KR100908386B1 - 용접비드 드레싱장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접비드 드레싱장치에 관한 것이며, 그 목적은 종래에 수동작업으로 이루어진 용접비드드레싱 작업을 쉽고 안전하게 할 수 있도록 자동용접기에 설치되어 자동용접기와 함께 이동하며 드레싱작업을 수행함으로써 작업자의 피로도 저감 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 제품의 균일성을 높일 수 있으며, 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 용접비드 드레싱장치를 제공함에 있다.

본 발명은 양측면을 관통하는 다수의 관통홀과 각 날의 상면으로부터 상기 관통홀로 연결되는 다수개의 연통홀이 구비되며 그라인더의 축에 설치되는 전용커터와, 상기 전용커터의 양측에 위치하도록 그라인더의 축에 설치되는 가이들 롤러와, 일단이 그라인더의 몸체에 설치되고 타단이 지지브라켓에 의하여 축의 끝단이 설치된 바란싱바와, 상기 전용커터와 가이드 롤러의 상부를 감싸도록 바란싱바에 설치되는 안전커버로 이루어진 절삭부; 상기 그라인더의 몸체를 감싸는 "U"형의 홀더 및 이 홀더의 끝단에 별도의 너트에 의해 결합되어 그라인더 몸체를 구속하며 상면에 연결레버가 구비된 클램프로 이루어진 고정부; 상기 연결레버에 하단부가 힌지결합되고, 상기 절삭부를 모재방향으로 눌러주기 위한 스프링이 내장되며, 상부에 브라켓이 설치되어 자동용접기에 고정되는 가압부로 구성되어 자동용접기에 의해 이동하여 드레싱작업을 자동으로 수행하도록 구성된 용접비드 드레싱장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

절삭부, 전용커터, 고정부, 가압부, 각도조절부

Description

용접비드 드레싱장치{Automatic welding bead dressing apparatus}

도 1 은 본 발명의 구성을 나타낸 사시도

도 2 는 본 발명의 절삭부의 구성을 나타낸 사시도

도 3 은 본 발명에 따른 전용커터의 구성을 나타낸 사시도

도 4 는 본 발명의 가압부의 구성을 나타낸 단면도

도 5a 는 본 발명의 각도조절부의 구성을 나타낸 정면예시도

도 5b 는 본 발명의 각도조절부의 작동상태를 나타낸 정면예시도

도 6 은 본 발명에 따른 용접비드 드레싱장치가 설치된 상태를 나타낸 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 절삭부 (11) : 전용커터

(11a) : 관통홀 (11b) : 연통홀

(12) : 가이드 롤러 (13) : 지지브라켓

(14) : 바란싱바 (15) : 안전커버

(20) : 고정부 (21) : 홀더

(22) : 클램프 (23) : 연결레버

(24) : 너트 (25) : 핀

(30) : 가압부 (31) : 텐션슬라이더

(32) : 텐션유닛 (33) : 브라켓

(34) : 스프링 (35) : 핸들

(36) : 가압판 (40) : 각도조절부

(41) : 고정블록 (42) : 볼하우징

(43) : 볼볼트핸들 (44) : 링크

(45) : 보조링크 (50) : 그라인더

(60) : 자동용접기 (61) : Y축 이송슬라이더

(70) : 모재 (80) : 비드

본 발명은 용접비드 드레싱장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레일을 따라 이동하며 용접작업을 수행하는 자동용접기에 고정되어 자동으로 이송되는 한편, 용접비드의 양측 가장자리 형상을 완만한 곡선을 이루도록 가공처리하는 용접비드 드레싱장치에 관한 것이다.

강재 구조물의 특성상 반복하중이 용접부에 가해지면, 용접부 중에서도 가장 취약한 용접잔류응력이 존재하는 표면용접비드의 가장자리에서부터 균열이 시작된다.

이러한 이유는 모재표면보다 돌출되어 있는 표면용접비드 양측 가장자리 형상이 모재와 불특정한 각도를 이루어서 형상학적으로 볼 때 표면 노치 역할을 하는 원인과, 용접작업시 용접응력 발생을 억제시키지 못한 용접부에 잔존하는 잔류용접응력이 서로 복합되어져서 반복하중에 가장 취약한 일부분이 되기 때문이다.

따라서 구조물의 제작 특성상 잔류응력 발생을 억제하기가 어려운 용접부에서는 용접비드의 양측 가장자리 형상을 완만한 곡선(15≤R)으로 만들어 반복하중이 집중되는 조건을 해소하기 위해 비드드레싱 작업을 실시해야 하였다.

종래에는 이와 같은 비드드레싱 작업을 위해 4인치 에어그라인더에 폭이 좁은 비드다듬질용 카타를 장착하여 비드 외관을 완만한 곡선에 근접하도록 절삭하고, 불규칙한 절삭면을 다듬기 위하여 7인치 페이퍼 그라인딩으로 연마하는 모든 작업을 수동으로 해야 함에 따라 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

1) 무거운 그라인더를 장시간 손으로 잡고 작업함으로 노동강도가 매우 높아 생산성이 저하된다.

2) 고속회전하는 카타로 모재를 손상시키지 않고 수동으로 안전하게 작업하려면, 고도의 숙련공이 필요하며, 카타와 가공면의 절삭각이 불완전할 경우 카타가 순간적으로 튕겨 안전사고가 발생된다.

3) 폭이 좁은 카타로 폭이 넓은 용접비드를 여러번 반복하여 사상함으로 사 상면이 고르지 못하고, 이에 따라 페이퍼 그라인딩 작업이 많아지게 되며, 페이퍼 그라인딩 작업량의 과다로 미세한 분진이 다량 발생되어 작업환경이 매우 열악하게 된다.

4) 그라인더 자체중량과 그라인딩 작업시 발생하는 진동이 작업자의 팔과어깨에 전달되어 근골격계 질환이 발생될 우려가 높다.

이를 요약해 보면, 종래의 비드드레싱작업은 높은 노동강도를 요하여 낮은 생산성과 함께 작업자의 안전사고 및 근골격계 질환을 유발하게 되는 등 많은 문제점을 안고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 종래에 수동작업으로 이루어진 용접비드드레싱 작업을 쉽고 안전하게 할 수 있도록 자동용접기에 설치되어 자동용접기와 함께 이동하며 드레싱작업을 수행함으로써 작업자의 피로도 저감 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 제품의 균일성을 높일 수 있으며, 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 용접비드 드레싱장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 양측면을 관통하는 다수의 관통홀과 각 날의 상면으로부터 상기 관통홀로 연결되는 다수개의 연통홀이 구비되며 그라인더의 축에 설치되는 전용커터와, 상기 전용커터의 양측에 위치하도록 그라인더의 축에 설치되는 가이들 롤러와, 일단이 그라인더의 몸체에 설치되고 타단이 지지브라켓에 의하여 축의 끝단이 설치된 바란싱바와, 상기 전용커터와 가이드 롤러의 상부를 감싸도록 바란싱바에 설치되는 안전커버로 이루어진 절삭부; 상기 그라인더의 몸체를 감싸는 "U"형의 홀더 및 이 홀더의 끝단에 별도의 너트에 의해 결합되어 그라인더 몸체를 구속하며 상면에 연결레버가 구비된 클램프로 이루어진 고정부; 상기 연결레버에 하단부가 힌지결합되고, 상기 절삭부를 모재방향으로 눌러주기 위한 스프링이 내장되며, 상부에 브라켓이 설치되어 자동용접기에 고정되는 가압부로 구성되어 자동용접기에 의해 이동하여 드레싱작업을 자동으로 수행하도록 구성된 용접비드 드레싱장치를 제공함으로써 달성된다.

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

도 1 은 본 발명의 구성을 나타낸 사시도를, 도 2 는 본 발명의 절삭부의 구성을 나타낸 사시도를 도시한 것으로, 상기 절삭부(10)는 기존 그라인더의 축구조를 보다 길게 연장하여 비드드레싱용 전용커터(11)를 설치하고, 상기 전용커터(11)의 양측에 절삭깊이를 결정하는 가이드 롤러(12)를 설치하는 한편, 그라인더(50)의 몸체와 축의 끝단에 지지브라켓(13)을 각각 설치하여 바란싱바(14)를 고정하고, 상기 전용커터(11)와 가이드 롤러(12)의 상부를 감싸 안전사고를 예방하기 위한 안전커버(15)를 바란싱바(14)에 설치한 것으로 구성되었다.

상기 가이드 롤러(12)는 전용커터(11)의 회전반경에 비해 가공부 평면형상이 오목일때는 작고, 볼록일때는 큰 직경을 갖도록 형성되어 가이드 롤러(12)의 직경에 따라 절삭깊이가 조절되며, 상기 바란싱바(14)는 그라인더(50)의 축과 평행하도 록 설치되어 텐션유닛(32)의 스프링(34)의 장력이나 외력으로부터 그라인더(50) 축이 변형 또는 파손되는 것을 방지하도록 설치되었다.

도 3 은 본 발명에 따른 전용커터의 구성을 나타낸 사시도를 도시한 것으로, 상기 전용커터(11)는 양측면을 관통하는 다수의 관통홀(11a)이 구비되고, 각 날의 상면으로부터 상기 관통홀(11a)로 연결되는 다수의 연통홀(11b)이 구비되어 전용커터(11)와 가공면의 마찰에 의해 발생되는 열을 효율적으로 냉각시키도록 구성되었다.

즉, 드레싱 작업시 전용커터(11)의 각 날에 형성된 연통홀(11b)을 통해 공기가 유입되어 전용커터(11)의 측면에 형성된 관통홀(11a)을 통해 배출되는 공기흐름이 발생되고, 이는 전용커터(11)가 고속회전을 하며 가공면과 마찰됨으로써 발생되는 많은 열을 공기흐름을 이용하여 냉각토록 함으로써 전용커터(11)의 수명단축 및 가공면이 깨끗하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 4 는 본 발명의 가압부(30)의 구성을 나타낸 단면도를 도시한 것으로, 상기 가압부(30)는 고정부(20)의 클램프(22) 상면에 형성된 연결레버(23)와 핀(25)에 의해 연결되고 가압용 스프링(34)이 내장된 텐션슬라이더(31)와, 상기 텐션슬라이더(31)와 결합되며 상단부에 브라켓(33)이 구비되어 자동용접기(60)에 고정되는 텐션유닛(32)과, 상기텐션유닛(32)에 설치되어 텐션슬라이더(31)에 내장된 스프링(34)을 가압함으로써 스프링(34)의 장력을 조절할 수 있는 핸들(35)과, 상기 핸들(35)의 회전에 의해 상하로 이동하여 스프링(34)의 장력을 조절하는 가압판(36)으로 구성되었다.

한편 상기 고정부(20)는 그라인더(50)의 몸체를 감싸는 "U"형상의 홀더(21)와 홀더(21)의 끝단에 너트(24)에 의해 고정되어 그라인더(50)를 고정하는 클램프(22)로 구성되며, 상기 홀더(21)의 내부에 고무패킹이 설치되어 드레싱작업시 발생되는 진동을 흡수하도록 구성되었다.

상기 텐션슬라이더(31)는 클램프(22)와 연결시 그라인더(50) 축과 평행한 방향으로 회전할 수 있도록 핀(25)에 의해 연결레버(23)에 연결되고, 절삭부(10)를 눌러주기 위한 스프링(34)이 내장되었다.

상기 텐션유닛(32)은 텐션슬라이더(31)의 상단부가 텐션유닛(32)에 삽입되어 미도시된 볼트와 너트로 결합되고, 텐션유닛(32)의 상부로부터 텐션슬라이더(31)에 내장된 스프링(34)으로 연결되어 스프링(34)의 장력을 조절하기 위한 핸들(35)이 텐션유닛(32)의 상단부에 구비되며, 이 핸들(35)의 회전에 의해 상하로 움직이는 가압판(36)이 핸들(35)의 끝단부에 구비되어 스프링(34)의 장력을 조절하도록 구성되었다.

도 5a 는 본 발명의 각도조절부의 구성을 나타낸 평면예시도를, 도 5b 는 본 발명의 각도조절부의 작동상태를 나타낸 평면예시도를 도시한 것으로, 상기 각도조절부(40)는 전용커터(11)의 양측에 설치된 가이드 롤러(12)를 모재(70)표면에 밀착시켜 드레싱높이를 균일하게 유지시키기 위한 것으로, 텐션슬라이더(31)의 측면에 부착된 고정블록(41)과, 상기 고정블록(41)에 고정되는 볼이 일측 끝단에 구비되어 볼하우징(42)에 의해 고정블록(41)에 연결되는 볼볼트핸들(43)과, 상기 클램프(22)의 상면에 구비된 연결레버(23)에 일측이 고정된 "ㄴ"형상의 링크(44)와, 상기 링 크(44)의 타측에 힌지결합됨과 동시에 볼볼트핸들(43)과 나사결합된 보조링크(45)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 각도조절부(40)는 고정블록(41) 및 볼하우징(42)에 의해 텐션슬라이더(31)에 설치된 볼볼트핸들(43)을 회전시키게 되면, 볼볼트핸들(43)에 나사결합된 보조링크(45)는 볼볼트핸들(43)의 회전방향에 따라 전후로 이동하게 되고, 이때 보조링크(45)에 연결된 링크(44)에 의해 연결레버(23)는 핀(25)을 중심으로 회전하게 되며, 결과적으로 그라인더(50) 및 절삭부(10)를 회전시키게 되어 두개의 가이드 롤러(12)를 모재(70)의 표면에 밀착시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 그라인더(50)의 몸체를 홀더(21)의 내부에 삽입시키고, 몸체의 상면으로부터 클램프(22)를 홀더(21)에 삽입시킨 다음 홀더(21)에 너트(24)를 체결시킴으로서 그라인더(50)를 고정하게 되며, 이후 텐션유닛(32)의 상부에 구비된 브라켓(33)을 자동용접기(60) 대차의 Y축 이송슬라이더(61)에 고정시킴으로서 설치를 완료하게 된다.

이후 전용커터(11)가 용접비드(80)에서 떨어진 상태로 그라인더(50)를 작동하여 전용커터(11)를 회전시킨 다음, 가압부(30)의 핸들(35)을 시계방향으로 돌리면, 텐션슬라이더(31)가 모재(70)쪽으로 빠져나오면서 텐션슬라이더(31) 하단부에 결합된 절삭부(10)의 전용커터(11)가 최초로 비드의표면을 절삭하게되고, 종국에는 가이드롤러(12)가 모재(70) 표면에 밀착이 되어진다. 이후 텐션슬라이더(31)에 내장된 스프링(34) 장력을 높여 가압하기 위한 수단으로 핸들(35)을 시계방향으로 3~4회전 추가로 돌린다. 이러한 상태로 대차가 용접레일을 따라서 이동함으로 자동 으로 주행하면서 용접비드(80)의 드레싱작업을 수행하게 되며, 이때 전용커터(11)의 양측에 위치한 가이드롤러(12)가 모재표면에 균일하게 밀착되지 않을 경우, 볼볼트핸들(43)을 조작함으로써 두개의 가이드롤러(12)를 모재표면에 밀착시킴으로써 드레싱높이를 균일하게 가공할 수 있게 되는 것이다.

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 기존의 그라인더의 축 구조를 보다 길게 연장하여 용접비드 드레싱용 전용커터를 설치하고, 전용커터가 설치된 그라인더의 몸체를 고정하여 자동용접기 대차에 설치함으로써 대차에 의해 주행하며 용접비드의 드레싱작업을 자동으로 수행하도록 구성되어 자동화에 따른 생산성 향상 및 작업시 발생되는 진동에 의한 작업자의 근골격계의 질환을 예방할 수 있으며, 작업자의 숙련도에 관계없이 균일한 높이로 드레싱작업을 할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 양측면을 관통하는 다수의 관통홀(11a)과 각 날의 상면으로부터 상기 관통홀(11a)로 연결되는 다수개의 연통홀(11b)이 구비되며 그라인더(50)의 축에 설치되는 전용커터(11)와, 상기 전용커터(11)의 양측에 위치하도록 그라인더(50)의 축에 설치되는 가이들 롤러(120)와, 일단이 그라인더(50)의 몸체에 설치되고 타단이 지지브라켓(13)에 의하여 축의 끝단이 설치된 바란싱바(14)와, 상기 전용커터(11)와 가이드 롤러(12)의 상부를 감싸도록 바란싱바에 설치되는 안전커버(15)로 이루어진 절삭부(10);

   상기 그라인더(50)의 몸체를 감싸는 "U"형의 홀더(21) 및 이 홀더(21)의 끝단에 별도의 너트(24)에 의해 결합되어 그라인더(50) 몸체를 구속하며 상면에 연결레버(23)가 구비된 클램프(22)로 이루어진 고정부(20);

   상기 연결레버(23)에 하단부가 힌지결합되고, 상기 절삭부(10)를 모재(70)방향으로 눌러주기 위한 스프링(34)이 내장되며, 상부에 브라켓(33)이 설치되어 자동용접기(60)에 고정되는 가압부(30)로 구성되어 자동용접기(60)에 의해 이동하여 드레싱작업을 자동으로 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 용접비드 드레싱장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압부(30)는 클램프(22) 상면에 형성된 연결레버(23)와 핀(25)에 의해 연결되고, 가압용 스프링(34)이 내장된 텐션슬라이더(31)와,

   상기 텐션슬라이더(31)의 상부에 결합되고, 상단부에 브라켓(33)이 구비되어 자동용접기(60)에 고정되는 텐션유닛(32)과,

   상기 텐션유닛(32)에 설치되어 텐션슬라이더(31)에 내장된 스프링(34)의 장력을 조절하는 핸들(35)과,

   상기 핸들(35)의 회전에 의해 상하로 이동하여 스프링(34)을 장력을 조절하는 가압판(36)으로 구성된 것을 특징으로 하는 용접비드 드레싱장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압부(30)의 하단 측면에 부착된 고정블록(41)과, 상기 고정블록(41)에 고정되는 볼이 일측 끝단에 구비되어 볼하우징(42)에 의해 고정블록(41)에 연결되는 볼볼트핸들(43)과, 상기 클램프(22)의 상면에 구비된 연결레버(23)에 일측이 고정된 "ㄴ"형상의 링크(44)와, 상기 링크(44)의 타측에 힌지결합됨과 동시에 볼볼트핸들(43)과 나사결합된 보조링크(45)로 구성된 각도조절부(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접비드 드레싱장치.

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