KR101281887B1 - 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반자동 및 자동 토치 입구에 장착되어 용접 와이어의 직진성을 개선하고 용접부에서 빈번하게 발생하는 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상을 제거하여 효율적이고 건전한 용접을 수행할 수 있도록 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치를 제공하는바, 본 발명에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치는, 용접 와이어 송급 홈이 길이 방향으로 관통하는 몸체부; 상기 몸체부의 일 끝단에 토치를 끼울 수 있는 홈을 구비한 토치 결합부 및; 상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 다수 개가 양측으로 나뉘어 상기 용접 와이어 송급 홈에 각각 접하도록 배열된 상태에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하여 함께 구르면서 용접 와이어에 압력을 가하는 가압식 롤러;를 포함하여 이루어진다(제 1 형). 한편 본 발명은, 상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈에 접하도록 장착된 상태에서 모터의 작동에 따라 능동적으로 구르면서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하는 전동 롤러;를 더욱 포함하는 것도 가능하다(제 2 형).

Description

토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치{welding wire straightening device with welding torch direct-connecting type}

본 발명은 반자동 및 자동 토치 입구에 장착되어 용접 와이어의 직진성을 개선하고 용접부에서 빈번하게 발생하는 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상을 제거하여 효율적이고 건전한 용접을 수행할 수 있도록 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치에 관한 것이다.

용접 작업 시 용접 재료 송급 방식은 수동 송급(manual feeding), 반자동 송급(semi-automatic feeding) 및 자동 송급(automatic feeding)으로 나뉜다. 특히, 선박 건조 시에 많이 사용되는 아크 용접의 경우에는 생산성 향상을 도모하기 위해 용접 와이어를 20kg 내외로 소량씩 권치한 스풀(spool)을 사용하여 반자동으로 송급하거나 또는 용접재료를 대량으로 권치한 패일 팩(pail pack)을 사용하여 자동으로 송급하는 방식이 주로 사용된다.

도 1 내지 도 4는 반자동 송급 방식으로, 피더(feeder)에 장착되어 있는 송급 브래킷 어셈블리(bracket assembly)를 통해 용접 와이어가 송급되는데, 도 4에서 보는 바와 같은 4-롤(roll) 브래킷 어셈블리 채택 시 2-롤 브래킷 어셈블리 대비 용접 와이어의 송급성 및 직진성이 향상된다.

도 5는 자동 송급 방식으로, 패일 팩 갓 상부에 설치된 패일 팩 와이어 고정 장치를 통해 이송된 용접 와이어가 피더에 장착된 다수 개의 롤(roll)로 구성된 브래킷 고정 장치를 통과함으로써 송급성 및 직진성 향상을 도모하고 있다.

그러나 이상과 같이 피더에 부착된 다수 개의 롤로 구성된 브래킷 고정 장치에도 불구하고 피더와 토치 끝단부는 서로 수 미터 이상 떨어져 있으므로 도 6의 점선 사각형에 표시된 바와 같이 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상이 발생하게 된다. 이와 같은 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상은 반자동 용접의 경우 작업자가 원하는 위치에 아크를 발생시키고 용접을 진행하는데 문제를 발생시킬 수 있으며 용접부의 건전성을 해치는 요인이 되는데 특히 자동 용접인 경우에 그 위해성이 더 크다고 할 수 있다.

그리고 다수 개의 롤로 구성된 브래킷 고정 장치를 삽입한 토치는 그 부피가 커지고 무게도 무거워지므로 이러한 다수 개의 롤로 구성된 브래킷 고정 장치는 자동 송급 방식에만 제한적으로 사용될 수밖에 없다. 또한 용접 와이어가 내부에서 협착되어 송급 불량이 발생하였을 때 신속한 해결이 어려우며 수리 기간이 길고 고가의 토치 전체를 교체해야 하는 경우가 발생할 수 있다.

한편, 반자동 송급 방식인 경우에는 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상을 용접사가 임의로 조정하여 용접부에 발생할 수 있는 결함을 최소화할 여지가 있으나, 주로 고속 수평 용접에 많이 사용되는 자동 송급 방식에서 상기 문제 발생시에는 결함 발생을 막을 방법이 없으므로 용접부 제거 및 보수 용접에 추가적인 시수 및 비용이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 반자동 및 자동 토치 입구에 장착되어 용접 와이어의 직진성을 개선하고 용접부에서 빈번하게 발생하는 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상을 제거하여 효율적이고 건전한 용접을 수행할 수 있도록 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

용접 와이어 송급 홈이 길이 방향으로 관통하는 몸체부;

상기 몸체부의 일 끝단에 토치를 끼울 수 있는 홈을 구비한 토치 결합부 및;

상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 다수 개가 양측으로 나뉘어 상기 용접 와이어 송급 홈에 각각 접하도록 배열된 상태에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하여 함께 구르면서 용접 와이어에 압력을 가하는 가압식 롤러;

를 포함하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치(제 1 형)를 제시한다.

또한 본 발명은,

용접 와이어 송급 홈이 길이 방향으로 관통하는 몸체부;

상기 몸체부의 일 끝단에 토치를 끼울 수 있는 홈을 구비한 토치 결합부;

상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 다수 개가 양측으로 나뉘어 상기 용접 와이어 송급 홈에 각각 접하도록 배열된 상태에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하여 함께 구르면서 용접 와이어에 압력을 가하는 가압식 롤러 및;

상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈에 접하도록 장착된 상태에서 모터의 작동에 따라 능동적으로 구르면서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하는 전동 롤러;

를 포함하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치(제 2 형)를 제시한다.

본 발명에 따르면 용접 와이어의 직진성이 개선되고 용접부에서 빈번하게 발생하는 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상이 제거되어 보다 효율적이고 건전한 용접을 수행할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 용접 작업 시 용접 재료 송급 방식 중 반자동 송급 방식을 위한 장치를 보여준다.
도 5는 자동 송급 방식 중 패일 팩 갓 상부에 설치된 패일 팩 와이어 고정 장치를 보여준다.
도 6은 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상을 보여주는 개요도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치 중 제 1 형을 보여준다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치 중 제 2 형을 보여준다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 반자동 및 자동 토치 입구에 장착되어 용접 와이어의 직진성을 개선하고 용접부에서 빈번하게 발생하는 용접 와이어의 회전 및 쏠림 현상을 제거하여 효율적이고 건전한 용접을 수행할 수 있도록 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 크게 제 1 형과 제 2 형으로 구분될 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 제 1 형과 제 2 형으로 구분하여 설명한다.

제 1 형

도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치 중 제 1 형을 보여준다.

제 1 형은 무동력 구동 방식으로, 도 7에서 보는 바와 같이 피더로부터 송급되는 용접 와이어(1)를 다수 개의 가압식 롤러(7)로 교정하여 토치(5) 끝단부로 이송하는 방식이다. 제 1 형은 소형의 모듈이므로 작업자의 근골격계 질환을 유발할 여지가 적고, 토치(5)와 결합시켰을 때 간섭이 발생하지 않으며 탈착이 용이하다.

제 1 형의 경우 본 발명에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치는 몸체부(3), 토치 결합부(6) 및 다수 개의 가압식 롤러(7)를 포함하여 이루어진다.

몸체부(3)는 본 발명에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치의 주 몸체를 구성하는 부분으로, 이러한 몸체부(3)에는 용접 와이어 송급 홈(2)이 길이 방향으로 관통한다. 용접 와이어 송급 홈(2)은 피더로부터 송급되는 용접 와이어(1)가 몸체부(3)를 거쳐 토치(5)로 최종 송급되기 위한 통로로서의 역할을 하는 홈이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면 몸체부(3)는 용접 와이어 송급 홈(2)을 기준으로 받침부(9)와 덮개부(10)로 나뉘며, 이 경우 덮개부(10)는 받침부(9)와 힌지(11)로 결합하여 받침부(9)에 대하여 열리거나 닫히는 구조를 이룬다. 이처럼 몸체부(3)를 받침부(9)와 덮개부(10)로 나눈 이유는 만약 그렇지 않은 경우 용접사가 작업 초기에 용접 와이어(1)를 몸체부(3)에 권치하기가 매우 어려워지기 때문이다. 하지만 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면 작업자는 덮개부(10)를 열어 받침부(9)의 상면을 보면서 용접 와이어(1)를 받침부(9) 상면의 용접 와이어 송급 홈(2)에 정확하게 끼운 후 다시 덮개부(10)를 닫음으로써 신속 간단하게 용접 와이어(1)를 몸체부(3)에 권치할 수 있다. 그리고 이처럼 용접 와이어(1)를 몸체부(3)에 권치한 후 피더를 작동시키면 이 때부터 본 발명의 작용이 시작된다.

본 발명에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치는 반자동 및 자동 토치(5) 입구에 장착된 상태에서 작용하는바, 토치 결합부(6)는 몸체부(3)의 일 끝단에 토치(5)를 끼울 수 있는 홈(4)을 구비함으로써 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이 토치(5)가 이 홈(4)에 끼워지는 형태로 장착될 수 있게 한다. 이 경우 토치 결합부(6)의 홈(4)은 당연히 용접 와이어 송급 홈(2)과 연결된다(도 9). 용접 와이어 송급 홈(2)을 지나온 용접 와이어(1)가 토치 결합부(6)를 거쳐 토치(5)에까지 송급되어야 하기 때문이다.

가압식 롤러(7)는 몸체부(3)의 내부에 다수 개가 장착된다. 이러한 가압식 롤러(7)는 용접 와이어 송급 홈(2)을 기준으로 다수 개가 양측으로 나뉘어 용접 와이어 송급 홈(2)에 각각 접하도록 배열된 상태에서 용접 와이어 송급 홈(2)을 지나가는 용접 와이어(1)에 접촉하여 함께 구르면서 용접 와이어(1)에 압력을 가하는 작용을 한다. 도 7에서 보는 바와 같이 다수 개의 롤러가 순차적으로 용접 와이어(1)에 압력을 가하게 되면 용접 와이어 송급 홈(2)을 지나 토치(5)로 송급되는 용접 와이어(1)는 더 이상 회전하거나 쏠리지 아니하고 직진성을 그대로 유지하게 된다.

이 경우 가압식 롤러(7)는 용접 와이어 송급 홈(2)을 기준으로 일대일로 마주보도록 배열되거나 또는 도 7의 실시 예에서 보는 바와 같이 용접 와이어 송급 홈(2)을 기준으로 지그재그 형태가 되도록 배열될 수도 있다.

제 2 형

도 10 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치 중 제 2 형을 보여준다.

제 2 형은 전동 구동 방식으로, 도 10에서 보는 바와 같이 다수 개의 가압식 롤러(7)에 전동 롤러(8)를 추가로 배치한다.

제 2 형의 경우 본 발명에 따른 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치는 상술한 몸체부(3), 토치 결합부(6) 및 다수 개의 가압식 롤러(7) 이외에 전동 롤러(8)를 더욱 포함하여 이루어진다.

전동 롤러(8)는 몸체부(3)의 내부에 한 개 또는 두 개 이상이 장착된다. 이러한 전동 롤러(8)는 가압식 롤러(7)처럼 용접 와이어 송급 홈(2)에 접하도록 장착된 상태에서 모터의 작동에 따라 능동적으로 구르면서 용접 와이어 송급 홈(2)을 지나가는 용접 와이어(1)에 접촉한다. 이 과정에서 용접 와이어(1)는 전동 롤러(8)로부터 역시 압력을 받게 되므로 전동 롤러(8)는 1차적으로는 상술한 가압식 롤러(7)와 동일한 작용을 하게 된다.

하지만 전동 롤러(8)의 보다 중요한 작용은 다음에서 설명하는 바와 같다. 그것은 바로 전동 롤러(8)가 피더의 송급 속도를 결정하는 입력 전류와 동기화하여 피더의 송급 속도와 자신의 회전 속도를 일치시킴으로써 가압식 롤러(7) 사이에 용접 와이어(1)의 협착 발생률을 현저히 낮춘다는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 용접 와이어 2 : 용접 와이어 송급 홈
3 : 몸체부 4 : 토치를 끼울 수 있는 홈
5 : 토치 6 : 토치 결합부
7 : 가압식 롤러 8 : 전동 롤러
9 : 받침부 10 : 덮개부
11 : 힌지

Claims (10)

1. 용접 와이어 송급 홈이 길이 방향으로 관통하는 몸체부;
   상기 몸체부의 일 끝단에 토치를 끼울 수 있는 홈을 구비한 토치 결합부 및;
   상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 다수 개가 양측으로 나뉘어 상기 용접 와이어 송급 홈에 각각 접하도록 배열된 상태에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하여 함께 구르면서 용접 와이어에 압력을 가하는 가압식 롤러;
   를 포함하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체부는 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 받침부와 덮개부로 나뉘며, 상기 덮개부는 상기 받침부와 힌지로 결합하여 상기 받침부에 대하여 열리거나 닫히는 구조로 된 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압식 롤러는 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 일대일로 마주보도록 배열되는 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압식 롤러는 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 지그재그 형태가 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
5. 용접 와이어 송급 홈이 길이 방향으로 관통하는 몸체부;
   상기 몸체부의 일 끝단에 토치를 끼울 수 있는 홈을 구비한 토치 결합부;
   상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 다수 개가 양측으로 나뉘어 상기 용접 와이어 송급 홈에 각각 접하도록 배열된 상태에서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하여 함께 구르면서 용접 와이어에 압력을 가하는 가압식 롤러 및;
   상기 몸체부의 내부에서 상기 용접 와이어 송급 홈에 접하도록 장착된 상태에서 모터의 작동에 따라 능동적으로 구르면서 상기 용접 와이어 송급 홈을 지나가는 용접 와이어에 접촉하는 전동 롤러;
   를 포함하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 몸체부는 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 받침부와 덮개부로 나뉘며, 상기 덮개부는 상기 받침부와 힌지로 결합하여 상기 받침부에 대하여 열리거나 닫히는 구조로 된 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 가압식 롤러는 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 일대일로 마주보도록 배열되는 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 가압식 롤러는 상기 용접 와이어 송급 홈을 기준으로 지그재그 형태가 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 전동 롤러는 한 개 또는 두 개 이상인 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.
10. 제 5 항에 있어서,
    상기 전동 롤러는 피더의 송급 속도를 결정하는 입력 전류와 동기화하여 피더의 송급 속도와 자신의 회전 속도를 일치시키는 것을 특징으로 하는 토치 직렬 결합형 용접 와이어 교정 장치.

Images