KR101104169B1 - 사다리 용접 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 용접 모재인 사다리 기둥과 사다리 발판을 제자리에 마운트 시키고, 상기 마운트된 사다리 발판의 위치에 용접로봇이 자동이송되어 상측의 용접을 연속 실시하며, 상측 용접이 완료된 후에 용접모재를 180도 뒤집어 상기 용접로봇이 하측 용접을 실시할 수 있게 하는 사다리 용접 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하여, 일반적인 방법으로는 등간격 균등 용접이 힘든 사다리 발판의 용접을 자동화시킴으로써, 대형 사다리의 생산 품질과 제조 효율을 향상시키는 사다리 용접 장치가 제공되는 이점이 있다.

사다리, 용접로봇, 마운트, 바이트, 엑츄에이터

Description

사다리 용접 장치{ladder welding equipment}

본 발명은 사다리 기둥의 내측 양면에 사다리 발판을 연속하여 용접시키기 위하여 상기 사다리 기둥과 사다리 발판을 마운트시키는 것으로서, 두개의 직선형 사다리 기둥을 평행하게 고정 구속하는 두개의 평행 가대로 형성된 사다리 기둥 마운트와; 상기 사다리 기둥 마운트의 내부에 등간격으로 연속 배열되어, 상기 사다리 발판을 용접 위치에 연속 고정 구속시키는 사다리 발판 마운트로 구성되는 용접모재 마운트와; 상기 용접모재 마운트의 측면에 평행하게 형성된 용접로봇 가이드 레일과; 상기 용접로봇 가이드 레일에 설치되어 상기 용접모재를 따라 이동하면서 사다리 기둥 내측과 사다리 발판의 접촉부를 연속 용접시키는 용접로봇과; 상기 용접모재 마운트의 양측 단부에 형성되는 것으로서, 상기 용접모재 마운트를 중심부에 고정시키며, 엑츄에이터에 의하여 회전 운동되는 원판으로서, 상기 엑츄에이터의 구동제어에 의하여 상기 용접모재 마운트를 180도 회전 시키는 용접모재 회전 구동판과; 중심부에 상기 용접모재 마운트의 단면 외형을 가지는 슬롯 통공이 형성된 원판으로서, 상기 슬롯 통공에 상기 용접모재 마운트를 관통시키면서 상기 용접모재 마운트의 중간부에 단일 또는 복수개 형성되어 상기 용접모재 마운트의 자중에 의한 처짐을 방지시키며, 외주변은 회전용 슬라이딩 가이드로 형성되어 상기 용 접모재 회전 구동판에 의한 용접모재 마운트의 회전 구동운동을 지지시키는 용접모재 회전 지지판과; 상기 용접모재 회전 지지판의 저면에 마련되어 상기 용접모재 회전 지지판을 지면에 지지시키는 것으로서, 상기 용접모재 회전지지판의 슬라이딩 가이드에 접촉되어 회전 슬라이딩 운동을 지원하는 베어링 바퀴가 형성된 회전 지지판 마운트로; 구성되어 대형 사다리 용접시 사다리 발판을 전체적으로 등간격 마운트시키며, 용접 모재 상측부의 자동용접 실시 후, 상기 용접모재 회전 구동판을 구동하여 용접모재 마운트를 180도 회전시켜 하측부의 자동 용접을 실시하는 것을 특징으로 하는 사다리 용접 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사다리는 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동할 때 사용되는 것으로 그 용도가 매우 다양하다.

따라서 용도에 따라 다양한 크기를 가지는데, 대형 선박의 승선용 사다리나 소방용 고층 사다리의 경우에는 매우 큰 크기를 가지게 된다.

이러한 대형 사다리의 경우에는 금속으로 된 두개의 사다리 기둥에 사다리 발판을 용접하여 형성시키는데, 이와 같은 대형 사다리의 생산은 상기 사다리 기둥을 고정시킨다 할지라도 사다리 발판을 등간격으로 배열시키기 매우 힘들고, 각 사다리 발판 마다 용접속도가 일정하지 않아 용접부위의 미려한 외관을 얻기 어려우며, 용접의 실시 중에 후속 사다리 발판의 배열 작업이 선공정 용접 품질에 영향을 주게 되므로 매우 까다로운 작업 공정이 되는 문제점이 있다.

이러한 사다리 제조의 문제점을 개선하기 위하여, 선출원 발명 20-2002- 0005791 이외의 다수의 기술들이 사다리 기둥과 발판을 고정시키는 지그를 사용하는 것을 제안하고 있으나, 이러한 선행 기술방식들은 용접의 실시 시에 용접기가 반드시 아랫보기 자세의 용접이 되어야 하므로 지그를 수동으로 돌려야 하는 문제점을 가지고 있으며, 이러한 지그에 변위를 가하는 행위는 용접 품질에 즉각적인 영향을 주는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일반적인 방법으로는 등간격 균등 용접이 힘든 사다리 발판의 용접을 자동화시킴으로써, 대형 사다리의 생산 품질과 제조 효율을 향상시키는 사다리 용접 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사다리 기둥의 내측 양면에 사다리 발판을 연속하여 용접시키기 위하여 상기 사다리 기둥과 사다리 발판을 마운트시키는 것으로서, 두개의 직선형 사다리 기둥을 평행하게 고정 구속하는 두개의 평행 가대로 형성된 사다리 기둥 마운트와; 상기 사다리 기둥 마운트의 내부에 등간격으로 연속 배열되어, 상기 사다리 발판을 용접 위치에 연속 고정 구속시키는 사다리 발판 마운트로 구성되는 용접모재 마운트와; 상기 용접모재 마운트의 측면에 평행하게 형성된 용접로봇 가이드 레일과; 상기 용접로봇 가이드 레일에 설치되어 상기 용접모재를 따라 이동하면서 사다리 기둥 내측과 사다리 발판의 접촉부를 연속 용접시키는 용접로봇과; 상기 용접모재 마운트의 양측 단부에 형성되는 것으로서, 상기 용접모재 마운트를 중심부에 고정시키며, 엑츄에이터에 의하여 회전 운동되는 원판으로서, 상기 엑츄에이터의 구동제어에 의하여 상기 용접모재 마운트를 180도 회전 시키는 용접모재 회전 구동판과; 중심부에 상기 용접모재 마운트의 단면 외형을 가지는 슬롯 통공이 형성된 원판으로서, 상기 슬롯 통공에 상기 용접모 재 마운트를 관통시키면서 상기 용접모재 마운트의 중간부에 단일 또는 복수개 형성되어 상기 용접모재 마운트의 자중에 의한 처짐을 방지시키며, 외주변은 회전용 슬라이딩 가이드로 형성되어 상기 용접모재 회전 구동판에 의한 용접모재 마운트의 회전 구동운동을 지지시키는 용접모재 회전 지지판과; 상기 용접모재 회전 지지판의 저면에 마련되어 상기 용접모재 회전 지지판을 지면에 지지시키는 것으로서, 상기 용접모재 회전지지판의 슬라이딩 가이드에 접촉되어 회전 슬라이딩 운동을 지원하는 베어링 바퀴가 형성된 회전 지지판 마운트로; 구성되어 대형 사다리 용접시 사다리 발판을 전체적으로 등간격 마운트시키며, 용접 모재 상측부의 자동용접 실시 후, 상기 용접모재 회전 구동판을 구동하여 용접모재 마운트를 180도 회전시켜 하측부의 자동 용접을 실시하는 것을 특징으로 하는 사다리 용접 장치를 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 용접모재 마운트의 사다리 발판 마운트는 사다리 발판의 외형을 안착시키는 발판 거치대와; 상기 발판 거치대에 안착된 사다리 발판을 고정시키는 사다리 발판 고정용 바이트로 구성되어 사다리 발판의 위치를 정형적으로 고정시키는 것을 특징으로 하는 사다리 용접 장치로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전 지지판 마운트는 저면에 상기 용접모재 마운트와 평행하게 이송하는 회전 지지판 이송 엑츄에이터를 더 포함하여 구성되어 상기 용접 로봇이 용접모재 회전 지지판 위치의 용접모재 위치를 용접하여야 할 경우에 상기 회전 지지판 이송 엑츄에이터를 구동하여 용접 지점을 비켜주는 것을 특징으로 하는 사다리 용접 장치로 되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명에 의하여, 일반적인 방법으로는 등간격 균등 용접이 힘든 사다리 발판의 용접을 자동화시킴으로써, 대형 사다리의 생산 품질과 제조 효율을 향상시키는 사다리 용접 장치가 제공되는 이점이 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1은 본 발명의 측면도이며, 도 2는 본 발명의 전체 사시도이며, 도 3은 본 발명의 용접모재 마운트 부분의 상세 사시도이며, 도 4는 본 발명의 용접모재 회전 구동판 부분의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 용접모재 회전 지지판 부분의 측면 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 사다리 기둥 마운트(20) 및 사다리 발판 마운트(30)로 구성되는 용접모재 마운트(10)와 발판 거치대(310)와 사다리 발판 고정용 바이트(320)와 용접로봇 가이드 레일(100)과 용접로봇(110)과 용접모재 회전 구동판(50)과 용접모재 회전 지지판(40)과 베어링 바퀴(420)와 회전 지지판 마운트(430)와 회전 지지판 이송 엑츄에이터(440)로 구성된다.

본 발명은 일반적인 방법으로는 등간격 균등 용접이 힘든 사다리 발판의 용접을 자동화시킴으로써, 대형 사다리의 생산 품질과 제조 효율을 향상시키기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 대형 용접 모재인 사다리 기둥(200)과 사다리 발판(300)을 용접 위치에 마운트 시키고, 상기 마운트된 사다리 발판(300)의 위치에 용접로봇(110)이 자동이송되어 상측의 용접을 아랫보기 자세로 연속 실시하며, 상측 용접이 완료된 후에 용접모재를 180도 뒤집어 상기 용접로봇(110)이 하측 용접을 아랫보기 자세로 연속 실시할 수 있게 한다.

이하, 본 발명의 각 구성요소에 대하여 개별적으로 살펴보기로 한다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 용접모재 마운트(10)는 크게 사다리 기둥 마운트(20)와 사다리 발판 마운트(30)로 구성된다.

우선, 본 발명의 용접모재인 사다리는 사다리 기둥(200)과 사다리 발판(300)으로 구분되며, 용접 부위는 도 3에서 보여지는 바와 같이 상기 사다리 기둥(200)과 사다리 발판의 접촉부이다.

상기 사다리 기둥 마운트(20)는 두개의 직선형 사다리 기둥(200)을 평행하게 고정 구속하는 두개의 평행 가대로 형성된다.

이를 위하여 상기 사다리 기둥 마운트(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 용접모재 마운트(10)의 외형을 이루는 몸체로 구성되며, 바이트 등과 같이 상기 사다리 기둥을 고정 구속시키는 수단이 구비되어진다.

한편, 상기 사다리 기둥 마운트(20)에는 용접모재인 사다리 기둥(200)이 항상 정위치에 세팅될 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 이를 위하여 본 발명에서는 상기 사다리 기둥(200)에는 도 3에 도시된 바와 같이 ㄷ자형 접철부(210)를 상단에 형성시키고, 상기 사다리 기둥 마운트(20)에는 상기 ㄷ자형 접철부(210)에 끼워지는 고정구(도면상에는 상기 ㄷ자형 접철부에 삽입되어 표현되지 않음)를 형성시켰다.

상기 사다리 기둥 마운트(20)에 고정된 사다리 기둥(200)에는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 사다리 발판(300)이 등간격으로 연속 배열되어 용접을 준비한다.

본 발명의 상기 사다리 발판 마운트(30)는 상기 사다리 기둥 마운트(20)의 내부에 등간격으로 연속 배열되어, 상기 사다리 발판(300)을 용접 위치에 연속 고정 구속시키는 장치이다.

상기 사다리 발판 마운트(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 발판 거치대(310)와 사다리 발판 고정용 바이트(320)로 구성되는데, 상기 발판 거치대(310)는 사다리 발판(300)의 외형을 안착시키기 위한 지그이며 상기 사다리 발판 고정용 바이트(320)는 상기 발판 거치대(310)에 안착된 사다리 발판(300)을 고정시키는 장치이다.

상기 발판 거치대(310)와 같은 지그가 필요한 이유는 사다리 발판(300)이 상기 사다리 기둥에 대하여 경사를 이루고 용접되기 때문이며, 선박 등의 특수 목적에 사용되는 사다리일 경우에는 상기 사다리 발판(300)이 단순한 평판이 아니라 도 3에 도시된 바와 같이 곡선판이 되기도 하기 때문이다.

본 발명의 용접로봇 가이드 레일(100)은 상기 용접모재 마운트(10)의 측면에 평행하게 형성된 로봇 이송용 레일이다.

상기 용접로봇 가이드 레일(100)에는 용접로봇(110)이 설치되어, 상기 용접모재를 따라 이동하면서 사다리 기둥(200) 내측과 사다리 발판(300)의 접촉부를 연속 용접시키게 된다.

상기 용접로봇(110)은 용접모재의 상단에서 아랫보기 자세로 용접을 실시하는데, 이는 윗보기 자세의 용접시 용융금속이 중력에 의하여 낙하되므로 용접 품질이 불량해지기 때문이다.

따라서, 본 발명에 의할 경우에는 상기 용접로봇(110)이 상기 용접로봇 가이드 레일(100)을 따라 이송하면서 아랫보기 자세를 유지하며 등간격 연속 배열된 사다리 발판(300)을 사다리 기둥(200)에 용접한다.

상기한 바와 같이 용접시에는 윗보기 자세의 용접이 곤란하므로 본 발명에서는 상기 용접모재의 상면 용접이 종료되면 상기 용접 모재를 180도 뒤집어 하면을 상측으로 노출시켜 아랫보기 자세를 계속 유지하면서 용접할 수 있게 하는 특징을 가진다.

이와 같은 용접모재의 회전은 본 발명의 용접모재 회전 구동판(50)과 용접모재 회전 지지판(40)에 의한다.

상기 용접모재 회전 구동판(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 용접모재 마운트(10)의 양측 단부에 형성되는 장치로서, 상기 용접모재 마운트(10)를 중심부에 고정시키며, 엑츄에이터(500)에 의하여 회전 운동되는 원판으로서, 상기 엑츄에이터(500)의 구동제어에 의하여 상기 용접모재 마운트(10)를 180도 회전시키는 장치이다.

한편, 본 발명은 대형 사다리를 용접모재로 하는 것인데, 상기 용접모재 회전 구동판(50)에 의하면 용접모재 마운트(10)의 양측 단면을 상기 용접모재 회전 구동판(50)이 들고 있는 형세가 된다.

따라서, 용접모재 마운트(10)의 자중에 의하여 중심부에 처짐이 생길 수 있는데, 이는 사다리 기둥 부분의 변형을 가져오게 되어 용접 품질의 불량, 상기 용접모재의 180도 회전 운동의 부정확성 등과 같은 많은 문제점을 발생시킬 수 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 용접모재 마운트(10)의 중간 중간에 도 2와 도 5에 도시된 바와 같이 용접모재 마운트(10)의 자중을 지지하고 상기 용접 모재의 180도 회전 운동을 가이드시키는 용접모재 회전 지지판(40)을 삽입시킨다.

상기 용접모재 회전 지지판(40)은 중심부에 상기 용접모재 마운트(10)의 단면 외형을 가지는 슬롯 통공(41)이 형성되며 지면에 지지되는 원판으로서, 상기 슬롯 통공(41)에 상기 용접모재 마운트(10)를 관통시키면서 상기 용접모재 마운트(10)의 중간부에 단일 또는 복수개 형성된다.

따라서, 상기 용접모재 회전 지지판(40)에 의하여 상기 용접모재 마운트(10)의 자중에 의한 처짐이 방지된다.

상기 용접모재 회전 지지판(40)의 외주변은 회전용 슬라이딩 가이드(410)로 형성되어 상기 용접모재 회전 구동판(50)에 의한 용접모재 마운트(10)의 회전 구동운동이 용접모재 마운트(10) 중심부에서 가이드 되도록 한다.

한편, 상기 용접모재 회전 지지판(40)이 상기 용접모재 마운트(10)의 자중을 지지하기 위해서는 지면에 지지되어야 하므로 상기 용접모재 회전 지지판(40)은 회전 지지판 마운트(430)에 설치되어진다.

상기 용접모재 회전 지지판(40)은 상기 용접모재 회전 지지판(40)의 저면에 마련되어 상기 용접모재 회전 지지판(40)을 지면에 지지시키는 것으로서, 상기 용접모재 회전 지지판(40)의 슬라이딩 가이드(410)에 접촉되어 회전 슬라이딩 운동을 지원하는 베어링 바퀴(420)가 형성된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 용접로봇(110)이 용접모재 마운트(10)를 따라 이송되면서 용접모재를 용접시키는데, 상기 용접모재 회전 지지판(40)이 사다리 발 판(300)의 위치에 놓여지게 되면 해당 부위의 용접 실시가 불가능해진다.

본 발명은 이를 위하여 회전 지지판 이송 엑츄에이터(440)를 더 포함하여 구성되는데, 상기 회전 지지판 이송 엑츄에이터(440)는 상기 회전 지지판 마운트(430)의 저면에 형성되는 이송장치이다.

상기 회전 지지판 이송 엑츄에이터(440)는 상기 용접모재 마운트(10) 하단에 평행 배열된 레일과 상기 레일 위를 이송시키는 이송장치로 구성되거나, 도 1과 도 5의 예시된 바와 같이 일정 이송 거리만을 가지도록 실린더가 구비된 장치로 구성될 수 있다.

상기 회전 지지판 이송 엑츄에이터(440)에 의하여, 상기 용접로봇(110)이 용접모재 회전 지지판(40) 위치의 용접모재 위치를 용접하여야 할 경우에 상기 회전 지지판 이송 엑츄에이터(440)를 구동하여 용접 지점을 비켜줄 수 있게 되어 상기 용접 로봇의 연속적 용접 공정이 원활하도록 할 수 있다.

(본 발명의 실시예에서는 상기 회전 지지판 이송 엑츄에이터(440)가 실린더와 슬라이딩 가이드로 형성되도록 하여 실린더 로드의 길이만큼의 위치 변위가 생기도록 하였으며, 이 정도의 위치 변위로도 희망하는 기술적 목적은 충분히 달성된다.)

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예에 불과하며, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 측면도

도 2는 본 발명의 전체 사시도

도 3은 본 발명의 용접모재 마운트 부분의 상세 사시도

도 4는 본 발명의 용접모재 회전 구동판 부분의 사시도

도 5는 본 발명의 용접모재 회전 지지판 부분의 측면 사시도

*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명*

10 : 용접모재 마운트 20 : 사다리 기둥 마운트

30 : 사다리 발판 마운트 40 : 용접모재 회전 지지판

50 : 용접모재 회전 구동판

100 : 용접로봇 가이드 레일 110 : 용접로봇

200 : 사다리 기둥 210 : ㄷ자형 접철부

300 : 사다리 발판 310 : 발판 거치대

320 : 사다리 발판 고정용 바이트 420 : 베어링 바퀴

430 : 회전 지지판 마운트 440 : 회전 지지판 이송 엑츄에이터

500 : 엑츄에이터

Claims (3)

1. 사다리 기둥의 내측 양면에 사다리 발판을 연속하여 용접시키기 위하여 상기 사다리 기둥과 사다리 발판을 마운트시키는 것으로서, 두개의 직선형 사다리 기둥을 평행하게 고정 구속하는 두개의 평행 가대로 형성된 사다리 기둥 마운트와; 상기 사다리 기둥 마운트의 내부에 등간격으로 연속 배열되어, 상기 사다리 발판을 용접 위치에 연속 고정 구속시키는 사다리 발판 마운트로 구성되는 용접모재 마운트와;

   상기 용접모재 마운트의 측면에 평행하게 형성된 용접로봇 가이드 레일과;

   상기 용접로봇 가이드 레일에 설치되어 상기 용접모재를 따라 이동하면서 사다리 기둥 내측과 사다리 발판의 접촉부를 연속 용접시키는 용접로봇과;

   상기 용접모재 마운트의 양측 단부에 형성되는 것으로서, 상기 용접모재 마운트를 중심부에 고정시키며, 엑츄에이터에 의하여 회전 운동되는 원판으로서, 상기 엑츄에이터의 구동제어에 의하여 상기 용접모재 마운트를 180도 회전 시키는 용접모재 회전 구동판과;

   중심부에 상기 용접모재 마운트의 단면 외형을 가지는 슬롯 통공이 형성된 원판으로서, 상기 슬롯 통공에 상기 용접모재 마운트를 관통시키면서 상기 용접모재 마운트의 중간부에 단일 또는 복수개 형성되어 상기 용접모재 마운트의 자중에 의한 처짐을 방지시키며, 외주변은 회전용 슬라이딩 가이드로 형성되어 상기 용접모재 회전 구동판에 의한 용접모재 마운트의 회전 구동운동을 지지시키는 용접모재 회전 지지판과;

   상기 용접모재 회전 지지판의 저면에 마련되어 상기 용접모재 회전 지지판을 지면에 지지시키는 것으로서, 상기 용접모재 회전지지판의 슬라이딩 가이드에 접촉되어 회전 슬라이딩 운동을 지원하는 베어링 바퀴가 형성된 회전 지지판 마운트로;

   구성되어

   대형 사다리 용접시 사다리 발판을 전체적으로 등간격 마운트시키며, 용접 모재 상측부의 자동용접 실시 후, 상기 용접모재 회전 구동판을 구동하여 용접모재 마운트를 180도 회전시켜 하측부의 자동 용접을 실시하는 것을 특징으로 하는 사다리 용접 장치.
2. 제1항에 있어서 상기 용접모재 마운트의 사다리 발판 마운트는

   사다리 발판의 외형을 안착시키는 발판 거치대와;

   상기 발판 거치대에 안착된 사다리 발판을 고정시키는 사다리 발판 고정용 바이트로 구성되어

   사다리 발판의 위치를 정형적으로 고정시키는 것을 특징으로 하는 사다리 용접 장치.
3. 제1항에 있어서 상기 회전 지지판 마운트는

   저면에 상기 용접모재 마운트와 평행하게 이송하는 회전 지지판 이송 엑츄에이터를 더 포함하여 구성되어;

   상기 용접 로봇이 용접모재 회전 지지판 위치의 용접모재 위치를 용접하여야 할 경우에 상기 회전 지지판 이송 엑츄에이터를 구동하여 용접 지점을 비켜주는 것을 특징으로 하는 사다리 용접 장치.

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