KR100920170B1 - 원통 내부용 용접기 및 그 용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통 내부용 용접기 및 그 용접방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접 및 촬영을 할 수 있는 토치부를 수직, 수평, 회전 및 고정시킬 수 있도록 수직이동부, 수평이동부, 회전부 및 고정부를 설치하고, 토치부에 와이어를 공급하는 와이어공급부를 설치하며, 원통 내부를 외부에서 확인할 수 있도록 영상출력부를 설치하여 고정부이동바퀴에 의해 원통 내부를 용이하게 이동할 수 있고, 카메라에 의해 원통의 용접부위를 외부에서 육안으로 확인할 수 있어 외부에서 용이하게 조작할 수 있으며, 수직이동부와 회전부 및 수평이동부에 의해 토치부를 원통의 용접부위에 용이하게 이동시킴은 물론, 고정부에 의해 원통 내부에 용접기를 견고하게 고정시킬 수 있어 흔들림없이 용접을 할 수 있기 때문에, 시간이 단축되어 작업효율을 향상시킬 수 있다.

용접기, 원통, 파이프, 내부용접

Description

원통 내부용 용접기 및 그 용접방법{The welding machine for the pipe inside and welding method}

본 발명은 용접기 및 그 용접방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접 및 촬영을 할 수 있는 토치부를 수직, 수평, 회전 및 고정시킬 수 있도록 수직이동부, 수평이동부, 회전부 및 고정부를 설치하고, 토치부에 와이어를 공급하는 와이어공급부를 설치하며, 원통 내부를 외부에서 확인할 수 있도록 영상출력부를 설치하여 고정부이동바퀴에 의해 원통 내부를 용이하게 이동할 수 있고, 카메라에 의해 원통의 용접부위를 외부에서 육안으로 확인할 수 있어 외부에서 용이하게 조작할 수 있으며, 수직이동부와 회전부 및 수평이동부에 의해 토치부를 원통의 용접부위에 용이하게 이동시킴은 물론, 고정부에 의해 원통 내부에 용접기를 견고하게 고정시킬 수 있어 흔들림없이 용접을 할 수 있기 때문에, 시간이 단축되어 작업효율을 향상시킬 수 있는 원통 내부용 용접기 및 그 용접방법에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프를 포함한 원통 부재들은 기체 및 액체가 이동될 수 있도록 설치되는 것으로, 그 이동길이에 따라 다수의 원통을 길이방향으로 연결하여 설 치하게 된다.

이 원통들은 직경이 작을 경우, 용접기를 이용하여 그 결합부의 외측면을 용접하여 연결시키게 되고, 작업자가 들어갈 수 있을 정도의 직경을 갖는 원통들은 그 내부면을 용접하여 원통들을 연결하게 된다.

상기와 같은 원통들은 기체 또는 액체가 이동되기 때문에 그 연결부위가 정밀하게 연결되어야 하는 것으로, 외측면과 내부면을 동시에 용접함이 바람직하지만, 작업자가 들어갈 수 없는 직경을 갖는 원통일 경우 내부면을 용접할 수 없어 별도의 연결관을 사용하여 외측에서 이중으로 용접하거나 내부 용접이 가능한 용접기를 사용하고 있다.

도 1은 종래 원통 내부용 용접기를 도시한 도면이고, 도 2는 종래 원통 내부용 용접기의 용접암을 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 용접장치(10)는 원통형 파이프(1)의 중심축을 기준으로 회전되도록 파이프회전장치(20)에 설치한 후, 용접장치(10)의 수직암(11)과 수평암(12)을 작동시켜 용접암(13)을 원통형 파이프(1) 내의 용접 부위에 위치시킨다.

용접장치(10)에 전원을 공급하면 용접전류공급기(18)와 용접와이어공급기(17)에 전원이 인가되어 카메라(15)가 작동됨으로, 영상처리장치(16)의 화면에 출력되어 작업자가 육안으로 확인할 수 있게 된다.

이와 같이 설치된 용접장치(10)는 용접와이어공급기(17)를 조작하여 용접와이어 공급속도 및 용접속도를 제어하고, 용접암회전장치(14)를 작동시켜 용접 암(13)을 회전시키게 되어 용접와이어가 원통형 파이프(1)의 내부면을 향하도록 위치되며, 용접암(13)이 용접부위에 위치된 후, 용접을 시작하게 된다.

용접암(13)에서 용접이 시작되면, 파이프회전장치(20)에 의해 원통형 파이프(1)를 회전시킴으로, 내부면을 용접시킬 수 있는 것이다.

그러나, 상기 용접장치(10)는 수평암(12)이 원통형 파이프(1) 외측에서 인입되어 내부면을 용접하기 때문에, 용접할 수 있는 거리의 한계가 있어 원통형 파이프(1)를 용접가능한 길이로 절단 후, 단계별로 용접시키게 되어, 작업공정, 시간 및 비용이 증가함은 물론, 수평암(12)이 원통형 파이프(1)와 고정되지 않아 용접 정밀성이 떨어짐에 따라 작업효율이 저하되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 용접 및 촬영을 할 수 있는 토치부를 수직, 수평, 회전 및 고정시킬 수 있도록 수직이동부, 수평이동부, 회전부 및 고정부를 설치하고, 토치부에 와이어를 공급하는 와이어공급부를 설치하며, 원통 내부를 외부에서 확인할 수 있도록 영상출력부를 설치하여 고정부이동바퀴에 의해 원통 내부를 용이하게 이동할 수 있고, 카메라에 의해 원통의 용접부위를 외부에서 육안으로 확인할 수 있어 외부에서 용이하게 조작할 수 있으며, 수직이동부와 회전부 및 수평이동부에 의해 토치부를 원통의 용접부위에 용이하게 이동시킴은 물론, 고정부에 의해 원통 내부에 용접기를 견고하게 고정시킬 수 있어 흔들림없이 용접을 할 수 있기 때문에, 시간이 단축되어 작업효율을 향상시킬 수 있는 원통 내부용 용접기 및 그 용접방법을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 다수의 원통을 길이방향으로 결합시키거나 내부에 틈을 막도록 원통 내부에서 용접하는 용접기에 있어서, 상기 원통 내부의 용접부위를 촬영하고, 용접하는 토치부, 상기 토치부를 원통의 직경방향으로 이동시키는 수직이동부, 상기 수직이동부를 회전시키는 회전부, 상기 회전부를 원통의 길이방향으로 이동시키는 수평이동부, 상기 수평이동부에 연결되어 상기 토치 부에 용접용 와이어를 공급하는 와이어공급부, 상기 수평이동부의 양단부에 설치되어 원통의 직경방향으로 연장되어 상기 수평이동부를 원통의 내부에 고정시키는 한 쌍의 고정부, 및 상기 토치부에 의해 촬영된 영상을 육안으로 확인할 수 있도록 실시간으로 출력하는 영상출력부를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 토치부는, 원통의 용접부와 일정간격으로 이격되어 용접봉이 설치된 토치, 상기 원통의 용접부위에 용접용 와이어를 공급하도록 노즐홀더에 의해 상기 토치의 일측에 설치되어 길이 및 각도가 조절되는 와이어노즐, 및 상기 원통의 용접부위를 외부에서 볼 수 있도록 카메라홀더에 의해 상기 토치의 타측에 회전가능하도록 설치되는 카메라를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 수직이동부는, 내부가 통공된 수직이동하우징, 상기 수직이동하우징 내부에 설치되는 수직이동모터, 상기 수직이동모터에 연결되어 회전력을 전달하는 수직스퍼기어, 상기 수직스퍼기어에 의해 회전되는 수직스크류봉, 상기 수직스크류봉을 따라 이동되는 수직이동블럭, 상기 수직이동블럭에 고정되어 동일하게 이동되는 수직이동플레이트, 및 상기 수직이동플레이트와 상기 수직이동하우징 사이에 설치되어 상기 수직이동플레이트의 이동시 흔들림을 최소화시키는 수직이동가이드를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 회전부는, 내부가 통공된 회전부하우징, 상기 회전부하우징의 일단부에 설치되는 회전모터, 상기 수직이동부와 연결되어 상기 회전모터에 의해 회전되는 회전플레이트, 및 상기 회전플레이트와 회전부하우징 사이에 설치되는 테이퍼베어링을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 수평이동부는, 수평이동하우징, 상기 수평이동하우징의 하측에 설치되는 수평이동모터, 상기 수평이동모터의 회전력을 전달하는 수평스퍼기어, 상기 수평스퍼기어에 의해 회전되는 수평스크류봉, 상기 수평스크류봉의 일측에 일정간격 이격되도록 상기 수평이동하우징에 설치되는 수평가이드봉, 상기 수평스크류봉에 의해 상기 수평가이드봉을 따라 이동되는 수평이동블럭, 및 상기 수평이동블럭에 일단이 고정되어 동일하게 이동되고, 타단은 상기 회전부에 고정되는 수평이동플레이트를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 와이어공급부는, 상기 수평이동부에 설치된 와이어공급모터, 상기 와이어공급모터에 의해 와이어를 공급하는 와이어공급롤러, 및 상기 와이어공급롤러와 토치부를 연결시켜 와이어가 이동되는 와이어공급관을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 고정부는, 상기 수평이동부의 하측에 설치되는 고정이동바퀴, 상기 고정이동바퀴와 일직선상인 상기 수평이동부의 상측에 설치되는 고정부실린더, 및 상기 고정부실린더의 상측에 설치되어 상기 고정이동바퀴와 고정실린더를 연결한 가상선을 따라 이동되는 고정블럭을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 고정이동바퀴는 내측의 직경이 외측의 직경보다 크게 형성되어 외측으로 갈수록 점차적으로 직경이 감소하도록 테이퍼 형성된다.

그리고 다수의 원통을 길이방향으로 결합시키거나 내부에 틈을 막도록 원통 내부에서 용접기를 이용하여 용접하는 방법에 있어서, 상기 원통 내부에 수평이동부를 삽입하는 수평이동부 삽입단계, 상기 수평이동부를 한 쌍의 고정부에 의해 원 통 내부에 고정시키는 수평이동부 고정단계, 상기 수평이동부에 연결된 토치부를 영상출력부에 의해 상기 원통의 용접부위에 위치시키는 토치부 위치 설정단계, 및 상기 수평이동부에 연결된 와이어공급부에 의해 와이어를 상기 토치부에 공급하고, 상기 토치부에 의해 원통 내부를 용접하는 원통 용접단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 토치부 위치 설정단계는, 상기 토치부를 수평이동부에 의해 원통 길이방향을 따라 수평으로 이동시키는 수평 이동단계, 상기 토치부를 회전부에 의해 상기 원통의 중심선을 기준으로 내주면을 따라 회전시키는 회전단계, 및 상기 토치부를 수직이동부에 의해 원통의 지름 방향을 따라 수직이동시키는 수직이동단계를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 원통 내부용 용접기 및 그 용접방법에 의하면, 고정부이동바퀴에 의해 원통 내부를 용이하게 이동할 수 있고, 카메라에 의해 원통의 용접부위를 외부에서 육안으로 확인할 수 있어 외부에서 용이하게 조작할 수 있으며, 수직이동부와 회전부 및 수평이동부에 의해 토치부를 원통의 용접부위에 용이하게 이동시킴은 물론, 고정부에 의해 원통 내부에 용접기를 견고하게 고정시킬 수 있어 흔들림없이 용접을 할 수 있기 때문에, 시간이 단축되어 작업효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 평면도를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 토치부를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 수직이동부를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 회전부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 수평이동부를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 수평이동부의 평면도를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 고정부를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 와이어공급부를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 용접방법을 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 용접기(100)는 토치부(110)와 수직이동부(120), 회전부(130), 수평이동부(140), 와이어공급부(150), 고정부(160) 및 영상출력부(170)로 구성되는 것으로, 토치부(110)는 와이어를 이용하여 원통 내부를 용접하게 된다.

도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 토치부(110)는 단부에 회전가능한 토치(112)가 형성되고, 토치(112)의 일측에는 와이어를 공급하는 와이어노즐(114)이 노즐홀더(115)에 의해 설치되며, 토치(112)의 타측에는 카메라(116)가 카메라홀더(117)에 의해 설치된다.
이 노즐홀더(115)와 카메라홀더(117)는 토치부(110)의 양측에 각각 구비되는 것으로, 노즐홀더(115)는 와이어노즐(114)을 토치(112)의 일측에 위치시키고, 카메라홀더(117)는 카메라(116)를 토치(112)의 타측에 위치시킨다.

와이어노즐(114)은 회전 및 길이조절이 가능하도록 노즐홀더(115)에 의해 설치되는 것으로, 노즐홀더(115)의 일단부는 토치부(110)에 설치되고, 타단부는 와이어노즐(114)을 고정시키되, 회전가능하도록 형성된다.
다시 말해, 와이어노즐(114)은 노즐홀더(115)에 의해 설치 길이가 조절되어 고정되는 것으로, 길이가 조정된 후, 별도의 고정부재에 의해 노즐홀더(115)에 고정되고, 노즐홀더(115)의 타단부가 회전됨에 따라 설치 각도가 조절된다.
이는 와이어를 토치(112)의 용접봉에 정확하게 공급하기 위한 것으로, 와이어를 공급하는 각도와 토치(112)와의 이격거리를 조절하도록 형성된다.

그리고 카메라(116)는 토치(112)와 와이어노즐(114)이 원통의 용접부위에 정확하게 위치되는지를 외부에서 확인하기 위한 것으로, 카메라홀더(117)에 의해 토치(112)의 타측에 위치된다.
카메라홀더(117)의 일단부는 토치부(110)에 설치되고, 타단부는 카메라(116)를 회전가능하도록 설치하되, 선택적으로 고정시킬 수 있도록 형성되어 카메라(116)를 와이어가 공급된 토치(112)의 영상을 획득할 수 있게 된다.

카메라(116)를 통해 전달되는 영상은 영상출력부(170)를 통해 육안으로 확인할 수 있음으로, 원통 외부에서 용접기(100)를 조작할 수 있는 것이고, 카메라(116)에 별도의 전구를 설치하여 원통 내부를 명확하게 관찰할 수 있게 함이 바람직하다.

수직이동부(120)는 수직이동하우징(121), 수직이동모터(122), 수직스퍼기어(123), 수직스크류봉(124), 수직이동블럭(125), 수직이동플레이트(126) 및 수직이동가이드(127)로 구성되는 것으로, 수직이동하우징(121)는 내부가 통공되어 수직이동모터(122)가 설치된다.

수직이동모터(122)에는 수직스퍼기어(123)가 연결되어 수직이동모터(122)의 회전력을 수직스크류봉(124)에 전달하게 되어 수직이동블럭(125)을 원통 길이방향의 수직방향으로 이동시키게 된다.

수직이동블럭(125)의 일측에는 수직이동플레이트(126)가 고정되어 동일하게 이동되는 것으로, 수직이동하우징(121)의 일측에 설치되는 수직이동가이드(127)에 의해 떨림이나 뒤틀림 없이 수직방향으로 이동하게 된다.

수직이동플레이트(126)는 토치부(110)와 고정되어 수직이동모터(122)에 의해 토치부(110)를 원통 길이방향의 수직방향으로 이동시켜 토치(112)와 와이어노즐(114)을 정확한 용접부위로 이동시키는 것이다.

그리고 회전부(130)는 회전부하우징(132), 회전모터(134), 회전플레이트(136) 및 테이퍼베어링(138)으로 구성되고, 회전부하우징(132)은 내부에 통공이 원통 길이방향과 동일하게 형성된다.

회전모터(134)는 회전부하우징(132)의 일측에 설치되고, 회전플레이트(136)는 회전모터(134)에 연결되어 동일하게 회전하게 되며, 테이퍼베어링(138)은 회전부하우징(132) 내부면과 회전플레이트(136) 외주면 사이에 설치되어 회전플레이트(136)가 회전부하우징(132) 내부에서 흔들림 없이 회전시키게 된다.

회전플레이트(136)는 수직이동부(120)의 수직이동하우징(121)과 고정되어 회전모터(134)에 의해 수직이동부(120)를 회전시키게 된다.

수평이동부(140)는 수평이동하우징(141), 수평이동모터(142), 수평스퍼기어(143), 스평스크류봉(144), 수평가이드봉(145), 수평이동블럭(146) 및 수평이동플레이트(147)로 구성되고, 수평이동하우징(141)의 하측에 수평이동모터(142)가 설치된다.

수평이동모터(142)와 연결된 수평스퍼기어(143)는 회전력을 수평이동하우징(141)에 회전가능하도록 설치된 수평스크류봉(144)에 전달하고, 수평스크류 봉(144)의 회전에 의해 수평이동블럭(146)이 원통 길이방향으로 이동하게 된다.

수평스크류봉(144)의 일측인 수평이동하우징(141)에는 수평가이드봉(145)이 설치되어 수평이동블럭(146)이 흔들림없이 이동되게 하고, 수평이동블럭(146)의 일측에는 회전부(130)의 회전부하우징(132)과 고정되는 수평이동플레이트(147)가 설치된다.

수평이동플레이트(147)는 수평이동모터(142)에 의해 회전부(130)를 원통 길이방향으로 이동시킴으로 토치부(110)의 위치를 결정하게 된다.

그리고 와이어공급부(150)는 와이어공급모터(152), 와이어공급롤러(154) 및 와이어공급관(156)으로 구성되는 것으로, 와이어공급모터(152)에 의해 와이어공급롤러(154)를 작동시켜 와이어를 공급하게 된다.

와이어공급롤러(154)에서 공급된 와이어는 와이어공급관(156)을 통해 토치부(110)로 공급되는 것으로, 와이어공급관(156)은 와이어공급롤러(154)와 토치부(110)의 와이어노즐(114)에 연결되어 와이어를 공급하게 된다.

그리고 고정부(160)는 수평이동부(140)의 양단에 각각 설치되는 것으로, 고정부이동바퀴(162)와 고정부실린더(164) 및 고정블럭(166)으로 구성된다.

고정부이동바퀴(162)는 용접기(100)가 원통 내주면을 따라 이동할 수 있도록 수평이동부(140)의 수평이동하우징(141) 하측에 설치되고, 고정부실린더(142)는 수평이동하우징(141)의 상측에 설치된다.

고정부실린더(164)의 상측에는 고정블럭(166)이 설치되어 고정부실린더(164)에 의해 상하방향으로 이동되는 것으로, 용접기(100)의 이동시 고정블럭(166)은 하 측으로 이동하고, 용접기(100)의 용접시 상측으로 이동하여 원통 내주면을 가압함으로 용접기(100)를 견고하게 고정시키게 된다.

고정블럭(166)이 원통 상측면을 가압할 때, 고정부이동바퀴(162)에 의해 원통 내부 하측면이 가압됨으로, 용이하게 고정시킬 수 있게되고, 고정부(160)가 한 쌍으로 이루어짐으로, 더욱 안정적으로 고정시 킬 수 있는 것이다.

이때, 고정부이동바퀴(162)는 한 쌍으로 설치되며 내측의 직경이 외측의 직경보다 크게 형성되어 외측으로 갈수록 점차적으로 직경이 감소하도록 테이퍼 형성되어 원통 내주면과의 밀착면을 증가시킴이 바람직하다.

상이와 같이 구성된 용접기(100)의 용접방법을 살펴보면, 상기 원통 내부에 수평이동부(140)를 삽입하는 수평이동부 삽입단계(S10)와 수평이동부(140)를 한 쌍의 고정부(160)에 의해 원통 내부에 고정시키는 수평이동부 고정단계(S20), 수평이동부(140)에 연결된 토치부(110)를 영상출력부(170)에 의해 상기 원통의 용접부위에 위치시키는 토치부 위치 설정단계(S30) 및 상기 수평이동부(140)에 연결된 와이어공급부(150)에 의해 와이어를 상기 토치부(110)에 공급하고, 상기 토치부(110)에 의해 원통 내부를 용접하는 원통 용접단계(S40)로 구성된다.

수평이동부 삽입단계(S10)는 용접기(100)의 수평이동부(140)를 원통 내부에 삽입시키는 용접방법의 첫 단계를 말하는 것이며, 고정부(160)의 고정부이동바퀴(162)에 의해 원통 내부를 따라 이동하게 된다.

그리고 수평이동부 고정단계(S20)는 원통 내부에 삽입된 수평이동부(140)를 원통 내부에 고정시키는 것으로, 수평이동부(140)에 설치된 고정부(160)를 이용하 여 원통 내부에 수평이동부(140)를 고정시켜 안정적인 용접을 할 수 있게 된다.

토치부 위치 설정단계(S30)는 용접기(100)의 토치부(110)를 원통 내부 용접부위에 정확히 위치시키는 것으로, 수평이동부(140)와 회전부(130) 및 수직이동부(120)를 작동시켜 토치부(110)를 이동시키게 된다.

토치부 위치 설정단계(S30)는 수평 이동단계(S31)와 회전단계(S32) 및 수직 이동단계(S33)로 구성되며, 수평 이동단계(S31)는 수평이동부(140)의 수평이동모터(142)를 작동시켜 수평이동플레이트(147)를 이동시킴으로써, 토치부(110)를 원통 길이방향으로 이동시키게 된다.

그리고 회전단계(S32)는 회전부(130)를 자동시켜 토치부(110)를 회전시킴으로써, 원통 내부의 용접부위를 향하도록 위치시키고, 수직 이동단계(S33)는 수직이동부(120)를 작동시켜 토치부(110)를 원통 용접부위방향으로 이동시켜 토치(112)가 원통 용접부위에서 용접하기 적당한 용접위치로 이격시키게 된다.

상기와 같이 토치부(110)를 원통 내부의 용접부위에 정확하게 위치시키는 것은, 토치부(110)에 설치된 카메라(116)에서 전송된 영상을 영상출력부(170)에서 확인할 수 있기 때문에 원통 외부에서 정확하게 조작할 수 있는 것이다.

그리고 원통 용접단계(S40)는 와이어공급부(150)에 의해 토치부(110)에 공급되는 와이어를 이용하여 원통 내부 용접부위를 용접하는 것으로, 이 역시 카메라(116)에 의해 영상이 영상출력부(170)로 출력됨으로 원통 외부에서 용이하게 용접작업을 할 수 있게 된다.

도 1은 종래 원통 내부용 용접기를 도시한 도면이고,

도 2는 종래 원통 내부용 용접기의 용접암을 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기를 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 평면도를 도시한 도면이며,

도 5는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 토치부를 도시한 도면이고,

도 6은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 수직이동부를 도시한 도면이며,

도 7은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 회전부를 도시한 도면이고,

도 8은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 수평이동부를 도시한 도면이며,

도 9는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 수평이동부의 평면도를 도시한 도면이고,

도 10은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 고정부를 도시한 도면이며,

도 11은 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 와이어공급부를 도시한 도면이고,

도 12는 본 발명에 따른 원통 내부용 용접기의 용접방법을 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 용접기 110 : 토치부

112 : 토치 114 : 와이어노즐

115 : 노즐홀더 116 : 카메라

117 : 카메라홀더 120 : 수직이동부

121 : 수직이동하우징 122 : 수직이동모터

123 : 수직스퍼기어 124 : 수직스크류봉

125 : 수직이동블럭 126 : 수직이동플레이트

127 : 수직이동가이드 130 : 회전부

132 : 회전부하우징 134 : 회전모터

136 : 회전플레이트 138 : 테이퍼베어링

140 : 수평이동부 141 : 수평이동하우징

142 : 수평이동모터 143 : 수평스퍼기어

144 : 수평스크류봉 145 : 수평가이드봉

146 : 수평이동블럭 147 : 수평이동플레이트

150 : 와이어공급부 152 : 와이어공급모터

154 : 와이어공급롤러 156 : 와이어

160 : 고정부 162 : 고정부이동바퀴

164 : 고정부실린더 166 : 고정블럭

170 : 영상출력부

Claims (10)

1. 다수의 원통을 길이방향으로 결합시키거나 내부에 틈을 막도록 원통 내부에서 용접하는 용접기에 있어서,

   상기 원통 내부의 용접부위를 촬영하고, 용접하는 토치부;

   상기 토치부를 원통의 직경방향으로 이동시키는 수직이동부;

   상기 수직이동부를 회전시키는 회전부;

   상기 회전부를 원통의 길이방향으로 이동시키는 수평이동부;

   상기 수평이동부에 연결되어 상기 토치부에 용접용 와이어를 공급하는 와이어공급부;

   상기 수평이동부의 양단부에 설치되어 원통의 직경방향으로 연장되어 상기 수평이동부를 원통의 내부에 고정시키는 한 쌍의 고정부; 및

   상기 토치부에 의해 촬영된 영상을 육안으로 확인할 수 있도록 실시간으로 출력하는 영상출력부를 포함하여 이루어지고,

   상기 토치부는,

   원통의 용접부와 일정간격으로 이격되어 용접봉이 설치된 토치;

   상기 원통의 용접부위에 용접용 와이어를 공급하도록 노즐홀더에 의해 상기 토치의 일측에 설치되어 길이 및 각도가 조절되는 와이어노즐; 및

   상기 원통의 용접부위를 외부에서 볼 수 있도록 카메라홀더에 의해 상기 토치의 타측에 회전가능하도록 설치되는 카메라를 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 수직이동부는,

   내부가 통공된 수직이동하우징;

   상기 수직이동하우징 내부에 설치되는 수직이동모터;

   상기 수직이동모터에 연결되어 회전력을 전달하는 수직스퍼기어;

   상기 수직스퍼기어에 의해 회전되는 수직스크류봉;

   상기 수직스크류봉을 따라 이동되는 수직이동블럭;

   상기 수직이동블럭에 고정되어 동일하게 이동되는 수직이동플레이트; 및

   상기 수직이동플레이트와 상기 수직이동하우징 사이에 설치되어 상기 수직이동플레이트의 이동시 흔들림을 최소화시키는 수직이동가이드를 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 회전부는,

   내부가 통공된 회전부하우징;

   상기 회전부하우징의 일단부에 설치되는 회전모터;

   상기 수직이동부와 연결되어 상기 회전모터에 의해 회전되는 회전플레이트; 및

   상기 회전플레이트와 회전부하우징 사이에 설치되는 테이퍼베어링을 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 수평이동부는,

   수평이동하우징;

   상기 수평이동하우징의 하측에 설치되는 수평이동모터;

   상기 수평이동모터의 회전력을 전달하는 수평스퍼기어;

   상기 수평스퍼기어에 의해 회전되는 수평스크류봉;

   상기 수평스크류봉의 일측에 일정간격 이격되도록 상기 수평이동하우징에 설치되는 수평가이드봉;

   상기 수평스크류봉에 의해 상기 수평가이드봉을 따라 이동되는 수평이동블럭; 및

   상기 수평이동블럭에 일단이 고정되어 동일하게 이동되고, 타단은 상기 회전부에 고정되는 수평이동플레이트를 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 와이어공급부는,

   상기 수평이동부에 설치된 와이어공급모터;

   상기 와이어공급모터에 의해 와이어를 공급하는 와이어공급롤러; 및

   상기 와이어공급롤러와 토치부를 연결시켜 와이어가 이동되는 와이어공급관을 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 고정부는,

   상기 수평이동부의 하측에 설치되는 고정이동바퀴;

   상기 고정이동바퀴와 일직선상인 상기 수평이동부의 상측에 설치되는 고정부실린더; 및

   상기 고정부실린더의 상측에 설치되어 상기 고정이동바퀴와 고정실린더를 연결한 가상선을 따라 이동되는 고정블럭을 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 고정이동바퀴는 내측의 직경이 외측의 직경보다 크게 형성되어 외측으로 갈수록 점차적으로 직경이 감소하도록 테이퍼 형성되는 것을 특징으로 하는 원통 내부용 용접기.
9. 다수의 원통을 길이방향으로 결합시키거나 내부에 틈을 막도록 원통 내부에서 용접기를 이용하여 용접하는 방법에 있어서,

   상기 원통 내부에 수평이동부를 삽입하는 수평이동부 삽입단계;

   상기 수평이동부를 한 쌍의 고정부에 의해 원통 내부에 고정시키는 수평이동부 고정단계;

   상기 수평이동부에 연결된 토치부를 영상출력부에 의해 상기 원통의 용접부위에 위치시키는 토치부 위치 설정단계; 및

   상기 수평이동부에 연결된 와이어공급부에 의해 와이어를 상기 토치부에 공급하고, 상기 토치부에 의해 원통 내부를 용접하는 원통 용접단계를 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기의 용접방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 토치부 위치 설정단계는,

    상기 토치부를 수평이동부에 의해 원통 길이방향을 따라 수평으로 이동시키는 수평 이동단계;

    상기 토치부를 회전부에 의해 상기 원통의 중심선을 기준으로 내주면을 따라 회전시키는 회전단계; 및

    상기 토치부를 수직이동부에 의해 원통의 지름 방향을 따라 수직이동시키는 수직이동단계를 포함하여 이루어지는 원통 내부용 용접기의 용접방법.

Images