KR102045613B1 - 복수의 아암 링크 및 조인트를 갖춘 인체공학적 용접 아암 - Google Patents

Abstract

인체공학적 용접 아암(1)은 복수의 조인트(12, 18, 22)에 의해 연결되는 복수의 아암 링크(14, 20, 24)를 포함한다. 복수의 조인트(12, 18, 22) 각각은 직접 인접하는 아암 링크(14, 20, 24)에 대해 축을 중심으로 복수의 아암 링크(14, 20, 24)가 회전할 수 있도록 구성된다. 용접 아암(1)의 제1 단부는 용접 아암(1)을 지지하기 위한 지지부(4)와 맞물리도록 구성된다. 이 용접 아암(1)의 제2 단부는 용접 토치(10)와 맞물리도록 구성된다.

Description

복수의 아암 링크 및 조인트를 갖춘 인체공학적 용접 아암{ERGONOMIC WELDING ARM WITH A PLURALITY OF ARM LINKS AND JOINTS}

본 개시는 일반적으로 용접 장비에 관한 것이며, 보다 특히 수동 용접 장비를 사용하기 위한 인체공학적 용접 아암에 관한 것이다.

오늘날 용접사들 사이에 가장 널리 공지된 문제점들은 용접 케이블과 용접 토치에 의해 발생된다. 용접 케이블 및 용접 토치는 함께 그 중량과 비유연성으로 인해 다수의 문제들을 야기한다. 통상적으로 전체 케이블(또는 케이블의 일부)은 용접사의 팔꿈치 높이 아래에 위치되며, 이는 용접하는 동안 케이블의 전체 중량을 용접사가 지탱하게 한다. 용접사는 손목, 등 및 어깨로 그 중량을 보정해야 한다. 또한, 토치와 케이블 사이의 연결부는 상당히 유연하지 못하다. 따라서 토치 연결부는 지렛대 효과를 야기하여 용접사의 손목을 비정상적인 자세가 되게 한다. 이 결과, 토치와 케이블은 신체에 바람직한 정도를 넘어서는 피로를 야기한다.

용접 케이블은 또한 발에 걸릴 위험이 야기되어 바닥에 놓여 있을 때 위험할 수 있다. 더욱이, 용접 케이블은 특정 용접 경로를 따라 이동될 때 주변의 물체들에 걸릴 수 있다. 이는 용접사가 용접을 다시 시작하게 할 수 있는 용접 중단을 초래하여 효율성을 감소시킬 수 있다.

또한, 많은 경우에 용접사는 새로운 배향 또는 위치로 케이블을 맞추기 위해 용접 위치를 변경할 때 노력을 들여야 한다. 일부의 경우 케이블이 허용 불가능할 정도로 구부러질 수 있고, 이는 용접 와이어가 용접부 전방으로 공급되는 것을 막을 수 있다. 이로 인해 용접 세션이 중단되어 용접사가 용접을 다시 시작하게 할 수 있어 효율을 감소시킬 수 있다.

와이어 공급기 이동성에 대한 현재의 해결 방안은 기계가 무거워서 신체의 힘으로 단독으로 이동하기 어렵기 때문에 사용자 친화적이지 않다. 또한, 설정을 변경하기 위해 용접사가 와이어 공급기와 전원 앞뒤로 걸어야만 하므로 상당한 시간이 소모되고 효율이 감소된다.

상술한 문제들에 대한 현재 해결 방안은 평형 마스트(counterbalance mast)를 포함하며, 여기에서 와이어 공급기는 전원 상에 위치된 아암에 부착된다. 이 아암은 용접사가 신체 힘을 이용하여 180도 회전될 수 있다. 이들 평형 마스트의 아암은 케이블 중량의 전체가 아닌 일부를 들어올릴 수 있다. 일부 경우에, 와이어 공급기가 붐(boom) 상에 위치된다. 이 붐은 회전 가능하며 와이어 공급기는 붐 상에서 미끄럼 가능하다. 이 미끄럼 이동은 용접사가 신체의 힘을 사용함으로써 제어된다. 또 다른 예에서, 와이어 공급기를 지지하기 위해 소형 트롤리가 사용될 수 있어서 이동성과 영향 범위를 증가시키고 보다 큰 작업 공간을 제공한다. 그러나 이와 같은 배치로 용접사는 바닥에서 신체의 힘을 사용하여 와이어 공급기를 끌어당겨야 한다. 이들 배치는 케이블 중량으로 야기되는 문제점들을 해결하지 못한다.

현재의 어떠한 해결 방안도 현재의 케이블과 토치 배치에 의해 야기되는 상술한 문제점을 완전히 해결하지 못한다. 중량 문제와 관련하여, 현재의 해결 방안은 케이블의 전체 중량을 지탱할 수 없다. 대신에 용접사가 토치에 연결된 케이블의 일부 중량을 지탱해야만 한다. 이와 같은 부분은 용접하는 동안 물체에 걸리게 되거나 꼼짝 못하게 되는 경향을 갖는다. 또한, 현재의 평형 마스트는 뻣뻣하고 상당히 유연하지 못하며 단지 중심에서 회전하여 용접사의 이동을 제한한다.

와이어 공급기가 붐에 연결되는 해결 방안이나 와이어 공급기가 트롤리에 연결되는 해결 방안도 유사한 제한이 존재한다. 더욱이, 트롤리 배치에 의하면 와이어 공급기를 신체의 힘을 사용하여 바닥을 따라 끌어야 하고 종종 트롤리가 기울어지거나 다른 물체에 갇히게 된다.

따라서, 용접 작업 동안 용접사의 신체에 가해지는 힘을 최소화하고 안전과 효율을 향상시키도록 컴팩트한 배치로 용접 케이블, 용접 토치 및 와이어 공급기 메커니즘을 유지시키기 위해 이들 메커니즘을 지지하는 개선된 시스템에 대한 필요성이 존재한다.

인체공학적 용접 아암은 복수의 조인트에 의해 연결되는 복수의 아암 링크를 포함한다. 복수의 조인트 각각은 직접 인접하는 아암 링크에 대한 축을 중심으로 복수의 아암 링크가 회전될 수 있도록 구성된다. 용접 아암의 제1 단부는 용접 아암을 지지하기 위한 지지부와 맞물리도록 구성된다. 이 용접 아암의 제2 단부는 용접 토치와 맞물리도록 구성된다.

이제, 실례를 통해, 첨부 도면을 참조하여 개시된 발명의 구체적인 실시예가 설명될 것이다.
도 1은 개시된 용접 아암을 사용하는 용접사의 등축도이며;
도 2는 도 1의 용접 아암의 등축도이고;
도 3은 도 1의 용접 아암의 역 등축도이며;
도 4 내지 도 7은 도 1의 용접 아암의 각 부분들의 상세 등축도이고;
도 8은 케이블 부착 형상을 보여주는 도 1의 용접 아암의 등축도이며;
도 9 및 도 10은 예시적인 제1 및 제2 위치에서 도 1의 용접 아암을 사용하는 용접사의 도시이다.

수동 용접 토치와 함께 사용하는 인체공학적 용접 아암이 개시된다. 이 용접 아암은 용접 작업 동안 아암이 용접사의 이동을 따라갈 수 있도록 구성되는 복수의 조인트를 포함한다. 용접 케이블 및 용접 토치는 용접 아암이 용접 케이블 및 토치의 전체 중량을 지탱하도록 용접 아암에 연결될 수 있다. 용접 케이블 및 용접 아암은 붐 또는 다른 적절한 구조물 상에서 용접사 위에서 걸려 있을 수 있다. 용접 아암은 모든 방향으로 이동 가능해서 용접하고자 하는 대상물의 양측 상에 용이하게 사용할 수 있다. 일부 실시예에서 용접 아암은 원하는 이동 범위를 제공하도록 적어도 4개의 개별 조인트를 가질 것이다. 이와 같이 배치되면, 용접 아암은 실질적인 신체 힘의 적용을 필요로 하지 않고 동력화의 필요 없이 원만한 방식으로 용접사의 이동을 따를 수 있다. 그러나, 개별 조인트의 동력화를 원하는 대로 사용할 수 있음이 이해될 것이다.

이 결과 용접사에게 적용되는 중량이 감소되면 결국 용접사의 피로감을 감소시킨다. 이와 같이 감소된 중량은 현재 무거운 용접 케이블 배치를 달리 물리적으로 관리할 수 없는 사람들을 또한 안내할 것이다. 또한, 본 개시된 배치는 용접 작업 동안 용접 케이블에 갇히게 되거나 걸리게 되지 않을 가능성이 낮아, 보다 시간적으로 효율적인 용접 배치를 용이하게 한다. 일부 경우에, 개시된 용접 아암은 쉽게 접근 가능한 방식으로 위치되는 와이어 공급기 및 전력 세팅을 포함할 수 있어서 용접사가 와이어 공급기 및/또는 전원으로 앞뒤로 걷지 않고 용접 세팅을 변경할 수 있다.

이제 도 1을 참조하면, 개시된 용접 아암(1)이 용접 영역 위로 위치되어 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 용접 아암(1)은 따라서 이 용접 아암이 앞뒤로 미끄러질 수 있도록 오버헤드 붐(4)에 원위 단부(2)가 연결되어 아암 영역의 영향 범위를 최대화한다. 용접 아암(1)은 용접 케이블(6)의 전체 중량을 계속해서 지지하는 동안 복수 방향으로 최대로 유연해 질 수 있도록 많은 자유도를 가질 수 있다.

도 2 및 도 3은 용접 아암(1)을 보다 상세히 보여준다. 주지했듯이, 용접 아암(1)은 원위 단부(2)에서 오버헤드 붐(4)에 미끄럼 가능하게 연결될 수 있다. 이 용접 아암(1)은 근위 단부(8)에서 용접 토치(10)에 연결될 수 있다. 용접 케이블(6)은 아암을 따라 복수 위치에서 용접 아암(1)에 의해 지지될 수 있다.

용접 아암(1)은 이 아암이 용접사의 이동을 쉽게 추적하도록 원하는 정도의 조절 가능한 이동을 가능하게 하는 복수의 조인트를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 용접 아암은 4개의 조인트를 구비하는데, 원하는 대로 보다 많거나 보다 적은 수의 조인트를 또한 사용할 수 있음이 이해될 것이다. 제1 아암 링크(14)와 와이어 공급기 부분(16) 사이에 제1 조인트(12)가 위치된다. 제1 아암 링크(14)와 제2 아암 링크(20) 사이에 제2 조인트(18)가 위치된다. 제2 아암 링크(20)와 제3 아암 링크(24) 사이에 제3 조인트(22)가 위치된다. 제3 아암 링크(24)는 제4 조인트(26)를 통해 용접 토치(10)에 연결된다. 아래에서 보다 상세히 설명되듯이, 이 용접 케이블(6)은 제1 단부(28)에서 와이어 공급기 부분(16)에 연결되고 제2 단부(30)에서 용접 토치(10)에 연결된다. 용접 케이블(6)은 제1 및 제2 아암 링크(14, 20)에 제거 가능하게 연결되어 와이어 공급기 부분(16)과 용접 토치(10) 사이에서 제1, 제2 및 제3 아암 링크(14, 20, 24)의 선들을 일반적으로 따른다.

와이어 공급기 부분(16)은 그 자체로 오버헤드 붐(4)에 미끄럼 가능하게 연결되는 실린더(32)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 따라서 배치되면, (와이어 공급기 부분(16)을 포함하는) 용접 아암(1)은 용접 아암에 추가의 자유도를 제공하도록 실린더(32)의 종축을 중심으로 회전될 수 있다. 이해될 바와 같이, 와이어 공급기 부분(16)은 용접 케이블(6)을 통해 토치(10)에 용접 와이어를 공급하는데 필요한 일부 또는 모두의 부품을 구비할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 조인트(12)가 보다 상세히 도시된다. 제1 조인트(12)는 와이어 공급기 부분(16)에 연결된 제1 섹션(34) 및 제1 아암 링크(14)에 연결된 제2 섹션(36)을 구비한다. 제1 및 제2 섹션(34, 36)은 제1 축(A-A)을 중심으로 서로에 대해 회전 가능해서 용접 아암(1)이 제1 축을 중심으로 와이어 공급기 부분(16)에 대해 회전하게 할 수 있다. 제1 아암 링크(14)는 제1 조인트(12)의 제2 섹션(36)의 슬리브 부분(38) 내에 수용될 수 있다.

제1 지지 아암(40)은, 제1 단부(42)에서는 와이어 공급기 부분(16)에 연결될 수 있고, 제2 단부(44)에서는 제1 아암 링크(14)에 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 단부(44)는 클립(46)을 통해 제1 아암 링크(14)의 중심점에 연결된다. 제1 단부(42)와 와이어 공급기 부분(16) 사이의 연결부는 제1 조인트(12)을 중심으로 제1 아암 링크(14)의 이동을 수용하도록 힌지식 연결부일 수 있다. 마찬가지로, 클립(46)과 제1 지지 아암(40)의 제2 단부(44) 사이의 연결부는 제1 조인트(12)을 중심으로 제1 아암 링크(14)의 이동을 수용하도록 힌지식 연결부일 수 있다. 제1 지지 아암(40)은 하우징 부분(50) 내부에 수용되는 피스톤 부분(48)을 구비하는 유압식 또는 공압식 아암일 수 있다. 이와 같은 배치는 용접사에게 거의 또는 전혀 충격을 주지 않고 용접 케이블(6) 및 용접 토치(10)를 지지하는 동안 용접 아암(1)이 원하는 위치를 유지하게 할 수 있다.

도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 아암 링크(14)는 그 길이를 따라 이격된 간격에 위치하는 복수의 관통공(52)을 포함한다. 이들 관통공은 클립(46)이 제1 아암 링크의 길이를 따라 다양한 원하는 임의의 위치에 위치되도록 할 수 있어, 용접 아암(1)의 균형이 잘 조절될 수 있게 할 수 있다. 이들 관통공은 복수의 위치에서 용접 아암(1)에 용접 케이블(6)을 고정시키는데 사용될 수 있는 하나 또는 그 이상의 케이블 클립(54)(도 2 참조)을 또한 수용할 수 있다. 용접 케이블(6)이 제2 아암 링크에 고정될 수 있게 하는 제2 아암 링크(20) 내에 유사한 관통공이 제공된다.

도 6은 제2 조인트(18)를 보다 상세히 도시한다. 제2 조인트(18)는 제1 아암 링크(14)에 연결되는 제1 섹션(56) 및 제2 아암 링크(20)에 연결되는 제2 섹션(58)을 구비한다. 제1 및 제2 섹션(56, 58)은 제2 축(B-B)을 중심으로 서로에 대해 회전 가능하여 제1 및 제2 아암 링크(14, 20)가 제2 축을 중심으로 서로에 대해 회전 가능하도록 할 수 있다. 제1 및 제2 아암 링크(14, 20)는 제2 조인트(18)의 제1 및 제2 섹션(56, 58)의 각각의 슬리브 부분(60, 62) 내부에 수용될 수 있다.

제2 지지 아암(64)은 제1 아암 링크(14) 상에 위치하는 클립(46)으로 제1 단부(66)에 연결될 수 있고 제2 조인트(18)의 제2 섹션(58)으로 제2 단부(68)에 연결될 수 있다. 이들 연결부는 제2 조인트(18)를 중심으로 서로에 대한 제1 및 제2 아암 링크(14, 20)의 이동을 수용하도록 힌지식일 수 있다. 제2 지지 아암(64)은 제1 지지 아암(40)과 관련하여 설명된 바와 동일 또는 유사한 형상 및 기능을 갖는 유압식 또는 공압식 아암일 수 있다.

도 7은 제3 조인트(22)를 보다 상세히 도시한다. 제3 조인트(22)는 제2 아암 링크(20)에 연결되는 제1 섹션(66) 및 제3 아암 링크(24)에 연결되는 제2 섹션(68)을 구비한다는 점에서 제1 및 제2 조인트와 유사할 수 있다. 제1 및 제2 조인트(66, 68)는 제3 축(C-C)을 중심으로 서로에 대해 회전 가능할 수 있어, 제2 및 제3 아암 링크(20, 24)가 제3 축을 중심으로 서로에 대해 회전하게 할 수 있다. 제2 및 제3 아암 링크(20, 24)는 제3 조인트(22)의 제1 및 제2 섹션(66, 68)의 각각의 슬리브 부분(70, 72) 내에 수용될 수 있다.

도 7에 제4 조인트(26)가 또한 도시된다. 제4 조인트(26)는 볼 요소(74)가 용접 토치(10) 내에 대응하여 형성된 오목부 내에 수용되는 볼 조인트일 수 있다. 제3 아암 링크(24)는 볼 요소(74)에 연결되어 토치(10)가 볼 요소를 중심으로 회전할 수 있는 얇은 로드 또는 파이프 요소이다. 이와 같은 배열로 공기 중에 토치(10)가 머무르는 기회를 용접사에게 제공한다. 이 토치(10)는 "파지-용접(grab-and-weld)"에 쉽게 접근 가능하다.

용접사에 가장 가까운 부재가 가장 큰 이동 자유도를 가져야 하는 것이 바람직하다. 따라서 제4 조인트(26)는 토치(10)의 작은 이동을 따를 수 있도록 구성된다. 이와 같이 제4 조인트는 두 가지 방향으로 회전 가능하며 볼 조인트와 같이 이동 가능하다.

도 8은 제1, 제2 및 제3 아암 링크(14, 20, 24)에 대한 용접 케이블(6)의 위치선정을 도시한다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 용접 케이블(6)은 내부 대신에 아암 링크의 외부에 위치한다. 이와 같은 배치의 장점은 임의의 다른 이유로 파손되거나 교체가 필요한 경우 케이블을 용이하게 변경한다는 점이다. 이것은 또한 용접 케이블이 이와 같은 진행 중에 가능한 곧게 될 필요가 있을 때와 같이 용접 와이어를 변경하는 경우 장점을 제공한다. 개시된 구성에 의하면, 케이블을 일직선이 되게 하도록 클립(54)으로부터 케이블을 간단하게 제거할 수 있다. 또한, 아암 링크의 외부에 용접 케이블(6)을 유지시킴으로써, 링크를 형성하는데 사용되는 형상이 용접사의 길이와 용접 스테이션에 적합한 길이로 쉽게 절단될 수 있다.

도 9 및 도 10은 서 있는 용접사(8)(도 9)와 바닥-수준 위치에서 용접하기 위해 아래로 구부리는 용접사(도 10)를 수용하도록 본 개시된 용접 아암(1)의 한 쌍의 예시적인 위치선정을 도시한다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 용접 아암(1)은 용접사의 이동 패턴을 자동으로 수용하도록 조인트 모두를 중심으로 회전 가능하다. 이와 같은 도면에 도시되지는 않았지만, 와이어 공급기 부분(16)은 상술한 방식으로 붐(4)을 따라 미끄럼 가능할 것이다.

이와 같이 배열되면, 본 개시된 용접 아암(1)은 모든 방향으로 이동 가능하며, 위에서 걸려있는 동안 용접 케이블(6)의 모든 중량을 지탱할 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 케이블의 중량을 용접사가 지탱하는 것을 필요로 하는 종래의 배치는 용접 세션 동안 신체를 피로하게 할 뿐만 아니라 흔들리게 하여 조인트의 품질을 저하시킨다. 케이블의 전체 중량을 상승시킴으로써, 제거되지 않는 경우 신체의 피로와 흔들림을 최소화시킬 수 있다.

종래의 배치에 의하면 케이블이 빈번하게 막히게 되고, 일부 경우 수 초 정도로만 지속되는 활성 아크 시간(active arc time)의 각각의 세션 사이에서 케이블을 주변으로 이동시킬 것을 용접사에게 요구한다. 따라서, 현재의 용접 장비의 이동 패턴은 용접, 케이블 이동, 토치 조정, 용접, 케이블 이동, 토치 조정 등이다. 케이블이 용접 세션의 중간에서 막히게 되면 조인트가 파손되고 용접사가 다시 시작해야 하므로 이는 시간 낭비이다. 본 개시된 용접 아암(1)은 용접 아암이 케이블을 용접 스테이션에서 멀리 떨어지게 들어올려서 막히거나 걸리는 것을 방지하므로 용접 세션 마다 이동의 수를 감소시킬 것이다. 결과적인 용접사의 이동 패턴은 보다 적은 단계들(예컨대, 용접, 이동, 용접, 이동)을 포함할 것이다.

용접 아암(1)은 다양한 추가의 특성을 포함할 수 있다. 예컨대, 용접 아암의 조인트들 중 하나 이상은 상이한 케이블 및/또는 토치 중량을 보상하기 위해 고정식 및/또는 조절식 스프링 하중을 가질 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 조인트들 중 하나 이상은 동력식 중량 보상물, 잠금식 조인트, 볼 조인트, 공기 동력식 서스펜션 조인트 및/또는 힘 피드백 시스템을 구비할 수 있다.

용접 아암(1)은 또한 용접하는 동안 용접에 의해 생성되는 자기장에 용접사가 긴 시간 노출되는 것을 보호하도록 자기장 차폐물을 포함할 수 있다.

용접 아암(1)은 동력식 중량 보상물을 포함하며, 이 중량 보상물은 용접된 부재, 공구, 부품 등을 상승시키기 위한 승강 장치로서 기능하도록 구성될 수 있다.

용접 아암(1)은 케이블 걸림, 흄 추출, 원격 조종, 빛, 압축 공기 및/또는, 변경 가능한 토치 목부, 토치에 대한 다른 부대용품, 컵 홀더 및/또는 개인 부대용품 등과 같은 주변을 위한 핵심 모듈로서 구성될 수 있다.

용접 아암(1)은 램프와 같은 타깃 전등, 및/또는 정확한 용접 속도를 확인하기 위한 레이저를 포함할 수 있다. 용접 품질을 기록하거나, 용접 영역의 증강 현실 영상을 획득하거나, 또는 용접에 관한 (적외선 카메라를 이용한) 열 정보를 수집하기 위한 카메라가 제공될 수 있다.

용접 아암(1)이 붐(4)에서 매달리는 것으로 개시되었지만, 대안으로 용접 아암(1)이 이동식 바닥(mobile foot) 상에 지지되거나 전원 트롤리에 연결될 수 있는 것으로 이해될 것이다.

일부 실시예에서, 개별 아암 링크는 인장 및/또는 압축 스프링을 갖는 평행사변형체를 포함할 수 있다. 또한, 용접 아암(1)은 불안정한 손으로 인한 용접 실수를 제거하기 위해 내장형 안정기를 포함할 수 있다.

용접 아암(1)은 또한 토치(10)의 속도를 측정함으로써 용접 속도와 같은 데이터를 수집하는데 사용될 수 있다. 이때 용접 속도가 설정된 제한 밖에 있음을 아암이 감지하는 경우 용접사에게 피드백이 제공될 수 있다. 아암은 또한 (적합한 프로세서, 메모리 및 모션 제어 메커니즘을 통해) 소정의 이동 패턴이 아암으로 프로그래밍될 수 있다. 아암에 대한 방향 및 속도 정보를 제공함으로써, 아암은 원하는 용접을 달성하기 위한 이동을 수행할 수 있다.

또한, 정밀한 TIG 용접과 같은 적용에 대해 개시된 용접 아암(1)의 작은 데스크 형태가 고려될 수 있다.

개시된 용접 아암의 장점

개시된 용접 아암(1)은 중량의 단지 일부를 들어올리는 현재 해결 방안과 반대로 용접 케이블(6) 및 토치(10)의 전체 중량을 지지할 것이다.

개시된 용접 아암(1)은 용접사의 이동을 따르는 성능으로 인해 용접사의 손목, 어깨 및 등에 대한 고정식 하중을 감소시킨다.

용접 토치(10)와 인접한 용접 케이블(6)의 부분이 방해되지 않고 다른 물체에 또는 마찰로 인해 갇히거나 걸리지도 않아서 케이블 걸림의 일부가 느슨해 지지 않을 것이다.

개시된 용접 아암(1)은 상이한 용접 스테이션 측정에 쉽게 맞추어질 수 있도록 모듈로 제공될 수 있다. 예컨대, 개별 아암 링크의 길이는 조절 가능해서 아암을 특정 작업 공간에 쉽게 맞추게 한다.

개시된 용접 아암(1)은 전체 작업 테이블/작업 공간에 도달하도록 쉽게 회전될 수 있다. 이는 다수의 현재 해결 방안에서 발생하는 바와 같이, 작업 공간의 다른 측에 도달하게끔 케이블을 던지는 (또는 심지어 용접 영역의 먼 측에 추가의 용접 기계를 필요로 하는) 현재 실상을 제거할 수 있다.

개시된 용접 아암(1)은 다른 물체에 토치(10)와 케이블이 걸리지 않고 작업 공간 위로 "공기 중에" 토치(10)와 아암이 용이하게 남아 있게 한다. 이는, 용접사가 작업 공간에 근접하게 용접 토치를 유지시킬 수 있고 토치를 잡기 위해 앞뒤로 걸어야 하는 시간 소모의 문제점을 제거할 수 있다.

개시된 용접 아암(1)은 각각 그리고 모든 용접 세션 사이에 용접 케이블을 맞추고/재구성하는 시간 소모적인 과정을 제거한다.

개시된 용접 아암(1)은 기존의 용접 토치 및/또는 와이어 공급기 설계에 맞추어질 수 있거나, 또는 새로운 맞춤식 토치 및/또는 와이어 공급기 설계와 함께 사용될 수 있다.

적용에 따라 아암 링크 및 조인트를 금속(예컨대 알루미늄) 또는 플라스틱으로 제조할 수 있다.

상술한 정보에 근거하여, 본 발명의 당업자들은 용이하게 이용성과 적용성을 확대할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 여기서 구체적으로 상술한 것들 이외에 본 발명의 다수의 실시예와 적용예뿐만 아니라 다수의 변경예, 변형예 및 균등 배치뿐만 아니라 본 발명의 실질 또는 범위에서 벗어나지 않고 본 발명과 본 발명의 상술한 설명에 의해 명확해 지거나 적합하게 제안될 것이다. 따라서, 바람직한 실시예와 관련하여 본 발명을 여기에 상세히 설명되었지만, 이와 같은 개시는 단지 본 발명의 도시 및 예시이며 단지 본 발명의 완전하고 가능한 개시를 제공하는 목적을 위한 것임을 이해할 것이다. 상술한 개시는 본 발명을 제한하거나 또는 달리 임의의 이와 같은 다른 실시예, 적용예, 변경예, 변형예 또는 균등 배치를 제외하도록 고안되는 것을 의도한 것이 아니며; 단지 여기에 첨부된 청구범위와 그 균등물에 의해 한정된다. 여기에 특정 용어들이 사용되었지만, 이들 용어는 제한의 목적이 아닌 단지 포괄적이며 서술적인 의미로만 사용된 것이다.

Claims (12)

1. 와이어 공급기 부분, 복수의 조인트에 의해 연결되는 복수의 아암 링크 및, 상기 와이어 공급기 부분 및 용접 토치에 연결되는 용접 케이블을 포함하는 인체공학적 용접 아암으로서,
   상기 와이어 공급기 부분과 상기 복수의 아암 링크 중 제1 아암 링크의 중간 부분 사이에 연결되는 제1 지지 아암 및 상기 제1 아암 링크의 중간 부분과 상기 복수의 조인트의 제2 조인트 사이에 연결되는 제2 지지 아암을 더 포함하고;
   상기 제1 및 제2 지지 아암이 각각 유압 실린더를 포함하고;
   상기 복수의 조인트 각각은 상기 복수의 아암 링크가 직접 인접하는 아암 링크에 대해 축을 중심으로 회전 가능하게 구성되며;
   상기 용접 아암의 원위 단부는 상기 와이어 공급기 부분을 통하여 상기 용접 아암을 지지하기 위한 지지부와 연결되고;
   상기 용접 아암의 근위 단부는 용접 토치와 맞물리도록 구성되며,
   상기 용접 케이블이 상기 와이어 공급기 부분과 상기 용접 토치 사이의 복수의 아암 링크의 선들을 따르도록, 상기 용접 케이블은 적어도 두 개의 복수의 아암 링크에 제거 가능하게 연결되는, 인체공학적 용접 아암.
2. 제1항에 있어서,
   상기 와이어 공급기 부분은 상기 복수의 조인트 중 제1 조인트를 통해 상기 복수의 아암 링크 중 제1 아암 링크에 연결되는, 인체공학적 용접 아암.
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는 원통형 지지부이고, 상기 와이어 공급기 부분은 상기 원통형 지지부에 회전 가능하게 연결되고, 상기 원통형 지지부는 상기 용접 아암을 지지하기 위한 오버헤드 붐과 미끄럼 가능하게 맞물리도록 구성되는, 인체공학적 용접 아암.
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6. 제1항에 있어서,
   상기 용접 아암의 상기 근위 단부는 볼 조인트를 통해 상기 용접 토치와 맞물리는, 인체공학적 용접 아암.
7. 제1항에 있어서,
   상기 용접 아암이 상기 용접 케이블의 전체 중량을 지지할 수 있도록, 상기 용접 케이블은 상기 용접 아암의 외부에 위치하고 상기 용접 아암 상의 복수의 위치에서 상기 용접 아암에 의해 지지되는, 인체공학적 용접 아암.
8. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 아암 링크의 제1 및 제2 아암 링크에 이탈 가능하게 연결되도록 구성되는 복수의 클립을 더 포함하며, 상기 복수의 클립은 상기 용접 케이블을 상기 제1 및 제2 아암 링크에 연결시키기 위한 것인, 인체공학적 용접 아암.
9. 제1항에 있어서,
   상기 용접 토치에 인접하게 위치하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 와이어 공급 매개변수를 조절하는, 인체공학적 용접 아암.
10. 제1항에 있어서,
    상기 용접 토치에 인접하게 위치하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 연관된 용접 전원의 동력을 조절하는, 인체공학적 용접 아암.
11. 제8항에 있어서,
    제1 및 제2 아암 링크는,
    이격된 간격에 위치하는 복수의 관통공을 포함하며,
    상기 복수의 클립이 상기 제1 및 제2 아암 링크를 따르는 복수의 위치에 위치할 수 있도록, 상기 복수의 관통공의 각 관통공은 상기 복수의 클립 중 적어도 하나를 수용할 수 있도록 구성되는, 인체공학적 용접 아암.
12. 제8항에 있어서,
    상기 용접 케이블은, 상기 용접 케이블의 교체 또는 상기 용접 케이블을 지나가는 용접 와이어의 교체를 위하여 상기 복수의 클립으로부터 제거 가능한, 인체공학적 용접 아암.

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