KR100879172B1 - 티그 용접을 이용한 파이프 회전 용접의 일정 거리유지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 티그 용접을 이용하는 파이프의 회전 용접시 텅스텐 전극봉과 모재 사이의 거리를 일정하게 유지시켜 주는 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 티그용접 전원이 공급되는 케이블(10); 상기 케이블(10)과 연결되는 티그토치(12); 상기 티그토치(12)를 고정하는 티그토치 고정클램프(14); 상기 티그토치(12)에서 텅스텐 전극봉(18)의 산화를 방지하기 위한 보호가스 통로 역할을 하는 티그토치 노즐(16); 상기 티그토치 노즐(16) 내에 설치되어 모재 상의 아크 용접을 실시하는 텅스텐 전극봉(18); 상기 텅스텐 전극봉(18)과 용접될 모재와 맞닿는 볼롤러(26) 사이의 거리를 조정하는 Z축 슬라이드(22); 상기 Z축 슬라이드(22)를 고정하고 자중에 의해 상하로 움직이면서 용접될 모재와 텅스텐 전극봉(18) 사이의 거리를 일정하게 유지해주는 LM 가이드의 레일(20)과 블록(24); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 티그 용접을 이용한 파이프 회전 용접의 일정 거리유지 장치를 제공한다.

티그 용접, 파이프 회전, 거리 유지, LM가이드

Description

티그 용접을 이용한 파이프 회전 용접의 일정 거리유지 장치{Uniform distance keeping apparatus of pipe rotation welding using TIG welding}

도 1은 종래 티그 용접장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 티그 용접을 이용한 파이프 회전 용접의 일정거리유지 장치를 나타낸 전체 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 케이블 12: 티그토치

14: 티그토치 고정클램프 16: 티그토치 노즐

18: 텅스텐 전극봉 20: LM가이드 레일

22: Z축 슬라이드 24: LM가이드 블록

26: 볼롤러

본 발명은 티그 용접을 이용하는 파이프 회전 용접 거리유지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프 회전용접시 티그 텅스텐 전극봉과 모재 사이의 거리(stand off)를 항상 일정하게 유지시켜 주는 티그 용접을 이용한 파이프 회전용접의 거리유지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 티그(Tungsten Inert Gas: TIG) 용접은 토치의 텅스텐 전극(-)과 모재(+) 사이에 불활성 가스로 공기를 차폐하고 전극과 모재간 절연을 파괴시켜 아크를 발생시키는 것이며, 이때, 발생되는 아크 열과 용가제를 이용하여 모재를 용접하는 장치이다.

이러한 종래의 티그 용접법은 도 1에 도시된 바와 같이, 티그토치(3) 내부의 텅스텐 전극봉(4)과 모재(2)에 용접전원(1)을 접속하고 텅스텐 전극봉(4)과 모재(2) 사이에 용접 아크(5)를 형성하여 용접용 첨가와이어(6)를 수동으로 아크부(5)에 송급하여 아크 열로 녹여 용접이 된다.

상기와 같은 티그용접은 티그토치와 용접와이어 송급 방법에 따라 수동, 반자동, 자동 티그용접으로 나뉘는데, 티그토치의 운봉과 용접와이어의 송급을 수동으로 할 경우를 수동 티그용접, 티그토치의 운봉만 수동으로 할 경우 반자동 티그용접, 티그토치의 운봉과 용접와이어의 송급을 자동으로 할 경우를 자동 티그용접이라 한다. 자동 티그용접은 티그토치 이송장치, 파이프의 경우 파이프 회전장치, 용접와이어 송급장치, 텅스텐 전극봉과 모재사이의 거리를 일정하게 유지해주는 장치, 텅스텐 전극봉을 좌우로 움직여주는 위빙장치 등이 필요하다.

상기 장치에서 텅스텐 전극봉과 모재사이의 거리를 일정하게 유지시켜주는 장치인 자동전압조절(Automatic Voltage Control: AVC)장치는 용접시 텅스텐 전극 봉과 용접모재사이의 전압을 측정하여 용접 전압에 따라 모터가 Z축을 따라 구동되어 텅스텐 전극봉과 모재사이의 거리를 일정하게 유지해 준다.

티그토치를 고정하고 파이프를 회전시키는 파이프 용접에 있어서 파이프는 동심이 되지 않고 항상 편심이 있으며 파이프의 편심에 따라 티그 텅스텐 전극봉과 모재 사이의 거리(stand off)가 변하게 된다. 텅스텐 전극봉과 모재사이의 거리가 변하게 되면 용접전압이 변하게 되어 용접 품질이 일정하지 않으므로 텅스텐 전극봉과 모재사이의 거리를 일정하게 유지시켜주는 자동전압조절장치는 파이프 회전 용접시 반드시 필요한 장치이다.

하지만 상기 자동전압조절장치는 가격이 비싸고 시스템의 부피가 늘어나며, 또한 두 파이프 사이에 편심에 의한 단차 유무와 크기 및 두 파이프 사이의 간격의 크기에 따라 적정 용접전압이 변하므로 용접품질이 일정하지 않다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 LM 가이드에 용접될 모재와 접촉하는 볼롤러와 티그토치를 부착하여 용접 모재인 파이프의 편심에 의한 높낮이가 변하더라도 LM 가이드를 따라 볼롤러 하단과 텅스텐전극봉 끝단 사이의 거리를 항상 일정하게 유지시켜 주는 티그 용접을 이용한 파이프 회전용접의 일정 거리유지 장치를 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 티그용접 전원이 공급되는 케이블(10); 상기 케이블(10)과 연결되는 티그토치(12); 상기 티그토치(12)를 고정하는 티그토치 고정클램프(14); 상기 티그토치(12)에서 텅스텐 전극봉(18)의 산화를 방지하기 위한 보호가스 통로 역할을 하는 티그토치 노즐(16); 상기 티그토치 노즐(16) 내에 설치되어 모재 상의 아크 용접을 실시하는 텅스텐 전극봉(18); 상기 텅스텐 전극봉(18)과 용접될 모재와 맞닿는 볼롤러(26)사이의 거리를 조정하는 Z축 슬라이드(22); 상기 Z축 슬라이드(22)를 고정하고 자중에 의해 상하로 움직이면서 용접될 모재와 텅스텐 전극봉(18) 사이의 거리를 일정하게 유지해주는 LM 가이드 레일(20)과 블록(24); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 티그 용접을 이용한 파이프 회전 용접의 일정 거리유지 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 티그 용접을 이용한 파이프 회전 용접의 일정 거리유지 장치를 나타낸 전체 구성도이다.

도 2를 살펴보면, 본 발명은 티그용접 전원이 공급되는 케이블(10)이 티그토치(12)에 연결되어 있다. 상기 티그토치(12) 하부에 티그토치 고정클램프(14)가 Z축 슬라이드(22)의 몸통 일측에 연결되어 형성되며, 상기 티그토치 고정클램프(14) 하부에 용접 작업을 하는 티그토치 노즐(16)이 형성되어 있다.

상기 티그토치 노즐(16) 내에 모재 상의 아크 용접을 실시하는 텅스텐 전극봉(18)이 형성되어 있다.

상기 Z축 슬라이드(22)의 볼나사 너트부와 연결되어 용접모재의 표면에 맞닿는 볼롤러(26)가 형성되어 있다.

상기 Z축 슬라이드(22)는 LM가이드 블록(24)과 결합되어 있으며, 상기 LM가이드 블록(24)은 LM가이드 레일을 따라 상하 방향으로 이동한다.

이때, 본 발명에서는 거리(stand off)를 일정하게 유지하기 위해 LM가이드(20)를 사용하여 자중에 의해 텅스텐 전극봉과 용접 모재사이의 거리를 일정하게 유지시켜 준다.

또한, 본 발명은 파이프와 맞닿는 부위는 볼롤러(26)를 부착하여 파이프와 접촉 저항을 감소시키게 된다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 본 발명은 용접될 모재와 텅스텐 전극봉(20) 끝단부 사이의 거리 즉, 스탠드 오프(stand off)가 일정하게 유지되어야 용접 품질이 일정하다. 하지만 파이프의 경우 항상 편심이 있어 스탠드 오프는 항상 변하므로 이에 따라 용접품질이 일정하지 못하였다.

이러한 점을 감안하여 본 발명에서는 LM 가이드(20)에 용접될 모재와 접촉하는 볼롤러(26)와 티그토치(12)를 부착하여 파이프의 편심에 의한 높낮이가 변하더라도 LM 가이드(20)를 따라 볼롤러(26) 하단과 텅스텐전극봉(18) 끝단 사이의 거리가 항상 일정하게 유지된다.

또한, 텅스텐전극봉(18)이 티그토치 노즐(16) 내에 고정되어 노즐 밖으로 돌출되는 길이는 항상 일정하지 않고 용접시 용접상황에 따라 적정 스탠드 오프(stand off)가 변하므로 이를 보정 하기 위해 LM가이드 블록(24)에 연결된 Z-축 슬라이드(22)를 통하여 텅스텐 전극봉(18)과 볼롤러(26) 사이의 거리를 쉽게 조절할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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 기술적 범위 내에 포함된다 할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면, LM 가이드에 용접될 모재와 접촉하는 볼롤러와 티그토치를 부착하여 파이프의 높낮이가 변하더라도 LM 가이드를 따라 베어링 하단과 텅스텐전극봉 끝단 사이의 거리를 항상 일정하게 유지시켜 줌으로써 파이프 회전 용접의 용접품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 가격이 비싸고 시스템의 부피가 늘어나는 자동전압조절장치를 구입하지 않아도 되는 경제적인 장점이 있다.

Claims (1)

1. 티그용접 전원이 공급되는 케이블(10);

   상기 케이블(10)과 연결되는 티그토치(12);

   상기 티그토치(12)를 고정하는 티그토치 고정클램프(14);

   상기 티그토치(12)의 하부에 형성되어 있는 티그토치 노즐(16);

   상기 티그토치 노즐(16) 내에 설치되어 모재 상의 아크 용접을 실시하는 텅스텐 전극봉(18);

   상기 텅스텐 전극봉(18)과 용접될 모재와 맞닿는 볼롤러(26) 사이의 거리를 조정하는 Z축 슬라이드(22);

   상기 Z축 슬라이드(22)를 고정하고 자중에 의해 상하로 움직이면서 용접될 모재와 텅스텐 전극봉(18) 사이의 거리를 일정하게 유지해주는 LM 가이드의 레일(20)과 블록(24);

   상기 Z축 슬라이드(22)의 볼나사 너트부와 연결되어 용접모재의 표면에 맞닿는 볼롤러(26); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 티그 용접을 이용한 파이프 회전 용접의 텅스텐 전극봉과 모재 사이의 거리유지 장치.

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