KR102140439B1

KR102140439B1 - 원판 및 원형봉 용접 머신

Info

Publication number: KR102140439B1
Application number: KR1020200023635A
Authority: KR
Inventors: 김정식
Original assignee: 김정식
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2020-08-03

Abstract

본 발명은 원판형의 금속이나 원기둥 형상의 용접물을 보다 쉽게 용접할 수 있게 한 원판 및 원형봉 용접 머신에 관한 것으로, 특히 원판을 회전가능하게 지지하는 원판지지판의 방향을 수평이이나 수직으로 변환할 수 있는 원판 및 원형봉 용접 머신에 관한 것으로, 회전축의 양단에 각각 원형로울러가 설치되고, 일측 단부에는 로울러풀리가 설치되어 어느 하나의 회전축에는 구동베벨기어가 설치된 2쌍의 원형봉회전로울러; 하우징의 내부에 상기 구동베벨기어에 치합되도록 설치된 종동베벨기어에 일체로 설치된 원판회전판; 상기 회전축 중 구동베벨기어가 설치된 회전축의 일단에 설치된 구동풀리, 상기 로울러풀리를 경유하여 타이밍벨트가 설치되고, 상기 구동풀리의 축에 설치된 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원판 및 원형봉 용접 머신{welding equipment for circular plat and round bar}

본 발명은 용접 머신에 관한 것으로 상세하게는 원판형의 금속이나 원기둥 형상의 용접물을 보다 쉽게 용접할 수 있게 한 원판 및 원형봉 용접 머신에 관한 것이다.

특히 본 발명은 원판을 회전가능하게 지지하는 원판지지판의 방향을 수평이이나 수직으로 변환할 수 있는 원판 및 원형봉 용접 머신에 관한 것이다.

용접은 금속의 야금(冶金)적 접합법의 총칭으로, 용접의 일반적인 특징은 자재의 절약, 공정수의 절약, 성능과 수명의 향상 등을 들 수 있어서 조선, 차량, 자동차, 항공기, 교량, 건축, 압력용기, 파이프, 기계, 원자로, 전기제품, 가정용품을 비롯하여 모든 금속공업, 그리고 비금속 분야에 널리 이용되고 있다.

이러한 용접은 모다 쉽고 빠르게 작업을 할 수 있게 하기 위해 다양한 기술이 개발되고 있으며 그 예로 특허문헌 1 내지 2가 있다.

특허문헌 1은 플랜지가 상면에 고정되는 고정판이 하부에 설치된 회전구동부에 의해 수평 상에서 회전가능하도록설치되고, 회전구동부는 한 쌍의 수직프레임 사이를 가로지르게 장착된 회동축에 의해 지지되어, 회동축을 구동시키는 틸팅부에 의해 수직 상으로도 회동할 수 있도록 구성되어 플랜지를 용접할 수 있도록 고정하는 플랜지용접용 포지셔너에 있어서, 회전구동부는 고정판의 하면에 장착되어 고정판을 수평상으로 회전구동시키는 복수의 기어조합으로 이루어진 회전구동기어박스와;회전구동기어박스 내에 설치된 복수의 기어들을 회전구동시키는 회전구동모터;로 구성되고, 틸팅부는 한 쌍의 수직프레임 사이를 가로지르게 장착되어 한 쌍의 수직프레임 사이에 위치한 회전구동기어박스를 지지하면서 상하로 회전구동하도록 체결되어 있는 회동축과; 회동축에 중심부가 결합되어 있는 원호형의 틸팅기어와; 틸팅기어에 기어물림되어 있는 구동기어와; 구동기어를 회전시키는 틸팅구동모터;로 구성되어 있는 것으로, 회전구동기어박스는 내부공간이 형성되어 있되, 상면이 개구되어 있는 하우징 형상으로서, 회전구동모터의 회전동력은 회전구동기어박스 내에 수평의 상태로 있는 평기어를 회전시키게 되고, 평기어는 기어물림 되어 있는 중공체로서 외주연에 기어 이빨이 형성되어 있는 링기어를 회전시키게 되며, 링기어는 중심부가 중공이 되어 있는 관계로 링기어의 상면에 고정판의 하면을 직접접촉시킨 뒤, 볼트로서 결속시키는 것으로, 고정판에는 상하로 관통된 관통홀이 형성되고, 링기어에는 고정판의 관통홀이 연장하는 위치에 삽입홈이 형성시켜 고정판의 관통홀과 링기어의 삽입홈을 일치시킨 후, 볼트를 삽입시켜 고정판과 링기어가 일체로 회전하도록 체결하되, 고정판의 관통홀은 상부측의 직경이 하부측 보다 넓게 형성시킴으로써 고정판의 관통홀 중간 부분에 단턱이 형성되도록 하고, 고정판의 관통홀과 링기어의 삽입홈을 일치시킨 후, 관통홀로 볼트를 삽입하여 관통홀의 단턱으로 인해 볼트의 헤드는 관통홀의 내부로 삽입되어 단턱에 걸리게 되어 고정판의 상면은 평평한 상태를 유지함으로써 고정판의 상면에 플랜지를 수평하게 장착할 수 있으며, 또한, 포지셔너에 서브틸팅부를 장착하여 회전구동부는 1축, 틸팅부는 2축, 서브틸팅부는 3축이 됨으로써 고정판은 1축인 하부의 회전구동부에 의해 수평 상에서 회전하고, 고정판과 회전구동부는 2축인 틸팅부에 의해 수직방향으로 회동하며, 그리고 고정판은 다시 2축의 틸팅부의 회동에 직교하는 방향으로 3축인 서버틸팅부에 의해 회전하게 되는 것으로, 플랜지를 상면에 고정하는 고정판의 하면에는 원판형의 상부체결판이 장착되고, 회전구동부에 설치되는 링기어의 상면에는 원판형의 하부체결판이 장착되며, 상부체결판의 하면과 하부체결판의 상면에는 각각 육면체 형상의 상부블록과 하부블록이 장착되고, 상부블록과 하부블록 사이에는 고정판과 함께 상부체결판과 상부 블록이 회동할 수 있도록 힌지부가 설치되며, 고정판과 함께 상부체결판과 상부블록은 실린더에 의해 회동하도록 실린더의 몸체 끝단부는 하부블록의 일측면에 지결합되어, 실린더의 몸체로부터 직선운동하는 실린더로드의 끝단부는 상부블록의 일측면에 힌지결합되도록하여 실린더로드의 직선운동에 의해 상부블록이 힌지부를 중심축으로 하여 회동하는 것이며, 힌지부는 상부블록과 하부블록 사이에 한 쌍의 결합링이 서로 중공홀이 수평으로 일직선상에 위치하도록 설치되되, 한 쌍의 결합링의 중공홀로 힌지축이 삽입되고, 한쌍의 결합링 중 어느 하나의 상부 외주면에는 상부로 돌출형성된 상부고정돌기의 끝단부가 상부 블록의 하면에 고정장착되며, 다른 결합링의 하부 외주면에는 하부로 돌출형성된 하부고정돌기의 끝단부가 하부블록의 상면에 고정장착되어 있어, 힌지축을 중심으로 상부고정돌기가 돌출형성되어 있는 결합링은 회전하게 되고, 하부고정돌기가 돌출형성되어 있는 결합링은 고정되어 있는 관계로 상부고정돌기에 고정장착되어 있는 상부블록은 회동하게 되는 것이 특징인 플랜지용접용 포지셔너이고,

특허문헌 2는 수평판과 수직판을 서로 맞대거나 면접되는 위치에 용접부위를 형성하는 용접부를 용접하기 위해 수평판과 수직판을 고정하면서 용접부의 위치를 작업자의 이동없이 작업자의 정위치로 향하도록 회전되는 3방향 클램프 용접을 위한 회전형 용접 클램핑 장치에 있어서, 서로 이격 배치되게 양측에 설치되는 지지대;와, 양측 지지대 중 일측 지지대의 상부에 마련되면서 회전을 유도하는 회전유도부;와, 양측 지지대 중 타측 지지대의 상부에 마련되는 회전구동부와 회전구동부와 회전밸트로 연결되어 지지대 하측에 마련되는 구동부로 이루어진 동력전달부재;와, 양측 지지대의 상부에 마련되면서 회전유도부와 회전구동부에 각각 연결되도록 양측 단부 중앙에 각각 일체로 고정되는 연결고정부가 형성되는 수평지지부와 수평지지부의 후단 중앙을 기준으로 일측에 상향 연장되는 수직형 제1수직지지부와 타측에 상향 연장되는 수직형 제2수직지지부로 이루어지며, 제1, 2수직지지부가 면접되는 수평지지부의 후단에서 수평지지부가 후측으로 소정의 길이로 더 연장되는 수평연장부가 형성되면서 제1, 2수직지지부 하단이 면접되는 수평지지부의 위치에서 전측으로 제1, 2수직지지부의 하단 길이방향과 동일형상으로 절개된 제1용접수용홀이 형성되고, 제1, 2수직지지부 후면과 수평연장부 상면에 면접고정되는 일체의 보강대가 이격되게 다수 개로 설치되는 구조로 이루어진 용접작업대;로 구성된 3방향 클램프 용접을 위한 회전형 용접 클램핑 장치이다.

이와 같이 다양한 용접기술이 개발되어 있으나 원판형이나 원기둥과 같이 앙앙을 중심으로 등간격을 이루는 가장자리를 갖는 용접물의 용접을 위한 기술은 부족하거나 지나치게 복잡한 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1668197호 대한민국 등록특허 제10-1896093호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 원판형의 금속이나 원기둥 형상의 용접물을 보다 쉽게 용접할 수 있게 한 원판 및 원형봉 용접 머신을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 원판을 회전가능하게 지지하는 원판지지판의 방향을 수평이이나 수직으로 변환할 수 있는 원판 및 원형봉 용접 머신을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신은 회전축의 양단에 각각 원형로울러가 설치되고, 일측 단부에는 로울러풀리가 설치되어 어느 하나의 회전축에는 구동베벨기어가 설치된 2쌍의 원형봉회전로울러; 하우징의 내부에 상기 구동베벨기어에 치합되도록 설치된 종동베벨기어에 일체로 설치되고, 단부에 용접대상회전판가 탈착 가능하게 설치된 원판회전판; 상기 회전축 중 구동베벨기어가 설치된 회전축의 일단에 설치된 구동풀리, 상기 로울러풀리를 경유하여 타이밍벨트가 설치되고, 상기 구동풀리의 축에 설치된 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 일측에 연장 형성되고 회동홀이 형성된 회동수단과, 상기 회동수단이 회동된 상태를 유지하도록 지지대에 고정된 고정바에 조여지는 고정볼트를 더 구비할 수 있다.

상기 구동풀리의 상부에는 텐션조절풀리가 더 설치되고, 상기 타이밍벨트는 상기 텐션조절풀리를 경유하여 설치되며,상기 텐션조절풀리는 그 상부에 설치된 텐션조절기의 의해 타이밍벨트의 텐션을 조절하는 것이 바람직하다.

상기 원형봉회전로울러들 중 일측의 로울러에는 로울러거리조절기가 더 설치되어 두쌍의 롤러들 사이의 거리를 조절할 수 있게 하였으며, 상기 로울러거리조절기는 지지대에 고정된 고정대; 상기 고정대에 형성된 가이드홈; 상기 고정대의 일측을 관통하여 수평으로 조여지거나 풀어지는 거리조절볼트; 및 상기 거리조절볼트의 조여지는 방향에 따라 수평으로 이동하여 로울러들 사이의 거리가 조절되는 로울러축지지판으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신은 원판회전판에 용접대상회전판이 탈착 가능하게 구비하여 원판형의 금속을 지속적으로 회전시키면서 원판의 가장자리를 용접함에 따라 원판의 용접을 일정하고 빠르게 할 수 있는 효과가 있다.

물론 한쌍의 원형봉회전로울러를 구비함에 따라 원기둥 형상의 용접물을 지속적으로 회전시키는 상태에서 용접봉이 용접 부분에 일정한 거리를 유지하면서 용접을 할 수 있어 보다 쉽게 용접할 수 있는 효과가 있다.

특히 본 발명은 원판을 회전가능하게 지지하는 원판지지판의 방향을 수평이이나 수직으로 변환할 수 있어 원판의 용접을 보다 쉽게 할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신의 측면도
도 3은 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신을 구성하는 원판회전판의 회동수단의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신을 구성하는 로울러거리조절기의 사시도
도 5는 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신을 구성하는 텐션조절기의 사시도
도 6은 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신의 원판회전판의 방향을 전환한 상태의 사시도

본 발명은 다양한 변경을 가하여 실시할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 원판형의 금속이나 원기둥 형상의 용접물을 보다 쉽게 용접할 수 있다. 본 발명에 따른 원판 및 원형봉 용접 머신은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(11)의 양단에 각각 원형로울러가 설치되고, 일측 단부에는 로울러풀리(32)가 설치되어 어느 하나의 회전축에는 구동베벨기어(12)가 설치된 2쌍의 원형봉회전로울러(10); 하우징(21)의 내부에 상기 구동베벨기어에 치합되도록 설치된 종동베벨기어(22)에 일체로 설치되고, 단부에 용접대상회전판(20c)가 탈착 가능하게 설치된 원판회전판(20); 상기 회전축 중 구동베벨기어(12)가 설치된 회전축의 일단에 설치된 구동풀리(31), 상기 로울러풀리(32)를 경유하여 타이밍벨트(30t)가 설치되고, 상기 구동풀리의 축에 설치된 구동모터(30)를 포함한다.

상기 원형봉회전로울러(10)를 파이프나 원통형의 바를 회전시키면서 용접하기 위한 수단으로, 도1 및 도 2에 도시한 바와 같이 서로 수평을 이루고 설치되어 있다.

즉, 상기 원형봉회전로울러(10)는 2개사 한쌍을 이루고, 각각은 회전축(11)의 양단에 각각 로울러가 설치되어 있다.

두 개의 원형봉회전로울러(10)들 사이에 원형봉이나 파이프를 올려놓은 후 구동수단을 구동시켜 두 원형봉회전로울러(10)를 회전시키면 원형봉이나 파이프가 호전하고, 회전하는 원형봉이나 파이프의 일측에 용접토치를 접근시켜 용접을 하면 용접토치와 용접물 사이의 간격이 일정한 상태를 유지함에 따라 원형봉이나 파이프의 용접을 일정하고 빠르게 할 수 있는 것이다.

상기 원판회전판(20)은 원판을 용접할 때 원판을 회전시키는 수단으로, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 중앙에 용접대상회전판(20c)을 고정시키기 위한 구멍이 형성되어 있고, 하우징(12)의 내부에 설치된 종동베벨기어(22)와 일체를 이루고 있다.

상기 종동베벨기어(22)의 회전에 의해 원판회전판(20)이 회전하면 용접대상회전판(20c)이 회전하며, 상기 종동베벨기어(22)는 구동베벨기어(12)의 회전에 의해 회전한다.

즉, 상기 원형봉회전로울러(10)들 중 일측의 회전축(11)의 중간에는 상기 구동베벨기어(12)를 설치하여 구동모터의 회전력을 종동베벨기어(22)에 전달한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 원판 및 원형봉 용접 머신은 상기 원형봉회전로울러(10)와 원판회전판(20)을 회전시키기 위해 구동모터(30)를 구비하고 있고, 구동모터의 동력은 다수의 풀리와 타이밍벨트에 의해 이루어진다.

즉, 상기 원형봉회전로울러(10)의 회전축의 연장선상에 로울러풀리(32)들을 각각 설치하고, 상기 구동모터의 회전축에 구동풀리(31)를 설치하고 풀리들 사이에 타이밍벨트(30t)를 걸어 구동모터의 동력이 원형봉회전로울러(10)와 원판회전판(20)에 전달되는 것이다.

더욱 바람직하게는 텐션조절풀리(33)을 더 설치하는 것이다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 구동풀리(31)의 상부에 텐션조절풀리(33)를 더 설치하고, 텐션조절풀리의 일측에 텐션조절기(34)를 설치하여 텐션조절풀리의 높이를 조절함에 의해 타이밍벨트에 걸리는 장력을 조절할 수 있는 것이다.

상기 텐션조절기(34)는 도 5에 도시한 바와 같이, 지지대의 저면에 고정된 높이조절볼트로 만들어질 수 있다.

또한 본 발명의 원판 및 원형봉 용접 머신은 상기 원판회전판(20)의 각을 변형시킬 수 있다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이 원판회전판을 수직으로 세울 수도 있으며, 이를 위해 상기 하우징의 일측에 연장 형성되고 회동홀(23h)이 형성된 회동수단(23)과, 상기 회동수단이 회동된 상태를 유지하도록 지지대에 고정된 고정바(24)에 조여지는 고정볼트(23f)를 더 구비하고 있다.

고정바에 조여진 고정볼트를 풀고 회동수단을 회동시키면 회동홀이 고정볼트를 따라 이동하고, 원판회전판(20)의 각이 조절된 후 고정볼트를 조이면 회전원판의 조절된 각을 유지하는 것이다.

물론, 상기와 같이 기울어진 원판회전판(20)에 용접대상회전판(20c)을 설치할 수 있다.

상기 용접대상회전판(20c)는 용접대상물으 크기에 따라 다양하게교체하여 사용될 수 있다.

또한 종동베벨기어와 구동베벨기어는 치합된 상태를 유지하고 있다.

또한 본 발명은 상기 원형봉회전로울러(10)들 중 일측의 로울러에는 로울러거리조절기(40)가 더 설치되어 두쌍의 롤러들 사이의 거리를 조절할 수 있게 하였다.

상기 로울러거리조절기(40)는 도 4에 도시한 바와 같이, 지지대에 고정된 고정대(41); 상기 고정대에 형성된 가이드홈(41g); 상기 고정대의 일측을 관통하여 수평으로 조여지거나 풀어지는 거리조절볼트(42); 및 상기 거리조절볼트의 조여지는 방향에 따라 수평으로 이동하여 로울러들 사이의 거리가 조절되는 로울러축지지판(43)으로 이루어진다.

즉, 두 개의 원형봉회전로울러(10) 중 어느 하나의 원형봉회전로울러(10)의 회전축은 상기 로울러축지지판(43)을 관통하여 설치되어 있으며, 상기 거리조절볼트(42)를 조이거나 풀어줌에 의해 로울러축지지판(43)과 다른 원형봉회전로울러(10) 사이의 거리가 조절되는 것이다.

10: 원형봉회전로울러
11: 회전축 12: 구동베벨기어
20: 원판회전판 20c: 용접대상회전판
21: 하우징 22: 종동베벨기어
23: 회동수단 23h: 회동홀
23f: 고정볼트
24: 고정바
30: 구동모터 30t: 타이밍벨트
31: 구동풀리 32: 로울러풀리
33: 텐션조절풀리
34: 텐션조절기
40: 로울러거리조절기
41: 고정대 41g: 가이드홈
42: 거리조절볼트 43: 로울러축지지판

Claims

회전축(11)의 양단에 각각 원형로울러가 설치되고, 일측 단부에는 로울러풀리(32)가 설치되어 어느 하나의 회전축에는 구동베벨기어(12)가 설치된 2쌍의 원형봉회전로울러(10);
하우징(21)의 내부에 상기 구동베벨기어에 치합되도록 설치된 종동베벨기어(22)에 일체로 설치되고, 단부에 용접대상회전판(20c)가 탈착 가능하게 설치된 원판회전판(20);
상기 회전축 중 구동베벨기어(12)가 설치된 회전축의 일단에 설치된 구동풀리(31), 상기 로울러풀리(32)를 경유하여 타이밍벨트(30t)가 설치되고, 상기 구동풀리의 축에 설치된 구동모터(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원판 및 원형봉 용접 머신.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 일측에 연장 형성되고 회동홀(23h)이 형성된 회동수단(23)과, 상기 회동수단이 회동된 상태를 유지하도록 지지대에 고정된 고정바(24)에 조여지는 고정볼트(23f)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 원판 및 원형봉 용접 머신.
제1항에 있어서,
상기 구동풀리(31)의 상부에는 텐션조절풀리(33)가 더 설치되고, 상기 타이밍벨트는 상기 텐션조절풀리를 경유하여 설치되며,
상기 텐션조절풀리는 그 상부에 설치된 텐션조절기(34)의 의해 타이밍벨트의 텐션을 조절하는 것을 특징으로 하는 원판 및 원형봉 용접 머신.
제1항에 있어서,
상기 원형봉회전로울러(10)들 중 일측의 로울러에는 로울러거리조절기(40)가 더 설치되어 두쌍의 롤러들 사이의 거리를 조절할 수 있게 하였으며,
상기 로울러거리조절기(40)는 지지대에 고정된 고정대(41); 상기 고정대에 형성된 가이드홈(41g); 상기 고정대의 일측을 관통하여 수평으로 조여지거나 풀어지는 거리조절볼트(42); 및 상기 거리조절볼트의 조여지는 방향에 따라 수평으로 이동하여 로울러들 사이의 거리가 조절되는 로울러축지지판(43)으로 이루어진 것을 특징으로하는 원판 및 원형봉 용접 머신.
제4항에 있어서,
두 개의 원형봉회전로울러(10) 중 어느 하나의 원형봉회전로울러(10)의 회전축은 상기 로울러축지지판(43)을 관통하여 설치되어 있으며, 상기 거리조절볼트(42)를 조이거나 풀어줌에 의해 로울러축지지판(43)과 다른 원형봉회전로울러(10) 사이의 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 원판 및 원형봉 용접 머신.