KR101520919B1 - 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서브머지드 아크 용접 시 와이어의 안정적인 공급이 가능한 와이어 가이드 장치를 제공하고자 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 베이스부와, 상기 베이스부에 구비되며 와이어가 감기는 와이어롤러유닛과, 상기 와이어롤러유닛에 감긴 와이어가 안정적으로 공급되도록 상기 와이어의 이동방향을 가이드하는 가이드유닛과, 상기 베이스부에 구비되며 상기 가이드유닛을 이동시키는 이동유닛을 포함하며, 상기 가이드유닛은 소정 곡률을 이루며 형성된 가이드몸체부와, 상기 와이어의 이송 방향을 가이드하도록 상하 이열로 상기 가이드몸체부에 배치되는 가이드롤러 및 상측 일열로 배치되는 상기 가이드롤러 사이에 구비되어 상기 와이어의 이탈을 방지하는 가이드브라켓을 포함하며, 상기 가이드브라켓은 인접하는 상기 가이드롤러의 일측 외주면을 덮어 감싸는 형태로 이루어지며, 상기 각각의 가이드브라켓이 위치되는 지점에 대응되는 상기 가이드몸체부의 곡률에 대응되어 소정 곡률을 이루며 형성됨과 동시에 와이어의 원활한 이송을 위하여 중심을 기준으로 회전 가능하게 설치되며, 토치 간격을 조절하도록 상기 가이드유닛에 있어서 와이어가 배출되는 측으로 구비되는 접촉식 센서를 포함하며, 용접이 이루어지는 위치 지시를 위하여 상기 가이드유닛의 일측으로 구비되는 레이저포인터를 포함하며, 용접이 이루어지는 부위를 촬영하여 용접 상태를 실시간 모니터링하도록 상기 연결부에 구비되는 CCD카메라를 포함하며, 일측은 상기 이동유닛에 연결되며 타측은 상기 가이드유닛에 연결되며 소정 길이를 가지며 강직성 재질로 이루어진 연결부 및 소정 길이를 가지며 상기 가이드유닛과 상기 와이어롤러유닛에 분리된 상태로 상기 연결부의 길이방향을 따라서 착탈 가능하게 설치됨과 동시에 와이어의 외부를 덮어 감싸는 커버호스를 포함하는 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치를 제공한다.

Description

서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치{Wire guide device for submerger arc welding}

본 발명은 와이어 가이드장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소구경 파이프의 내면 용접 시 와이어의 안정적 공급을 위한 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 서브머지드 아크 용접(submerged arc welding)이라 함은 불꽃이 보이지 않게 금속을 용접하는 자동용접 방법의 하나이며, 특히 정련작용을 하는 입자모양의 플럭스(flux)로 용접 부분을 두껍게 덮고 그 속에서 용접와이어가 용접선상을 따라 나아가면서 용접되는 모재와의 사이에 큰 전류의 아크를 발생시켜 용접하는 방법이다.

이러한 서브머지드 아크용접은 녹아 들어가는 지점이 깊고 결함이 거의 생기지 않아 용접 이음부의 신뢰도가 높으며, 아크가 보이지 않고 가스발생량이 적어 청정한 환경을 유지할 수 있다는 장점이 있다.

그러나 종래에 사용되고 있는 서브머지드 아크 용접장치는 제한적인 공간 내에서 용접이 이루어져야 하는 파이프 내면 서브머지드 아크 용접법의 경우, 시스템 구성상 공간적 제한요소에 기인하여 용접 장치의 이동 및 설치에 제한이 있었다.

특히, 파이프의 내경이 소구경을 이루는 파이프의 용접 시에는 밴딩된 와이어의 송급이 매우 어려웠으며, 또한 송급 중인 와이어의 방향성 교정이 곤란하게 되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 소구경 파이프의 내면 용접 시, 송급되는 와이어를 소정 굴곡을 가지는 밴딩된 상태로 안정되게 송급되도록 가이드하고, 송급 중인 와이어의 밴딩 정도 및 용접 위치를 용이하게 하는 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드장치를 제공하고자 한 것이다.

둘째, 본 발명은 와이어의 송급이 원활하게 이루어지도록 하며, 가이드유닛 내부 구조물에 간섭되는 일 없이 작동 가능한 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스부와, 상기 베이스부에 구비되며 와이어가 감기는 와이어롤러유닛과, 상기 와이어롤러유닛에 감긴 와이어가 안정적으로 공급되도록 상기 와이어의 이동방향을 가이드하는 가이드유닛 및 상기 베이스부에 구비되며 상기 가이드유닛을 이동시키는 이동유닛을 포함하는 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치를 제공한다.

여기서, 상기 이동유닛은 상기 가이드유닛을 좌우로 이동시키는 좌우이동유닛 및 상기 가이드유닛을 상하로 이동시키는 상하이동유닛을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 좌우이동유닛은 상기 베이스부에 구비되는 제1고정브라켓과, 상기 제1고정브라켓을 기준으로 좌우방향으로 이동이 가능하도록 연결되는 수평이동브라켓과, 상기 수평이동브라켓에 구비되는 제1이동기어와, 상기 제1이동기어에 맞물리는 제1축기어와, 상기 제1축기어를 회전시키도록 상기 제1축기어에 맞물리는 제1회전기어 및 상기 제1회전기어의 회전축에 연결되는 수평이동모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 상하이동유닛은 상기 수평이동브라켓에 구비되는 제2고정브라켓과, 상기 제2고정브라켓을 기준으로 상하방향으로 이동이 가능하도록 연결되는 상하이동브라켓과, 상기 상하이동브라켓에 구비되는 제2이동기어와, 상기 제2이동기어에 맞물리는 제2축기어와, 상기 제2축기어를 회전시키도록 상기 제2축기어에 맞물리는 제2회전기어 및 상기 제2회전기어의 회전축에 연결되는 수직이동모터를 포함할 수 있다.

그리고, 일측은 상기 이동유닛에 연결되며 타측은 상기 가이드유닛에 연결되는 연결부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드유닛은 소정 곡률을 이루며 형성된 가이드몸체부와, 상기 와이어의 이송 방향을 가이드하도록 상하 이열로 상기 가이드몸체부에 배치되는 가이드롤러 및 일열로 배치되는 상기 가이드롤러 사이에 구비되어 상기 와이어의 이탈을 방지하는 가이드브라켓을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 가이드브라켓은 인접하는 상기 가이드롤러의 일측 외주면을 덮어 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 가이드브라켓은 상기 각각의 가이드브라켓이 위치되는 지점에 대응되는 상기 가이드몸체부의 곡률에 대응되어 소정 곡률을 이루며 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치에 의하면, 소구경 파이프의 용접 시에도 와이어의 안정적인 송급이 가능하게 되는 효과가 있다.

둘째, 본 발명 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치에 의하면, 가이드유닛 내측에서도 와이어가 원활하게 이동되도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치를 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어가이드 장치에 있어서 가이드유닛을 나타낸 측면도;
도 3은 상기 도 2의 가이드유닛의 일부 확대 사시도;
도 4는 상기 도 2의 가이드유닛이 확장연결봉에 설치된 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어가이드 장치에 있어서 좌우이동유닛의 작동과정을 설명하기 위한 도면; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어가이드 장치에 있어서 상하이동유닛의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치는 베이스부(101), 와이어롤러유닛(103), 가이드유닛(110), 연결부(120) 및 이동유닛(130,140)을 포함하여 구성된다.

상기 베이스부(101)는 본 발명 서브머지드 아크 용접용 가이드 장치를 이루는 주요 구성물이 설치되는 기초 구조물을 이룬다. 자세히 도시되지는 않았으나, 상기 베이스(101)의 하측으로는 소정의 휠과 레일 등 이동수단이 구비되어 상기 베이스부(101)가 전후방향으로 이동되게 구성될 수도 있다.

상기 와이어롤러유닛(103)은 상기 베이스부(101)의 일측에 구비되며 와이어가 감겨 보관되도록 한다. 그리고, 상기 와이어롤러유닛(103)이 회전 시에는 감겨진 상기 와이어(105)가 풀어져 상기 베이스부(101)의 타측으로 공급되도록 구성된다.

이를 위해 상기 와이어롤러유닛(103)은 소정의 롤러 형태를 이루게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어가이드 장치에 있어서 가이드유닛을 나타낸 측면도이고, 도 3은 상기 도 2의 가이드유닛의 일부 확대 사시도이며, 도 4는 상기 도 2의 가이드유닛이 연결부에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.

상기 가이드유닛(110)은 상기 와이어롤러유닛(103)에 감긴 와이어(105)가 안정적으로 외부로 송급되도록 상기 와이어(105)의 이동방향을 가이드하는 역할을 수행한다.

이를 위해, 도 2 및 도 3에서와 같이, 상기 가이드유닛(110)은 가이드몸체부(112)와 가이드롤러(114) 및 가이드브라켓(116)을 포함하여 구성된다.

상기 가이드몸체부(112)는 상기 와이어(105)가 내부를 따라 소정 밴딩된 상태로 이동하도록 소정의 곡률을 이루며 형성된다.

그리고, 상기 가이드롤러(114)는 상기 와이어(105)의 이송 방향을 가이드하도록 상하 이열로 배치되어 상기 와이어(105)가 원활하게 이동되도록 한다.

이때, 상기 상측 일열로 배치되는 상기 가이드롤러(114) 사이에는 상기 가이드브라켓(116)이 설치된다. 상기 가이드브라켓(116)은 상기 와이어(105)가 이동 시 상기 가이드롤러(114) 사이에 삽입되어 송급이 되지 못하는 것을 방지하게 된다.

이를 위해, 상기 가이드브라켓(116)은 인접하는 상기 가이드롤러(114)의 일측 외주면을 덮어 감싸는 형태로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 가이드브라켓(116)의 하부(116B)는 각각의 가이드브라켓(116)이 위치되는 지점에 대응되는 상기 가이드몸체부(112)의 곡률에 대응되어 소정 곡률을 이루며 형성되도록 함이 더욱 바람직할 것이다. 이렇게 함으로써, 와이어의 이동이 더욱 원활하게 되기 때문이다.

그리고, 상기 가이드브라켓(116)은 중심(115)으로부터 소정의 회전이동이 가능하게 형성됨이 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 가이드브라켓(116)은 일측은 상기 이동유닛에 연결되며 타측은 상기 가이드유닛(110)에 연결되는 연결부(120)가 더 구비된다.

도시된 것처럼, 상기 연결부(120)는 소정 길이를 가지는 파이프 형태를 이룰 수 있다.

또한, 상기 가이드유닛(110)과 상기 가이드롤러유닛(103) 사이로 상기 와이어의 외부를 덮어 감싸도록 커버호스(108)가 구비된다.

한편, 상기 이동유닛(130,140)은 상기 베이스부(101)에 연결된 상태로 구비된다.

그리고, 상기 이동유닛은 상기 가이드유닛(110)을 좌우로 이동시키는 좌우이동유닛(140) 및 상기 가이드유닛(110)을 상하로 이동시키는 상하이동유닛(130)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 좌우이동유닛(140)은 상기 베이스부(101)에 구비되는 제1고정브라켓(148)과, 상기 제1고정브라켓(148)을 기준으로 좌우방향으로 이동이 가능하도록 연결되는 수평이동브라켓(144)을 구비한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브머지드 아크 용접용 와이어가이드 장치에 있어서 좌우이동유닛의 작동과정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 수평이동브라켓(144)에는 제1이동기어(147)가 구비된다. 상기 제1이동기어(147)는 소정의 기어형태를 이루며, 상기 수평이동브라켓(144)에 결합된 상태를 이룬다.

그리고, 상기 제1이동기어(147)에 맞물리는 형태로 제1축기어(146)가 구비되며, 상기 제1축기어(146)를 회전시키도록 상기 제1축기어(146)에 맞물리는 제1회전기어(142) 및 상기 제1회전기어(142)의 회전축에 연결되는 수평이동모터(141)가 구비된다.

이와 같이 형성되어, 상기 수평이동모터(141)의 작동 시 제1회전기어(142)가 회전하게 되며, 이때, 상기 제1축기어(146)가 길이방향에 따른 축을 중심으로 회전하게 된다.

그리고, 상기 제1축기어(146)가 회전함에 따라서 상기 제1이동기어(147)와 수평이동브라켓(144)이 상기 베이스부(101)에 고정된 고정브라켓(148)을 중심으로 좌우로 이동함으로써, 상기 가이드유닛(110)의 좌우 이동이 가능하게 된다.

한편, 상기 상하이동유닛(130)은 상기 수평이동브라켓(144)의 전방측에 구비되는 제2고정브라켓(138)과, 상기 제2고정브라켓(138)을 기준으로 상하방향으로 이동이 가능하도록 연결되는 상하이동브라켓(134)을 구비한다.

그리고, 도 1 및 도 6에서와 같이, 상기 상하이동브라켓(134)에 제2이동기어(137)가 구비된다. 또한, 상기 제2이동기어(137)에 맞물리는 형태로 소정 길이를 가지는 제2축기어(136)가 구비되며, 상기 제2축기어(136)를 회전시키도록 상기 제2축기어(136)에 맞물리는 제2회전기어(132) 및 상기 제2회전기어(132)의 회전축에 연결되는 수직이동모터(131)를 구비한다.

이와 같이 형성되어, 상기 수직이동모터(131)의 작동 시 제2회전기어(132)가 회전하게 되며, 이때, 상기 제2축기어(136)가 축을 중심으로 회전하게 된다.

상기 제2축기어(136)가 회전함에 따라서 상기 제2이동기어(137)와 수직이동브라켓(134)이 상기 고정브라켓(138)을 중심으로 상하로 이동함으로써, 상기 가이드유닛(110)의 상하 이동이 가능하게 된다.

한편, 도 1에서와 같이, 상기 가이드유닛의 입구부(117) 측으로부터 상기 와이어롤러유닛(103) 사이로 상기 와이어의 외부를 덮어 감싸는 커버호스(108)가 구비됨이 바람직하다.

상기 커버호스(108)는 상기 연결부(120)에 고정되도록 한다.

그리고, 상기 가이드유닛(120)에 있어서 와이어가 배출되는 배출구(118) 주위에는 접촉식 센서(170)가 구비되며, 상기 접촉식 센서(170)는 토치 간격을 조절하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 가이드유닛(110)의 일측에는 레이저포인터(180)가 구비되어, 레이저를 주사함으로써 용접이 이루어지는 시작점의 정확한 표시가 가능하도록 한다.

그리고, 상기 연결부(120)에는 용접이 이루어지는 부위의 촬영이 가능한 CCD카메라(190)가 구비도어 용접이 제대로 이루어지는 지를 실시간 모니터링할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 발명 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치에 의하면, 소구경 파이프의 용접 시에도 와이어의 안정적인 송급이 가능하게 된다.

또한, 가이드유닛 내측에서도 와이어가 원활하게 이동될 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

예를 들어 상술한 상하이동유닛과 좌우이동유닛은 다양한 형태 중 일 형태를 나타낸 것이며, 다른 다양한 형태의 구조가 적용 가능할 것이다.

101: 베이스부 103: 와이어롤러유닛
105: 와이어 108: 커버호스
110: 가이드유닛 112: 가이드몸체부
114: 가이드롤러 116: 가이드브라켓
120: 연결부 130: 상하이동유닛
131: 수직이동모터 132: 제2회전기어
134: 수직이동브라켓 136: 제2축기어
137: 제2이동기어 140: 좌우이동유닛
141: 수평이동모터 142: 제1회전기어
144: 수평이동브라켓 146: 제1축기어
170: 접촉식 센서 180: 레이저프린터
190: CCD 카메라

Claims (8)

1. 베이스부와, 상기 베이스부에 구비되며 와이어가 감기는 와이어롤러유닛과, 상기 와이어롤러유닛에 감긴 와이어가 안정적으로 공급되도록 상기 와이어의 이동방향을 가이드하는 가이드유닛과, 상기 베이스부에 구비되며 상기 가이드유닛을 이동시키는 이동유닛을 포함하며,
   상기 가이드유닛은 소정 곡률을 이루며 형성된 가이드몸체부와, 상기 와이어의 이송 방향을 가이드하도록 상하 이열로 상기 가이드몸체부에 배치되는 가이드롤러 및 상측 일열로 배치되는 상기 가이드롤러 사이에 구비되어 상기 와이어의 이탈을 방지하는 가이드브라켓을 포함하며,
   상기 가이드브라켓은 인접하는 상기 가이드롤러의 일측 외주면을 덮어 감싸는 형태로 이루어지며, 상기 각각의 가이드브라켓이 위치되는 지점에 대응되는 상기 가이드몸체부의 곡률에 대응되어 소정 곡률을 이루며 형성됨과 동시에 와이어의 원활한 이송을 위하여 중심을 기준으로 회전 가능하게 설치되며,
   토치 간격을 조절하도록 상기 가이드유닛에 있어서 와이어가 배출되는 측으로 구비되는 접촉식 센서를 포함하며,
   용접이 이루어지는 위치 지시를 위하여 상기 가이드유닛의 일측으로 구비되는 레이저포인터를 포함하며,
   용접이 이루어지는 부위를 촬영하여 용접 상태를 실시간 모니터링하도록 연결부에 구비되는 CCD카메라를 포함하며,
   일측은 상기 이동유닛에 연결되며 타측은 상기 가이드유닛에 연결되며 소정 길이를 가지며 강직성 재질로 이루어진 연결부 및 소정 길이를 가지며 상기 가이드유닛과 상기 와이어롤러유닛에 분리된 상태로 상기 연결부의 길이방향을 따라서 착탈 가능하게 설치됨과 동시에 와이어의 외부를 덮어 감싸는 커버호스를 포함하는,
   서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이동유닛은,
   상기 가이드유닛을 좌우로 이동시키는 좌우이동유닛; 및
   상기 가이드유닛을 상하로 이동시키는 상하이동유닛;
   을 포함하는 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 좌우이동유닛은,
   상기 베이스부에 구비되는 제1고정브라켓;
   상기 제1고정브라켓을 기준으로 좌우방향으로 이동이 가능하도록 연결되는 수평이동브라켓;
   상기 수평이동브라켓에 구비되는 제1이동기어;
   상기 제1이동기어에 맞물리는 제1축기어;
   상기 제1축기어를 회전시키도록 상기 제1축기어에 맞물리는 제1회전기어; 및
   상기 제1회전기어의 회전축에 연결되는 수평이동모터;
   를 포함하는 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 상하이동유닛은,
   상기 수평이동브라켓에 구비되는 제2고정브라켓;
   상기 제2고정브라켓을 기준으로 상하방향으로 이동이 가능하도록 연결되는 상하이동브라켓;
   상기 상하이동브라켓에 구비되는 제2이동기어;
   상기 제2이동기어에 맞물리는 제2축기어;
   상기 제2축기어를 회전시키도록 상기 제2축기어에 맞물리는 제2회전기어; 및
   상기 제2회전기어의 회전축에 연결되는 수직이동모터;
   를 포함하는 서브머지드 아크 용접용 와이어 가이드 장치.
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