KR102104666B1

KR102104666B1 - 용접용 대차

Info

Publication number: KR102104666B1
Application number: KR1020147020625A
Authority: KR
Inventors: 요시키 토다테; 키요시 데즈노; 사토시 오타; 데츠오 고이께
Original assignee: 고이께 산소 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2020-04-24
Also published as: CN104105571A; JPWO2013115229A1; KR20140122232A; WO2013115229A1; CN104105571B

Abstract

비자성체로 구성되는 횡판에 대해 대략 수직으로 배치된 입판의 교차 부위를 용접하는 용접용 대차에 있어서, 입판의 일방의 면에 대향하여 제1대차가 타방의 면에 대향하여 제2대차가 배치되어 있고, 제1대차에는 제1자석이 배치됨과 동시에, 구동 롤러와 구동 롤러를 구동하는 구동 부재와 횡판과 접촉하여 회전하는 가이드 롤러가 설치되어 있으며, 제2대차에는 입판의 타방의 면과 대향함과 동시에 제1대차에 배치된 제1자석과 대향하며, 나아가 제1자석의 극에 대해 서로 끌어당기는 극을 대향시킨 제2자석이 배치되고, 더욱이 입판과 접촉하여 종동 회전하는 롤러와 횡판과 접촉하여 회전하는 가이드 롤러가 설치되어 있다.

Description

용접용 대차{WELDING CARRIAGE}

본 발명은 대략 수직으로 배치된 배자성체로 이루어지는 제1피용접재와 제2피용접재가 교차하는 코너부를 필릿 용접(fillet weld)하는 때에 이용하기 유리한 용접용 대차에 관한 것이다.

직교하여 배치된 두 장의 강판 교차부를 필릿 용접하는 경우, 수평으로 배치되어 있는 강판 상에 주행 가능한 용접 토치 및 가이드 롤러를 탑재하고, 가이드 롤러를 수직으로 배치되어 있는 강판의 표면에 압접시킨 상태를 유지하면서 주행시킴과 동시에, 용접 토치를 가동하여 용접할 수 있도록 구성한 용접용 대차가 이용되는 것이 일반적이다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재된 용접용 대차에서는 직교하여 배치된 2장의 강판에 의해 구성된 코너부의 일방의 코너밖에 용접할 수 없다. 이 때문에 본건 특허출원인은 수직으로 배치된 강판의 양측을 동시에 용접할 수 있는 용접용 대차를 제안하고 있다(특허문헌 2 참조).

특허문헌 2에 기재된 용접용 대차에서 구동 대차와 종동 대차는 접속 부재를 통해 접속되어 있다. 그리고 수직으로 배치된 강판(입판)의 양측에 형성된 코너부를 용접하는 때에는 각각의 대차에 설치한 자석을 입판에 접근시켜 해당 입판에 흡착시킴으로써, 구동 대차의 구동 롤러 및 종동 대차의 종동 롤러를 입판에 압접시키고, 나아가 구동 대차 및 종동 대차의 하중을 각각의 가이드 롤러를 통해 수평으로 배치된 강판(횡판)에 의해 지지시키도록 구성되어 있다.

그리고 구동 롤러를 구동시키면 구동 대차가 입판을 따라 주행을 개시하고, 이 주행은 접속 부재를 통해 종동 대차에 전달되며, 종동 대차도 입판을 따라 주행한다. 따라서 용접용 대차는 이 입판에 안내되어 주행할 수 있고, 이 주행에 수반하여 용접 토치를 가동시킴으로써 입판과 횡판의 교차 부위의 양측을 동시에 필릿 용접할 수 있다.

상기와 같이 특허 문헌 2에 기재된 용접용 대차에서는 구동 대차와 종동 대차에 설치한 자석을 강판으로 이루어지는 입판에 흡착시키고 있다. 따라서 구동 대차와 종동 대차는 각각 독립하여 입판에 흡착하여 안정된 자세를 유지할 수 있다. 그리고 구동 대차의 자석을 입판에 흡착시킨 상태로 구동 롤러를 회전시킴으로써 입판을 따라 주행시키고, 이 주행에 수반하여 접속 부재를 통해 접속된 종동 대차를 종동시킬 수 있다. 이와 같이 구동 대차와 종동 대차에 설치한 자석은 각각이 독립하여 안정된 상태로 입판에 흡착할 수 있으면 좋고, 서로의 배치 위치나 극성에 특별한 고려는 행해지지 않고 있다.

한편 구조재로서 알루미늄을 이용한 구조물이 구성되어 있고, 이러한 구조물의 제조 과정에서 알루미늄판끼리의 용접이 행해지고 있다. 종래부터 알루미늄의 용접은 작업자에 의한 수작업으로 행해지고 있으며, 작업자의 기능에 영향을 받는 경우가 많다는 문제를 갖고 있다.

특허 문헌 1:일본특허제3400290호 공보 특허 문헌 2:WO2009/125460

2대의 대차를 강판(입판)의 양측에 병행 주행시키며 입판을 끼워 주행시켜서 작업을 행하는 경우에, 일방의 대차를 타방의 대차에 추종시키고, 입판의 편측 또는 양측에서 작업을 행할 수 있는 용접용 대차의 개발이 요구되고 있다.

특히 입판이 알루미늄으로 대표되는 2장의 비자성체인 경우, 입판을 대략 직각으로 배치하여 교차 부위를 필릿 용접하고자 하여 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2에 기재된 용접용 대차를 이용하여도 입판에 흡착할 수 없고 해당 입판과의 위치 관계를 유지하는 것이 곤란하다.

따라서 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2에 기재된 용접용 주행 대차를 비자성체의 용접에 이용할 수 없다는 문제가 있다. 이 때문에 비자성체에 대해 합리적으로 용접을 행할 수 있는 용접용 대차의 개발이 요구되고 있었다.

본 발명의 목적은 설치되는 자석의 극성에 따라 일방의 대차를 타방의 대차에 추종시켜 구동시킴으로써, 주행 동기 제어가 불필요한 용접용 대차를 제공함에 있어, 특히 수직으로 배치된 비자성체로 구성되는 피용접재에 대한 필릿 용접을 행할 수 있는 용접용 대차를 제공함에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관계되는 용접용 대차는 비자성체로 구성되는 제1피용접재와 상기 제1피용접재에 대해 대략 수직으로 배치된 비자성체로 구성되는 제2피용접재에 있어서의 제1피용접재와 제2피용접재의 교차 부위를 용접하는 용접용 대차에 있어서, 상기 제2피용접재의 일방의 면에 대향하여 제1대차가 배치됨과 동시에, 타방으로 면에 대향하여 제2대차가 배치되어 있고, 상기 제1대차에는 상기 제2피용접재의 일방의 면에 대향시켜 제1자석이 배치됨과 동시에, 상기 일방의 면과 접촉하여 구동 회전하는 구동 롤러와 상기 구동 롤러를 구동하는 구동 부재와 상기 제1피용접재와 접촉하여 회전하는 가이드 롤러가 설치되어 있으며, 상기 제2대차에는 상기 제2피용접재의 타방의 면과 대향함과 동시에 상기 제1대차에 배치된 제1자석과 대향하며, 나아가 상기 제1자석의 극에 대해 서로 끌어당기는 극을 대향시킨 제2자석이 배치되고, 더욱이 상기 제2피용접재의 타방의 면과 접촉하여 종동 회전하는 롤러와 상기 제1피용접재와 접촉하여 회전하는 가이드 롤러가 설치되어 있고, 적어도 상기 제1대차 또는 상기 제2대차 중 어느 일방에는 용접 토치가 탑재되어 있는 것이다.

상기 제2대차에는 구동 부재를 탑재하고 있지 않는 것이 바람직하다. 또한 상기 제2대차에 탑재되는 제2자석은 극성의 방향을 변경 가능하게 고정되어 있는 것이 바람직하다.

또한 상기 용접용 대차에 있어서, 상기 제1대차와 제2대차가 접속 부재를 통해 접속되어 있는 것이 바람직하다.

더욱이 상기 제1대차, 상기 제2대차 공히 상기 용접 토치를 탑재하는 대차이어도 좋다.

본 발명에 관계되는 용접용 대차는 비자성체로 구성되는 제1피용접체(이하「횡판」이라 한다.)와 상기 횡판에 대해 대략 수직으로 배치된 비자성체로 구성되는 제2피용접재(이하「입판」이라 한다.)와의 교차 부위에 대해 안정된 상태로 필릿 용접할 수 있다.

즉 입판의 일방 면에 대향하여 제1대차에가 배치됨과 동시에 타방의 면에 제2대차가 배치되어 있고, 제1대차에는 입판의 타방의 일방 면에 대향시켜 제1자석이 배치되고, 제2대차에는 입판의 타방 면과 대향함과 동시에 제1자석과 대향하고 나아가 상기 제1자석의 극에 대해 끌어당기는 극을 대향시킨 제2자석이 배치되어 있다. 이 때문에 입판을 끼워 제1대차와 제2대차를 대향시킨 때, 제1자석과 제2자석이 서로 끌어당기도록 작용하여 서로를 구속할 수 있다.

이 때문에 제1대차와 제2대차는 입판을 사이에 둔 자석끼리의 흡착에 의해 서로 안정된 자세를 유지할 수 있고, 이 상태에서 제1대차의 구동 롤러를 구동함으로써, 해당 제1대차를 입판을 따라 주행시킬 수 있다. 그리고 제1대차의 주행에 수반하는 제1자석의 이동에 수반하여 제2자석이 흡인되어 이동하고, 이 이동에 수반하여 제2대차도 종동하여 이동한다. 특히 제1대차와 제2대차는 각각 가이드 롤러를 횡판에 접촉시킴으로써, 해당 횡판으로부터의 거리를 유지하면서 주행할 수 있기 때문에, 제1자석과 제2자석의 횡판으로부터의 거리에 변동이 생기는 경우가 없다.

그리고 제1대차와 제2대차의 주행에 수반하여 용접 토치를 가동시킴으로써, 입판과 횡판이 교차하는 부위에 대해 필릿 용접을 행할 수 있고, 제1대차에 설치한 구동 롤러 및 제2대차에 설치한 롤러가 입판에 압접하고, 더욱 제1대차및 제2대차의 하중은 가이드 롤러를 통해 횡판에 의해 지지되기 때문에, 입판이 꺽이더라도 용접용 대차는 이 입판에 안내되어 주행할 수 있다.

또한 제1대차와 제2대차를 접속 부재에 의해 접속함으로써 제1대차가 주행하는 때의 구동력을 접속 부재를 통해 전달할 수 있다. 이 때문에 제1자석과 제2자석과의 사이에는 제1대차의 주행에 수반하는 위치어긋남이 발생하지 않고 서로의 흡인에 의한 입판으로의 구속 기능을 충분히 발휘시킬 수 있다.

[도 1] 용접용 대차의 구성을 설명하는 평면도이다.
[도 2] 용접용 대차의 구성을 설명하는 정면도이다.
[도 3] 용접용 대차의 구성을 설명하는 측면도이다.
[도 4] 제1대차와 제2대차에 배치된 자석을 모식적으로 설명하는 도면이다.

이하 본 발명에 관계되는 용접용 대차에 대해 도면을 이용하여 설명한다. 도면에 나타내는 용접용 대차는 제1대차(A)와, 제2대차(B)를 갖고 있다. 그리고 수평으로 배치된 비자성체로 구성되는 제1피용접재가 되는 횡판에 대해 대략 수직으로 배치된 비자성체로 구성되는 제2피용접재가 되는 입판(D)이 교차한 부위를 원활하게 필릿 용접할 수 있도록 구성되어 있다.

비자성체로서의 재료를 특히 한정하는 것은 아니나 용접이 요구되는 재료이면 사용이 가능하다. 비자성체로서 용접이 요구되는 재료로서는 예를 들면 알루미늄이나 구리가 있다.

본 발명에 관계되는 용접용 대차를 구성하는 제1대차(A) 및 제2대차(B)에는 이들 대차(A, B)를 횡판(C)에 가이드 롤러를 접촉시킴과 동시에 입판(D)을 끼워 양측에 배치한 때, 서로 대향하는 위치이며 더욱 서로 끌어당기도록 극성을 가지도록 한정된 제1자석과 제2자석이 각각 배치되어 있다.

즉 본 발명에 관계되는 용접용 대차를 구성하는 제1대차(A)에 배치된 제1자석, 제2대차(B)에 배치된 제2자석은 입판(D)에 흡착하는 것을 목적으로 하는 것이 아니라, 입판(D)의 반대측에 있는 대차에 배치된 자석과 끌어당기는 것을 목적으로 하고 있다. 이 때문에 각 대차(A, B)에 배치된 2개의 자석은 극성이 서로 끌어당기도록 설정되어 있고, 더욱 횡판(C)으로부터의 거리가 같은 위치가 되도록 설정되어 있다.

따라서 횡판(C)과 입판(D)의 교차 부위를 용접하는 때에 입판(D)을 끼워 양면에 제1대차(A)와 제2대차(B)에 배치함으로써, 각각의 대차(A, B)에 배치된 서로의 자석이 서로 끌어당겨 서로를 구속하여 안정된 자세를 유지하는 것이 가능해진다. 이 때문에 제1대차(A)에 설치한 구동 롤러와 제2대차(B)에 설치한 롤러는 자석의 흡인력에 대응하여 입판(D)에 압접한다.

그리고 상기 상태에서 제1대차(A)의 구동 롤러를 회전시키면 상기 제1대차(A)는 구동 롤러의 회전에 수반하여 주행을 개시하고, 제2대차(B)는 제2자석과 제1대차(A)에 배치된 제1자석과의 흡인력에 의해 끌리도록 하여 주행을 개시한다. 이와 같은 제1대차(A)의 주행에 수반하여 상기 제1대차(A)에 탑재한 용접 토치(E)를 가동시킴으로써 횡판(C)과 입판(D)이 교차한 부위에 필릿 용접을 행하는 것이 가능하다.

상기와 같이 제1대차(A)와 제2대차(B)는 각각의 대차(A, B)에 배치한 자석이 입판(D)에 흡착하여 안정된 자세를 유지하는 것이 아니라, 자석끼리 당겨 이 때 작용하는 힘에 의해 입판(D)을 끼워 안정된 자세를 유지하는 것이다. 이 때문에 자석끼리가 끌어당기는 힘과 입판(D)의 재질 및 두께의 사이에는 일정한 연관성이 발생하고, 입판(D)을 무제한으로 두텁게 할 수 있는 것이 아니다. 따라서 미리 설계 단계에서 요구된 입판(D)의 두께에 대응시켜 자석의 자력 크기가 설정되어 있다.

본 발명에 있어서, 2대의 대차(A, B)의 어느 것인가가 구동 대차(제1대차A)인 것은 필수이며, 각 대차(A, B)에 설치한 2개의 자석의 흡인력이 종동 대차(제2대차B)에 대한 견인력으로서 작용한다. 이 때문에 종동 대차인 제2대차(B)는 구동 대차인 제1대차(A)의 주행보다도 근소하게 지연되게 된다.

용접 토치(E)가 제1대차(A)에 탑재되어 있기 때문에 용접 속도는 제1대차(A)의 주행 속도에 의존한다. 이 때문에 제2대차(B)의 주행이 제1대차(A)의 주행과의 사이에 지연이 발생했더라도 문제가 되지 않는다. 즉 제2대차(B)는 제1대차(A)를 입판(D)에 대해 주행 시에 충분한 마찰이 발생하는 정도의 힘으로 끌어당겨 두는 기능을 발휘할 수 있으면 좋다.

그러나 입판(D)의 양면측 횡판(C)과의 교차 부위를 동시에 용접해야할 필요가 있는 경우가 있다. 이 경우 용접 토치(E)는 제1대차(A)와 제2대차(B)에 각각 탑재되게 되기 때문에 제1대차(A)와 제2대차(B)의 양방 공동 구동 대차로 하거나 제1대차(A)와 제2대차(B)를 접속 부재를 통해 접속하는 것이 바람직하다.

횡판(C), 입판(D)의 형상이나 치수에 대해 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄제 선박의 경우, 횡판(C)은 선각재와 같이 면적이 큰 판에 의해 구성되고, 입판(D)은 단면이나 치수가 타종류에 걸쳐 각종의 것이 적용된다.

또한 횡판(C)과 입판(D)과의 교차 부위에 대한 용접은 입판(D)의 편측만의 용접 혹은 입판(D)의 양측면에 대한 용접이 있다.

이하 용접용 대차의 구성을 구체적으로 설명한다. 도면에 도시된 바와 같이 본 실시예에 있어서, 제1대차(A)는 용접 토치(E)를 탑재한 구동 대차로 구성되어 있고, 제2대차(B)는 용접 토치(E)를 탑재하지 않고, 제1대차(A)의 주행에 수반하여 견인되면서 상기 제1대차(A)를 입판(D)측에 끌어당겨 두기 위한 종동 대차로 구성되어 있다.

제1대차(A)는 케이싱(1)을 갖고 있으며, 이 케이싱(1)의 내부에 제1자석이 되는 자석(2)이 배치되어 있다. 자석(2)은 레버(3)를 케이싱(1)에 대해 회동시킴으로 인해 상기 케이싱(1)의 내부에서 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 즉 레버(3)를 회동시킴으로써 자석(2)을 도 4에 나타내는 화살표(a)방향으로 이동시켜 입판(D)에 접근시키거나 또는 화살표(b)방향으로 이동시켜 입판(D)으로부터 이격시키도록 구성되어 있다.

제1대차(A)에 배치한 자석(2)의 극성은 특히 한정하는 것은 아니며, 입판(D)에 대향시켜 N극 혹은 S극의 어느 것인가 배치되어 있으면 좋다. 그러나 제2대차(B)에 배치하는 제2자석의 극성과의 관계가 서로 당기는 극성을 갖는 것이 필수이며, 제1대차(A)에 자석(2)을 장착하는 때에는 입판(D)에 대향하는 극이 N극인지, S극인지를 명확하게 해두는 것이 필요하다. 본 실시예에서는 제1대차(A)에 배치된 자석(2)은 입판(D)에 대향시켜 S극이 설정되어 있다.

제1대차(A)를 구성하는 케이싱(1)의 주행 방향(도 1의 화살표c, d방향, 이하 같다.)의 양단부측에서 더욱 상하로 각각 구동 롤러(6)가 배치되어 있다. 또한 케이싱(1)의 내부에는 구동 모터, 감속 장치, 변속 장치, 기어열이나 체인 혹은 타이밍벨트 등의 전동 부재에 의해 구성된 구동 부재(15)가 배치되어 있다.

따라서 케이싱(1)에 설치한 조작반(7)에 배치된 주행 방향을 지정하는 스위치(7a)나 주행 속도를 설정하는 다이얼(7b)을 조작하여 주행 방향, 주행 속도를 설정하여 구동 모터를 회전시키면, 이 회전에 수반하여 4개의 구동 롤러(6)를 회전하고 제1대차(A)는 설정된 주행 방향으로 설정된 주행 속도로 주행한다.

구동 롤러(6)는 입판(D)의 표면에 접촉하고 회전하여 용접용 대차를 주행시키는 것이다. 이 때문에 입판(D)의 표면에 대해 충분한 접촉 마찰을 발생하는 재질에 의해 구성되어 있다. 이와 같은 재질은 표면에 롤렛(knurling) 가공한 강 롤러, 고무 롤러 등의 롤러가 있고, 어느 것이나 바람직하게 이용할 수 있다. 또한 구동 롤러(6)는 입판(D)에 대해 안정된 접촉 상태를 유지하는 것이 필요하기 때문에 표면이 평탄한 면으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

케이싱(1)의 하면이며 주행 방향의 양단 부분에는 각각 지지 아암(9)이 설치되어 있으며, 상기 지지 아암(9)의 하단에는 횡판(C)에 접촉하여 제1대차(A)의 중량을 지지하는 가이드 롤러(10)가 회전 가능하게 부착되어 있다. 이 가이드 롤러(10)는 자유롭게 회전 가능하게 구성되어 있으며, 횡판(C) 표면에 접촉하여 제1대차(A)의 주행에 수반하여 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 특히 가이드 롤러(10)는 횡판(C)과 접촉하는 부위가 고무에 의해 구성되어 있으며, 제1대차(A)의 주행에 수반하여 발생하는 미세한 진동을 흡수할 수 있도록 구성되어 있다.

가이드 롤러(10)를 지지하는 지지 아암(9)은 케이싱(1)에 대해 상기 케이싱(1)과 가이드 롤러(10)와의 거리를 조정할 수 있도록 롱 홀(長穴;9a)이 형성되고, 상기 롱 홀(9a)을 이용하여 볼트(9b)로 케이싱(1)에 고정할 수 있도록 구성되어 있다.

제1대차(A)의 주행 방향의 일방측(본 실시예에서는 도 1의 화살표c방향측)에 용접 토치(E)가 배치되어 있다. 상기 용접 토치(E)는 케이싱(1)의 단부에 설치한 토치 홀더(11)에 유지되어 있고, 높이조정부재(12)의 핸들(12a)에 의해 입판(D)에 대한 접근 위치 또는 이격 위치를 조정할 수 있도록 구성되고, 또한 핸들(12b)에 의해 횡판(C)에 대한 접근 위치 또는 이격 위치를 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

따라서 높이조정부재(12)를 조작함으로써 용접 토치(E)의 횡판(C)으로부터의 거리(높이) 및 입판(D)으로부터의 거리(높이)를 조정하여 최적의 용접 거리를 설정하는 것이 가능하다.

또한 케이싱(1)에 있어서의 주행 방향 일방측 단부에는 손잡이(13)가 설치되어 있고, 작업자가 제1대차(A)를 이동시키는 때에 손으로 유지할 수 있도록 구성되어 있다.

제2대차(B)는 구동 부재를 갖지 않고 제1대차(A)에 견인되어 같은 방향으로 주행할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 제2대차(B)의 케이싱(21)은 제1대차(A)와 달리 구동계를 갖고 있지 않지만, 제1대차(A)의 케이싱(1)과 대략 동일한 형상을 갖고 있다.

제2대차(B)의 케이싱(21) 내부에, 구동 대차(A)에 설치한 자석(2)과 동일한 제2자석이 되는 자석(22)이 배치되어 있다. 상기 자석(22)은 케이싱(21) 내부에 극성이 제1대차(A)에 설치한 자석(2)과 끌어당기도록 하여 배치되어 있다. 즉 제1대차(A)에 배치된 자석(2)은 입판(D)에 대향하는 극이 S극으로 설정되어 있기 때문에 , 자석(22)은 입판(D)에 대향하는 극이 N극으로 설정되어 있다. 극성은 그 반대 조합이라도 물론 좋다.

상기 자석(22)은 제1대차(A)에 배치된 자석(2)과 입판(D)을 끼워 대향할 수 있는 위치에 배치되고, 이 위치를 유지한 상태에서 케이싱(21)에 고정되어 있다. 그러나 자석(22)을 반드시 케이싱(21)에 고정해 둘 필요는 없고, 제1대차(A)에 배치된 자석(2)과 마찬가지로 핸들의 회전조작에 따라 케이싱(21) 내부를 입판(D)에 접근하는 방향 또는 이격하는 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.

또한 제2대차(B)의 자석(22)은 볼트 등에 의해 고정 방향(S극, N극의 어느 쪽을 피절단재로 향하는지를 결정하는 방향)을 변경 가능한 구조로 해도 좋다. 제1대차(A)를 단독으로 소유하여 단일체 용접용 대차로서 사용하는 경우가 있으며, 후일 제2대차(B)를 조달하여 본 발명의 용접용 대차로서 사용하는 경우는 제1대차(A)에 장착한 자석(2)의 극성 방향에 맞추어 자석(22)의 극성 방향을 선택하는 경우가 있기 때문이다.

케이싱(21)의 주행 방향 양단부측에서 더욱 상하 방향으로 각각 롤러(23)가 배치되어 있다. 롤러(23)는 케이싱(21)에 대해 자유 회전이 가능하게 구성되어 있고, 입판(D) 표면과의 접촉 마찰에 의해 회전이 가능하다. 또한 롤러(23)의 구조나 형상은 특히 한정되는 것은 아니지만, 제1대차(A)에 설치한 구동 롤러(6)와 같은 것을 이용하는 것이 바람직하다.

케이싱(21)의 하면이며 주행 방향의 양단 부분에는 제1대차(A)에 설치한 가이드 롤러(10)와 동일한 가이드 롤러(10)가 지지 아암(9)에 대해 자유 회전이 가능하게 배치되어 있다.

또한 상술한 바와 같이 제2대차(B)는 구동 장치를 갖고 있지 않기 때문에 중량이 가볍고 취급이 용이해진다. 또한 제1대차(A)에 추종하는 때, 주행 부하가 작아진다는 메리트를 갖는다.

상기와 같이 구성된 제1대차(A)와 제2대차(B)를 갖는 용접용 대차는 양 대차(A, B)를 입판(D)을 끼워 대향시켜 배치하고, 각각의 가이드 롤러(10)를 횡판(C)에 접촉시켜 설치한다. 이 때 양 대차(A, B)에 배치되어 있는 자석(2, 22)이 같은 높이로 서로 대향하도록 지지 아암(9)의 길이를 조정한다.

제1대차(A)의 레버(3)를 회동시켜 자석(2)을 화살표(a) 방향으로 이동시켜 입판(D)에 접근시키면, 대향한 위치에 있는 제2대차(B)에 배치된 자석(22)과 끌어 당겨 큰 흡인력이 작용한다. 이 흡인력에 의해 제1대차(A)와 제2대차(B)는 입판(D)을 끼워 서로 흡인하고, 입판(D)이 비자성체임에도 불구하고, 구동 롤러(6)와 롤러(23)를 입판(D)에 압접시켜 안정된 자세를 유지하는 것이 가능해진다.

그리고 제1대차(A)의 조작반(7)을 조작하여 상기 제1대차(A)의 예를 들면 화살표(c) 방향으로의 주행을 개시시키면, 이 주행에 따라 자석(2)이 화살표(c) 방향으로 위치를 변화시킨다. 이 때 자석(22)과의 사이에 근소한 어긋남이 발생하더라도 자석(22)은 자석(2)의 위치 변화에 따라 견인되고, 이 견인에 수반하여 제2대차(B)가 화살표(c) 방향으로의 주행을 개시한다.

상기와 같이 자석(2)과 자석(22)과의 사이에 작용하는 흡인력은 제1대차(A)와 제2대차(B)를 입판(D)을 끼워 해당 입판(D)에 구동 롤러(6), 롤러(23)를 압접시켜 구속하는 작용과 함께, 제1대차(A)의 주행에 따라 제2대차(B)를 견인하는 작용도 수행하게 된다.

상기와 같이 작용하는 자석(2)과 자석(22)의 흡인력은 특히 한정되는 것은 아니나, 용접용 대차의 중량 및 용접 토치(E)에 작용하는 케이블류나 호스류의 중량, 입판(D)의 두께 등의 조건을 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제2대차(B)는 자석(2)과 자석(22)의 흡인력에 의해 제1대차(A)에 견인되어 주행한다. 이 때문에 제2대차(B)가 단순히 제1대차(A)를 입판(D)측에 흡인하여 구속하는 작용만을 기대하는 경우에는 상기 구성으로 충분하다. 그러나 횡판(C), 입판(D)이 선각재인 경우, 입판(D)의 양측을 동시에 용접해야 하는 경우가 있다.

이러한 경우, 제2대차(B)에도 용접 토치를 탑재하게 된다. 그러나 전술한 바와 같이 자석(2)과 자석(22)의 흡인에 의해, 제2대차(B)는 제1대차(A)에 견인되기 때문에 주행 속도가 불안정해질 우려가 있다. 이 때문에 용접 속도의 안정화를 꾀할 것을 목적으로 하여, 제2대차(B)도 구동 대차로 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우 케이싱(21)으로 제1대차(A)의 케이싱(1)과 동일한 구조의 것을 이용하여 내부에 구동 부재를 배치함과 동시에 롤러(23)를 대신하여 구동 롤러(6)를 배치하며, 더욱이 외부에 높이조정부재(12)를 배치하고, 이 높이조정부재(12)에 용접 토치(E)를 부착한 토치 홀더(11)를 장착하여 제2대차(B)를 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제2대차(B)에 구동 부재 및 용접 토치(E)를 배치함으로써 제2대차(B)도 독립하여 구동되는 대차로서의 기능을 발휘할 수 있게 되고, 제1대차(A)와 제2대차(B)에 배치된 자석(2)과 자석(22)은 각 대차(A, B)를 서로 입판(D)측에 흡인하여 서로 구속하는 기능을 발휘한다. 제2대차(B)를 이와 같이 구성함으로써 용접용 대차는 입판(D)을 따라 주행하는 것이 가능하다.

상기와 같이 구성된 용접용 대차는 입판(D)의 높이 치수 여하에 관계없이 상기 입판(D)의 일방의 면측에 제1대차(A)를, 타방의 면측에 제2대차(B)를 각각 배치하여 자석(2), 자석(22)에 의해 서로 구속하면서 주행하고, 이 주행 과정에서 횡판(C)과의 어느 일방측 또는 양측의 교차 부위를 동시에 필릿 용접하는 것이 가능하다.

제1대차(A)와 제2대차(B)를 각각 구동 대차로 구성하는 경우, 서로의 대차(A,B)의 주행 속도를 대략 일치시킬 필요가 있다. 예를 들면 제1대차(A)와 제2대차(B)의 주행 속도가 큰 폭으로 달라진 경우, 제1대차(A)와 제2대차(B)의 사이에 위치어긋남이 발생하고, 자석(2)과 자석(22)의 끌어당김이 불안정해질 우려가 있다.

또한 제2대차(B)에도 용접 토치(E)를 탑재하여 입판(D)의 양측을 동시에 용접할 수 있는 용접용 대차로 하는 경우, 제2대차(B)에 구동 부재를 설치하지 않고, 접속 부재를 통해 제1대차(A)와 접속해도 좋다. 이 경우 제1대차(A)의 주행은 자석(2)과 자석(22)과의 흡인에 의한 견인에 추가하여, 접속 부재를 통해 제2대차(B)에 전달되게 된다. 그러나 제1대차(A)와 제2대차(B)를 접속하는 접속 부재는 입판(D)을 걸칠 필요가 있어, 입판(D)의 높이에 의해 제한을 받게 된다.

접속 부재의 구조는 특히 한정되는 것은 아니며, 입판(D)을 걸쳐 제1대차(A)와 제2대차(B)를 접속할 수 있도록 구성되면 좋다. 이러한 구성으로서는 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 구조가 있고, 바람직하게 적용하는 것이 가능하다.

이와 같은 접속 부재는 복수의 아암 부재를 서로 회동 및 고정할 수 있도록 접속하여 구성할 수 있다. 예를 들면 네 개의 아암 부재를 회동 가능 및 고정 가능하게 접속함과 함께, 네 개의 아암 부재 중 일방의 단부측에 배치된 아암 부재를 제1대차(A)에 접속하고, 타방의 단부측에 배치된 아암 부재를 제2대차(B)에 접속함으로써, 이들 제1대차(A)와 제2대차(B)를 접속할 수 있다.

그리고 네 개의 아암 부재의 대략 중앙의 접속 부분에 링 또는 후크를 설치해 두고, 상기 링 또는 후크를 이용하여 용접용 대차 전체를 크레인으로 걸어 올릴 수 있도록 구성해 두는 것이 바람직하다. 이와 같은 접속 부재는 네 개의 아암 부재의 길이를 적의 설정함으로써 입판(D)의 높이에 대응시킬 수 있다.

또한 상술한 실시형태에서는 제2대차(B)에 구동 부재가 탑재되어 있지 않고, 제1대차(A)만을 구동 대차로 하고 있으나 제2대차(B)도 구동 대차로 할 수 있다. 그 경우 제2대차(B)를 원활하게 제1대차(A)에 추종시키기 위해 제2대차(B)의 구동 장치와 롤러(23)와의 사이의 접속을 차단하고, 롤러(23)를 자유 회전하는 종동 롤러로 하는 구조로 할 수 있다.

두 대의 대차를 피용접재를 끼워 자석으로 연결하고, 일방의 대차를 구동하여, 타방의 대차를 종동시킴으로써 동기 기구가 불필요하며 양자를 병행 주행시킬 수 있다. 또한 피절단재가 비자성체인 경우도 자석으로 고정할 수 있기 때문에 피용접재가 비자성체라도 용접 작업을 용이하게 행할 수 있다.

본 발명의 용접용 대차는 알루미늄을 구조 부재로 하는 T자형 구조물, 예를 들면 알루미늄제 선각부재에 알루미늄제 론지재를 용접하는 때에 이용하여 유리하다.

A 제1대차
B 제2대차
1 케이싱
2 자석
3 레버
6 구동 롤러
7a 스위치
7b 다이얼
12a, 12b 핸들
10 가이드 롤러
15 구동 부재
9a 롱 홀
9b 볼트
21 케이싱
22 자석
23 롤러
9 지지 아암
11 토치 홀더

Claims

비자성체로 구성되는 제1피용접재와 상기 제1피용접재에 대해 수직으로 배치된 비자성체로 구성되는 제2피용접재에 있어서의 제1피용접재와 제2피용접재의 교차 부위를 용접하는 용접용 대차에 있어서,
상기 제2피용접재의 일방의 면에 대향하여 제1대차가 배치됨과 동시에, 타방으로 면에 대향하여 제2대차가 배치되어 있고,
상기 제1대차에는 상기 제2피용접재의 일방의 면에 대향시켜 제1자석이 배치됨과 동시에, 상기 일방의 면과 접촉하여 구동 회전하는 구동 롤러와 상기 구동 롤러를 구동하는 구동 부재와 상기 제1피용접재와 접촉하여 회전하는 가이드 롤러가 설치되어 있으며,
상기 제2대차에는 상기 제2피용접재의 타방의 면과 대향함과 동시에 상기 제1대차에 배치된 제1자석과 대향하며, 나아가 상기 제1자석의 극에 대해 서로 끌어당기는 극을 대향시킨 제2자석이 배치되고,
더욱이 상기 제2피용접재의 타방의 면과 접촉하여 종동 회전하는 롤러와 상기 제1피용접재와 접촉하여 회전하는 가이드 롤러가 설치되어 있고,
적어도 상기 제1대차 또는 상기 제2대차 중 어느 일방에 용접 토치가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 용접용 대차.
제1항에 있어서,
상기 제2대차에는 구동 부재가 탑재되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 용접용 대차.
제1항에 있어서,
상기 제2대차에 탑재되는 제2자석은 극성의 방향을 변경 가능하게 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 용접용 대차.
제1항에 있어서,
상기 제1대차와 상기 제2대차가 접속 부재를 통해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 용접용 대차.
제1항에 있어서,
상기 제1대차 및 상기 제2대차의 양방에 용접 토치가 탑재되는 것을 특징으로 하는 용접용 대차.