KR101148073B1 - 이송장치 및 이를 구비한 용접장치 - Google Patents

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Abstract

이송장치 및 이를 구비한 용접장치가 개시된다. 이송경로가 형성된 가이드 프레임, 일단부가 가이드 프레임의 일측에 힌지결합되어 있으며 타단부에는 대상물에 지지되는 제1지지부가 형성된 제1암, 일단부가 가이드 프레임의 타측에 힌지결합되어 있으며 타단부에는 대상물에 지지되는 제2지지부가 형성된 제2암, 이송경로를 따라 이동하도록 가이드 프레임에 설치되는 캐리어유닛, 이송장치의 캐리어유닛에 장착된 용접유닛을 포함하는 용접장치는, 폴딩(folding)이 가능한 암을 이용하여 협소하고 지지면이 부족한 작업공간에서도 용이하게 설치될 수 있으며, 다양한 각도로 용접유닛의 위치를 조절할 수 있어서 대상물에 대한 다층용접을 용이하게 할 수 있다.

Description

이송장치 및 이를 구비한 용접장치{Carrying apparatus and welding apparatus having the same}
본 발명은 이송장치 및 이를 구비한 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게, 협소한 공간에서도 작업을 가능하게 하는 이송장치 및 이를 구비한 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로, 드릴쉽 등에서는 선체의 상부에 구조물(2, 도 1 참조)을 설치하기 위하여 서포트 시트(Support seat, 1)를 바닥면에 고정하고 서포트 시트(1)의 상부면에 구조물(2)을 용접하여 설치한다. 이 때, 구조물의 용접은 적게는 5~6회에서 많게는 수십 회에 걸쳐 다층용접으로 이루어지는 작업이므로, 상당히 많은 작업시간이 소용되어 자동화가 필요한 실정이다.
그런데, 기존의 자율이동형 용접캐리지나 레일형 캐리지는 넓은 바닥면처럼 장비 설치의 충분한 공간이 확보되어 있는 경우에만 적용이 가능하므로, 서포트 시트(1)와 같이 작업공간이 협소하며 바닥으로부터 이격되어 있는 곳에서는 종래의 장비를 적용하기에는 어려운 실정이다. 따라서, 현재까지는 서포트 시트(1)에서의 용접은 수동용접으로 작업이 이루어지고 있어서, 용접 품질이 저하되고 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 협소한 공간이나 바닥에서 떨어진 공간에서도 설치가 가능하며 자동으로 작업이 가능한 이송장치 및 이를 구비한 용접장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 대상물에 대하여 작업을 수행하는 작업유닛을 이송시키는 장치로서, 상기 작업유닛의 이송경로가 형성된 가이드 프레임, 일단부가 상기 가이드 프레임의 일측에 힌지결합되어 있으며, 타단부에는 상기 대상물에 지지되는 제1지지부가 형성된 제1암, 일단부가 상기 가이드 프레임의 타측에 힌지결합되어 있으며, 타단부에는 상기 대상물에 지지되는 제2지지부가 형성된 제2암, 상기 이송경로를 따라 이동하도록 상기 가이드 프레임에 설치되어 있으며, 상기 작업유닛이 장착되는 캐리어유닛을 포함하는 이송장치가 제공된다.
상기 제1지지부 및 상기 제2지지부 중 적어도 어느 하나는 상기 대상물에 고정되는 고정구를 포함할 수 있다.
상기 고정구를 상기 제1암 또는 상기 제2암의 길이방향으로 이동시키는 고정구 위치조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1암 및 상기 제2암 중 적어도 어느 하나는, 상기 제1암과 상기 제2암 사이의 간격 조절이 가능하도록 상기 가이드 프레임 상에서 길이방향으로 이동가능하게 형성될 수 있다.
상기 제1암 또는 상기 제2암과 결합되어 있으며, 상기 가이드 프레임에서 슬라이딩되는 간격조절부재를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 프레임은, 상기 이송경로를 따라 형성된 레일을 포함하고, 상기 캐리어유닛은, 상기 레일을 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있으며 상기 작업유닛이 장착되는 이송체와, 이송체를 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 이송장치 및 상기 이송장치의 캐리어유닛에 장착된 용접유닛을 포함하는 용접장치가 제공된다.
상기 용접유닛은, 상기 캐리어유닛에 결합된 몸체, 상기 대상물과의 거리조절이 가능하도록, 상기 몸체에서 상기 대상물 방향으로 길이조절이 가능하게 연장된 제1연결부, 상기 제1연결부에 상하로 회동가능하게 결합된 제2연결부, 상기 제2연결부에 결합된 용접토치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 폴딩(folding)이 가능한 암을 이용하여 협소하고 지지면이 부족한 작업공간에서도 용이하게 설치될 수 있다.
또한, 다양한 각도로 용접유닛의 위치를 조절할 수 있어서, 대상물에 대한 다층용접을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 선박의 서포트 시트와 구조물을 나타낸 도면.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 간격조절부재를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 용접유닛을 설명하는 도면.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치는 용접유닛(50)과 용접유닛(50)을 이송하는 이송장치를 포함한다. 그리고, 이송장치는 가이드 프레임(10), 제1암(20), 제2암(30) 및 캐리어유닛(40)을 포함한다. 본 실시예에 따른 이송장치 및 이를 구비한 용접장치는 대상물에 지지되며 폴딩(folding)이 가능한 암을 구비함으로써, 협소하고 지지면이 부족한 공간에도 용이하게 설치될 수 있는 것을 특징으로 한다.
가이드 프레임(10)은 용접유닛(50)과 같은 작업유닛이 이송되는 이송경로가 형성된 부분으로, 가이드 프레임(10)에서 후술할 캐리어유닛(40)이 이송경로를 따라 이동할 수 있다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 가이드 프레임(10)의 길이방향을 따라 이송경로인 레일(12)이 형성되어 있어서 캐리어유닛(40)은 레일(12)을 따라 이동될 수 있다. 또한, 가이드 프레임(10)은 용접 대상물(5, 6)이 만나는 지점 즉, 용접선과 나란하게 배치됨으로써, 캐리어유닛(40)에 장착되는 후술할 용접유닛(50)은 용접선에 평행한 방향으로 이동하면서 연속적으로 용접을 수행할 수 있다.
제1암(20) 및 제2암(30)은 가이드 프레임(10)을 지지하는 부분이다. 특히, 본 실시예에서 가이드 프레임(10)은 대상물이나 바닥면 위에 직접 지지되지 않고 제1암(20) 및 제2암(30)을 통하여 지지됨으로써 협소한 공간에도 설치될 수 있다. 즉, 서포트 시트와 같은 좁은 지지면에 제1암(20) 및 제2암(30)의 단부가 각각 설치되고 제1암(20) 및 제2암(30) 사이에는 가이드 프레임(10)이 지지됨으로써, 지지면이 부족한 공간에도 가이드 프레임(10)이 설치될 수 있다. 또한, 제1암(20) 및 제2암(30)은 각각 가이드 프레임(10)에 힌지구조로 결합됨으로써, 가이드 프레임(10)에 대하여 제1암(20) 및 제2암(30)의 폴딩이 가능하게 되어 설치 및 이동이 용이해질 수 있다.
도 2에 나타난 바와 같이, 제1암(20)의 일단부는 가이드 프레임(10)의 일측에 힌지결합되어 있으며, 제1암(20)의 타단부에는 대상물(5)에 지지되는 제1지지부(25)가 형성된다. 그리고, 제2암(30)의 일단부는 가이드 프레임(10)의 타측에 힌지결합되어 있으며, 제2암(30)의 타단부에는 대상물(5)에 지지되는 제2지지부(35)가 형성된다. 여기서, 가이드 프레임(10)에 힌지로 연결된 제1암(20) 및 제2암(30)을 가이드 프레임(10)에 고정시킬 때는, 힌지에 결합된 암고정용 클램프(22, 32)로 제1암(20) 및 제2암(30)을 가압하여 고정시킨다.
이 때, 제1암(20) 또는 제2암(30)을 대상물에 단단히 지지시키기 위하여, 제1지지부(25) 및 제2지지부(35) 중 적어도 어느 하나에는 대상물에 고정되는 고정구를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서는 제1암(20) 및 제2암(30)에 바이스(vice) 형태의 고정구가 사용될 수 있다. 바이스(vice)의 'ㄷ'자형 골격에 삽입된 대상물(5)이 클램프(clamp)로 조여짐으로써, 제1암(20) 및 제2암(30)이 대상물(5)에 단단하게 고정될 수 있다.
또한, 가이드 프레임(10)과 용접선의 평행을 정밀하게 조정하기 위하여, 각 암에 설치된 고정구를 제1암(20) 또는 제2암(30)의 길이방향으로 이동시키는 고정구 위치조절부(36)가 추가로 포함될 수 있다. 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 제1암(20) 및 제2암(30) 각각의 고정구가 대상물에 고정된 후에, 제2암(30)에 설치된 고정구 위치조절부(36)를 이용하여 제2암(30)에서의 고정구 위치를 다시 조절하여 가이드 프레임(10)과 용접선의 평행을 정밀하게 조정할 수 있다. 이에 따라, 용접유닛(50)이 정밀하게 용접선을 추적하면서 용접을 수행할 수 있으므로, 용접의 품질이 향상될 수 있다. 이 때, 본 실시예의 고정구 위치조절부(36)는 기어를 이용한 이송장치로 제2암(30)의 길이방향으로 고정구를 이송시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 다양한 폭의 대상물(5)에 대응할 수 있도록 제1암(20)과 제2암(30) 사이의 간격은 조절이 가능하게 형성될 수 있다. 이를 위해, 제1암(20) 및 제2암(30) 중 적어도 어느 하나는 가이드 프레임(10)상에서 길이방향으로 이동이 가능하게 형성된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 간격조절부재를 설명하는 도면이다.
도 5에 나타난 바 와 같이, 본 실시예의 가이드 프레임(10)에는 제2암(30)과 결합된 간격조절부재(38)가 슬라이딩 가능하게 결합된다. 이에 따라, 제2암(30)의 슬라이딩을 통하여 제1암(20)과의 간격 조절이 가능하여, 대상물(5)의 폭에 맞추어 제1암(20)과 제2암(30) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 한편, 간격조절부재(38)는 제1암(20)에 결합되어 제1암(20)이 간격 조절을 위하여 가이드 프레임(10) 상에서 슬라이딩될 수도 있다.
캐리어유닛(40)은 후술할 용접유닛(50)과 같은 작업유닛이 이송경로를 따라 이송될 수 있도록 작업유닛을 이송하는 부분으로, 이송경로를 따라 이동하도록 가이드 프레임(10)에 설치되어 있으며 작업유닛을 장착한다.
구체적으로, 본 실시예의 캐리어유닛(40)은, 가이드 프레임(10)의 레일(12)을 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있으며 작업유닛이 장착되는 이송체(42)와, 이송체(42)를 이동시키는 모터와 같은 구동부(44)를 포함할 수 있다.
용접유닛(50)은 두 대상물(5, 6)을 가열 용융시켜 접합시키는 부분으로, 대상물의 가열을 위한 용접토치(58)를 구비한다. 특히, 본 실시예의 용접유닛(50)은 대상물(5, 6)이 만나는 용접선에 대하여 복수의 용접이 다양한 각도로 이루어지는 다층용접이 수행되도록, 용접토치(58)를 용접선에 대하여 다양한 각도로 배치할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 용접유닛을 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 6에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 용접유닛(50)은, 캐리어유닛(40)에 결합되어 캐리어유닛(40)과 같이 이송되는 몸체(52), 대상물(5, 6)과의 거리조절이 가능하도록 몸체(52)에서 대상물 방향으로 길이조절이 가능하게 연장된 제1연결부(54) 및 제1연결부(54)에 상하로 회동가능하게 결합된 제2연결부(56)를 포함하고, 용접토치(58)는 제2연결부(56)와 결합된다.
이에 따라, 대상물(5, 6)을 향하여 용접토치(58)를 전진 또는 후진시킬 수 있으며, 용접토치(58) 단부의 노즐이 다양한 각도에서 용접선을 향하도록 용접토치(58)의 자세를 조절할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
5, 6: 대상물 10: 가이드 프레임
12: 레일 20: 제1암
25: 제1지지부 30: 제2암
35: 제2지지부 36: 고정구 위치조절부
38: 간격조절부재 40: 캐리어유닛
42: 이송체 44: 구동부
50: 용접유닛 52: 몸체
54: 제1연결부 56: 제2연결부
58: 용접토치

Claims (8)

  1. 대상물에 대하여 작업을 수행하는 작업유닛을 이송시키는 장치로서,
    상기 작업유닛의 이송경로가 형성된 가이드 프레임;
    일단부가 상기 가이드 프레임의 일측에 힌지결합되어 있으며, 타단부에는 상기 대상물에 지지되는 제1지지부가 형성된 제1암;
    일단부가 상기 가이드 프레임의 타측에 힌지결합되어 있으며, 타단부에는 상기 대상물에 지지되는 제2지지부가 형성된 제2암; 및
    상기 이송경로를 따라 이동하도록 상기 가이드 프레임에 설치되어 있으며, 상기 작업유닛이 장착되는 캐리어유닛을 포함하는 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지부 및 상기 제2지지부 중 적어도 어느 하나는 상기 대상물에 고정되는 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정구를 상기 제1암 또는 상기 제2암의 길이방향으로 이동시키는 고정구 위치조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1암 및 상기 제2암 중 적어도 어느 하나는,
    상기 제1암과 상기 제2암 사이의 간격 조절이 가능하도록 상기 가이드 프레임 상에서 길이방향으로 이동가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 이송장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1암 또는 상기 제2암과 결합되어 있으며, 상기 가이드 프레임에서 슬라이딩되는 간격조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 프레임은, 상기 이송경로를 따라 형성된 레일을 포함하고,
    상기 캐리어유닛은, 상기 레일을 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있으며 상기 작업유닛이 장착되는 이송체와, 이송체를 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 이송장치; 및
    상기 이송장치의 캐리어유닛에 장착된 용접유닛을 포함하는 용접장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 용접유닛은,
    상기 캐리어유닛에 결합된 몸체;
    상기 대상물과의 거리조절이 가능하도록, 상기 몸체에서 상기 대상물 방향으로 길이조절이 가능하게 연장된 제1연결부;
    상기 제1연결부에 상하로 회동가능하게 결합된 제2연결부; 및
    상기 제2연결부에 결합된 용접토치를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
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