KR101443515B1

KR101443515B1 - 용접 장치

Info

Publication number: KR101443515B1
Application number: KR1020130033945A
Authority: KR
Inventors: 이창용; 김정석
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-11-03

Abstract

본 발명은 단차를 형성하며, 표면에 도금층이 형성되는 용접대상영역을 따라 이동되는 이동부와; 상기 이동부에 설치되며, 이동됨에 따라 상기 용접부에 형성된 도금층을 삭제하는 도금층 제거부; 및 상기 도금층이 제거되는 상기 용접대상영역을 아크 용접하는 용접부를 포함하는 용접 장치를 제공한다.

Description

용접 장치{WELDING APPARATUS}

본 발명은 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도금 강판의 용접부에서의 용접성을 향상시킬 수 있는 용접 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공업 기술에서 표면처리 강판의 이용범위가 증대되고 있고, 특히 표면처리 강판중 내식성이 뛰어난 이유로 아연도금 강판이 주로 사용된다.

아연 도금 강판을 서로 겹쳐 아크 용접함에 있어서 아크 용접함으로 인한 도금층이 손상되어 용접성이 하락되지 않도록 하는 것이 중요하다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2000-0031415호(공개일: 2000년 06월 05일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 아연도금 강판을 아크용접하는 기술에 대해 개시된다.

본 발명의 목적은, 도금 강판을 겹치기 용접하여 형성되는 용접부의 용접성을 향상시킬 수 있는 용접 장치를 제공한다.

바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 단차를 형성하며, 표면에 도금층이 형성되는 용접대상영역을 따라 이동되는 이동부와; 상기 이동부에 설치되며, 이동됨에 따라 상기 용접부에 형성된 도금층을 삭제하는 도금층 제거부; 및 상기 도금층이 제거되는 상기 용접대상영역을 아크 용접하는 용접부를 포함하는 용접 장치를 제공한다.

상기 도금층 제거부는, 브러쉬부와, 이물질 제거부를 구비한다.

상기 브러쉬 부는, 회전축을 갖고 상기 용접대상영역의 표면에 물리적으로 접촉되어 회전되는 브러쉬와, 상기 회전축을 회전시켜 상기 브러쉬를 설정되는 회전 속도로 회전시키는 회전기를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 이물질 제거부는, 상기 브러쉬 부의 후단에 배치되며, 상기 용접대상영역으로 일정의 압력을 갖는 에어를 분사하는 에어 분사기와, 상기 에어 분사기로 일정의 압력을 갖는 에러를 제공하는 에어 제공기를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 브러쉬는, 상기 용접대상영역에 접촉되도록 단차지게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 브러쉬 부는, 왕복 승강기를 더 구비한다.

상기 왕복 승강기는, 외부로부터 동력을 전달 받아 상기 회전축에 연결되며, 상기 브러쉬를 상하로 설정된 회수로 승강시키는 것이 바람직하다.

상기 에어 분사부는, 상기 이동부의 이동 속도에 비례하도록 설정되는 압력을 이루도록 상기 에어 제공부를 사용하여 상기 에어 분사기를 통해 에어를 분사시키는 것이 바람직하다.

상기 에어 분사부는, 상기 에어 분사기를 수평 방향을 따라 일정의 회전각 범위내에서 왕복 회전시키는 회전 모터를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 도금 강판이 겹쳐져 형성되는 단차지는 용접대상영역에 존재하는 도금층을 용접전에 용접대상영역을 따라 이동하면서 미리 제거하여 스패터의 발생을 억제함과 아울러 용접비드 내에서의 기공 형성을 방지함으로서, 용접비드 자체에서의 기계적 특성이 향상되도록 할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 용접대상영역에서의 도금층 제거시 발생되는 잔류물을 용접대상영역을 따라 이동하면서 즉시 제거함으로써 용접비드에 이물질이 포함되어 용접성이 하락되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 도금층을 제거하면서 브러쉬를 상하를 따라 진동을 가함으로써 브러쉬 자체의 회전으로 인한 진동과 상하로의 진동을 복합적으로 작용시켜 도금층의 제거 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 용접 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 브러쉬 부를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따르는 용접 대상인 소재를 보여주는 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 용접장치의 작용 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따르는 용접 장치의 상하로의 진동이 되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따르는 이물질 제거부의 수평 방향으로의 회전이 되는 상태를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 용접 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 용접 장치를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 브러쉬 부를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따르는 용접 대상인 소재를 보여주는 부분 사시도이다.

본 발명의 용접 장치는 도금강판들을 겹치기 아크 용접하는 장치이다.

도 3을 참조 하면, 도금 강판인 한 쌍의 소재(10) 외면은 도금 처리가 완료된다. 따라서, 소재(10)의 표면에는 도금층(11)이 형성된다.

소재들(10)은 서로 겹치는 상태를 이루고, 이때, 소재(10) 간에는 단차지는 용접대상영역(A)이 형성된다. 상기 용접 대상 영역(A)의 소정의 폭(W0)을 형성한다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 용접 장치는 크게 이동부(100)와, 도금층 제거부(200)와, 용접부(300)로 구성된다.

도면에 도시되지는 않았지만, 상기 이동부(100)는 소재(10)의 근방의 설치 위치에 레일 결합되어 이동되는 장치 몸체일 수도 있고, 상기 소재의 표면을 따라 이동되는 롤러를 갖는 장치 몸체일 수 도 있다.

상기 도금층 제거부(200)와 상기 용접부(300)는 상기 이동부(100)에 간격을 이루어 설치된다.

상기 도금층 제거부(200)는 브러쉬부(210)와, 이물질 제거부(220)로 구성된다.

상기 브러쉬 부(210)는 회전축(211a)을 갖는 브러쉬(211)와, 회전기(212)로 구성된다.

상기 브러쉬(212)는 상기 회전축(211a)에 설치되며, 상기 회전축(211a)의 외주로부터 방사 방향을 따라 돌출 형성되는 강철들로 형성된다.

여기서, 도 2를 참조 하면, 상기 브러쉬(211)의 폭(W)은 상술한 용접대상영역(A)의 폭(W0)과 실질적으로 동일하게 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 브러쉬(211)는 단차지는 소재(10)의 용접대상영역(A)의 표면에 물리적으로 접촉되도록 단차지도록 형성된다.

상기 회전기(212)는 모터와 같은 장치로서, 상기 회전축(211a)에 연결된다.

상기 회전축(211a)의 양단은 상방으로 연장되는 연장축(211b)의 단부에 힌지 연결된다.

상기 회전기(212)는 제어기(400)와 연결되고, 상기 제어기(400)로부터 제어 신호를 받아 회전축(211a)을 일정의 회전 속도로 회전시킨다.

이에, 브러쉬(211)는 상기 회전축(211a)의 회전에 의해 회전 동작된다.

상기 이물질 제거부(220)는 상기 브러쉬 부(210)의 후단에 위치되도록 이동부(100)에 설치된다.

상기 이물질 제거부(220)는 에어 분사기(222)와, 에어 제공기(221)로 구성된다.

상기 에어 제공기(221)는 제어기(400)로부터 제어 신호를 받아 일정의 압력을 갖는 압축 공기인 에어를 상기 에어 분사기(222)로 제공한다.

상기 에어 분사기(222)의 단부는 상기 용접 대상 영역(A)에 비스듬한 상태를 이루도록 배치되고, 상기 에어 분사기(222)는 상기 압력을 갖는 에어를 용접 대상 영역(A)으로 분사한다.

다음은, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 용접 장치의 작용을 설명한다.

도 4는 본 발명의 용접장치의 작용 상태를 보여주는 도면이다.

도 3을 참조 하면, 도금 강판인 한 쌍의 소재(10)는 서로 겹치도록 배치된다. 겹침으로 인해 단차지는 용접 대상 영역(A)이 형성된다.

이어, 용접 장치는 상기 소재(10)의 용접 대상 영역(A) 상에 배치된다.

이때, 도 4를 참조 하면, 브러쉬(211)는 단차진 용접 대상 영역(A)에 물리적으로 접촉되도록 배치된다.

그리고, 이물질 제거부(220)는 브러쉬 부(211)의 후단에 배치되고, 용접부(300)는 이물질 제거부(220)의 후단에 배치된다. 이 배치되는 방향은 이동부(100)의 이동 방향을 따른다.

이어, 이동부(100)는 설정된 이동 속도로 용접 대상 영역(A)의 길이 방향을 따라 이동된다.

이때, 회전기(212)는 회전축(211a)을 일정의 회전 속도로 회전시킨다. 따라서, 회전기(212)에 설치된 브러쉬(211)는 회전되면서 용접 대상 영역(A)의 표면에 형성된 도금층(11)을 제거한다.

그리고, 후단에 위치되는 이물질 제거부(220)의 에어 분사기(222)는 에어 제공기(221)로부터 압축 공기를 제공 받아 용접 대상 영역(A)의 표면으로 분사한다.

따라서, 용접 대상 영역(A)에서 벗겨지는 또는 제거되는 도금층 잔존물은 분사되는 에어로 인해 용접 대상 영역(A) 외측으로 제거된다.

이어, 용접부(300)는 이동되면서 상기와 같이 잔존물이 제거된 용접 대상 영역(A)의 표면을 순차적으로 아크 용접한다.

상기의 구성 및 작용을 참조 하면, 본 발명에 따르는 실시예는 도금 강판이 겹쳐져 형성되는 단차지는 용접대상영역에 존재하는 도금층을 용접전에 용접대상영역을 따라 이동하면서 미리 제거하여 스패터의 발생을 억제함과 아울러 용접비드 내에서의 기공 형성을 방지함으로서, 용접비드 자체에서의 기계적 특성이 향상되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 용접대상영역에서의 도금층 제거시 발생되는 잔류물를 용접대상영역을 따라 이동하면서 즉시 제거함으로써 용접비드에 이물질이 포함되어 용접성이 하락되는 것을 방지할 수 있다.

이에 더하여, 제어기(400)는 이동부(100)의 이동 속도를 제어할 수 있다.

이러한 경우, 에어 분사기(222)는 제어기(400)의 제어에 의해 상기 이동부(100)의 이동 속도에 비례하도록 설정되는 압력을 이루도록 상기 에어 제공기(221)를 사용하여 상기 에어 분사기(222)를 통해 에어를 분사시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 이동부(100)의 이동 속도에 비례하도록 에어를 도금층이 제거된 용접 대상 영역(A)에 분사함으로써, 용접 대상 영역(A)에서 제거되어 남은 도금층 잔존물을 효율적으로 제거할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따르는 용접 장치의 상하로의 진동이 되는 상태를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조 하면, 본 발명에 따르는 브러쉬 부(210)는 왕복 승강기(230)를 갖는다.

상기 왕복 승강기(230)는 엑츄에이터와 같은 장치일 수 있다. 상기 왕복 승강기(230)는 제어기(400)로부터 제어 신호를 받아 구동된다.

상기 왕복 승강기(230)는 브러쉬 부(210)의 회전축(211a)에 연결된다.

상기 제어기(400)에는 왕복 승강기(230)의 왕복 회수가 설정된다.

따라서, 상기 제어기(400)는 왕복 승강기(230)를 설정된 시간 동안에 설정된 왕복 회수를 이루도록 구동시킨다.

상기 브러쉬(211)는 왕복 승강기(230)의 왕복 승강으로 인해, 왕복 승강되어 일정의 진동을 형성할 수 있다.

이의 구성을 참조 하면, 이동부(100)가 이동되면서, 브러쉬(211)는 소재(10)의 용접 대상 영역(A)에 접촉되는 상태로 회전된다.

그리고, 브러쉬(211)가 왕복 승강되면서 용접 대상 영역(A)으로 상하로의 진동을 가하는 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 용접 대상 영역(A) 표면에 형성된 도금층(11)은 회전되는 브러쉬(211)의 강철에 접촉됨과 아울러, 상하로 진동이 반복적으로 가해짐으로써, 효율적으로 제거될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따르는 이물질 제거부의 수평 방향으로의 회전이 되는 상태를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따르는 에어 분사기(222)는 좌우 또는 수평으로 회전되도록 연결된다.

상기 에어 분사기(222)는 회전 모터(223)와 연결되고, 회전 모터(223)는 제어기(400)와 전기적으로 연결된다

상기 제어기(400)에는 에어 분사기(222)의 회전 범위가 설정되고, 상기 제어기(400)는 회전 모터(223)를 회전 범위 내에서 반복 회전시킨다.

따라서, 이동부(100)가 용접 대상 영역(A)을 따라 이동하면서, 용접 대상 영역(A)으로 에어를 분사하면서 좌우로 반복 회전하기 때문에, 용접 대상 영역(A)에 잔존하는 도금층 잔존물을 소재(10) 외측으로 효율적으로 제거할 수 있다.

이상, 본 발명의 용접 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 이동부 200 : 도금층 제거부
210 : 브러쉬 부 211 : 브러쉬
211a : 회전축 211b : 연장축
212 : 회전기 220 : 이물질 제거부
221 : 에어 제공기 222 : 에어 분사기
223 : 회전 모터 230 : 왕복 승강기
300 : 용접부 400 : 제어기

Claims

단차를 형성하며, 표면에 도금층이 형성되는 용접대상영역을 따라 이동되는 이동부;
상기 이동부에 설치되며, 이동됨에 따라 용접부에 형성된 도금층을 삭제하는 도금층 제거부; 및
상기 도금층이 제거되는 상기 용접대상영역을 아크 용접하는 용접부를 포함하고,
상기 도금층 제거부는, 브러쉬부와, 이물질 제거부를 구비하되,
상기 브러쉬 부는, 회전축을 갖고 상기 용접대상영역의 표면에 물리적으로 접촉되어 회전되는 브러쉬와, 상기 회전축을 회전시켜 상기 브러쉬를 설정되는 회전 속도로 회전시키는 회전기를 구비하고,
상기 이물질 제거부는, 상기 브러쉬 부의 후단에 배치되며, 상기 용접대상영역으로 일정의 압력을 갖는 에어를 분사하는 에어 분사기와, 상기 에어 분사기로 일정의 압력을 갖는 에러를 제공하는 에어 제공기를 구비하고,
상기 에어 분사부는, 상기 이동부의 이동 속도에 비례하도록 설정되는 압력을 이루도록 상기 에어 제공부를 사용하여 상기 에어 분사기를 통해 에어를 분사시키는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 브러쉬는,
상기 용접대상영역에 접촉되도록 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제 1항에 있어서,
상기 브러쉬 부는, 왕복 승강기를 더 구비하되,
상기 왕복 승강기는,
외부로부터 동력을 전달 받아 상기 회전축에 연결되며, 상기 브러쉬를 상하로 설정된 회수로 승강시키는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 에어 분사부는,
상기 에어 분사기를 수평 방향을 따라 일정의 회전각 범위내에서 왕복 회전시키는 회전 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.