KR101151639B1

KR101151639B1 - 용접변형방지 고정장치

Info

Publication number: KR101151639B1
Application number: KR1020110141482A
Authority: KR
Inventors: 김재율
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-06-08

Abstract

본 발명은 용접시에 발생하는 용접대상물의 열변형을 방지하고 용접이 용이하도록 용접대상물을 고정시킬 수 있는 용접변형방지 고정장치에 관한 것으로, 상호 대향하는 제1고정판과 제2고정판; 상기 제1고정판과 제2고정판의 내부에 형성된 냉각유로; 상기 제1고정판으로 냉각수를 공급하는 공급배관; 상기 제1고정판에서 제2고정판으로 냉각수를 전달하는 전달배관; 상기 제2고정판에서 냉각수가 배출되는 배출배관;을 포함하여 구성된다.

Description

용접변형방지 고정장치{A FIXING APPARATUS FOR PREVENTING DEFORMATION OF WELDING}

본 발명은 용접시에 발생하는 용접대상물의 열변형을 방지하고 용접이 용이하도록 용접대상물을 고정시킬 수 있는 용접변형방지 고정장치에 관한 것이다.

용접은 일반적으로 열을 가하여 2개의 금속재료를 접합하는 기술을 말한다. 예를 들어, 대형 강판 등을 연속적으로 잇기 위해 소모성 또는 비소모성 용접봉을 사용하여 용접대상물에 열을 가하여 접합시키는 것이다.

용접은 기본적으로 용접대상물에 고온의 열이 전달될 수 밖에 없다. 용접대상물의 재질에 따라 다르지만, 일반적으로 용접대상물인 금속재료는 고온의 열이 전달되면, 변형이 발생한다. 이러한 변형에는 길이가 달라지는 등의 용접대상물의 형상이 바뀌는 경우도 있고, 용접대상물에 크랙이 발생하는 등의 파손되는 경우도 있다.

특히 용접이 이루어지는 용접 근접부에서는 고온의 열에 의해 용접변형의 가능성이 크다. 따라서, 용접이 이루어지고 나더라도 용접부위의 외관이 상태가 나빠지거나, 치수가 달라져 오차가 발생되는 등의 문제점이 있다. 나아가 용접대상물이 파손되는 등의 문제도 발생할 수 있다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용접이 이루어지는 용접근접부에 수냉식 냉각판이 구비되도록 하여 용접근접부의 온도를 하강시켜 용접변형을 방지하는 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 용접대상물을 용접중에 견고하게 지지하고, 용접대상물의 크기에 관계없이 안정적으로 지지할 수 있는 용접변형방지 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 해결수단을 제공한다.

본 발명의 용접변형방지 고정장치의 일 실시예는, 상호 대향하는 제1고정판과 제2고정판; 상기 제1고정판과 제2고정판의 내부에 형성된 냉각유로; 상기 제1고정판으로 냉각수를 공급하는 공급배관; 상기 제1고정판에서 제2고정판으로 냉각수를 전달하는 전달배관; 상기 제2고정판에서 냉각수가 배출되는 배출배관;을 포함하여 구성된다.

상기 구성의 측면은 용접이 이루어지는 용접근접부에 수냉식 냉각판이 구비되도록 하여 용접근접부의 온도를 하강시켜 용접변형을 방지하게 된다.

상기 제1고정판과 제2고정판은 구리(Cu) 재질을 가지도록 형성된다.

상기 구성의 측면은 열전달이 보다 원할하게 이루어지는 재질로 고정판들을 형성하여, 전술한 수냉식 냉각판의 효율을 향상시키며, 용접근접부의 온도를 하강시켜 용접변형을 방지하게 된다.

상기 제1고정판과 제2고정판의 하부에 구비되는 하부지지판;을 더 포함하고, 상기 제1고정판은 상기 하부지지판에 고정결합되어 있되, 상기 제2고정판은 상기 하부지지판에 이동가능하게 결합되어 있다.

여기서, 상기 제2고정판을 이동시킬 수 있는 이송수단;을 더 포함되어 구성된다. 상기 이송수단의 구동에 의해 상기 제2고정판이 상기 제1고정판측으로 이동되어 간격이 조절될 수 있다.

한편, 상기 냉각유로에 구비되는 유로배관을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 유로배관은 상기 공급배관, 전달배관 및 배출배관과 연결되어 단일한 유로를 형성하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 용접이 이루어지는 용접근접부에 수냉식 냉각판이 구비되도록 하여 용접근접부의 온도를 하강시켜 용접변형을 방지하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 열전달이 보다 원할하게 이루어지는 재질로 고정판들을 형성하여, 수냉식 냉각판의 효율을 향상시키며, 용접근접부의 온도를 하강시켜 용접변형을 방지하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 용접대상물을 용접중에 견고하게 지지하고, 용접대상물의 크기에 관계없이 안정적으로 지지할 수 있도록 하여, 작업의 효율을 향상시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 용접변형방지 고정장치의 일 실시예를 보여주는 개략도.
도 2는 고정판에 형성된 냉각유로의 실시예들을 보여주는 정면도.
도 3은 도 1의 실시예의 평면도.
도 4는 도1의 실시예에서 자동으로 용접이 이루어지는 것을 보여주는 개략도.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용접변형방지 고정장치의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 용접변형방지 고정장치의 일 실시예를 보여주는 개략도를, 도 2는 고정판에 형성된 냉각수로의 실시예들을 보여주는 정면도를, 도 3은 도 1의 실시예의 평면도를, 도 4는 도1의 실시예에서 자동으로 용접이 이루어지는 것을 보여주는 개략도를 보여준다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 용접변형방지 고정장치의 일 실시예는, 상호 대향하는 제1고정판(11)과 제2고정판(12), 상기 제1고정판과 제2고정판의 내부에 형성된 냉각유로(24,25), 상기 제1고정판으로 냉각수를 공급하는 공급배관(21), 상기 제1고정판에서 제2고정판으로 냉각수를 전달하는 전달배관(22), 상기 제2고정판에서 냉각수가 배출되는 배출배관(23)을 포함하여 구성된다.

상기 제1고정판(11)과 제2고정판(12)은 일체로 작용하여 용접대상물을 고정하는 기능을 하는 고정유닛(10)을 이룬다. 상기 제1고정판(11)과 제2고정판(12)은 직사각기둥 형태의 판상 구조를 가지며, 내부에 후술할 냉각유로를 구비하고 있다.

상기 제1고정판(11)과 제2고정판(12)은 상호 대향하도록 구비된다. 여기서, 상기 제1고정판과 제2고정판은 하부지지판(50)에 지지 되어 있다. 상기 하부지지판(50)은 직사각형태의 넓은 판상구조물이다. 상기 하부지지판의 상부에 상기 제1고정판과 제2고정판이 지지 결합되어 있다.

상기 제1고정판(11)은 상기 하부지지판에 고정결합되어 있다. 상기 제1고정판(11)은 외측면에 상기 하부지지판에 나사결합된 보강구조물(30)이 결합되어 상기 하부지지판에 대한 제1고정판의 이동이 방지된다. 도 1에서는 상기 보강구조물(30)은 직각삼각형 형태를 가지며, 하부지지판에 3개가 동일한 간격으로 구비되어, 상기 제1고정판(11)을 지지하게 된다.

상기 제2고정판(12)은 상기 하부지지판에 이동가능하게 결합되어 있다. 상기 하부지지판(50)에는 상기 제2고정판을 이동시킬 수 있는 이송수단(40)이 구비된다. 상기 이송수단(40)은 하부지지판에 3개가 동일한 간격으로 구비되어, 상기 제2고정판(12)을 이송가능하게 지지한다.

상기 이송수단(40)으로는 여러가지가 사용될 수 있다. 수동식 레버 형태로 구비되거나, 공압을 이용한 피스톤이 사용될 수도 있다. 또한 제2고정판을 제1고정판에 대해 균일하게 이송시키기 위해 컨트롤러를 사용하여 자동으로 제어할 수도 있다.

도 3에는 이러한 이송수단에 의해 용접대상물이 고정유닛에 고정되는 것을 보여준다. 도 3을 참고하면, 상기 이송수단(40)의 구동에 의해 상기 제2고정판(12)은 상기 제1고정판(11)측으로 이동되어 간격이 조절된다. 그에 따라 제1고정판과 제2고정판 사이에 수용되는 용접대상물(100)은 일측으로는 제1고정판에 접촉되고, 타측으로는 제2고정판에 접촉되어 움직임이 방지된다. 상기 구성의 측면은 용접대상물을 용접중에 견고하게 지지하고, 용접대상물의 크기에 관계없이 안정적으로 지지할 수 있도록 하여, 작업의 효율을 향상시키는 효과를 가진다.

상기 제1고정판의 내부에는 도 2와 같이 냉각유로(24)가 형성되어 있다. 도 2는 예시적으로 제1고정판의 내부만 보여주지만, 제2고정판도 대칭적으로 도 2의 구조를 가지게 된다. 따라서, 도 2에서는 제2고정판은 보여주지 않지만, 제1고정판의 구조에서 제2고정판의 구조를 유추할 수 있다.

도 2의 (a)는 제1고정판의 냉각유로(24)의 일 실시예를 보여준다. 도 2의 (a)에 도시된 실시예에서는 상기 냉각유로는 직선형으로 형성되어 있다. 도 2의 (b)는 냉각유로(24)의 다른 실시예를 보여준다. 도 2의 (b)에 도시된 실시예에서는 고정판을 따라 굽이진 형태의 냉각유로가 형성되어 있다. 상기 실시예는 고정판에서의 냉각유로의 경로를 증가시켜 열전달이 보다 많이 이루어지도록 한다.

상기 냉각유로(24)는 여러가지 방법으로 형성할 수 있다. 도 2의 (a)와 같은 경우에는 단일한 강체인 고정판에 직선형 관통구멍을 형성하여 냉각유로를 형성할 수 있다. 또한, 두개의 분리된 판상체에 유로를 형성한 후 결합시킴에 의해 냉각유로를 형성할 수도 있다. 도 2의 (b)와 같은 경우에는 단일한 강체에 형성할 수는 없고, 두개의 분리된 판상체에 유로를 형성한 후 결합시킴에 의해 냉각유로를 형성할 수 있을 것이다.

한편, 상기 냉각유로(24,25)에는 유로배관이 구비될 수 있다. 상기 유로배관은 고정판에 형성된 냉각유로에서 냉각수가 누수되는 것을 방지하기 위하여 배관으로 냉각수가 흐르도록 하는 것이다. 상기 유로배관은 후술할 공급배관, 전달배관 및 배출배관과 연결되어 단일한 유로를 형성하게 된다.

상기 냉각유로로 냉각수를 공급하고 배출하는 구성으로, 상기 제1고정판으로 냉각수를 공급하는 공급배관(21), 상기 제1고정판에서 제2고정판으로 냉각수를 전달하는 전달배관(22), 상기 제2고정판에서 냉각수가 배출되는 배출배관(23) 등이 구비될 수 있다.

도 3에서는 이러한 냉각유로와 배관들에 의해 형성되는 단일한 유로를 보여준다. 도 3을 참고하면, 상기 제1고정판에 형성된 냉각유로(24)로 냉각수를 공급하기 위하여 제1고정판의 일측에 공급배관(21)이 연결된다. 전술한 바와 같이 상기 공급배관은 유로배관과 연결되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 공급배관에 의해 공급된 냉각수는 냉각유로(24)를 따라 용접에 의해 발생되는 열을 흡수한 후, 전달배관(22)으로 공급된다. 상기 전달배관은 상기 제1고정판에 일측이 연결되고 상기 제2고정판에 타측이 연결되어 제1고정판에서 배출되는 냉각수를 제2고정판으로 전달하게 된다.

상기 전달배관(22)은 상기 제2고정판에 형성된 냉각유로(25)로 냉각수를 공급한다. 전술한 바와 같이 상기 전달배관은 제2고정판의 유로배관과 연결되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 전달배관에 의해 공급된 냉각수는 냉각유로(25)를 따라 용접에 의해 발생되는 열을 흡수한 후, 배출배관(23)으로 배출된다. 상기 배출배관은 상기 제2고정판의 일측에 연결되고, 열전달이 이루어진 냉각수를 외부로 배출하게 된다. 전술한 바와 같이 상기 배출배관은 제2고정판의 유로배관과 연결되는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 제1고정판과 제2고정판은 구리(Cu) 재질을 가지도록 형성된다. 이는 열전도도가 높은 구리로 고정유닛을 형성하여 용접에 의해 발생된 열이 보다 원할하게 전달될 수 있도록 한다. 이는 열전달이 보다 원할하게 이루어지는 재질로 고정판들을 형성하여, 전술한 수냉식 냉각판의 효율을 향상시키며, 용접근접부의 온도를 하강시켜 용접변형을 방지하게 된다.

도 4는 이러한 용접변형방지 고정장치에 의해 용접이 이루어지는 것을 보여준다. 도 4의 실시예에서는 자동으로 용접이 이루어질 수 있도록 자동용접장치가 도시되어 있다. 도 4를 참고하면, 용접변형방지 고정장치에 의해 제1고정판과 제2고정판 사이에 용접대상물(100)이 고정되어 있으면, 용접변형방지 고정장치의 상부에 구비된 가이드레일(60)을 따라 용접수단(70)이 이동하며 자동으로 용접대상물(100)을 용접하게 된다. 이러한 용접중에 냉각수가 공급배관을 통해 제1고정판으로 공급되고, 냉각유로(24)와 전달배관을 통해 제2고정판으로 다시 공급된며, 제2고정판의 냉각유로(25)와 배출배관(23)을 통해 냉각에 사용된 냉각수가 외부로 배출된다.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

10 : 고정유닛 21 : 공급배관
22 : 전달배관 23 : 배출배관
24,25 : 냉각유로 30 : 보강구조물
40 : 이송수단 50 : 하부지지판
60 : 가이드레일 70 : 용접수단

Claims

가이드레일을 따라 이동가능한 용접수단의 하부에 구비되는 평판형의 하부지지판;
상기 하부지지판의 상부에 상호 대향하도록 수직방향으로 구비되고, 상기 가이드레일을 따라 연장되어 있는 제1고정판과 제2고정판;
상기 제1고정판과 제2고정판의 내부에 상기 가이드레일을 따라 형성된 냉각유로;
상기 냉각유로에 구비되는 유로배관;
상기 제1고정판으로 냉각수를 공급하는 공급배관;
상기 제1고정판에서 제2고정판으로 냉각수를 전달하는 전달배관;
상기 제2고정판에서 냉각수가 배출되는 배출배관;을 포함하고,
상기 제1고정판은 상기 하부지지판에 고정결합되어 있되, 상기 제2고정판은 상기 하부지지판에 이동가능하게 결합되고,
상기 유로배관은 상기 공급배관, 전달배관 및 배출배관과 일체로 연결되어 단일한 배관을 형성하는 것을 특징으로 하는,
용접변형방지 고정장치.
제1항에 있어서,
상기 제1고정판과 제2고정판은 구리(Cu) 재질을 가지는 것을 특징으로 하는,
용접변형방지 고정장치.
제2항에 있어서,
상기 제2고정판을 이동시킬 수 있는 이송수단;을 더 포함하고,
상기 이송수단의 구동에 의해 상기 제2고정판이 상기 제1고정판측으로 이동되어 간격이 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는,
용접변형방지 고정장치.
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