에 의해 구동되는 제6기어를 구비한다. 상기 제5모터(163)는 제2 틸팅 프레임(130)에 설치하여 상기 제2 틸팅 프레임(130)과 같이 회동할 수 있도록 구성하는게 바람직하다.

상기 용접 대상물 지지장치(110)와 상기 보조 용접 대상물 지지장치(10)가 각각의 베이스 프레임을 가지고 분리 설치도 가능하다.

이하에서 상기와 같이 구성된 용접 대상물 지지장치(10)의 작용효과를 설명한다.

상기와 같이 구성된 용접 대상물 지지장치(10)는 용접 대상물(100)인 관(pipe), 환봉 등의 직경에 따라 이송부재(62a,62b)들이 가드레일(61)을 따라 양측으로 이동하여 지지 롤러에 의해 용접 대상물이 지지된다. 그리고, 상부에서는 용접 대상물(100)의 직경에 따라 승강부재(83)가 상,하로 이동하여 상기 승강부재(83)의 끝단에 설치되는 가압 롤러(81)를 이용하여 용접 대상물(100)를 고정한다.

그리고, 제1 틸팅수단(50)을 이용하여 제1 틸팅 프레임(30)을 소정의 각도로 회동시켜 작업자가 용접이 용이한 자세를 취할 수 있고, 상기 제1구동부(70)의 작동에 의해 상기 이송부재(62a,62b)들에 설치되는 지지 롤러(63)가 회전시킴으로써 용접 대상물(100)을 회전시켜 용접 대상물(100)의 용접부위를 용접 작업을 할 수 있다.

그리고 상기 보조 용접 대상물 지지장치(110)는 턴테이블에 설치되는 조(151)를 이용하여 용접 대상물(200)를 고정하고, 제3구동부(160)에 의해 턴 테이블(153)이 회전시킴으로써 용접 대상물(100)을 수직으로 설치한다. 또한, 제2 틸팅수단(140)에 의해 소정의 각도로 회동되어 다양한 위치에서 작업이 가능하다.

상기와 같이 구성된 용접 대상물 지지장치는 용접 대상물을 용접시 좌,우로 회동이 가능하여 용이한 자세에서 작업을 할 수 있고, 지지 롤러의 구동으로 용접 대상물을 용착양에 따라서 회전 조정을 함으로써 정교한 용접이 가능하다.

그리고 용접 피이드가 일정하여 용접 후 사상작업이 거의 불필요하고, 작업능률이 현행 수작업에 비하여 많은 향상을 기할 수 있다. 또한 상기 용접 대상물 지지장치에 별도의 이동형 집진장치를 설치함으로 해서 작업자의 건강저해 요인을 해결할 수 있다.

본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 권리범위가 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 본 발명의 용접 대상물 지지장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 제1,2 틸팅수단에 의해 관(pipe), 환봉 등과 같은 용접 대상물을 용접이 용이한 자세로 회동시킬 수 있어 용접효율을 높일 수 있다.

둘째, 지지 롤러의 구동으로 용접 대상물을 용착양에 따라서 용접 대상물을 회전 조정함으로써 정교한 용접이 가능하고, 용접 피이드가 일정하여 용접 후 사상작업이 불필요하다.

셋째, 용접 대상물 지지장치의 일측에 또 다른 보조 용접 대상물 지지장치가 구비됨으로써 다양한 형상의 관(pipe), 환봉 등과 같은 용접 대상물의 용접에 따른 작업효율을 향상시킬 수 있으며 나아가서는 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

넷째, 용접 대상물 지지장치의 일측에 별도의 이동형 집진장치를 부착함으로 해서 용접시 발생되는 가스 등으로 인한 작업환경의 오염을 방지할 수 있다.

다섯째, 지지 롤러 및 가압 롤러의 둘레에 홈을 형성함으로 다양한 형태의 용접 대상물의 파지 및 회전이 가능하다.

Claims

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베이스 프레임과;

상기 베이스 프레임에 설치된 서포트 부재들에 의해 회동가능하게 지지되는 제1 틸팅 프레임과;

상기 서포트 부재들에 대해 제1 틸팅 프레임을 회동시키는 제1 틸팅수단과;

상기 제1 틸팅 프레임에 설치되어 용접 대상물을 고정 및 회전시키는 것으로, 상기 제1 틸팅 프레임 상에 설치된 가이드부에 의해 상대 이송가능한 적어도 두 개의 지지 롤러와, 상기 지지 롤러들을 구동시키는 제1구동부와;

상기 지지 롤러들에 지지된 용접 대상물을 가압하는 가압부를 가지는 용접 대상물 파지수단과;

상기 베이스 프레임에 설치되어 곡면 용접 대상물을 용접하는 보조 용접 대상물 지지장치를 구비하며,

상기 보조 용접 대상물 지지장치는 베이스 프레임에 설치되는 지지부와;

상기 지지부에 설치된 제2 회전축에 의해 결합되어 회동 가능하게 설치되는 제2 틸팅 프레임과;

상기 지지부의 일측에 설치되어 상기 제2 틸팅 프레임을 회동시키는 것으로, 상기 지지부에 대해 상기 제2 틸팅 프레임을 회전가능하게 지지하는 제2 회전축에 설치되는 제2호형기어와, 상기 제2호형기어와 치합되는 제4기어와, 상기 제4기어를 정역회전시키는 제4모터를 구비하는 제 2틸팅수단과;

상기 제2 틸팅 프레임의 상부에 설치되어 제3구동부에 의해 정역회전 가능하게 설치되며 용접 대상물을 고정시키는 척 유니트;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 대상물 지지장치.
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