KR101762817B1

KR101762817B1 - 용접용 지그

Info

Publication number: KR101762817B1
Application number: KR1020150149621A
Authority: KR
Inventors: 손재만; 박규환; 박종찬; 이지연; 정철연
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-07-28
Also published as: KR20170048926A

Abstract

용접용 지그가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 수직 회전축을 중심으로 회동 가능하게 결합되는 회전 프레임; 및 상기 회전 프레임에 결합되고, 단부에 용접 토치가 결합되는 길이 가변형 토치 홀더를 포함하는 용접용 지그가 제공될 수 있다.

Description

용접용 지그{JIGS FOR WELDING}

본 발명은 용접용 지그에 관한 것이다.

용접은 2개의 금속 재료를 서로 접합하는 기술 중의 하나로서, 고 난이도의 작업으로 분류되어 숙련된 기술자 또는 로봇을 통해 이루어져야 원하는 수준의 고 품질 결과물을 얻을 수 있다. 특히, 선박의 건조 공정에서 그러하다. 선박의 건조 공정에서의 용접은 해상에서 운용되는 선박의 특성상 자동차 등의 육상 설비를 제조하는 다른 제조 분야에서의 용접과 비교하여 더욱 높은 완성도가 요구될 수 밖에 없다. 또한, 그 중에서도 곡선 부분의 용접은 숙련된 기술자에게도 쉽지 않아 고가의 용접 로봇을 통해 이루어지는 것이 일반적이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0010383호(2015.01.28, 용접용 지그)

본 발명의 실시예들은 고가의 용접 로봇을 사용하지 않고도 다양한 곡률 반경을 가지는 곡선 부분의 용접이 가능한 용접용 지그를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 수직 회전축을 중심으로 회동 가능하게 결합되는 회전 프레임; 및 상기 회전 프레임에 결합되고, 단부에 용접 토치가 결합되는 길이 가변형 토치 홀더를 포함하는 용접용 지그가 제공될 수 있다.

상기 토치 홀더는, 상기 회전 프레임에 결합되어 수평으로 연장되는 제1 암부; 상기 제1 암부에 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 제1 암부의 길이 방향으로 연장되는 제2 암부; 및 상기 제2 암부의 단부에 결합되는 홀더부를 포함할 수 있다.

상기 제1 암부의 일면에는 지시 핀이 돌출되고, 상기 제2 암부에는 상기 제2 암부의 길이 방향으로 연장되어 상기 지시 핀을 안내하는 가이드 홀 및 상기 지시 핀과 협력하여 상기 용접 토치의 회전 반경을 표시하는 복수의 눈금이 형성될 수 있다.

상기 가이드 홀의 내측에는 상기 지시 핀의 미끄러짐을 방지하는 요철이 형성될 수 있다.

상기 제1 암부는 상기 회전 프레임에 수평 회전축을 중심으로 회동 가능하게 결합되고, 상기 회전 프레임에는 상기 제1 암부를 수평 상태로 지지하는 지지대가 형성될 수 있다.

상기 제2 암부에는 손잡이가 형성될 수 있다.

상기 베이스 프레임에 개별적으로 회동 가능하게 결합되어 상기 베이스 프레임을 지지하는 복수의 레그를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 프레임에 결합되고, 상기 용접 토치에 연결된 케이블을 거치하는 케이블 홀더를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 용접 토치가 결합된 토치 홀더를 회전 프레임과 함께 회전시킴으로써 곡선 부분의 용접을 수행할 수 있고, 이때 곡선 부분의 곡률 반경에 따라 토치 홀더의 길이를 조절함으로써 다양한 곡률 반경을 가지는 곡선 부분의 용접이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 I - I´에서 절단하여 나타낸 도면이다.
도 3은 토치 홀더의 길이 조절 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 사용한 용접 작업을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 사용한 용접 작업이 완료된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 지그를 나타낸 도면이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성요소가 각 구성요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성요소에 각 구성요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성요소의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 용접용 지그의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 나타낸 도면, 도 2는 도 1의 I - I´에서 절단하여 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그(10)는 베이스 프레임(100), 회전 프레임(200) 및 길이 가변형 토치 홀더(300)를 포함할 수 있고, 복수의 레그(400) 및 케이블 홀더(500)를 더 포함할 수 있다.

베이스 프레임(100)은 평평한 지면에 안착될 수 있도록 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.

회전 프레임(200)은 베이스 프레임(100)에 수직 회전축(A₁)을 중심으로 회동 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해, 회전 프레임(200)은 수직 기둥 형상으로 형성될 수 있고, 베이스 프레임(100)과 회전 프레임(200) 사이에는 원형 고리 형상의 베어링(B)이 개재될 수 있다.

토치 홀더(300)는 회전 프레임(200)에 결합되어 회전 프레임(200)과 함께 회전할 수 있다.

토치 홀더(300)는 길이 조절이 가능하게 형성될 수 있고, 토치 홀더(300)의 단부에는 용접 토치(20)가 결합됨으로써, 토치 홀더(300)가 회전 프레임(200)과 함께 회전하게 되면 용접 토치(20)는 다양한 곡률 반경을 가지는 곡선 부분의 용접을 수행할 수 있다. 이를 위해, 토치 홀더(300)는 제1 암부(310), 제2 암부(320) 및 홀더부(330)를 포함할 수 있다.

제1 암부(310)는 회전 프레임(200)에 수평 회전축(A₂)을 중심으로 회동 가능하게 결합될 수 있다.

제1 암부(310)는 회전 프레임(200)에 형성되는 지지대(210)에 안착함으로써 수평 상태를 유지할 수 있다. 즉, 지지대(210)는 제1 암부(310)가 수평 상태를 유지하도록 제1 암부(310)를 지지할 수 있다. 제1 암부(310)는 지지대(210)에 안착된 상태에서 수평으로 연장되는 바(bar) 형상으로 형성될 수 있다. 한편, 제1 암부(310)는 회전 프레임(200)에 회동 가능하게 결합되는 것이 아니라 수평 상태로 고정될 수도 있다.

제1 암부(310)의 상면에서는 지시 핀(311)이 돌출될 수 있다.

제2 암부(320)는 제1 암부(310)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해, 제2 암부(320)에는 제1 암부(310)가 결합되는 가이드 레일(321)이 형성될 수 있다. 이와 반대로, 제1 암부(310)에는 제2 암부(320)가 결합되는 가이드 레일이 형성될 수도 있다.

제2 암부(320)는 제1 암부(310)의 길이 방향으로 연장되는 바(bar) 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 암부(310)가 지지대(210)에 안착된 상태에서, 제2 암부(320)는 제1 암부(310)와 마찬가지로 수평으로 연장될 수 있다. 또한, 가이드 레일(321)은 제2 암부(320)의 길이 방향으로 연장됨으로써, 제2 암부(320)는 제1 암부(310)의 길이 방향으로 이동할 수도 있다.

제2 암부(320)에는 가이드 홀(323) 및 복수의 눈금(325)이 추가로 형성될 수 있다. 가이드 홀(323)은 제2 암부(320)를 상하로 관통하여 형성될 수 있고, 제2 암부(320)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 가이드 홀(323)에는 지시 핀(311)이 결합됨으로써, 제2 암부(320)가 제1 암부(310)를 따라 이동하게 되면 지시 핀(311)은 가이드 홀(323)을 따라 이동할 수 있다. 한편, 가이드 홀(323)의 내측에는 요철(324)이 형성될 수 있다. 요철(324)은 지시 핀(311)에 밀착된 상태로 지시 핀(311)의 미끄러짐을 방지함으로써 토치 홀더(300)의 길이가 조절 후에 임의로 변경되는 것을 방지할 수 있다. 복수의 눈금(325)은 지시 핀(311)과 협력하여 용접 토치(20)의 회전 반경을 표시할 수 있다. 이를 위해, 복수의 눈금(325)은 제2 암부(320)의 길이 방향으로 상호간에 이격되어 배치될 수 있다.

홀더부(330)는 제2 암부(320)의 단부에 결합될 수 있고, 용접 토치(20)가 결합될 수 있도록 집게 형상으로 형성될 수 있다.

복수의 레그(400)는 베이스 프레임(100)에 결합되어 베이스 프레임(100)을 지지할 수 있다.

복수의 레그(400)는 베이스 프레임(100)의 높이 및 수평 상태를 조절할 수 있다. 이를 위해, 복수의 레그(400)는 베이스 프레임(100)에 개별적으로 회동 가능하게 결합될 수 있다. 그 결과, 용접용 지그(10)가 고르지 못한 지면에 설치되는 경우에, 복수의 레그(400)를 개별적으로 회전시킴으로써, 베이스 프레임(100)의 높이 및 수평 상태를 조절할 수 있다.

케이블 홀더(500)는 회전 프레임(200)에 결합되어 용접 토치(20)에 연결된 케이블(21)을 거치할 수 있다.

도 3은 토치 홀더의 길이 조절 원리를 개략적으로 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 사용한 용접 작업을 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 사용한 용접 작업이 완료된 상태를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 작업자는 우선 용접용 지그(10)를 곡선 부분의 곡률 중심에 배치한 후에 용접 토치(20)를 용접용 지그(10)의 홀더부(330)에 결합할 수 있다. 이때, 용접 토치(20)에 연결된 케이블(21)은 케이블 홀더(500)에 거치시킬 수 있다. 다음으로, 작업자는 곡선 부분의 곡률 반경과 용접 토치(20)의 회전 반경이 일치하도록 토치 홀더(300)의 길이를 조절할 수 있다. 구체적으로는, 작업자는 제2 암부(320)를 제1 암부(310)를 따라 이동시킴으로써 토치 홀더(300)의 길이를 조절할 수 있다. 다음으로, 작업자는 토치 홀더(300)를 회전 프레임(200)과 함께 회전시킴으로써 용접 작업을 수행한 후에 곡선 부분이 끝나는 지점에서 토치 홀더(300)를 들어올려 용접 작업을 완료할 수 있다. 한편, 제2 암부(320)에는 작업자가 토치 홀더(300) 내지 제2 암부(320)를 조작하기 용이하도록 손잡이(327)가 형성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 지그를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 지그(10´)는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그(10)와 비교하여 베이스 프레임(100)과 회전 프레임(200) 사이에 베어링(B) 대신 원형의 연결 핀(P)이 개재되고, 복수의 레그(400)가 베이스 프레임(100)과 마찬가지로 플레이트 형상으로 형성됨으로써 평평한 지면에 안착될 수 있다는 점에서 차이가 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

A₁: 수직 회전축 A₂: 수평 회전축
B: 베어링 P: 연결 핀
10, 10´: 용접용 지그 20: 용접 토치
21: 케이블 100: 베이스 프레임
200: 회전 프레임 210: 지지대
300: 토치 홀더 310: 제1 암부
311: 지시 핀 320: 제2 암부
321: 가이드 레일 323: 가이드 홀
324: 요철 325: 눈금
327: 손잡이 330: 홀더부
400: 레그 500: 케이블 홀더

Claims

베이스 프레임;
상기 베이스 프레임에 수직 회전축을 중심으로 회동 가능하게 결합되는 회전 프레임; 및
상기 회전 프레임에 결합되고, 단부에 용접 토치가 결합되는 길이 가변형 토치 홀더를 포함하고,
상기 토치 홀더는,
상기 회전 프레임에 결합되어 수평으로 연장되는 제1 암부;
상기 제1 암부에 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 제1 암부의 길이 방향으로 연장되는 제2 암부; 및
상기 제2 암부의 단부에 결합되는 홀더부를 포함하고,
상기 제1 암부의 일면에는 지시 핀이 돌출되고,
상기 제2 암부에는 상기 제2 암부의 길이 방향으로 연장되어 상기 지시 핀을 안내하는 가이드 홀 및 상기 지시 핀과 협력하여 상기 용접 토치의 회전 반경을 표시하는 복수의 눈금이 형성되는 용접용 지그.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 가이드 홀의 내측에는 상기 지시 핀의 미끄러짐을 방지하는 요철이 형성되는 용접용 지그.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 암부는 상기 회전 프레임에 수평 회전축을 중심으로 회동 가능하게 결합되고,
상기 회전 프레임에는 상기 제1 암부를 수평 상태로 지지하는 지지대가 형성되는 용접용 지그.
제5항에 있어서,
상기 제2 암부에는 손잡이가 형성되는 용접용 지그.
제1항에 있어서,
상기 베이스 프레임에 개별적으로 회동 가능하게 결합되어 상기 베이스 프레임을 지지하는 복수의 레그를 더 포함하는 용접용 지그.
제1항에 있어서,
상기 회전 프레임에 결합되고, 상기 용접 토치에 연결된 케이블을 거치하는 케이블 홀더를 더 포함하는 용접용 지그.