KR101088467B1

KR101088467B1 - 트러스거더의 십자봉 자동 용접기

Info

Publication number: KR101088467B1
Application number: KR1020110040475A
Authority: KR
Inventors: 최상권
Original assignee: 이상춘; 주식회사 신우산업
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2011-11-30

Abstract

본 발명은 건축물의 슬래부를 형성하도록 하는 트러스거더를 용접하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기에 관한 것이다. 특히 삼각라인봉과 상부철근 및 하부철근이 용접 체결된 트러스거더의 끝단에 십자봉을 자동으로 용접시키기 위해서, 트러스거더는 이송부와 수직상승부 및 고정부를 통해서 용접부로 이송하여 위치확보하고, 십자봉은 십자봉전달부를 통해서 트러스거더의 끝단과 일치시키며, 상기 트러스거더와 십자봉의 용접은 실린더를 통해서 전극을 자동으로 연동시킬 수 있는 용접부를 통해서 완벽하게 용접하여 제품을 완성시키도록 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기에 관한 것이다.

Description

트러스거더의 십자봉 자동 용접기{welding machine of cross rod}

본 발명은 건축물의 슬래브를 형성하도록 하는 트러스거더를 용접하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기에 관한 것이다. 특히 삼각라인봉과 상부철근 및 하부철근이 용접 체결된 트러스거더의 끝단에 십자봉을 자동으로 용접시키기 위해서, 트러스거더는 이송부와 수직상승부 및 고정부를 통해서 용접부로 이송하여 위치확보하고, 십자봉은 십자봉전달부를 통해서 트러스거더의 끝단과 일치시키며, 상기 트러스거더와 십자봉의 용접은 실린더를 통해서 전극을 자동으로 연동시킬 수 있는 용접부를 통해서 완벽하게 용접하여 제품을 완성시키도록 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기에 관한 것이다.

데크플레이트란 건축물의 슬래브를 형성함에 있어 거푸집 대용으로서 콘크리트 타설후에도 해체되지 않고 구조물을 형성할 수 있도록 아연도 강판과 같은 금속제 플레이트를 가공하여 제조된 슬래브용 자재를 말하는 것으로, 이러한 데크플레이트를 사용하여 슬래브 구조체를 축조하게 되면 바닥 콘크리트 공사용 형틀이 필요 없게 되어 가설 공사에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 단위 제품을 연속적으로 거치 고정하는 것만으로 시공을 할 수 있게 되어 공사를 신속 용이하게 할 수 있으며, 아울러 공장 생산된 제품을 사용함으로써 일정 이상의 품질을 확보할 수 있는 등의 장점을 가지고 있고, 최근 들어 이러한 데크플레이트를 사용하여 슬래브 구조체를 시공하는 경우가 증가하고 있다.

이러한 데크플레이트는 주로 아연도 강판과 같은 판재를 연속적으로 절곡함으로써 사다리꼴의 골과 산이 반복되도록 한 형식의 데크플레이트가 주로 사용되고 있었으며, 이 경우 콘크리트 타설 후 골 부위가 마치 보강 리브와 같은 작용을 하여 바닥면의 강성을 증가시킬 수 있고, 골과 골 사이의 공간부를 전기 배선 및 설비 배관 등을 위한 공간으로 활용할 수 있다는 장점이 있어 종래로부터 이러한 형식의 데크플레이트가 널리 사용되고 있었다. 그러나 상기와 같은 형식의 데크플레이트는 그 형태상 골과 산이 반복 형성되어 있음으로써 전체 춤이 상당히 높아지므로 결과적으로 슬래브의 두께를 증가시키게 되는 단점이 있었으며, 또한 데크플레이트의 골 사이로 타설 중인 콘크리트가 새어 나가는 것을 방지하기 위해 여러개의 스토퍼를 설치하여야 하는 것과 같은 번거로움이 있었는 바, 이에 상기와 같은 종래의 일반적인 데크플레이트에 대한 개선된 형식의 것으로서 이른바 상기 도면과 같은 트러스형 데크플레이트가 개발되어 사용되고 있다.

상기 도면의 트러스형 데크플레이트는 가장 일반적인 것으로, 콘크리트의 자체 중량 및 시공하중을 견딜 수 있도록 소정 두께의 금속 판재로 이루어진 바닥기판(1)과, 이 바닥기판(1)의 상면에 길이 방향으로 고정 설치되는 트러스거더(trussgirder)(2)를 포함하여 이루어지고, 또한 상기 트러스거더(2)의 길이 방향으로 양 단부측에는 철근과 같은 소직경의 봉재로 된 수직봉(3)이 일체로 고정 설치되는데, 이는 데크플레이트를 철골보나 콘크리트 거푸집 상에 설치함에 있어 이 수직봉(3)을 철골보 상면에 용접하거나 거푸집의 안쪽 측면에 걸림시켜 둠으로써 콘크리트의 타설시에 데크플레이트가 타설압에 의해 밀려 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 한 일종의 고정수단에 해당하는 것이다.

그런데, 상기와 같은 수직봉(3)을 트러스거더(2)에 부착 설치함에 있어서 통상적으로는 바닥기판(1) 상에 트러스거더(2)가 부착된 상태에서 용접 작업자가 수평봉(4)을 트러스거더(2)의 하부철근(2-2)에 용접시킨 다음, 상기 수직봉(3)을 그 상단이 트러스거더(2)의 상부철근(2-1)에 접하고 중간이 상기 수평봉(4)에 접하도록 용접시키는 방식으로 이루어지고 있으므로, 수직봉(3) 및 수평봉(4)으로 설치되는 십자형의 고정봉을 인력에 의한 수동 아크 용접으로 설치함에 따라 작업 공수가 많아지게 되고 인건비가 상승하게 되어 제품 단가 상승이 불가피하게 되고 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 기존의 데크플레이트에서 수직봉과 수평봉으로 구성되던 십자형의 고정봉 대신 중간부가 절곡되어 있는 단일의 수평고정봉만을 설치하여 기존의 십자형 고정봉보다 구조적 강성은 저하되지 않으며, 자재는 절약되고, 작업공수는 절감되어 생산성은 향상되는 단부 구조가 개선된 트러스형 데크플레이트들이 공지되어 있다.

본 발명은 건축물의 슬래부를 형성하도록 하는 트러스거더를 용접하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기를 제공하고자 한다.

특히 본 발명은 삼각라인봉과 상부철근 및 하부철근이 용접 체결된 트러스거더의 끝단에 십자봉을 자동으로 용접시키기 위해서, 트러스거더는 이송부와 수직상승부 및 고정부를 통해서 용접부로 이송하여 위치확보하고, 십자봉은 십자봉전달부를 통해서 트러스거더의 끝단과 일치시키며, 상기 트러스거더와 십자봉의 용접은 실린더를 통해서 전극을 자동으로 연동시킬 수 있는 용접부를 통해서 완벽하게 용접하여 제품을 완성시키도록 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기를 제공하고자 한에 관한 것이다.

본 발명에 따른 트러스거더의 십자봉 자동 용접기는, 용접부(10) 전방에서 적재된 트러스거더(1)를 하나씩 전달하는 체인컨베이어(21)을 포함한 이송부(20); 용접부(10) 후방에서 원형의 회전판(31) 위에 적재된 십자봉(2)을 하나씩 회전시켜 전달하는 십자봉전달부(30); 상기 십자봉(2)을 로봇아암(41)을 통해서 집어 용접부(10)로 전달하는 클램핑부(40); 상기 이송부(20)를 통해서 전달된 트러스거더(1)의 끝단과 클램핑부(40)를 통해서 전달된 십자봉(2)을 용접하는 용접부(10)로 형성되어 트러스거더(1)를 완성한다.

또한 본 발명 트러스거더의 십자봉 자동 용접기에 따른, 이송부(20)는, 전달된 트러스거더(1)를 용접부(10)를 향하여 전진시키는 체인컨베이어(21); 용접부(10)에 근접된 위치에서 접근한 트러스거더(1)를 감지하여 체인컨베이어(21)를 정지시키는 센서(22); 정지된 트러스거더(1)를 용접부(10)의 용접위치로 상승시키는 수직상승부(50); 트러스거더(1)를 정확한 위치에 고정시키는 고정부(60);로 이루어져 트러스거더(1)를 이송시키고, 용접을 위한 위치를 확보하고 : 수직상승부(50)는, 용접부(10)에 근접한 센서(22)의 전방에서, 장형의 수직가이더(51) 상단으로 힌지(52) 고정되는 연동실린더(53); 연동실린더(53)의 축단에 고정되는 지그(54);를 포함하여 형성되어, 트러스거더(1)가 정지하면, 연동실린더(53)가 지그(54)를 트러스거더(1)의 하단으로 이송시키고, 수직가이더(51)를 상승시켜, 지그(54)를 통해서 트러스거더(1)를 올려 용접부(10)의 용접위치로 상승시키며 : 고정부(60)는, 체인컨베이어(21)의 측단에 고정하되, 힌지블럭(61)과 일체로 형성된 가압패널(62); 상기 힌지블럭(61)의 일측에 형성된 힌지(63)와 일정한 간격을 두고 형성되는 실린더힌지(64); 상기 실린더힌지(64)를 통해서 힌지블럭(61)과 체결된 실린더(65);를 포함하여 구성되어, 상기 트러스거더(1)가 정위치를 확보하면, 상기 실린더(65)가 축을 연장하여 힌지(63)를 축으로 가압패널(62)을 90° 각도로 연동하여 체인컨베이어(21)의 상단에 위치하는 트러스거더(1)의 삼각라인봉(2)의 끝단을 가압하며 : 십자봉전달부(30)는, 동력전달부(70)를 통해서 회전하고, 일정한 간격을 두고 다수의 관통공(32)과 십자봉지그(33)를 가진 회전판(31); 상기 회전판(31)의 하단에서 관통공(32)의 상부로 돌출될 수 있도록 형성된, 십자봉 안착홈(34)을 가진 원형의 돌출가이더(35);로 이루어져, 상기 회전판(31)이 회전하면서, 각각의 십자봉지그(33)를 돌출가이더(35)의 상단으로 이송하면, 상기 돌출가이더(35)가 돌출하여, 안착홈(34)에 십자봉(2)을 장착한 상태로 상부의 클랭핑부(40)로 접근한다.

또한 본 발명 트러스거더의 십자봉 자동 용접기에 따른, 동력전달부(70)는, 회전판(31)에 일체로 체결된 중심축부의 하단에 고정되는 피니언기어(71); 상기 피니언기어(71)에 치합된 렉기어(72); 및 상기 렉기어(72)의 끝단에 고정된 에어실린더(73)를 포함하여 구성되어 상기 에어실린더(73)가 그 축을 연동함에 따라 렉기어(72)를 통해 피니언기어(71)를 회전시켜 십자봉지그(33)를 일정한 각도씩 회전시키고 : 클램핑부(40)는, 중심부가 세로로 개구된 용접공간(5)을 가진 용접부(10)의 후면에서, 기체에 체결되어 돌출된 지지블럭(42); 지지블럭(42)의 하단으로 힌지(43) 고정되는 아암피니언기어(44); 아암피니언기어(44)의 하단으로 돌출되어 회전판(31)을 향해 핑거(45)를 돌출시킨 로봇아암(41); 상기 아암피니언기어(44)에 치합된 아암렉기어(46); 및 아암렉기어(46)의 끝단에 고정되는 아암실린더(47);를 포함하여 구성되어 상기 아암실린더(47)가 그 축을 연동하면, 상기 로봇아암(41)은 90° 각도로 그 아암을 절곡시키며 : 로봇아암(41)을 체결하는 지지블럭(42)은, 그 상단에 연동실린더(48)의 축에 고정되어, 연동실린더(48)의 연동에 따라 로봇아암(41)을 전후방 연동한다.

또한 본 발명 트러스거더의 십자봉 자동 용접기에 따른, 용접부(10)는, 좌우 쌍으로 형성되는 수직봉전극(11)의 좌우측단에 고정되어 그 축을 통해서 수직봉전극(11)을 수평방향으로 연동시키는 수평실린더(12); 상부전극(13)과 하부전극(14)이 좌우측 쌍으로 형성되고, 하부전극(14)을 상부로 연동시키기 위해서 좌우의 하부전극(14) 하단에 체결된 수직실린더(15);이 포함하여 구성되어, 용접공간(5)에 위치한 트렌스거더(1)와 십자봉(2)을 수직봉전극(11)과 상, 하부전극(13, 14)을 통해 스팟용접시킨다.

본 발명에 따른, 트러스거더의 십자봉 자동 용접기는 상부철근과 하부철근 및 삼각라인봉이 일체로 용접된 트러스거더의 끝단에 십자봉을 용접함에 있어서 모두 전 자동으로 작업을 완성할 수 있기에 작업이 용이하다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 사람이 용접기를 통해서 일일이 십자봉을 용접해 왔던 문제점을 해결하고, 작업자의 상해를 방지하며, 작업이 빨라 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명은 이송부를 제작함에 있어서, 트러스거더를 자동으로 용접부로 전송하고, 고정부를 통해서 용접시 위치가 틀어지지 않도록 정확하게 가압해 주기에 용접이 정확하다는 장점이 있다.

도 1은 종래 사용하던 트러스거더를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 트러스거더 용접장치를 전체적으로 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 트러스거더 용접장치를 전체적으로 도시한 측면도,
도 4는 본 발명의 트러스거더 용접부로 트러스거더가 진입하는 모습을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 도 4의 도면을 평면으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 수직상승부를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 고정부를 작동하는 순서에 따라 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 십자봉전달부를 도시한 분해사시도,
도 9는 본 발명의 십자봉전달부의 회전판을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 십자봉전달부의 전달방식을 단면으로 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 십자봉전달부의 동력전달 방식을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 클램핑부를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 클램핑부가 작동되는 방식을 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 용접부를 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 십자봉과 트러스거더를 도시한 도면이다.

본 발명은 슬라브를 치는데 있어서 사용되는 트러스거더를 제작 완료시키는 용접장치에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

본 발명은 용접부(10) 전방에서 적재된 트러스거더(1)를 하나씩 전달하는 체인컨베이어(21)을 포함한 이송부(20)가 있고, 용접부(10) 후방에서 원형의 회전판(31) 위에 적재된 십자봉(2)을 하나씩 회전시켜 전달하는 십자봉전달부(30)가 있으며, 상기 십자봉(2)을 로봇아암(41)을 통해서 집어 용접부(10)로 전달하는 클램핑부(40)가 있다. 또한 상기 이송부(20)를 통해서 전달된 트러스거더(1)의 끝단과 클램핑부(40)를 통해서 전달된 십자봉(2)을 용접하는 용접부(10)로 형성되어 트러스거더(1)를 완성한다.

본 발명의 주요한 작동은 다음과 같다. 도시된 도 1에서처럼, 트러스거더(1)는 삼각라인봉(3)이 삼각형의 형태로 절곡되어 길게 형성된 상태에서 좌우 대칭 형태로 용접 결합된다. 이때 상기 최 상단에는 상부철근이 같이 용접되고, 하단으로 약간 간격을 두고 좌우 측의 삼각라인봉(3)의 측면에 하부철근이 용접이 되는 것이다. 트러스거더(1)는 건축물의 슬라브를 칠 때 사용되는 물품이다. 거푸집이 없이 바로 콘크리트를 타설할 수 있도록 하며, 견고함이 배가된다. 이때 상기 트러스거더(1)의 경우, 좌우 최 양단에 십자봉(2)을 용접하여 그 내구성을 강화시키고 있는데, 트러스거더(1)의 완성 작업을 위해서 상기 십자봉(2)의 용접은 반드시 필요하다. 전술된 종래기술에서처럼, 이 십자봉(2)의 용접은 사람이 직접 용접을 하고 있었는데, 이 작업에 의해서 작업자가 상해를 입을 소지가 있었으며, 작업이 더딘 문제점이 있었다. 본 발명은 바로 이러한 문제점을 해결한 것이다.

큰 작동으로 본 발명을 설명하면, 도 1에서처럼, 이송부(20)의 좌우측에 형성되는 적재부(A)에 다수의 트러스거더(1)가 적재된 상태이다. 이 트러스거더(1)는 상부의 이송장치(K)를 통해서 이송부(20)의 체인컨베이어(21)의 상단으로 올려진다. 이 체인컨베이어(21)는 용접부(10)의 전방으로 올려진 트러스거더(1)를 회전하여 이송시키게 된다. 상기 용접부(10)는 기체의 일측면에 체결된 상태이고, 이 이송부(20)의 반대편에는 별도의 십자봉전달부(30)와 클램핑부(40)가 장착되어 십자봉(2)을 전달한다.

즉, 회전판(31)의 상단에 일정한 간격을 두고 십자봉(2)을 장착하고, 이 십자봉(2)은 클램핑부(40)를 통해서 하나씩 선별되어 용접부(10)로 전달되는 것이다. 이렇게 전달된 십자봉(2)은 로봇아암(41)이 작동하여 트러스거더(1)의 첫단과 밀착되고, 상기 용접부(10)가 용접을 하는 것이다.

그럼 본 발명의 보다 상세한 구성과 그 구성의 작동상황을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 상기 이송부(20)는, 전달된 트러스거더(1)를 용접부(10)를 향하여 전진시키는 체인컨베이어(21)이 있고, 용접부(10)에 근접된 위치에서 접근한 트러스거더(1)를 감지하여 체인컨베이어(21)를 정지시키는 센서(22)이 있으며, 정지된 트러스거더(1)를 용접부(10)의 용접위치로 상승시키는 수직상승부(50)가 있다. 또한 트러스거더(1)를 정확한 위치에 고정시키는 고정부(60)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 상기 트러스거더(1)를 이송시키고, 용접을 위한 위치를 확보하는 것이다.

도시된 도 2 내지 7에서처럼, 체인컨베이어(21)의 상단에 트러스거더(1)가 위치하면, 상기 체인컨베이어(21)는 회전을 행한다. 이 회전은 상기 트러스거더(1)를 용접부(10)의 전방으로 이송시키게 되고, 상기 센서(22)가 이를 감지하는 것이다. 센서(22)가 체인컨베이어(21)의 회전을 차단하게 되는데, 이 이유는 정확한 위치를 확보하고 용접의 정확성은 높이기 위함이다. 보다 정확한 설명을 하자면, 본 발명의 이송부(20)는 체인컨베이어(21), 센서(22), 수직상승부(50) 및 고정부(60)로 이루어진다.

도시된 도 2와 3의 도면에서처럼 체인컨베이어(21)를 타고 트러스거더(1)가 이동하다가, 센서(22)를 통해서 그 끝단의 위치가 노출되면, 센서(22)는 기체의 제어부에 정지 신호를 전달한다. 제어부는 체인컨베이어(21)의 작동을 정지하고, 일단 정위치를 잡고 나서, 수직상승부(50)가 작동하는 것이다. 체인컨베이어(21)가 안내하는 트러스거더(1)의 수준은 용접부(10)에서 용접이 되는 위치에 비하여 다소 낮다. 따라서 상기 트러스거더(1)의 끝단을 일부 상승시키는 작용이 필요한데, 이 작용을 하는 곳이 수직상승부(50)이다. 이 수직상승부(50)는 상기 트러스거더(1)의 끝단을 잡고 상부로 밀어 올려 용접부(10)의 용접공간(5)으로 끝단을 상승시킨다. 보다 원활한 용접을 위한 것이다. 그리고 트러스거더(1)가 용접이 되는 동안에 트러스거더(1)는 흔들리지 않아야 하기에 이 트러스거더(1)를 견고하게 체인컨베이어(21)에 잡을 수 있도록 하는 고정부(60)가 작동을 한다. 본 발명의 이송부(20)는 이렇게 트러스거더(1)를 적재부(A)에서 이송시켜 용접부(10)에 정확하게 전달하고 고정하는데 사용되는 것이다.

전술된 것처럼 이송부(20)는 트러스거더(1)를 이송시켜고 난 후 적당한 위치에서 상부로 상승시키기 위한 수직상승부(50)가 있고, 상승되어 완벽하게 용접을 위한 위치를 확보하고 난 후에 그 위치를 고수하기 위한 고정부(60)가 있는데, 이들이 요부이다. 따라서 이들의 보다 정확한 구성과 작용을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 수직상승부(50)는, 용접부(10)에 근접한 센서(22)의 전방에서, 장형의 수직가이더(51) 상단으로 힌지(52) 고정되는 연동실린더(53)가 있고, 연동실린더(53)의 축단에 고정되는 지그(54)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 트러스거더(1)가 정지하면, 연동실린더(53)가 지그(54)를 트러스거더(1)의 하단으로 이송시키고, 수직가이더(51)를 상승시켜, 지그(54)를 통해서 트러스거더(1)를 올려 용접부(10)의 용접위치로 상승시키는 것이다.

즉, 도시된 도 4 내지 6에서처럼, 트러스거더(1)가 센서(22)에 의해서 센싱되면,상기 연동실린더(53)는 그 축을 연장하게 된다. 이 축의 연장에 따라 축단에 고정된 지그(54)는 트러스거더(1)의 직 하방으로 이동을 하게 되는데, 이 지그(54)에 형성된 지그홈은 트러스거더(1)의 하부철근과 일치하는 위치로 이동한다. 그리고 수직상승부(50)의 직 하방에 위치하는 동작부가 작동하여 상기 연동실린더(53)를 상승시키는 것이다. 도시된 도 6에 이러한 작동의 상황을 상세히 도시하고 있는데, 도시된 것처럼 지그(54)가 트러스거더(1)의 직하방에 위치한 후, 상승하여 트러스거더(1)의 하단철근을 잡고, 다시 상승하여 트러스거더(1)의 끝단을 용접부(10)의 용접공간(5) 위치로 상승시켜 주게 된다.

다음으로 이렇게 상승시킨 트러스거더(1)는 고정부(60)를 통해서 고정된다. 즉, 상기 고정부(60)는, 체인컨베이어(21)의 측단에 고정하되, 힌지블럭(61)과 일체로 형성된 가압패널(62)이 있고, 상기 힌지블럭(61)의 일측에 형성된 힌지(63)와 일정한 간격을 두고 형성되는 실린더힌지(64)가 있으며, 상기 실린더힌지(64)를 통해서 힌지블럭(61)과 체결된 실린더(65)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 상기 트러스거더(1)가 정위치를 확보하면, 상기 실린더(65)가 축을 연장하여 힌지(63)를 축으로 가압패널(62)을 90° 각도로 연동하여 체인컨베이어(21)의 상단에 위치하는 트러스거더(1)의 삼각라인봉(2)의 끝단을 가압하는 것이다.

고정의 방식을 다음과 같다. 먼저 지그(54)에 의해서 트러스거더(1)의 끝단인 올려지게 되면, 그 후방에서 고정부(60)가 작동을 한다. 고정부(60)는 도시된 도 7에서처럼, 실린더(65)가 그 축을 상승시키게 되면, 상기 실린더(65)의 축은 도시된 것처럼 실린더힌지(64)를 통해서 힌지블럭(61)과 고정된 상태이다. 그리고 이 힌지블럭(61)에는 별도의 힌지(63)가 형성되고, 이 힌지(63)에 가압패널(62)이 결합된 상태이다. 상기 실린더힌지(64)와 힌지(63)는 일정한 간격을 가지고 떨어진 상태이고, 상기 힌지(63)는 기체에 고정되어 연동이 차단된 상태이다. 실린더힌지(64)는 회전만을 허락할 뿐, 상승하는 연동운동이 제한된 상태는 아니기에 상기 가압패널(62)의 일측단을 체결한 상태이서 상승하게 된다. 이때 이 연동운동을 수용하는 것이 힌지(63)이며, 이 힌지(63)는 기체에 고정된 상태이기에 회전만을 허락한다.

결국 상기 가압패널(62)은 이 힌지(63)를 축으로 회전을 하면서, 하단의 트러스거더(1)를 가압하는 것이다. 가압패널(63)의 끝단이 트러스거더(1)의 측면으로 꺽여진 삼각라인봉(3)의 끝단을 가압하여 트러스거더(1)가 진동이나 흔들림에 의해서 움직이지 않도록 하는 것이다.

이상의 작동을 통해서 트렌스거더(1)의 끝단은 용접을 위한 용접부(10)의 용접공간(5)에 정위치를 확보한다. 다음은 이 트러스거더(1)의 끝단에 용접을 위한 십자봉(2)을 이송시키는 본 발명의 구성과 그 작동을 설명한다.

본 발명에서는 이 십자봉(2)을 이송시키는 수단으로 십자봉전달부(30)와 클램핑부(40)를 사용한다. 따라서 이 순서에 따라서 설명을 한다.

도시된 도 8 내지 11에서처럼, 상기 십자봉전달부(30)는, 동력전달부(70)를 통해서 회전하고, 일정한 간격을 두고 다수의 관통공(32)과 십자봉지그(33)를 가진 회전판(31)이 있고, 상기 회전판(31)의 하단에서 관통공(32)의 상부로 돌출될 수 있도록 형성된, 십자봉 안착홈(34)을 가진 원형의 돌출가이더(35)이 있다. 따라서 이들이 결합하여, 상기 회전판(31)이 회전하면서, 각각의 십자봉지그(33)를 돌출가이더(35)의 상단으로 이송하면, 상기 돌출가이더(35)가 돌출하여, 안착홈(34)에 십자봉(2)을 장착한 상태로 상부의 클랭핑부(40)로 접근하는 것이다.

본 발명의 십자봉전달부(30)는 원형의 회전판(31)을 회전시키고, 이 회전판(31)에 장착된 십자봉지그(33)를 통해서 십자봉(2)을 전달하는 방식이다. 십자봉지그(33)는 원형의 회전판(31)에 일정한 각도를 두고 배열된 상태이며, 하나의 지그에 하나의 십자봉(2)을 위치시키고, 이 회전판(31)이 일정한 각도를 회전하면서, 그 회전에 따라 하나씩 공급하는 방식이다. 이 회전은 동력전달부(70)를 통해서 달성되는데, 보다 정확한 사항은 후술한다. 먼저 회전판(31)의 상단에 다수의 십자봉지그(33)에 각각 하나씩의 십자봉(2)이 올려진다. 이 올려진 십자봉(2)은 하단에서 돌출되는 돌출가이더(35)를 통해서 지그에 올려진 십자봉(2)이 하나씩 회전판(31)의 상부로 올려지는 것이다. 십자봉지그(33)의 내측에는 관통공(32)이 형성되며, 이 관통공(32)의 직하방에 돌출가이더(35)가 형성된다. 이 돌출가이더(35)는 에어실린더나 기타 동력수단을 통해서 일정한 시점에 상승하여 십자봉지그(33)에 올려진 십자봉(2)을 상승시킨다.

돌출가이더(35)가 상승할 때, 돌출가이더(35)의 최상단에는 도시된 것과 같은, 안착홈(34)에 십자봉(2)을 안착한 상태로 올라온다. 십자봉지그(33)의 내측에 형성되는 관통공(32)을 관통하여 돌출가이더(35)가 상승하면서, 십자봉(2)을 안착홈(34)에 끼운 상태로 상승하는 것이다. 그 후 후술될 클램핑부(40)의 로봇아암(41)은 그 끝단의 핑거(45)를 통해서 상기 십자봉(2)을 잡고 상승하여 용접공간(5)에 십자봉(2)을 공급하는 방식이다.

이러한 작업을 완성하고 나서는, 상기 회전판(31)은 일정한 각도를 회전하여 다음의 십자봉(2)이 안착된 십자봉지그(33)를 돌출가이더(35)의 직 상부로 위치시키고, 다음의 작업을 준비한다.

그럼 전술된 본 발명의 십자봉전달부(30)의 회전판(31)을 회전시키는 동력전달부(70)의 구성과 그 작용을 살펴본다. 동력전달부(70)는, 회전판(31)에 일체로 체결된 중심축부의 하단에 고정되는 피니언기어(71)가 있고, 상기 피니언기어(71)에 치합된 렉기어(72)가 있으며, 상기 렉기어(72)의 끝단에 고정된 에어실린더(73)가 있다. 따라서 상기 에어실린더(73)가 그 축을 연동함에 따라 렉기어(72)를 통해 피니언기어(71)를 회전시켜 십자봉지그(33)를 일정한 각도씩 회전시키는 것이다.

즉, 회전판(31)의 중심부에는 축이 체결된 상태이고, 이 축의 하단에 도시된 도 11의 피니언기어(71)가 외주면을 감싸고 있다. 물론 이 피니언기어(71)에는 치합된 렉기어(72)가 형성되어 있기에 상기 렉기어(72)가 연동을 하면, 상기 렉기어(72)의 연동폭 만큼 피니언기어(71)가 회전을 한다. 바로 이 회전에 따라 회전판(31) 위의 십자봉지그(33)는 정확한 각도만큼 회전을 하는 것이다.

다음으로 그 설명을 미루어 논 클램핑부(40)를 설명한다. 이 클램핑부(40)는 설명된 것처럼 회전판(31)의 상부로 돌출가이더(35)를 타고 올라온 십자봉(2)을 잡아 용접공간(5)으로 공급하는 로봇아암(41)을 포함하는 구성이다.

본 발명의 상기 클램핑부(40)는, 중심부가 세로로 개구된 용접공간(5)을 가진 용접부(10)의 후면에서, 기체에 체결되어 돌출된 지지블럭(42)이 있고, 지지블럭(42)의 하단으로 힌지(43) 고정되는 아암피니언기어(44)이 있으며, 아암피니언기어(44)의 하단으로 돌출되어 회전판(31)을 향해 핑거(45)를 돌출시킨 로봇아암(41)이 있다. 또한 상기 아암피니언기어(44)에 치합된 아암렉기어(46)이 있고, 아암렉기어(46)의 끝단에 고정되는 아암실린더(47)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 구성되어 상기 아암실린더(47)가 그 축을 연동하면, 상기 로봇아암(41)은 90° 각도로 그 아암을 절곡시키는 것이다.

용접부(10)의 정면으로 돌출되는 지지블럭(42)에는 에어실린더()가 장착된다. 도시된 도 12와 13에서처럼, 이 아암실린더(47)는 그 축을 연장함으로 상기 로봇아암(41)을 절곡시키게 된다. 그 작동의 상황은 다음과 같다. 도시된 도면에서처럼 지지블럭(42)에서 돌출되어 형성되는 힌지(43)에는 도시된 로봇아암(41)이 형성되고, 이 힌지(43)에 아암피니언기어(44)가 체결된다. 아암피니언기어(44)에는 도시된 로봇아암(41)이 체결된 상태이며, 이 아암피니언기어(44)는 아암렉기어(46)가 치합되어 있다. 물론 이 아암렉기어(46)의 끝단에는 상기 아암실린더(47)의 축이 체결된 상태이다. 결국 상기 아암실린더(47)의 축이 연장되면, 상기 아암렉기어(46)가 치합된 아암피니언기어(44)를 회전시키게 된다.

아암피니언기어(44)가 회전을 하면, 그와 일체로 체결된 로봇아암(41)이 연동하여 90° 각도로 꺾이게 되고 이에 따라 로봇아암(41)의 끝단인 핑거(45)는 십자봉(2)을 잡은 상태로 용접부(10)의 용접공간(5)으로 꺽이게 되는 것이다.

이후 상기 로봇아암(41)을 체결하는 지지블럭(42)은, 그 상단에 연동실린더(48)의 축에 고정되어, 연동실린더(48)의 연동에 따라 로봇아암(41)을 전후방 연동한다. 도시된 도 12와 13에 도시된 연동실린더(48)가 그 축을 연장하여 지지블럭(42)을 용접공간(5)의 내측으로 더 밀어주게 되고, 용접부(10)에 선 위치해 있던 트러스거더(1)의 끝단에 밀착시키는 것이다.

이후에는 용접부(10)가 상기 트렌스거더(1)와 십자봉(2)을 용접하게 되는데, 이 구성과 작용을 살펴본다.

용접부(10)는, 좌우 쌍으로 형성되는 수직봉전극(11)의 좌우측단에 고정되어 그 축을 통해서 수직봉전극(11)을 수평방향으로 연동시키는 수평실린더(12)가 있고, 상부전극(13)과 하부전극(14)이 좌우측 쌍으로 형성되고, 하부전극(14)을 상부로 연동시키기 위해서 좌우의 하부전극(14) 하단에 체결된 수직실린더(15)가 있다.

따라서 상기 용접공간(5)에 위치한 트렌스거더(1)와 십자봉(2)을 수직봉전극(11)과 상, 하부전극(13, 14)을 통해 스팟용접시키는 것이다.

즉, 도시된 도 14와 15에서처럼, 용접공간(5)에 위치한 상기 트렌스거더(1)와 십자봉(2)은 수직봉전극(11)과 상부전극(13) 하부전극(14)을 통해서 스팟용접된다.

트러스거더(1)의 끝단과 십자봉(2)의 경우, 3점에서 용접이 되는데, 십자봉(2)의 수직봉은 수직봉전극(11)은 도시된 것처럼 수평방향으로 도시된 수평실린더(12)를 통해서 좌우방향으로 연동하며, 접근한다. 따라서 수직봉과 트렌스거더(1)의 끝단은 용접된다.

한편 십자봉(2)의 가로봉의 경우도 동일한 방식으로 수직실린더(15)가 그 축을 연장하여 하부전극(14)을 상단으로 올려 상부전극(13)과의 전류를 통전시키며 스팟용접하여 정확하게 용접하는 것이다.

10; 용접부 11; 수직봉전극
12; 수평실린더 13; 상부전극
14; 하부전극 15; 수직실린더
20; 이송부 21; 체인컨베이어
22; 센서 30; 십자봉전달부
31; 회전판 32; 관통공
33; 십자봉지그 34; 안착홈
35; 돌출가이더 40; 클램핑부
41; 로봇아암 42; 지지블럭
43; 힌지 44; 아암피니언기어
45; 핑거 46; 아암렉기어
47; 아암실린더 50; 수직상승부
51; 수직가이더 52; 힌지
53; 연동실린더 54; 지그
60; 고정부 61; 힌지블럭
62; 가압패널 63; 힌지
64; 실린더힌지 65; 실린더
70; 동력전달부

Claims

좌우 쌍으로 형성되는 수직봉전극(11)의 좌우측단에 고정되어 그 축을 통해서 수직봉전극(11)을 수평방향으로 연동시키는 수평실린더(12);
상부전극(13)과 하부전극(14)이 좌우측 쌍으로 형성되고, 하부전극(14)을 상부로 연동시키기 위해서 좌우의 하부전극(14) 하단에 체결된 수직실린더(15);이 포함하여 구성되어, 용접공간(5)에 위치한 트렌스거더(1)와 십자봉(2)을 수직봉전극(11)과 상, 하부전극(13, 14)을 통해 스팟용접시키는 용접부(10);
용접부(10) 전방에서 적재된 트러스거더(1)를 하나씩 전달하는 체인컨베이어(21)을 포함한 이송부(20);
용접부(10) 후방에서 원형의 회전판(31) 위에 적재된 십자봉(2)을 하나씩 회전시켜 전달하는 십자봉전달부(30);
상기 십자봉(2)을 로봇아암(41)을 통해서 집어 용접부(10)로 전달하는 클램핑부(40);
상기 이송부(20)를 통해서 전달된 트러스거더(1)의 끝단과 클램핑부(40)를 통해서 전달된 십자봉(2)을 용접하는 용접부(10)로 형성되어 트러스거더(1)를 완성하는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
제1항에 있어서,
이송부(20)는,
전달된 트러스거더(1)를 용접부(10)를 향하여 전진시키는 체인컨베이어(21);
용접부(10)에 근접된 위치에서 접근한 트러스거더(1)를 감지하여 체인컨베이어(21)를 정지시키는 센서(22);
정지된 트러스거더(1)를 용접부(10)의 용접위치로 상승시키는 수직상승부(50);
트러스거더(1)를 정확한 위치에 고정시키는 고정부(60);로 이루어져 트러스거더(1)를 이송시키고, 용접을 위한 위치를 확보하는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
제2항에 있어서,
수직상승부(50)는,
용접부(10)에 근접한 센서(22)의 전방에서, 장형의 수직가이더(51) 상단으로 힌지(52) 고정되는 연동실린더(53);
연동실린더(53)의 축단에 고정되는 지그(54);를 포함하여 형성되어, 트러스거더(1)가 정지하면, 연동실린더(53)가 지그(54)를 트러스거더(1)의 하단으로 이송시키고, 수직가이더(51)를 상승시켜, 지그(54)를 통해서 트러스거더(1)를 올려 용접부(10)의 용접위치로 상승시키는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
제2항에 있어서,
고정부(60)는,
체인컨베이어(21)의 측단에 고정하되, 힌지블럭(61)과 일체로 형성된 가압패널(62);
상기 힌지블럭(61)의 일측에 형성된 힌지(63)와 일정한 간격을 두고 형성되는 실린더힌지(64);
상기 실린더힌지(64)를 통해서 힌지블럭(61)과 체결된 실린더(65);를 포함하여 구성되어, 상기 트러스거더(1)가 정위치를 확보하면, 상기 실린더(65)가 축을 연장하여 힌지(63)를 축으로 가압패널(62)을 90°각도로 연동하여 체인컨베이어(21)의 상단에 위치하는 트러스거더(1)의 삼각라인봉(2)의 끝단을 가압하는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
제1항에 있어서,
십자봉전달부(30)는,
동력전달부(70)를 통해서 회전하고, 일정한 간격을 두고 다수의 관통공(32)과 십자봉지그(33)를 가진 회전판(31);
상기 회전판(31)의 하단에서 관통공(32)의 상부로 돌출될 수 있도록 형성된, 십자봉 안착홈(34)을 가진 원형의 돌출가이더(35);로 이루어져, 상기 회전판(31)이 회전하면서, 각각의 십자봉지그(33)를 돌출가이더(35)의 상단으로 이송하면, 상기 돌출가이더(35)가 돌출하여, 안착홈(34)에 십자봉(2)을 장착한 상태로 상부의 클랭핑부(40)로 접근하는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
제5항에 있어서,
동력전달부(70)는,
회전판(31)에 일체로 체결된 중심축부의 하단에 고정되는 피니언기어(71);
상기 피니언기어(71)에 치합된 렉기어(72); 및
상기 렉기어(72)의 끝단에 고정된 에어실린더(73)를 포함하여 구성되어 상기 에어실린더(73)가 그 축을 연동함에 따라 렉기어(72)를 통해 피니언기어(71)를 회전시켜 십자봉지그(33)를 일정한 각도씩 회전시키는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
제1항에 있어서,
클램핑부(40)는,
중심부가 세로로 개구된 용접공간(5)을 가진 용접부(10)의 후면에서, 기체에 체결되어 돌출된 지지블럭(42);
지지블럭(42)의 하단으로 힌지(43) 고정되는 아암피니언기어(44);
아암피니언기어(44)의 하단으로 돌출되어 회전판(31)을 향해 핑거(45)를 돌출시킨 로봇아암(41);
상기 아암피니언기어(44)에 치합된 아암렉기어(46); 및
아암렉기어(46)의 끝단에 고정되는 아암실린더(47);를 포함하여 구성되어 상기 아암실린더(47)가 그 축을 연동하면, 상기 로봇아암(41)은 90° 각도로 그 아암을 절곡시키는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
제7항에 있어서,
로봇아암(41)을 체결하는 지지블럭(42)은,
그 상단에 연동실린더(48)의 축에 고정되어, 연동실린더(48)의 연동에 따라 로봇아암(41)을 전후방 연동하는 것을 특징으로 하는 트러스거더의 십자봉 자동 용접기.
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