KR101370115B1

KR101370115B1 - 각도 변환 장치

Info

Publication number: KR101370115B1
Application number: KR1020120058353A
Authority: KR
Inventors: 김종준; 김용백; 박인완; 김점구
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2014-03-06
Also published as: KR20130134672A

Abstract

본 발명은 각도 변환 장치에 관한 것으로, 그 목적은 작업대상물의 형상에 따라 작업툴의 자세를 조정하기 위한 각도 변환 장치에서 작업툴의 각도 조정을 위한 링크의 수를 줄여 구조를 단순화한 각도 변환 장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명에 따른 각도 변환 장치는 프레임에 회전 가능한 구조를 갖도록 설치되며, 상호 이격된 채로 평행하게 배치된 한 쌍의 구동링크; 상기 두 구동링크를 상호 연결하도록 두 구동링크에 회전 가능하게 결합된 상부링크; 상기 상부링크와 서로 다른 위치에서 두 구동링크를 상호 연결하도록 두 구동링크에 회전 가능하게 결합된 하부링크; 상기 상부링크 및 하부링크와 회전 가능하게 결합되어 구동링크와 상부링크 및 하부링크의 동작에 의하여 가상의 중심점을 중심으로 회전하며, 작업툴을 지지하는 서포트 링크; 및 상기 프레임에 설치되며 구동링크와 연결되어 구동링크를 회전시키는 구동모터로 구성되며, 상기 구동모터는 풀리와 벨트를 매개로 구동링크와 연결됨과 더불어 프레임에 형성된 장공에 설치되어 구동모터의 위치 조절을 통하여 벨트의 장력을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

각도 변환 장치{Angle adjustment apparatus}

본 발명은 용접 토치, 절단 토치, 에어건과 같은 작업 툴이 작업에 요구되는 자세를 갖도록 작업 툴의 각도를 변환하는 장치에 관한 것으로, 특히 멤브레인 LNG 운반선의 화물창을 구성하는 멤브레인 패널에 형성된 코러게이션의 형상에 맞추어 작업 툴의 자세를 조정하는 각도 변환 장치에 관한 것이다.

일반적으로 LNG 운반선의 화물창은 다수 개의 멤브레인 패널로 이루어진 내부탱크의 주위를 단열층이 둘러싼 구조로 이루어지며, 상기 멤브레인 패널은 LNG의 하역에 따라 발생되는 온도변화에 대응하여 팽창 및 수축할 수 있도록 다수 개의 코러게이션을 구비하고 있다.

한편 상기 멤브레인 패널은 용접에 의해 상호 결합되어 내부탱크를 구성하게 되며, 용접작업의 품질 및 효율성을 높이기 위하여 자동용접장치가 사용되고 있다.

도 1은 종래 용접토오치 각도변화 장치의 구조를 보인 사시도를 도시하고 있다.

대한민국 공개특허 제1995-0030727호에는 "용접토오치 각도변화 장치"가 개시되어 있으며, 이 발명에 따른 용접토오치 각도변화 장치는 두 링크(11,12)가 서로 평행한 상태를 유지한 채로 회전하도록 프레임(10)의 좌우측에 설치되고, 토오치 홀더(20)를 지지하는 4개의 링크(13,14,15,16)가 프레임(10)에 설치된 상기 두 링크(11,12)에 결합되어 가상의 중심점을 기준으로 토오치 홀더(20)를 회전시킴으로써 용접토오치의 각도를 변화시키도록 구성되어 있다.

한편 프레임(10)에 설치된 두 링크(11,12)의 작동은 모터(30)에서 발생된 동력에 의해 이루어지게 되며, 보다 구체적으로는 두 링크(11,12) 중 어느 하나의 링크(11)가 피니언기어(31)를 매개로 모터(30)와 연결되어 모터의 구동에 의해 회전하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 용접토오치 각도변화 장치는 토오치 홀더의 각도를 조절하기 위하여 총 6개의 링크가 이용되므로 많은 부품의 사용이 요구되고 구조가 복잡하며, 특히 링크와 모터를 연결하는 피니언기어에서 발생되는 백래쉬(Backlash)에 의하여 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

도 2는 종래 자동용접장치의 구조를 보인 정면도를 도시하고 있다.

대한민국 등록특허 제0732311호에는 "액화천연가스용 선박 멤브레인을 용접하는 자동용접장치"가 개시되어 있으며, 이 발명에 따른 자동용접장치는 모터의 구동에 의하여 레일(41)을 따라 이동하는 X축 슬라이더(42)와, 상기 X축 슬라이더(42)의 이동에 의하여 상하로 이동하는 Y축 슬라이더(43)와, 상기 레일(41)의 중앙부에 고정된 고정부에 회전 가능하게 설치됨과 더불어 Y축 슬라이더(43)의 상부에 회전 가능하게 설치된 회전링크부(44)와, 상기 Y축 슬라이더(43)의 하단부에 회전 가능하게 설치된 회전힌지부(45)와, 상기 Y축 슬라이더(43)의 양측에서 회전링크부(44)와 회전힌지부(45)를 연결하는 틸팅링크부(46)를 구비하는 것으로 구성되어 있다.

이러한 자동용접장치는 모터의 구동에 의해 X축 슬라이더(42)가 레일(41)을 따라 이동하고, X축 슬라이더(42)의 이동에 의하여 회전링크부(44)가 회전하면서 틸팅링크부(46)를 작동시켜 회전힌지부(45)를 회전시키게 되며, 이러한 회전힌지부(45)의 회전에 의하여 용접토치의 선회각도와 높이를 조절하게 된다.

그러나 상기와 같은 자동용접장치는 많은 수의 부품 사용으로 인하여 구조가 복잡한 것은 물론이고, 모터의 동력을 회전힌지부로 전달하는 구조의 복잡성으로 인하여 용접토치의 정밀한 제어가 어려운 문제점이 있다.

도 3은 종래 각도조절장치의 구조를 보인 평면도를 도시하고 있다.

대한민국 공개특허 제2004-0066446호에는 "각도조절장치"가 개시되어 있으며, 이 발명에 따른 각도조절장치는 이동장치에 고정되는 몸체(310)와, 상기 몸체(310)에 고정되어 회동하는 링크부재(320)와, 상기 링크부재(320)를 회동시키기 위한 체결부(330)로 이루어져 있다.

한편 상기 체결부(330)는 몸체(310)의 상면에 고정되는 제 1 풀리(331)와, 제 2 링크(324)와 제 3 링크(326)의 회전축에 고정되는 제 2,3 풀리(332)(333) 및, 상기 제 1,2,3 풀리(331)(332)(333)를 체결하는 벨트(334)로 이루어지며, 일측에는 벨트를 긴장시키기 위한 긴장풀리(335)를 구비하고, 타측에는 벨트(334)가 제 3 풀리(333)의 양측에 감기는 것을 방지하는 이격풀리(336)를 더 구비하는 것으로 구성되어 있다.

한편 도면 중 미설명부호 316은 스크류바의 회전에 의해 이동하는 이동체이고, 318은 이동체(316)에 내장된 구동모터이며, 322는 구동모터(318)의 회전축에 고정되는 제 1 링크이고, 328은 제 1 링크(322)와 평행을 이루며 회전하는 제 4 링크이다.

이와 같이 구성된 각도조절장치는 구동모터(318)가 제 1 링크(322)를 회전시키면, 이동체(314)의 상면에 고정된 제 1 풀리(311)에 감겨진 벨트(334)에 의해 제 2,3 풀리(332)(333)가 회전함으로써 제 2,3 링크(324)(326)가 제 1 링크(322)와 연동하게 회전하게 되며, 이러한 동작에 의하여 제 4 링크의 각도 조절이 이루어지게 된다.

이러한 종래의 각도조절장치는 제 1 풀리(311)와 제 2,3 풀리(332)(333)를 연결하는 벨트(334)의 적절한 장력 유지를 위해 사용된 긴장풀리(335)와 이격풀리(336)로 인하여 구조가 복잡하고 제 1 링크(322)의 부피가 커지게 되는 문제점이 있다.

국내 특허공개공보 공개번호 10-1995-0030727 국내 등록특허공보 등록번호 10-0732311 국내 특허공개공보 공개번호 10-2004-0066446

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 작업대상물의 형상에 따라 작업툴의 자세를 조정하기 위한 각도 변환 장치에서 작업툴의 각도 조정을 위한 링크의 수를 줄여 구조를 단순화한 각도 변환 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 기어를 이용하여 링크와 모터를 연결하는 종래의 구조로부터 탈피하여 풀리와 벨트를 이용하여 링크와 모터를 연결함으로써 백래쉬에 의한 정밀도의 저하를 방지하고, 벨트의 장력 유지를 위한 텐셔너(tensioner)의 사용 없이도 벨트의 장력을 적절하게 유지시킬 수 있도록 한 각도 변환 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 작업툴의 각도 변환을 위한 링크의 처짐을 예방하여 구조적 안정성을 높인 각도 변환 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 각도 변환 장치는 프레임에 회전 가능한 구조를 갖도록 설치되며, 상호 이격된 채로 평행하게 배치된 한 쌍의 구동링크; 상기 두 구동링크를 상호 연결하도록 두 구동링크에 회전 가능하게 결합된 상부링크; 상기 상부링크와 서로 다른 위치에서 두 구동링크를 상호 연결하도록 두 구동링크에 회전 가능하게 결합된 하부링크; 상기 상부링크 및 하부링크와 회전 가능하게 결합되어 구동링크와 상부링크 및 하부링크의 동작에 의하여 가상의 중심점을 중심으로 회전하며, 작업툴을 지지하는 서포트 링크; 및 상기 프레임에 설치되며 구동링크와 연결되어 구동링크를 회전시키는 구동모터로 구성되며, 상기 구동모터는 풀리와 벨트를 매개로 구동링크와 연결됨과 더불어 프레임에 형성된 장공에 설치되어 구동모터의 위치 조절을 통하여 벨트의 장력을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

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한편 상기 구동링크의 회전축에 풀리가 설치되고, 상기 구동모터에 설치된 풀리가 상기 두 풀리와 벨트를 매개로 결합되어 구동모터의 작동에 의하여 두 구동링크가 함께 회전하도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편 상기 구동링크에 설치된 가이드 블록; 상기 구동링크의 회전에 의해 이동하는 가이드 블록의 이동궤적을 따라 연장되는 구조를 갖도록 상기 프레임에 설치되며, 상기 가이드 블록과 결합되는 가이드 레일이 더 포함될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 작업툴의 각도 조정을 위한 링크의 수를 줄임으로써 각도 조절 장치의 구조를 단순화할 수 있는 효과가 있다.

또한 구동모터와 구동링크를 풀리와 벨트로 연결하여 백래쉬에 의한 정밀도의 저하를 방지하고, 구동모터를 프레임에 마련된 장공에 설치하여 위치 조절이 가능하도록 함으로써 별도의 텐셔너를 사용하지 않고도 벨트의 장력을 적절하게 조절할 수 있으며, 벨트의 사용으로 인하여 구조가 복잡해지는 것을 회피할 수 있는 효과가 있다.

또한 가이드 블록과 가이드 레일을 이용하여 각도 변환 장치의 상단부를 추가적으로 지지하여 줌으로써 각도 변환 장치의 처짐을 방지할 수 있으며, 이에 따라 작업툴의 보다 정밀한 각도 조절이 가능한 효과가 있다.

도 1 은 종래 용접토오치 각도변화 장치의 구조를 보인 사시도,
도 2 는 종래 자동용접장치의 구조를 보인 정면도,
도 3 은 종래 각도조절장치의 구조를 보인 평면도,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각도 변환 장치의 구조를 보인 사시도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각도 변환 장치의 구조를 보인 정면도,
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각도 변환 장치의 구조를 보인 측면도,
도 7 은 본 발명에 따른 구동링크의 구조를 보인 정면도,
도 8 은 본 발명에 따른 상부링크의 구조를 보인 정면도,
도 9 는 본 발명에 따른 하부링크의 구조를 보인 정면도,
도 10 은 본 발명에 따른 서포트 링크의 구조를 보인 정면도,
도 11 은 본 발명에 따른 구동모터의 설치구조를 보인 정면도,
도 12 는 본 발명에 따른 각도 변환 장치의 처짐 방지를 위한 가이드 블록과 가이드 레일의 구조를 보인 측면도,
도 13 은 본 발명에 따른 각도 변환 장치의 처짐 방지를 위한 가이드 블록과 가이드 레일의 구조를 보인 정면도,
도 14 는 본 발명에 따른 각도 변환 장치에 용접토치가 설치된 상태를 보인 정면도,
도 15 는 본 발명에 따른 각도 변환장치에 용접토치가 설치된 상태를 보인 측면도,
도 16 은 본 발명에 따른 각도 변환 장치의 작동 상태를 보인 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각도 변환 장치의 구조를 보인 사시도를, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각도 변환 장치의 구조를 보인 정면도를, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각도 변환 장치의 구조를 보인 측면도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 각도 변환 장치는 LNG 운반선의 화물창을 구성하는 멤브레인 패널에 형성된 코러케이션과 같이 볼록하게 융기된 형상을 갖는 대상물에 맞추어 용접 토치, 절단 토치, 에어건과 같은 작업툴을 가상의 중심점을 중심으로 회전시켜 각도를 변환하는 장치로써, 작업툴을 지지하는 링크 구조를 단순화하고, 링크와 모터를 벨트로 연결하여 백래쉬에 의한 정밀도의 저하를 방지하며, 별도의 텐셔너를 사용하지 않고도 벨트의 장력을 적절하게 유지할 수 있도록 한 특징을 갖고 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 각도 변환 장치는 구동링크(110,110`)와, 상부링크(120)와, 하부링크(130)와, 서포트 링크(140)와, 구동모터(150)로 구성되어 있다.

도 7은 본 발명에 따른 구동링크의 구조를 보인 정면도를 도시하고 있다.

상기 구동링크(110,110`)는 두 개로 구성되며, 두 개의 구동링크(110,110`)는 상호 이격된 채로 평행하도록 배치되고, 하단부가 회전축(111,111`)을 매개로 프레임(100)에 결합되어 회전 가능한 구조로 설치된다.

도 8은 본 발명에 따른 상부링크의 구조를 보인 정면도를 도시하고 있다.

상기 상부링크(120)는 두 구동링크(110,110`)를 상호 연결함과 더불어 서포트 링크(140)와 연결되게 설치되어 구동링크(110,110`)의 움직임을 서포트 링크(140)에 전달하게 된다. 이러한 상부링크(120)는 역삼각형의 구조로 형성되며, 상단부 양측단이 두 구동링크(110,110`)에 각각 회전 가능하게 결합되고, 하단부가 서포트 링크(140)에 회전 가능하게 결합된다.

도 9는 본 발명에 따른 하부링크의 구조를 보인 정면도를 도시하고 있다.

상기 하부링크(130)는 상부링크(120)와 마찬가지로 두 구동링크(110,110`)를 상호 연결함과 더불어 서포트 링크(140)와 연결되게 설치되어 구동링크(110,110`)의 움직임을 서포트 링크(140)에 전달하게 된다. 이러한 하부링크(130)는 역삼각형의 구조로 형성되며, 상단부 양측단이 두 구동링크(110,110`)에 각각 회전 가능하게 결합되고, 하단부가 서포트 링크(140)에 회전 가능하게 결합된다.

이와 같이 상기 하부링크(130)는 상부링크(120)와 그 구조는 동일하지만, 상부링크(120)의 하부에 배치되어 상부링크(120)와 다른 위치에서 두 구동링크(110,110`)를 연결하도록 구성된 점에 있어서 차이가 있으며, 이처럼 상부링크(120)와 하부링크(130)가 서로 다른 위치에서 두 구동링크(110,110`)를 연결하도록 설치됨으로써 4절 링크 구조가 형성된다.

도 10은 본 발명에 따른 서포트 링크의 구조를 보인 정면도를 도시하고 있다.

상기 서포트 링크(140)는 상부링크(120) 및 하부링크(130)의 하단부에 회전 가능하게 결합되며, 작업툴을 지지하도록 구성된다.

이러한 서포트 링크(140)는 두 구동링크(110,110`)와 상부링크(120) 및 하부링크(130)에 의하여 형성되는 4절 링크의 구동에 의하여 가상의 중심점을 중심으로 원호를 그리며 이동하며 작업툴의 각도를 변환하게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 구동모터의 설치구조를 보인 정면도를 도시하고 있다.

상기 구동모터(150)는 구동링크(110,110`)와 연결되어 구동링크(110,110`)를 회전시키는 것이다. 이러한 구동모터(150)는 프레임(100)에 설치되며, 풀리(161,162,163)와 벨트(164)를 매개로 구동링크(110,110`)와 연결되어 구동링크(110,110`)를 회전시키도록 구성된다.

한편 기어를 매개로 하여 구동링크와 구동모터를 연결할 수도 있으나, 이 경우 기어들 사이에 발생되는 백래쉬에 의하여 작업툴의 정밀한 제어가 어려운 문제점이 있으나, 상기와 같은 풀리(161,162,163)와 벨트(164)를 매개로 구동모터(150)와 구동링크(110,110`)를 연결함으로써 위와 같은 문제점을 해결할 수 있게 된다.

또한 풀리(161,162,163)와 벨트(164)를 매개로 구동모터(150)와 구동링크(110,110`)를 연결하는 경우, 벨트(164)를 통한 동력전달이 원활히 이루어지도록 하기 위해서는 벨트(164)의 장력을 적절하게 유지시켜야만 하며, 이를 위해서 풀리와 벨트를 이용한 종래의 동력전달구조에는 텐셔너가 마련되어 있지만, 텐셔너의 사용으로 인해 구조가 복잡해지고 부피가 증대되는 문제점이 있다.

이에 본 발명에 따른 각도 변환 장치는 구동모터(150)를 프레임(100)에 고정하되, 프레임(100)에 다수 개의 장공(101)을 형성하고, 이 장공(101)을 이용하여 구동모터(150)를 고정함으로써, 장공(101)이 허용하는 범위 내에서 구동모터(150)의 위치를 조절할 수 있도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 벨트(164)의 장력 조절이 요구될 경우, 구동모터(150)에 설치된 풀리(161)가 나머지 풀리(162,163)에 근접하거나 멀어지도록 구동모터(150)를 이동시킨 후 고정시킴으로써 텐셔너의 사용없이도 벨트(164)의 장력을 적절하게 조절하게 된다.

또한 상기 구동모터(150)는 풀리(161,162,163)와 벨트(164)를 매개로 구동링크(110,110`)와 연결됨에 있어서, 두 구동링크(110,110`)에 함께 연결된다. 이를 위하여 각각의 구동링크(110,110`)로부터 연장된 회전축(111,111`)에 풀리(162,163)가 설치되고, 이들 풀리(162,163)는 구동모터(150)에 설치된 풀리(161)와 벨트(164)를 통해 연결된다. 따라서 구동모터(150)의 작동에 두 구동링크(110,110`)가 동일한 방향으로 함께 회전하게 되므로 상부링크(120) 및 하부링크(130)의 안정적인 동작이 가능하게 된다.

도 12는 본 발명에 따른 각도 변환 장치의 처짐 방지를 위한 가이드 블록과 가이드 레일의 구조를 보인 측면도를, 도 13은 본 발명에 따른 각도 변환 장치의 처짐 방지를 위한 가이드 블록과 가이드 레일의 구조를 보인 정면도를 도시하고 있다.

상기 구동링크(110,110`)와 상부링크(120) 및 하부링크(130)로 이루어지는 4절 링크는 구동링크(110,110`)의 하단부에 형성된 회전축(111,111`)에 의해 프레임(100)에 결합된 구조를 갖게 되므로, 외부충격이나 작업툴의 무게로 인해 Z방향으로 처짐이 발생될 수 있으며, 이러한 4절 링크의 처짐 발생으로 인하여 작업툴의 자세나 위치 제어 정밀도가 저하된다.

따라서 상기와 같은 4절 링크의 처짐을 방지하기 위한 가이드 블록(171)과 가이드 레일(172)이 더 포함되는 것이 바람직하다.

상기 가이드 블록(171)은 브래킷(173)을 매개로 두 구동링크(110,110`)에 설치되며, 상기 브래킷(173)은 가이드 블록(171)이 가이드 레일(172)에 결합된 상태를 안정적으로 유지하도록 가이드 블록(171)을 회전가능하게 지지하게 된다. 이러한 가이드 블록(171)은 가이드 레일(172)과 결합된 상태를 유지한 채로 가이드 레일(172)을 따라 이동하게 된다.

상기 가이드 레일(172)은 구동링크(110,110`)에 설치된 가이드 블록(171)의 이동궤적을 따라 연장된 구조를 갖도록 프레임(100)에 설치된다.

이와 같이 프레임(100)에 가이드 레일(172)을 설치하고, 상기 가이드 레일(172)에 결합되는 가이드 블록(171)을 구동링크(110,110`)에 설치하게 되면, 4절 링크의 상단부를 추가적으로 지지하여 주게 됨으로써 4절 링크의 처짐을 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 각도 변환 장치를 이용하여 용접토치를 금속패널의 코러게이션의 굴곡을 따라 이동시키는 과정에 대해 설명하도록 한다.

도 14는 본 발명에 따른 각도 변환 장치에 용접토치가 설치된 상태를 보인 정면도를, 도 15는 본 발명에 따른 각도 변환장치에 용접토치가 설치된 상태를 보인 측면도를, 도 16은 본 발명에 따른 각도 변환 장치의 작동 상태를 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기 각도 변환 장치는 자동용접장치에 마련된 주행 캐리지(C)의 프레임(100)에 설치되며, 이처럼 주행 캐리지(C)에 설치된 각도 변환 장치의 서포트 링크(140)에 용접토치(T)가 설치된다. 물론 용접토치를 대신하여 절단 토치, 에어건과 같은 작업툴이 설치될 수 있다..

상기와 같이 각도 변환 장치와 용접토치가 설치된 주행 캐리지(C)가 레일(R)을 따라 이동하는 과정에서 센서(S)는 코러게이션의 형상 정보를 검출하게 되고, 이처럼 센서로부터 검출되는 코러게이션의 형상 정보를 바탕으로 용접토치의 각도를 조절하게 된다.

상기와 같은 용접토치의 각도 조절을 위해서는 먼저 구동모터(150)가 구동하여 풀리(161)를 회전시키게 된다. 한편 구동모터(150)에 의하여 풀리(161)가 A방향으로 회전하는 경우, 풀리(161)와 벨트(164)를 매개로 연결된 두 풀리(162,163)가 B방향으로 동일하게 회전하게 되며, 이러한 풀리(162,163)의 회전에 의하여 두 구동링크(110,110`)의 회전이 이루어지게 된다.

한편 서로 다른 위치에서 두 구동링크(110,110`)를 연결하도록 설치된 상부링크(120)와 하부링크(130)는 두 구동링크(110,110`)가 회전축(111,111`)을 중심으로 회전함에 따라 이동하게 되며, 이때 상부링크(120)와 하부링크(130)의 이동량에 차이가 발생됨으로 인하여 상부링크(120)와 하부링크(130)는 상대적 위치가 달라지고, 이러한 상부링크(120)와 하부링크(130)의 이동에 의하여 서포트 링크(140)가 가상의 중심점을 중심으로 회전하게 됨으로써 용접토치의 위치와 각도의 조절이 이루어지게 된다.

반면 풀리(161)가 A`방향으로 회전하는 경우, 구동링크(110,110`)의 회전축(111,111`)에 설치된 풀리(162,163)는 B`방향으로 회전하게 되고, 이에 대응하여 구동링크(110,110`)의 회전이 이루어지게 되며, 이러한 구동링크(110,110`)의 회전에 의하여 상부링크(120)와 하부링크(130)가 이동하면서 서포트 링크(140)를 가상의 중심점을 중심으로 회전시키게 된다.

한편 각도 변환 장치가 작동하는 과정에서 구동링크(110,110`)에 설치된 가이드 블록(171)은 프레임(100)에 설치된 가이드 레일(172)과 결합된 채로 가이드 레일(172)을 따라 이동하면서 구동링크(110,110`)와 프레임(100)의 연결상태를 지속적으로 유지함으로써 각도 변환 장치의 처짐을 방지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 각도 변환 장치는 4개의 링크를 이용한 단순한 구조로 이루어지며, 구동모터(150)와 구동링크(110,110`)를 벨트(164)와 풀리(161,162,163)를 이용하여 연결하되, 구동모터(150)를 프레임(100)에 형성된 장공(101)에 결합하여 위치 조절이 가능하도록 함으로써 별도의 텐셔너를 사용하지 않고도 벨트(164)의 장력을 적절하게 유지할 수 있게 됨으로써, 전체적으로 간결한 구조를 가지며 용접토치를 비롯한 작업툴의 각도를 정밀하게 제어할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(100) : 프레임 (101) : 장공
(110),(110`) : 구동링크 (120) : 상부링크
(130) : 하부링크 (140) : 서포트 링크
(150) : 구동모터 (161),(162),(163) : 풀리
(164) : 벨트 (171) : 가이드 블록
(172) : 가이드 레일

Claims

프레임(100)에 회전 가능한 구조를 갖도록 설치되며, 상호 이격된 채로 평행하게 배치된 한 쌍의 구동링크(110,110`);
상기 두 구동링크(110,110`)를 상호 연결하며, 두 구동링크(110,110`)에 회전 가능하게 결합된 상부링크(120);
상기 상부링크(120)와 서로 다른 위치에서 두 구동링크(110,110`)를 상호 연결하며, 두 구동링크(110,110`)에 회전 가능하게 결합된 하부링크(130);
상기 상부링크(120) 및 하부링크(130)와 회전 가능하게 결합되어 구동링크(110,110`)와 상부링크(120) 및 하부링크(130)의 동작에 의하여 가상의 중심점을 중심으로 회전하며, 작업툴을 지지하는 서포트 링크(140); 및
상기 프레임(100)에 설치되며, 구동링크(110,110`)와 연결되어 구동링크(110,110`)를 회전시키는 구동모터(150)로 구성되며,
상기 구동모터(150)는 풀리(161,162,163)와 벨트(164)를 매개로 구동링크(110,110`)와 연결됨과 더불어 프레임(100)에 형성된 장공(101)에 설치되어 구동모터(150)의 위치 조절을 통하여 벨트(164)의 장력을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 각도 변환 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 구동링크(110,110`)의 회전축(111,111`)에 풀리(162,163)가 설치되고, 상기 구동모터(150)에 설치된 풀리(161)는 상기 두 풀리(162,163)와 벨트(164)를 매개로 결합되어 구동모터(150)의 작동에 의하여 두 구동링크(110,110`)가 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 각도 변환 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동링크(110,110`)에 설치된 가이드 블록(171);
상기 구동링크(110,110`)의 회전에 의해 이동하는 가이드 블록(171)의 이동궤적을 따라 연장되는 구조를 갖도록 상기 프레임(100)에 설치되며, 상기 가이드 블록(171)과 결합되는 가이드 레일(172)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 각도 변환 장치.