KR101240758B1

KR101240758B1 - 판계 자동 용접장치

Info

Publication number: KR101240758B1
Application number: KR1020120034875A
Authority: KR
Inventors: 진윤근
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-03-07

Abstract

본 발명은 라우드형 판계를 자동 용접시킬 수 있는 판계 용접 장치에 관한 것으로서, 레일을 따라 직선 주행하는 주행바디와, 상기 주행바디 상부에 설치되는 메인지지부와, 상기 메인지부의 일측에 설치되는 와이어송급부, 및 상기 메인지지부에 연결되어 판계를 용접하는 용접부로 구성된 판계 자동 용접장치에 있어서, 상기 주행바디 상부에는 상기 판계의 라운드형 용접부를 용접할 수 있게 상기 메인지지부의 하부를 지지함과 동시에 회전 구동시킬 수 있는 회전구동부가 더 구비됨으로써, 직선 용접은 물론 라우드를 형성하는 판계를 간편하고 신속하게 자동 용접할 수 있는 판계 자동 용접장치에 관한 것이다.

Description

판계 자동 용접장치{Auto welding machine for blocks}

본 발명은 라운드형 판계를 자동 용접시킬 수 있는 판계 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 용접부가 설치되는 메인지지부를 지지함과 동시에 회전 구동시킬 수 있도록 주행바디에 회전구동부를 구비함으로써, 직선 용접은 물론 라운드를 형성하는 판계 용접부를 간편하고 신속하게 자동 용접할 수 있는 판계 자동 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 제작은 선체 구조와 격벽 등의 기본 설계가 완료되면, 상기 설계에 따라 강재를 절단하고 블록 단위로 조립하여 도장을 실시하게 되며, 또한 선박에 필요한 각종 장비와 의장품 등을 선박에 탑재하는 공정과 상기 블록 단위의 철판들을 선박에 조립하는 공정을 거친 후, 마무리 도장을 실시하고 해상으로 진수시켜 시운전을 하는 과정을 거치게 된다.

여기서 각종 장비와 의장품 등의 탑재 공정과 철판 조립 등의 공정은 도크(dock) 내에서 이루어지게 되고, 이 후, 선박의 제작이 완료되면 예인선을 이용하여 도크 내의 선박을 해상으로 예인하여 진수시키게 되는 것이다.

따라서 선박의 외판을 제작하기 위하여 강재를 블록단위로 준비하여 서로 연결시켜 용접을 하거나 또는 각종 세부 기본 구조물을 용접하는 과정에서 다수의 판계 용접 작업이 필요하게 된다.

이러한 판계 용접작업은 통상적으로 판계 용접장치를 이용하여 이루어지게 된다.

이하 도 1을 참조하여 종래의 판계 용접장치를 간략히 설명한다.

도 1은 종래의 판계 용접 장치의 사진을 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 판계 용접장치는 직선 주행바디(100), 메인지지부(130), 와이어송급부(200), 및 용접부(400)로 구성된다.

주행바디(100)는 레일(1)을 따라 직선 주행하는 부분으로서, 메인지지부(130)를 지지하게 되고, 메인지지부(130)에는 와이어송급부(200)와 용접부(400)가 연결 설치된다.

여기서 와이어송급부(200)는 용접용 와이어(W)를 용접부(400)에 자동적으로 공급하는 역할을 하게 되며, 용접부(400)는 메인지지부(130)에 연결되어 판계를 용접하는 역할을 하게 되는 것이다.

이때 주행바디(100) 내에는 주행바디(100)의 이동을 위한 주행모터가 설치되어 있다.

따라서 상기 용접장치는 주행모터의 구동력에 의해 주행바디(100)를 직선 레일(1)을 따라 이동시키면서 용접부(400)를 자동적으로 용접하게 되는 것이다.

판계 용접에 있어서, 주판(500)을 형성하는 플레이트의 두께가 부분적으로 상이해야 하는 경우에는 별도의 인서트 패널(insert panel)(550)을 주판(500)에 부분 용접하게 되는 데, 이때 직선 용접부(2)는 물론 일정 반경을 가지는 라운드 용접부(5)에 대한 용접 작업이 수행되어 져야 한다.

그러나 종래의 판계 용접장치는 용접부를 자동으로 회전시킬 수 있는 회전구동수단이 존재하지 않기 때문에 직선 레일을 따라 직선 형태의 판계 용접은 가능하나, 라운드 형태의 판계 용접을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 작업자가 라운드 형태의 판계 용접을 수동으로 실시하는 경우가 있으나, 이 경우에는 용접의 균일성과 품질이 떨어질 뿐 아니라, 작업 능률이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 레일을 따라 직선 주행하는 주행바디에 메인지지부를 회전시킬 수 있는 회전구동부를 구비함으로써, 직선 용접은 물론 라운드를 형성하는 판계를 간편하고 신속하게 자동 용접할 수 있게 하여 작업능률의 향상은 물론 우수하고 균일한 용접 품질을 확보할 수 있는 판계 자동 용접장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 레일을 따라 직선 주행하는 주행바디와, 상기 주행바디 상부에 설치되는 메인지지부와, 상기 메인지지부의 일측에 설치되는 와이어송급부, 및 상기 메인지지부에 연결되어 판계를 용접하는 용접부로 구성된 판계 자동 용접장치에 있어서,

상기 주행바디 상부에는 상기 판계의 라운드형 용접부를 용접할 수 있게 상기 메인지지부의 하부를 지지함과 동시에 회전 구동시킬 수 있는 회전구동부가 더 구비된다.

여기서 상기 회전구동부는 상기 메인지지부 하단부에 외삽되어 결합되는 종동기어부와 상기 종동기어부와 기어 결합되어 상기 메인지지부를 상기 주행바디 상에서 회동시키는 구동원으로 구성된다.

또한 상기 종동기어부는 상기 주행바디 상부면에 설치하되 상기 메인지지부 하단에 외삽되어 결합되는 지지플레이트와 상기 지지플레이트 상부면에 설치되는 베어링 및 상기 베어링 상부에 설치되어 상기 메인지지부와 함께 회전되는 종동기어로 구성될 수 있다.

또 상기 종동기어 상부면에는 상기 메인지지부 하단이 삽입될 수 있는 보강재가 더 구비되는 것이 바람직하다.

한편 상기 구동원은 상기 주행바디 내부에 설치되는 주행모터를 이용하여 상기 종동기어부에 구동력을 전달할 수 있다.

또한 상기 메인지지부에는 수평 이동 가능한 일정 길이의 가이드바를 설치하고, 상기 용접부는 상기 가이드바에 결합되어 이동 가능하도록 구비될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 직선 용접부는 물론 라운드 용접부를 형성하는 판계를 간편하고 신속하게 자동 용접할 수 있어 자동화율과 작업능률 향상을 통해 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있고, 또한 용접 불량 방지와 용접 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 판계 용접장치의 사진,
도 2는 인서트 패널의 용접 작업의 일예의 작업사진,
도 3은 본 발명의 판계 자동 용접장치의 정면도,
도 4는 본 발명의 판계 자동 용접장치의 측면도,
도 5는 본 발명에 구비된 회전구동부의 구성도,
도 6은 본 발명의 판계 자동 용접장치의 작동 상태도이다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 판계 자동 용접장치의 정면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 판계 자동 용접장치의 측면도를 나타내 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 판계 자동 용접장치는 주행바디(10), 메인지지부(30), 와이어송급부(20), 용접부(40), 및 회전구동부(60)로 구성된다.

주행바디(10)는 용접하고자 하는 블록 상에 설치된 레일(1)(도1에 도시함)을 따라 이동할 수 있게 구비되는 것으로서, 직사각형으로 형성되며, 내부에는 직선 이동을 위한 주행모터(도시하지 않음)가 설치된다.

또한 주행바디(10) 하부에는 레일(1)을 따라 이동 가능하도록 다수개의 바퀴(15)가 설치된다.

따라서 주행바디(10)는 주행모터의 회전력에 의해 바퀴(15)를 회전시킴으로써, 레일(1)을 따라 이동하게 되는 것이다.

한편 메인지지부(30)는 주행바디(10) 상부에 결합되는 것으로서, 주행바디(10)에 기립 설치되는 메인축(35)이 구비된다.

메인축(35)은 주행바디(10) 상부면에 회전 가능하게 결합된다.

한편 와이어송급부(20)는 용접에 필요한 와이어(W)를 용접부(40)에 자동으로 공급하는 와이어(W) 자동 공급장치로서, 메인축(30)에 연결되도록 설치되며, 이때 와이어(W)는 회전롤에 권취되어 있다.

따라서 와이어 송급부(20)는 회전롤의 회전에 의하여 와이어(W)를 용접부(40)에 지속적으로 공급하게 되는 것이다.

한편 메인지지부(30)의 메인축(35) 상부에는 수평 방향으로 일정 길이의 가이드바(36)가 슬라이딩 가능하도록 설치된다.

가이드바(36)는 일측면에 슬라이드레일(도시하지 않음)을 설치하고 이 슬라이드레일이 메인축(35)에 슬라이딩 가능하게 결합되도록 할 수 있을 것이다.

이때 가이드바(36)의 일단부에는 용접부(40)가 결합된다.

따라서 용접부(40)는 가이드바(36)에 의해 메인축(35)을 기준으로 수평 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 것이다.

용접부(40)는 메인지지부(30)에 연결되어 판계 용접을 실시하는 부분으로서, 용접토치(42)와 용접에 필요한 다수의 부품이 설치되어 있으며, 일측부에는 용접시 발생되는 아크(arc) 및 금속 접합면을 대기중으로부터 보호하기 위하여 분말형 파우더 형태의 플럭스(flux)를 공급하는 플럭스호퍼(flux hopper)(45)가 설치된다.

한편 회전구동부(60)는 메인지지부(30)를 제자리 회전시키는 역할을 하는 것으로서, 주행바디(10) 상부에 설치된다.

이하 도 5를 참조하여 회전구동부를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 구비된 회전구동부의 구성도를 나타낸 것이다.

회전구동부(60)는 판계의 라운드 용접부(5)(도2에 도시함)를 용접할 수 있게 용접부(40)를 메인지지부(30)의 메인축(35)을 기준으로 제자리 회전시킬 수 있게 하는 것으로서, 주행바디(10) 상부에 설치된다.

여기서 회전구동부(60)는 메인지지부(30)의 메인축(35) 하부를 지지함과 동시에 회전 구동시킴으로써 용접부(40)를 회동시키게 되는 것이다.

이때 회전구동부(60)는 메인지지부(30)의 메인축(35) 하단부에 외삽되어 결합되는 종동기어부(70)와 종동기어부(70)를 회전시키는 구동원(80)으로 구성된다.

종동기어부(70)는 메인지지부(30)의 메인축(35)이 관통 결합되도록 주행바디(10) 상부에 설치되는 것으로서, 지지플레이트(71)와 베어링(73) 및 종동기어(75)로 구성된다.

지지플레이트(71)는 일정 두께의 판재 형상으로 구비되어 지지대 역할을 하는 것으로서, 주행바디(10) 상부면에 고정 결합된다.

한편 베어링(73)은 지지플레이트(71) 상부에 설치되어 하기에서 설명하는 종동기어(75)의 회전을 용이하도록 하는 것이다.

따라서 메인축(35)은 베어링(73)과 지지플레이트(71) 및 주행바디(10)의 상부를 순차적으로 관통하여 회전 가능하게 결합되는 것이다.

한편 종동기어(75)는 구동원(80)으로부터 회전력을 전달받는 것으로서, 메인축(35)과 함께 회전될 수 있도록 메인축(35) 하부에 결합되며, 하면이 베어링(73)에 의해 회전 지지되도록 설치된다.

또한 종동기어(75)의 상부에는 종동기어(75)의 회전이 안정적으로 이루어질 수 있도록 보강재(77)가 구비되는 것이 바람직하다.

한편 구동원(80)은 중동기어(75)를 회전시켜 메인축(35)을 회전시킴으로써, 메인축(35)을 기준으로 용접부(40)를 회전시키는 역할을 하는 것으로서, 구동모터가 사용될 수 있으며, 이때 주행바디(10) 상부 일측에 설치되어 종동기어(75)와 기어 결합되도록 구비된다.

즉, 구동원(80)의 구동모터 축에 워엄기어(도시하지 않음)를 결합하고, 이 워엄기어가 종동기어(75)에 맞물리도록 할 수 있을 것이다.

이때 구동원(80)에는 회전 속도를 감속시킬 수 있는 통상적인 감속기어 장치가 구비될 수 있다.

한편 구동원(80)은 도 5의 실시 예에서와 같이 주행바디(10)에 별도롤 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 주행바디(10) 내부에 설치된 직선 레일(1) 이동용 주행모터를 동력원으로 활용할 수도 있을 것이다.

즉, 구동원(80)은 주행모터에 기어 결합되는 클러치기어(도시하지 않음)를 주행바디(10) 내부에 설치하고, 이 클러치기어가 위치 변환을 통해 바퀴 구동용 기어 또는 회전구동부(60)의 종동기어(75)에 선택적으로 기어 결합되도록 함으로써, 메인축(35)이 회전되도록 할 수 있을 것이다.

이때 종동기어부(70)는 주행바디(10) 내부에 설치하여 주행모터에 연결되는 클러치기어에 기어 결합되도록 하는 것이다.

이하 도 6을 참조하여 본 발명의 판계 자동 용접장치의 작동 과정을 설명한다.

도 6은 본 발명의 판계 자동 용접장치의 작동 상태도를 나타낸 것이다.

먼저 판계의 직선 용접부(2)의 용접이 완료되면, 도 2에 도시된 바와 같은 인서트 패널(550)의 코너에 형성되는 일정 반경의 라운드 용접부(5)를 용접한다.

이때 본 발명에 구비된 메인지지지부(30)의 메인축(35)의 중심과 라운드 용접부(5)의 중심이 일치하도록 주행바디(10)를 위치시키고, 가이드바(36)를 이용하여 용접부(40)에 구비된 용접토치(42)가 라운드 용접부(5)의 시작점에 위치하도록 조정한다.

상기와 같이 메인지지부(30)의 메인축(35)과 용접토치(42)가 정확하게 세팅된 상태에서 회전구동부(60)의 구동원(80)을 작동시켜 용접부(40)가 메인축(35)을 중심으로 회전되도록 함과 동시에 용접토치(42)를 이용하여 용접을 실시하면 되는 것이다.

따라서 본 발명은 회전구동부를 이용하여 메인지지부와 용접부를 회전시킬 수 있게 됨으로써, 직선 용접은 물론 라운드를 형성하는 판계의 코너 부분을 간편하고 신속하게 자동 용접할 수 있게 되어 작업능률과 용접 품질을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 레일 2 : 직선 용접부
5 : 라운드 용접부 10,100 : 주행바디
15 : 바퀴 20,200 : 와이어송급부
30,130 : 메인지지부 35 : 메인축
36 : 가이드바 40,400 : 용접부
42 : 용접토치 45 : 플럭스 호퍼
60 : 회전구동부 70 : 종동기어부
71 : 지지플레이트 73 : 베어링
75 : 종동기어 77 : 보강재
80 : 구동원 500 : 주판
550 : 인서트 패널

Claims

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레일을 따라 직선 주행하는 주행바디와, 상기 주행바디 상부에 설치되는 메인지지부와, 상기 메인지지부의 일측에 설치되는 와이어송급부, 및 상기 메인지지부에 연결되어 판계를 용접하는 용접부로 구성된 판계 자동 용접장치에 있어서,
상기 주행바디 상부에는,
상기 판계의 라운드형 용접부를 용접할 수 있게 상기 메인지지부의 하부를 지지함과 동시에 회전 구동시킬 수 있는 회전구동부가 더 구비하되,
상기 회전구동부는,
상기 메인지지부 하단부에 외삽되어 결합되는 종동기어부와 상기 종동기어부와 기어 결합되어 상기 메인지지부를 상기 주행바디 상에서 회동시키는 구동원으로 구성되고,
상기 종동기어부는,
상기 주행바디 상부면에 설치하되 상기 메인지지부 하단에 외삽되어 결합되는 지지플레이트와 상기 지지플레이트 상부면에 설치되는 베어링 및 상기 베어링 상부에 설치되어 상기 메인지지부와 함께 회전되는 종동기어로 구성된 것을 특징으로 하는 판계 자동 용접장치.
제3항에 있어서,
상기 종동기어 상부면에는 상기 메인지지부 하단이 삽입될 수 있는 보강재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 판계 자동 용접장치.
제3항에 있어서,
상기 구동원은 상기 주행바디 내부에 설치되는 주행모터를 이용하여 상기 종동기어부에 구동력을 전달할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 판계 자동 용접 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메인지지부에는 수평 이동 가능한 일정 길이의 가이드바를 설치하고, 상기 용접부는 상기 가이드바에 결합되어 이동 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 판계 자동 용접 장치.