KR101346411B1 - 용접장치 - Google Patents

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KR101346411B1
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welding carriage
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Abstract

본 발명은, 대상물을 용접하기 위한 토치부가 마련된 용접케리지; 상기 용접케리지 일 측면에 마련되며, 상기 용접케리지 동작을 조절하는 컨트롤러; 및 상기 용접케리지 저면에 마련되어 상기 용접케리지의 이동로를 형성하되 분리 및 조립이 가능한 복수의 레일본체를 구비하는 레일부를 포함한다. 상기 구성에 의하여 일정속도로 용접 진행이 가능하여 용접 후 글라인딩 작업과 같은 별도의 작업이 요구되지 않으며, 장소에 관계없이 용접대상물을 용접할 수 있으며, 용접케리지의 이동이 보다 용이해질 수 있다.

Description

용접장치{WELDING DEVICE}
본 발명은 용접장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 일정속도로 용접을 진행하여 사후 그라인딩 작업이 불필요하고, 장소에 관계없이 용접이 이루어질 수 있는 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로 판형상의 대상물을 용접하기 위해서 대상물을 용접하는 용접케리지와, 상기 용접케리지를 이동시키는 이동레일을 포함하는 용접장치를 이용한다.
상기 용접장치를 이용하여 대상물을 용접하는 동안 용접케리지의 용접 속도를 조절하는데 어려움이 있어 용접 후 대상물 표면을 매끄럽게 하는 그라인딩 작업이 반드시 필요하다.
또한, 판형상의 대상물은 넓은 면적을 요구하기 때문에 대상물을 용접하기 위해서 이동레일이 움직일 수 있는 면적이 요구된다. 더욱이, 상기 이동레일은 일체로 형성되어 있기 때문에 레일이 차지하는 면적이 증가할수록 용접장치 사용에 어려움이 발생한다.
나아가, 용접케리지 저면에는 자석이 마련되는데 용접케리지를 이동시키는 이동레일은 철 등과 같은 재질로 형성되어 용접케리지와 이동레일 사이에 인력이 발생하여 용접케리지의 적절한 이동이 이루어지기 어려움이 있었다.
더불어, 이동레일이 철 등으로 형성되기 때문에 소정의 무게를 가지고 있어 장치의 보관이나 공간 효율성이 저하된다는 불편함이 있었다.
본 발명은 일정속도로 용접 진행이 가능하여 용접 후 그라인딩 작업과 같은 별도의 작업이 요구되지 않는 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 장소에 관계없이 용접대상물을 용접할 수 있으며, 용접케리지의 이동이 보다 용이해질 수 있는 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 대상물을 용접하기 위한 토치부가 마련된 용접케리지; 상기 용접케리지 일 측면에 마련되며, 상기 용접케리지 동작을 조절하는 컨트롤러; 및 상기 용접케리지 저면에 마련되어 상기 용접케리지의 이동로를 형성하되 분리 및 조립이 가능한 복수의 레일본체를 구비하는 레일부를 포함한다. 상기 구성에 의하여 일정속도로 용접 진행이 가능하여 용접 후 글라인딩 작업과 같은 별도의 작업이 요구되지 않으며, 장소에 관계없이 용접대상물을 용접할 수 있으며, 용접케리지의 이동이 보다 용이해질 수 있다.
상기 레일본체는, 몸체에 형성된 공구(孔口); 상기 몸체 일측에 인접하는 레일본체와 결속되는 돌출부; 및 상기 몸체 타측에 형성되어 상기 타측에 인접하는 레일본체와 결속되는 결속부를 포함하다. 이러한 레일본체에 의하여 복수개의 레일본체를 연결하여 레일부를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 돌출부는, 상기 몸체 일측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와 면접촉하는 모서리에 형성되어 상기 몸체 일측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와의 마찰력을 방지하는 제1 공극이 마련될 수 있다.
또한, 상기 결속부는, 상기 몸체 타측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와 면접촉하는 모서리에 형성되어 상기 몸체 타측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와의 마찰력을 방지하는 제2 공극이 마련될 수 있다.
상기 제1 및 제2 공극이 마련됨에 따라 다수개의 레일본체가 연결되어도 레일본체 사이의 마찰력을 감소시켜 레일본체의 탈착이 보다 용이해질 수 있다.
여기서 상기 레일부는 알루미늄 또는 은 중 어느 하나로 형성되어 레일부의 중량을 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 용접케리지는, 상기 용접케리지를 일 축 방향으로 슬라이드 이동시키는 이동롤러, 상기 대상물 이외의 장애물을 판단하고 상기 대상물의 용접선 안내를 위한 센서가 마련된 케리지몸체; 상기 용접케리지를 구동시키는 복수의 스틸바퀴 및 구동모터가 마련된 구동부; 상기 토치부의 위치를 상, 하, 좌, 우로 조정하는 토치조절부; 및 상물의 용접 위치에 따라 상기 토치부가 탈착 가능한 클램프를 포함한다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 용접케리지의 주행을 온/오프(on/off)하는 동작부; 상기 용접케리지의 주행 방향을 좌측 또는 우측 방향으로 선택하는 주행선택부; 상기 용접케리지의 주행속도를 조정하는 속도조절부; 상기 대상물의 용접 선택 여부를 선택하는 용접선택부; 및 상기 용접케리지의 주행속도를 표시하는 디스플레이부를 포함하여 용접케리지가 일정 속도를 유지할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 용접장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 용접속도를 일정하게 조절하여 용접을 진행하게 되므로, 용접이 완료된 후 대상물 표면의 그라인딩 작업이 요구되지 않아 용접 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
둘째, 탈착이 가능한 복수의 레일본체를 이용하여 레일부를 형성함으로써, 장소에 관계없이 용접케리지의 이동로를 형성할 수 있으며, 나아가 레일부의 부피를 줄여 장치의 공간 효율성이 증가할 수 있다.
셋째, 탈착 가능한 레일부를 알루미늄, 은 등의 재질을 이용하여 형성함과 동시에 레일부 몸체에 공구(孔口)를 형성함으로써, 레일부의 무게를 경감시키고, 용접케리지 저면에 마련된 자석과의 인력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 용접케리지를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1의 레일부 상에 위치한 용접케리지를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 컨트롤러를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 용접케리지를 도시한 정면도이며, 도 3은 도 1의 레일부 상에 위치한 용접케리지를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 1의 컨트롤러를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 용접장치(100)는 용접케리지(120), 컨트롤러(140) 및 레일부(160)를 포함한다.
상기 용접케리지(120)는 대상물을 용접하기 위한 토치부(미도시)가 마련될 수 있다. 이때, 용접케리지(120)는 원형, 판형 등 다양한 형상의 대상물을 용접할 수 있으며, 이하 본 발명에서는 판형상의 대상물을 용접하는 예를 들어 설명하기로 한다.
우선, 상기 용접케리지(120)는 케리지몸체(122), 구동부(124), 토치조절부(126) 및 클램프(128)를 포함한다.
상기 케리지몸체(122)는 용접케리지(120)를 일 축 방향으로 슬라이드 이동시키는 이동롤러(미도시), 상기 용접케리지(120)가 레일부(160)를 따라 이동하는 동안 피용접 대상물 이외의 장애물을 판단하고, 대상물의 용접선을 안내하는 센서(미도시)가 마련되어 있다. 또한, 케리지몸체(122)는 작업자의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 손잡이 등 기타 액세서리가 부착되어 있으며, 케리지몸체(122)에 부착된 액세서리는 발명에서 요구되는 조건에 따라 변경될 수 있다.
상기 구동부(124)는 용접케리지(120)를 레일부(160) 상에서 구동시키기 위한 복수의 스틸바퀴(125) 및 구동모터가 마련되어 있다. 본 발명에서는 네 개의 스틸바퀴(125)가 마련되지만, 용접케리지(120)를 레일부(160)에서 구동시킬 수 있는 바퀴의 개수에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
또한, 용접케리지(120)는 토치부의 위치를 조절할 수 있는 토치조절부(126)를 구비한다. 상기 토치조절부(126)는 토치부의 위치를 상, 하, 좌, 우로 조정할 수 있으며, 토치부를 상, 하, 좌, 우로 조절함에 따라 보다 정확하게 대상물을 용접할 수 있게 된다. ( 토치조절부의 작동 방법에 대해 추가 설명 부탁 드립니다.)
더불어, 용접케리지(120)는 대상물의 용접 위치에 따라 토치부가 탈착 가능한 클램프(128)를 포함하고, 상기 클램프(128)는 고정시켜 대상물이 일정하게 용접될 수 있게 한다.
한편, 상기 레일부(160)는 복수의 레일본체(162, 164, 166)를 구비할 수 있으며, 용접케리지(120)가 이동하는 이동로에 따라 자유로이 분리 및 조립이 가능하다. 이하 설명의 편의상 레일본체가 세 개가 구비된 예를 들어 설명하지만, 레일본체는 세 개 이상 구비될 수 있음은 물론이며, 마련되는 레일본체의 개수에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 3을 참고하여 레일부(160)을 자세히 설명하면, 중앙의 레일본체(164)를 기준으로 상기 중앙의 레일본체(164)의 몸체(161)에는 공구(164)가 형성된다. 또한, 상기 레일본체(164) 일측에는 중앙의 레일본체(164) 우측에 위치한 우측 레일본체(162) 방향으로 돌출되는 돌출부(165)가 형성되고, 상기 중앙의 레일본체(164) 타측에는 중앙의 레일본체(164) 몸체(161) 방향으로 상기 돌출부(165)와 대응된 형상으로 결속부(167)가 형성된다.
즉, 중앙의 레일본체(164)의 돌출부(165)는 우측 레일본체(162)에 결속되고, 중앙의 레일본체(164)의 결속부(167)에는 좌측 레일본체(166)의 돌출부가 결속되면서 레일부(160)가 형성될 수 있다.
이때, 돌출부(165)에는 돌출부(165)와 몸체(161)가 연결되는 돌출부(165)의 모서리 영역에 제1 공극(169a)이 형성될 수 있다.
예시적으로 상기 제1 공극(169a)은 중앙의 레일본체(164)가 우측의 레일본체(162)의 결속부에 결속될 때, 우측의 레일본체(162)의 몸체 모서리와 돌출부(165)와 몸체(161)가 연결되는 돌출부(165)의 모서리 영역이 부딪혀 우측의 레일본체(162)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이와 유사하게 결속부(167)에는 몸체(161)에 가까운 모서리 영역에 제2 공극(169b)이 형성될 수 있다.
앞서 예시한 바와 같이 제2 공극(169b)은 중앙의 레일본체(164) 결속부(167)에 좌측의 레일본체(166)의 돌출부가 결속될 때, 좌측의 레일본체(166)의 모서리 영역이 중앙의 레일본체(164)의 몸체(161)과 부딪혀 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 제1 공극(169a) 및 제2 공극(169b)은 각각의 레일본체가 결속되면 원형, 사각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 돌출부(165) 및 결속부(167)의 모서리 영역을 보호하여 레일부(160)의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.
다시 도면을 참고하면, 레일본체(164) 몸체(161)에는 공구(孔口_빈 구멍)(163)이 형성되어 있다. 상기 공구(163)는 레일본체(162, 164, 166)의 무게를 경감시키기 위한 구성이며, 형성되는 공구(163)의 개수, 형상 등은 발명에서 요구되는 조건에 따라 변경될 수 있다.
이와 같이 복수의 레일본체(162, 164, 166)가 결속되어 형성된 레일부(160)는 알루미늄, 은 등으로 형성될 수 있다. 상기 레일부(160)를 알루미늄(Al), 은(Ag) 등으로 형성함에 따라 레일부(160)의 중량을 감소시킬 수 있으며, 용접케리지(120) 저면에 마련된 자석과의 인력을 방지하여 용접케리지(120)의 레일 이동을 간섭하지 않게 된다.
상기 컨트롤러(140)는 동작부(141), 주행선택부(142), 속도조절부(143), 용접선택부(144) 및 디스플레이부(145)를 포함한다.
상기 동작부(141)는 용접케리지(120)의 동작을 시행하는 온버튼(141a)과 용접케리지(120)의 동작을 중지하는 오프버튼(141b)으로 나뉘어 마련될 수 있다.
상기 주행선택부(142)는 용접케리지(120)의 좌, 우측 주행방향을 선택하는 스위치로써, 대상물을 용접하는 동안 용접케리지(120)의 위치를 조절하여 대상물의 용접 정확도를 향상시키거나 장애물 발견시 용접케리지(120)의 위치를 변경하여 용접케리지(120)와 장애물과의 충돌을 방지할 수 있다.
상기 속도조절부(143)는 용접케리지(120)의 주행속도를 조절할 수 있다. 예를 들어 회전식 컨틀롤 버튼으로 오른편으로 속도조절부(143)를 회전하면 용접케리지(120)의 속도가 증가하고, 반대로 왼편으로 속도조절부(143)를 회전하면 용접케리지(120)의 속도가 감소하는 방식으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 용접장치(100)의 컨트롤러(140)는 용접 시행 유무를 선택하는 용접선택부(144)가 마련된다. 상기 용접선택부(144)는 토치부의 용접 시행 유무를 선택할 수 있으며, 만약 작업자가 용접선택부(144)를 비용접으로 선택한 뒤 동작부(141)의 온버튼(141a)을 누르면 토치부의 용접은 이루어지지 않고, 용접케리지(120)의 이동만 가능해진다. 상기 용접선택부(144)에 의하여 불필요한 용접이 수행되는 것을 방지할 수 있으며, 작업자의 실수로 용접케리지(120)를 작동시켰을 경우 용접이 수행되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 컨트롤러(140)는 디스플레이부(145)를 마련하여 용접케리지(120)의 속도 주행을 육안으로 확인할 수 있다. 이로써, 작업자는 용접케리지(120)의 용접속도를 실시간으로 확인할 수 있으며, 용접케리지(120)가 일정한 속도를 유지할 수 있도록 제어함으로써, 대상물의 용접이 일정하게 이루어질 수 있게 한다. 이로 인하여 용접이 완료된 이후에도 대상물의 표면을 그라인딩하는 별도의 작업이 불필요하게 되여 용접 작업의 효율성이 증가될 수 있다.
이하 상기 용접장치(100)를 이용한 용접 방법에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 용접장치(100)를 마련해두고, 용접용 가스인 CO₂가스를 마련한다. 상기 용접장치(100)와 용접용 가스가 마련되면, 용접장치(100)의 전원을 작동시켜, 토치부 끝까지 와이어가 배출되는 것을 확인한다.
이후, 용접케리지(120)를 대상물의 용접 시작 지점에 위치시켜 토치조절부(126)를 이용하여 토치부의 용접 각도, 목표 위치 등을 조정할 수 있다. 이때, 토치부의 위치를 조절할 때 원격으로 조정할 수 있지만 다르게는 작업자가 나사 방식으로 각도 및 위치를 조절할 수도 있다.
다음으로, 용접 작업에 맞는 전류 전압을 세팅한 뒤 용접용 가스가 제대로 분사되는지 확인하여 용접을 시작하게 된다. 이때, 컨트롤러(140)를 이용하여 용접케리지(120)의 속도를 조절하면서 일정한 속도로 대상물을 용접할 수 있게 하여 대상물 표면에 용접 부재물이 남는 것을 방지하게 된다.
용접 대상물의 용접 종료 지점까지 용접을 완료하면 용접케리지(120)의 작동을 중지하여 용접을 마무리하게 된다.
상기와 같이 자동으로 대상물을 용접하게 되면 일정한 속도로 대상물을 용접하기 때문에 대상물의 표면이 매끄럽게 용접될 수 있다. 이로써, 용접이 완료된 후 그라인딩 작업과 같은 별도의 후 작업을 수행하지 않아도 된다.
더불어, 용접이 자동으로 이루어지기 때문에 용접시 발생되는 유해가스를 작업자가 마시지 않아도 되어 용접 작업 환경이 보다 좋게 변경될 수 있다.
또한, 용접케리지(120)가 이동하는 레일부(160)가 분리 및 조립이 가능하기 때문에 용접장치(100)의 부피를 줄여 장치의 공간 효율성을 향상시키고, 장소에 관계없이 용접케리지(120)가 이동할 수 있는 이동로를 형성하여 용접 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 더불어, 레일부(160)를 알루미늄, 은 등의 경량의 재질을 이용하여 형성함과 동시에 레일부(160) 몸체에 공구(구멍)을 형성하여 레일부(160)의 무게를 경감시키며, 용접케리지(120) 저면에 마련된 자석과 인력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 용접장치 120: 용접케리지
122: 케리지몸체 124: 구동부
126: 토치조절부 128: 클램프
140: 컨트롤러 141: 동작부
142: 주행선택부 143: 속도조절부
144: 용접선택부 145: 디스플레이부
160: 레일부 162, 164, 166: 레일본체
161: 몸체 163: 공구
165: 돌출부 167: 결속부

Claims (7)

  1. 대상물을 용접하기 위한 토치부가 마련된 용접케리지와, 상기 용접케리지 일 측면에 마련되며, 상기 용접케리지 동작을 조절하는 컨트롤러 및 상기 용접케리지 저면에 마련되어 상기 용접케리지의 이동로를 형성하되 분리 및 조립이 가능한 복수의 레일본체를 구비하는 레일부를 포함하는 용접장치에 있어서,
    상기 레일본체는, 몸체에 형성된 공구(孔口)와,
    상기 몸체 일측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와 면접촉하는 모서리에 형성되어 상기 몸체 일측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와의 마찰력을 방지하는 제1공극이 마련되어, 상기 몸체 일측에 인접하는 레일본체와 결속되는 돌출부와,
    상기 몸체 타측에 형성되어 상기 타측에 인접하는 레일본체와 결속되는 결속부를 포함하는 용접장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결속부는,
    상기 몸체 타측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와 면접촉하는 모서리에 형성되어 상기 몸체 타측에 인접하여 결속되는 상기 레일본체와의 마찰력을 방지하는 제2 공극이 마련된 용접장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레일부는 알루미늄 또는 은 중 어느 하나로 형성된 용접장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용접케리지는,
    상기 용접케리지를 일 축 방향으로 슬라이드 이동시키는 이동롤러, 상기 대상물 이외의 장애물을 판단하고 상기 대상물의 용접선 안내를 위한 센서가 마련된 케리지몸체;
    상기 용접케리지를 상기 레일부 상에서 구동시키는 복수의 스틸바퀴 및 구동모터가 마련된 구동부;
    상기 토치부의 위치를 상, 하, 좌, 우로 조정하는 토치조절부; 및
    상기 대상물의 용접 위치에 따라 상기 토치부가 탈착 가능한 클램프를 포함하는 용접장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 용접케리지의 주행을 온/오프(on/off)하는 동작부;
    상기 용접케리지의 주행 방향을 좌측 또는 우측 방향으로 선택하는 주행선택부;
    상기 용접케리지의 주행속도를 조정하는 속도조절부;
    상기 대상물의 용접 선택 여부를 선택하는 용접선택부; 및
    상기 용접케리지의 주행속도를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 용접장치.
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