KR102437365B1 - 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치 및 그 용접방법 - Google Patents

금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치 및 그 용접방법 Download PDF

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Abstract

용접봉과 같은 선재, 땜납을 사용하지 않고, 용접과정이 간단하고 비용이 저렴하며, 금속제 외벽판넬 코너의 형상에 부합되도록 적절하게 밀봉하는 용접장치 및 그 용접방법을 제시한다. 그 장치 및 방법은 외벽판넬의 코너를 용접하는 용접팁 및 외벽판넬에 대한 용접팁의 단부의 경사도를 조절하는 경사조절부를 포함하고, 제1 및 제2 측벽이 중첩된 중첩부를 포함하는 외벽판넬 코너는 절곡부 및 평탄부가 순차적으로 용접이 이루어진다.

Description

금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치 및 그 용접방법{Apparatus of automatic welding for sealing of metal wall panel corner and method of welding thereof}
본 발명은 자동 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 외벽에 부착되는 금속제 외벽판넬의 코너를 원활하게 밀봉시키기 위한 용접방법으로써 용접에 숙달하지 않은 작업자가 용접하여도 고급숙련자가 수동으로 용접하는 것보다 생산량 및 품질이 우수한 용접장치 및 용접방법에 관한 것이다.
건물의 외벽에는 석재, 타일 등을 부착하여 건물의 품위를 향상시키고 비바람 등으로부터 건물을 보호하면서 단열 및 방수효과를 갖도록 하는 외장 시공방법이 사용되어 왔다. 건물의 외벽에 삭제. 타일 등을 부착하기 위해서는 옹벽에 시멘트를 도포하고 각각의 타일을 부착하는 습식방법이 사용된다. 이러한 습식방법은 시멘트의 도포와 타일의 부착이 있어야 하므로, 전체 시공기간 및 비용이 증가하고, 특히 내진구조에 매우 취약한 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 내진 성능이 우수하고 재활용이 가능한 판넬을 외벽에 부착하는 건식방법이 사용되고 있다. 구체적으로, 외벽에 드릴 등으로 앵커홀을 형성하고 앵글받침을 결합시킨다. 그후, 앵글 받침에 각형 각관을 용접하여 하지철골틀을 형성한다. 판넬 고정부를 스크류 비트로 하지철골틀에 앵글받침에 결합시켜 외벽판넬을 고정한다. 이와 같은 외벽판넬은 등록특허 제10-1863778호 등에 상세하게 설명되었다.
한편, 금속제 외벽판넬의 코너가 밀봉되지 않으면, 코너의 틈새로 수분 등이 침투되어, 건물 외벽과 외부판넬 사이에 수분이 침적될 수 있다. 상기 수분이 침적되면, 건물 외벽을 통하여 상기 수분이 건물 내부로 침투될 수 있다. 또한, 상기 수분이 침적되면, 수분에 각종 미생물이 번식되어, 위생문제가 발생하고 외벽에는 미생물 사체의 자국을 남기게 된다. 이를 방지하기 위하여, 외벽판넬의 코너를 용접을 이용하여 밀봉한다. 그런데, 종래의 용접은 용접봉과 같은 선재나 땜납을 사용하여 용접과정이 복잡하고 비용이 상대적으로 많이 소요되며, 친환경적이지 않다. 또한, 종래의 용접은 수동 용접방식으로써 상기 코너의 형상에 부합하도록 고품질의 매끄러운 밀봉이 어려운 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 용접봉과 같은 선재, 땜납을 사용하지 않고, 용접과정이 간단하고 비용이 저렴하며, 용접에 숙달하지 않은 작업자가 조업이 가능하고, 외벽판넬 코너의 형상에 부합되도록 고품질로 매끄럽게 밀봉하는 용접장치 및 그 용접방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치는 외벽판넬의 코너를 용접하는 용접팁 및 상기 외벽판넬에 대한 상기 용접팁의 단부의 경사도를 조절하는 경사조절부를 포함한다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 용접팁은 수평이동부에 의해 상기 외벽판넬과의 수평거리가 조절될 수 있다. 상기 용접팁은 플라즈마 용접 또는 레이저 용접 중의 어느 하나로 상기 외벽판넬 코너가 용접되도록 한다.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 용접팁을 포함하는 용접부는 탑재부와 결합되고, 상기 탑재부는 탑재판 및 한 쌍의 가이드를 포함하며, 상기 외벽판넬은 상기 가이드의 내측에 탑재되고, 상기 가이드에는 상기 외벽판넬의 코너가 삽입되는 코너삽입부가 존재한다. 상기 탑재판은 제1 및 제2 탑재판으로 구분되고, 제1 및 제2 탑재판 중의 어느 하나가 다른 탑재판에 삽입되는 삽입부를 포함하며, 상기 삽입부의 폭에 의하여 상기 가이드의 간격이 조절될 수 있다. 상기 가이드는 제1 및 제2 고정부에 의하여 상기 탑재판에 고정되며, 상기 제2 고정부는 상기 탑재판에 형성된 각도조절부를 따라 움직인 후에 고정될 수 있다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 가이드 각각에는 접촉센서가 장착되고, 상기 접촉센서는 상기 외벽판넬의 측벽이 접촉되었는지를 확인할 수 있다. 상기 접촉센서에 의하여 상기 가이드 각각에 상기 외벽판넬의 측벽이 모두 접촉되었다고 확인되면, 상기 외벽판넬이 탑재된 것으로 인식된다. 상기 가이드의 하부에는 상기 외벽판넬의 날개를 수용하는 날개수용부를 포함할 수 있다. 상기 용접부 및 상기 탑재부의 일부는 보호커버에 의해 덮이고, 상기 보호커버에는 상기 외벽판넬이 탑재될 때에 개방되는 제1 도어가 포함될 수 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접방법은 제1 및 제2 측벽이 중첩된 중첩부를 포함하는 외벽판넬 코너는 절곡부 및 평탄부가 순차적으로 용접이 이루어진다. 이때, 용접팁은 상기 절곡부에 대하여 제1 각도(θ1)로 경사지고 제1 간격(D1)을 가지며, 상기 용접팁은 상기 평탄부에 대하여 제3 각도(θ3)로 경사지고 제3 간격(D3)을 가진다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 제3 각도(θ3)은 상기 제1 각도(θ1)와 동일하고, 상기 제3 간격(D3)은 상기 제1 간격(D1)과 동일할 수 있다. 상기 절곡부를 용접하는 과정에서, 상기 용접팁은 제2 각도(θ2)로 경사지고 제2 간격(D2)로 전환되고, 상기 제1 간격(D1)은 상기 제2 간격(D2)에 비하여 작을 수 있다. 상기 제2 각도(θ2)는 상기 제1 각도(θ1)와 동일할 수 있다.
본 발명의 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치 및 그 용접방법에 의하면, 용접팁과 외벽판넬 코너와의 기하학적인 관계를 고려함으로써, 용접봉과 같은 선재나 땜납을 사용하지 않고, 용접과정이 간단하고 비용이 저렴하며, 용접에 숙달하지 않은 작업자가 조업이 가능하고, 외벽판넬 코너의 형상에 부합되도록 고품질로 매끄럽게 밀봉한다.
도 1은 본 발명에 의한 용접장치에 적용되는 외벽판넬을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 용접장치를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 용접장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 보호커버를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 외벽판넬 코너를 용접하는 용접방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 과장되게 표현하였다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 용접장치는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 용접장치의 방향 및 회전에 따라 변한다.
본 발명의 실시예는 용접팁과 외벽판넬 코너와의 기하학적인 관계를 고려함으로써, 땜납을 사용하지 않고, 용접과정이 간단하고 비용이 저렴하며, 용접에 숙달하지 않은 작업자가 조업이 가능하고, 외벽판넬 코너의 형상에 부합되도록 고품질로 매끄럽게 밀봉하는 용접장치 및 그 용접방법을 제시한다. 이를 위해, 용접팁과 외벽판넬의 코너와의 기하학적인 관계에 대하여 자세하게 알아보고, 상기 용접팁과 외벽판넬 코너와의 기하학적인 관계에 의하여 외벽판넬 코너를 용접하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 의한 외벽판넬은 건물의 외벽에 부착되어 건물의 품위를 향상시키고 비바람 등으로부터 건물을 보호하면서 단열 및 방수효과를 갖도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 용접장치에 적용되는 외벽판넬(10)을 나타내는 사시도이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.
도 1에 의하면, 외벽판넬(10)은 통상적으로 아연도금 강판, 알루미늄과 같은 금속재질로 이루어지고 소정의 두께를 가진다. 상기 금속재질은 재활용이 가능하므로, 친환경적이다. 외벽판넬(10)은 몸체(11), 측벽(13) 및 날개(14)를 포함한다. 측벽(13)은 몸체(11)가 절곡되어 이루어지고, 날개(14)는 측벽(13)의 일부가 절곡되어 이루어진다. 날개(14)는 고정수단에 의하여 건물의 외벽에 고정된다. 측벽(13)은 제1 측벽(13a) 및 제2 측벽(13b)으로 이루어지고, 제1 및 제2 측벽(13a, 13b)은 코너(12)에서 중첩되어 있다. 도면에서는, 제2 측벽(13b)이 제1 측벽(13a)을 덮어서 중첩된 중첩부(a)를 표현하였다. 추후에, 상세하게 설명하겠지만, 중첩부(a)는 용접에 의하여 용융되어 코너(12)를 밀봉한다. 코너(12)는 용접, 및 측벽(13) 및 날개(14)는 하지철골틀에 부착된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 용접장치를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 블록도이다. 이때, 외벽판넬(10)은 도 1을 참조하기로 한다.
도 2에 의하면, 본 발명의 용접장치는 용접부(100), 가스공급부(200), 탑재부(300) 및 제어부(400)를 포함한다. 용접부(100)는 탑재부(300)에 탑재된 외벽판넬 코너(12)를 용접한다. 용접부(100)는 제1 및 제2 측벽(13a, 13b)을 용융시켜 접합하는 것으로, 본 발명의 범주 내에서 플라즈마 용접, 레이저 용접 등과 같은 방식이 다양하게 적용될 수 있으며, 여기서는 플라즈마 용접을 사례로 들었다. 상기 플라즈마 용접은 고도로 전리된 가스체의 아크를 이용한 용접으로 플라즈마 제트 용접과 플라즈마 아크 용접이 있다. 상기 플라즈마 아크 용접은 아크 플라즈마를 좁은 틈새로 고속으로 분출시켜 발생하는 고온의 플라즈마를 이용하여 용접한다.
가스공급부(200)는 용접부(100)에서 플라즈마를 형성하기 위한 반응가스, 예컨대 아르곤(Ar)을 공급한다. 상기 플라즈마는 상기 반응가스가 전리되어 생성된다. 제어부(400)는 외벽판넬 코너(12)를 용접하는 과정에서, 용접부(100) 및 탑재부(300)를 제어한다. 용접부(100) 및 탑재부(300)의 제어는 추후에 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 용접장치를 보여주는 사시도이다. 설명의 편의를 위하여, 제어부(400)를 포함한 일부 구성요소는 표현되지 않았다.
도 3에 의하면, 용접부(100)는 가스공급부(200) 및 탑재부(300)에 연결된다. 용접부(100)는 거치대(20), 세로대(21), 가로대(22), 수평이동부(23), 플라즈마 발생기(24), 경사조절부(25) 및 용접팁(26)을 포함한다. 거치대(20)에는 탑재부(300)가 결합되고, 용접부(100)를 지지하는 역할을 한다. 거치대(20)에는 세로대(21) 및 가로대(22)가 설치되고, 세로대(21) 및 가로대(22)는 플라즈마 발생기(24)가 장착되는 프레임이다. 세로대(21)의 높이는 외벽판넬 코너(12)를 용접하는 용접팁(26)의 위치를 고려하여 설정된다. 세로대(21)에서, 플라즈마 발생기(24)는 상하로 이동을 하지 않은 상태를 나타내었으나, 경우에 따라 플라즈마 발생기(24)는 세로대(21)에서 상하로 이동할 수 있다.
수평이동부(23)는 가로대(22)에서, 플라즈마 발생기(24)가 왕복운동을 할 수 있다. 수평이동부(23)를 이용하여, 플라즈마 발생기(24)가 가로대(22)에서 수평 이동하는 과정은 도면에서는 스크류(screw) 방식을 제시하였으나, 본 발명의 범주 내에서 다양하게 변형될 수 있다. 플라즈마 발생기(24)는 플라즈마 용접을 위한 에너지를 공급하며, 앞에서 설명한 바와 같이 외부판넬 코너(12)를 용접하는 방식 중의 하나이다.
플라즈마 발생기(24)의 일측인 탑재부(300) 방향에는 용접팁(26)이 장착되며, 플라즈마 발생기(24)와 용접팁(26) 사이에는 경사조절부(25)가 위치한다. 이때, 경사조절부(25) 및 용접팁(26)은 세로대(21)가 제공하는 공간에 배치된다. 경사조절부(25)는 용접팁(26)의 단부를 외벽판넬(10)에 대하여 경사지게 한다. 경사의 조절이 완료된 경사조절부(25)는 체결나사(25a) 등에 의해 플라즈마 발생기(24)의 일측에 고정된다. 즉, 외벽판넬(10)의 종류 및 형상에 따라, 경사조절부(25)의 경사를 조절한 다음, 체결나사(25a)로 고정하면 경사조절이 완료된다. 경사조절부(25)의 기능 및 역할에 대해서는 추후에 상세하게 설명하기로 한다.
가스공급부(200)는 가스용기(30) 및 가스배관(31)을 포함하고, 가스용기(30)는 플라즈마 발생기(24)에서 플라즈마를 발생시키는 반응가스, 예컨대 아르곤(Ar)이 저장될 수 있다. 가스배관(31)은 플라즈마 발생기(24)에 연결되며, 가스배관(31)을 통하여 상기 반응가스가 플라즈마 발생기(24)에 공급된다. 플라즈마 발생기(24)에서 상기 반응가스는 고온의 플라즈마로 변환되어 용접팁(26)으로 방출된다. 가스공급부(200)는 외벽판넬 코너(12)를 플라즈마 용접으로 밀봉하는 사례에 적용되는 것으로, 레이저 용접과 같은 방식으로 밀봉하면 가스공급부(200)는 요구되지 않는다. 즉, 가스공급부(200)는 용접부(100)에서 용접 에너지를 발생시키기 위한 것으로, 용접부(100)의 일부라고 볼 수도 있다.
탑재부(300)는 탑재판(40) 및 한 쌍의 가이드(42)를 포함한다. 탑재판(40)은 일체로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 제1 탑재판(40a) 및 제2 탑재판(40b)으로 구분될 수 있다. 제1 및 제2 탑재판(40a, 40b) 중의 어느 하나는 다른 탑재판(40b, 40a)에 삽입되어 삽입부(41)가 형성된다. 삽입부(41)의 폭(W)이 달라지면, 한 쌍의 가이드(42) 사이의 간격이 조절된다. 가이드(42)는 탑재판(40)에 고정되며, 내측에는 외벽판넬(10)이 탑재되도록 일자 형태가 바람직하다. 한 쌍의 가이드(42)는 외벽판넬 코너(12)가 삽입되는 탑재각도(θg)를 가지는 공간이 존재하도록 이격되어 있다. 상기 공간은 코너삽입부(43)라고 한다.
가이드(42)는 고정부(44)에 의해 탑재판(40)에 고정되며, 고정부(44)는 제1 및 제2 고정부(44a, 44b)로 구분되며, 제1 고정부(44a)는 코너삽입부(43)에 인접한다. 선택적으로, 제2 고정부(44b)는 홈 또는 홀(hole) 형태인 각도조절부(45)를 따라 움직인 후에 고정된다. 제2 고정부(44b)가 각도조절부(45)를 따라 움직이면, 탑재각도(θg)가 달라진다. 제2 고정부(44b)가 각도조절부(45)를 따라 움직이는 과정에서, 제1 고정부(44a)는 회전축의 역할을 담당한다. 탑재각도(θg) 및 각도조절부(45)의 길이는 탑재되는 외벽판넬(10)의 형상에 따라 조절된다.
접촉센서(46)는 외벽판넬의 제1 및 제2 측벽(13a, 13b)가 한 쌍의 가이드(42)에 모두 접촉되었는지의 여부를 확인한다. 제1 및 제2 측벽(13a, 13b)이 한 쌍의 가이드(42)에 모두 접촉되면, 외벽판넬(10)이 가이드(42)에 정확하게 탑재된다. 접촉센서(46)는 광학, 초음파 등과 같은 비접촉식 센서 및 저항변화를 감지하는 접촉식이 적용될 수 있다. 외벽판넬(10)이 가이드(42)에 정확하게 탑재되면, 외벽판넬의 코너(12)는 용접팁(26)에 의한 용접을 위한 최적의 상태에 위치한다. 제1 및 제2 측벽(13a, 13b)이 한 쌍의 가이드(42)에 모두 접촉되었는지의 여부는 제어부(400)에 의해 확인된다. 날개수용부(47)는 외벽판넬의 날개(14)를 수용하여 코너(12)가 코너삽입부(43)로 쉽게 이동되도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 보호커버(50)를 설명하기 위한 사시도이다. 이때, 용접장치는 도 3을 참조하기로 한다.
도 4에 의하면, 보호커버(50)는 용접부(100) 및 탑재부(300)의 일부를 덮는다. 보호커버(50)는 제1 및 제2 도어(51, 52)를 포함한다. 보호커버(50)가 용접부(100)를 덮으면, 외벽판넬의 코너(12)를 용접할 때 발생하는 강력한 불빛 등으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있다. 제1 도어(51)는 외벽판넬(10)을 탑재부(300)에 탑재할 때 사용되며, 제2 도어(52)는 용접부(100)를 정비, 제어 등과 같은 관리를 하는 데에 적용된다. 구체적으로, 외벽판넬(10)을 탑재부(300)에 탑재할 때는 제1 도어(51)를 개방하고, 탑재가 완료되면 제1 도어(51)가 가이드(42)에 접촉하도록 폐쇄한다. 또한, 용접부(100)를 관리할 때에는 제2 도어(52)를 개방하고, 관리가 완료되면 제2 도어(52)가 거치대(20)에 접촉하도록 폐쇄한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 외벽판넬의 코너를 용접하는 용접방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 여기서는, 외벽판넬 및 용접팁의 일부를 표현하였고, 외벽판넬은 도 1을 참조하며, 용접장치는 도 3 및 도 4를 참조하기로 한다.
도 5에 의하면, 외벽판넬 코너(12)는 절곡부(Wa) 및 평탄부(Wb)가 순차적으로 용접된다. 코너(12)는 제1 및 제2 측벽(13a, 13b)이 중첩된 중첩부(a)를 포함하고, 용접팁(26)으로부터 발생하는 고온의 플라즈마(PL)에 의해 중첩부(a)가 용융되어 용접된다. 절곡부(Wa)를 용접할 때에는, 용접팁(26)은 몸체(11)의 평활한 면에 대하여 제1 각도(θ1)로 경사지고 절곡부(Wa)와 제1 간격(D1)을 가진다(a). 절곡부(Wa)에 대한 용접팁(26)의 제1 각도(θ1) 및 제1 간격(D1)은 절곡부(Wa)의 형상에 부합하고, 용접효율을 높이도록 설정된 것이다. 상기 용접효율은 다양한 원인이 존재하며, 용융된 용융물에 가해지는 중력과 플라즈마(PL)의 압력, 방출방향 등이 고려되어 정해진다. 플라즈마(PL)의 압력, 방출방향 등을 제1 각도(θ1)로 설정하면, 중력에 의해 낙하되는 용융물에 의하여 용접된 면이 평탄하게 할 수 있다.
한편, 외벽판넬(10)이 절곡되면, 90도로 꺾이지 않고 소정의 곡면을 이루면서 꺾인다. 제1 각도(θ1)는 상기 곡면을 고려하여 최적의 용접이 이루어지게 한다. 제1 간격(D1)은 코너(12)에서 고온의 플라즈마에 의한 용접효율에 따라 달라진다. 예컨대, 고온의 플라즈마(PL)의 온도가 높고 플럭스(flux)가 크면 제1 간격(D1)은 크고, 온도가 낮고 플럭스가 작으면 제1 간격(D1)은 작도록 제어된다. 제1 각도(θ1) 및 제1 간격(D1)의 설정이 완료되면, 절곡부(Wa)의 용접이 진행된다. 이때, 작업자의 시력을 보호하기 위하여, 보호커버(50)의 제1 도어(51)를 폐쇄한 상태에서 상기 용접이 수행될 수 있다.
절곡부(Wa)의 용접을 하는 과정에서, 용접팁(26)을 제2 각도(θ2)로 제2 간격(D2)을 향하여 이동한다. 이때, 제2 각도(θ2)는 제1 각도(θ1)와 동일한 것이 바람직하며, 제2 간격(D2)는 제1 간격(D1)보다 크다. 다시 말해, 절곡부(Wa)를 용접하는 과정에서, 용접팁(26)은 절곡부(Wa)로부터 멀어진다. 용접팁(26)이 절곡부(Wa)에서 멀어지면, 절곡부(Wa)에서의 제1 및 제2 측벽(13a, 13b)의 용융이 내측으로부터 외측으로 점진적으로 진행되도록 한다. 절곡부(Wa)의 용접이 완료되면, 용접팁(26)은 절곡부(Wa)에 대하여 제2 각도(θ2) 및 제2 간격(D2)을 이룬다(b).
절곡부(Wa)의 용접이 완료되면, 용접팁(26)을 평탄부(Wb) 방향으로 이동시킨다. 이때, 용접팁(26)은 몸체(11)의 평활한 면에 대하여 제3 각도(θ3)로 경사지고 평탄부(Wb)와 제3 간격(D3)을 가진다(c). 평탄부(Wb)에 대한 용접팁(26)의 제3 각도(θ3) 및 제3 간격(D3)은 평탄부(Wb)의 용접효율을 높이도록 설정된 것이다. 예컨대, 제3 각도(θ3) 및 제3 간격(D3)은 제1 각도(θ1) 및 제1 간격(D1)과 동일할 수 있다. 상기 용접효율은 다양한 원인이 존재하며, 용융된 용융물에 가해지는 중력과 플라즈마(PL)의 압력, 방출방향 등이 고려되어 정해진다. 플라즈마(PL)의 압력, 방출방향 등을 제3 각도(θ3)로 설정하면, 중력에 의해 낙하되는 용융물에 의하여 용접된 면이 평탄하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 용접방법은 용접팁(26)과 외벽판넬 코너(12)와의 각도, 거리를 적절하게 부여하여, 용접효율을 높이고 용접된 면이 평탄하게 한다. 또한, 절곡부(Wa) 및 평탄부(Wb)를 구분하여 순차적으로 용접하여, 코너(12)의 형상에 부합하여 원활한 용접이 이루어진다. 코너(12)의 형상에 부합되도록 용접이 이루어지면, 코너(12)는 완벽하게 밀봉된다. 본 발명의 용접장치는 용접에 숙달하지 않은 작업자가 용접하여도 고급숙련자가 수동으로 용접하는 것보다 생산량 및 품질이 우수하다. 또한, 외벽판넬이 금속재질이므로 친환경적이다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10; 외벽판넬 11; 몸체
12; 코너 13; 측벽
13a, 13b; 제1 및 제2 측벽
14; 날개 20; 거치대
21; 세로대 22; 가로대
23; 수평이동부 24; 플라즈마 발생기
25; 경사조절부 26; 용접팁
30; 가스용기 31; 가스배관
40; 탑재판 41; 삽입부
42; 한 쌍의 가이드 43; 코너삽입부
44; 고정부
44a, 44b; 제1 및 제2 고정부
45; 각도조절부
46; 접촉센서 47; 날개수용부
50; 보호커버
51, 52; 제1 및 제2 도어
100; 용접부 200; 가스공급부
300; 탑재부 400; 제어부

Claims (14)

  1. 외벽판넬의 코너를 용접하는 용접팁; 및
    상기 외벽판넬에 대한 상기 용접팁의 단부의 경사도를 조절하는 경사조절부를 포함하고,
    상기 용접팁을 포함하는 용접부는 탑재부와 결합되고, 상기 탑재부는 탑재판 및 한 쌍의 가이드를 포함하며, 상기 외벽판넬은 상기 가이드의 내측에 탑재되고, 상기 가이드에는 상기 외벽판넬의 코너가 삽입되는 코너삽입부가 존재하며,
    상기 탑재판은 제1 및 제2 탑재판으로 구분되고, 제1 및 제2 탑재판 중의 어느 하나가 다른 탑재판에 삽입되는 삽입부를 포함하며, 상기 삽입부의 폭에 의하여 상기 가이드의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용접팁은 수평이동부에 의해 상기 외벽판넬과의 수평거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 용접팁은 플라즈마 용접 또는 레이저 용접 중의 어느 하나로 상기 외벽판넬 코너가 용접되도록 하는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 가이드는 제1 및 제2 고정부에 의하여 상기 탑재판에 고정되며, 상기 제2 고정부는 상기 탑재판에 형성된 각도조절부를 따라 움직인 후에 고정되는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 가이드 각각에는 접촉센서가 장착되고, 상기 접촉센서는 상기 외벽판넬의 측벽이 접촉되었는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 접촉센서에 의하여 상기 가이드 각각에 상기 외벽판넬의 측벽이 모두 접촉되었다고 확인되면, 상기 외벽판넬이 탑재된 것으로 인식되는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 가이드의 하부에는 상기 외벽판넬의 날개를 수용하는 날개수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 용접부 및 상기 탑재부의 일부는 보호커버에 의해 덮이고, 상기 보호커버에는 상기 외벽판넬이 탑재될 때에 개방되는 제1 도어가 포함되는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접장치.
  11. 제1 및 제2 측벽이 중첩된 중첩부를 포함하는 외벽판넬의 코너는 절곡부 및 평탄부가 순차적으로 용접이 이루어지고,
    용접팁은 상기 절곡부에 대하여 제1 각도(θ1)로 경사지고 제1 간격(D1)을 가지며, 상기 용접팁은 상기 평탄부에 대하여 제3 각도(θ3)로 경사지고 제3 간격(D3)을 가지며,
    상기 용접팁을 포함하는 용접부는 탑재부와 결합되고, 상기 탑재부는 탑재판 및 한 쌍의 가이드를 포함하며, 상기 외벽판넬은 상기 가이드의 내측에 탑재되고, 상기 가이드에는 상기 외벽판넬의 코너가 삽입되는 코너삽입부가 존재하며,
    상기 탑재판은 제1 및 제2 탑재판으로 구분되고, 제1 및 제2 탑재판 중의 어느 하나가 다른 탑재판에 삽입되는 삽입부를 포함하며, 상기 삽입부의 폭에 의하여 상기 가이드의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 는 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 용접방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3 각도(θ3)은 상기 제1 각도(θ1)와 동일하고, 상기 제3 간격(D3)은 상기 제1 간격(D1)과 동일한 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 용접방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 절곡부를 용접하는 과정에서, 상기 용접팁은 제2 각도(θ2)로 경사지고 제2 간격(D2)로 전환되고, 상기 제1 간격(D1)은 상기 제2 간격(D2)에 비하여 작은 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 용접방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 각도(θ2)는 상기 제1 각도(θ1)와 동일한 것을 특징으로 하는 금속제 외벽판넬 코너를 밀봉하기 위한 자동 용접방법.
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Citations (3)

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JP2013215800A (ja) * 2012-03-12 2013-10-24 Koike Sanso Kogyo Co Ltd 溶接装置
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JP6904810B2 (ja) * 2017-06-29 2021-07-21 コマツ産機株式会社 レーザ加工機

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