KR100824207B1

KR100824207B1 - 직선 및 각 위빙의 선택적 사용이 가능한 용접토치용위버의 구조

Info

Publication number: KR100824207B1
Application number: KR1020030096014A
Authority: KR
Inventors: 김종준; 권봉재; 류상훈; 박영진; 박승규
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2008-04-21
Also published as: KR20050064548A

Abstract

본 발명은 용접토치용 위버의 구조에 관한 것이며, 그 목적은 하나의 용접헤드에 직선 및 각 위빙의 선택적 사용이 가능토록 하여 각위빙시 진원위빙을 수행토록 하며, 용접품질 및 생산성 향상을 높일 수 있는 직선 및 각 위빙의 선택적 사용이 가능한 용접토치용 위버의 구조를 제공함에 있다.

본 발명은 베이스프레임내에 설치되어 구동모터에 의해 작동되는 구동축과 연동하여 회동하며, 상측으로 회동축을 돌설하여 구비하는 이동블록과; 상기 베이스프레임의 중앙부에 고정 설치된 하부블록과; 상기 이동블록과 또는 하부블록에 동시 밀착되어, 상호 선택적 체결이 가능하여, 직선운동 또는 위치고정 되게 설치된 연결블록과; 상기 연결블록의 전면에 설치되어 회전축을 중심으로 회전되는 회전블록과; 상기 회전블록의 전면에 고정 설치되는 동시, 상측으로는 상기 이동블록의 상측에 구비된 회동축과 결합된 채 전면부로 용접토치를 홀더하는 토치홀더를 구성하여 상기 연결블록과 이동블록을 고정 체결하여 직선위빙운동을 행하거나 또는 상기 연결블록과 하부블록을 고정 체결하여 상기 회전블록의 회전축을 중심으로 각위빙운동을 행하도록 구성한 직선 및 각위빙의 선택적 사용이 가능한 용접토치용 위버의 구조에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

용접토치용 위버, 직선위빙, 각위빙, 진원, 체결수단

Description

직선 및 각 위빙의 선택적 사용이 가능한 용접토치용 위버의 구조{The structure of weaver for welding torch that has mechanical configuration to select linear or angular weaving}

도 1a 와 도 1b 는 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 각위빙운동 및 직선위빙운동의 상태를 보인 개념도

도 2 는 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 구조를 보인 사시도

도 3 은 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 직선위빙 시의 운동상태를 보인 사시도

도 4 은 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 각위빙 시의 운동상태를 보인 사시도

도 5a 와 도 5b 는 일반적인 용접토치의 직선위빙 및 각위빙의 운동상태를 보인 개략도

도 6a 와 도 6b 는 종래의 각위빙운동 및 직선위빙시의 상태의 구성을 보인 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(11) : 용접토치 (12) : 작업부재

(13) : 용접 개선 단면부 (15) : 직선위빙(linear weaving)

(16) : 회동축 (17) : 각위빙(angular weaving)

(18) : 토치 홀더 (19) : 종래 이동블록

(20) : 힌지 (21) : 링크

(22) : 프레임 (23) : 회전축

(24) : 구동모터 (25) : 타이밍 벨트

(26) : 구동축 (27) : 베이스 프레임

(28) : 이동블록 (29) : 연결블록

(30) : 제1볼트체결수단 (30") : 제2볼트체결수단

(31) : 하부블록 (32) : 회전블록

본 발명은 직선 및 각 위빙의 선택적 사용이 가능한 용접토치용 위버의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 구동모터에서 발생하는 회전동력을 이용하여 토치의 직선운동 및 원호운동이 가능토록 한 용접토치용 위버장치를 적용한 직선 및 각 위빙의 선택적 사용이 가능한 하나의 기계적 구성을 갖고 있는 용접토 치용 위버의 구조에 관한 것이다.

통상 도 5a 와 도 5b 에서 보듯이, 자동용접시스템에 사용되는 용접헤드는 필요한 용착량을 확보하기 위해서 토치를 용접 진행방향과 직각 방향으로 움직여 주는 직선위빙(15) 동작이 필요한 경우가 있으며, 특히 용접개선단면부(13)의 형상이 협소하면서 작업부재(12)의 두께가 큰 협개선면의 용접시에는 토치의 위빙이 반드시 필요하게 된다.

또한, 작업부재(12)의 용접개선단면부(13)의 용착을 위해 용접 진행방향과 직각 방향으로 움직여 주는 각위빙(17)동작을 필요로 하게 된다.

상기와 같이 선택적으로 용접부위를 중심으로 용접토치(11)가 직선위빙(15)동작과 각위빙(17)동작을 할 수 있도록 하는 선행특허 1996-0021339(공개번호)인 "직선위빙 및 각도 위빙을 겸할 수 있는 용접토치용 위버"를 소개한 바 있다.

상기의 선행특허는 도 6a 와 도 6b 에서와 같이, 용접토치(11)가 부착된 토치홀더(18)를 직선위빙(15)동작하기 위해 이동블록(19)에 고정 설치하되, 직선위빙(15) 뿐만아니라, 각위빙(17)운동되게 힌지(20)연결되어 구성된다.

또한, 상기 용접토치(11)의 각위빙(17)운동을 위한 상기 용접토치(11)의 임의의 지점을 중심으로 고정하기 위해 별도의 외부고정체에 부착된 프레임(22)에 링크(21)를 설치하여, 상기 링크(21)의 단부와 용접토치(11)를 지지하는 토치홀더(18)를 힌지(20) 결합하여 구성한다.

하지만, 상기와 같은 경우 용접부위에 대하여 용접토치(11)가 직선위빙(15) 또는 각위빙(17)동작을 병행하기 위해서 상기 별도로 설치된 링크(21)구조를 통해 탈부착하는 방식으로 상기와 같이 외부와 고정된 링크(21)등의 별도의 구조를 사용함에 있어 번거로움이 발생되며, 또한 상기 용접토치(11) 주변의 장애물에 간섭이 발생할 수 있으며, 상기 용접토치(11)가 각위빙(17)운동 시 진원을 형성하는 각운동이 아니라, 타원을 형성하는 각위빙운동을 수행하여 용접개선부와 용접토치 끝단과의 거리를 일정하게 유지할 수 없는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 하나의 용접헤드에 직선위빙 및 각위빙의 선택적사용이 가능함은 물론 각위빙시 진원형상의 위빙운동이 가능토록 하여 용접품질을 향상하며, 궁극적으로 용접작업에 따른 생산성을 향상토록 한 직선 및 각 위빙의 선택적사용이 가능한 하나의 기계적 구성을 갖는 용접토치용 위버의 구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 베이스프레임내에 설치되어 구동모터에 의해 작동되는 구동축과 연동하여 회동하며, 상측으로 회동축을 돌설하여 구비하는 이동블록과, 상기 베이스프레임의 중앙부에 고정 설치된 하부블록과, 상기 이동블록과 또는 하부블록에 동시 밀착되어, 상호 선택적 체결이 가능하여, 직선운동 또는 위치고정 되게 설치 된 연결블록과, 상기 연결블록의 전면에 설치되어 회전축을 중심으로 회전되는 회전블록과, 상기 회전블록의 전면에 고정 설치되는 동시, 상측으로는 상기 이동블록의 상측에 구비된 회동축과 결합된 채 전면부로 용접토치를 홀더하는 토치홀더를 구성하여 상기 연결블록과 이동블록을 고정 체결하여 직선위빙운동을 행하거나 또는 상기 연결블록과 하부블록을 고정 체결하여 상기 회전블록의 회전축을 중심으로 각위빙운동을 행하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 와 도 1b 는 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 각위빙운동 및 직선위빙운동의 상태를 보인 개념도를, 도 2 는 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 구조를 보인 사시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 직선위빙 시의 운동상태를 보인 사시도를, 도 4 은 본 발명에 따른 용접토치용 위버의 각위빙 시의 운동상태를 보인 사시도를 도시한 것으로,

본 발명에 의한 용접토치용 위버는 구동모터(24)의 동력을 전달받는 구동축(26)이 베이스프레임(27)내에 설치되며, 상기 구동축(26)과 나사결합 되어 직선으로의 회동가능하며 상측으로 회동축(16)을 돌설하여 구비하는 이동블록(28)을 구성하되, 상기 베이스프레임(27)에 고정된 하부블록(31)상에서 슬라이딩되게 구성하며, 또한 상기 이동블록(28)의 전면에 설치되어 상기 이동블록(28) 또는 하부블록(31)과의 볼트체결상태에 따라 선택적으로 직선운동 및 위치고정되는 연결블록(29)을 구성하며, 상기 연결블록(29)의 전면에 회전가능토록 설치된 회전블록(32)과, 상기 회전블록(32) 전면으로 회전축(23)을 중심으로 하여 고정됨과 동시에 상기 회동하는 이동블록(28)의 상부에 설치된 회동축(16)에 끼워져 결합된 채 용접토치(11)를 홀더하고 있는 토치홀더(18)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 상기 연결블록(29)은, 그 전면에 본 발명에 따른 용접토치(11)의 직선 위빙 혹은 각 위빙 동작과 연동하여 직선 혹은 각 운동을 구현하는 회전블록(32)이 회전 가능하게 설치된다.
이때 연결블록(29)은, 그 배면에 위치하는 이동블록(28)과 제1볼트체결수단(30)에 의해 선택적으로 체결될 수 있으며, 아울러 그 하면에 위치하는 하부블록(31)과 제2볼트체결수단(30")에 의해 선택적으로 체결될 수 있다.
즉, 용접토치(11)의 직선 위빙을 구현하고자 할 경우에는, 상기 연결블록(29)은 이동블록(28)과 제1볼트체결수단(30)에 의해 고정된 상태를 취하고, 이때 제2볼트체결수단(30")은 고정 해제되어 하부블록(31)과는 그 구속이 해제된다.
반면, 용접토치(11)의 각 위빙을 구현하고자 할 경우에는, 상기 연결블록(29)은 하부블록(31)과 제2볼트체결수단(30")에 의해 고정된 상태를 취하고, 이때 제1볼트체결수단(30)은 고정 해제되어 이동블록(28)과는 그 구속이 해제된다.

보다 구체적으로, 본 발명에 의한 직선 위빙 시 위버의 운동 상태를 보이는 도 3을 참조하면, 직선 위빙을 구현하고자 할 경우, 상기 베이스프레임(27)에 고정된 하부블록(31)의 상측에서 구동축(26)에 의해 슬라이딩 운동하는 이동블록(28)과 연결블록(29)은, 연결블록(29)에 구성된 제1볼트체결수단(30)에 의해 고정된 상태로 상기 이동블록(28)과 연결블록(29)은 연동하여 직선운동하게 되며, 결과적으로 상기 연결블록(29)전면에 설치된 회전블록(32) 및 토치홀더(18)까지 상기 이동블록(28)의 직선운동에 상응하여 연동된 직선 위빙 동작을 구현하게 된다.
이때 하부블록(31)과 연결블록(29)을 고정시키는 제2볼트체결수단(30")은 해제된 상태를 이루게 된다.

한편, 본 발명에 의한 각 위빙 시 위버의 운동 상태를 보이는 도 4를 참조하면, 상기 직선 위빙 작업 중에 필요에 따라 각 위빙을 구현하고자 할 경우, 먼저 상기 이동블록(28)과 연결블록(29)을 고정시키는 제1볼트체결수단(30)을 해체시킨 후, 제2볼트체결수단(30")을 이용하여 상기 베이스프레임(27)에 고정된 하부블록(31)과 연결블록(29)을 고정시켜, 상기 이동블록(28)의 직선운동과 무관하게 연결블록(29)을 정위치 고정시킨다.

이때 상기 하부블록(31)과 고정된 연결블록(29)의 전면에 회전가능토록 설치된 회전블록(32)에 고정되며, 상기 이동블록(28)의 상측에 돌설된 회동축(16)에 끼워지는 형태로 토치홀더(18)의 상측을 구성함에 따라, 상기 이동블록(28)의 직선운동이 연결블록(29)을 거치지 않은 채 상기 회동축(16)과 결합된 토치홀더(18)가 상기 회전블록(32)의 회전축(23)을 중심으로 각운동하게 된다.

또한, 본 발명에 의한 용접토치용 위버는 각위빙운동 시에 상기 토치홀더(18)가 각운동에 필요한 정확한 회전중심을 갖도록 함으로 용접개선단면부(13)에 대하여 상기 용접토치(11)의 각위빙 운동이 진원의 형태를 이루게 된다.

상기에서 설명하지 않은 도면번호(25)인 타이밍벨트(25)는 본 발명에 의해 도시된 도면에서와 같이 상호 수평되게 설치된 구동모터(24)와 구동축(26)에 있어, 상기 구동모터(24)의 일측 회전축과 구동축(26)의 일측 회전축을 타이밍벨트(25)체결하여 구동력을 전달토록 하고 있다.

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.

상술한 바와 같이 본 발명은 용접토치용 위버에 구성된 이동블록과의 체결되는 연결블록과 회전블록을 구성하여 용접토치의 직선위빙 및 각위빙을 선택적으로 사용하도록 하며, 또한 위버의 구조를 단순화 하여 추가적인 설비제작의 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 직선위빙 및 각위빙운동에 따른 변경 시간을 절약하여 작업효율을 높여 용접작업의 생산성 향상을 가져올 수 있는 효과가 있다.

또한 각위빙 수행시 용접토치끝단과 용접부재와의 거리를 일정하게 유지할 수 있어 용접품질의 향상을 가져올 수 있는 효과가 있다.

Claims

베이스프레임(27)내에 설치되어 구동모터(24)에 의해 작동되는 구동축(26)과 연동하여 회동하며, 상측으로 회동축(16)을 돌설하여 구비하는 이동블록(28)과,

상기 베이스프레임(27)의 중앙부에 고정 설치된 하부블록(31)과,

상기 이동블록(28)과 또는 하부블록(31)에 동시 밀착되어, 상호 선택적 체결이 가능하여, 직선운동 또는 위치고정 되게 설치된 연결블록(29)과,

상기 연결블록(29)의 전면에 설치되어 회전축(23)을 중심으로 회전되는 회전블록(32)과,

상기 회전블록(32)의 전면에 고정 설치되는 동시, 상측으로는 상기 이동블록(28)의 상측에 구비된 회동축(16)과 결합된 채 전면부로 용접토치(11)를 홀더하는 토치홀더(18)를 구성하여 상기 연결블록(29)과 이동블록(28)을 고정 체결하여 직선위빙운동을 행하거나 또는 상기 연결블록(29)과 하부블록(28)을 고정 체결하여 상기 회전블록(32)의 회전축(23)을 중심으로 각위빙운동을 행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 직선 및 각위빙의 선택적 사용이 가능한 용접토치용 위버의 구조.