KR101769318B1

KR101769318B1 - 케이블트레이 자동용접장치

Info

Publication number: KR101769318B1
Application number: KR1020160167230A
Authority: KR
Inventors: 정자현; 박상욱; 이상열
Original assignee: (주) 선우
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2017-08-21

Abstract

본 발명은 케이블트레이 자동용접장치에 관한 것으로서, 상기 사이드레일과 복수개의 행거가 상면에 적재되고, 용접이 진행되는 동안 위치를 고정시키는 케이블트레이고정부와; 상기 케이블트레이의 일측에 구비되며, 용접토치를 X축, Y축, Z축으로 이동시키고, 용접토치의 용접각도와 결합축각도를 조절하며 상기 사이드레일에 상기 복수개의 행거를 용접하는 용접부와; 상기 사이드레일과 상기 복수개의 행거가 교차되는 용접영역으로 상기 용접토치가 순차적으로 이동하여 자동용접하도록 상기 케이블트레이고정부와 상기 용접부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 케이블트레이고정부는, 지지테이블과; 상기 지지테이블의 일측에 고정결합되어 상기 한 쌍의 사이드레일 중 하나와 상기 사이드레일에 수직하게 배치되는 복수개의 행거의 일단을 고정하는 고정지그부와; 상기 한 쌍의 사이드레일의 폭에 대응되게 상기 지지테이블에 이동가능하게 결합되며, 상기 한 쌍의 사이드레일 중 나머지 하나와 상기 복수개의 행거의 타단을 고정하는 가변지그부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

케이블트레이 자동용접장치{CABLE TRAY AUTO WELDING APPARATUS}

본 발명은 케이블트레이 자동용접장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 선박용 케이블트레이를 형성하는 사이드레일과 복수개의 행거를 자동으로 용접할 수 있는 케이블트레이 자동용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 케이블트레이(cable tray)는 가스배관, 수도관, 전선, 광케이블들을 지지하는 용도로 사용된다.

최근 광케이블 산업이 발달함에 따라 신축 아파트나 일반 단독 주택을 대상으로 케이블트레이를 이용하여 새로운 광케이블 구축 공법이 제시되고 있으며 광케이블, 전기 배선 등을 인입 할 수 있는 방법이 수직구 이용, 배란다 우수관, 가스 배관을 이용한 병행 포설하는 방법 등을 사용하였지만, 케이블 노출을 최소화하기 위하여 신축 아파트, 공장, 선박 및 기존 주택에서도 케이블트레이를 이용한 배관 및 광케이블 포설이 지속적으로 증가하는 추세에 있다.

도 1의 (a)는 선박에 사용되는 케이블트레이(10)의 일례를 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 케이블트레이(10)는 한 쌍의 사이드레일(11,11a)과, 사이드레일(11,11a) 사이에 수평하게 배치되어 케이블(20)의 하중을 지지하는 복수개의 행거(13)를 포함한다.

여기서, 사이드레일(11,11a)과 복수개의 행거(13)는 서로 용접에 의해 고정된다.

도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 사이드레일(11,11a)과 행거(13)는 서로 교차되는 용접영역(X)이 용접된다.

그런데, 종래 케이블트레이(10)의 용접과정은 자동화가 이루어지지 않아 작업자가 수작업으로 용접을 진행해야 하는 어려움이 있었다. 즉, 케이블트레이(10)를 제조하기 위해서는 사이드레일(11,11a)과 행거(13) 각각의 자재를 가공한 후, 이를 작업테이블로 이동시키고 작업자가 직접 사이드레일(11,11a)과 행거(13)를 고정시킨 후 수동으로 용접하는 과정을 거치게 된다.

작업자가 사이드레일(11,11a)과 행거(13)를 고정하고 수동으로 용접하는 과정은 많은 시간이 소요되고, 작업자의 체력적 부담이 증가되는 문제가 있다. 또한, 작업자의 숙련도에 따라 용접품질에 차이가 발생되는 문제가 있다.

이러한 문제들에 의해 종래 케이블트레이 제조과정은 생산성이 낮아지는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로 사이드레일과 행거를 고정하고 용접하는 과정이 자동으로 이루어지는 케이블트레이 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용접토치를 5축으로 이동가능하게 구비하여 자동용접의 정밀도를 향상시킬 수 있는 케이블트레이 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 지그의 위치를 가변할 수 있어 다양한 규격의 케이블트레이에 호환하여 사용할 수 있는 케이블트레이 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 한 쌍의 사이드레일에 복수개의 행거를 일정간격으로 용접하는 케이블트레이 자동용접장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 케이블트레이 자동용접장치는, 상기 사이드레일과 복수개의 행거가 상면에 적재되고, 용접이 진행되는 동안 위치를 고정시키는 케이블트레이고정부와; 상기 케이블트레이의 일측에 구비되며, 용접토치를 X축, Y축, Z축으로 이동시키고, 용접토치의 용접각도와 결합축각도를 조절하며 상기 사이드레일에 상기 복수개의 행거를 용접하는 용접부와; 상기 사이드레일과 상기 복수개의 행거가 교차되는 용접영역으로 상기 용접토치가 순차적으로 이동하여 자동용접하도록 상기 케이블트레이고정부와 상기 용접부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 케이블트레이고정부는, 지지테이블과; 상기 지지테이블의 일측에 고정결합되어 상기 한 쌍의 사이드레일 중 하나와 상기 사이드레일에 수직하게 배치되는 복수개의 행거의 일단을 고정하는 고정지그부와; 상기 한 쌍의 사이드레일의 폭에 대응되게 상기 지지테이블에 이동가능하게 결합되며, 상기 한 쌍의 사이드레일 중 나머지 하나와 상기 복수개의 행거의 타단을 고정하는 가변지그부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 가변지그부에 결합되어 상기 가변지그부와 함께 이동되고, 상하로 승강가능하게 구비되며, 용접작업 동안 상기 고정지그부와 상기 가변지그부 사이에 고정된 복수개의 행거의 상면을 가압하는 행거가압부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 고정지그부의 일측에 회동가능하게 구비되어 상기 고정지그부에 결합된 복수개의 행거의 상면을 가압하는 스윙지그를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 용접부는, 용접토치와; 상기 용접토치를 지지하는 토치결합부와; 상기 토치결합부를 X축으로 이동시키는 X축이송부와; 상기 토치결합부를 Y축으로 이동시키는 Y축이송부와; 상기 토치결합부를 Z축으로 이동시키는 Z축이송부와; 상기 용접토치의 용접각도를 조절하는 토치각도조절부와; 상기 용접토치가 결합된 결합축의 회전각도를 조절하는 결합축각도조절부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 케이블트레이 자동용접장치는 케이블트레이고정부가 한 쌍의 사이드레일과 복수개의 행거의 위치를 안정적으로 고정한다. 이에 의해 종래 작업자가 케이블트레이 용접을 위해 사이드레일과 행거를 취부하던 과정이 생략되므로 용접 생산성이 현저히 향상될 수 있다.

특히, 가변지그부의 위치가 행거의 길이에 따라 가변될 수 있어 다양한 규격의 케이블트레이를 호환하여 용접할 수 있다.

또한, 케이블트레이 자동용접장치는 용접부가 5축으로 이동되며 자동용접하므로 굴곡진 부분까지도 박판용접이 가능한 장점이 있다.

도 1은 케이블트레이의 구성을 도시한 예시도이고,
도 2는 본 발명의 케이블트레이 용접장치의 전체 구성을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 케이블트레이고정부의 구성을 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 케이블트레이고정부에 케이블트레이가 고정된 상태를 도시한 예시도이고,
도 5는 본 발명의 케이블트레이고정부의 가변지그구동부의 구성을 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 케이블트레이 용접장치의 용접부의 구성을 도시한 사시도이고,
도 7은 본 발명의 케이블트레이 용접장치의 용접과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 케이블트레이 자동용접장치(1)를 이용해 케이블트레이(10)를 용접하는 과정을 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 케이블트레이 자동용접장치(1)는 케이블트레이(10)를 구성하는 한 쌍의 사이드레일(11,11a)과 복수개의 행거(13)를 서로 고정시키는 케이블트레이고정부(100)와, 케이블트레이(10)에 고정된 사이드레일(11,11a)과 행거(13)의 용접영역(X)를 자동 용접하는 용접부(200)와, 용접부(200)가 케이블트레이(10)의 용접영역(X)를 자동용접하도록 케이블트레이고정부(100)와 용접부(200)를 제어하는 제어부(300)를 포함한다.

본 발명의 케이블트레이 용접장치(1)는 케이블트레이고정부(100)를 통해 한 쌍의 사이드레일(11,11a)과 복수개의 행거(13)의 위치가 고정되므로 종래 작업자가 위치를 고정해야 했던 과정이 생략될 수 있다. 또한, 용접부(200)의 용접토치(220)가 X축, Y축, Z축 및 토치각도(A방향)와 토치결합축(B방향)의 각도로 회전되는 5축 이동을 구현하며 자동용접이 구현되므로 종래 작업자가 수동으로 용접하던 과정과 비교할 때 용접시간을 현저히 단축할 수 있으며 균일한 용접품질을 나타낼 수 있는 장점이 있다.

도 3은 케이블트레이고정부(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 케이블트레이고정부(100)에 케이블트레이(10)가 고정된 상태를 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 케이블트레이고정부(100)는 지지테이블(110)과, 지지테이블(110)의 일측에 고정결합되어 케이블트레이(10)의 일측을 고정하는 고정지그부(120)와, 지지테이블(110)에 이동가능하게 결합되어 케이블트레이(10)의 타측을 고정하는 가변지그부(130)와, 가변지그부(130)를 케이블트레이(10)의 폭에 대응되게 위치를 이동시키는 가변지그구동부(140)와, 가변지그부(130)와 함께 이동하며 복수개의 행거(13)의 상부를 가압하는 행거가압부(150)와, 고정지그부(120)의 일측에 구비되어 복수개의 행거(13)의 상부를 가압하는 스윙지그(160)를 포함한다.

지지테이블(110)은 용접이 진행되는 동안 케이블트레이(10)를 상면에 적재하여 안정적인 용접이 진행되도록 하다. 여기서, 지지테이블(110)은 작업자가 상면에 한 쌍의 사이드레일(11,11a)과 복수개의 행거(13)를 배치하는 과정을 용이하게 하기 위하여 일정 각도 경사지게 배치된다.

지지테이블(110)은 복수개의 지지레그(111)에 의해 지면으로부터 일정 높이에 위치한다.

지지테이블(110)의 판면에는 복수개의 이송홈(113)이 일정간격으로 관통 형성되어 후술할 가변지그구동부(140)의 지지바결합브래킷(141)이 이동된다.

고정지그부(120)는 지지테이블(110)의 일측에 고정결합되어 제1사이드레일(11)과, 복수개의 행거(13)들의 일단부를 지지테이블(110)에 고정시킨다. 고정지그부(120)는 지지테이블(110)에 돌출되게 배치되는 레일지지벽(121)과, 레일지지벽(121)과 제1레일삽입홈(122) 만큼 이격되게 배치되며 레일지지벽(121)을 따라 일정간격으로 배치되는 복수개의 제1행거안착블럭(123)을 포함한다.

도 7의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 레일지지벽(121)은 지지테이블(110)의 일측단부에 일정 높이 돌출되게 결합된다. 이에 의해 제1레일삽입홈(122)에 삽입된 제1사이드레일(11)이 레일지지벽(121)에 접촉지지되어 위치가 고정된다.

복수개의 제1행거안착블럭(123)은 지지테이블(110)의 상면에 복수개의 행거(13)의 배치간격에 대응되는 간격으로 배치된다. 제1행거안착블럭(123)은 행거(13)의 단면형상에 대응되게 구비되어 행거(13)의 내부에 수용된다. 즉, 작업자는 복수개의 행거(13)를 각각의 제1행거안착블럭(123)에 거치시켜 위치를 고정하게 된다.

행거(13)는 하부가 개방된 사다리꼴 형태의 단면형상으로 형성되고, 이에 대응하여 제1행거안착블럭(123)도 사다리꼴 형태로 형성된다. 행거(13)는 제1행거안착블럭(123)의 상부에 안착되어 용접과정 동안 위치가 고정된다.

여기서, 복수개의 제1행거안착블럭(123)은 레일지지벽(121)과 제1레일삽입홈(122) 만큼 이격되게 배치된다. 제1레일삽입홈(122)은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 제1사이드레일(11)이 삽입되어 위치가 고정된다.

이렇게 제1레일삽입홈(122)에 제1사이드레일(11)이 고정되고, 복수개의 제1행거안착블럭(123)에 복수개의 행거(13)의 일단이 각각 안착되어 케이블트레이(10)의 일측의 위치가 고정된다.

가변지그부(130)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 지지테이블(110)의 상면을 따라 이동되며 케이블트레이(10)의 타측, 즉 제2사이드레일(11a)과 복수개의 행거(13)의 타단의 위치를 고정시킨다.

가변지그부(130)는 이동하며 복수개의 행거(13)의 타단 하부에 배치되는 이동바(131)와, 이동바(131)와 일정 간격 이격되게 배치되어 제2사이드레일(11a)을 지지하는 레일지지바(133)와, 이동바(131)와 레일지지바(133) 사이에 구비되어 제2사이드레일(11a)이 삽입되는 제2레일삽입홈(132)과, 이동바(131)의 상면에 복수개의 행거(13)의 간격에 대응되게 구비되어 행거(13)의 타단을 지지하는 제2행거안착블럭(135)과, 이동바(131)와 레일지지바(133)를 서로 연결하는 한 쌍의 측면프레임(136)을 포함한다.

도 5에 도시된 바와 같이 이동바(131)와 레일지지바(133)는 측면프레임(136)에 의해 서로 일체로 결합된다. 이 때, 레일지지바(133)는 지지바결합브래킷(141)에 의해 가변지그구동부(140)와 결합되어 구동모터(143)의 구동에 따라 전후로 이동하여 제2사이드레일(11a)이 위치한 곳으로 이동된다.

이동바(131)와 레일지지바(133)는 제2레일삽입홈(132) 만큼 이격되게 배치된다. 이에 의해 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 제2사이드레일(11a)이 제2레일삽입홈(132)에 삽입된다.

이동바(131)의 상면에는 복수개의 제2행거안착블럭(135)이 구비된다. 제2행거안착블럭(135)은 복수개의 행거(13)의 타단의 하부에 배치되어 행거(13)의 위치를 고정한다.

복수개의 행거(13)는 양단이 각각 제1행거안착블럭(123)과 제2행거안착블럭(135)에 거치되어 위치가 고정된다.

그리고, 제1사이드레일(11)은 제1레일삽입홈(122)에 삽입되고, 제2사이드레일(11a)은 제2레일삽입홈(132)에 삽입되어 복수개의 행거(13)와 내측벽이 접촉되게 배치된다. 이렇게 한 쌍의 사이드레일(11,11a)과 복수개의 행거(13)의 위치가 고정된 상태에서 용접토치(220)가 이동하여 용접영역(X)을 용접하게 된다.

측면프레임(136)은 지지테이블(110)의 양측으로 절곡형성되어 가변지그구동부(140)에 의해 이동바(131)와 레일지지바(133)가 전후로 이동될 때 지지테이블(110)의 양측과 접촉되어 이동을 안내한다.

또한, 측면프레임(136)은 행거가압부(150)의 연결바구동부(155)와 결합되어 행거가압부(150)가 가변지그부(130)와 함께 이동되도록 지지한다.

가변지그구동부(140)는 가변지그부(130)가 지지테이블(110)을 따라 이동되도록 구동력을 제공한다. 가변지그구동부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 레일지지바(133)와 결합되는 지지바결합브래킷(141)과, 지지테이블(110)의 하부에 고정결합되며 구동력을 발생시키는 구동모터(143)와, 구동모터(143)의 구동축에 결합되어 회전되며 지지바결합브래킷(141)과 나사결합되는 이송스크류(145)와, 이송스크류(145)의 타단을 지지테이블(110)에 회전가능하게 고정시키는 테이블결합브래킷(149)과, 구동모터(143)의 일측에서 이송스크류(145)를 지지하는 축지지브래킷(146)을 포함한다.

지지바결합브래킷(141)은 하부는 이송스크류(145) 상에 나사결합되고, 상부는 이송홈(113)을 통해 지지테이블(110)의 상부로 노출되어 레일지지바(133)에 고정된다. 지지바결합브래킷(141)은 이송스크류(145)의 정역회전에 연동하여 이송스크류(145)를 따라 전후로 이동되며 가변지그부(130)가 이동되도록 한다.

이 때, 이송스크류(145)는 일단은 구동모터(143)의 구동축에 결합되고 타단은 테이블결합브래킷(149)에 회전가능하게 결합된다.

구동모터(143)의 구동은 제어부(300)의 제어에 의해 제어된다. 즉, 작업자가 입력부(미도시)를 통해 입력한 행거(13)의 길이에 맞게 제어부(300)가 구동모터(143)를 구동시켜 이송스크류(145)를 따라 이동되는 가변지그부(130)의 이동거리를 조절할 수 있다.

행거(13)의 길이가 변경되면, 변경되는 행거(13)의 길이에 대응되게 가변지그부(130)가 이동되도록 구동모터(143)가 구동된다.

행거가압부(150)는 가변지그부(130)와 함께 이동되어 행거(13)의 상면을 가압하여 행거(13)의 위치를 고정한다. 행거가압부(150)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 복수개의 행거(13)의 배치간격에 대응되게 위치되는 복수개의 행거가압바(151)와, 복수개의 행거가압바(151)를 서로 연결하는 연결바(153)와, 연결바(153)를 상하로 구동시키는 연결바구동부(155)를 포한한다.

복수개의 행거가압바(151)는 연결바(153)의 하부에 결합된다. 행거가압바(151)는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 하강하여 행거(13)의 타측 상면을 가압지지한다. 연결바(153)는 복수개의 행거가압바(151)가 동시에 승강 및 하강되도록 지지한다.

연결바구동부(155)는 가변지그부(130)의 측면프레임(136)에 결합되어 가변지그부(130)와 함께 행거가압부(150)가 이동되도록 지지한다. 또한, 연결바구동부(155)는 행거(13)의 길이에 대응되는 위치로 가변지그부(130)의 이동이 완료되면, 제어부(300)의 제어에 의해 연결바(153)를 하강시켜 행거가압바(151)가 행거(13)의 상면을 가압하도록 구동한다.

연결바구동부(155)는 공압 또는 유압으로 구동될 수 있으며, 경우에 따라 기계적 구조에 의해 구동될 수도 있다.

스윙지그(160)는 제1행거안착블럭(123)의 일측에 배치되어 행거(13)의 일측 상면을 가압지지한다. 스윙지그(160)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 회동되며 행거(13)의 상면을 가압하는 스윙레버(161)와, 스윙레버(161)를 회동구동시키는 레버구동부(163)를 포함한다. 스윙지그(160)는 행거(13)의 개수에 대응되게 배치되고, 각각의 레버구동부(163)는 제어부(300)의 제어에 의해 동시에 스윙레버(161)를 회동시킨다.

용접부(200)는 케이블트레이고정부(100)에 고정된 케이블트레이(10)로 이동되어 사이드레일(11,11a)과 복수개의 행거(13)가 접촉된 용접영역(X)을 제어부(300)의 제어에 의해 순차적으로 자동용접한다.

본 발명에 따른 용접부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 X축, Y축, Z축의 3축방향의 이동과, 용접토치(220)의 토치각도를 조절하는 A방향의 각도조절, 용접토치(220)를 지지하는 축방향을 조절하는 B방향의 각도조절의 5축 가공이 가능하다.

이에 의해 용접토치(220)가 제어부(300)의 제어에 의해 다양한 위치의 용접영역(X)을 자동으로 용접할 수 있게 된다.

용접부(200)는 지지테이블(110)의 일측에 배치되는 지지본체(210)와, 용접을 진행하는 용접토치(220)와, 용접토치(220)를 지지하는 토치결합부(230)와, 토치결합부(230)와 결합되며 Y축 방향으로 토치결합부(230)를 이동시키는 Y축이송부(240)와, 토치결합부(230)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축이송부(250)와, 토치결합부(230)를 X축방향으로 이동시키는 X축이송부(260)를 포함한다.

이러한 용접토치(220)의 5축 이동이 구현되면서 한 쌍의 사이드레일(11,11a)과 행거(13) 사이의 굴곡진 용접영역(X)도 효과적인 박판용접이 가능해질 수 있다.

용접토치(220)는 사이드레일(11,11a)과 행거(13)가 교차되는 용접영역(X)을 용접한다. 용접토치(220)는 토치결합부(230)에 결합되어 토치각도와 결합축각도가 조절된다. 토치결합부(230)는 도 5에 도시된 바와 같이 용접토치(220)가 결합되는 토치결합링크(231)와, 토치결합링크(231)에 수직하게 결합되는 링크결합축(233)과, 토치결합링크(231)의 링크결합축(233)에 대한 A방향 각도를 조절하는 토치각도조절부(235)와, 링크결합축(233)의 축방향 각도(B방향)를 조절하는 결합축각도조절부(237)와, 링크결합축(233)을 내부에 수용하며 하우징결합축(241)에 결합되는 토치결합하우징(239)을 포함한다.

토치결합링크(231)의 단부에는 토치결합고리(231a)가 구비되어 용접토치(220)가 결합된다.

Y축이송부(240)는 토치결합하우징(239)이 결합되는 하우징결합축(241)과, 하우징결합축(241)에 형성된 Y축이송레일(243)과, Y축으로 이송되는 구동력을 발생시키는 Y축구동부(245)를 포함한다.

Z축이송부(250)는 지지본체(210)에 수직하게 배치되는 Z축이송축(251)과, Z축이송축(251)을 따라 상하로 이동되며 Y축이송부(240)의 Y축방향 이송을 안내하는 Z축이송블럭(253)을 포함한다.

X축이송부(260)는 지지본체(210) 상에 배치되는 X축이송레일(261)과, X축이송레일(261)을 따라 내부에 수용되는 X축이송스크류(263)와, X축이송스크류(263)를 정역 회전구동시키는 X축이송모터(265)를 포함한다.

여기서, X축이송스크류(263)에 Z축이송축(251) 하부의 X축이송스크류결합고리(251b)가 나사결합되고, X축이송레일(261)의 양옆으로 X축레일이동안내판(251c)가 연장되어 X축이송레일(261)을 따라 Z축이송축(251)이 이동된다.

동일한 방식으로 Z축이송레일(251a)에 Z축이송블럭(253)이 도면에 도시되지 않은 이송스크류에 의해 결합되고, Z축이송블럭구동부(255)의 정역 구동에 따라 Z축이송블럭(253)이 Z축이송레일(251a)을 따라 상하로 이동하게 된다.

또한, Z축이송블럭(253)에 Y축이송부(240)의 하우징결합축(241)이 이송스크류(미도시)에 의해 이동가능하게 결합된다. 이에 의해 하우징결합축(241)의 단부에 결합된 토치결합부(230)가 X축, Y축 및 Z축으로 이동될 수 있다.

제어부(300)는 입력부(미도시)를 통해 입력된 행거(13)의 길이에 대응되게 가변지그구동부(140)가 구동되도록 지지한다. 또한, 이에 연동하여 행거가압부(150)의 연결바(153)가 하강하여 행거(13)를 가압하도록 연결바구동부(155)를 제어한다.

그리고, 스윙지그(160)가 회동되어 행거(13)를 가압하도록 레버구동부(163)를 제어한다.

케이블트레이(10)의 고정이 완료되면, 제어부(300)는 용접부(200)의 용접토치(220)가 각각의 행거(13) 양단의 용접영역(X)을 순차적으로 자동 용접하도록 용접부(200)를 제어한다.

제어부(300)는 미리 입력된 용접영역(X)의 좌표값들로 용접토치(220)가 이동되며 자동용접하도록 X축이송부(260), Y축이송부(240), Z축이송부(250), 토치각도조절부(235) 및 결합축각도조절부(237)를 제어한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 케이블트레이 자동용접장치(1)의 케이블트레이(10) 용접과정을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

초기 케이블트레이 자동용접장치(1)는 케이블트레이고정부(100)가 케이블트레이(10)의 크기에 맞게 설정되어 있지 않다. 이에 용접하고자 하는 케이블트레이(10)의 행거(13)의 길이에 맞게 가변지그부(130)의 위치를 조정해야한다.

작업자는 입력부(미도시)를 통해 행거(13)의 길이를 입력하고, 제어부(300)는 입력된 행거(13)의 길이에 맞게 가변지그구동부(140)를 구동한다. 구동모터(143)가 구동되며 이송스크류(145)가 회전되면, 지지바결합브래킷(141)에 결합된 레일지지바(133)가 이동된다.

레일지지바(133)와 일체로 결합된 이동바(131)와, 행거가압부(150)도 함께 행거(13)의 길이에 맞게 이동된다.

이 상태에서, 작업자는 제1사이드레일(11)을 고정지그부(120)의 제1레일삽입홈(122)에 삽입하고, 제2사이드레일(11a)을 가변지그부(130)의 제2레일삽입홈(132)에 삽입한다. 그리고, 복수개의 행거(13)를 순차적으로 제1행거안착블럭(123)과 제2행거안착블럭(135) 위에 적재한다.

도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 행거(13)의 양단이 제1사이드레일(11)과 제2사이드레일(11a)과 교차하게 된다. 이 때, 연결바구동부(155)가 구동되어 연결바(153)가 하강되고, 각각의 행거가압바(151)가 행거(13)의 상면을 가압한다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 스윙지그(160)의 스윙레버(161)가 회동되어 행거(13)의 상면을 가압한다.

이에 의해 제1사이드레일(11)과 제2사이드레일(11a), 복수개의 행거(13)의 위치가 구속된다. 이 상태에서 용접부(200)의 용접토치(220)가 이동된다.

용접토치(220)는 제어부(300)에서 설정된 용접영역(X)의 위치로 Y축이송부(240), X축이송부(260), Z축이송부(250)에 의해 이동되고, 토치각도조절부(235) 및 결합축각도조절부(237)에 의해 토치각도와 축회전각도가 조절되어 절곡되거나 굴곡진 용접영역도 박판용접할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 케이블트레이 자동용접장치는 케이블트레이고정부가 한 쌍의 사이드레일과 복수개의 행거의 위치를 안정적으로 고정한다. 이에 의해 종래 작업자가 케이블트레이 용접을 위해 사이드레일과 행거를 취부하던 과정이 생략되므로 용접 생산성이 현저히 향상될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 케이블트레이 자동용접장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 케이블트레이 자동용접장치 10 : 케이블트레이
11, 11a : 사이드레일 13 : 행거
20 : 케이블 100 : 케이블트레이고정부
110 : 지지테이블 111 : 지지레그
113 : 이송홈 120 : 고정지그부
121: 레일지지벽 122 : 제1레일삽입홈
123 : 제1행거안착블럭 130 : 가변지그부
131 : 이동바 132 : 제2레일삽입홈
133 : 레일지지바 135 : 제2행거안착블럭
136 : 측면프레임 140 : 가변지그구동부
141 : 지지바결합브래킷 143 : 구동모터
145 : 이송스크류 146 : 축지지브래킷
149 : 테이블결합브래킷 150 : 행거가압부
151 : 행거가압바 153 : 연결바
155 : 연결바구동부 160 : 스윙지그
161 : 스윙레버 163 : 레버구동부
200 : 용접부 210 : 지지본체
220 : 용접토치 230 : 토치결합부
231 : 토치결합링크 231a : 토치결합고리
233 : 링크결합축 235 : 토치각도조절부
235a : 링크축 237 : 결합축각도조절부
239 : 토치결합하우징 240 : Y축이송부
241 : 하우징결합축 243 : Y축이송레일
245 : Y축구동부 250 : Z축이송부
251 : Z축이송축 251a : Z축이송레일
251b : X축스크류결합고리 251c : X축레일이동안내판
253 : Z축이송블럭 253a : Y축레일결합리브
253b : Z축레일결합리브 255 : Z축이송블럭구동부
260 : X축이송부 261 : X축이송레일
263 : X축이송스크류 265 : X축이송모터
300 : 제어부

Claims

한 쌍의 사이드레일에 복수개의 행거를 일정간격으로 용접하는 케이블트레이 자동용접장치에 있어서,
상기 사이드레일과 복수개의 행거가 상면에 적재되고, 용접이 진행되는 동안 위치를 고정시키는 케이블트레이고정부와;
상기 케이블트레이의 일측에 구비되며, 용접토치를 X축, Y축, Z축으로 이동시키고, 용접토치의 용접각도와 결합축각도를 조절하며 상기 사이드레일에 상기 복수개의 행거를 용접하는 용접부와;
상기 사이드레일과 상기 복수개의 행거가 교차되는 용접영역으로 상기 용접토치가 순차적으로 이동하여 자동용접하도록 상기 케이블트레이고정부와 상기 용접부를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 케이블트레이고정부는,
지지테이블과;
상기 지지테이블의 일측에 고정결합되어 상기 한 쌍의 사이드레일 중 하나와 상기 사이드레일에 수직하게 배치되는 복수개의 행거의 일단을 고정하는 고정지그부와;
상기 한 쌍의 사이드레일의 폭에 대응되게 상기 지지테이블에 이동가능하게 결합되며, 상기 한 쌍의 사이드레일 중 나머지 하나와 상기 복수개의 행거의 타단을 고정하는 가변지그부와;
상기 가변지그부에 결합되어 상기 가변지그부와 함께 이동되고, 상하로 승강가능하게 구비되며, 용접작업 동안 상기 고정지그부와 상기 가변지그부 사이에 고정된 복수개의 행거의 상면을 가압하는 행거가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블트레이 자동용접장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 고정지그부의 일측에 회동가능하게 구비되어 상기 고정지그부에 결합된 복수개의 행거의 상면을 가압하는 스윙지그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블트레이 자동용접장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 용접부는,
용접토치와;
상기 용접토치를 지지하는 토치결합부와;
상기 토치결합부를 X축으로 이동시키는 X축이송부와;
상기 토치결합부를 Y축으로 이동시키는 Y축이송부와;
상기 토치결합부를 Z축으로 이동시키는 Z축이송부와;
상기 용접토치의 용접각도를 조절하는 토치각도조절부와;
상기 용접토치가 결합된 결합축의 회전각도를 조절하는 결합축각도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블트레이 자동용접장치.