KR101270922B1 - 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치에 관한 것으로, 그 목적은 용접선을 따라 정확하게 자동이동하여 용접선과 용접토오치를 일치시킬 수 있는 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 용접선과 평행하도록 설치된 이동레일을 따라 용접캐리지가 이동되고, 이에 연결설치된 용접토오치가 위버에 의해 위치가 조정되어 용접선을 따라 이동용접하는 자동용접장치에 있어서; 상기 용접캐리지에 연결설치되고 스프링을 구비하는 상하 스프링 슬라이드부와, 상기 상하 스프링 슬라이드부에 일측이 연결설치되고 용접토오치부가 연결설치된 위버에 타측이 연결설치되며 스프링을 구비하는 전후 스프링 슬라이드부와, 상기 위버의 하단에 연결설치되어 용접선내로 삽입되고 상하 스프링 슬라이드 및 전후 스프링 슬라이드부의 스프링 장력에 의해 용접선의 일측라인에 밀착접촉되는 로울러 가이드부를 포함하도록 되어 있다.

가이드로울러, 용접선, 용접선 추적, 맞대기용접, 횡방향용접

Description

가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치{Automatic seam tracking system with guide roller}

도 1 은 본 발명에 따른 전체 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 분해사시 상태를 보인 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 로울러 가이드부의 작동상태를 보인 예시도

도 4 는 본 발명의 설치상태를 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 상하 스프링 슬라이드부 (11) : 조절블록

(12) : 조절스크류 (13) : 기어부

(14) : 상하조절핸들 (15) : 내부지지블록

(16) : 가이드레일 (16a) : 이동블록

(17) : 가이드봉 (18) : 외부지지블록

(19) : 스프링 (20) : 전후 스프링 슬라이드부

(21) : 연결블록 (22) : 가이드바

(23) : 조절플레이트 (24) : 스프링

(25) : 전후조절핸들 (26) : 고정브래킷

(30) : 로울러 가이드부 (31) : 접촉로울러

(31a) : 하부로울러 (31b) : 상부로울러

(32) : 가이드바 (40) : 용접캐리지

(50) : 이동레일 (60) : 위버

(61) : 토오치조절슬라이드 (62) : 각도조절슬라이드

(70) : 용접토오치부 (80) : 용접선

(81) : 일측라인 (100,200): 모재

( A ) : 후진방향 ( B ) : 전진방향

( C ) : 하부방향 ( D ) : 상부방향

본 발명은 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치에 관한 것으로, 맞대기(Butt) 용접시, 용접토오치 선단에 위치하도록 스프링텐션에 의해 상하방향 및 전후방향으로 용접선(모재와 모재 사이에 용접을 위하여 가공한 갭)에 밀착되는 로울러 가이드를 용접캐리지와 위버 사이에 연결설치하여, 용접캐리지의 이동시 로울러 가이드가 용접선을 따라 밀착접촉되어 이동되는 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동용접은 레일을 용접선 부근에 용접선과 일치하도록 설치하고, 상기 레일위에 용접용 캐리지를 탑재하며, 상기 용접용 캐리지에 연결되도록 위버 및 용접토오치를 설치하여 레일을 따라 주행하는 용접캐리지에 의해 용접선에 대한 용접을 행하도록 되어 있었다.

이때, 상기 용접토오치의 상하 이동은 상하위치조절부에 의해 상하 이동시키도록 되어 있으며, 용접토오치의 전후이동은 위버에 의해 토오치 위치가 조절되도록 되어 있었다. 즉, 상기 용접토오치는 위버와 용접캐리지 사이에 위치하도록 설치되는 상하위치조절부 및 위버에 의해 용접선과 일치하도록 설치되어 있으며, 상기와 구성된 자동용접장치는 용접시, 용접선을 따라 평행하도록 용접캐리지가 이동하면서 용접을 행하도록 되어 있다.

그러나, 종래의 자동용접장치는 용접선 중심과 이동레일의 중심이 서로 평행할 때는 크게 무리가 없으나, 용접선과 용접토오치가 일치하지 않을 경우, 용접불량이 발생되므로, 항시 작업자가 용접의 진행상황을 주시하면서 용접선과 용접토오치가 일치하지 않을 때에는 위버와 상하위치조절부를 수동조정하여 용접선과 용접토오치를 일치시켜야 하므로, 매우 번거롭고, 작업자가 항시 대기상태를 유지해야 하며, 작업자가 어려움을 겪게 되는 문제점이 있었다.

물론, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 용접토오치의 선단부에 비젼센서를 별도 설치하여, 용접선을 추적하도록 한 것도 있으나, 이와 같은 비젼센서의 설치는 비용이 증가되고, 별도의 제어수단을 필요로 하는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 용접선을 따라 정확하게 자동이동하여 용접선과 용접토오치를 일치시킬 수 있는 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 설계변경없이 기존의 용접캐리지에 적용가능하고, 용접선의 변화에 신속하게 대응하며, 용접 불량률의 발생을 저하시키고, 용접품질을 향상시킬 수 있는 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 용접선(80)과 평행하도록 설치된 이동레일(50)을 따라 용접캐리지(40)가 이동되고, 이에 연결설치된 용접토오치가 위버(60)에 위해 위치가 조정되어 용접선(80)을 따라 이동용접하는 자동용접장치에 있어서, 상기 용접캐리지(40)부에 연결설치되는 상하 스프링 슬라이드부(10)와, 상기 상하 스프링 슬라이드부(10)에 일측이 연결설치되고 용접토오치가 연결설치된 위버(60)에 타측이 연결설치되는 전후 스프링 슬라이드부(20)와, 상기 위버(60)의 하단에 연결설치되어 용접선(80)내로 삽입되는 로울러 가이드부(30)를 포함하도록 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 전체 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 분해사시 상태를 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 로울러 가이드부의 작 동상태를 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명의 설치상태를 보인 예시도를 도시한 것으로, 상기 도 1 내지 도 4 는 횡방향 용접을 기준으로 도시한 것이며, 본 발명은 반드시 횡방향 용접에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 이동레일(50)을 따라 주행하는 용접캐리지(40)부에 연결하여 상하 스프링 슬라이드부(10)가 설치되고, 상기 상하 스프링 슬라이드부(10)에 연결되어 전후 스프링 슬라이드부(20)가 설치되며, 상기 전후 스프링 슬라이드부(20)에 위버(60)가 연결설치됨과 동시에, 상기 위버(60) 하부에는 로울러 가이드부(30) 및 용접토오치부(70)가 연결설치되도록 되어 있으며, 상기 로울러 가이드부(30)는 용접진행방향에 대하여 용접토오치부(70) 선단에 위치하도록 설치된다.

상기 로울러 가이드부(30)는 용접선(80)을 따라 접촉되어 회전이동되는 접촉로울러(31)와, 상기 접촉로울러(31)가 회전가능하도록 일측단에 설치되고 타측단이 위버(60)에 연결설치되는 가이드바(32)로 이루어져 있으며, 상기 접촉로울러(31)는 용접선(80)내로 삽입되어 용접선(80)의 일측라인(81)에 접촉되는 하부로울러(31a)와, 상기 하부로울러(31a)와 동일중심선을 구비하고 상부에 형성되며 하부로울러(31a)와의 연결부위가 테이퍼진 형상을 구비하는 상부로울러(31b)로 이루어져 있다. 즉, 상기 접촉로울러(31)는 서로 다른 직경을 구비하는 2중 원통형상으로 이루어지되, 상기 상부로울러(31b)와 하부로울러(31a)의 연결부위가 테이퍼진 형상을 구비하며 연결되도록 되어 있다.

또한, 상기 로울러 가이드부(30)의 접촉로울러(31)는 용접선(80)의 일측라인(81)에 접촉되도록 되어 있으나, 이에 연동되어 용접토오치부(70)에 설치되는 토 오치(도시없음)는 용접선(80)의 중심 즉 용접위치에 위치하도록 설치된다. 즉, 상기 로울러 가이드부(30)가 용접선(80)의 일측라인(81)에 접촉되어 이동될 경우, 용접토오치부(70)의 토오치는 정확한 용접위치에서 용접을 행하도록 미리 셋팅되어 있다.

상기 용접선(80)은 로울러 가이드부(30)가 접촉되는 일측라인(81)이 선체외측(91)에서 선체내측(92)방향으로 소정의 하향 경사각을 구비하도록 되어 있어, 상하 스프링 슬라이드부(10) 및 전후 스프링 슬라이드부(20)의 스프링 장력에 의한 로울러 가이드부 접촉로울러(31)의 접촉시 접촉로울러(31)가 용접선(80)의 일측라인(81)에 밀착되게 된다.

상기 전후 스프링 슬라이드부(20)는 로울러 가이드부(30)의 접촉로울러(31)를 용접선(80)내로 밀착/삽입되도록 접촉로울러(31)에 대한 전후방향 스프링 장력을 조절하는 것으로, 로울러 가이드부(30)가 연결된 위버(60)에 연결설치되는 연결블록(21)과, 상기 연결블록(21)을 관통하여 평행하게 설치되는 2개의 가이드바(22)와, 상기 2개의 가이드바(22)가 삽입관통되는 조절플레이트(23)와, 상기 연결블록(21)과 조절플레이트(23) 사이에 위치하고 가이드바(22)가 삽입관통되는 스프링(24)과, 상기 조절플레이트(23)에 나사결합되어 조절플레이트(23)의 전후 위치를 조절하는 전후조절핸들(25)과, 상기 전후조절핸들(25)이 연결설치되고 일측이 상하 스프링 슬라이드부(10)에 연결설치되는 고정브래킷(26)으로 이루어져 있다.

즉, 상기 전후 스프링 슬라이드부(20)는 전후조절핸들(25)에 의해 조절플레이트(23)가 가이드바(22)를 따라 전후이동되고, 상기 조절플레이트(23)의 전후 이 동에 의해 연결블록(21)과 조절플레이트(23) 사이에 위치하는 스프링(24)의 장력이 조절되도록 되어 있으며, 상기 스프링(24)은 로울러 가이드부(30)를 항시 용접선(80)방향(전진방향)으로 장력이 발생되도록 설치된다.

상기 상하 스프링 슬라이드부(10)는 로울러 가이드부(30)를 용접선(80)의 일측라인(81)으로 밀착접촉시킴과 동시에, 전후 스프링 슬라이드부(20), 위버(60), 로울러 가이드부(30), 용접토오치부(70)의 상하 위치를 조절하는 것으로, 상기 전후 스프링 슬라이드부(20)에 연결설치되는 조절블록(11)과, 상기 조절블록(11)과 나사결합되는 조절스크류(12)와, 상기 조절스크류(12) 일측단과 기어부(13)에 의해 기어결합되어 조절스크류(12)를 구동시키는 상하조절핸들(14)과, 상기 기어부(13)가 외측에 고정설치되고 조절스크류(12)를 베어링 지지하는 내부지지블록(15)과, 상기 내부지지블록(15)에 설치된 가이드레일(16)을 따라 이동되고 조절블록(12)에 일체형으로 연결되는 이동블록(16a)과, 상기 내부지지블록(15) 및 조절블록(11)을 관통하여 설치되는 2개의 가이드봉(17)과, 상기 가이드봉(17)의 양측단을 지지하는 외부지지블록(18)과, 상기 2개의 가이드봉(17)이 각각 삽입관통되고 일측단이 내부지지블록(15)에 접촉되고 타측단이 외부지지블록(18)에 접촉되도록 내부지지블록(15)과 외부지지블록(18) 사이에 용접선(80) 방향으로 장력이 발생되도록 설치되는 스프링(19)을 포함하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 상하 스프링 슬라이드(10)는 상하조절핸들(14)의 작동력이 기어부(13)를 통해 조절스크류(12)에 전달되고, 상기 조절스크류(12)의 작동에 의해 이동블록(16a)과 연결된 조절블록(11)이 가이드레일(16) 및 가이드봉(17)을 따라 상하 이동됨과 동시에, 상기 조절블록(11)과 연결된 전후 스프링 슬라이드부(20)의 위치 역시 상하이동되어 용접토오치부(70) 및 로울러 가이드부(30)의 상하 위치가 조절된다. 이때, 상기 스프링(19)의 장력은 항상 용접선(80)방향(용접선(80) 상부에 이동레일(50)이 설치될 경우 하부방향)으로 작동되므로, 로울러 가이드부(30)의 접촉로울러(31)는 용접선(80)의 일측라인(81)에 항시 밀착접촉된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 상하 스프링 슬라이드부(10)에 의해 용접토오치부(70) 및 로울러 가이드부(30)의 상하위치를 조정하여 용접선(80)에 일치시키고, 전후 스프링 슬라이드부(20)에 의해 로울러 가이드부(30)를 모재(100,200)방향으로 밀착시킨다. 이때, 상기 용접토오치의 전후방향 위치 및 용접각도의 조절은 위버(60)에 연결된 토오치조절슬라이드(61) 및 각도조절슬라이드(62)에 의해 조절되며, 이와 같은 용접토오치의 전후방향 위치 및 각도조절은 공지된 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같은 상하 스프링 슬라이드부(10) 및 전후 스프링 슬라이드부(20)에 의해 로울러 가이드부(30)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 상하 스프링 슬라이드부(10)와 전후 스프링 슬라이드부(20)의 스프링 장력에 의해 용접선(80)의 일측라인(81)에 하부방향 및 전방향으로 밀착되어, 용접캐리지(40)의 주행에 따른 자동용접시, 용접선(80)을 따라 접촉회전되며 이동되어 용접선(80)을 추적하게 된다.

이와 같은 로울러 가이드부(30)의 용접선(80) 추적에 의해 용접토오치부(70)는 용접선(80)에 대한 용접을 용이하게 실행할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 스프링의 장력에 의해 용접선의 일측라인에 로울러 가이드부를 밀착되게 접촉시켜 용접캐리지의 주행시 로울러 가이드부가 용접선을 자동추적하도록 되어 있어, 용접토오치가 정확한 위치에서 용접작업을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 용접선을 자동추적하므로, 용접불량 발생률을 감소시키고, 작업능률 및 생산성을 향상시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims (4)

1. 용접선과 평행하도록 설치된 이동레일을 따라 용접캐리지가 이동되고, 이에 연결설치된 용접토오치가 위버에 의해 위치가 조정되어 용접선을 따라 이동용접하는 자동용접장치에 있어서;

   상기 용접캐리지에 연결설치되고 스프링을 구비하는 상하 스프링 슬라이드부와,

   상기 상하 스프링 슬라이드부에 일측이 연결설치되고 용접토오치부가 연결설치된 위버에 타측이 연결설치되며 스프링을 구비하는 전후 스프링 슬라이드부와,

   상기 위버의 하단에 연결설치되어 용접선내로 삽입되고 상하 스프링 슬라이드 및 전후 스프링 슬라이드부의 스프링 장력에 의해 용접선의 일측라인에 밀착접촉되는 로울러 가이드부를 포함하되,

   상기 전후 스프링 슬라이드부는 로울러 가이드부가 연결된 위버에 연결설치되는 연결블록과, 상기 연결블록을 관통하여 평행하게 설치되는 2개의 가이드바와, 상기 2개의 가이드바가 삽입관통되는 조절플레이트와, 상기 연결블록과 조절플레이트 사이에 위치하고 가이드바가 삽입관통되는 스프링과, 상기 조절플레이트에 나사결합되어 조절플레이트의 전후 위치를 조절하는 전후조절핸들과, 상기 전후조절핸들이 연결설치되고 일측이 상하 스프링 슬라이드부에 연결설치되는 고정브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 로울러 가이드부는 용접선의 일측라인에 접촉밀착되어 용접캐리지의 주행시 용접선을 따라 회전이동되는 로울러와,

   상기 로울러가 회전가능하도록 일측단에 설치되고 타측단이 위버에 연결설치되는 가이드바를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 로울러를 이용한 용접선 자 동추적장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 상하 스프링 슬라이드부는 상기 전후 스프링 슬라이드부에 연결설치되는 조절블록과, 상기 조절블록과 나사결합되는 조절스크류와, 상기 조절스크류 일측단과 기어부에 의해 기어결합되어 조절스크류를 구동시키는 상하조절핸들과, 상기 기어부가 외측에 고정설치되고 조절스크류를 베어링 지지하는 내부지지블록과, 상기 내부지지블록에 설치된 가이드레일을 따라 이동되고 조절블록에 일체형으로 연결되는 이동블록과, 상기 내부지지블록 및 조절블록을 관통하여 설치되는 2개의 가이드봉과, 상기 가이드봉의 양측단을 지지하는 외부지지블록과, 상기 2개의 가이드봉이 각각 삽입관통되고 일측단이 내부지지블록에 접촉되고 타측단이 외부지지블록에 접촉되도록 내부지지블록과 외부지지블록 사이에 용접선 방향으로 장력이 발생되도록 설치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 로울러를 이용한 용접선 자동추적장치.

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