KR101800452B1 - 용가재 복합재 분리 유닛 및 방법, 티그 자동용접장치 및 티그 용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용가재 복합재 분리 유닛 및 방법, 티그 자동용접장치 및 티그 용접방법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 호(弧)형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시키는 용가재 복합재 분리 유닛이고, 용가재 복합재 분리 유닛은: 용가재 복합재를 제공받아 가이드하는 복합재 가이드부; 복합재 가이드부로부터 안내되는 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시키고 호형 금속 용가재를 안내하는 필링(peeling)부; 및 필링부로부터 안내되는 호형 금속 용가재의 센터 축을 설정 기준에 맞게 교정 또는 유지시키며 용접 토치 측으로 공급되도록 제공하는 용가재 가이드부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용가재 복합재 분리 유닛이 제안된다. 또한, 그를 포함하는 티그 자동용접장치, 용가재 복합재 분리 방법 및 티그 용접 방법이 제안된다.

Description

용가재 복합재 분리 유닛 및 방법, 티그 자동용접장치 및 티그 용접방법{UNIT AND METHOD FOR SEPARATING COMPOSITE MATERIAL WITH FILLER METAL, TIG AUTO-WELDING APPARATUS AND TIG WELDING METHOD}

본 발명은 용가재 복합재 분리 유닛 및 방법, 티그 자동용접장치 및 티그 용접방법에 관한 관한 것으로, 구체적으로는 호형 금속 용가재와 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시켜 호형 금속 용가재를 제공하는 용가재 복합재 분리 유닛 및 방법, 티그 자동용접장치 및 티그 용접방법에 관한 것이다.

용접은 용접 대상이 되는 모재를 부분적으로 용융시켜 접합하는 것으로, 모재만을 용융시켜 접하는 방식도 있으나, 용가재를 용융시켜 모재 상에 용착시켜 접하는 방식도 있다. 용접은 용접용 모재의 재료의 종류와 두께에 따라 다양한 용접방법이 사용되어 지고 있다.

모재라 불리는 두 물체 사이 또는 한 물체의 일정 부분의 용접부에 용가재(예컨대, 용접봉)을 첨가하여 간접적으로 접합시키는 용접은 그 방식이 다양하게 개발되어 왔다.

예컨대, 이러한 용접법의 하나로 모재 상에 고강도의 내열성, 내구성, 내부식성 등을 가진 금속, 즉 용가재로 일정두께 덧살을 붙이는 육성 용접 등이 있다. 육성 용접 등의 용접에서 용가재를 추가하여 용접을 수행하는 방법에서 많은 자동화 장치들이 개발되고 사용되고 있다.

예컨대, 특수 용접의 하나로 불활성 가스를 공급하면서 열원으로 사용되는 전극에 의해 아크 방전시켜 용접하는 티그(TIG, Tungsten Inert Gas) 용접에서도 용가재를 사용하며 티그 용접을 수행할 수 있다.

티그 용접법은 티그 토치 내부의 텅스텐 전극봉과 모재에 용접 전원을 접속하고 텅스텐 전극봉과 모재 사이에 용접 아크를 형성하여 용접용 첨가 와이어(와이어 용가재)를 아크부에 송급하여 아크 열로 녹여 용접을 수행한다. 이때, 티그 용접토치는 용접전류를 공급하는 전력선, 텅스텐 전극봉과 모재의 산화를 방지하기 위한 보호가스 및 텅스텐 전극봉에서 발생하는 열을 감소시키기 위한 냉각수 등이 공급되도록 구성되어 있다. 티그 용접토치에 공급되는 전력선, 보호가스와 냉각수의 급수관과 배수관 및 이들을 보호하기 위한 외피 등으로 구성된 토치케이블이 티그 토치 측에 연결된다.

티그 용접은 용접부의 기계적 성질이 우수하고, 내부식성이 우수하며 작업환경이 청결하다. 티그 용접에서는 생산성을 높이기 위해서는 전류를 높이고 용접속도를 증가시켜야 한다. 용착속도를 높이기 위해서는 와이어 용가재의 송급속도를 높여야 하지만 와이어 송급속도로 인해 와이어 용가재가 아크열을 흡수할 수 있는 시간적 여유가 부족하거나 와이어 용가재가 아크중심에서 벗어나게 송급되어 와이어 용가재가 제대로 용융되지 못하게 된다. 이에 따라 생산성이 낮아지므로 현장에서는 충분히 높은 전류로 용접하게 된다. 하지만 대전류를 사용하게 되면, 강한 아크력으로 인해 언더컷 등 용접결함이 발생하는 단점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0021240호 (2015년 3월 2일 공개)

이러한 티그 용접의 문제를 해결하기 위해 용가재의 형상을 단면 원형 와이어가 아닌 단면상 호(弧)형상으로 이루어진 호형 와이어 용가재가 제안되고 있다.

이러한 단면상 호형 용가재는 티그 토치와 모재 사이의 아크 방전의 방향과 수직 또는 수직에 가깝게 용가재를 주입할 수 있어 용가재에 아크 방전열의 흡수를 높일 수 있게 되고, 이에 따라 용접속도를 개선시킬 수 있게 된다.

하지만, 이러한 단면상 호형 용가재는 그 구조상 릴 장치에 권취시키는 것이 불리하다. 즉, 통상의 원형 와이어 용가재는 케이블 권취와 같이 다수 열로 다층으로 적층되게 권취시킬 수 있으나, 단면이 호형상으로 이루어진 경우 호형상의 오목부로 인하여 하나의 열에 단면상 다수 적층되는 형태로 권취시키는 것은 가능하다 케이블 권취와 같이 다수의 열로 다층으로 적층되게 권취시키는 것은 매우 어렵다.

이에 따라, 릴 장치에 권취를 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여, 본 출원인의 동일자 다른 출원에서 제안하는 바와 같이 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 권취지지재를 채워 결합시킨 와이어 용가재 복합재가 제안될 수 있다.

이때, 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 권취지지재를 채워 결합시킨 용가재 복합재를 릴에 권취시켜 티그 자동용접장치와 같은 장치에 릴 유닛을 장착시켜 사용하는 경우 용가재 복합재로부터 실제 용접에 사용되지 않는 권취지지재를 분리시킬 필요가 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 호형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 오목부에 채워진 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 용접에 필요없는 권취지지재를 분리시키는 용가재 복합재 분리 유닛 및 방법, 티그 자동용접장치 및 티그 용접방법를 제안하고자 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 모습에 따라, 호(弧)형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시키는 용가재 복합재 분리 유닛이고, 용가재 복합재 분리 유닛은: 용가재 복합재를 제공받아 가이드하는 복합재 가이드부; 복합재 가이드부로부터 안내되는 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시키고 호형 금속 용가재를 안내하는 필링(peeling)부; 및 필링부로부터 안내되는 호형 금속 용가재의 센터 축을 설정 기준에 맞게 교정 또는 유지시키며 용접 토치 측으로 공급되도록 제공하는 용가재 가이드부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용가재 복합재 분리 유닛이 제안된다.

이때, 하나의 예에서, 복합재 가이드부는 상부롤러 및 하부롤러를 구비하는 제1 가이드롤러 구조체를 포함하고, 제1 가이드롤러 구조체의 하부롤러는 호형 금속 용가재의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부를 포함하고, 제1 가이드롤러 구조체의 상부롤러는 용가재 복합재의 권취지지재 영역이 안내되며 통과되도록 형성될 수 있다. 또한, 필링부는 안내되는 용가재 복합재의 호형 금속 용가재의 단면 내측 호와 권취지지재의 접합부위 사이의 경계 부위에 삽입되며 권취지지재를 분리시키는 필러(peeler) 및 필러에 의해 분리되는 권취지지재를 받아 송급시키는 지지재 송급롤러를 포함할 수 있다. 게다가, 용가재 가이드부는 상부롤러 및 하부롤러를 구비하는 제2 가이드롤러 구조체를 포함하고, 제2 가이드롤러 구조체의 하부롤러는 호형 금속 용가재의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부를 포함하고, 제2 가이드롤러 구조체의 상부롤러는 호형 금속 용가재의 오목부에 매칭되도록 중심에서 바깥쪽으로 볼록하게 형성된 볼록부를 포함하고, 제2 가이드롤러 구조체의 하부롤러의 오목부와 상부롤러의 볼록부에 의해 호형 금속 용가재의 센터가 정렬되며 송출될 수 있다.

또한, 이때, 하나의 예에서, 제1 가이드롤러 구조체로 공급되는 용가재 복합재는 제1 가이드롤러 구조체를 통과하며 뒤틀리지 않도록 권취지지재의 표면에 가이드홈 내지 뒤틀림방지턱을 구비하고, 제1 가이드롤러 구조체의 상부롤러는 가이드홈에 삽입되는 돌기 또는 뒤틀림방지턱에 맞물리게 대응되는 형상을 구비하여 용가재 복합재의 뒤틀림을 방지하며 안내할 수 있다. 게다가, 필링부는 필러의 하부에 형성된 필링 지지롤러를 더 포함하고, 필링 지지롤러는 호형 금속 용가재의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부를 포함하고, 필링 지지롤러 상부의 필러의 하부는 호형 금속 용가재의 오목부에 매칭되도록 하측으로 볼록하게 형성된 볼록부를 포함할 수 있다.

다음으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 모습에 따라, 수직지지대, 수직지지대 상에 장착되어 승강하는 붐대지지판 및 붐대지지판에 지지되며 수평 이동하는 수평 붐대를 포함하는 매니퓰레이터 유닛; 호(弧)형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재를 권치하되, 수평 붐대의 일단에 설치되어 용가재 복합재를 언와인딩시켜 공급하는 릴 유닛; 릴 유닛으로부터 공급되는 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시켜 호형 금속 용가재를 용접 토치 측으로 제공하는 전술한 발명의 하나의 모습의 예들 중 어느 하나에 따른 용가재 복합재 분리 유닛; 및 수평 붐대의 타단에 설치되며 용가재 복합재 분리 유닛으로부터 제공된 호형 금속 용가재를 용융시켜 용접 모재 상에 용착시키는 용접 토치를 포함하는 토치 어셈블리 유닛을 포함하여 이루어지는 티그 자동용접장치가 제안된다.

이때, 하나의 예에서, 티그 자동용접장치는 수평 붐대의 타단 측에 설치되는 가이드유닛 및 수평 붐대의 일단 측에 설치되는 송급유닛을 더 포함하되, 가이드유닛은 호형 금속 용가재를 장력이 유지되게 당기고 센터를 유지시키며 토치 어셈블리 유닛 측으로 안내하고, 송급유닛은 릴 유닛과 용가재 복합재 분리 유닛 사이에 배치되어 릴 유닛으로부터 언와인딩된 용가재 복합재를 당겨 용가재 복합재 분리 유닛으로 송급할 수 있다. 또는, 송급유닛은 용가재 복합재 분리 유닛과 가이드유닛 사이에 배치되며 용가재 복합재 분리 유닛으로부터 제공되는 호형 금속 용가재를 당겨 가이드유닛으로 송급할 수 있다.

계속하여, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 모습에 따라, 호(弧)형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시키는 용가재 복합재 분리 방법이 제안된다. 이때, 용가재 복합재 분리 방법은: 호형 금속 용가재의 호형상 오목부의 센터 축이 설정 기준에 맞도록 용가재 복합재를 안내하는 가이드 단계; 가이드 단계를 거쳐 안내되는 용가재 복합재를 제공받아 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시키는 필링(peeling) 단계; 및 필링 단계에서 분리된 호형 금속 용가재를 제공받아 센터 축을 설정 기준에 맞게 교정 또는 유지시키며 용접 토치 측으로 공급되도록 제공하는 용가재 제공 단계를 포함하여 이루어진다.

다음으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 모습에 따라, 호(弧)형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재가 권치된 릴 유닛으로부터 용가재 복합재를 언와인딩시켜 공급하는 복합재 공급 단계; 복합재 공급 단계에서 공급되는 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시켜 호형 금속 용가재를 용접 토치 측으로 제공하는 전술한 발명의 예에 따른 용가재 복합재 분리 방법에서의 가이드 단계, 필링 단계와 용가재 제공 단계를 포함하는 복합재 분리 단계; 및 용가재 제공 단계로부터 제공된 호형 금속 용가재를 용융시켜 용접 모재 상에 용착시켜 티그 용접하는 티그용접 단계를 포함하여 이루어지는 티그 용접 방법이 제안된다.

본 발명의 하나의 실시예에 따라, 호형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 오목부에 채워진 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 용접에 필요없는 권취지지재를 분리시켜 용접 토치 측으로 제공할 수 있다.

이에 따라, 호형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 오목부에 채워진 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재가 릴에 권취된 상태로 예컨대 티그 자동용접장치에 장착되더라도 용접에 필요없는 권취지지재를 효율적으로 분리시켜 용접 토치 측으로 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 측단면 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 측단면 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 제1 가이드롤러 구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 제2 가이드롤러 구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 티그 자동용접장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 티그 자동용접장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7a 및 7b 각각은 도 5에 따른 티그 자동용접장치의 릴 유닛 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 티그 용접 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계가 설명되어 있는 경우에는 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 방향 및/또는 위치를 나타내는 용어로 설명되고 있는 경우 그러한 용어는 기준으로부터 정해지는 상대적 개념이고, 이때 기준은 본 명세서에서 직접 설명되거나 또는 직접 설명되지 않더라도 방향 및/또는 위치를 나타내는 구성과 관련 구성의 관계로부터 충분히 이해될 수 있다.

본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있는 경우에는, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 참조되는 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 예시로써, 모양, 크기, 두께 등은 기술적 특징의 설명을 위해 과장되게 표현된 것일 수 있다.

우선, 본 발명의 하나의 모습에 따른 용가재 복합재 분리 유닛을 도면을 참조하여 살펴보고, 다음으로, 본 발명의 다른 하나의 모습에 따른 티그 자동용접장치, 다음으로 본 발명의 다른 하나의 모습에 다른 용가재 복합재 분리 방법, 그리고 본 발명의 다른 하나의 모습에 따른 티그 용접 방법을 도면을 참조하여 살펴볼 것이다.

[용가재 복합재 분리 유닛]

본 발명의 하나의 모습에 따른 용가재 복합재 분리 유닛을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 각 도면에 도시된 동일한 도면부호는 동일 구성을 의미하고, 설명되는 도면에서 도시되지 않은 도면부호는 다른 도면에 도시된 동일한 도면부호와 동일 구성을 지시하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛을 개략적으로 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 측단면 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 측단면 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4a는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 제1 가이드롤러 구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4b는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛의 제2 가이드롤러 구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1, 2, 3, 4a 및/또는 4b를 참조하면, 하나의 예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)은 호(弧)형 금속 용가재(1a)와 호형 금속 용가재(1a)의 호형상 오목부(C)에 채워져 결합되는 권취지지재(1b)로 이루어진 용가재 복합재(1)로부터 권취지지재(1b)를 분리시킨다.

용가재 복합재 분리 유닛(10)에 대한 구체적 설명에 앞서 용가재 복합재 분리 유닛(10)에서 분리되는 용가재 복합재(1)를 미리 살펴본다. 본 명세서에서 용가재 복합재(1)란 용접 시 용융되어 용접용 모재(도시되지 않음) 상에 용착되는 금속 용가재(1a)와 다른 재질의 재료가 접합된 재료를 말한다. 이때, 금속 용가재(1a)는 단면구조가 호(弧)형상으로 되어 있고, 호형 금속 용가재(1a)의 호형상 오목부(C)에 권취지지재(1b)가 채워져 결합(접합)된다.

용가재 복합재(1)의 호형 금속 용가재(1a)는 용접 토치(21)에 의한 용접 시 용융되며 용접 모재(도시되지 않음) 상에 용착된다. 이때, 호형 금속 용가재(1a)는 단면상 소정 두께를 갖는 호(弧)형상으로 이루어진다. 단면상 소정 두께라 함은 일정한 두께뿐만 아니라 영역별로 두께를 달리하는 경우도 포함한다. 호형상에 의해 오목부(C)가 형성된다. 호형 금속 용가재(1a)의 호형상은 바깥쪽 호의 곡률과 내측 호의 곡률이 동일하거나 서로 다를 수 있고, 바깥쪽 호 또는/및 내측 호의 곡률은 각각 균일하거나 또는 각각의 중심부와 양단부에서의 곡률이 서로 다를 수 있다. 예컨대, 호형 금속 용가재(1a)의 호형상이 이루는 각도는 평각보다 작다. 예컨대, 호형상이 이루는 각도는 대략 45°보다 크고 대략 120°보다 작을 수 있다. 호형 금속 용가재(1a)의 호형상이 이루는 각도에 의해 오목부가 형성된다.

또한, 호형 금속 용가재(1a)의 재질은 예컨대 티그 용접에 사용되는 재질일 수 있고, 예컨대 합금 재질일 수 있다. 하나의 예에서, 호형 금속 용가재(1a)는 스테인레스 재질일 수 있고, 이에 한정되지 않는다.

한편, 도 7a 및 7b를 참조하면, 용가재 복합재(1)의 권취지지재(1b)는 용가재 복합재(1)가 릴(41)에 감기기 쉽도록 호형 금속 용가재(1a)의 호형상의 오목부(C)에 채워지고, 본 발명의 하나의 예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)에 의해 용접 전에 제거된다. 호형 금속 용가재(1a)를 릴(41)에 감는 경우 하나의 열로 적층하며 감기는 용이하나 도 7a 및 7b에 도시되는 바와 같이 다수의 열로 적층하며 감는 것은 어렵다. 이에, 호형 금속 용가재(1a)의 호형상의 오목부(C)에 권취지지재(1b)가 채워진 용가재 복합재(1)를 쉽게 릴(41)에 권취시켜 티그 자동용접 등에 사용하고자 한다. 이때, 릴(41)에 권취된 용가재 복합재(1)로부터 권취지지재(1b)를 분리시키는데 본 발명의 예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)이 사용된다. 도 7a 및/또는 7b를 참조하면, 호형 금속 용가재(1a)의 호형상의 오목부(C)에 권취지지재(1b)가 채워진 용가재 복합재(1)는 릴(41)에 권취 시 권취면(S)이 권취지지재(1b) 측에 형성되어 용가재 복합재(1)가 예컨대 케이블 권취처럼 용이하게 권취될 수 있다.

예컨대, 권취지지재(1b)는 고분자 수지 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 권취지지재(1b)는 고분자 플라스틱 수지 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 본 발명의 하나의 예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)에서 호형 금속 용가재(1a)로부터 분리되는 권취지지재(1b)는 예컨대 권취 릴(41)에 감겨 다시 호형 금속 용가재(1a)의 호형상 오목부(C)를 채우며 와이어 용가재 복합재(1)를 형성하는데 재사용될 수도 있다.

또한, 도 4a, 7a 및/또는 7b를 참조하면, 도 7a에 도시된 바와 같이 권취지지재(1b)의 표면 형상은 단면 호 형상 둘레로 이루어지거나 또는 도 4a 및/또는 7b에 도시된 바와 같이 단면 호형상 둘레에서 활꼴형상이 제거된 형상으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 4a 및/또는 7b에 도시된 바와 같이 단면 호형상 둘레에서 활꼴형상이 제거된 경우 용가재 복합재(1)의 단면 구조가 원형이 아니게 되고 활꼴형상이 제거된 부분이 뒤틀림방지턱(S1) 역할을 수행할 수 있다. 도 7b에 도시된 권취지지재(1b)의 권취면(S)은 단면 호형상 둘레에서 활꼴형상이 제거된 형상에서 노출되는 표면이다. 이때, 릴(41)에 권취 시 권취면(S)이 릴 중심을 향하도록 권취될 수 있다. 도 7b에서 권취면(S)은 이웃하는 호형 둘레와 연속된 호형상이 아니므로 권취면(S)과 이웃하는 호형 둘레와의 결합부위에서 좌우로 뒤틀리는 것을 방지할 수 있는 뒤틀림방지턱(S1)이 형성된다. 이때, 도 4a를 참조하면, 본 발명에 하나의 예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)에서 용가재 복합재(1)를 받아들일 때 도 7b에 도시된 구조의 용가재 복합재(1)를 받아들이는 경우 단면 형상이 매칭되게 통로가 형성됨으로써 도 4a 및 7b에서 활꼴형상이 제거된 부분, 즉 권취면(S)과 이웃하는 호형 둘레와의 결합부위가 용가재 복합재(1)의 뒤틀림을 방지하는 뒤틀림방지턱(S1) 역할을 수행하게 된다. 또한, 도시되지 않았으나, 도 7a 및/또는 7b에 도시되는 용가재 복합재(1)는 권취지지재(1b)의 표면에 가이드홈(도시되지 않음)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 용가재 복합재(1)는 표면에 가이드홈(도시되지 않음)이 형성되고, 본 발명의 하나의 예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)에서 용가재 복합재(1)를 받아들이는 부분 등에 용가재 복합재(1)의 가이드홈(도시되지 않음)에 삽입되는 돌기가 형성됨으로써 용가재 복합재 분리 유닛(10)을 통과하는 용가재 복합재(1)가 뒤틀리지 않도록 할 수 있다. 이때, 용가재 복합재(1)의 가이드홈(도시되지 않음)은 뒤틀림방지턱(S1)과 마찬가지로 용가재 복합재(1)가 릴(41)로부터 용접 토치(21) 측으로 뒤틀리지 않게 제공될 수 있도록 하는 역할을 한다. 이에 따라, 호형 금속 용가재(1a)의 센터를 바로 잡으며 용접 토치(21)로 뒤틀리지 않게 공급할 수 있게 된다.

또한, 도 7a 내지 7b를 참조하면, 용가재 복합재(1)는 권취지지재(1b), 예컨대 권취지지재(1b)의 권취면(S)가 릴(41)의 중심축을 향하며 적어도 하나 이상의 열로 권취된다.

용가재 복합재 분리 유닛

다시 돌아와, 도 1, 2, 3, 4a 및/또는 4b를 참조하여, 용가재 복합재 분리 유닛(10)을 구체적으로 살펴본다. 이때, 용가재 복합재 분리 유닛(10)은 복합재 가이드부(11), 필링(peeling)부(13) 및 용가재 가이드부(15)를 포함하여 이루어진다. 각 구성들을 구체적으로 살펴본다.

먼저, 복합재 가이드부(11)는 용가재 복합재(1)를 제공받아 가이드한다. 이때, 복합재 가이드부(11)는 도 2 내지 3에 도시된 바와 같이 제1 가이드롤러 구조체(11a)를 포함할 수 있고, 또는 도 2 내지 3에서 제1 가이드롤러 구조체(11a)가 없이 입구측 가이드관(11b)에 의해 용가재 복합재(1)를 제공받아 가이드하는 것도 가능하다. 바람직하게는, 도 2 내지 3과 같이 제1 가이드롤러 구조체(11a)를 구비하여 용가재 복합재(1)를 안내할 수 있다.

예컨대, 도 2, 3 및/또는 4a를 참조하면, 하나의 예에서, 복합재 가이드부(11)는 상부롤러(111a) 및 하부롤러(111b)를 구비하는 제1 가이드롤러 구조체(11a)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 가이드롤러 구조체(11a)의 하부롤러(111b)는 호형 금속 용가재(1a)의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 둘레에 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부(1111b)를 포함한다. 또한, 제1 가이드롤러 구조체(11a)의 상부롤러(111a)는 용가재 복합재(1)의 권취지지재(1b) 영역이 안내되며 통과되도록 형성될 수 있다.

또한, 도 4a를 참조하면, 하나의 예에서, 제1 가이드롤러 구조체(11a)로 공급되는 용가재 복합재(1)는 제1 가이드롤러 구조체(11a)를 통과하며 뒤틀리지 않도록 권취지지재(1b)의 표면에 가이드홈(도시되지 않음) 내지 뒤틀림방지턱(S1)을 구비할 수 있다. 이때, 제1 가이드롤러 구조체(11a)의 상부롤러(111b)는 권취지지재(1b)의 가이드홈(도시되지 않음)에 삽입되는 돌기를 둘레에 구비하여 용가재 복합재(1)의 뒤틀림을 방지하며 안내할 수 있다. 또는, 도 4a를 참조하면, 제1 가이드롤러 구조체(11a)의 상부롤러(111a)는 권취지지재(1b)의 뒤틀림방지턱(S1)에 맞물리게 대응되는 형상(1111a)을 둘레에 구비하여 용가재 복합재(1)의 뒤틀림을 방지하며 안내할 수 있다.

도 4a에서 제1 가이드롤러 구조체(11a)의 상부롤러(111a)는 권취지지재(1b)의 뒤틀림방지턱(S1)에 맞물리게 대응되는 형상(1111a)을 둘레에 구비하는 것으로 도시하고 있으나, 이와 달리, 용가재 복합재(1)의 권취지지재(1b)의 둘레 형상이 단면 호형상 둘레인 경우에는 그에 대응하는 형상이 둘레에 구비될 수 있고, 또는 도시되지 않았으나 권취지지재(1b)의 단면 둘레에 가이드홈(도시되지 않음)이 형성된 경우에는 가이드홈(도시되지 않음)에 대응하는 돌기가 상부롤러(111a)의 둘레에 형성될 수 있다.

다음으로, 도 2 내지 3을 참조하여 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 필링부(13)를 구체적으로 살펴본다. 필링부(13)는 복합재 가이드부(11)로부터 안내되는 용가재 복합재(1)로부터 권취지지재(1b)를 분리시키고 호형 금속 용가재(1a)를 안내한다.

예컨대, 도 2 내지 3을 참조하면, 하나의 예에서, 필링부(13)는 필러(peeler)(13a)를 포함할 수 있다. 필러(peeler)(13a)는 안내되는 용가재 복합재(1)의 호형 금속 용가재(1a)의 단면 내측 호와 권취지지재(1b)의 접합부위 사이의 경계 부위에 삽입되며 권취지지재(1b)를 분리시킨다.

또한, 도 3을 참조하면, 필링부(13)는 지지재 송급롤러(13b)를 더 포함할 수 있다. 이때, 지지재 송급롤러(13b)는 필러(13a)에 의해 분리되는 권취지지재(1b)를 받아 송급시킬 수 있다. 예컨대, 도시되지 않았으나, 지지재 송급롤러(13b)는 분리되는 권취지지재(1b)를 회수용 릴(도시되지 않음)로 제공하여 회수되도록 할 수 있다. 회수용 릴에 권취되어 회수된 권취지지재(1b)는 예컨대 호형 금속 용가재(1a)의 오목부에 채워지게 결합(접합)되여 본 발명에서 사용되는 용가재 복합재(1)를 형성할 수 있다.

계속하여, 도 3을 참조하면, 하나의 예에서, 필링부(13)는 필러(13a)의 하부에 형성된 필링 지지롤러(13c)를 더 포함할 수 있다. 이때, 필링 지지롤러(13c)는 호형 금속 용가재(1a)의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 둘레에 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부를 포함한다. 이때, 필링 지지롤러(13c) 상부에 배치되는 필러(13a)의 하부는 호형 금속 용가재(1a)의 오목부에 매칭되도록 하측으로 볼록하게 형성된 볼록부를 포함할 수 있다.

계속하여, 도 2, 3 및/또는 4b를 참조하여 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 용가재 가이드부(15)를 더 구체적으로 살펴본다. 용가재 가이드부(15)는 필링부(13)로부터 안내되는 호형 금속 용가재(1a)의 센터 축을 설정 기준에 맞게 교정 또는 유지시키며 용접 토치(21) 측으로 공급되도록 제공한다. 이때, 용가재 가이드부(15)는 호형 금속 용가재(1a)의 센터 축을 수직 축에 맞게 교정하거나 유지시켜 용접 토치(21) 측으로 공급되도록 제공할 수 있다.

예컨대, 도 2, 3 및/또는 4b를 참조하면, 하나의 예에서, 용가재 가이드부(15)는 상부롤러(115a) 및 하부롤러(115b)를 구비하는 제2 가이드롤러 구조체(15a)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 가이드롤러 구조체(15a)의 하부롤러(115b)는 호형 금속 용가재(1a)의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 둘레에 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부(1111b)를 포함한다. 게다가, 제2 가이드롤러 구조체(15a)의 상부롤러(115a)는 호형 금속 용가재(1a)의 오목부에 매칭되도록 둘레에 중심에서 바깥쪽으로 볼록하게 형성된 볼록부(1115a)를 포함한다. 이때, 제2 가이드롤러 구조체(15a)의 하부롤러(115b)의 오목부와 상부롤러(115a)의 볼록부에 의해 호형 금속 용가재(1a)의 센터가 정렬되며 송출될 수 있다.

[ 티그 자동용접장치]

다음으로, 본 발명의 다른 하나의 모습에 따른 티그 자동용접장치를 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 티그 자동용접장치는 전술한 발명의 모습에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)을 포함하고 있으므로, 용가재 복합재 분리 유닛(10)에 대한 설명은 전술한 용가재 복합재 분리 유닛의 실시예들 및 도 1 내지 3을 참조하여 이해하기로 하고 중복되는 설명은 생략될 수 있음에 유의한다.

도 5는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 티그 자동용접장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 티그 자동용접장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7a 및 7b 각각은 도 5에 따른 티그 자동용접장치의 릴 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5 및/또는 6을 참조하면, 하나의 예에 따른 티그 자동용접장치는 매니퓰레이터 유닛(30), 릴 유닛(40), 용가재 복합재 분리 유닛(10) 및 토치 어셈블리 유닛(20)을 포함하여 이루어진다. 또한, 도 5 및/또는 6을 참조하면, 또 하나의 예에 따른 티그 자동용접장치는 가이드유닛(60)을 더 포함할 수 있다. 게다가, 도 6을 참조하면, 또 하나의 예에 따른 티그 자동용접장치는 송급유닛(50)을 더 포함할 수 있다. 각 구성들을 구체적으로 살펴본다.

매니퓰레이터 유닛

도 5 및/또는 6을 참조하면, 매니퓰레이터 유닛(30)은 수직지지대(31), 붐대지지판(33) 및 수평 붐대(35)를 포함한다. 예컨대 수직지지대(31)는 바닥 또는 베이스 플레이트(37) 상에 수직하게 설치될 수 있다. 붐대지지판(33)은 수직지지대(31) 상에 장착되어 승강한다. 수평 붐대(35)는 붐대지지판(33)에 지지되며 수평 이동한다.

예컨대, 수직지지대(31)는 붐대지지판(33)이 상하 승강하도록 안내하는 승강안내홈을 구비하고, 붐대지지판(33)의 배면에 롤러가 구비되어 승강안내홈을 따라 승강할 수 있다. 게다가, 붐대지지판(33) 상에 가이드롤러가 구비되고, 수평 붐대(35)가 가이드롤러에 밀착되어 롤러의 회전에 따라 수평이동할 수 있다.

도 5 및/또는 6을 참조하면, 수평 붐대(35)의 일단 측은 릴 유닛(40)을 장착하는 릴 장착부(35a)를 구비할 수 있다. 이때, 릴 장착부(35a)에 릴 유닛(40)이 장착되고, 또한, 송급유닛(50)도 장착될 수 있다.

예컨대, 매니퓰레이터 유닛(30)은 붐대지지판(33)와 수직지지대(31), 그리고 붐대지지판(33)와 수평 붐대(35) 간에 각각 플렉시블 가이드로 연결시켜 배선 연결을 원활하게 할 수 있다.

릴 유닛

도 5 및/또는 6을 참조하면, 릴 유닛(40)은 수평 붐대(35)의 일단에 설치된다. 예컨대, 수평 붐대(35)의 릴 장착부(35a)에 릴 유닛(40)이 장착될 수 있다. 릴 유닛(40)은 용가재 복합재(1)를 권취하고 권취된 용가재 복합재(1)를 언와인딩시켜 공급한다. 이때, 도 7a 및 7b를 참조하면, 릴 유닛(40)에 권취되는 용가재 복합재(1)는 호(弧)형 금속 용가재(1a)와 호형 금속 용가재(1a)의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재(1b)로 이루어진다. 릴 유닛(40)에 권취되는 용가재 복합재(1)에 대한 설명은 후술되는 바를 제외하고는 전술한 발명의 모습에서 설명된 바를 참조하기로 한다.

예컨대, 릴 유닛(40)에 용가재 복합재(1)가 권취된 경우 도 7a 및/또는 7b에 도시된 바와 같이 권취지지재(1b)의 권취면이 릴(41) 중심을 향하도록 권취될 수 있다.

예컨대, 도시되지 않았으나, 릴 유닛(40)은 릴 몸체(41)에 권취된 용가재 복합재(1)가 일정한 기준라인을 따라 언와인딩될 수 있도록 릴 몸체(41)를 이동시키며 용가재 복합재(1)를 언와인딩시킬 수 있다.

용가재 복합재 분리 유닛

도 1, 2, 3, 4a, 4b, 5 및/또는 6을 참조하면, 용가재 복합재 분리 유닛(10)은 릴 유닛(40)으로부터 공급되는 용가재 복합재(1)로부터 권취지지재(1b)를 분리시켜 호형 금속 용가재(1a)를 용접 토치(21) 측으로 제공한다.

이때, 용가재 복합재 분리 유닛(10)은 전술한 발명의 예에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)이다. 따라서, 용가재 복합재 분리 유닛(10)에 대한 구체적인 설명은 전술된 바를 참조하기로 한다.

예컨대, 도 5 및 6에서, 용가재 복합재 분리 유닛(10)으로 도 1 내지 3에 도시되는 용가재 복합재 분리 유닛(10)이 적용될 수 있다.

토치 어셈블리 유닛

도 5 및/또는 6을 참조하면, 토치 어셈블리 유닛(20)은 수평 붐대(35)의 타단에 설치된다. 토치 어셈블리 유닛(20)은 용가재 복합재 분리 유닛(10)으로부터 제공된 호형 금속 용가재(1a)를 용융시켜 용접 모재 상에 용착시키는 용접 토치(21)를 포함한다.

용접 토치(21)는 하단부에서 돌출 형성된 토치 전극(21a)을 구비한다. 토치 전극(21a)과 용접 모재 사이에 아크가 발생되며 용접을 수행할 수 있다. 예컨대, 아르곤가스나 헬륨가스 등과 같은 불활성 가스 분위기 하에서 토치 전극(21a)에 고주파 전류를 가하여 토치 전극(21a)과 용접 모재 사이에 아크를 발생시키고, 이때, 아크 발생 부위로 제공되는 호형 금속 용가재(1a)가 용융되며 용접 모재 상에서 용접이 수행된다. 예컨대, 호형 금속 용가재(1a)가 하향으로 오목한 호형상 구조를 가지므로 티그 용접 시 토치 전극(21a)에서 발생하는 아크방전 경로와 수직 또는 수직에 가깝게 호형 금속 용가재(1a) 표면이 배치되어 용가재의 표면에 종래의 원형 와이어 보다 고르게 가열할 수 있고, 이에 따라 훨씬 더 효율적으로 용접할 수 있다.

예컨대, 토치 어셈블리 유닛(20)은 용접 토치(21)가 상하 승강되고 전후 이동되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 호형 금속 용가재(1a)의 공급각도를 조절할 수 있다.

또한, 토치 어셈블리 유닛(20)은 용접 토치(21)의 상하 승강 및/또는 전후 이동에 맞추어 호형 금속 용가재(1a)의 공급각도를 조절할 수 있도록 틸팅하여 호형 금속 용가재(1a)를 안내하는 용접가이드유닛(23)을 더 포함할 수 있다. 이때, 용접가이드유닛(23)은 호형 금속 용가재(1a)를 받아 토치 전극(21a)과 용접 모재 사이로 호형 금속 용가재(1a)를 제공한다.

예컨대, 도 5를 참조하면, 용접가이드유닛(23)은 상부롤러와 하부롤러로 이루어진 가이드롤러쌍(23a, 23b)을 구비하여 호형 금속 용가재(1a)를 안내하며 아크방전 영역으로 호형 금속 용가재(1a)를 제공할 수 있다. 이때, 가이드롤러쌍(23a, 23b)은 적어도 2쌍 이상 구비될 수 있다. 각 가이드롤러쌍(23a, 23b)에서 하부롤러는 둘레에 바깥쪽에서 중심방향으로 오목한 오목부를 구비하여 호형 금속 용가재(1a)의 외측 호를 떠받쳐 지지하고, 상부롤러는 둘레에 중심에서 바깥쪽으로 볼록한 볼록부를 구비하여 호형 금속 용가재(1a)의 오목부 내측을 지지한다. 이에 따라, 상부롤러의 볼록부와 하부롤러의 오목부 사이를 호형 금속 용가재(1a)가 통과하며 센터가 교정되고 뒤틀리지 않고 바르게 아크방전 영역으로 안내될 수 있다. 각 가이드롤러쌍(23a, 23b)에서 하부롤러의 오목부와 상부롤러의 볼록부의 구조는 도 4b에 도시된 제2 가이드롤러 구조체(15a)에서 하부롤러(115b)의 오목부(1111a)와 상부롤러(115a)의 볼록부(1115a)의 구조와 유사하므로, 이를 참조하여 이해될 수 있다.

예컨대, 도 5에서, 가이드 유닛(60)과 토치 어셈블리 유닛(20) 사이에서 호형 금속 용가재(1a)는 벤딩되며 전달되므로 용접가이드유닛(23)은 벤딩 상태를 교정하기 위한 벤딩교정 하부롤러(23c)를 2 쌍의 가이드롤러쌍(23a, 23b) 사이에 구비할 수 있다. 벤딩교정 하부롤러(23c)는 각 가이드롤러쌍(23a, 23b)의 하부롤러와 구조가 실질적으로 동일하고 각 가이드롤러쌍(23a, 23b)의 하부롤러와 같은 직선라인이 형성되도록 하여 벤딩을 교정할 수 있고, 실시예에 따라서, 예컨대 용접가이드유닛(23)으로 들어오는 호형 금속 용가재(1a)의 벤딩상태가 심하게 벤딩되는 경우에, 벤딩교정 하부롤러(23c)의 높이를 각 가이드롤러쌍(23a, 23b)의 하부롤러 간의 연장선의 높이보다 조금 높게 설정하여 역방향으로 미미한 벤딩을 수행하며 교정을 수행할 수도 있다.

가이드유닛

다음으로, 도 5 및 6을 참조하여 티그 자동용접장치의 다른 예를 살펴본다. 이때, 티그 자동용접장치는 가이드유닛(60)을 더 포함할 수 있다.

도 5 및/또는 6을 참조하여 가이드유닛(60)을 살펴본다. 가이드유닛(60)은 수평 붐대(35)의 타단 측에 설치된다. 가이드유닛(60)은 호형 금속 용가재(1a)를 장력이 유지되게 당기고 센터를 유지시키며 토치 어셈블리 유닛(20) 측으로 안내한다. 예컨대, 도 5를 참조하면, 가이드유닛(60)은 용가재 복합재 분리 유닛(10)으로부터 제공되는 호형 금속 용가재(1a)를 장력이 유지되게 당겨 센터를 유지시키며 토치 어셈블리 유닛(20) 측으로 안내하고, 또는 도 6을 참조하면, 용가재 복합재 분리 유닛(10)으로부터 제공되는 호형 금속 용가재(1a)를 송급유닛(50)으로부터 제공받아 장력이 유지되게 당겨 센터를 유지시키며 토치 어셈블리 유닛(20) 측으로 안내할 수 있다. 이때, 가이드유닛(60)은 호형 금속 용가재(1a)를 당겨 센터 축이 수직 축에 맞게 유지 또는 교정시키며 호형 금속 용가재(1a)를 토치 어셈블리 유닛(20) 측으로 안내할 수 있다.

예컨대, 가이드유닛(60)은 적어도 2개 이상의 가이드 롤러세트(61, 63)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 이때, 적어도 2개 이상의 각 가이드 롤러세트(61, 63)는 상부 가이드롤러와 하부 가이드롤러를 구비할 수 있다. 이때, 상부 가이드롤러는 둘레에 중심에서 바깥측으로 볼록한 볼록부가 구비되고, 하부 가이드롤러는 둘레에 바깥에서 중심측으로 오목한 오목부가 구비된다. 이에 따라, 상부 가이드롤러의 볼록부와 하부 가이드롤러의 오목부 사이의 단면 호형상 공간을 통해 호형 금속 용가재가 센터가 유지되며 안내된다. 예컨대, 가이드 롤러세트(61, 63) 각각의 각 롤러의 둘레에 형성된 볼록부 또는 오목부의 구조는 도 4b에 도시되는 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 용가재 가이부(15)의 제2 가이드롤러 구조체(15a)의 상부롤러(115a)와 하부롤러(115b)의 구조와 실질적으로 동일하므로, 이를 참조하여 이해하기로 한다.

송급유닛

다음으로, 도 6을 참조하여 티그 자동용접장치의 다른 예를 살펴본다. 이때, 티그 자동용접장치는 송급유닛(50)을 더 포함할 수 있다.

도 6을 참조하여, 송급유닛(50)을 살펴본다. 송급유닛(50)은 수평 붐대(35)의 일단 측에 설치된다. 도 6을 참조하면, 송급유닛(50)은 용가재 복합재 분리 유닛(10)과 가이드유닛(60) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 송급유닛(50)은 용가재 복합재 분리 유닛(10)으로부터 제공되는 호형 금속 용가재(1a)를 당겨 가이드유닛(60)으로 송급할 수 있다. 예컨대, 이 경우에도 송급유닛(50)은 수평 붐대(35)의 릴 장착부(35a) 상에 장착될 수 있다.

또는, 도시되지 않았으나, 도 6의 도시와 달리, 송급유닛(50)은 릴 유닛(40)과 용가재 복합재 분리 유닛(10) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 송급유닛(50)은 릴 유닛(40)으로부터 언와인딩된 용가재 복합재(1)를 당겨 용가재 복합재 분리 유닛(10)으로 송급할 수 있다.

예컨대, 송급유닛(50)은 제1 송급 롤러유닛 및 제2 송급 롤러유닛을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 송급 롤러유닛 각각은 상부 송급롤러와 하부 송급롤러를 포함할 수 있다. 이때, 하부 송급롤러는 둘레에 바깥에서 중심측으로 오목한 오목부가 구비된다.

도 6에서, 제1 송급 롤러유닛은 호형 금속 용가재(1a)를 당기며 센터를 유지시켜 뒤틀림을 방지할 수 있다. 예컨대, 도 6의 제1 송급 롤러유닛의 상부 송급롤러는 둘레에 중심에서 바깥쪽으로 볼록하게 형성된 볼록부를 구비할 수 있다. 예컨대, 도 6의 제1 송급 롤러유닛의 상부 송급롤러 및 하부 송급롤러의 구조는 도 4b에 도시되는 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 용가재 가이부(15)의 제2 가이드롤러 구조체(15a)의 상부롤러(115a)와 하부롤러(115b)의 구조와 실질적으로 동일하므로, 이를 참조하여 이해하기로 한다. 이때, 상부 송급롤러의 볼록부는 상부 송급롤러와 하부 송급롤러 사이를 통과하는 호형 금속 용가재(1a)의 오목부에 매칭되며 호형 금속 용가재(1a)의 센터를 유지시키며 뒤틀림을 방지할 수 있다. 예컨대, 상부 송급롤러의 볼록부는 호형 금속 용가재(1a)의 센터 축을 수직 축에 맞게 교정 또는 유지시켜 뒤틀림을 방지할 수 있다.

도 6에서, 제2 송급 롤러유닛도 제1 송급 롤러유닛와 마찬가지 구조를 갖는다. 이에 따라, 제2 송급 롤러유닛는 제1 송급 롤러유닛와 마찬가지로 용가재 복합재(1) 또는 호형 금속 용가재(1a)의 센터를 유지시키고 뒤틀림을 방지하며 용가재 복합재(1) 또는 호형 금속 용가재(1a)를 송급할 수 있다.

도시되지 않았으나, 송급유닛(50)이 릴 유닛(40)과 용가재 복합재 분리 유닛(10) 사이에 배치되는 경우, 제1 송급 롤러유닛은 용가재 복합재(1)를 당기며 센터를 유지시켜 뒤틀림을 방지할 수 있다. 예컨대, 제1 송급 롤러유닛의 상부 송급롤러는 도시되지 않았으나 용가재 복합재(1)의 표면에 형성된 가이드홈(도시되지 않음)에 끼워져 용가재 복합재(1)를 안내하는 돌기가 둘레에 형성되거나 또는 용가재 복합재(1)의 표면에 형성된 뒤틀림방지턱(S1)에 맞게 대응되는 단면 형상을 둘레에 구비하여 용가재 복합재(1)의 센터를 유지시키며 뒤틀림을 방지할 수 있다. 이때, 제2 송급 롤러유닛도 제1 송급 롤러유닛와 마찬가지 구조를 갖는다.

예컨대, 송급유닛(50)이 릴 유닛(40)과 용가재 복합재 분리 유닛(10) 사이에 배치되는 경우, 제1 및 제2 송급 롤러유닛 각각에서 상부 송급롤러 및 하부 송급롤러의 구조는 도 4a에 도시되는 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 복합재 가이부(11)의 제1 가이드롤러 구조체(11a)의 상부롤러(111a)와 하부롤러(111b)의 구조와 실질적으로 유사한 구조를 가지므로, 이를 참조하여 이해하기로 한다. 이때, 도 4a에 도시된 바와 달리, 권취지지재(1b)의 단면 둘레가 단면 호형상 둘레인 경우 그에 대응하는 형상이 상부롤러의 둘레에 형성될 것이다.

또한, 도시되지 않았으나, 본 발명의 실시예들에 따른 티그 자동용접장치는 제어유닛(도시되지 않음)을 구비하여, 제어유닛에 의해 매니퓰레이터 유닛(30)의 이동, 토치 어셈블리 유닛(20)의 동작 등 각종 구성들의 구동을 설정조작에 따라 제어할 수 있다.

[ 용가재 복합재 분리 방법]

다음으로, 본 발명의 다른 하나의 모습에 따른 용가재 복합재 분리 방법을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 용가재 복합재 분리 방법은 전술한 발명의 모습에 따른 용가재 복합재 분리 유닛에 의해 수행될 수 있으므로, 전술한 용가재 복합재 분리 유닛의 실시예들 및 도 1 내지 3을 참조하여 이해하기로 하고 중복되는 설명은 생략될 수 있음에 유의한다.

도 8은 본 발명의 하나의 예에 따른 용가재 복합재 분리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 하나의 예에서, 용가재 복합재 분리 방법은 호(弧)형 금속 용가재와 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 권취지지재를 분리시키는 방법이다. 이때, 용가재 복합재 분리 방법은 가이드 단계(S310), 필링(peeling) 단계(S330) 및 용가재 제공단계(S350)를 포함하여 이루어진다. 각 단계를 살펴본다. 이때, 가이드 단계(S310), 필링(peeling) 단계(S330) 및 용가재 제공단계(S350)는 전술한 발명의 모습에 따른 용가재 복합재 분리 유닛(10)에서 수행될 수 있으므로, 전술한 설명들과 중복되는 설명을 생략하고 전술한 바를 참조하기로 한다.

먼저, 가이드 단계(S310)에서는 호형 금속 용가재(1a)의 호형상 오목부(C)의 센터 축이 설정 기준에 맞도록 용가재 복합재(1)를 안내한다. 이때, 가이드 단계(S310)에서의 동작은 전술한 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 복합재 가이드부(11)의 기능 내지 동작과 동일 내지 유사하므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 하고 전술한 설명들을 참조하기 한다.

다음, 필링 단계(S330)에서는 가이드 단계(S310)를 거쳐 안내되는 용가재 복합재(1)를 제공받아 용가재 복합재(1)로부터 권취지지재(1b)를 분리시킨다. 권취지지재(1b)가 분리됨에 따라, 호형 금속 용가재(1a)만 남아 이송되게 된다. 이때, 필링 단계(S330)에서의 구체적인 동작은 전술한 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 필링부(13)의 기능 내지 동작과 동일 내지 유사하므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 하고 전술한 설명들을 참조하기 한다.

그리고, 용가재 제공단계(S350)에서는 필링 단계(S330)에서 분리된 호형 금속 용가재(1a)를 제공받아 센터 축을 설정 기준에 맞게 교정 또는 유지시키며 용접 토치(21) 측으로 공급되도록 제공한다. 이때, 용가재 제공단계(S350)에서의 구체적인 동작은 전술한 용가재 복합재 분리 유닛(10)의 용가재 가이드부(15)의 기능 내지 동작과 동일 내지 유사하므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 하고 전술한 설명들을 참조하기 한다.

[ 티그 용접 방법]

다음으로, 본 발명의 다른 하나의 모습에 따른 티그 용접 방법을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 티그 용접 방법은 전술한 발명의 모습에 따른 용가재 복합재 분리 방법을 포함하고, 또한, 전술한 발명의 모습에 따른 티그 자동용접장치에 의해 수행될 수 있으므로, 전술한 용가재 복합재 분리 방법 및 티그 자동용접장치의 실시예들 및 도 1 내지 8을 참조하여 이해하기로 하고 중복되는 설명은 생략될 수 있음에 유의한다.

도 9는 본 발명의 하나의 예에 따른 티그 용접 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 하나의 예에 따른 티그 용접 방법은 복합재 공급 단계(S100), 복합재 분리 단계(S300) 및 티그용접 단계(S500)를 포함한다.

복합재 공급 단계(S100)에서는 호(弧)형 금속 용가재(1a)와 호형 금속 용가재(1a)의 호형상 오목부(C)에 채워져 결합되는 권취지지재(1b)로 이루어진 용가재 복합재(1)가 권치된 릴 유닛(40)으로부터 용가재 복합재(1)가 언와인딩되며 공급된다. 이때, 복합재 공급 단계(S100)에서의 구체적인 동작은 전술한 발명의 예에 따른 티그 자동용접장치의 릴 유닛(40)에서 용가재 복합재(1)가 언와인딩되며 공급되는 과정을 참조하여 이해될 수 있다.

다음, 복합재 분리 단계(S300)는 가이드 단계(S310), 필링 단계(S330)와 용가재 제공 단계(S350)를 포함한다. 가이드 단계(S310), 필링 단계(S330)와 용가재 제공 단계(S350)는 전술한 발명의 예에 따른 용가재 복합재 분리 방법에서의 단계들이다. 따라서, 복합재 분리 단계(S300)에서는 가이드 단계(S310), 필링 단계(S330)와 용가재 제공 단계(S350)에 따라, 복합재 공급 단계(S100)에서 공급되는 용가재 복합재(1)로부터 권취지지재(1b)를 분리시켜 호형 금속 용가재(1a)를 용접 토치(21) 측으로 제공한다. 이때, 구체적으로 살펴보면, 가이드 단계(S310), 필링 단계(S330)와 용가재 제공 단계(S350)에서의 동작은 전술한 발명의 예에 따른 용가재 복합재 분리 방법에서의 동작과 동일하다. 한편, 복합재 분리 단계(S300)에서의 동작은 전술한 발명의 예에 따른 티그 자동용접장치의 용가재 복합재 분리 유닛(30)의 동작 내지 기능과 동일 내지 유사하다.

따라서, 복합재 분리 단계(S300)에 대한 보다 구체적인 설명은 전술한 용가재 복합재 분리 방법의 실시예들 및/또는 전술한 티그 자동용접장치 실시예들에서 용가재 복합재 분리 유닛(30)의 동작 및 기능을 참조하여 이해하기로 하고 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 티그용접 단계(S500)에서는 용가재 제공 단계(S350)로부터 제공된 호형 금속 용가재(1a)를 용융시켜 용접 모재 상에 용착시켜 티그 용접을 수행한다. 이때, 티그용접 단계(S500)에서의 동작은 전술한 티그 자동용접장치의 토치 어셈블리 유닛(20)의 동작 내지 기능과 동일 내지 유사하므로, 티그용접 단계(S500)에서의 구체적인 동작들에 대한 설명은 전술한 티그 자동용접장치 실시예들에서 토치 어셈블리 유닛(20)의 동작 및 기능을 참조하여 이해하기로 하고 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.

1: 용가재 복합재 1a: 호형 금속 용가재
1b: 권취지지재 10: 용가재 복합재 분리 유닛
11: 복합재 가이드부 11a: 제1 가이드롤러 구조체
111a, 115a: 상부롤러 111b, 115b: 하부롤러
11b: 가이드관 13: 필링부
13a: 필러 13b: 지지재 송급롤러
13c: 필러 지지롤러 15: 용가재 가이드부
15a: 제2 가이드롤러 구조체 20: 토치 어셈블리 유닛
21: 용접 토치 23: 용접가이드유닛
30: 매니퓰레이터 유닛 31: 수직지지대
33: 붐대지지판 35: 수평 붐대
35a: 릴 장착부 40: 릴 유닛
41: 릴 또는 릴 몸체 50: 송급유닛
51: 제1 송급 롤러유닛 53: 제2 송급 롤러유닛
60: 가이드유닛

Claims (7)

1. 호(弧)형 금속 용가재와 상기 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 상기 권취지지재를 분리시키는 용가재 복합재 분리 유닛이고,
   상기 용가재 복합재 분리 유닛은:
   상기 용가재 복합재를 제공받아 가이드하는 복합재 가이드부;
   상기 복합재 가이드부로부터 안내되는 상기 용가재 복합재로부터 상기 권취지지재를 분리시키고 상기 호형 금속 용가재를 안내하는 필링(peeling)부; 및
   상기 필링부로부터 안내되는 상기 호형 금속 용가재의 센터 축을 설정 기준에 맞게 교정 또는 유지시키며 용접 토치 측으로 공급되도록 제공하는 용가재 가이드부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용가재 복합재 분리 유닛.
   
2. 청구항 1에서,
   상기 복합재 가이드부는 상부롤러 및 하부롤러를 구비하는 제1 가이드롤러 구조체를 포함하고, 상기 제1 가이드롤러 구조체의 하부롤러는 상기 호형 금속 용가재의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부를 포함하고, 상기 제1 가이드롤러 구조체의 상부롤러는 상기 용가재 복합재의 상기 권취지지재 영역이 안내되며 통과되도록 형성되고,
   상기 필링부는 안내되는 상기 용가재 복합재의 상기 호형 금속 용가재의 단면 내측 호와 상기 권취지지재의 접합부위 사이의 경계 부위에 삽입되며 상기 권취지지재를 분리시키는 필러(peeler) 및 상기 필러에 의해 분리되는 상기 권취지지재를 받아 송급시키는 지지재 송급롤러를 포함하고,
   상기 용가재 가이드부는 상부롤러 및 하부롤러를 구비하는 제2 가이드롤러 구조체를 포함하고, 상기 제2 가이드롤러 구조체의 하부롤러는 상기 호형 금속 용가재의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부를 포함하고, 상기 제2 가이드롤러 구조체의 상부롤러는 상기 호형 금속 용가재의 오목부에 매칭되도록 중심에서 바깥쪽으로 볼록하게 형성된 볼록부를 포함하고, 상기 제2 가이드롤러 구조체의 하부롤러의 오목부와 상부롤러의 볼록부에 의해 상기 호형 금속 용가재의 센터가 정렬되며 송출되는 것을 특징으로 하는 용가재 복합재 분리 유닛.
   
3. 청구항 2에서,
   상기 제1 가이드롤러 구조체로 공급되는 상기 용가재 복합재는 상기 제1 가이드롤러 구조체를 통과하며 뒤틀리지 않도록 상기 권취지지재의 표면에 가이드홈 내지 뒤틀림방지턱을 구비하고,
   상기 제1 가이드롤러 구조체의 상부롤러는 상기 가이드홈에 삽입되는 돌기 또는 상기 뒤틀림방지턱에 맞물리게 대응되는 형상을 구비하여 상기 용가재 복합재의 뒤틀림을 방지하며 안내하고,
   상기 필링부는 상기 필러의 하부에 형성된 필링 지지롤러를 더 포함하고,
   상기 필링 지지롤러는 상기 호형 금속 용가재의 단면 상 외측 호 둘레에 매칭되도록 바깥쪽에서 중심방향으로 오목하게 형성된 오목부를 포함하고,
   상기 필링 지지롤러 상부의 상기 필러의 하부는 상기 호형 금속 용가재의 오목부에 매칭되도록 하측으로 볼록하게 형성된 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용가재 복합재 분리 유닛.
   
4. 수직지지대, 상기 수직지지대 상에 장착되어 승강하는 붐대지지판 및 상기 붐대지지판에 지지되며 수평 이동하는 수평 붐대를 포함하는 매니퓰레이터 유닛;
   호(弧)형 금속 용가재와 상기 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재를 권치하되, 상기 수평 붐대의 일단에 설치되어 상기 용가재 복합재를 언와인딩시켜 공급하는 릴 유닛;
   상기 릴 유닛으로부터 공급되는 상기 용가재 복합재로부터 상기 권취지지재를 분리시켜 상기 호형 금속 용가재를 용접 토치 측으로 제공하는 청구항 1 내지 3 중의 어느 하나에 따른 용가재 복합재 분리 유닛; 및
   상기 수평 붐대의 타단에 설치되며 상기 용가재 복합재 분리 유닛으로부터 제공된 상기 호형 금속 용가재를 용융시켜 용접 모재 상에 용착시키는 용접 토치를 포함하는 토치 어셈블리 유닛을 포함하여 이루어지는 티그 자동용접장치.
   
5. 청구항 4에서,
   상기 티그 자동용접장치는 상기 수평 붐대의 타단 측에 설치되는 가이드유닛 및 상기 수평 붐대의 일단 측에 설치되는 송급유닛을 더 포함하되,
   상기 가이드유닛은 상기 호형 금속 용가재를 장력이 유지되게 당기고 센터를 유지시키며 상기 토치 어셈블리 유닛 측으로 안내하고,
   상기 송급유닛은 상기 릴 유닛과 상기 용가재 복합재 분리 유닛 사이에 배치되어 상기 릴 유닛으로부터 언와인딩된 상기 용가재 복합재를 당겨 상기 용가재 복합재 분리 유닛으로 송급하거나 또는 상기 용가재 복합재 분리 유닛과 상기 가이드유닛 사이에 배치되며 상기 용가재 복합재 분리 유닛으로부터 제공되는 상기 호형 금속 용가재를 당겨 상기 가이드유닛으로 송급하는 것을 특징으로 하는 티그 자동용접장치.
   
6. 호(弧)형 금속 용가재와 상기 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재로부터 상기 권취지지재를 분리시키는 용가재 복합재 분리 방법이고,
   상기 용가재 복합재 분리 방법은:
   상기 호형 금속 용가재의 호형상 오목부의 센터 축이 설정 기준에 맞도록 상기 용가재 복합재를 안내하는 가이드 단계;
   상기 가이드 단계를 거쳐 안내되는 상기 용가재 복합재를 제공받아 상기 용가재 복합재로부터 상기 권취지지재를 분리시키는 필링(peeling) 단계; 및
   상기 필링 단계에서 분리된 상기 호형 금속 용가재를 제공받아 상기 센터 축을 설정 기준에 맞게 교정 또는 유지시키며 용접 토치 측으로 공급되도록 제공하는 용가재 제공 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용가재 복합재 분리 방법.
   
7. 호(弧)형 금속 용가재와 상기 호형 금속 용가재의 호형상 오목부에 채워져 결합되는 권취지지재로 이루어진 용가재 복합재가 권치된 릴 유닛으로부터 상기 용가재 복합재를 언와인딩시켜 공급하는 복합재 공급 단계;
   상기 복합재 공급 단계에서 공급되는 상기 용가재 복합재로부터 상기 권취지지재를 분리시켜 상기 호형 금속 용가재를 용접 토치 측으로 제공하는 청구항 6에 따른 용가재 복합재 분리 방법에서의 상기 가이드 단계, 상기 필링 단계와 상기 용가재 제공 단계를 포함하는 복합재 분리 단계; 및
   상기 용가재 제공 단계로부터 제공된 상기 호형 금속 용가재를 용융시켜 용접 모재 상에 용착시켜 티그 용접하는 티그용접 단계를 포함하여 이루어지는 티그 용접 방법.

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