KR101902310B1

KR101902310B1 - 자동 용접기

Info

Publication number: KR101902310B1
Application number: KR1020160161919A
Authority: KR
Inventors: 최종성; 김낙회
Original assignee: (주)부흥
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-11-22
Also published as: KR20180062056A

Abstract

본 발명은 토치(100), 상기 토치(100)로 공급되는 와이어를 상기 토치(100)로 공급하는 헤드(200), 상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 회동수단(300), 상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시키는 승강수단(400), 상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시키는 이동수단(500) 및 상기 회동수단(300)이 상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 궤적과, 상기 승강수단(400)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시키는 거리와, 상기 이동수단(500)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시키는 거리를 각각 전기식으로 정밀하게 조절하는 PLC(600)를 포함하되, 상기 회동수단(300)은 제1회동프레임(310)과 제2회동프레임(320)과, 위버(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 용접기(1000)에 관한 것이다.

Description

자동 용접기{Automatic welding machine}

본 발명은 토치의 끝단이 좌우 연속 이동되는 궤적과 토치의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 자동 용접기에 관한 것이다.

일반적으로 아크용접은 헤드를 통해 안내되는 와이어(용접봉)와 모재의 용접부위 사이에서 아크를 발생시키고 토치에서 아르곤가스를 공급하여 아크와 용융금속을 대기로부터 차단시켜 안정된 상태에서 용접이 이루어지는 용접 방식으로, 경제성이나 효율성이 인정됨으로 인하여 근래에 널리 확산되고 있는 실정이다.

최근에는 아크용접을 자동으로 수행하는 자동 용접장치가 개발되어 최근 숙련 용접공이 부족한 상황에서도, 상기 자동 용접장치를 통해 공기를 단축은 물론이며, 저렴한 시공원가로 용접을 수행하고 있다.

하지만, 종래 자동 용접장치의 용접기는 토치에서 공급되는 열원으로 와이어를 효과적으로 용융시키기 위해 와이어의 상부에서 상기 토치를 연속으로 좌우 이동시켜 와이어가 골고루 용융되도록 유도하였으나, 상기 토치가 와이어의 상부에서 좌우로 수평되게 이동되는 구조상 와이어에 열원이 집중되지 분산되어 와이어가 효과적으로 용융되지 못해 용접성이 다소 낮아지는 문제점이 있었다.

또한, 종래 자동 용접장치의 용접기에서 토치를 연속적으로 좌우 이동시키는 장치의 구조가 복잡하여 장치의 단가가 높게 형성되어 장치의 사용범용성이 다소 낮을 뿐만 아니라, 복잡한 구조로 인한 빈번한 고장으로 장치의 운영관리가 곤란하다는 사용상의 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위하여, 본 출원인은 한국등록특허 제1606923호의 자동 용접장치의 용접기에 있어서, 토치, 상기 토치로 송급되는 와이어를 안내하는 헤드, 상기 토치의 끝단이 와이어의 상부에서 호의 궤적으로 좌우 연속 이동되게 유도하되, 상기 토치의 끝단이 와이어를 향하도록 상기 토치의 위치를 제어하는 회동수단을 포함하여, 상기 토치의 끝단에서 출력되는 열원이 상기 헤드를 통해 송급되는 와이어의 중심 주변으로 용이하게 집중되도록 유도하되, 상기 회동수단은 상기 토치와 결합되어 상기 토치의 위치를 고정하는 고정체와, 상기 고정체의 하부에 상기 고정체가 회동 가능하게 결합되는 회동핀과, 회전력을 제공하는 회동모터와, 상기 회동모터의 축에 편심되게 결합되는 편심부와, 일단은 상기 편심부와 회동 가능하게 연결되고, 타단은 상기 고정체의 상부에 회동 가능하게 연결되는 전달체를 포함하는 자동 용접장치용 용접기를 제시하였다.

그러나 종래기술은 토치의 끝단이 좌우 연속 이동되는 궤적과 토치의 위치를 기계식으로 조절함으로써, 토치의 용접이 진행되는 동안, 토치의 끝단이 좌우 연속 이동되는 궤적과 토치의 위치를 정밀하게 조절하기 어려운 문제점이 있었다.

한국등록특허 제1606923호(2016.03.28)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 토치의 용접이 진행되는 동안, 토치의 끝단이 좌우 연속 이동되는 궤적과 토치의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 자동 용접기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동 용접기(1000)는 토치(100), 상기 토치(100)로 공급되는 와이어를 상기 토치(100)로 공급하는 헤드(200), 상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 회동수단(300), 상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시키는 승강수단(400), 상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시키는 이동수단(500) 및 상기 회동수단(300)이 상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 궤적과, 상기 승강수단(400)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시키는 거리와, 상기 이동수단(500)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시키는 거리를 각각 전기식으로 정밀하게 조절하는 PLC(600)를 포함하되, 상기 회동수단(300)은 상기 토치(100)의 상면에 탈착 가능하게 결합되는 제1회동프레임(310)과, 상기 제1회동프레임(310)의 상면이 좌우방향을 회전축으로 회전 가능하게 결합되는 제2회동프레임(320)과, 상기 제2회동프레임(320)에 설치되며 상기 제1회동프레임(310)을 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 위버(330)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승강수단(400)은 상기 제2회동프레임(320)의 후방에 결합되는 승강하우징(410)과, 상기 승강하우징(410)의 상면에 좌우방향을 회전축으로 회전가능하게 결합되는 승강턱(420)과, 상기 승강턱(420)이 상하방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 승강가이드(430)와, 상기 승강가이드(430)의 후방에 결합되는 승강프레임(440)과, 상기 승강가이드(430)의 전방에 설치되어 상기 승강프레임(440)과 결합되는 승강실린더(450)와, 상기 승강실린더(450)의 내부에 상기 PLC(600)의 제어에 의해 상하방향으로 왕복이동가능하게 삽입되며 하면이 상기 승강턱(420)과 결합되는 승강피스톤(460)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동수단(300)은 상기 제2회동프레임(320)의 내부에 전후방향으로 관통결합되는 회동관통축(340)과, 상기 회동관통축(340)이 내부에 회전 가능하게 관통 삽입되며 상기 승강하우징(410)의 내부에 결합되는 회동하우징(350)과, 상기 회동하우징(350)의 후방에 결합되며 수동 회전에 의해 상기 제2회동프레임(320), 제1회동프레임(310), 위버(330), 토치(100)가 전후방향을 회전축으로 회전되게 할 수 있는 회동손잡이(360)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동수단(500)은 상기 승강프레임(440)이 좌우방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 이동가이드(510)와, 상기 승강프레임(440)과 결합되어 상기 승강프레임(440)이 상기 이동가이드(510)를 따라 좌우방향으로 이동되도록 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 승강프레임(440)을 이동시키는 이동모터(520)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승강하우징(410)의 하면에 결합되는 제1안착프레임(710)과, 상기 안착프레임의 하면에 결합되며 호 구조로 형성되는 제2안착프레임(720)과, 상기 제2안착프레임(720)의 상면에 설치되는 석션노즐(730)을 포함하는 관안착수단(700)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2회동프레임(320)의 전방에 설치되며 상기 토치(100)가 내부에 설치되며 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 토치(100)의 좌우방향 이동을 조절하는 토치조절수단(800)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 자동 용접기는 토치의 용접이 진행되는 동안, 토치의 끝단이 좌우 연속 이동되는 궤적과 토치의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 측면 사진.
도 4는 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 정면 사진.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 측면도, 도 2는 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 측면 사진, 도 4는 본 발명에 따른 자동 용접기를 나타낸 정면 사진이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 용접기(1000)는 토치(100), 헤드(200), 회동수단(300), 승강수단(400), 이동수단(500), PLC(600)(Programable Logic Control)를 포함한다.

상기 토치(100)는 용접 대상에게 화염을 방사하는 것으로, 이하 자세한 설명은 생략한다.

상기 헤드(200)는 상기 토치(100)로 공급되는 와이어를 상기 토치(100)로 공급한다.

상기 회동수단(300)은 상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시켜서 상기 토치(100)의 단부에 안착되는 관소재의 용접이 이루어지게 한다.

상기 승강수단(400)은 상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시킨다.

상기 이동수단(500)은 상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시킨다.

상기 PLC(600)는 상기 회동수단(300)이 상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 궤적과, 상기 승강수단(400)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시키는 거리와, 상기 이동수단(500)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시키는 거리를 각각 전기식으로 정밀하게 조절한다.

종래의 자동 용접기(1000)는 상기 토치(100)의 용접이 진행되는 동안, 상기 토치(100)의 단부가 좌우방향으로 왕복 이동되는 속도와, 상기 토치(100)의 상하방향 이동 및 좌우방향 이동을 제어하는 것이 불가능하였다.

그러나 본 발명에 따른 자동 용접기(1000)는 상기 토치(100)의 용접이 진행되는 동안, 상기 PLC(600)가 상기 토치(100)의 단부가 좌우방향으로 왕복 이동되는 속도와, 상기 토치(100)의 상하방향 이동 및 좌우방향 이동을 제어할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 자동 용접기(1000)는 토치(100)의 끝단이 좌우 연속 이동되는 궤적과 토치(100)의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 회동수단(300)은 제1회동프레임(310), 제2회동프레임(320), 위버(330)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1회동프레임(310)은 상기 토치(100)의 상면에 탈착 가능하게 나사 결합된다.

상기 제2회동프레임(320)은 전방에 상기 제1회동프레임(310)의 상면이 좌우방향을 회전축으로 회전 가능하게 결합된다.

상기 위버(330)는 상기 제2회동프레임(320)에 설치되며 상기 제1회동프레임(310)을 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 좌우 방향으로 왕복 이동시킨다.

즉, 상기 위버(330)는 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 제1회동프레임(310)을 정밀하게 좌우 방향으로 왕복 이동시킨다.

한편, 상기 회동수단(300)은 상기 제1회동프레임(310)의 후방에 결합되며 수동 회전에 의해 상기 제1회동프레임(310)과 토치(100)가 좌우방향을 회전축으로 호궤적으로 회전시킬 수 있는 보조손잡이(370)를 더 포함할 수 있다.(도 3 내지 도 4 참조)

또한, 상기 승강수단(400)은 승강하우징(410), 승강턱(420), 승강가이드(430), 승강가이드(430), 승강프레임(440), 승강실린더(450), 승강피스톤(460)을 더 포함할 수 있다.(도 3 내지 도 4 참조)

상기 승강하우징(410)은 상기 제2회동프레임(320)의 후방에 결합된다.

상기 승강턱(420)은 상기 승강하우징(410)의 상면에 좌우방향을 회전축으로 회전가능하게 결합된다.

상기 승강가이드(430)는 좌우방향 양면에 형성된 슬라이딩홈(도면부호 미표시) 에 상기 승강턱(420)이 상하방향으로 슬라이딩가능하게 결합된다.

상기 승강프레임(440)은 상기 승강가이드(430)의 후방에 결합된다.

상기 승강실린더(450)는 상기 승강가이드(430)의 전방에 설치된다.

상기 승강피스톤(460)은 상기 승강실린더(450)의 내부에 상기 PLC(600)의 제어에 의해 상하방향으로 왕복이동가능하게 삽입되며 하면이 상기 승강턱(420)과 결합된다.

이 때, 상기 승강피스톤(460)의 상하방향 이동에 의해 상기 승강턱(420), 승강하우징(410), 제2회동프레임(320), 제1회동프레임(310), 토치(100)가 상하방향으로 이동된다.

또한, 상기 회동수단(300)은 회동관통축(340), 회동하우징(350), 회동손잡이(360)를 더 포함할 수 있다.(도 3 내지 도 4 참조)

상기 회동관통축(340)은 상기 제2회동프레임(320)의 내부에 전후방향으로 관통결합된다.

상기 회동하우징(350)은 상기 회동관통축(340)이 내부에 회전 가능하게 관통 삽입되며 상기 승강하우징(410)의 내부에 결합된다.

상기 회동손잡이(360)는 상기 회동하우징(350)의 후방에 결합되며 수동 회전에 의해 상기 제2회동프레임(320), 제1회동프레임(310), 위버(330), 토치(100)가 전후방향을 회전축으로 회전되게 할 수 있다.

즉, 상기 회동손잡이(360)의 수동 회전에 의해 상기 토치(100)가 전후방향을 회전축으로 회전되는 것이다.

또한, 상기 이동수단(500)은 이동가이드(510), 이동모터(520)를 더 포함할 수 있다.(도 3 내지 도 4 참조)

상기 이동가이드(510)는 상기 승강프레임(440)이 좌우방향으로 슬라이딩가능하게 결합된다.

상기 이동모터(520)는 상기 승강프레임(440)과 결합되어 상기 승강프레임(440)이 상기 이동가이드(510)를 따라 좌우방향으로 이동되도록 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 승강프레임(440)을 좌우방향으로 이동시킨다.

즉, 상기 이동모터(520)는 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 승강프레임(440)을 좌우방향으로 이동시킨다.

또한, 상기 자동 용접기(1000)는 제1안착프레임(710), 제2안착프레임(720), 석션노즐(730)을 포함하는 자동 용접기(1000)를 더 포함할 수 있다.(도 3 내지 도 4 참조)

상기 제1안착프레임(710)은 상기 승강하우징(410)의 하면에 결합된다.

상기 제2안착프레임(720)은 호 구조로 형성되며 상기 안착프레임의 하면에 결합되며 용접 대상인 관소재의 외주면을 감싸서 관소재가 흔들리는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 석션노즐(730)은 상기 제2안착프레임(720)의 상면에 설치되며 상기 토치(100)의 용접이 진행되는 동안 발생하는 연기를 흡입하는 역할을 한다.

한편, 상기 자동 용접기(1000)는 상기 제2회동프레임(320)의 전방에 설치되며 상기 토치(100)가 내부에 설치되며 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 토치(100)의 좌우방향 이동을 조절하는 토치조절수단(800)을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 본 발명에 따른 자동 용접기
100 : 토치
200 : 헤드
300 : 회동수단
310 : 제1회동프레임
320 : 제2회동프레임
330 : 위버
340 : 회동관통축
350 : 회동하우징
360 : 회동손잡이
370 : 보조손잡이
400 : 승강수단
410 : 승강하우징
420 : 승강턱
430 : 승강가이드
440 : 승강프레임
450 : 승강실린더
460 : 승강피스톤
500 : 이동수단
510 : 이동가이드
520 : 이동모터
600 : PLC
700 : 관안착수단
710 : 제1안착프레임
720 : 제2안착프레임
730 : 석션노즐
800 : 토치조절수단

Claims

삭제
토치(100);
상기 토치(100)로 공급되는 와이어를 상기 토치(100)로 공급하는 헤드(200);
상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 회동수단(300);
상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시키는 승강수단(400);
상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시키는 이동수단(500); 및
상기 회동수단(300)이 상기 토치(100)의 단부를 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 궤적과, 상기 승강수단(400)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 상하방향으로 이동시키는 거리와, 상기 이동수단(500)이 상기 토치(100)와 헤드(200)를 좌우방향으로 이동시키는 거리를 각각 전기식으로 정밀하게 조절하는 PLC(600);를 포함하되,
상기 회동수단(300)은
상기 토치(100)의 상면에 탈착 가능하게 결합되는 제1회동프레임(310)과,
상기 제1회동프레임(310)의 상면이 좌우방향을 회전축으로 회전 가능하게 결합되는 제2회동프레임(320)과,
상기 제2회동프레임(320)에 설치되며 상기 제1회동프레임(310)을 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 위버(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 용접기(1000).
제2항에 있어서, 상기 승강수단(400)은
상기 제2회동프레임(320)의 후방에 결합되는 승강하우징(410)과,
상기 승강하우징(410)의 상면에 좌우방향을 회전축으로 회전가능하게 결합되는 승강턱(420)과,
상기 승강턱(420)이 상하방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 승강가이드(430)와,
상기 승강가이드(430)의 후방에 결합되는 승강프레임(440)과,
상기 승강가이드(430)의 전방에 설치되어 상기 승강프레임(440)과 결합되는 승강실린더(450)와,
상기 승강실린더(450)의 내부에 상기 PLC(600)의 제어에 의해 상하방향으로 왕복이동가능하게 삽입되며 하면이 상기 승강턱(420)과 결합되는 승강피스톤(460)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 용접기(1000).
제3항에 있어서, 상기 회동수단(300)은
상기 제2회동프레임(320)의 내부에 전후방향으로 관통결합되는 회동관통축(340)과,
상기 회동관통축(340)이 내부에 회전 가능하게 관통 삽입되며 상기 승강하우징(410)의 내부에 결합되는 회동하우징(350)과,
상기 회동하우징(350)의 후방에 결합되며 수동 회전에 의해 상기 제2회동프레임(320), 제1회동프레임(310), 위버(330), 토치(100)가 전후방향을 회전축으로 회전되게 할 수 있는 회동손잡이(360)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 용접기(1000).
제3항에 있어서, 상기 이동수단(500)은
상기 승강프레임(440)이 좌우방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 이동가이드(510)와,
상기 승강프레임(440)과 결합되어 상기 승강프레임(440)이 상기 이동가이드(510)를 따라 좌우방향으로 이동되도록 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 승강프레임(440)을 이동시키는 이동모터(520)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 용접기(1000).
제3항에 있어서,
상기 승강하우징(410)의 하면에 결합되는 제1안착프레임(710)과, 상기 제1안착프레임의 하면에 결합되며 호 구조로 형성되는 제2안착프레임(720)과, 상기 제2안착프레임(720)의 상면에 설치되는 석션노즐(730)을 포함하는 관안착수단(700);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 용접기(1000).
제2항에 있어서,
상기 제2회동프레임(320)의 전방에 설치되며 상기 토치(100)가 내부에 설치되며 상기 PLC(600)의 제어를 받아서 상기 토치(100)의 좌우방향 이동을 조절하는 토치조절수단(800);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 용접기(1000).