KR102271681B1 - 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 egw 장치 - Google Patents

평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 egw 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 평판 또는 곡판의 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 추종하여 전륜휠(111)을 통해 선행하여 주행하는 주행대차(110), 주행대차(110)와 링크부(121)를 통해 연결되어 후륜휠을 통해 후행하여 주행하는 용접대차(120), 용접대차(120)에 결합되어 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 용접하는 용접부(130), 주행대차(110)와 용접대차(120)에 각각 배치되어 주행대차(110)와 용접대차(120)를 평판 또는 곡판에 자력에 의해 각각 부착시키는 자력부, 및 주행대차(110)의 주행과 용접부(130)의 용접을 제어하는 제어부(150)를 포함하여, 선수 및 선미의 곡블록을 무레일로 수평주행하면서 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 자동 용접할 수 있는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평주행 EGW 장치를 개시한다.

Description

평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치{ELECTRO GAS WELDING DEVICE FOR DRIVING HORIZONTALLY ON RAIL-FREE PLAIN PLATE AND CURVED PLATE}
본 발명은 선수 및 선미의 곡블록을 무레일로 수평주행하면서 수평 맞대기 용접 이음부을 자동 용접하고, 선체 외판에서 연속적인 용접을 가능하게 하여 패스 수를 절감하고 용접불량을 저감시킬 수 있는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치에 관한 것이다.
통상, 대형 선박은 다양한 형상의 평블록과 곡블록들을 개별 제작한 후, 블록을 서로 결합시킨 후 용접에 의해 선체를 구성한다.
특히, 선체의 선미와 선수를 이루는 부분은 곡블록이 형성되는데, 이러한 곡블록의 용접은 주로 수동용접으로 이루어지는데, 수동용접으로 곡블록을 용접하는 경우, 외부에서 고소차 또는 곤돌라를 이용해 세라믹 백킹재를 부착한 후 내부에서 수차례에 걸쳐 용접을 수행하여 용접개선을 채운다.
한편, 이를 개선하기 위해, 자동으로 용접할 수 있는 자동화 용접장치가 개발되어 있고, 자동화 용접장치의 대표적인 예로는 용접토치를 적재하고 자동으로 이동하는 주행대차를 이용하여 수평 방향의 용접을 수행하도록 한다.
이와 관련한 선행기술로서, 한국 공개특허공보 제10-2020-0086135호가 개시되어 있는데, 도 1을 참조하면, 종래기술에 의한 무레일 수평 맞대기 일렉트로 가스용접 장치는, 주행휠(11'), 자석(12'), 토치(14')를 탑재하고, 용접 개선을 따라 주행하여 용접 가능한 대차(10'), 대차(10')의 전면에 자세변동 가능하게 설치되고, 주행중에 용접 개선과 접촉 상태의 유지가 가능한 가이드롤러(20'), 대차(10')의 주행과 용접 상태를 검출하도록 탑재되는 검출수단, 및 검출수단의 신호 입력에 대응하여 설정된 출력을 발생하는 제어기를 포함하여, 대형 선박의 상하 블록간 수평 맞대기 용접에 있어서 고가의 레일에 대한 투자가 필요 없고 레일 이동 및 부착 철거 시간을 줄이며 전체 장비가 간소화되도록 한다.
하지만, 단일구조의 대차로 구성되어 선수 또는 선미의 곡블록의 곡판을 주행하여 용접을 수행할 수 없는 한계를 가지고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2020-0086135호 (무레일 수평 맞대기 일렉트로 가스용접 장치, 2020.07.16) 한국 등록특허공보 제10-1161548호 (무레일 수평 용접 캐리지, 2012.07.03)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선수 및 선미의 곡블록을 무레일로 수평주행하면서 수평 맞대기 용접 이음부를 자동 용접하고, 선체 외판에서 연속적인 용접을 가능하게 하여 패스 수를 절감하고 용접불량을 저감시킬 수 있는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 평판 또는 곡판의 수평 맞대기 용접 이음부를 추종하여 전륜휠을 통해 선행하여 주행하는 주행대차; 상기 주행대차와 링크부를 통해 연결되어 후륜휠을 통해 후행하여 주행하는 용접대차; 상기 용접대차에 결합되어 상기 수평 맞대기 용접 이음부를 용접하는 용접부; 상기 주행대차와 상기 용접대차에 각각 배치되어 상기 주행대차와 상기 용접대차를 상기 평판 또는 상기 곡판에 자력에 의해 각각 부착시키는 자력부; 및 상기 주행대차의 주행과 상기 용접부의 용접을 제어하는 제어부;를 포함하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치를 제공한다.
또한, 상기 후륜휠은 상기 수평 맞대기 용접 이음부를 기준으로 상측의 제1후륜휠과 하측의 제2후륜휠로 구성되고, 상기 용접대차는, 상기 제1후륜휠의 조향각도를 실시간으로 조절하여 상기 주행대차 및 상기 용접대차의 수평 주행을 유지하도록 하는 미세 수평조절 노브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2후륜휠의 조향각도를 상기 수평 맞대기 용접 이음부를 향해 일정각도로 회전시켜 조절하고 고정하여 상기 주행대차 및 상기 용접대차의 수평 주행을 유지하도록 하는 조향조절볼트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주행대차는, 측면프레임의 양측에 전후 한 쌍으로 각각 구성되는 상기 전륜휠과, 상기 전륜휠의 주행축을 회전구동하는 전기모터와, 상기 주행축을 커버하는 주행축커버의 전단 및 후단으로 각각 연장 형성되어 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 용접개선에 인입되는 한 쌍의 가이드롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드롤러는 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 하판 상단에 얹혀 회전주행할 수 있다.
또한, 상기 가이드롤러는 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 하판 상단에 얹혀 회전주행하는 돌기형상의 롤러와, 상기 롤러의 회전을 가이드하는 니들베어링을 포함할 수 있다.
또한, 상기 링크부는 겹쳐진 상기 주행대차의 측면프레임의 일단과 상기 용접대차의 측면프레임 일단 사이에 개재된 테프론 와셔를 고정하는 고정힌지와, 홀공차가 형성된 각도조절힌지에 의해, 상기 곡판의 주행시 2단으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 자력부는, 상기 주행대차의 상단 측면프레임 외측에 결합된 제1자력모듈과, 상기 주행대차의 가이드롤러에 인접하여 상기 주행축커버에 결합된 제2자력모듈과, 상기 용접대차의 상단 측면프레임 외측에 결합된 제3자력모듈과, 상기 용접대차의 하단 측면프레임 외측에 결합된 제4자력모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1자력모듈 내지 상기 제4자력모듈 중 어느 하나 이상은, 상기 주행대차 또는 상기 용접대차에 각각 결합된 자석마운트와, 상기 자석마운트의 하단에 볼트체결된 자석케이스와, 상기 자석케이스에 몰딩된 자석과, 상기 자석마운트와 상기 자석케이스 사이에 형성되어, 상기 평판 또는 곡판과, 상기 자석 사이의 간격을 6mm 내지 10mm 범위내에서 조절하는 스페이서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 자석은 네오듐자석 또는 자기력조절이 가능한 전자석일 수 있다.
또한, 상기 용접부는, 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 용접개선에 접근하여 용접하는 토치와, 상기 토치를 클램핑하고 좌우 용접각도를 조절하는 토치클램프와, 상기 토치클램프가 결합된 클램프 프레임을 위빙하여 상기 토치의 위빙을 조절하는 토치위버와, 상기 주행대차의 측면프레임에 고정되어 상기 클램프 프레임의 전후좌우상하 슬라이딩을 조절하는 토치 슬라이드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 토치의 용접방향 후단에 형성되어 용접에 의한 발열을 냉각하는 동담금과, 상기 동담금의 좌우위치를 조절하는 동담금 슬라이드와, 상기 동담금을 용접부위로 가압하는 가압구가 포함된, 동담금부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주행대차의 측면프레임 후단부에 가로질러 결합된 결합축의 중앙에 길이방향으로 관통 형성된 홈에 삽입되는 제1방풍막을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 용접대차의 후륜축 프레임에 결합된 결합프레임에 자력에 의해 부착되는 제2방풍막을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 용접부는 상기 용접대차의 상하공간 중 어느 한 공간으로 치우쳐 결합되어 작업자의 시야 및 작업공간을 확보할 수 있다.
또한, 상기 동담금부는 상기 용접대차의 상하공간 중 어느 한 공간으로 치우쳐 결합되어 작업자의 시야 및 작업공간을 확보할 수 있다.
또한, 상기 용접대차의 상단 측면프레임의 외측에 상기 용접대차를 상기 수평 맞대기 용접 이음부에 탈부착하도록 하는 손잡이가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 주행대차의 상단 측면프레임 전단에 고정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 선수 및 선미의 곡블록을 무레일로 수평주행하면서 수평 맞대기 용접 이음부를 자동 용접하고, 선체 외판에서 연속적인 용접을 가능하게 하여 패스 수를 절감하고 용접불량을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 후륜휠의 조향각도를 미세하게 조절하여 주행대차와 용접대차가 주행시 처지는 현상을 방지하여 수평주행이 가능하도록 하며, 링크부에 의해 안정적인 곡블록 주행이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 용접부 또는 동담금부를 용접대차의 좌우공간 중 어느 한 공간으로 치우쳐 결합하여 작업자의 시야 및 작업공간을 확보하도록 하고, 방풍막에 의해 용접품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 무레일 수평 맞대기 일렉트로 가스용접 장치를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치의 평면도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치를 확대도시한 것이다.
도 4는 도 2의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치의 후륜휠을 분리 도시한 것이다.
도 5는 도 2의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치의 측면도 및 링크부 사진을 예시한 것이다.
도 6은 도 2의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치의 정면도를 도시한 것이다.
도 7은 도 2의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치의 주행대차와 용접대차를 분리하여 도시한 것이다.
도 8은 도 2의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치의 가이드롤러 사진을 예시한 것이다.
도 9는 도 2의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치를 구현한 사진을 예시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에 의한 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평주행 EGW 장치는, 평판 또는 곡판의 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 추종하여 전륜휠(111)을 통해 선행하여 주행하는 주행대차(110), 주행대차(110)와 링크부(121)를 통해 연결되어 후륜휠을 통해 후행하여 주행하는 용접대차(120), 용접대차(120)에 결합되어 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 용접하는 용접부(130), 주행대차(110)와 용접대차(120)에 각각 배치되어 주행대차(110)와 용접대차(120)를 평판 또는 곡판에 자력에 의해 각각 부착시키는 자력부(140), 및 주행대차(110)의 주행과 용접부(130)의 용접을 제어하는 제어부(150)를 포함하여, 선수 및 선미의 곡블록을 무레일로 수평주행하면서 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 자동 용접하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 9를 참조하여, 전술한 구성의 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평주행 EGW 장치를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 주행대차(110)는 선수와 선미의 선체외판의 평평한 평블록의 평판 또는 굴곡진 곡블록의 곡판의 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 추종하여 전륜휠(111)을 통해 수평방향으로 선행하여 무레일 주행한다.
구체적으로, 주행대차(110)는, 상단 및 하단 측면프레임(110a)의 양측에 전후 한 쌍으로 각각 구성되는 전륜휠(111)과, 전륜휠(111)의 주행축을 회전구동하는 전기모터(112)와, 주행축을 커버하는 주행축커버(113)의 전단 및 후단으로 각각 연장 형성되어 수평 맞대기 용접 이음부(10)의 용접개선에 인입되는 한 쌍의 가이드롤러(114)로 이루어질 수 있다.
여기서, 전기모터(112)는 기어박스로 구성된 감속기를 통해 토크를 높여 전륜휠(111)의 주행축으로 회전구동력을 전달하여서, 백래시를 방지하여 정밀한 용접을 수행하도록 하여 용접품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 6 및 도 8을 참고하면, 가이드롤러(114)는 수평 맞대기 용접 이음부(10)의 하판(11) 상단에 얹혀 회전주행하는 구름성이 양호한 돌기형상의 롤러(114a)와, 롤러(114a)의 회전을 가이드하는 니들베어링(114b)으로 구성되어서, 주행대차(110)가 수평 맞대기 용접 이음부(10)의 용접개선을 추종하도록 한다.
다음, 용접대차(120)는 주행대차(110)와 링크부(121)를 통해 연결되어 주행대차(110)와 연동하여 후륜휠을 통해 수평방향으로 후행하여 수평 맞대기 용접 대상물을 무레일 주행한다.
여기서, 도 3 및 도 7을 참고하면, 후륜휠은 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 기준으로 상측의 제1후륜휠(122a)과 하측의 제2후륜휠(122b)로 대향하여 구성되고, 도 3 및 도 4를 참고하면, 용접대차(120)는, 제1후륜휠(122a)의 조향각도를 실시간으로 조절하여 주행대차(110) 및 용접대차(120)의 수평주행을 유지하도록 하는 미세 수평조절 노브(123)와, 제2후륜휠(122b)의 조향각도를 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 향해 일정각도로 회전시켜 조절하고 고정하여 주행대차(110) 및 용접대차(120)의 수평주행을 유지하도록 하는 조향조절볼트(124)를 더 포함할 수 있다.
즉, 미세 수평조절 노브(123)의 회전에 의해, 설정하고자 하는 제1후륜휠(122a)의 조향각도만큼 눈금자 프레임(123a)을 힌지회전시켜 눈금자 프레임(123a)에 결합된 제1후륜휠(122a)을 주행 전 또는 주행 중 실시간으로 미세하게 조향시킬 수 있다.
이에, 조향조절볼트(124)에 의해 상방으로 조향각도가 3° 내지 5°로 고정된 제2후륜휠(122b)의 주행시에 용접대차(120)가 상방으로 향해 주행하게 되는데, 주행대차(110)의 가이드롤러(114)가 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 구성하는 하판(11) 상부를 지지하여 주행대차(110)가 하측으로 고꾸라져 쳐지는 것을 방지하여 결과적으로 주행대차(110)와 용접대차(120)가 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 추종하여 수평주행을 하도록 한다.
또한, 제2후륜휠(122b)이 수평 맞대기 용접 이음부(10)의 수평방향으로로부터 이탈하여 제역할을 수행하지 못하는 경우, 미세 수평조절 노브(123)에 의해 제1후륜휠(122a)의 조향각도를 실시간으로 조절하여서 주행대차(110)와 용접대차(120)가 수평주행을 하도록 할 수도 있다.
한편, 주행대차(110)와 용접대차(120)를 분리하여 곡블록 수평주행이 가능하도록 할 수 있는데, 관절역할을 하는 단일 힌지구조의 링크로 연결하는 경우에 너무 쉽게 회전하여 원활한 수평주행이 불가능한 측면이 있다.
이에, 도 5에 도시된 바와 같이, 링크부(121)는 겹쳐진 주행대차(110)의 측면프레임의 일단과 용접대차(120)의 측면프레임 일단 사이에 개재된 테프론 와셔(121a-1)를 고정하는 고정힌지(121a)와, 홀공차가 형성된 각도조절힌지(121b)에 의해, 곡판의 주행시 2단으로 회전하도록 하여서, 선체의 길이가 통상 200m 내지 400m이므로 미세한 각도의 힌지회전에 의해서 원활한 곡블록 주행이 가능하도록 할 수 있다.
예컨대, 볼트로 견고하게 고정된 고정힌지(121a)로 곡블록 주행시에 자력부(140)에 의해 주행대차(110)와 용접대차(120) 사이에 회전력이 걸리면 테프론 와셔(121a-1)를 통해 뻣뻣하게 회전하게 되어 너무 쉽게 회전하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 3을 참고하면, 용접대차(120)의 상단 측면프레임(120a)의 외측에 용접대차(120)를 수평 맞대기 용접 대상물에 쉽게 탈부착하도록 하는 손잡이(128)가 형성될 수 있다.
또한, 수평게이지(129)를 용접대차(120)의 상단 측면프레임(120a)에 형성하여, 주행대차(110)와 용접대차(120)를 수평 맞대기 용접 이음부(10)에 수평이 되도록 부착할 수 있다.
다음, 용접부(130)는 용접대차(120)에 결합되어 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 용접한다.
구체적으로, 용접부(130)는, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수평 맞대기 용접 이음부(10)의 용접개선에 접근하여 아크를 생성하여 맞대기 용접을 수행하는 토치(131)(도 6 참조)와, 토치(131)를 클램핑하고 용접방향 또는 수평주행방향 기준으로의 좌우 용접각도를 조절하는 토치클램프(132)와, 토치클램프(132)가 결합된 클램프 프레임(133)을 위빙하여 토치(131)의 위빙을 조절하는 토치위버(134)와, 용접대차(120)의 측면프레임(120a)에 고정되어 클램프 프레임(133)의 전후좌우상하 슬라이딩을 조절하여 토치(131)의 전후좌우상하 위치를 조절하는 토치 슬라이드(135)로 구성될 수 있다.
여기서, 토치 슬라이드(135)는 클램프 프레임(133)의 전후 슬라이딩을 조절하는 제1슬라이드 레버(135a)와 클램프 프레임(133)의 좌우 슬라이딩을 조절하는 제2슬라이드 레버(135b)와 클램프 프레임(133)의 상하 슬라이딩을 조절하는 제3슬라이드 레버(135c)로 각각 구성되어 토치(131)를 수평 맞대기 용접 이음부(10)에 대향하여 전후좌우상하로 슬라이딩시킬 수 있다.
또한, 용접부(130)의 후단에 인접하여 용융금속과 슬래그가 흘러내리지 않도록 하는 동담금부(160)가 형성되는데, 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 동담금부(160)는 토치(131)의 후단에 형성되어 용접에 의한 발열을 냉각하는 수냉식 동담금(161)과, 동담금(161)의 좌우위치를 조절하는 동담금 슬라이드(162)와, 동담금을 용접부위로 가압하는 가압구(163)로 구성된다.
도시되지는 않았으나, 후륜휠의 후륜축 프레임(125) 외측을 커버하는 방열판을 더 포함하여서, 동담금부(160)에 의한 용융금속의 냉각시 발생한 고온의 복사열로부터 후륜휠의 주행축을 보호하도록 할 수 있다.
한편, 도 2를 참고하면, 용접부(130) 또는 동담금부(160)는 용접대차(120)의 좌우공간 중 어느 한 측면프레임(120a) 공간으로 치우쳐 결합되어 작업자(예를 들어 용접사)의 시야 및 작업공간(A)을 확보하도록 하여서, 용융풀(fusion metal pool) 관찰이 쉽도록 하고, 수평 맞대기 용접 이음부(10)의 갭이 일정하지 않아 작업자가 전류와 전압을 조절하거나 스틱아웃(stick-out)을 조절하거나 동담금(161)에 의한 스패터(spatter)를 제거하기 위한 작업을 원활하게 수행하도록 작업자의 손이 들어갈 수 있는 공간을 확보하도록 할 수 있다.
다음, 자력부(140)는 주행대차(110)와 용접대차(120)에 각각 배치되어 주행대차(110)와 용접대차(120)를 평판 또는 곡판에 자력에 의해 각각 부착시켜서, 수평 맞대기 용접 대상물로부터 탈거되지 않고 무레일로 수평주행하면서 수평 맞대기 용접 이음부(10)를 용접하도록 한다.
구체적으로, 자력부(140)는, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 주행대차(110)의 상단 측면프레임(110a) 외측에 결합된 제1자력모듈(141)과, 주행대차(110)의 가이드롤러(114)에 인접하여 주행축커버(113)에 결합된 제2자력모듈(142)과, 용접대차(120)의 상단 측면프레임(120a) 외측에 결합된 제3자력모듈(143)과, 용접대차(120)의 하단 측면프레임(120a) 외측에 결합된 제4자력모듈(144)로 구성되어서, 강력한 자력에 의해, 수평 맞대기 용접 대상물의 주행시, 용접비드 돌출부 및 블록부위와 오목부위를 원활하게 통과하여 수평주행하도록 할 수 있다.
즉, 주행대차(110) 및 용접대차(120)의 전후 좌우 측면에 4개의 자력모듈(141 내지 144)을 배치하여 자력을 증가시켜서, 용접비드 돌출부와 오목부위를 원활하게 주행하도록 하여 곡판에서의 주행안전성을 확보할 수 있다.
도 3에 확대도시된 바와 같이, 제2자력모듈(142)은 주행대차(110)의 주행축커버(113)에 각각 결합된 자석마운트(142a)와, 자석마운트(142a)의 하단에 볼트체결된 자석케이스(142b)와, 자석케이스(142b)에 몰딩된 네오듐자석(미도시)과, 자석마운트(142a)와 자석케이스(142b) 사이에 형성되어, 수평 맞대기 용접 대상물과 네오듐자석 사이의 간격을 6mm 내지 10mm 범위내에서 조절하는 스페이서(미도시)로 구성될 수 있다.
또한, 자석케이스(142b)에 몰딩된 영구자석으로서, 크기가 작으며, 경량화할 수 있고, 용접에 따른 고온환경에서도 강력한 자력을 유지할 수 있는 네오듐자석이 적용될 수 있다.
또한, 스페이서는 와셔로 이루어질 수 있고, 수평 맞대기 용접 대상물과 네오듐자석 사이의 간격을 조절하여서, 심도가 큰 곡판 또는 곡률반경이 작은 곡판에서 전륜휠(111) 또는 후륜휠의 헛바퀴도는 현상을 방지하여 원활하게 주행하면서 용접이 가능하도록 할 수 있다.
한편, 제2자력모듈(142)의 구성을 대표적으로 상술하였으나, 전술한 제2자력모듈(142)의 구성은 제1, 제3 및 제4자력모듈(141,143,144)의 구성에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 용접부(130)와 동담금부(160)가 배치된 용접대차(120)의 하중이 주행대차(110)의 하중보다 크므로, 제1자력모듈(141) 및 제2자력모듈(142)의 자력보다 제3자력모듈(143) 및 제4자력모듈(144)의 자력이 강하도록 형성하여 용접대차(120)의 수평주행시에 하방으로 쉽게 밀리지 않도록 할 수 있다.
한편, 영구자석인 네오듐자석을 대체하여, 자기력 온오프와 세기의 자기력조절이 가능한 전자석이 적용되도록 하여 경량화하고 컴팩트하게 구성하여 용접 현장 적용이 쉽도록 할 수도 있다.
다음, 제어부(150)는 주행대차(110)의 주행방향과 주행속도와 자동주행, 및 용접부(130)에 의한 수평 맞대기 용접 이음부(10)에 대한 용접을 위한 전류와 전압과 위빙속도와 위빙폭과 아크길이와 아크발생을 제어한다.
여기서, 제어부(150)는 주행대차(110)의 상단 측면프레임(110a) 전단에 고정되어서 주행대차(110)와 용접대차(120) 사이의 균형을 맞춰 한쪽으로 기울지 않도록 할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 7을 참고하면, 주행대차(110)의 상단 및 하단 측면프레임(110a) 후단부에 가로질러 결합된 결합축(115)의 중앙에 길이방향으로 관통 형성된 홈에 삽입되어 볼트체결되어 고정되는 고무판인 제1방풍막(116)과, 용접대차(120)의 후륜축 프레임(125)에 결합된 결합프레임(126)에 자력에 의해 부착되는 제2방풍막(127)을 더 포함하여서, 용접부(130)의 앞뒤 바람을 막아 용접부(130)의 토치(131)에 의한 아크가 바람에 의해 불안정하여 기공발생으로 인한 결함을 방지하여 수평 맞대기 용접 이음부(10)의 용접품질을 향상시킬 수 있다.
여기서, 제2방풍막(127)에는 손잡이(127a)가 형성되어 결합프레임(126)으로의 탈부착을 쉽게 수행하도록 할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평주행 EGW 장치의 구성에 의해서, 선수 및 선미의 곡블록을 무레일로 수평주행하면서 수평 맞대기 용접 이음부를 자동 용접하며, 선체 외판에서 연속적인 용접을 가능하게 하여 패스 수를 절감하고 용접불량을 저감시키며 작업환경을 개선하고, 후륜휠의 조향각도를 미세하게 조절하여 주행대차와 용접대차가 주행시 처지는 현상을 방지하여 수평주행이 가능하도록 하며, 링크부에 의해 안정적인 곡블록 주행이 가능하도록 하며, 용접부 또는 동담금부를 용접대차의 좌우공간 중 어느 한 공간으로 치우쳐 결합하여 작업자의 시야 및 작업공간을 확보하도록 하고, 방풍막에 의해 용접품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 링블록에도 적용하여서, 시수절감과 용접품질향상과 작업환경개선의 효과를 구현할 수 있다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
110 : 주행대차 111 : 전륜휠
112 : 전기모터 113 : 주행축커버
114 : 가이드롤러 115 : 결합축
116 : 제1방풍막 120 : 용접대차
121 : 링크부 123 : 미세 수평조절 노브
124 : 조향조절볼트 125 : 후륜축 프레임
127 : 결합프레임 128 : 손잡이
129 : 수평게이지 130 : 용접부
131 : 토치 132 : 토치클램프
133 : 클램프 프레임 134 : 토치위버
135 : 토치 슬라이드 141 : 제1자력모듈
142 : 제2자력모듈 143 : 제3자력모듈
144 : 제4자력모듈 150 : 제어부
160 : 동담금부 161 : 동담금
162 : 동담금 슬라이드 163 : 가압구

Claims (18)

  1. 평판 또는 곡판의 수평 맞대기 용접 이음부를 추종하여 전륜휠을 통해 선행하여 주행하는 주행대차;
    상기 주행대차와 링크부를 통해 연결되어 후륜휠을 통해 후행하여 주행하는 용접대차;
    상기 용접대차에 결합되어 상기 수평 맞대기 용접 이음부를 용접하는 용접부;
    상기 주행대차와 상기 용접대차에 각각 배치되어 상기 주행대차와 상기 용접대차를 상기 평판 또는 상기 곡판에 자력에 의해 각각 부착시키는 자력부; 및
    상기 주행대차의 주행과 상기 용접부의 용접을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 후륜휠은 상기 수평 맞대기 용접 이음부를 기준으로 상측의 제1후륜휠과 하측의 제2후륜휠로 구성되고,
    상기 용접대차는, 상기 제1후륜휠의 조향각도를 실시간으로 조절하여 상기 주행대차 및 상기 용접대차의 수평 주행을 유지하도록 하는 미세 수평조절 노브를 포함하며,
    상기 제2후륜휠의 조향각도를 상기 수평 맞대기 용접 이음부를 향해 일정각도로 회전시켜 조절하고 고정하여 상기 주행대차 및 상기 용접대차의 수평 주행을 유지하도록 하는 조향조절볼트를 더 포함하고,
    상기 주행대차는, 측면프레임의 양측에 전후 한 쌍으로 각각 구성되는 상기 전륜휠과, 상기 전륜휠의 주행축을 회전구동하는 전기모터와, 상기 주행축을 커버하는 주행축커버의 전단 및 후단으로 각각 연장 형성되어 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 용접개선에 인입되는 한 쌍의 가이드롤러를 포함하며,
    상기 가이드롤러는 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 하판 상단에 얹혀 회전주행하고,
    상기 제1후륜휠의 조향각도와 상기 제2후륜휠의 조향각도는, 상기 가이드롤러가 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 하판을 눌러주도록 조절되는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드롤러는 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 하판 상단에 얹혀 회전주행하는 돌기형상의 롤러와, 상기 롤러의 회전을 가이드하는 니들베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크부는 겹쳐진 상기 주행대차의 측면프레임의 일단과 상기 용접대차의 측면프레임 일단 사이에 개재된 테프론 와셔를 고정하는 고정힌지와, 홀공차가 형성된 각도조절힌지에 의해, 상기 곡판의 주행시 2단으로 회전하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 자력부는, 상기 주행대차의 상단 측면프레임 외측에 결합된 제1자력모듈과, 상기 주행대차의 가이드롤러에 인접하여 상기 주행축커버에 결합된 제2자력모듈과, 상기 용접대차의 상단 측면프레임 외측에 결합된 제3자력모듈과, 상기 용접대차의 하단 측면프레임 외측에 결합된 제4자력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1자력모듈 내지 상기 제4자력모듈 중 어느 하나 이상은, 상기 주행대차 또는 상기 용접대차에 각각 결합된 자석마운트와, 상기 자석마운트의 하단에 볼트체결된 자석케이스와, 상기 자석케이스에 몰딩된 자석과, 상기 자석마운트와 상기 자석케이스 사이에 형성되어, 상기 평판 또는 곡판과, 상기 자석 사이의 간격을 6mm 내지 10mm 범위내에서 조절하는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 자석은 네오듐자석 또는 자기력조절이 가능한 전자석인 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접부는, 상기 수평 맞대기 용접 이음부의 용접개선에 접근하여 용접하는 토치와, 상기 토치를 클램핑하고 좌우 용접각도를 조절하는 토치클램프와, 상기 토치클램프가 결합된 클램프 프레임을 위빙하여 상기 토치의 위빙을 조절하는 토치위버와, 상기 주행대차의 측면프레임에 고정되어 상기 클램프 프레임의 전후좌우상하 슬라이딩을 조절하는 토치 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 토치의 용접방향 후단에 형성되어 용접에 의한 발열을 냉각하는 동담금과, 상기 동담금의 좌우위치를 조절하는 동담금 슬라이드와, 상기 동담금을 용접부위로 가압하는 가압구가 포함된, 동담금부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행대차의 측면프레임 후단부에 가로질러 결합된 결합축의 중앙에 길이방향으로 관통 형성된 홈에 삽입되는 제1방풍막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접대차의 후륜축 프레임에 결합된 결합프레임에 자력에 의해 부착되는 제2방풍막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 용접대차의 상하공간 중 어느 한 공간으로 치우쳐 결합되어 작업자의 시야 및 작업공간을 확보하도록 하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 동담금부는 상기 용접대차의 상하공간 중 어느 한 공간으로 치우쳐 결합되어 작업자의 시야 및 작업공간을 확보하도록 하는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접대차의 상단 측면프레임의 외측에 상기 용접대차를 상기 수평 맞대기 용접 이음부에 탈부착하도록 하는 손잡이가 형성되는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 주행대차의 상단 측면프레임 전단에 고정되는 것을 특징으로 하는, 평판 및 곡판 겸용 무레일 수평 주행 EGW 장치.
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