KR101545554B1 - 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직 이동 티그 자동용접장치에 관한 것으로, 용접 대상물의 용접부위를 수직 상승하며 티그(TIG) 용접하는 수직 이동 티그 자동용접장치로서, 기체; 상기 기체 내 상부에 가로 방향으로 설치되는 상부 프레임; 상기 상부 프레임의 하부면에 결합되고 용접 대상물의 상단을 수평 이동하는 로울러; 상기 기체의 하단에 설치되는 하판; 상기 기체 내부에 수직으로 설치되며 서로 일정 거리 떨어져 나란히 위치하는 두 개의 레일; 상기 두 개의 레일을 따라 수직 이동하며, 용접대상물의 용접부위를 용접하는 티그 용접수단; 및 상기 기체 내부에 설치되어 수직 이동하며, 사람이 탑승 가능한 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 용접 대상물의 상단을 따라 수평 이동하면서 용접부위에 도달 시에는 해당 위치에 정지한 후 티그토치가 용접부위를 따라 수직 상승하며 자동 용접이 가능하여 편리하고 균일한 용접효과를 얻을 수 있다.
또한, 작업자가 승강수단에 탑승하여 수직으로 상승하는 티그토치를 따라 함께 이동하면서 용접 작업을 할 수 있어 작업자가 상당히 편리하고 용접 효율을 높일 수 있다.
또한, 입열량을 고려하여 여러 타입으로 제작된 슈우를 사용하여 용접부위를 여러 패스에 걸쳐 단계적으로 티그 용접함으로써 매끈한 용접형상을 얻을 수 있고 용접효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 티그토치를 이용하여 용접 시, 용접물(쇳물)이 철판의 뒤쪽에 설치된 백슈우와 앞쪽에 설치된 슈우 사이에서 용접되므로, 외부 바람의 영향을 최소한으로 줄일 수 있으며, 용접물이 밖으로 흘러내리지 않아 이상적인 용접형상을 만들 수 있다.

Description

수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법{VERTICAL MOVING TIG AUTO WELDING EQUIPMENT AND AUTO WELDING METHOD}

본 발명은 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 저장탱크를 편리하게 용접할 수 있는 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법에 관한 것이다.

각종 유류나 가스 등을 생산하는 공장에서 사용하는 저장탱크는 일반적으로 대형 저장탱크를 사용한다. 이러한 대형 저장탱크는 지름이 100m 내외로 상당히 크며, 대형 저장탱크를 구성하는 철판 하나의 크기는 높이가 3m에 이를 정도로 상당히 크다.

종래, 이러한 대형 저장탱크를 생산하기 위해서는 수직용접의 경우 철판들을 임시로 붙여 놓은 후 용접공이 수동 아크(arc) 용접으로 연결된 부분을 용접하였다. 종래 용접방식에 의해 대형 저장탱크를 용접하는 경우, 용접공이 대형 저장탱크의 어느 일부분을 용접하면 다른 부분을 용접하기 위해 사다리나 기타 안전통로를 이용하여 이동해야 하고, 이로 인해 용접에 상당한 시간이 소요되는 문제가 있다.

또한, 대형 저장탱크를 구성하는 철판들이 맞닿아 있는 용접부위를 수직 방향으로 용접하는 경우, 용접공이 무거운 용접토치를 직접 들고서 용접해야 하므로, 작업 효율이 떨어지고 용접 효과가 좋지 않은 문제가 있다. 한편, 티그(TIG)용접은 보통 텅스텐 봉을 전극봉으로 사용하는데 전극봉에 고압의 고주파와 용접전원을 공급하면 모재와 텅스텐 봉에 전류가 흐르면서 아크가 발생하고 공급되는 와이어가 아크 열에 의해 녹으면서 용접이 이루어지는 용접법이다.

대형 저장탱크의 경우 용접에 사용되는 철판의 두께도 상당히 두꺼워 자동 티그용접을 하는 경우 입열량을 고려하여 여러 번에 걸쳐 용접을 해야하는데, 도 1에서 보는 바와 같이 용접비드의 불규칙한 높이 때문에 2차, 3차 용접 시 텅스텐 전극봉(18)과 용접비드 사이의 거리가 일정하지 않아 텅스텐 전극봉(18)이 앞, 뒤로 자주 반복해서 움직여야 하므로 오랜 사용시 기계에 고장이 발생하기 쉬우며, 용접효율이 저하되는 문제가 있다.

종래 티그 용접장치의 경우 이러한 문제가 있는바, 용접장치에 고장이 발생하지 않으면서 대형 저장탱크를 편리하게 티그 용접할 수 있는 장치가 절실히 필요하다.

한국등록특허 제10-0852854호 한국등록특허 제10-0972153호

본 발명은 상기의 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 용접 대상물의 상단을 따라 수평 이동하면서 용접부위에 도달 시에는 해당 위치에 정지한 후 티그토치 및 와이어가 용접부위를 따라 수직 상승하며 자동 용접이 가능한 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

또한, 작업자가 승강수단에 탑승하여 수직으로 상승하는 티그토치를 따라 함께 이동하면서 용접 작업을 할 수 있는 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

또한, 입열량을 고려하여 여러 타입으로 제작된 슈우를 사용하여 용접부위를 여러 패스에 걸쳐 단계적으로 티그 용접함으로써 매끈한 용접형상을 얻을 수 있고 용접효율을 향상시킬 수 있는 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

또한, 티그토치 및 와이어를 이용하여 용접 시, 용접물(쇳물)이 철판의 뒤쪽에 설치된 백슈우와 앞쪽에 설치된 슈우 사이에서 용접되므로, 외부 바람의 영향을 최소한으로 줄일 수 있으며, 용접물이 밖으로 흘러내리지 않아 이상적인 용접형상을 만들 수 있는 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 수직 이동 티그 자동용접장치가 제공된다. 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 용접 대상물의 용접부위를 수직 상승하며 티그(TIG) 용접하는 수직 이동 티그 자동용접장치로서, 기체; 상기 기체 내 상부에 가로 방향으로 설치되는 상부 프레임; 상기 상부 프레임의 하부면에 결합되고 용접 대상물의 상단을 수평 이동하는 로울러; 상기 기체의 하단에 설치되는 하판; 상기 기체 내부에 수직으로 설치되며 서로 일정거리 떨어져 나란히 위치하는 두 개의 레일; 상기 두 개의 레일을 따라 수직 이동하며, 용접대상물의 용접부위를 용접하는 티그 용접수단; 및 상기 기체 내부에 설치되어 수직 이동하며, 사람이 탑승 가능한 승강수단을 포함한다.

또한, 상기 기체의 하단 및 하판은 가운데가 둘로 나누어져 이격공간을 형성하고 이격공간을 통해 용접 대상물을 기체 내부로 수용할 수 있다.

또한, 상기 로울러는 상부 프레임의 하부면 좌, 우측에 하나씩 결합되고, 두 개의 로울러는 이격공간을 통해 기체 내부로 수용된 용접 대상물의 상단에 안착되어 수평 이동할 수 있다.

또한, 상기 기체의 우측에 위치하고 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 복수 개의 제1 수직 프레임; 및 상기 기체의 좌측에 위치하고 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 복수 개의 제2 수직 프레임을 포함하고, 상기 제1 수직 프레임 및 제2 수직 프레임을 구성하는 각각의 수직 프레임은 프레임의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 복수 개의 구멍이 형성된 상부 수직 프레임과 하부 수직 프레임으로 이루어지며, 상부 수직 프레임의 하부는 하부 수직 프레임의 내측에 결합하되, 상부 수직 프레임과 하부 수직 프레임에 형성된 구멍을 관통 결합하는 핀에 의해 결합되는 부분의 위치를 조절함으로써 기체의 높낮이를 조절할 수 있다.

또한, 상기 기체 내부에 위치하며 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 제1 가이드용 수직 프레임 및 제1 가이드용 수직 프레임과 일정 거리 떨어져 나란히 위치하며 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 제2 가이드용 수직 프레임을 더 포함하고, 상기 두 개의 레일은 제1 레일 및 제2 레일로 구성되고, 상기 제1 레일 은 레일 양측에 톱니가 형성되어 있는 톱니형상이며 제2 레일은 슬라이딩 가능한 판형상이고, 톱니형상의 제1 레일은 하부에 부착된 전자석을 이용하여 상기 제1 가이드용 수직 프레임에 부착되며, 판형상의 제2 레일은 하부에 부착된 전자석을 이용하여 상기 제2 가이드용 수직 프레임에 부착될 수 있다.

또한, 상기 티그 용접수단은 톱니형상의 제1 레일을 타고 수직 이동하는 기어 및 기어를 구동시키는 모터가 구비된 승강몸체; 판형상의 제2 레일을 타고 수직 이동하며 상기 승강몸체와 연결 프레임을 통해 연결되어 승강몸체의 수직 이동시 함께 이동하고 승강몸체의 구동을 제어하는 제어부; 상기 승강몸체에 연결되어 승강몸체의 수직 이동시 함께 이동하며 용접대상물의 용접부위를 용접하는 티그토치; 상기 승강몸체에 연결되어 승강몸체의 수직 이동시 함께 이동하며 와이어를 공급하는 송급 케이블; 상기 연결 프레임 상에 설치되며 전후 이동이 가능한 슈우밀착수단; 및 상기 슈우 밀착수단에 연결되며, 슈우와 결합하는 슈우지지대를 포함할 수 있다.

또한, 상기 티그토치의 텅스텐 전극봉 및 송급 케이블에서 공급되는 와이어와 용접대상물의 용접부위 간의 거리를 조절하는 거리조절수단; 및 상기 승강몸체에 구비되고 거리조절수단을 좌, 우로 움직임으로써 티그토치 및 와이어를 좌, 우로 위빙하는 위빙수단을 더 포함하고, 상기 제어부는 거리조절수단을 제어하여 텅스텐 전극봉 및 와이어와 용접부위 간의 거리를 조절하며, 위빙수단을 제어하여 티그토치 및 와이어가 좌, 우로 위빙하도록 할 수 있다.

또한, 상기 승강수단은 기체 내부에 수직 설치되는 체인 이동관; 체인 이동관의 일측면에 부착되는 리프트 가이드; 리프트 가이드를 따라 상하로 이동 가능한 복수 개의 가이드 로울러; 복수 개의 가이드 로울러에 부착되어 상하로 이동하는 리프트; 체인 이동관의 하부에 구비되는 제1 스프라켓; 제1 스프라켓을 구동시키는 모터; 체인 이동관의 상부에 구비되는 제2 스프라켓; 및 제1 스프라켓 및 제2 스프라켓과 맞물려 모터의 구동에 의해 상하로 움직이고 체인 이동관을 관통하며 일단이 리프트의 상단에 연결되고 타단이 리프트의 하단에 연결되어 모터의 구동에 따라 리프트를 상하로 움직이게 하는 체인을 포함할 수 있다.

또한, 상기 승강수단은 상기 체인 이동관의 상부에 구비되는 제2 스프라켓과 축 연결되어 양측에 하나씩 구비되는 테이크업수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 로울러가 용접 대상물의 상단을 수평 이동하는 경우, 기체의 하부가 용접대상물에 부딪히지 않으면서 이동하도록 기체의 하부 양측에서 용접대상물을 따라 회전하는 바퀴를 구비하는 하부지지 로울러를 더 포함하며, 상기 하부지지 로울러는 스크류의 회전에 의해 로드가 전방으로 이동함으로써 로드에 부착된 바퀴가 용접대상물을 지지하도록 할 수 있다.

또한, 상기 용접수단이 용접대상물의 용접부위를 용접하는 경우, 기체의 하부에 구비되어 기체를 용접대상물에 밀착 고정시키는 전자석 및 상기 전자석을 용접대상물 방향 또는 그 반대 방향으로 이동시키는 실린더를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기체 내부 측면에 구비되어 작업자가 용접대상물의 반대편으로 이동 가능하도록 하는 사다리를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 수직 이동 티그 자동용접방법이 제공된다. 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 상기의 수직 이동 티그 자동용접장치와 여러가지 타입의 슈우를 이용한 수직 이동 티그 자동용접방법으로서, 상기 티그 용접수단을 이용하여 용접대상물의 용접부위를 용접시 슈우의 전방이 용접부위에 제1 길이만큼 삽입되는 제1 타입의 슈우를 밀어 넣어서 지지한 후 제1 타입의 슈우의 전방과 용접대상물 간의 빈 공간을 용접하는 제1 단계; 및 슈우의 전방이 용접부위에 제1 길이보다 짧은 제2 길이만큼 삽입되는 제2 타입의 슈우를 밀어 넣어서 지지한 후 제2 타입의 슈우의 전방과 제1 타입의 슈우를 이용하여 용접된 용접대상물 간의 빈 공간을 용접하는 제2 단계를 포함한다.

또한, 상기 제1 단계 용접시 용접대상물 용접부위의 반대편에 백슈우를 밀어 넣고 브라켓을 이용하여 백슈우를 지지한 후 용접할 수 있다.

또한, 상기 제1 단계 및 제2 단계를 통해 용접대상물의 용접부위를 용접 후 티그 용접수단을 상승시킨 후 상기 제1 단계 및 제2 단계를 반복할 수 있다.

본 발명에 따른 수직 이동 티그 자동용접장치 및 자동용접방법에 의하면, 용접 대상물의 상단을 따라 수평 이동하면서 용접부위에 도달 시에는 해당 위치에 정지한 후 티그토치가 용접부위를 따라 수직 상승하며 자동 용접이 가능하여 편리하고 균일한 용접효과를 얻을 수 있다.

또한, 작업자가 승강수단에 탑승하여 수직으로 상승하는 티그토치를 따라 함께 이동하면서 용접 작업을 할 수 있어 작업자가 상당히 편리하고 용접 효율을 높일 수 있다.

또한, 입열량을 고려하여 여러 타입으로 제작된 슈우를 사용하여 용접부위를 여러 패스에 걸쳐 단계적으로 티그 용접함으로써 매끈한 용접형상을 얻을 수 있고 용접효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 티그토치를 이용하여 용접 시, 용접물(쇳물)이 철판의 뒤쪽에 설치된 백슈우와 앞쪽에 설치된 슈우 사이에서 용접되므로, 외부 바람의 영향을 최소한으로 줄일 수 있으며, 용접물이 밖으로 흘러내리지 않아 이상적인 용접형상을 만들 수 있다.

도 1은 종래의 티그 용접장치가 용접 시 불균일한 용접비드가 생성되는 모습을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 수직 이동 티그 자동용접장치가 용접 시 균일한 용접비드가 생성되는 모습을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수직 이동 티그 자동용접장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수직 이동 티그 자동용접장치의 측면도.
도 5는 승강수단의 사시도.
도 6은 승강수단의 일부분에 대한 측면도.
도 7은 승강수단의 일부분에 대한 배면도.
도 8은 승강수단의 상부에 구비되는 테이크업수단의 정면도.
도 9는 용접부위에 전, 후방으로 밀착된 슈우 및 백슈우, 슈우를 지지하는 슈우 밀착수단과 용접부위에서 전, 후로 이동이 가능하고 좌, 우로 위빙이 가능한 티그토치 및 와이어의 부분확대도.
도 10은 슈우를 이용하여 철판을 용접할 때 송급케이블에서 공급되는 와이어 및 텅스텐 전극봉의 모습을 나타낸 예시도.
도 11은 용접부위에서 전, 후로 이동이 가능하고 좌, 우로 위빙이 가능한 티그토치 및 와이어가 승강몸체에 연결된 평면도.
도 12는 슈우를 밀착 지지하는 슈우 밀착수단의 평면도.
도 13은 본 발명에 따른 수직 이동 티그 자동용접장치가 용접부위를 여러 패스에 걸쳐 단계적으로 용접 시 서로 다른 타입의 슈우를 사용하여 용접하는 모습을 나타낸 예시도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 수직 이동 티그 자동용접장치(100)를 이용하여 철판(1)을 용접할 때 종래와 다르게 매끈한 용접형상(용접비드)이 생성되는 모습을 나타낸다. 이러한 용접비드를 생성하는 수직 이동 티그 자동용접장치(100)에 대해 이하에서 구체적으로 살펴본다.

도 3 내지 도 12를 참고하면, 수직 이동 티그 자동용접장치(100)는 용접 대상물의 용접부위를 수직 상승하며 용접하는 장치이다. 이하에서 용접대상물은 대형 저장탱크를 구성하는 철판(1)을 예로 든다.

수직 이동 티그 자동용접장치(100)는 기체(2), 기체(2) 내 상부에 가로 방향으로 설치되는 상부 프레임(3), 상부 프레임(3)의 하부면에 결합되고 철판(1)의 상단을 수평 이동하는 로울러(30), 기체(2)의 하단에 설치되는 하판(4), 기체(2) 내부에 수직으로 설치되며 서로 일정 거리 떨어져 나란히 위치하는 두 개의 레일(42a, 42b), 두 개의 레일(42a, 42b)을 따라 수직으로 이동하며, 철판(1)의 용접부위를 용접하는 티그 용접수단, 기체(2) 내부에 설치되어 수직 이동하며, 작업자가 탑승 가능한 승강수단을 포함한다. 두 개의 레일은 레일 양측에 톱니가 형성되어 있는 톱니 형상의 제1 레일(42a)과 슬라이딩 가능한 판형상의 제2 레일(42b)로 구성된다.

수직 이동 티그 자동용접장치(100)는 전체적으로 프레임 형태로 구성되므로 무게가 가벼워서 로울러(30)를 이용하여 얇은 철판(1)의 상단을 수평 이동하며 용접하는데도 적합하다.

기체(2)의 하단 및 하판(4)은 가운데가 둘로 나누어져 이격공간을 형성하고 있다. 즉 기체(2)는 직사각형 형태의 박스형 프레임으로 되어 있으며, 하부는 둘로 나누어져 있으며, 이격공간을 통해 철판(1)을 기체(2) 내부로 수용할 수 있다. 기체(2)는 내부로 수용된 철판(1) 상단에 로울러(30)가 안착되어 철판(1)의 상단을 수평 이동한다. 철판(1)을 기체(2)의 가운데에 끼고 있어 기체(2)의 균형을 잘 유지할 수 있고, 철판(1)으로부터 기체(2)가 이탈할 염려가 없다.

로울러(30)는 상부 프레임(3)의 하부면 좌, 우측에 하나씩 결합된다. 두 개의 로울러(30)는 이격공간을 통해 기체(2) 내부로 수용된 철판(1)의 상단에 안착되어 수평이동 가능하다.

구체적으로, 로울러(30)는 축(31)에 결합되어 회전하고, 축(31)은 커플링(32)을 통해 모터(33)와 연결된다.

기체(2)의 우측에 위치하고 상부 프레임(3)과 하판(4) 사이에 수직으로 설치되는 복수 개의 제1 수직 프레임(5a, 5b), 기체(2)의 좌측에 위치하고 상부 프레임(3)과 하판(4) 사이에 수직으로 설치되는 복수 개의 제2 수직 프레임(6a, 6b)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 제1 수직 프레임(5a, 5b)은 철판(1)을 중심으로 앞쪽에 두 개, 뒤 쪽에 두 개가 구비되며, 제2 수직 프레임(6a, 6b) 역시 철판(1)을 중심으로 앞쪽에 두 개, 뒤 쪽에 두 개가 구비된다.

제1 수직 프레임(5a, 5b) 및 제2 수직 프레임(6a, 6b)을 구성하는 각각의 수직 프레임의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 복수 개의 구멍(H)이 형성된 상부 수직 프레임(5b, 6b)과 하부 수직 프레임(5a, 6a)으로 이루어지며, 상부 수직 프레임(5b, 6b)의 하부 일정 부분은 하부 수직 프레임(5a, 6a)의 내측에 결합된다.

상부 수직 프레임(5b, 6b)과 하부 수직 프레임(5a, 6a)에 형성된 구멍(H)을 관통 결합하는 핀에 의해 결합되는 부분의 위치를 조절함으로써 기체(2)의 높낮이를 조절할 수 있다. 기체(2)를 운송수단에 실어서 이동 시에는 기체(2)의 높이를 낮게 조절하여 운반하고 기체(2)를 사용 시에는 상부 수직 프레임(5b, 6b)을 다시 위로 빼내어 구멍(H)에 핀으로 고정한 후 사용한다.

기체(2) 내부에 위치하며 상부 프레임(3)과 하판(4) 사이에 수직으로 설치되는 제1 가이드용 수직 프레임(8a) 및 제1 가이드용 수직 프레임(8a)과 일정 거리 떨어져 나란히 위치하며 상부 프레임(3)과 하판(4) 사이에 수직으로 설치되는 제2 가이드용 수직 프레임(8b)을 더 포함한다.

두 개의 레일은 제1 레일(42a) 및 제2 레일(42b)로 구성되고 제1 레일(42a)은 레일 양측에 톱니가 형성되어 있는 톱니형상이며, 제2 레일(42b)은 톱니가 없어 슬라이딩 가능한 판형상이다. 톱니형상의 제1 레일(42a)은 하부에 부착된 전자석(41)을 이용하여 제1 가이드용 수직 프레임(8a)에 구비된 날개(43)에 부착되며, 판형상의 제2 레일(42b)은 하부에 부착된 전자석(41)을 이용하여 제2 가이드용 수직 프레임(8b)에 구비된 날개(43)에 부착된다.

제1 레일(42a) 및 제2 레일(42b)의 하부에는 전자석(41)이 각 레일의 길이를 따라 여러 개 고정 부착되어 있다. 전자석(41)을 이용하여 제1 레일(42a)을 제1 가이드용 수직 프레임(8a)에 구비된 날개(43)에 붙였다 떼었다 할 수 있고 전자석(41)을 이용하여 제2 레일(42b)을 제2 가이드용 수직 프레임(8b)에 구비된 날개(43)에 붙였다 떼었다 할 수 있어 제1 레일(42a) 및 제2 레일(42b) 상을 수직 이동하는 티그 용접수단에 문제가 발생한 경우 제1 레일(42a) 및 제2 레일(42b)을 제1 가이드용 수직 프레임(8a)과 제2 가이드용 수직 프레임(8b)로부터 쉽게 분리하여 수리가 가능하다.

제1 가이드용 수직 프레임(8a)과 제2 가이드용 수직 프레임(8b)는 위에서 살펴본 제1 수직 프레임(5a, 5b) 및 제2 수직 프레임(6a, 6b)과 마찬가지로 각각의 가이드용 수직 프레임의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 복수 개의 구멍(H)이 형성된 상부 가이드용 수직 프레임과 하부 가이드용 수직 프레임으로 구성되고, 구멍(H)을 관통 결합하는 핀에 의해 결합되는 부분의 위치를 조절함으로써 기체(2)의 높낮이를 조절할 수 있다.

티그 용접수단은 승강몸체(20), 제어부(21), 티그토치(23), 송급 케이블(12c), 슈우 밀착수단, 슈우지지대(26), 거리조절수단(64) 및 위빙수단(71)을 포함한다.

승강몸체(20)는 톱니형상의 제1 레일(42a)을 타고 수직 이동하는 기어(미도시) 및 기어를 구동시키는 모터(미도시)를 구비한다. 모터의 구동에 의해 톱니 형상의 기어가 제1 레일(42a)을 타고 수직 이동한다.

제어부(21)는 슬라이딩 가능한 판형상의 제2 레일(42b)을 타고 수직 이동하며 승강몸체(20)와 연결 프레임(27)을 통해 연결되어 승강몸체(20)의 수직 이동 시 함께 이동하고 승강몸체(20)의 구동을 제어한다.

티그토치(23)는 승강몸체(20)에 연결되어 승강몸체(20)의 수직 이동 시 함께 이동하며 철판(1)의 용접부위를 용접한다. 구체적으로, 티그토치(23)에는 텅스텐 전극봉(18)이 부착되어 있다.

도 9를 참고하면, 티그토치(23)를 이용하여 용접 시, 용접물(쇳물)이 철판(1)의 뒤쪽에 설치된 백슈우(15)와 앞쪽에 설치된 슈우(14) 사이에서 용접되므로, 외부 바람의 영향을 최소한으로 줄일 수 있으며, 용접물이 밖으로 흘러내리지 않아 이상적인 용접형상(Bead)을 만들 수 있다.

송급 케이블(12c)은 승강몸체(20)에 연결되어 승강몸체(20)의 수직 이동시 함께 이동하고 와이어(12e)를 공급하며, 공급된 와이어(12e)는 티그토치(23)와 철판(1) 사이에서 발생하는 아크 열에 의해 와이어(12e)가 녹으면서 용접부위가 용접된다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 승강몸체(20)의 상부에는 와이어(12e)가 감겨있는 드럼(12a)이 위치하고 드럼(12a) 내의 와이어(12e)를 송급 케이블(12c)을 통해 와이어 송급팁(12d)으로 공급하는 송급 모터(12b)를 구비한다. 송급 모터(12b)에 의해 드럼(12a) 내의 와이어(12e)가 용접부위에 계속 공급된다.

송급 케이블(12c)은 연결 프레임(22)을 통하여 승강몸체(20)에 연결된다. 승강몸체(20)의 수직 이동시 티그토치(23)와 항상 함께 움직인다.

슈우 밀착수단은 승강몸체(20)와 제어부(21)를 연결하는 연결 프레임(27) 상에 설치되며 전후 이동이 가능하고, 슈우지지대(26)는 슈우 밀착수단의 전방에 연결되어 슈우(14)와 결합한다.

예를 들면, 슈우 밀착수단은 스프링을 구비하고 작업자가 수동으로 돌리면 스프링의 힘에 의해 슈우 밀착수단에 연결된 슈우지지대가 전방으로 밀착된다.

또한 슈우 밀착수단은 에어실린더를 이용할 수 있다.

에어실린더(25)는 승강몸체(20)와 제어부(21)를 연결하는 연결 프레임(27) 상에 설치되어 승강몸체(20)의 수직 이동시 함께 이동 가능하며, 에어실린더(25)의 피스톤 로드(29)는 슈우지지대(26)와 연결된다. 슈우지지대(26)는 슈우(14)와 볼트(28)를 이용하여 결합된다. 철판(1)의 용접부위를 용접 시 에어실린더(25)의 피스톤 로드(29)가 전방으로 이동하면 슈우지지대(26)에 결합된 슈우(14)가 용접부위를 밀착하게 되고 이 상태에서 티그토치(23)를 이용하여 용접하는 것이다. 슈우(14)가 용접부위에 밀착한 상태에서 용접을 하므로, 용접부위의 흘러내림 현상을 방지할 수 있다.

도 12를 참조하면, 에어실린더(25)의 하부에는 전후이동조절부(62)가 위치하고 전후이동조절부(62)의 하부에는 좌우이동조절부(63)이 위치하며 좌우이동조절부(63)는 연결프레임(27) 상에 결합한다. 좌우이동조절부(63)를 조절함으로써 에어실린더(25) 및 슈우(14)의 위치를 좌우로 조절할 수 있고, 전후이동조절부(62)를 조절함으로써 에어실린더(25) 및 슈우(14)의 위치를 전후로 조절 가능하다.

거리조절수단(64)은 티그토치(23)의 텅스텐 전극봉(18) 및 송급 케이블(12c)를 통해 공급되는 와이어(12e)와 용접대상물(1)의 용접부위 간의 거리를 조절한다.

도 11을 참조하면 거리조절수단(64)은 티그토치(23)를 고정하는 홀더(19), 홀더(19)와 연결되는 상하이동조절부(68), 상하이동조절부(68)와 연결되는 전후이동조절부(67), 전후이동조절부(67)를 하부에서 지지하는 이동부(66) 및 이동부(66)를 전, 후로 이동시키는 몸체(65)로 구성되며, 몸체(65) 내의 모터가 작동하면 이동부(66)가 전방 또는 후방으로 이동이 가능하여 텅스텐 전극봉(18)과 용접부위 사이의 거리 조절이 가능하다. 홀더(19)에 결합된 송급 케이블(12c)은 연결 프레임(22)을 통해 상하이동조절부(68)에 연결됨으로써 텅스텐 전극봉(18)과 항상 함께 움직이게 된다.

또한, 전후이동조절부(67)를 조절함으로써 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)가 전방 또는 후방으로 이동하게 할 수 있고, 상하이동조절부(68)를 조절함으로써 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)의 높낮이를 조절할 수 있다.

위빙수단(71)은 승강몸체(20)의 하부에 구비되고 거리조절수단(64)을 좌, 우로 움직임으로써 티그토치(23) 및 와이어(12e)를 좌, 우로 위빙한다.

구체적으로는, 위빙수단(71)은 위빙모터(72), 위빙모터(72)의 동작에 의해 좌, 우로 반복 이동하는 위빙부(73), 위빙부(73)와 거리조절수단(64)의 몸체(65)를 연결하는 연결부(69)로 구성된다. 위빙모터(72)가 좌, 우 반복 작동 함으로써 위빙부(73)가 좌측으로 나왔다가 우측으로 들어갔다가를 반복하며 이에 의해 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)가 용접부위를 좌, 우로 위빙하면서 용접한다.

제어부(21)는 거리조절수단(64)를 제어하여 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)와 용접부위 간의 거리를 조절하며 위빙수단(71)을 제어하여 티그토치(23)및 와이어(12e)가 좌, 우로 위빙하도록 한다.

도 13을 참조하면, 두꺼운 철판(1)을 티그용접 시 상기에서 살펴본 바와 같이 슈우(14)를 이용한다. 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 티그 용접을 여러 패스에 걸쳐 단계적으로 수행하며, 먼저 (a) 단계에서는 용접부위에 가장 깊이 들어가는 슈우(14)를 이용하여 용접 부위 중 제일 깊은 곳을 용접한다. 슈우(14)가 차지하고 남은 공간을 위빙수단(71)을 이용하여 티그토치(23) 및 와이어(21e)를 좌, 우로 위빙하면서 용접한다. (a) 단계에서 용접이 끝나면 다른 사이즈의 슈우(14)를 이용하여 두번째 티그용접을 수행한다. 이때에는 전방으로 깊숙히 들어갔던 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)가 약간 후방으로 이동해야 한다. 거리조절수단(64)이 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)의 위치를 후방으로 이동시키게 된다. (b) 단계에서는 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)가 거리조절수단(64)에 의해 약간 후방으로 이동하며 사용되는 슈우(14)도 (a) 단계에서 사용된 슈우(14)보다 용접부위에 상대적으로 덜 삽입된다. 거리조절수단(64)에 의해 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)가 후방으로 이동 후 위빙수단(71)을 이용하여 티그토치(23) 및 와이어(12e)를 좌, 우로 위빙하면서 용접한다. (c) 단계에서는 텅스텐 전극봉(18) 및 와이어(12e)가 거리조절수단(64)에 의해 약간 더 후방으로 이동하고 위빙수단(71)을 이용하여 티그토치(23) 및 와이어(12e)를 좌, 우로 위빙하면서 용접을 마무리 한다. (c) 단계에서 사용되는 슈우(14)는 용접부위에 삽입되지 않는 슈우(14)를 사용한다. 상기에서는 a, b, c의 세단계에 걸쳐 용접하는 방법을 설명하고 있으나, 이에 반드시 국한되지 않으며 단계별로 슈우(14)를 더 다양하게 함으로써 그 이상 또는 그 이하의 단계로 얼마든지 가능하다.

이와 같이 입열량을 고려하여 슈우(14)를 여러 타입으로 제작하여 용접에 사용하고 거리조절수단(64)을 이용하여 텅스텐 전극봉(18)과 용접부위 사이의 거리를 각 단계별로 조절하며 위빙수단(71)에 의해 좌, 우로 위빙하면서 용접함으로써 매끈한 용접형상을 얻을 수 있고 장비에 무리가 가지 않아 고장이 발생하지 않으며 용접효율을 향상시킬 수 있다.

승강몸체(20)가 제1 레일(42a)을 타고 상승하면 슈우(14)가 용접부위에 밀착된 상태에서 상승한다. 철판(1)의 하부에서 상부까지 상승하면서 용접이 끝나게 되면 피스톤 로드(29)는 후방으로 이동하여 슈우(14)가 용접부위에서 이격된다. 그런 다음 다른 부분을 용접하기 위해 기체(2)는 로울러(30)에 의해 철판(1)의 상단을 타고 수평으로 이동한다.

승강수단은 기체(2) 내측에 수직으로 설치되는 체인 이동관(57), 체인 이동관(57)의 일측면에 부착되는 리프트 가이드(52), 리프트 가이드(52)를 따라 상하로 이동 가능한 복수 개의 가이드 로울러(60a, 60b, 60c, 60d), 복수 개의 가이드 로울러(60a, 60b, 60c, 60d)에 부착되어 상하로 이동하는 리프트(50), 체인 이동관(57)의 하부에 구비되는 제1 스프라켓(54a), 제1 스프라켓(54a)을 구동시키는 모터(53), 체인 이동관(57)의 상부에 구비되는 제2 스프라켓(54b) 및 제1 스프라켓(54a) 및 제2 스프라켓(54b)과 맞물려 모터(53)의 구동에 의해 상하로 움직이고 체인 이동관(57)을 관통하며 일단이 리프트(50)의 상단에 연결되고 타단이 리프트(50)의 하단에 연결되어 모터(53)의 구동에 따라 리프트(50)를 상하로 움직이게 하는 체인(56)을 포함한다.

리프트(50)는 등판과 바닥판이 힌지(59)로 결합되어 있어 작업자가 리프트(50)를 이용하지 않은 경우에는 바닥판을 등판과 맞닿도록 겹쳐놓은 후 고정쇠를 이용하여 바닥판이 앞으로 넘어가지 않도록 할 수 있다. 이렇게 함으로써 기체(2) 내부의 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 체인 이동관(57)에 부착된 판 형태의 리프트가이드(52)를 따라 회전하면서 상하로 이동하는 가이드 로울러(60a, 60b, 60c, 60d)가 좌, 우측에 두 개씩 구비된다. 가이드 로울러(60a, 60b, 60c, 60d)의 각 중앙에는 중심축이 관통 결합되고 중심축의 일단이 리프트(50)의 등판에 결합함으로써, 리프트(50)의 상하 이동시 가이드 로울러가 원활하게 회전할 수 있다.

등판의 상단과 하단에는 체인(56)이 연결되어, 모터(53)의 구동에 의해 체인(56)이 상하로 이동시 리프트(50)가 가이드 로울러(60a, 60b, 60c, 60d)에 의해 안정적으로 움직일 수 있다.

또한, 승강수단은 체인 이동관(57)의 상부에 구비되는 제2 스프라켓(54b)과 축 연결되어 양측에 하나씩 구비되는 테이크업수단(80, 81)을 더 포함한다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 테이크업수단(80)은 스크류(80d), 스크류(80d)를 회전시키는 손잡이(80b), 스크류(80d)의 위치를 고정시키는 볼트(80c), 제2 스프라켓(54b)의 축(80g)의 외측면에 결합하는 베어링(80f), 베어링 하우징(80e) 및 베어링 하우징(80e)과 스크류(80d)를 수용하는 바디(80a)로 구성된다.

리프트(50)를 오랜 기간 사용함으로써 체인(56)이 느슨해 진 경우 테이크업수단(80, 81)의 손잡이(80b)를 돌려서 축(80g)이 결합된 베어링 하우징(80e)의 높이를 조절함으로써 체인(56)의 처짐을 방지할 수 있다.

로울러(30)가 철판(1)의 상단을 수평 이동하는 경우, 기체(2)의 하부가 철판(1)에 부딪히지 않으면서 이동하도록 기체(2)의 하부 양측에서 철판(1)을 따라 회전하는 바퀴(34d, 35d)를 구비하는 하부지지 로울러를 더 포함한다. 하부지지 로울러는 스크류몸체(34a, 35a) 내에 구비된 스크류의 회전에 의해 로드(34c, 35c)가 전방으로 이동함으로써 로드(34c, 35c)에 부착된 바퀴(34d, 35d)가 철판(1)을 지지하도록 하여, 기체(2)가 로울러(30)를 이용하여 수평 이동하는 경우, 기체(2)의 하부가 철판(1)에 부딪히지 않으면서 원활하게 이동하는 것을 돕는다.

티그 용접수단이 철판(1)의 용접부위를 용접하는 경우, 기체(2)의 하부에 구비되어 기체(2)를 철판(1)에 밀착 고정시키는 전자석(11a, 11b) 및 전자석(11a, 11b)을 철판(1) 방향 또는 그 반대 방향으로 이동시키는 실린더(10a, 10b)를 더 포함한다.

하부지지 로울러가 기체(2)의 수평 이동 시 필요한 것이라면, 전자석(11a, 11b) 및 실린더(10a, 10b)는 기체(2)가 용접부위를 용접하는 경우 기체(2)를 해당 위치에 단단히 고정시키기 위해 필요한 것이다. 전자석(11a, 11b)과 실린더(10a, 10b)은 기체(2)의 하부 좌, 우측에 각각 구비되며, 실린더(10a, 10b)의 왕복 운동에 의해 실린더(10a, 10b)에 연결된 전자석(11a, 11b)은 철판(1) 방향 또는 그 반대 방향으로 이동할 수 있으며, 용접부위를 용접하는 경우 전자석(11a, 11b)은 철판(1) 방향으로 이동하여 철판(1)에 부착되며, 기체(2)가 로울러(30)를 이용하여 수평 이동하는 경우는 전자석(11a, 11b)은 철판(1)에서 떨어지게 된다.

기체(2) 내부 측면에 구비되어 작업자가 철판(1)의 반대편으로 이동 가능하도록 하는 사다리(7a, 7b)를 더 포함한다. 작업자는 사다리(7a, 7b)를 타고 철판(1)의 반대편으로 이동하여, 철판(1)의 용접부위 반대편에 백슈우(15)를 설치하고 백슈우 지지대(17) 및 브라켓(16)을 이용하여 단단히 고정할 수 있다. 백슈우(15) 설치 작업 후 다시 철판(1)의 반대편으로 넘어와 용접작업을 진행할 수 있다.

수직 이동 티그 자동용접장치(100)와 여러가지 타입의 슈우를 이용한 수직 이동 티그 자동용접방법을 설명한다.

먼저 티그 용접수단을 이용하여 용접대상물의 용접부위를 용접시 슈우(14)의 전방이 용접부위에 제1 길이만큼 삽입되는 제1 타입의 슈우를 밀어 넣어서 지지한 후 제1 타입의 슈우의 전방과 용접대상물 간의 빈 공간을 용접한다

다음으로, 슈우(14)의 전방이 용접부위에 제1 길이보다 짧은 제2 길이만큼 삽입되는 제2 타입의 슈우를 밀어 넣어서 지지한 후 제2 타입의 슈우의 전방과 제1 타입의 슈우를 이용하여 용접된 용접대상물 간의 빈 공간을 용접한다.

도 13을 참조하면, (a)단계는 최초 용접을 시작하는 단계로서 철판(1) 용접부위의 반대편에 백슈우(15)를 삽입하고 브라켓(16)을 이용하여 지지한다. 그런 다음, 전방 부분의 길이가 가장 긴 제1 타입의 슈우(14)를 밀어 넣어서 지지한 후 용접한다. 이때 도 2 내지 도 12에서 살펴본 바와 같이 위빙수단을 이용하여 좌, 우로 위빙하면서 용접한다.

(a)단계의 용접이 끝난 후 (b)단계에서는 (a)단계에서 사용된 슈우가 아닌 용접부위에 제2 길이만큼 삽입되는 제2 타입의 슈우(14)를 밀어 넣어서 지지한 후 위빙수단을 이용하여 좌, 우로 위빙하면서 용접한다. (b) 단계의 용접을 위해서는 텅스텐 전극봉과 용접 와이어가 약간 뒤로 이동해야 하는데 거리조절수단을 이용하여 텅스텐 전극봉과 와이어를 뒤로 이동시킬 수 있다.

(b)단계의 용접이 끝난 후 (c)단계에서는 (b)단계에서 용접되고 남은 부분을 용접해야 하므로, 또 다른 타입의 슈우(14)를 사용하며 거리조절수단을 이용해 텅스텐 전극봉과 와이어를 뒤로 약간 더 이동시키고 위빙수단을 이용하여 좌, 우로 위빙하면서 용접한다. (c)단계에서 사용된 슈우는 용접부위에 삽입되지 않는 또 다른 타입의 슈우(14)를 이용한다.

복수의 단계(여러 패스)를 통해 철판(1)의 용접부위를 용접 후 티그 용접수단을 상승시키고 다시 복수의 단계를 반복하여 용접한다. 복수의 단계를 통해 용접하면서 철판(1)의 맨 윗부분까지 수직 이동하는 것이다.

상기와 같이 각 단계 별로 다른 타입의 슈우(14)를 이용하여 용접함으로써 매끄러운 용접형상을 얻을 수 있다.

철판(1)의 앞 부분에 대한 용접을 끝낸 후 뒷 부분을 용접하는 경우도 위와 마찬가지의 방법을 이용하여 용접한다.

철판(1)의 뒷 부분을 용접하는 경우, 철판(1)의 앞 부분의 용접부위가 이미 용접이 다 끝난 상태이므로 백슈우(15)를 삽입하고 브라켓(16)을 이용하여 지지할 필요가 없다. 상기의 (a), (b), (c) 단계의 용접의 경우와 같이 서로 다른 타입의 슈우(14)를 밀어 넣어서 지지한 후 위빙수단을 이용하여 좌, 우로 위빙하면서 용접하고 다음 단계의 용접을 위해서는 거리조절수단을 이용하여 텅스텐 전극봉과 용접 와이어를 약간 뒤로 이동시킨 후 용접을 한다.

상기에서는 (a). (b), (c)의 세 단계에 걸쳐 세 가지 타입의 슈를 이용하여 용접하는 경우를 예로 들었으나, 반드시 이에 국한되지 않고 철판(1)의 두께가 얇은 경우는 두 단계에 걸쳐서 할 수도 있고, 철판(1)이 두꺼운 경우는 세 단계 이상에 걸쳐 용접을 할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 용접 대상물의 상단을 따라 수평 이동하면서 용접부위에 도달 시에는 해당 위치에 정지한 후 티그토치가 용접부위를 따라 수직 상승하며 자동 용접이 가능하여 편리하고 균일한 용접효과를 얻을 수 있다.

또한, 작업자가 승강수단에 탑승하여 수직으로 상승하는 티그토치를 따라 함께 이동하면서 용접 작업을 할 수 있어 작업자가 상당히 편리하고 용접 효율을 높일 수 있다.

또한, 입열량을 고려하여 여러 타입으로 제작된 슈우를 사용하여 용접부위를 여러 패스에 걸쳐 단계적으로 티그 용접함으로써 매끈한 용접형상을 얻을 수 있고 용접효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 티그토치를 이용하여 용접 시, 용접물(쇳물)이 철판의 뒤쪽에 설치된 백슈우와 앞쪽에 설치된 슈우 사이에서 용접되므로, 외부 바람의 영향을 최소한으로 줄일 수 있으며, 용접물이 밖으로 흘러내리지 않아 이상적인 용접형상을 만들 수 있다.

본 발명은 상기한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 되는 것임은 자명하다.

1: 철판 2: 기체
3: 상부 프레임 4: 하판
5a, 6a: 하부 수직 프레임 5b, 6b: 상부 수직 프레임
7a, 7b: 사다리 8a: 제1 가이드용 수직프레임
8b: 제2 가이드용 수직프레임 9: 하부지지 로울러
10a, 10b: 실린더 11a, 11b: 전자석
12a: 드럼 12b: 송급모터
12c: 송급케이블 12d: 와이어송급팁
12e: 와이어 14: 슈우
15: 백슈우 16: 브라켓
17: 백슈우 지지대 18: 텅스텐 전극봉
19: 홀더 20: 승강몸체
21: 제어부 23: 티그토치
24a: 티그토치케이블 24b: 용접기본체
25: 에어실린더 26: 슈우지지대
22, 27: 연결프레임 28: 볼트
29: 피스톤로드 30: 로울러
31: 축 32, 55: 커플링
33, 53: 모터 34a, 35a: 스크류몸체
34b, 35b: 손잡이 34c, 35c: 로드
34d, 35d: 바퀴 41: 전자석
42a: 제1 레일 42b: 제2 레일
43: 날개 50: 리프트
52: 리프트 가이드 54a: 제1 스프라켓
54b: 제2 스프라켓 56: 체인
57: 체인 이동관 59: 힌지
60a, 60b, 60c, 60d: 가이드 로울러 62, 67: 전후이동조절부
63: 좌우이동조절부 64: 거리조절수단
65: 몸체 66: 이동부
68: 상하이동조절부 69: 연결부
71: 위빙수단 72: 위빙모터
73: 위빙부 80, 81: 테이크업수단
80a: 바디 80b: 손잡이
80c: 볼트 80d: 스크류
80e: 베어링하우징 80f: 베어링
80g: 축 100: 수직 이동 티그 자동용접장치

Claims (15)

1. 용접 대상물의 용접부위를 수직 상승하며 티그(TIG) 용접하는 수직 이동 티그 자동용접장치로서,
   기체;
   상기 기체 내 상부에 가로 방향으로 설치되는 상부 프레임;
   상기 상부 프레임의 하부면에 결합되고 용접 대상물의 상단을 수평 이동하는 로울러;
   상기 기체의 하단에 설치되는 하판;
   상기 기체 내부에 수직으로 설치되며 서로 일정 거리 떨어져 나란히 위치하는 두 개의 레일;
   상기 두 개의 레일을 따라 수직 이동하며, 용접대상물의 용접부위를 용접하는 티그 용접수단; 및
   상기 기체 내부에 설치되어 수직 이동하며, 사람이 탑승 가능한 승강수단을 포함하되,
   상기 기체의 하단 및 하판은 가운데가 둘로 나누어져 이격공간을 형성하고 이격공간을 통해 용접 대상물을 기체 내부로 수용하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 로울러는 상부 프레임의 하부면 좌, 우측에 하나씩 결합되고,
   두 개의 로울러는 이격공간을 통해 기체 내부로 수용된 용접 대상물의 상단에 안착되어 수평 이동하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기체의 우측에 위치하고 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 복수 개의 제1 수직 프레임; 및
   상기 기체의 좌측에 위치하고 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 복수 개의 제2 수직 프레임을 포함하고,
   상기 제1 수직 프레임 및 제2 수직 프레임을 구성하는 각각의 수직 프레임은 프레임의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 복수 개의 구멍이 형성된 상부 수직 프레임과 하부 수직 프레임으로 이루어지며, 상부 수직 프레임의 하부는 하부 수직 프레임의 내측에 결합하되, 상부 수직 프레임과 하부 수직 프레임에 형성된 구멍을 관통 결합하는 핀에 의해 결합되는 부분의 위치를 조절함으로써 기체의 높낮이를 조절하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 기체 내부에 위치하며 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 제1 가이드용 수직 프레임 및 제1 가이드용 수직 프레임과 일정 거리 떨어져 나란히 위치하며 상부 프레임과 하판 사이에 수직으로 설치되는 제2 가이드용 수직 프레임을 더 포함하고,
   상기 두 개의 레일은 제1 레일 및 제2 레일로 구성되고, 상기 제1 레일 은 레일 양측에 톱니가 형성되어 있는 톱니형상이며 제2 레일은 슬라이딩 가능한 판형상이고, 톱니형상의 제1 레일은 하부에 부착된 전자석을 이용하여 상기 제1 가이드용 수직 프레임에 부착되며, 판형상의 제2 레일은 하부에 부착된 전자석을 이용하여 상기 제2 가이드용 수직 프레임에 부착되는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 티그 용접수단은
   톱니형상의 제1 레일을 타고 수직 이동하는 기어 및 기어를 구동시키는 모터가 구비된 승강몸체;
   판형상의 제2 레일을 타고 수직 이동하며 상기 승강몸체와 연결 프레임을 통해 연결되어 승강몸체의 수직 이동시 함께 이동하고 승강몸체의 구동을 제어하는 제어부;
   상기 승강몸체에 연결되어 승강몸체의 수직 이동시 함께 이동하며 용접대상물의 용접부위를 용접하는 티그토치;
   상기 승강몸체에 연결되어 승강몸체의 수직 이동시 함께 이동하며 와이어를 공급하는 송급 케이블;
   상기 연결 프레임 상에 설치되며 전후 이동이 가능한 슈우밀착수단; 및
   상기 슈우 밀착수단에 연결되며, 슈우와 결합하는 슈우지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 티그토치의 텅스텐 전극봉 및 송급 케이블에서 공급되는 와이어와 용접대상물의 용접부위 간의 거리를 조절하는 거리조절수단; 및
   상기 승강몸체에 구비되고 거리조절수단을 좌, 우로 움직임으로써 티그토치 및 와이어를 좌, 우로 위빙하는 위빙수단을 더 포함하고,
   상기 제어부는 거리조절수단을 제어하여 텅스텐 전극봉 및 와이어와 용접부위 간의 거리를 조절하며, 위빙수단을 제어하여 티그토치 및 와이어가 좌, 우로 위빙하도록 하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 승강수단은
   기체 내부에 수직 설치되는 체인 이동관;
   체인 이동관의 일측면에 부착되는 리프트 가이드;
   리프트 가이드를 따라 상하로 이동 가능한 복수 개의 가이드 로울러;
   복수 개의 가이드 로울러에 부착되어 상하로 이동하는 리프트;
   체인 이동관의 하부에 구비되는 제1 스프라켓;
   제1 스프라켓을 구동시키는 모터;
   체인 이동관의 상부에 구비되는 제2 스프라켓; 및
   제1 스프라켓 및 제2 스프라켓과 맞물려 모터의 구동에 의해 상하로 움직이고 체인 이동관을 관통하며 일단이 리프트의 상단에 연결되고 타단이 리프트의 하단에 연결되어 모터의 구동에 따라 리프트를 상하로 움직이게 하는 체인을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 승강수단은
   상기 체인 이동관의 상부에 구비되는 제2 스프라켓과 축 연결되어 양측에 하나씩 구비되는 테이크업수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 로울러가 용접 대상물의 상단을 수평 이동하는 경우, 기체의 하부가 용접대상물에 부딪히지 않으면서 이동하도록 기체의 하부 양측에서 용접대상물을 따라 회전하는 바퀴를 구비하는 하부지지 로울러를 더 포함하며,
    상기 하부지지 로울러는 스크류의 회전에 의해 로드가 전방으로 이동함으로써 로드에 부착된 바퀴가 용접대상물을 지지하도록 하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 용접수단이 용접대상물의 용접부위를 용접하는 경우, 기체의 하부에 구비되어 기체를 용접대상물에 밀착 고정시키는 전자석 및 상기 전자석을 용접대상물 방향 또는 그 반대 방향으로 이동시키는 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 기체 내부 측면에 구비되어 작업자가 용접대상물의 반대편으로 이동 가능하도록 하는 사다리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접장치.
13. 제1항, 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항의 수직 이동 티그 자동용접장치와 여러가지 타입의 슈우를 이용한 수직 이동 티그 자동용접방법으로서,
    상기 티그 용접수단을 이용하여 용접대상물의 용접부위를 용접시 슈우의 전방이 용접부위에 제1 길이만큼 삽입되는 제1 타입의 슈우를 밀어 넣어서 지지한 후 제1 타입의 슈우의 전방과 용접대상물 간의 빈 공간을 용접하는 제1 단계; 및
    슈우의 전방이 용접부위에 제1 길이보다 짧은 제2 길이만큼 삽입되는 제2 타입의 슈우를 밀어 넣어서 지지한 후 제2 타입의 슈우의 전방과 제1 타입의 슈우를 이용하여 용접된 용접대상물 간의 빈 공간을 용접하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 단계 용접시 용접대상물 용접부위의 반대편에 백슈우를 밀어 넣고 브라켓을 이용하여 백슈우를 지지한 후 용접하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 단계 및 제2 단계를 통해 용접대상물의 용접부위를 용접 후 티그 용접수단을 상승시킨 후 상기 제1 단계 및 제2 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 수직 이동 티그 자동용접방법.

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