KR101122564B1 - Rail type automatic welding apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레일형 자동 용접 장치에 관한 것으로서, 용접부에 나란하도록 고정부에 의해 고정되는 레일과, 레일을 따라 이동 가능하도록 설치되는 주행대차와, 주행대차를 레일을 따라 이송시키는 이송구동부와, 주행대차에 설치되는 토치고정부와, 토치고정부에 클램핑되는 용접토치와, 용접토치를 주행대차의 이송방향에 직교하는 축을 중심으로 회전시키는 회전구동부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 개선부를 포함하는 용접부에 대한 용접 작업과 멀티 패스 용접 작업을 정확하게 수행하기 위한 용접토치의 각도 조절이 용이하고, 용접 대상물의 구조에 무관하게 비용접부의 발생을 방지하며, 용접부에 평행을 이루도록 정치할 수 있을 뿐만 아니라 용접부와 평행하게 주행할 수 있도록 하여 용접 작업의 효율 및 정확도를 향상시키는 효과를 가진다.The present invention relates to a rail type automatic welding device, comprising: a rail fixed by a fixed part so as to be parallel to a welded part, a travel bogie installed to be movable along a rail, a transfer driving part for transferring the travel bogie along a rail, and a travel Tochigi government to be installed on the trolley, a welding torch clamped to the tochigo government, and a rotation driving unit for rotating the welding torch about an axis orthogonal to the conveying direction of the running cart. Therefore, the present invention can easily adjust the angle of the welding torch for accurately performing the welding operation and the multi-pass welding operation for the weld including the improved portion, to prevent the occurrence of the non-welding irrespective of the structure of the welding object, Not only can it be left to be parallel, but also it can run parallel to a welding part, and it has the effect of improving the efficiency and accuracy of a welding operation.
레일, 주행대차, 이송구동부, 토치고정부, 용접토치, 회전구동부, 정치가이드부 Rail, travel cart, conveying drive part, Tochigo government, welding torch, rotary drive part, stationary guide part
Description
본 발명은 용접토치의 각도 조절이 용이하고, 용접 대상물의 구조에 무관하게 비용접부의 발생을 방지하며, 용접부에 평행을 이루도록 정치할 수 있는 레일형 자동 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rail-type automatic welding device that can easily adjust the angle of the welding torch, prevents the occurrence of the non-welding portion regardless of the structure of the welding object, and can be left to be parallel to the welding portion.
일반적으로, 선박이나 플랜트의 제조에 있어 많은 용접량으로 인해 자동으로 용접을 수행하기 위해서 자동 용접 장치의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 자동 용접 장치는 두 개의 모재 사이의 용접부를 따라 이동하면서 두 개의 모재를 용접하게 된다.In general, in the manufacture of ships or plants, due to the large amount of welding, the development of automatic welding apparatus is being actively performed to automatically perform welding. This automatic welding device welds the two base materials while moving along the weld between the two base materials.
종래의 자동 용접 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 레일형 자동 용접 장치는 한국공개특허 제2002-0088114호의 "맞대기 이음부 자동용접 방법 및 장치"로서, 가스 메탈 아크 용접 장치의 몸체 양단에 각각 설치되는 리미트 스위치부(1)와, 캐리지 몸체 일측에 설치되는 센서부(2)와, 캐리지가 이동되는 레일부에 설치되는 슬라이드부(3) 및 도그부(미도시)와, 센서부(2)와 리미트 스위치부(1) 및 도그부(미도시)에 의해 가 스 메탈 아크 용접 장치(10)를 제어하는 제어부(5)로 구성되어 있다.Referring to the conventional automatic welding device with reference to the accompanying drawings as follows. As shown in FIG. 1, the rail type automatic welding device according to the related art is "butt joint automatic welding method and apparatus" of Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0088114, respectively installed at both ends of a body of a gas metal arc welding device. The
가스 메탈 아크 용접 장치(10)는 종통보강재 맞대기 이음부를 용접하는 것으로, 종통보강재 플랜지 표면에 용접선을 따라 설치되는 직선 레일부(미도시)와, 레일부(미도시)를 따라 용접장치(10)를 이동시키는 캐리지부(12)와, 캐리지부(12)에 의해 이동하며 용접토치를 오실레이션시키는 오실레이터부(13)와, 캐리지부(12), 오실레이터부(13), 초기용접 및 본 용접출력조건을 설정하는 제어부(5)와, 피용접물을 용접하는 용접 토치부(미도시)로 구성되어 있다. The gas metal
상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 자동 용접 장치는 맞대기 용접에 사용됨으로써 필렛(fillet) 용접에 적용하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 액화천연가스(LNG)의 운반선에서 액화천연가스가 저장된 탱크를 선체(300)에 지지하기 위한 서포트 스툴(support stool; 200)의 경우, 여러 개의 경사진 단면을 가진 보강재(210,220)를 포함하게 됨으로써 보강재(210,220)들과 선체(300)와의 용접 작업이 이루어져야 하는데, 이러한 서포트 스툴(200)과 선체(300)를 연결하는 부위와 보강재(210,220)들을 서로 연결하는 부위가 주로 필렛 용접으로 이루어지는데, 종래의 기술에 따른 자동 용접 장치를 사용할 경우 다음과 같은 문제점을 가지게 된다.As described above, the automatic welding device according to the related art has a problem that it is difficult to apply to fillet welding by being used for butt welding. For example, as shown in FIG. 2, in the case of a
첫째, 개선부를 포함하는 멀티 패스 용접과 필렛 용접의 경우 용접토치의 각도를 다양하게 요구함에도 용접토치의 각도 조절이 어려워 용접 작업을 제대로 수 행하기 어렵고,First, in the case of multi-pass welding and fillet welding including an improved part, the welding torch is difficult to adjust properly even though various angles of the welding torch are required.
둘째, 보통 한 단면의 길이가 1,000mm 이하이고, 내부가 격자로 이루어지는 구조적인 특성상 비용접부가 다수 발생할 수밖에 없는 구조물에서 용접토치가 설치되는 주행대차와 모재 등과의 간섭에 의해 용접부 양단의 대략 150mm 이상의 비용접부가 발생할 수밖에 없으며, 이로 인해 용접부 양단의 비용접부에 대한 수동 용접으로 인해 용접 작업의 어려움을 초래하며, Second, in general, the length of one cross section is less than 1,000mm, and the structure of the inside is made of lattice, and the structure is inevitable. Cost welding is inevitable, and this causes difficulty in welding due to manual welding of the non-contacting welding at both ends.
셋째, 용접부위 중 35mm 가량의 낮은 구조물, 예를 들면 도 2에서 보강재(210,220)에 끝단 부위(211,221)는 낮은 높이로 인해 주행대차가 가이드되어 주행하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 용접부에 평행을 이루도록 정치할 수 있는 어떠한 기준이나 도구가 없기 때문에 자동 용접 장치가 용접부에 평행하게 주행하는 것이 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.Third, the lower portion of the welded portion of about 35mm, for example, the end portions (211,221) in the reinforcement (210,220) in Figure 2 is not only difficult to guide the running cart due to the low height, but also parallel to the welded portion Since there is no standard or tool that can be settled, the automatic welding device has a problem that it is difficult to run parallel to the weld.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 개선부를 포함하는 용접부에 대한 용접 작업과 멀티 패스 용접 작업을 정확하게 수행하기 위한 용접토치의 각도 조절이 용이하고, 모재를 포함한 용접 대상물의 구조에 무관하게 비용접부의 발생을 방지하며, 용접부에 평행을 이루도록 정치할 수 있을 뿐만 아니라 용접부에 평행하게 주행할 수 있도록 하여 용접 작업의 효율 및 정확도를 향상시키는 효과를 가진다.The present invention has been made to solve the above problems, it is easy to adjust the angle of the welding torch for accurately performing the welding operation and the multi-pass welding operation for the weld including the improved portion, the structure of the welding object including the base material Irrespective of the occurrence of the non-welding, it can be left to be parallel to the weld as well as to run parallel to the weld has the effect of improving the efficiency and accuracy of the welding operation.
본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치는, 자동 용접 장치에 있어서, 용접부에 나란하도록 고정부에 의해 고정되는 레일과, 레일을 따라 이동 가능하도록 설치 되는 주행대차와, 주행대차를 레일을 따라 이송시키는 이송구동부와, 주행대차에 설치되는 토치고정부와, 토치고정부에 클램핑되는 용접토치와, 용접토치를 주행대차의 이송방향에 직교하는 축을 중심으로 회전시키는 회전구동부를 포함한다.In the automatic welding device according to the present invention, in the automatic welding device, a rail fixed by a fixed part so as to be parallel to the welded part, a traveling bogie provided to be movable along the rail, and a traveling bogie moving the rail along the rail It includes a transfer driving unit, a torch chisel installed in the running bogie, a welding torch clamped to the tochigo chisel, and a rotation driving unit for rotating the welding torch about an axis orthogonal to the feeding direction of the running bogie.
본 발명은 개선부를 포함하는 용접부에 대한 용접 작업과 멀티 패스 용접 작업을 정확하게 수행하기 위한 용접토치의 각도 조절이 용이하고, 용접 대상물의 구조에 무관하게 비용접부의 발생을 방지하며, 용접부에 평행을 이루도록 정치할 수 있을 뿐만 아니라 용접부와 평행하게 주행할 수 있도록 하여 용접 작업의 효율 및 정확도를 향상시키는 효과를 가진다.The present invention is easy to adjust the angle of the welding torch for accurately performing the welding operation and the multi-pass welding operation for the weld including the improved portion, to prevent the occurrence of cost welding irrespective of the structure of the welding object, parallel to the weld Not only can it be settled, but also it can run parallel to a welding part, and it has the effect of improving the efficiency and accuracy of a welding operation.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치를 도시한 사시도, 평면도 및 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치를 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치(100)는 용접부에 나란하도록 고정되는 레일(110)과, 레일(110)에 설치되는 주행대차(120)와, 주행대차(120)를 이송시키는 이송구동부(130)와, 주행대차(120)에 설치되는 토치고정부(140)와, 토치고정부(140)에 클램핑되는 용접토치(150)와, 용접토치(150)를 회 전시키는 회전구동부(160; 도 9에 도시)를 포함할 수 있다.3 to 5 are a perspective view, a plan view and a side view showing a rail automatic welding device according to the present invention, Figure 6 is a block diagram showing a rail automatic welding device according to the present invention. As shown, the rail-type
레일(110)은 용접부, 예를 들면 도 2의 서포트 스툴(200)의 경우 선체(300)와 보강재(210,220)가 접하는 부위 또는 보강재(210,220)끼리 접하는 부위 등과 같이 용접이 필요한 부위(400)에 나란하게 위치하도록 고정부(111)에 의해 고정된다.The
고정부(111)는 레일(110)의 양단에 설치되는 브라켓(112)에 각각 설치될 수 있고, 레일(110)을 용접부(400)에 나란하게 고정시키기 위한 다양한 구성을 가질 수 있으며, 모재가 철판 등과 같이 자력에 의해 부착되는 재질로 이루어지는 경우 이러한 성질을 이용하여 고정시키기 위하여 마그네트(magnet)로 이루어질 수 있으며, 이 때, 마그네트는 영구자석 뿐만 아니라 전자석이 사용될 수도 있다.The
고정부(111)가 마그네트로 이루어지는 경우 본 실시예에서처럼 마그네트 척(magnet chuck)을 사용할 수 있는데, 이러한 마그네트 척은 레버(111a)의 조작, 예컨대 정방향 및 역방향 회전에 의해 내부에 설치된 마그네트들의 배열 전환에 따라 자력이 발생되거나 해제되어 모재에 착탈되는 것으로서, 예를 들면 간격을 두고서 2열로 배열되는 마그네트들이 자력이 존재하는 곳끼리 맞닿아 있게 됨으로써 자력이 상쇄되어 해제되거나, 일열의 마그네트들이 다른 열의 마그네트 사이로 이동하여 자력의 상쇄가 일어나지 않도록 배열됨으로써 자력이 발생되어 모재에 부착된다.When the
주행대차(120)는 레일(110)을 따라 이동 가능하도록 설치되는데, 일례로 레일(110)의 양쪽 측부를 각각 회전 지지하는 다수의 가이드롤러(121,122)를 가진다. The
도 7에 도시된 바와 같이, 가이드롤러(121,122)중에서 레일(110)의 한쪽 측 부에 위치하는 가이드롤러(122)가 탄성부재(123)에 의해 레일(110)의 측부를 탄성 지지할 수 있으며, 이로 인해 주행대차(120)가 레일(110)을 따라 안정되고도 정확하게 주행할 수 있다. 한편, 탄성부재(123)는 가이드롤러(122)가 설치된 롤러설치부재(124)에 탄성력을 제공함으로써 가이드롤러(122)가 레일(110)의 측부를 탄성 지지하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 7, the
이송구동부(130)는 주행대차(120)를 레일(110)을 따라 이송시키기 위해서 일례로 레일(110)의 상면에 길이방향을 따라 연속적으로 형성되는 래크(rack; 131)와, 래크(131)에 기어 결합되는 피니언(pinion; 132)과, 피니언(132)을 회전시키도록 주행대차(120)에 설치되는 이송모터(133; 도 7)를 포함할 수 있으며, 이에 한하지 않고, 주행대차(120)를 레일(110)로부터 직선 왕복 운동시키는 리니어 모터나 실린더 등과 같은 다양한 구동수단이 사용될 수 있다. The
이송모터(133)는 도 7에 도시된 바와 같이, 설치 위치의 제한을 최소화하기 위하여 회전력을 직각 내지 둔각으로 전환하는 베벨기어(134,135)를 사용하여 피니언(132)에 회전력을 전달하도록 구성될 수 있으며, 이 때, 베벨기어(134,135) 중 어느 하나에 미도시된 웜과 웜휠을 사용하여 회전력을 전달할 수도 있다.The
토치고정부(140)는 주행대차(120)에 설치됨으로써 용접토치(150)를 고정시키는데, 이에 대해서 후술하기로 하겠다.Tochigo
용접토치(150)는 토치고정부(140)에 클램핑되고, 외부로부터 용접심을 공급받아 모재, 예를 들면, 도 2에 도시된 선체(300), 보강재(210,220)가 교차하는 용접부(400)에 대한 용접을 실시한다. 이 경우 선체(300)와 보강재(210,220)가 서로 교차하거나, 보강재(210,220)들이 서로 교차함으로써 필렛 용접을 실시하게 되며, 용접부(400)에 개선각이 형성될 수도 있다.The
회전구동부(160)는 용접토치(150)를 주행대차(120)의 이송방향에 직교하는 축을 중심으로 회전시키는데, 예를 들면, 수평되게 설치된 레일(110) 상측을 따라 주행대차(120)가 이송되는 경우 용접토치(150)를 수직되는 축을 중심으로 회전시킬 수 있다.The
회전구동부(160)는 일례로 도 9에 도시된 바와 같이, 토치고정부(140)의 회전부재(141)에 마련되는 회전축(161)과, 회전축(161)이 장착되어 주행대차(120)에 설치되는 감속기(162)와, 감속기(162)에 회전력을 인가하도록 주행대차(120)에 설치되는 회전모터(163)를 포함할 수 있다. 따라서, 회전모터(163)가 구동 시 회전모터(163)의 회전속도가 감속기(162)에 의해 감속되어 회전축(161)으로 전달됨으로써 토치고정부(140)에 클램핑된 용접토치(150)를 회전시킨다.As shown in FIG. 9, the
감속기(162)는 정밀한 감속을 위하여 하모닉 드라이브 감속기가 사용될 수 있으며, 이외에도 웜과 웜휠의 조합으로 감속하는 윔 감속기, 그 밖의 다양한 구성의 감속기가 사용될 수 있다.The
토치고정부(140)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 회전구동부(160)의 회전축(161)에 고정되는 회전부재(141)와, 회전부재(141)에 회전 반경 방향으로 슬라이딩 가능하도록 결합됨과 아울러 용접토치(150)가 설치되는 가이드부재(142)와, 가이드부재(142)에 마련되는 가이드핀(143)을 포함할 수 있다.8 and 9, the
회전부재(141)는 회전축(161)에 고정됨으로써 주행대차(120) 상에서 회전 축(161)과 함께 회전한다.The rotating
가이드부재(142)는 회전부재(141)에 길이방향으로 형성되는 가이드돌기(141a)에 슬라이딩 결합되는 슬라이딩 결합부(142a)가 마련되는데, 이에 한하지 않고, 가이드부재(142)와 회전부재(141)는 다양한 방식에 의하여 슬라이딩 가능하도록 결합될 수 있다. The
가이드핀(143)은 가이드부재(142)의 일측 하면에 수직되게 마련되어 주행대차(120)에 형성되는 가이드슬릿(125)에 삽입된다.The
주행대차(120)는 가이드핀(143)이 삽입됨으로써 회전부재(141)가 회전축(161)과 함께 회전 시 가이드부재(142)에 설치되는 용접토치(150)가 선형의 용접부(400; 도 2에 도시)를 따라 이동하도록 가이드부재(142)의 이동을 가이드하기 위한 가이드슬릿(125)이 형성된다. 즉, 가이드슬릿(125)은 회전부재(151)가 회전 시 가이드핀(143)의 이동을 가이드함으로써 회전 반경 방향으로 가이드부재(142)의 이동을 가이드하게 되며, 이로 인해 용접토치(150)의 끝단이 용접부(400)와의 거리를 일정하게 유지하면서 용접부(400)를 조준할 수 있도록 정렬시킨다.The
토치고정부(140)는 가이드부재(142)에 용접토치(150)가 직접 고정될 수 있으나, 이에 한하지 않고, 가이드부재(142)에 결합되어 용접토치(150)가 고정되는 고정모듈(144)을 매개로 하여 용접토치(150)를 고정시킬 수 있다.The
고정모듈(144)은 도 10에 도시된 바와 같이, 가이드부재(142)에 결합됨과 아울러 용접토치(150)를 가이드부재(142)의 길이방향을 따라 슬라이딩시키는 제 1 슬라이더(144a)와, 제 1 슬라이더(144a)에 결합됨과 아울러 용접토치(150)를 주행대 차(120)의 이송방향에 평행한 축(144d)을 중심으로 회전시키는 제 2 슬라이더(144b)와, 제 2 슬라이더(144b)에 결합됨과 아울러 용접토치(150)를 고정시키는 토치클램프(144c)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10, the
제 1 슬라이더(144a)는 내측에 다수의 기어들이 배열됨으로써 외부의 회전노브(144e)의 회전력을 직선운동으로 전환하여 제 2 슬라이더(144b)가 토치클램프(144c)에 고정된 용접토치(150)와 함께 가이드부재(142)의 길이방향을 따라 슬라이딩되도록 한다.The
제 2 슬라이더(144b)는 내측에 다수의 기어들, 일례로 웜과 웜휠이 배열됨으로써 외부의 회전노브(144f)의 회전력을 이용하여 토치클램프(144c)가 용접토치(150)와 함께 주행대차(120)의 이동방향에 평행한 축(144d)을 중심으로 회전하도록 한다.The
토치클램프(144c)는 용접토치(150)가 장착되기 위한 홈(미도시)을 가지며, 회전노브(144g)의 조임에 의해 용접토치(150)가 홈에 고정되도록 한다.The
토치고정부(140)는 용접토치(150)가 선형의 용접부(400; 도 2에 도시)를 제대로 조준하여야 좋은 품질의 용접물을 얻을 수 있기 때문에 이를 위하여 회전노브(144g)를 풀어서 토치클램프(144c)의 홈 사이에 용접토치(150)를 삽입하여 회전노브(144g)를 조임으로써 용접토치(150)를 고정시키고, 제 1 및 제 2 슬라이더(144a,144b)의 회전노브(144e,144f)를 이용하여 용접토치(150)가 용접부(400; 도 2에 도시)로부터 원하는 거리에 위치한 상태에서 조준할 수 있도록 한다. The
용접토치(150)는 선형의 용접부(400; 도 2에 도시)에 대하여 대략 수직으로 배치되어야 용접 효율이 좋기 때문에 토치클램프(144c)의 홈은 하향으로 경사를 이루도록 형성되며, 본 실시예에서처럼 용접토치(150)가 모재의 수평면에 대하여 대략 45도의 경사를 가지도록 홈을 형성할 수 있다.Since the
본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치(100)는 용접부(400; 도 2에 도시)에 나란하게 설치되도록 가이드하기 위하여 제 1 정치가이드부(171)를 더 포함할 수 있다.The rail type
제 1 정치가이드부(171)는 레일(110)에 설치됨과 아울러 모재, 예를 들면, 도 2에 도시된 보강재(210,220)에 지지됨으로써 레일(110)이 용접부(400)에 평행을 이루도록 가이드되고, 일례로 레일(110)의 양단에 전방으로 각각 돌출되도록 고정되는 다수의 지지대(171a)를 포함할 수 있으며, 본 실시예에서처럼 주행대차(120)가 아닌 레일(110)에 마련됨으로써 주행대차(120)의 이송으로 인한 주변과의 간섭을 방지할 수 있다.The first
지지대(171a)는 레일(110)의 양단에 마련된 브라켓(112)에 고정되어 용접 작업 시 용접토치(150)와의 간섭을 회피하기 위하여 용접부(400)로부터 상방으로 이격되도록 전방으로 각각 돌출됨으로써 모재의 수직면 중에서 용접부(400)로부터 상측으로 이격된 부위를 지지하도록 형성될 수 있다.The
한편, 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치(100)는 모재, 예를 들면 도 2의 보강부재(210,220)의 높이가 낮은 부위(211,221)가 존재하는 경우 제 1 정치가이드부(171)만으로는 레일(110)을 설치 시 용접부(400)와의 평행을 가이드할 수 없는 경우 이를 개선하기 위하여 제 2 정치가이드부(172)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the rail-type
제 2 정치가이드부(172)는 주행대차(120)의 하부에 전방으로 돌출되거나 후방으로 복귀되도록 설치되며, 전방으로 돌출 시 모재, 예를 들면 보강부재(210,220)에서 높이가 낮은 부위(211,221)에도 충분히 지지됨으로써 레일(110)을 용접부(400)에 평행을 이루도록 가이드한다. 한편, 제 2 정치가이드부(172)가 전방으로 돌출되는 정도는 제 2 정치가이드부(172)가 제 1 정치가이드부(171)와 함께 모재에 접하여 지지되는 경우 레일(110)이 용접부(400; 도 2에 도시)와 평행을 이루도록 하는 정도이다.The second
제 2 정치가이드(172)는 슬라이딩 방식 또는 꺾임 방식 등에 의해 주행대차(120)의 전후로 돌출 내지 복귀하도록 설치될 수 있는데, 일례로 도 4에 도시된 바와 같이, 주행대차(120)의 하부 전단에 회전 가능하게 결합됨으로써 전방으로 돌출되거나, 역으로 회전하여 후방으로 복귀할 수 있도록 설치되며, 회전 각도를 제한하도록 주행대차(120)의 회전 결합부위에 돌기나 홈 등이 형성될 수 있고, 쉽게 잡아서 회전시킬 수 있도록 상면에 회전노브(172a)가 설치될 수 있다.The second
한편, 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치(100)는 외부로부터 원격 제어될 수 있도록 사용자의 조작에 의해 구동신호가 입력됨과 아울러 입력된 구동신호를 무선신호로 변환하여 송신하는 원격조작부(181)와, 원격조작부(181)로부터 출력되는 무선신호를 수신받는 수신부(182)와, 수신부(182)에 수신된 무선신호에 따라 이송구동부(130), 용접토치(150) 및 회전구동부(160) 등을 각각 제어하도록 주행대차(120)에 설치되는 제어부(183)를 포함할 수 있다.On the other hand, the rail-type
원격조작부(181)는 레일형 자동 용접 장치(100)의 구동을 위한 신호를 입력 하기 위하여 미도시된 다수의 스위치를 가질 수 있는데, 예를 들면, 전원을 온(on)/오프(off)시키는 전원스위치, 용접 작업을 시작하는 시작스위치, 용접 작업을 정지시키는 정지스위치, 용접과 비용접을 선택하는 용접스위치, 용접토치(150)에 공급되는 용접심을 인출함으로써 용접심과 용접부(400; 도 2에 도시)간의 거리를 조절할 수 있는 인칭스위치, 주행대차(120)의 이동 속도를 조절하는 속도스위치, 용접토치(150)가 고정된 자세를 유지하도록 하거나 용접토치(150)가 후술하게 될 위치감지부(186)의 감지에 의해 자동으로 회전하도록 선택하는 회전스위치, 회전구동부(160)에 의한 용접토치(150)의 회전방향을 선택하는 회전방향스위치 등을 가질 수 있으며, 이러한 스위치의 조작에 의한 신호를 무선신호로 변환하기 위한 송신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The
원격조작부(181)와 수신부(182)는 다양한 무선 송수신 방식을 사용할 수 있으며, 일례로 RF(radio frequency) 신호를 이용하여 무선 통신할 수 있다.The
한편, 레일형 자동 용접 장치(100)는 주행대차(120)에 마련되어 직접적으로 구동 신호를 입력하는 주조작부(184)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the rail type
주조작부(184)는 사용자의 조작에 의해 구동신호가 입력되도록 주행대차(120)에 마련되고, 입력된 구동신호가 제어부(183)에 수신됨으로써 제어부(183)가 제어를 실시하도록 하는데, 용접 작업을 시작하는 시작스위치, 용접 작업을 정지시키는 정지스위치, 용접과 비용접을 선택하는 용접스위치, 용접토치(150)에 공급되는 용접심을 인출함으로써 용접심과 용접부(400; 도 2에 도시)간의 거리를 조절할 수 있는 인칭스위치, 주행대차(120)의 이동 속도를 조절하는 속도스위치 등을 가질 수 있다.The
제어부(183)가 주조작부(184)와 원격조작부(181) 중 어느 하나에 의해서만 동작하도록 선택하는 선택스위치(185)를 더 포함할 수 있다. The
선택스위치(185)는 일례로 토글스위치가 사용될 수 있으며, 구동신호의 입력을 주조작부(184)로 할 것인지, 원격조작부(181)로 할 것인지를 선택함으로써 원격조작부(181) 또는 주조작부(184)의 신호에 의한 제어부(183)의 혼동 내지 오동작을 방지하며, 일례로 주조작부(184)에 마련될 수 있다.For example, a toggle switch may be used as the
한편, 주행대차(120)에 마련되어 주행대차(120)가 용접부(400)의 일측에 위치함을 감지하여 제어부(183)로 감지신호를 출력하는 위치감지부(186)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, it may further include a
위치감지부(186)는 주행대차(120)의 좌,우측에 각각 설치됨으로써 주행대차(120)가 용접부(400)의 양단에 각각 위치함을 감지하여 제어부(183)로 감지신호를 출력하는 제 1 및 제 2 감지부(186a,186b; 도 4에 도시)를 포함할 수 있는데, 주행대차(120)가 용접부(400)의 양단에 위치함을 감지하기 위하여 근접센서로 이루어질 수 있으며, 이러한 근접센서가 레일(110) 상에 설치되는 도그를 인식하거나, 용접부(400)의 양단에 위치하는 보강부재(210,220)와 같은 주변 구조물을 인식함으로써 주행대차(120)가 용접부(400)의 양단에 위치함을 감지하도록 구성될 수 있다.The
제어부(183)는 위치감지부(186)로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 주행대차(120)가 용접부(400)의 일측 또는 그 반대측에 위치함을 인식하고, 이 경우 주행대차(120)가 차지하는 공간으로 인해 용접토치(150)에 의한 용접 작업이 실시되지 못하는 보류부가 발생하므로 이를 해소하기 위하여 회전구동부(160)의 회전모터(163)를 제어함으로써 용접토치(150)가 회전하여 용접부(400)의 끝단까지 용접 작업을 실시하도록 한다. 한편, 제어부(183)는 위치감지부(186)로부터 신호를 수신받은 경우 주행대차(120)가 정해진 위치에 정지할 수 있도록 이송구동부(130)의 이송모터(133)를 제어할 수 있다. The
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the rail-type automatic welding device according to the present invention having such a configuration as follows.
용접 작업, 예를 들면, 도 2에 도시된 서포트 스툴(200)을 선체(300)에 용접하기 위하여 보강부재(210,220)를 선체(300)에 필렛 용접하거나, 보강부재(210,220)끼리 필렛 용접하고자 하는 경우 제 1 정치가이드부(171)가 보강부재(210,220)의 수직면에지지된 상태에서 레일(110)을 고정부(111)를 사용하여 용접부(400)에 평행하도록 고정시킨다. 이 때, 제 1 정치가이드부(171)가 용접토치(150)가 작업하는 공간으로부터 벗어나도록 보강부재(210,220)의 높은 위치를 지지하게 됨으로써 보강부재(210,220)의 낮은 부위(211,221)에는 지지될 수 없는 경우 제 2 정치가이드부(172)를 전방으로 돌출시켜서 보강부재(210,220)의 낮은 부위(211,221)에 지지되도록 함으로써 레일(110)을 용접부(400)에 평행하도록 설치할 수 있으며, 레일(110)의 설치를 마치면 제 2 정치가이드부(172)를 후방으로 회전시켜서 원위치시킴으로써 주행대차(120)의 주행에 간섭을 주지 않도록 한다.In order to weld the welding operation, for example, the
레일(110)이 용접부(400)에 평행을 이루도록 고정되면, 원격조작부(181) 또는 주조작부(184)의 조작에 의해 주행대차(120)를 레일(110)을 따라 이동시키면서 용접토치(150)의 구동과 용접심의 공급에 의해 용접부(400)에 대한 용접 작업을 실시한다. When the
이 때, 주행대차(120)가 용접부(400)의 양단, 즉, 주행대차(120)의 이송이 더 이상 진행될 수 없어 고정된 자세의 용접토치(150)로는 용접을 실시할 수 없는 보류부에 도달함을 제 1 또는 제 2 감지부(186a,186b)를 통해서 감지하고, 제 1 또는 제 2 감지부(186a,186b)로부터 출력되는 감지신호를 수신받은 제어부(183)가 회전구동부(160)의 회전모터(163)를 구동시킴으로써 토치고정부(140)와 함께 용접토치(150)가 용접부(400)의 보류부, 즉 용접부(400)의 끝단을 향하도록 회전시켜서 용접부(400)에서의 비용접부를 최소화하도록 한다. At this time, both ends of the
한편, 용접토치(150)가 도 11에 도시된 바와 같이 고정된 자세에서 회전모터(163)의 구동에 의해 회전 시, 도 12에 도시된 바와 같이 가이드핀(143)이 가이드슬릿(125)에 의해 가이드됨과 아울러 가이드부재(142)가 회전부재(141)로부터 슬라이딩됨으로써 용접토치(150)의 끝단이 용접부(400)를 따라 이동하게 되어 용접부(400) 전체에 대해서 균일한 용접 작업을 수행하도록 한다.On the other hand, when the
이와 같이, 주행대차(120)가 주행 시 위치감지부(186)에 의해 모재의 끝단 또는 주변 부재에 만나거나 인접하는 순간을 감지함으로써 용접 대상물의 구조적 특성으로 인해 주행대차(120)가 더 이상의 주행이 어려워 정지된 상태이더라도 용접토치(150)가 회전 동작을 수행하도록 하여 용접부(400)의 양측 끝단까지 용접 작업이 이루어지도록 할 수 있다.As such, when the traveling
이와 같이, 본 발명의 레일형 자동 용접 장치(100)에 의해 회전에 필요한 기 구적 구조를 최소화함과 아울러 경량화시킴으로써 서포트 스툴(200)과 같은 장애물이 많은 협소한 구역에서의 용접 작업이 가능하도록 함은 물론 레일(110) 상에 제 1 및 제 2 정치가이드부(171,172)에 의해 용접토치(150)를 용접부(400)에 대하여 기구적으로 평행을 유지하도록 정치시키는 것이 용이하여 주행대차(120)의 주행 시 용접토치(150)의 조준 위치가 틀어지지 않도록 함으로써 용접 작업의 품질을 향상시킨다.As such, the rail-type
또한, 원격조작부(181)를 이용하여 원격제어가 가능하도록 하여 협소한 구역에서 직접 주행대차(120)에 접촉하지 않고서도 용접 작업이 용이하도록 한다. 한편, 선택스위치(186)에 의해 제어부(183)에 의한 제어권을 원격조작부(181) 또는 주조작부(184) 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 함으로써 구동신호의 혼동으로 인한 오동작을 방지하여 동작의 신뢰성을 향상시키며, 원격조작부(181)가 고장이거나 기타 조작이 불가능한 상황인 경우라도 주조작부(184)를 통한 구동을 가능하도록 한다In addition, by using the
그리고, 주행대차(120)에서 용접토치(150)가 회전하는 영역을 제외한 부분에 제어부(183)와 전원부(185)를 나누어 배치할 수 있도록 함으로써 주행대차(120)의 후면으로 튀어나오는 공간을 최소화하여 후면으로의 간섭을 회피할 수 있다. In addition, the
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. And will be included in the described technical idea.
도 1은 종래의 기술에 따른 레일형 자동 용접 장치를 도시한 도면이고,1 is a view showing a rail automatic welding device according to the prior art,
도 2는 선체에 용접으로 설치되는 서포트 스툴을 도시한 사시도이고,2 is a perspective view showing a support stool installed by welding to the hull,
도 3은 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view showing a rail automatic welding device according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치를 도시한 평면도이고,Figure 4 is a plan view showing a rail automatic welding device according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치를 도시한 측면도이고,5 is a side view showing a rail type automatic welding device according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치를 도시한 블럭도이고,6 is a block diagram showing a rail automatic welding device according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치의 요부를 도시한 저면도이고,7 is a bottom view showing the main portion of the rail-type automatic welding device according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치의 토치고정부를 도시한 평면도이고,8 is a plan view showing the tochigo government of the rail-type automatic welding device according to the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치의 토치고정부의 요부를 도시한 사시도이고,Figure 9 is a perspective view showing the main portion of the tochigo government of the rail-type automatic welding device according to the present invention,
도 10은 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치의 고정모듈을 도시한 사시도이고,10 is a perspective view showing a fixing module of a rail type automatic welding device according to the present invention;
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 레일형 자동 용접 장치의 토치고정부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are views for explaining the operation of the torch portion of the rail-type automatic welding apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 레일 111 : 고정부110: rail 111: fixed portion
111a : 레버 112 : 브라켓111a: Lever 112: Bracket
120 : 주행대차 121,122 : 가이드롤러120: driving cart 121,122: guide roller
123 : 탄성부재 124 : 롤러설치부재123: elastic member 124: roller mounting member
125 : 가이드슬릿 130 : 이송구동부125: guide slit 130: feed drive unit
131 : 래크 132 : 피니언131: rack 132: pinion
133 : 이송모터 134,135 : 베벨기어133: feed motor 134,135: bevel gear
140 : 토치고정부 141 : 회전부재140: Tochigo government 141: rotating member
141a : 가이드돌기 142 : 가이드부재141a: guide protrusion 142: guide member
142a : 슬라이딩결합부 143 : 가이드핀142a: sliding coupling 143: guide pin
144 : 고정모듈 144a : 제 1 슬라이더144: fixed
144b : 제 2 슬라이더 144c : 토치클램프144b:
144d : 축 144e,144f,144g : 회전노브144d:
150 : 용접토치 160 : 회전구동부150: welding torch 160: rotary drive unit
161 : 회전축 162 : 감속기161: rotating shaft 162: reducer
163 : 회전모터 171 : 제 1 정치가이드부163: rotary motor 171: first stationary guide portion
171a : 지지대 172 : 제 2 정치가이드부171a: Support 172: 2nd political guide
172a : 회전노브 181 : 원격조작부172a: rotary knob 181: remote control unit
182 : 수신부 183 : 제어부182: receiver 183: controller
184 : 주조작부 185 : 전원부184: casting unit 185: power unit
186 : 위치감지부 186a : 제 1 감지부186:
186b : 제 2 감지부 200 : 서포트 스툴186b: second detection unit 200: support stool
210,220 : 보강재 300 : 선체210,220: Stiffener 300: Hull
400 : 용접부400: weld
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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