KR101407626B1 - 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접대상물의 용접부분을 따라 이동하며 용접대상물을 용접할 수 있는 용접장치에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 용접장치는, 용접대상물과 연결되고, 상기 용접대상물을 회전시키는 고정부; 상기 용접대상물의 길이방향을 따라 이동할 수 있는 이동부; 상기 이동부의 하측에 위치하고, 상기 이동부의 이동방향을 안내하는 이동안내부; 상기 이동부에 연결되고, 상기 용접대상물을 용접할 수 있는 용접기가 장착된 용접부; 상기 이동부에 연결되고, 상기 용접대상물의 용접부분과 맞물리게 연결되어 상기 용접대상물의 회전시 상기 용접부분을 따라 이동 가능한 용접위치가이드부;를 포함한다.
본 발명인 용접장치는 용접대상물의 용접부분을 따라 용접부가 이동할 수 있어서 용접작업이 자동으로 이루어 질 수 있는 기술적 효과가 있다.

Description

용접장치 {WELDING APPARATUS}

본 발명은 용접대상물의 용접부분을 따라 이동하며 용접대상물을 용접할 수 있는 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 강관과 같은 용접대상물의 용접을 수행할 때에는 작업자가 직접 용접부분을 따라 이동하면서 용접작업을 하거나, 강관을 회전시키면서 용접작업을 수행한다.

그러나, 용접부분이 원형 또는 직선형태가 아닌 경우, 예를 들어 나선형태의 용접작업이 이루어져야 하는 경우에는 용접대상물을 단순히 회전시키는 것만으로는 용접작업이 이루어지지 못하고 작업작가 이동을 하면서 용접작업을 수행해야만 했다.

따라서 작업 시간이 과도하게 오래 걸리며, 단순 업무를 장시간 지속하는 관계로 작업자의 피로도가 급격히 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 기계가 아닌 작업자에 의해 용접작업이 이루어져서 그 용접작업이 균일하게 이루어지지 않아 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

등록번호 10-0921941 (등록일자: 2009년 10월 08일)

본 발명에 따른 용접장치는 용접대상물의 용접부분이 경사 또는 나선형을 이루는 경우에도 용접작업이 자동으로 이루어 질 수 있는 용접장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 용접장치는, 용접대상물과 연결되고, 상기 용접대상물을 회전시키는 고정부; 상기 용접대상물의 길이방향을 따라 이동할 수 있는 이동부; 상기 이동부의 하측에 위치하고, 상기 이동부의 이동방향을 안내하는 이동안내부; 상기 이동부에 연결되고, 상기 용접대상물을 용접할 수 있는 용접기가 장착된 용접부; 상기 이동부에 연결되고, 상기 용접대상물의 용접부분과 맞물리게 연결되어 상기 용접대상물의 회전시 상기 용접부분을 따라 이동 가능한 용접위치가이드부;를 포함한다.

상기 용접위치가이드부는, 상기 용접부분의 상면과 접촉되어 상기 용접부의 상방향 위치를 안내하는 상면위치가이드부재; 및 상기 용접부분의 측면과 접촉되어 상기 용접부의 측방향 위치를 안내하는 측면위치가이드부재;를 포함한다.

상기 용접위치가이드부는, 상기 이동부에 상하로 연결되며, 상기 용접대상물을 사이에 두고 양측에 위치하는 한 쌍의 지지대; 한 쌍의 상기 지지대 사이에 수평방향으로 배치되는 가이드바; 상기 가이드바의 일단을 상기 지지대에 고정하는 힌지; 상기 가이드바의 타단을 상기 지지대에 고정하는 탄성부재;를 더 포함하고, 상기 가이드바의 타단이 상기 힌지를 중심으로 상하 이동 가능한 것을 특징으로상기 한다.

상기 상면위치가이드부재 및 상기 측면위치가이드부재는 롤러이고, 상기 용접부분의 회전에 의해 같이 회전할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 용접부는, 상기 용접부분의 일면 및 타면을 향해 각각 장착된 한 쌍의 용접기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 용접장치는 용접대상물의 용접부분을 따라 용접부가 이동할 수 있어서 용접작업이 자동으로 이루어 질 수 있는 기술적 효과가 있다.

그리고 용접대상물의 양면을 동시에 용접할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한, 기존의 자동식 용접장치에 이동부, 용접위치가이드부를 단순 장착하는 것 만으로 복잡한 용접작업을 수행할 수 있는 경제적 효과가 있다.

[도 1]은 본 발명인 용접장치의 사시도이다.
[도 2]는 [도 1]에 도시한 용접장치 중 이동부, 용접위치가이드부, 용접부를 나타낸 도면이다.
[도 3]은 [도 1]에 도시한 용접장치 중, 용접작업이 이루어지는 용접부 및 용접위치가이드부를 나타낸 도면이다.
[도 4]는 [도 3]에 도시한 용접작업을 상측에서 본 모습을 나타낸 도면이다.
[도 5]는 [도 1]에 도시한 용접장치에 용접대상물을 장착한 것을 나타낸 사시도이다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

[도 1] 내지 [도 4]를 참조하면, 본 발명인 용접장치(10)는 크게 용접위치가이드부(100), 용접부(200), 고정부(300), 이동안내부(400), 이동부(500)를 포함한다.

먼저 고정부(300)는 용접대상물(1)을 고정 및 회전시키는 기능을 갖는 것으로, 용접대상물(1)을 고정하는 척(310)과 용접대상물(1)을 회전시키는 구동부(미도시)로 구성된다.

고정부(300)는 용접대상물(1)의 양단에 위치하고 척(310)에 용접대상물(1)의 단부를 맞물리도록 하여 고정시킨다. 그리고 구동부에 의해 용접대상물(1)이 일정한 속도록 회전하도록 한다.

이러한 고정부(300)는 한 쌍으로 구성될 수도 있고, 용접대상물(1)의 길이가 길지 않은 경우에는 하나의 고정부(300)가 용접대상물(1)의 일단부에만 결합되도록 할 수도 있다.

상기 고정부(300)에는 이동안내부(400)가 연결된다.

이동안내부(400)는 후술되는 이동부(500)의 이동방향을 안내하는 기능을 갖는 것으로, 전체적으로 사다리 형태를 갖고, 고정부(300)의 하측에 연결된다.

이동안내부(400)는 양단부에 위치하는 한 쌍의 고정부(300) 사이에 위치하고, 용접대상물(1)의 길이에 대응되는 길이를 갖는 베이스(410) 및 가이드레일(420)로 구성된다.

베이스(410)는 용접장치(10)의 바닥부를 형성하며 용접장치(10)를 지지하는 기능을 하고, 베이스(410)의 길이방향을 따라 가이드레일(420)이 형성되어 후술되는 이동부(500)가 가이드레일(420)을 따라 이동하도록 한다.

이동부(500)는 후술되는 용접부(200)를 이동시키는 기능을 갖는 것으로, 전체적으로 사각판재 형상을 갖는 이동플레이트(510) 및 상기 가이드레일(420)에 연결되어 이동하는 이동바퀴(520)로 구성된다.

이동안내부(400) 및 이동부(500)는 전술된 구조 이외에도 후술되는 용접부(200)를 이동시킬 수 있는 다양한 구조가 적용될 수 있다.

상기 이동부(500)에는 용접위치가이드부(100)가 연결된다.

용접위치가이드부(100)는 후술되는 용접부(200)가 용접대상물(1)의 용접부분(S)을 따라 이동하도록 용접부(200)의 위치를 안내하는 기능을 갖는 것으로, 지지대(110), 가이드바(120), 가이드부재(130), 힌지(125), 그리고 탄성부재(140)를 포함한다.

그 중 지지대(110)는 후술되는 가이드부재(130)를 지지하는 기능을 갖는 것으로, 내부가 중공된 막대 형상이고, 전술된 이동플레이트(510)의 양단에 상하방향으로 장착된다.

한 쌍의 지지대(110) 중 하나의 지지대(110)는 상기 이동플레이트(510)의 전측 모서리부분에 장착되고, 다른 지지대(110)는 이동플레이트(510)의 후측 모서리부분에 장착된다.

이 것은 용접대상물(1)의 용접부분(S)이 경사진 경우에 용접부분(S)과 대응되도록 한 것으로, 용접대상물(1)의 용접부분(S)이 직선형태인 경우에는 지지대(110)를 이동플레이트(510)의 동일한 선상에 위치하는 모서리부분에 장착할 수도 있다.

그리고 지지대(110)에는 길이방향을 따라 다수개의 힌지홈(115)이 관통되어 형성될 수 있다.

한 쌍의 지지대(110) 사이에는 가이드바(120)가 연결된다.

가이드바(120)에는 후술되는 가이드부재(130)가 장착되고, 가이드바(120)는 가이드부재(130)가 용접부분(S)을 따라 이동하는 것을 용이하게 하는 기능을 가지며, 한 쌍의 지지대(110) 사이에 수평방향으로 연결된다.

구체적으로, 가이드바(120)의 일단부는 지지대(110)의 힌지홈(115)에 힌지(125)에 의해 고정되고, 타단부는 지지대(110)에 탄성부재(140)에 의해 연결되어 타단부가 상하로 이동할 수 있다. 즉, 가이드바(120)의 타단부는 지지대(110)의 중공된 부분 상에서 상하로 회동될 수 있다.

그러나 상기 가이드바(120)는 가이드바(120)의 자중에 의해서 하측을 향해 이동 가능하므로, 이 경우 탄성부재(140)는 생략이 가능하다.

그리고 [도 1] 내지 [도 5]에 도시된 가이드바(120)는 용접대상물(1)의 상측에 배치되어 있으나, 가이드바(120)의 장착 위치는 용접대상물(1)의 상측에 한정되는 것은 아니며, 용접대상물(1)의 하측 또는 좌우측에 배치될 수도 있다.

일례로, 가이드바(120)가 용접대상물(1)의 하측에 배치된 경우, 가이드바(120)의 타단부를 고정시키는 탄성부재(140)는 가이드바(120) 보다 상측에 장착되어 가이드바(120)를 상측으로 끌어당기면서 가이드바(120)가 용접대상물(1)의 용접부분(S)을 따라 상하로 이동할 수 있도록 할 수 있다.

이러한 가이드바(120)에는 가이드부재(130)가 장착된다.

가이드부재(130)는 용접대상물(1)의 용접부분(S)과 접촉하여 이동부(500) 및 후술되는 용접부(200)가 용접대상물(1)의 용접부분(S)을 따라 이동하도록 안내하는 기능을 가지며 한 쌍의 롤러로 구성된다.

한 쌍의 가이드부재(130) 중 하나는 상면위치가이드부재(131)로, 상기 가이드바(120)의 바닥면에 장착되어 용접부분(S)의 상면(S1)과 접촉하는 롤러이다. 상면위치가이드부재(131)는 회전축이 수평방향으로 장착되어 그 회전방향은 상하방향이다.

그리고 다른 가이드부재(130)는 측면위치가이드부재(132)로, 상기 가이드바(120)의 바닥면에 장착되되 회전축이 상하방향으로 형성되어 상면위치가이드부재(131)와는 다른 좌우방향의 회전방향을 갖는다.

즉, 상면위치가이드부재(131) 및 측면위치가이드부대(132)는 서로 직각을 이루며 가이드바(120)에 장착되어 용접부분(S)의 상면(S1)과 측면(S2)과 접촉하도록 한다.

이러한 가이드부재(130) 반드시 롤러를 적용해야 하는 것은 아니며, 용접대상물(1)과 접촉되는 부분의 회전을 방해하지 않는, 마찰력이 작은 부재를 직각형상을 이루도록 하여 용접부분(S)의 상면(S1)과 측면(S2)에 접촉할 수 있도록 제작할 수도 있다.

전술된 가이드바(120)에는 용접부(200)가 장착된다.

용접부(200)는 용접대상물(1)을 용접하는 기능을 갖는 것으로, 일반적인 용접기(210)와 재료공급관(미도시)으로 구성된다.

용접기(210)는 가이드바(120)의 양측에 고정된 고정봉(220)에 의해 장착되며, 한 쌍으로 구성되어 용접대상물(1)의 용접부분(S) 양면을 동시에 용접할 수 있도록 한다.

그리고 용접기(210)는 상기 고정봉(220)에 주름관과 같은 각도조절부재(225)에 의해 연결되도록 하여 용접기(210)의 위치 및 각도가 조정이 가능하도록 한다.

그리고 상기 용접기(210)의 위치를 고정 및 지지하기 위해 별도의 지지봉(230)을 한 쌍의 용접기(210) 사이에 장착할 수도 있다.

이하에서는 본 발명인 용접장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

[도 1] 내지 [도 5]를 참조하면, 본 발명인 용접장치(10)의 사용상태를 설명하기 위해 일정 길이를 갖는 강관에 스크류날개가 가접된 상태에서, 상기 스크류날개를 전체적으로 용접하기 위한 것을 일례로써 설명한다.

그러나 이러한 용접대상물(1) 및 용접부분(S)은 관 및 스크류날개로 한정되는 것은 아니며, 용접대상물(1) 중 용접부분(S)이 경사를 갖거나 나선형태를 가져서 용접위치가이드부(100)가 용접부분(S)과 맞물려서 이동할 수 있는 형상이면 모두 적용이 가능하다.

먼저 용접작업을 수행하기 위해서 용접대상물(1)의 양단에 위치하는 한 쌍의 고정부(300) 사이에 용접대상물(1)을 위치시키고, 양단을 척(310)을 이용하여 고정시킨다.

그리고 이동부(500)를 가이드레일(420) 상에서 용접대상물(1)의 일단에 위치시키고, 용접대상물(1)의 크기에 따라서 가이드바(120)의 힌지(125)를 적절한 높이에 형성된 힌지홈(115)에 삽입한다.

그리고 가이드바(120)를 들어올려 상면위치가이드부재(131)를 용접부분(S)의 상면(S1)에 접촉시키고, 측면위치가이드부재(132)는 용접부분(S)의 측면(S2)에 접촉시킨다.

용접위치가이드부(100)의 배치가 완료되면, 용접부(200)의 각도조절부재(225)를 조정하여 하나의 용접기(210)는 용접부분(S) 중 일면을 조준하고, 다른 용접기(210)는 용접부분(S)의 타면을 조준하도록 한다.

전술된 과정이 완료되면 고정부(300)에 장착된 구동부를 가동시켜서, 용접대상물(1)이 일정속도로 회전하도록 한다.

용접대상물(1)의 회전으로 인해서 용접부분(S)도 회전을 하고, 상기 용접부분(S)의 회전에 의해 상면위치가이드부재(131) 및 측면위치가이드부재(132)도 회전한다. 그리고 회전되는 용접부분(S)은 측면위치가이드부재(132)를 가압하고 이 가압력에 의해서 이동부(500)가 용접대상물(1)의 길이방향을 따라 이동하게 된다.

즉, 용접위치가이드부(100)는 용접부분(S)에 걸쳐진 상태에서 용접부분(S)의 경사 또는 나선방향을 따라 앞으로 전진하게 되고, 용접부(200)의 용접작업에 의해서 용접부분(S)의 양면이 동시에 자동적으로 용접되게 된다.

그리고 용접작업이 완료되면 용접기(210) 및 구동부의 가동을 멈추고 용접대상물(1)을 고정부(300)로부터 분리한다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

1: 용접대상물 S: 용접부분
10: 용접장치 100: 용접위치가이드부
110: 지지대 120: 가이드바
125: 힌지 130: 가이드부재
131: 상면위치가이드부재 132: 측면위치가이드부재
140: 탄성부재 200: 용접부
300: 고정부 400: 이동안내부
500: 이동부

Claims (5)

1. 용접대상물과 연결되고, 상기 용접대상물을 회전시키는 고정부; 상기 용접대상물의 길이방향을 따라 이동할 수 있는 이동부; 상기 이동부의 하측에 위치하고, 상기 이동부의 이동방향을 안내하는 이동안내부; 상기 이동부에 연결되고, 상기 용접대상물을 용접할 수 있는 용접기가 장착된 용접부; 상기 이동부에 연결되고, 상기 용접대상물의 용접부분과 맞물리게 연결되어 상기 용접대상물의 회전시 상기 용접부분을 따라 이동 가능한 용접위치가이드부;를 포함하고,
   상기 용접위치가이드부는 이동부에 상하로 연결되며, 상기 용접대상물을 사이에 두고 양측에 위치하는 한 쌍의 지지대; 한 쌍의 상기 지지대 사이에 수평방향으로 배치되는 가이드바; 상기 가이드바의 일단부를 상기 지지대에 고정하는 힌지; 상기 가이드바의 타단부를 상기 지지대에 고정하는 탄성부재;를 포함하며,
   상기 용접부는 용접부분의 일면 및 타면을 향해 각각 장착되는 한 쌍의 용접기로 포함하되, 상기 용접기는 가이드바의 양측에 고정된 고정봉; 상기 고정봉에 연결되고 주름관과 같은 각도조절부재; 상기 용접기를 고정하는 지지봉을 포함하는 용접장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 용접위치가이드부는,
   상기 용접부분의 상면과 접촉되어 상기 용접부의 상방향 위치를 안내하는 상면위치가이드부재; 및
   상기 용접부분의 측면과 접촉되어 상기 용접부의 측방향 위치를 안내하는 측면위치가이드부재;
   를 포함하는
   용접장치.
   
3. 삭제
4. 제2항에서,
   상기 상면위치가이드부재 및 상기 측면위치가이드부재는 롤러이고, 상기 용접부분의 회전에 의해 같이 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 용접장치.
   
5. 삭제

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