KR101285320B1 - 용접비드 사상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 용접비드 사상장치는 본체에 설치되고 제1모재와 제2모재의 용접 후, 형성된 용접비드를 라운드 형상으로 그라인딩하는 그라인딩부 및 상기 그라인딩부를 지지하도록 상기 본체의 일측과 타측에 설치되어 상기 제1모재 또는 제2모재와 접촉지지되어 상기 그라인딩부의 이동을 안내하는 그라인딩 지지부를 포함하고, 상기 그라인딩부는 일측이 상기 본체의 하부 측방으로 돌출되게 위치되는 그라인더 구동기와, 상기 그라인더 구동기를 상기 본체에 고정시키기 위한 그라인더 홀더와, 상기 그라인더 구동기의 일측에 설치되어 상기 용접비드를 그라인딩하는 그라인더를 포함하며, 상기 그라인딩 지지부는 상기 본체의 양 측면에 각각 설치되며, 일측 변이 상기 제1모재 또는 제2모재와 접선을 이루도록 형성된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트의 단부에 설치되어 상기 제1모재 또는 제2모재와 접하면서 회전하는 이동안내롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명은 그라인더가 설치된 지지플레이트가 모재와 접촉되면서 그라인더의 이동을 안내함에 따라 선박규정에 맞게 일정한 품질을 유지하면서 라운드 형상의 용접비드면을 형성하기가 용이하고, 이동구동기에 의해 용접비드면 사상장치가 자동으로 이동할 수 있으므로 작업자가 직접 용접비드면을 그라인딩 하면서 유발될 수 있는 근골격계 질환의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

Description

용접비드 사상장치 { Welding bead finishing apparatus }

본 발명은 용접비드 사상장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박을 필렛 용접할 때 발생하는 돌출된 용접면을 선급 용접검사규정에 맞게 라운드형상으로 그라인딩할 때 그 작업이 반복되더라도 균일한 품질을 유지할 수 있도록 형성된 용접비드 사상장치에 관한 것이다.

최근에는 해양 플랜트, 드릴쉽, 리드, 플랫폼 등 선박이나 해양구조물의 건조가 활발히 진행되고 있다. 이러한 해양 구조물은 건조 과정 중 모재가 T,Y,K 등의 형상을 이루도록 용접될 수 있다.

상세하게 설명하면, 해양구조물은 육지와 연결되지 않은 상태에서 바다의 한 지점에 부유하면서 해저유전이나 가스의 개발과 생산을 위하여 설치되거나, 대형 유조선의 접안을 위한 항만 구조물로 쓰인다.

이러한 부유식 해양구조물은 설치되는 해상의 수심이나 그 용도에 따라 해상구조물을 정박하는 구조가 달라질 수 있다.

그 중에서도 장력다리 플랫폼(Tension leg Platform)은 상부 구조물의 하부에 장력다리를 용접하고 장력다리에 와이어로프를 연결하여 장력다리를 잡아당겨 해저 바닥에 고정시키거나 이를 해제하도록 형성된다.

이때, 장력다리 플랫폼은 병진왕복운동이나 롤 또는 피치 운동을 통해 풍력이나 파력 등으로 인한 외력에도 안정적으로 그 역할을 수행할 수 있도록 이루어진다.

그런데, 장력다리 플랫폼은 상부구조물과 장력다리의 용접된 부분에 반복적으로 외력이 가해지면서 피로도에 의해 파괴될 수 있다.

그러므로 용접된 부분들에 가해지는 외력을 분산시킬 수 있도록 용접 후 용접비드를 사상하는 과정이 요구된다.

이에, 작업자는 용접 후에 용접된 면이 선박의 기준에 맞는 형상을 갖도록 그라인더로 용접면을 사상하여야 한다.

상세하게 설명하면, 제1모재(A)와 제2모재(B)가 용접되고. 제1모재(A)와 제2모재(B) 사이에 볼록하게 돌출되는 용접비드(C)가 형성된다. 이때, 용접비드(C)는 선박규정에 의해 내측으로 오목하게 라운드 형상으로 형성되어야 하므로 용접비드(C)를 그라인딩 하는 사상작업을 해야 한다.

용접비드(C)가 그라인딩 되면 그라인딩 된 용접비드면이 선박규정에 따라 검사한다. 그 검사방법은 일반적으로 그라인딩 된 용접비드면에 검사용 게이지를 밀착하고, 일측에서 빛을 비추어 검사용 게이지와 용접비드면 사이에 빛이 새어나오면 사상작업이 불량상태로 판단한다.

불량상태로 그라인딩 되어진 용접비드를 도시한 도 8a,8b를 참조하여 전술한 불량상태를 설명하면, 사상작업은 사람의 수작업으로 이루어짐에 따라 도 8a에 도시된 바와 같이 라운드가 고르지 않거나, 도 8b에 도시된 바와 같이 상부와 하부가 동일한 곡률을 갖지 않아 비대칭으로 형성되는 문제점이 있다.

즉, 수작업으로 사상작업을 할 경우 작업시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 작업자의 숙련도 등에 따라 그 품질 또한 일정하지 않은 문제점이 있다.

다시 설명하면, 용접비드는 내측으로 오목하게 형성되도록 그라인딩 해야하므로 상부로 볼록하게 형성된 용접비드를 그라인딩 해야 하는 면적이 넓을수록 작업시간이 길어지고, 작업시간이 길어짐에 따라 용접비드를 그라인딩 하는 작업자는 동일한 자세를 유지하는 시간이 길어짐에 따라 근골격계 질환이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 용접비드는 선박규정에 맞는 곡률을 갖도록 라운드 형상으로 형성되어야 하는데 작업자마다 숙련도가 달라 용접비드의 라운드 곡률이 일정하지 않은 문제점이 발생하는 것이다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키고자 안출된 것으로 본 발명의 목적은 그라인더가 모재를 기준으로 용접비드와 일정한 간격을 유지하면서 이동하여 그라인딩 작업이 항상 균일하게 수행될 수 있도록 하는 용접비드면 사상장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 그라인더가 본체의 일측으로 돌출되게 설치되도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 그라인더가 모재의 일측이나 양측에 접하면서 그라인더의 이동됨을 안내하도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 용접된 모재에 맞게 지지플레이트의 각도를 조절할 수 있도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 용접비드의 크기에 따라 그라인더의 위치를 조절할 수 있도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 자동으로 그라인더를 이동시키도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 그라인더의 반발력을 상쇄시킴과 동시에 그라인더가 용접비드면을 따라 이동할 수 있도록 함에 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용접비드 사상장치는 본체에 설치되고 제1모재와 제2모재의 용접 후, 형성된 용접비드를 라운드 형상으로 그라인딩하는 그라인딩부 및 상기 그라인딩부를 지지하도록 상기 본체의 일측과 타측에 설치되어 상기 제1모재 또는 제2모재와 접촉지지되어 상기 그라인딩부의 이동을 안내하는 그라인딩 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 그라인딩부는 일측이 상기 본체의 하부 측방으로 돌출되게 위치되는 그라인더 구동기와, 상기 그라인더 구동기를 상기 본체에 고정시키기 위한 그라인더 홀더와, 상기 그라인더 구동기의 일측에 설치되어 상기 용접비드를 그라인딩하는 그라인더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 그라인딩 지지부는 상기 본체의 양 측면에 각각 설치되며, 일측 변이 상기 제1모재 또는 제2모재와 접선을 이루도록 형성된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트의 단부에 설치되어 상기 제1모재 또는 제2모재와 접하면서 회전하는 이동안내롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지플레이트는 상기 일측변과 타측변이 상기 제1모재와 상기 제2모재에 각각 접촉하도록 사다리꼴 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 그라인딩부에는 용접비드의 사이즈에 따라 상기 그라인더의 위치가 하부로 이동되거나 상부로 이동되도록 조절하는 위치조절부가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 지지 플레이트는 상기 제1모재와 접하도록 설치된 제1지지플레이트와 상기 제2모재와 접하도록 설치된 제2지지플레이트로 분리되어 겹쳐지거나 펼쳐지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1지지플레이트와 제2지지플레이트의 모서리부에 설치된 플레이트 힌지부재에 의해 회동가능하게 상기 제1지지플레이트와 제2지지플레이트에 각각 원호형 회동안내홀이 형성되며, 상기 제1지지플레이트와 제2지지플레이트의 위치는 상기 회동안내홀을 관통하도록 삽입되는 플레이트 고정부재에 의해 그 위치가 고정된 것을 특징으로 한다.

상기 그라인더 홀더는 상기 그라인더가 설치된 상기 그라인더 구동기의 일측을 상기 본체에 고정하는 제1그라인더 홀더와, 상기 그라인더 구동기의 타측을 상기 본체에 고정하는 제2그라인더홀더로 이루어지며, 상기 위치조절부는 상기 제1그라인더 홀더와 상기 본체를 고정시키되 상기 제1그라인더 홀더가 상기 그라인더 측으로 회동시키는 제1힌지부재와, 상기 제2그라인더 홀더와 상기 본체를 고정시키되 상기 제2그라인더 홀더를 상기 제1그라인더 홀더의 회동과 연동되어 회동시키는 제2힌지부재와, 상기 제1그라인더 홀더에 일부 삽입되어 상기 제1그라인더 홀더와 동시에 상기 제1힌지부재와 연동되어 회동되는 링크부재와, 상기 링크부재에 연결되어 상기 링크부재와 연동되는 레버부재 및 상기 레버부재가 삽입되며 상기 본체의 상면에 고정되어 상기 레버부재의 회동을 안내함과 동시에 그 위치를 고정시키는 레버회동 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 레버회동 안내부재는 상기 본체에 고정되되, 상기 레버부재가 상기 링크부재와 연동되어 회동가능하게 회동축부재에 의해 고정된 것을 특징으로 한다.

상기 그라인딩 지지부에는 자동으로 이동될 수 있도록 자동이동부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 자동이동부는 상기 본체에 설치되는 이동구동기 및 상기 이동안내롤러를 구동하도록 상기 이동구동기에 연결된 구동벨트가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 이동안내롤러는 마그네트로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 이동구동기의 구동력은 상기 마그네트의 자기력보다 센 것을 특징으로 한다.

상기 그라인더는 숯돌 또는 로터리 바 또는 다이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에, 본 발명은 원통형 그라인더가 선박규정에 맞게 용접비드면을 라운드 형상으로 형성하되, 자동이동부에 의해 이동하면서 자동으로 이루어짐에 따라 라운드 형상의 용접면이 짧은 시간에 균일한 품질로 형성될 수 있고, 작업자에게 근골격계 질환이 발생할 수 있는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 지지플레이트의 일측 또는 양측이 용접된 모재에 접하면서 이동될 수 있도록 이루어짐에 따라 그라인더가 이동될 때 모재를 따라 지지플레이트가 이동됨에 따라 그라인더의 위치가 항상 일정하게 유지되어 균일하게 용접비드가 그라인딩 될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지지플레이트가 제1지지플레이트와 제2지지플레이트로 분리되어 그 설치 각도를 조절할 수 있으므로 용접된 모재에 맞게 지지플레이트의 위치를 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 그라인더를 본체에 고정시키는 레버부재와 링크부재 및 그라인더 홀더가 회동되게 설치됨에 따라 그라인더가 승강동작 되거나 하강동작 되면서 용접비드의 크기나 선급의 규정에 맞는 곡률로 용접비드가 그라인딩 될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 이동안내롤러가 마그네트로 형성됨에 따라 그라인더가 작동될 때 용접비드와 그라인더 사이에 발생하는 반발력에 의해 용접비드 사상장치가 용접비드과 반대방향으로 밀리면서 이동궤도를 이탈하는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 이동구동기의 구동력이 마그네트로 형성된 이동안내롤러의 자기력보다 세게 형성됨에 따라 용접비드 사상장치가 용접비드와 반대방향으로 밀리지 않도록 고정하는 자기력에 발생하더라도 용접비드를 따라 이동가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 일실시예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 일실시예를 일부 분리하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 다른 실시예를 도시한 도면.
작동을 도시한 도면.
도 4a,4b는 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 위치조절부가 작동되는 과정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 일실시예의 작동상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 다른 실시예의 작동상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치에 사용되는 그라인더의 일실시예를 도시한 도면.
도 8a,8b는 불량상태로 그라인딩 되어진 용접비드를 도시한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 일실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 일실시예를 분리하여 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 용접비드 사상장치는 제1모재(A)와 제2모재(B)가 접하는 부분을 용접하면 형성되는 용접비드(C)를 제거하되, 내측으로 오목한 라운드 형상으로 그라인딩하기 위한 것으로서, 그라인딩부(10)와 그라인딩 지지부(20)를 포함한다.

그라인딩부(10)는 직접 용접비드(C)와 접하면서 용접비드(C)를 제거하는 것으로서, 일측이 본체(11)의 하부 측방으로 돌출되게 위치되는 그라인더 구동기(13), 그라인더 구동기(13)를 본체(11)에 고정시키기 위한 그라인더 홀더(15)와 그라인더 구동기(13)의 일측에 설치되어 용접비드(C)를 그라인딩 하는 그라인더(17)가 포함된다.

본체(11)는 하부가 개구된 박스형상으로 형성되며 내부에 그라인더 구동기(13)가 설치된다

그라인더 구동기(13)는 일측에 후술될 그라인더(17)가 설치되며, 용접비드(C)가 내측으로 오목한 라운드 형상으로 형성되기 용이하도록 원통형 형상으로 형성되고, 공압에 의해 회전하는 에어 그라인더인 것이 바람직하다.

그라인더 홀더(15)는 원통형상의 그라인더 구동기(13)가 삽입되도록 링 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 그라인더 홀더(15)에 의해 그라인더 구동기(13)가 본체(11)에 지지된다.

그라인더(17)는 본체의 외측으로 돌출된 그라인더 구동기(13)의 일측에 설치된다. 그라인더(17)는 용접비드(C)가 그라인딩 되는 곡률에 따라 각각 다른 것이 사용될 수 있다. 이것은 용접비드(C)의 크기에 따라 그라인더(17)의 위치를 조절하는 위치조절부에서 설명하기로 한다.

그라인딩 지지부(20)는 그라인딩부(10)를 지지하는 것으로서, 본체(11)의 일측과 타측에 각각 설치되어 제1모재(A)나 제2모재(B)와 접선을 이루면서 그라인딩부(10)의 이동을 안내한다.

그라인딩 지지부(20)의 구성은 본체(11)의 양 측면에 각각 설치되는 지지플레이트(21)와, 지지플레이트(21)의 단부에 설치되어 제1모재(A) 또는 제2모재(B)에 접하면서 회전하는 이동안내롤러(25)를 포함한다.

또한, 이동안내롤러(25)가 일측변 또는 타측변에 설치될 때 외부로 노출되어 회전하면서 손상되는 것을 방지하기 위하여 이동안내롤러(25)를 커버하여 보호하는 롤러보호부재(25a)가 구비되고, 보호고정부재(25b)에 의해 이동안내롤러지지부(25c)의 일측에 고정된다.

지지플레이트(21)는 일측변 또는 타측변이 용접되는 제1모재(A)나 제2모재(B) 또는 제1모재(A)와 제2모재(B) 양측과 모두 접하면서 그라인더(17)가 이동되도록 하여 그라인더(17)가 항상 일정한 위치에서 용접비드(C)를 비딩하게 한다.

상세하게 설명하면, 지지플레이트(21)는 일측변과 타측변 단부에 이동안내롤러(25)가 설치되고, 이동안내롤러(25)는 회전하면서 그라인더(17)가 설치된 본체(11)가 이동되게 한다.

이때, 지지플레이트(21)의 일측변에 설치된 이동안내롤러(25)가 제1모재(A)와 접하도록 설치되어 이동안내롤러(25)를 이동시키면 이동안내롤러(25)는 제1모재(A)에 안착된 상태로 이동되면서 본체(11)에 설치된 그라인더(17)가 항상 일정한 위치에 위치된 상태로 용접비드(C)를 그라인딩할 수 있는 것이다.

또한, 지지플레이트(21)는 일측변과 타측변이 각각 제1모재(A)와 제2모재(B) 모두와 접할 수 있는 사다리꼴 형상으로 형성되어 더욱 안전하게 본체(11)에 설치된 그라인더(17)의 위치가 사상작업이 진행되는 동안 항상 일정한 위치에 위치되면서 이동될 수 있도록 안내한다.

즉, 지지플레이트(21)는 제1모재(A)와 제2모재(B)가 이루는 각도에 맞게 일변과 타변이 제1모재(A)와 제2모재(B)에 각각 접하게 설치되도록 제작되는 것이다.

그리고, 지지플레이트(21)의 상면에는 손잡이부(29)가 설치되어 작업자가 손잡이부(29)를 잡고 그라인더(17)가 설치된 본체(11)를 이동시킬 수 있도록 한다.

지지플레이트(21)에는 용접비드(C)를 그라인딩 할 때 갈아진 파편이 상부로 튀어오르는 것을 막아 작업자를 보호하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 파편커버부재(63)가 구비되고, 파편커버부재(63)는 지지플레이트(21)에 설치된 파편커버 설치부재(61)에 의해 후술될 그라인더(17)의 상부에 위치되도록 설치된다.

한편, 전술한 지지플레이트는 다른 실시예로서 도 3에 도시된 바와 같이 제1모재(A)와 접하도록 설치된 제1지지플레이트(21a)와, 제2모재(B)와 접하도록 설치된 제2지지플레이트(21b)로 분리되어 형성되고, 제1지지플레이트(21a)와 제2플레이트(21b)는 일측으로 그라인더(17)가 노출되며 겹쳐지거나 펼쳐지도록 회동가능하게 설치된다.

이때, 제1지지플레이트(21a)와 제2지지플레이트(21b)에는 각각 원호 형상의 회동안내홀(33)이 형성되며, 회동안내홀(33)은 제1지지플레이트(21a)와 제2지지플레이트(21b)의 양측면이 겹쳐졌을 때 각각 겹쳐지도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 제1지지플레이트(21a)와 제2지지플레이트(21b)는 제1지지플레이트(21a)와 제2지지플레이트(21b)가 겹쳐졌을 때 각각의 회동안내홀(33)을 동시에 관통하도록 삽입되는 플레이트 고정부재(37)에 의해 그 위치가 고정된다.

이때, 제1,2지지플레이트(21a,21b)에는 각 모재와 접하는 부분에 이동안내롤러(25)가 각각 설치됨은 물론이다.

한편, 그라인딩 지지부(20)에는 본체(11)에 설치된 그라인더(17)가 용접비드(C)를 그라인딩하면서 본체(11)가 자동을 지지플레이트(21)를 따라 이동할 수 있도록 자동이동부(40)가 구비된다.

자동이동부(40)는 본체(11)에 설치되는 이동구동기(45) 및 이동안내롤러(25)를 연결하는 구동벨트(47)가 포함된다.

여기서, 이동안내롤러(25)는 지지플레이트(21)에 하나 이상 설치되는데 두 개 이상의 이동안내롤러(25)가 설치되는 경우 각 이동안내롤러(25)들은 연결하는 롤러연결부재(43)에 의해 연결되므로 구동벨트(47)는 롤러연결부재(43)와 연결되어 이동안내롤러(25)들을 이동구동기(45)에 회전되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 이동안내롤러(25)는 마그네트로 형성되어 용접비드면 사상장치가 제1,2모재(A,B)에 자기력에 의해 부착되어 그라인더(17)가 용접비드면(C)을 그라인딩하도록 한다. 그러면,자기력을 갖는 이동안내롤러(25)는 자기력에 의해 제1,2모재(A,B)에 부착됨에 따라, 용접비드면(C)과 그라인더(17) 사이에 발생하는 반발력에 의해 용접비드면 사상장치가 이동궤도를 이탈하여 용접비드면(C)의 반대방향으로 밀리게 되면서 그라인더(17)와 용접비드면(C)이 떨어지는 것을 방지한다.

또한, 이동구동기(45)가 구동되면 구동벨트(47)에 의해 이동구동기(45)와 연결된 롤러연결부재(43)가 회전하게 되므로 롤러연결부재(43)의 양단에 설치된 이동안내롤러(25)가 회전하게 되어 전술한 바와 같은 용접비드면 사상장치가 제1,2모재(A,B)와 접하면서 이동하게 된다.

다시 설명하면, 제1모재(A)와 접하도록 설치된 제1지지플레이트(31a)의 단부에 설치된 이동안내롤러(25)가 이동구동기(45)에 의해 회전하면 전체 용접비드면 사상장치가 용접된 제1모재(A)와 제2모재(B) 사이를 이동하게 되는 것이다.

이때, 이동구동기(45)의 구동력은 전술한 이동안내롤러(25)의 자기력보다 세게 구성되어 용접비드면 사상장치가 제1,2모재(A,B)에 부착되어 그라인더(21)가 용접비드면(C)을 이탈하는 것을 방지함과 동시에 용접비드면 사상장치가 용접비드면(C)을 따라 이동가능하도록 한다.

도 4a,4b는 본 발명에 따른 용접비드면 사상장치의 위치조절부가 작동되는 과정을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 일실시예의 작동상태를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치의 다른 실시예의 작동상태를 도시한 도면이다.

그라인딩부(10)에는 용접비드(C)의 사이즈에 따라 그라인더(17)의 위치가 하부로 이동되거나 상부로 이동되도록 조절하는 위치조절부(50)가 구비된다.

위치조절부(50)는 그라인더 홀더가 회동되도록 본체에 설치하여 그라인더(17)가 용접비드(C)와 접하여 선급규정에 맞는 곡률로 그라인딩 작업을 수행할 수 있도록 할 때, 선급의 규정에 맞는 그라인더(17)가 설치되고, 설치된 그라인더(17)에 맞게 그라인더의 위치를 조절하는 것이다.

도 2를 다시 참조하여 상세하게 설명하면, 그라인더 홀더(15)는 그라인더 구동기(13)의 그라인더(17)가 설치된 일측을 홀딩하여 본체(11)에 지지하는 제1그라인더 홀더(15a)와, 그라인더 구동기(13)의 타측을 홀딩하여 본체(11)에 지지하는 제2그라인더 홀더(15b)로 이루어지고, 위치조절부(50)는 본체(11)에 제1그라인더 홀더(15a)를 좌우방향으로 회동가능하게 접속하는 제1힌지부재(51a)와, 본체(11)에 제2그라인더 홀더(15b)를 좌우방향으로 회동가능하게 접속하는 제2힌지부재(51b)와, 제1힌지부재(51a)와 연동되어 회동하는 링크부재(52)와, 링크부재(52)에 연결되어 링크부재(52)를 작동시키는 레버부재(53)와, 본체(11)에 지지된 상태로 레버부재(53)의 작동을 안내하는 레버회동 안내부재(55)가 포함된다.

본체(11)에 좌우방향으로 회동가능하게 접속되는 제1그라인더 홀더(15a)와 제2그라인더 홀더(15b)는 각각 제1힌지부재(51a)와 제2힌지부재(51b)를 중심으로 하여 그라인더(17)가 설치된 전방 측으로 회동가능하게 된다.

여기서, 링크부재(52)는 제1그라인더 홀더(15a)의 상부에 삽입되어 제1힌지부재(51a)에 의해 제1그라인더 홀더(15a)와 연동되어 회동가능하게 설치된다.

또한, 링크부재(52)는 상부에 레버부재(53)가 삽입되되 레버부재(53)를 링크부재(52)에 고정시킴과 동시에 회동가능하게 하는 레버힌지부재(54)가 설치된다. 그리고, 레버회동 안내부재(55)는 레버부재(53)가 삽입되는 삽입홀(55a)이 형성되며, 측면에 본체(11)의 상면에 고정된 본체고정부재(56)에 회동가능하게 지지되도록 회동축부재(57)가 설치된다.

이때, 삽입홀(55a)의 내주면에는 도시되지 않은 제1스크류가 형성되고, 레버부재(53)의 외주면에는 제1스크류와 맞물리는 제2스크류가 형성된다.

상세하게 설명하면, 용접비드 사상장치는 작동 전에 도 4a에 도시된 바와 같이 레버부재(53)가 본체고정부재(56)에 고정된 레버회동 안내부재(55)에 삽입된 상태로 그라인더(17)의 반대방향으로 기울어지게 위치된다. 이때, 레버부재(53)의 하단에 레버 힌지부재(54)에 의해 설치된 링크부재(52)가 회동되면서 기울어진 레버부재(53)와 연동되어 레버부재(53)와 같이 그라인더(17)의 반대방향으로 기울어진다.

또한, 링크부재(52)와 함께 레버부재(53)는 상승 작동되고, 링크부재(52)가 상승되면서 링크부재(52)와 동일한 제1힌지부재(51a)에 의해 회동하는 제1그라인더 홀더(15a)는 링크부재(52)와 반대편에 위치된다.

이에, 제1,2그라인더 홀더(15a,15b)에 의해 본체(11)에 지지된 그라인더 구동기(13)는 본체(11)의 내부에 위치되어 그라인더(17)와 용접비드(C)가 접촉되는 것이 방지된다.

또한, 용접비드 사상장치가 작동하기 위하여 작업자는 레버부재(53)를 회전시켜 도 4b에 도시된 바와 같이, 하강작동시켜 레버부재(53)가 그라인더(17) 쪽으로 이동되도록 하고 안내부재(55)에 설치된 레버부재(53)가 회동되면서 레버부재(53)의 하단에 레버힌지부재(54)에 의해 링크부재(52)가 연동되어 그라인더(17) 쪽으로 회동된다. 여기서, 레버부재(53)의 이동은 안내부재(55)의 삽입홀(55a)에서 삽입된 상태로 제1,2스크류에 의해 회전되면서 링크부재(52)를 밀어내는 방식으로 이루어진다.

그러면, 그라인더(17) 쪽으로 기울어져 있던 링크부재(52)가 레버부재(53)와 일직선이 되면서 제1그라인더 홀더(15a)를 그라인더(17)의 반대 측으로 회동시킨다.

이에, 그라인더(17)는 제1힌지부재(51a)가 회동되면서 그라인더 홀더(15a)의 하단이 하측으로 이동하면서 그라인더(17)가 하강동작을 하여 그라인딩하여야 할 용접비드(C)에 접하게 되는 것이다. 이때, 제2그라인더 홀더(15b) 역시 제1그라인더 홀더(15a)와 연동되어 그라인더(17)의 반대 측으로 회동되면서 그라인더(17)가 하강동작 할 수 있도록 한다.

여기서, 용접비드(C)의 크기나 곡률값에 따라 그라인더(17)가 하강되어야 할 거리를 조절할 수 있음은 물론이다.

전술한 바와 같은 위치조절부(50)는 전술한 용접비드 사상장치의 일실시예와 다른 실시예에 모두 설치되어 그라인더(17)의 위치를 조절할 수 있음은 자명한 사실이다.

또한, 그라인더는 용접비드(C)의 크기가 작거나 곡률값이 작을 경우 도 3에 도시된 원뿔형으로 형성된 로터리 바가 될 수 있으며 용접비드(C)의 크기가 크거나 곡률값이 클 경우 도 1에 도시된 바와 같이 회전하는 숯돌로 이루어질 수 있으며, 전술한 그라인더는 교체 가능하다.

그리고, 도 7은 본 발명에 따른 용접비드 사상장치에 사용되는 그라인더의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 그라인더(17')는 커터고정부재(17b)에 의해 고정된 커팅팁(17a)이 방사형으로 배치되도록 이루어진다.

이와 같은 그라인더는 그라인더가 회전할 때 커팅팁(17a) 역시 회전하면서 용접비드(C)를 정교하게 사상하도록 이루어진다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 다른 용접비드면 사상장치의 작동을 상세하게 설명한다.

제1모재(A)와 제2모재(B)는 용접되면 용접비드(C)가 볼록하게 돌출되게 형성된다.

그러면, 다시 참조하는 도 4b에 도시된 바와 같이, 레버부재(53)를 그라인더(17)가 설치된 방향으로 회동시킨다. 레버부재(53)의 하단에 설치된 링크부재(52)가 연동되어 그라인더(17)가 설치된 방향으로 회동되고, 링크부재(52)의 회동됨의 반동으로 제1그라인더 홀더(15a)가 그라인더(17)의 반대방향으로 회동한다.

이에, 그라인더(17)가 하강동작하여 용접비드(C)와 접하도록 위치되도록 한다.

다음, 작업자가 그라인더 구동기(17)를 작동시키고, 본체(11)를 손잡이부(59)로 잡고 도 5에 도시된 바와 같이 지지플레이트(21)에 설치된 이동안내롤러(25)에 의해 제1모재(A)와 제2모재(B)를 따라 그라인더(17)를 이동시키면서 용접비드(C)를 선박규정에 맞게 그라인딩 할 수 있다.

여기서, 도 5의 경우 지지플레이트(21)의 크기나 각도를 조절할 수 없으므로 선박에서 주로 용접되는 모재들의 용접각에 맞게 제작되어 사용되는 것이 바람직하다.

한편, 도 6을 참조하면 제1,2모재 (A,B) 사이의 용접되는 각도에 맞게 즉, 제1,2모재(A,B)가 예각을 이루거나 직각 또는 둔각을 이루도록 용접되면 작업자는 제1,2지지플레이트(31a,31b)에 설치된 이동안내돌러(25)들이 각각 제1모재(A)와 제2모재(B)에 접하도록 제1,2지지플레이트(31a,31b)의 위치를 조절한다.

이때, 제1,2지지플레이트(31a,31b)들이 겹쳐지거나 펼쳐지면서 그 위치가 모재에 접하도록 조절되고, 회동안내홀(33)에 삽입되는 플레이트 고정부재(37)에 의해 그 위치가 고정된다.

다음, 전술한 바와 같이 그라인더(17)가 용접비드(C)에 접하도록 위치되게 한다.

다음, 그라인더 구동기(13)와 이동구동기(45)를 작동시킨다. 그러면, 그라인더(17)가 회전하면서 용접비드(C)을 그라인딩한다.

그라인더(17)는 회전하면서 용접비드면(C)이 내측으로 오목하게 라운드 형상으로 형성되도록 한다.

이때, 그라인더(17)와 같이 작동된 이동구동기(45)에 의해 이동구동기(45)와 구동벨트(47)로 연결된 연결부재(43)가 회전하면서 이동안내롤러(25)를 회전시켜 자동으로 용접비드 사상장치를 일측으로 이동시킨다.

여기서, 이동구동기(45)의 구동력은 이동안내롤러(25)의 자기력보다 세므로 이동안내롤러(25)가 용접비드면(C)을 따라 이동하도록 하고, 동시에 이동안내롤러(25)의 자기력은 용접비드 사상장치가 그라인더(17)의 작동에 반발하여 그라인더(17)의 반대방향으로 밀리는 것이 방지한다.

또한, 이동구동기(45)는 구동속도를 조절하여 그라인더(17)가 용접비드(C)를 라운드 형상으로 그라인딩할 수 있는 시간을 확보할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 용접비드면 사상장치는 그라인더가 설치된 지지플레이트가 모재와 접촉되면서 그라인더의 이동을 안내함에 따라 선박규정에 맞게 일정한 품질을 유지하면서 라운드 형상의 용접비드면(C)을 형성하기가 용이하고, 이동구동기에 의해 용접비드면 사상장치가 자동으로 이동할 수 있으므로 작업자가 직접 용접비드면(C)을 그라인딩 하면서 유발될 수 있는 근골격계 질환의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

예를 들면, 도 1에 관한 실시예에서는 자동이동부(40)를 생략하였지만, 이동안내롤러들을 연결하고, 이동안내롤러들을 구동시키도록 구동벨트 및 이동구동기를 구비하는 것은 첨부된 청구의 범위에 속하므로 도 1에 관한 실시예에서도 자동이동부(40)를 구현할 수 있다.

A : 제1모재 B : 제2모재
C : 용접비드 10 : 그라인딩부
11 : 본체 11 : 그라인더 구동기
15 : 그라인더 홀더 15a,15b : 제1,2그라인더 홀더
17 : 그라인더 20 : 그라인딩 지지부
21 : 지지플레이트 25 : 이동안내롤러
29 : 손잡이부 31a,31b : 제1,2지지플레이트
33 : 회종안내홀 37 : 플레이트 고정부재
40 : 자동이동부 45 : 이동구동기
47 : 구동벨트 50 : 위치조절부
51a,51b : 제1,2힌지부재 52 : 링크부재
53 : 레버부재 54 : 레버힌지부재
55 : 레버회동 안내부재 57 : 회동축부재

Claims (14)

1. 본체(11)에 설치되고 제1모재(A)와 제2모재(B)의 용접 후, 형성된 용접비드(C)를 라운드 형상으로 그라인딩하는 그라인딩부(10); 및 상기 그라인딩부(10)를 지지하도록 상기 본체(11)의 일측과 타측에 설치되어 상기 제1모재(A) 또는 제2모재(B)와 접촉지지되어 상기 그라인딩부(10)의 이동을 안내하는 그라인딩 지지부(20);를 포함하는 용접비드면 사상장치에 있어서,
   상기 그라인딩부(10)는
   일측이 상기 본체(11)의 하부 측방으로 돌출되게 위치되는 그라인더 구동기(13); 상기 그라인더 구동기(13)를 상기 본체(11)에 고정시키기 위한 그라인더 홀더(15); 및 상기 그라인더 구동기(13)의 일측에 설치되어 상기 용접비드(C)를 그라인딩하는 그라인더(17);를 포함하도록 하고,
   상기 그라인딩 지지부(20)는
   상기 본체(11)의 양 측면에 각각 설치되며, 일측 변이 상기 제1모재(A) 또는 제2모재(B)와 접촉지지되도록 형성된 지지플레이트(21); 및 상기 지지플레이트(21)의 단부에 설치되어 상기 제1모재 또는 제2모재와 접하면서 회전하는 이동안내롤러(25);를 포함하도록 하되,
   상기 지지플레이트(21)는 상기 제1모재(A)와 접하도록 설치된 제1지지플레이트(21a)와 상기 제2모재와 접하도록 설치된 제2지지플레이트(21b)로 분리되어 겹쳐지거나 펼쳐지도록 형성된 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 그라인딩부(10)에는 용접비드의 사이즈에 따라 상기 그라인더(17)의 위치가 하부로 이동되거나 상부로 이동되도록 조절하는 위치조절부(50)가 더 포함된 것을 특징으 하는 용접비드면 사상장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1지지플레이트와 제2지지플레이트의 모서리부에 설치된 플레이트 힌지부재(39)에 의해 회동가능하게 상기 제1지지플레이트(21a)와 제2지지플레이트(21b)에 각각 원호형 회동안내홀(33)이 형성되며,
   상기 제1지지플레이트(21a)와 제2지지플레이트(31b)의 위치는 상기 회동안내홀(33)을 관통하도록 삽입되는 플레이트 고정부재(37)에 의해 그 위치가 고정된 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 그라인더 홀더(15)는
   상기 그라인더(17)가 설치된 상기 그라인더 구동기(13)의 일측을 상기 본체(11)에 지지하는 제1그라인더 홀더(15a)와, 상기 그라인더 구동기(13)의 타측을 상기 본체(11)에 지지하는 제2그라인더홀더(15b)로 이루어지며,
   상기 위치조절부(50)는
   상기 제1그라인더 홀더(15a)를 상기 본체(11)에 회동가능하게 접속하는 제1힌지부재(51a); 상기 제2그라인더 홀더(15b)를 상기 본체(11)에 회동가능하게 접속하는 제2힌지부재(51b); 제1힌지부재(51a)와 연동되어 회동하는 링크부재(52); 상기 링크부재(52)에 연결되어 링크부재(52)를 작동시키는 레버부재(53); 및 본체(11)에 지지된 상태로 상기 레버부재(53)의 작동을 안내하는 레버회동 안내부재(55);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 레버회동 안내부재(55)는 상기 본체(11)에 고정되되, 상기 레버부재(53)가 상기 링크부재(52)와 연동되어 회동가능하게 회동축부재(57)에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 그라인딩 지지부(20)에는 용접비드면 사상장치 전체가 자동으로 이동될 수 있도록 자동이동부(40)가 구비된 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 자동이동부(40)는 상기 본체(11)에 설치되는 이동구동기(45); 및 상기 이동안내롤러(25)를 구동하도록 상기 이동구동기(45)에 연결된 구동벨트(47);가 포함된 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 이동안내롤러(25)는 마그네트로 형성된 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 이동구동기(45)의 구동력은 상기 마그네트의 자기력보다 센 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 그라인더(17)는 숯돌 또는 로터리 바 또는 다이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접비드면 사상장치.

Images