KR102470839B1

KR102470839B1 - 이동식 티그용접장치

Info

Publication number: KR102470839B1
Application number: KR1020220119132A
Authority: KR
Inventors: 박용규
Original assignee: ㈜케이엠에프
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2022-11-28

Abstract

본 발명은 이동식 티그용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접토치를 원하는 위치로 이동시킬 수 있음은 물론, 용접토치의 높이조절(AVC) 및 폭조절(WEAVING)을 통해 높은 정밀도 용접이 가능한 이동식 티그용접장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 높은 정밀도 용접으로 용접 품질이 향상되고, 용접 작업 시간을 줄일 수 있으며, 컴팩트한 구성으로 공간 활용도를 높일 수 있고, 1인의 작업자가 여러 대를 동시에 운영할 수 있으므로 원가 절감의 효과가 있다.

Description

이동식 티그용접장치 {Mobile TIG Welding Device}

본 발명은 이동식 티그용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접토치를 원하는 위치로 이동시킬 수 있음은 물론, 용접토치의 높이조절(AVC) 및 폭조절(WEAVING)을 통해 높은 정밀도 용접이 가능한 이동식 티그용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 용접이라 하면 2개 혹은 그 이상의 물체나 재료를 용융 또는 반용융 상태로 하여 여기에 용가재(용접봉, 와이어)를 넣어 접합하는 것으로 재료의 종류와 두께에 따라 다양한 용접방법이 사용되어 지고 있다.

모재라 불리는 두 물체사이나 또는 한 물체의 일정 부분의 용접부에 용접봉을 첨가하여 간접적으로 접합시키는 용접은 그 방식이 다양하게 개발되어 왔는데, 그 중에서 특수한 용접부를 공기와 차단한 상태에서 용접하기 위하여 특수 토치에서 불활성 가스를 전극봉 지지기를 통하여 용접부에 공급하면서 용접하는 방법으로 열원으로 사용되는 전극 즉, 텅스텐 봉이 아크 열에 의해 녹지 않는 비소모식인 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접은 원자력 및 항공기 제품의 용접에 주로 적용되는 용접방식으로 고품질의 제품을 정밀하게 용접하는 방식이다.

TIG 용접은 그 용접 방법에 따라 토치와 용가재를 용접사가 손으로 조작하는 수동용접과 용가재의 송급은 기계적으로 자동 송급하고 토치만을 손으로 조작하는 반자동용접, 용가재의 공급과 용접진행을 자동으로 조작하는 자동용접으로 구분한다.

본 발명은 TIG 자동용접 방식에 있어서, 용접토치를 원하는 위치로 이동시킬 수 있음은 물론, 용접토치의 높이조절(AVC) 및 폭조절(WEAVING)을 통해 높은 정밀도 용접이 가능한 이동식 티그용접장치를 제시한다.

등록특허 제10-0639598호 (2006.10.23)

본 발명은 용접토치를 원하는 위치로 이동시킬 수 있음은 물론, 용접토치의 높이조절(AVC) 및 폭조절(WEAVING)을 통해 높은 정밀도 용접이 가능한 이동식 티그용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 베이스(100); 상기 베이스(100)의 상부에 수직(z축) 방향으로 형성되는 제1승강가이드(200); 상기 제1승강가이드(200)에 연결되어 승강되는 제1승강유닛(300); 상기 제1승강유닛(300)에 연결되어 전후(x축) 방향으로 이동되는 전후이동유닛(400); 상기 전후이동유닛(400)의 전단에 수직(z축) 방향으로 형성되는 제2승강가이드(500); 상기 제2승강가이드(500)에 연결되어 승강되는 제2승강유닛(600); 상기 제2승강유닛(600)에 연결되어 좌우(y축) 방향으로 이동되는 좌우이동유닛(700); 상기 좌우이동유닛(700)의 일측에 형성되는 용접유닛(800);을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 티그용접장치를 제시한다.

본 발명에 따르면, 높은 정밀도 용접으로 용접 품질이 향상되고, 용접 작업 시간을 줄일 수 있으며, 컴팩트한 구성으로 공간 활용도를 높일 수 있고, 1인의 작업자가 여러 대를 동시에 운영할 수 있으므로 원가 절감의 효과가 있다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 이동식 티그용접장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일부구성인 용접와이어공급수단홀더의 구성도이다.
도 10 내지 도 11은 도 9의 단면도이다.
도 12 내지 도 15는 제1회동유닛이 회동되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 내지 도 19는 제2회동유닛이 회동되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 본 발명의 설명 중 "상하(수직)", "전후", "좌우" 의 방향 한정은 이해를 돕기 위해 도 1의 xyz 좌표계를 기준으로 지시하는 것일 뿐, 기준선(또는 도면)을 달리하면 방향도 달리 지시될 것임을 밝혀둔다. 구체적으로, x축은 전후 방향, y축은 좌우 방향, z축은 상하(수직) 방향에 대응된다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 이동식 티그용접장치의 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일부구성인 용접와이어공급수단홀더의 구성도이고, 도 10 내지 도 11은 도 9의 단면도이고, 도 12 내지 도 15는 제1회동유닛이 회동되는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 16 내지 도 19는 제2회동유닛이 회동되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 이동식 티그용접장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, ⅰ) 베이스(100)와, ⅱ) 제1승강가이드(200)와, ⅲ) 제1승강유닛(300)와, ⅳ) 전후이동유닛(400)과, ⅴ) 제2승강가이드(500)와, ⅵ) 제2승강유닛(600)과, ⅶ) 좌우이동유닛(700)과, ⅷ) 용접유닛(800)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 베이스(100)는 제1승강가이드(200)를 회동가능하게 지지하는 회동부(110)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 회동부(110)는 제1승강가이드(200)가 회동되지 못하도록 잠금기능을 하는 회동잠금수단(111)을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 제1승강가이드(200)을 원하는 위치로 회동시킨 후에 회동잠금수단(111)을 이용해 제1승강가이드(200)를 그 위치에 고정하는 것이다.

제1승강가이드(200)에 대해 설명한다. 제1승강가이드(200)는 상기 베이스(100)의 상부에 수직(z축) 방향으로 형성되어 제1승강유닛(300)의 승강을 가이드하는 부분이다.

제1승강유닛(300)에 대해 설명한다. 제1승강유닛(300)은 상기 제1승강가이드(200)에 연결되어 승강되는 부분이다.

전후이동유닛(400)에 대해 설명한다. 전후이동유닛(400)은 상기 제1승강유닛(300)에 연결되어 전후(x축) 방향으로 이동되는 부분이다.

제2승강가이드(500)에 대해 설명한다. 제2승강가이드(500)는 상기 전후이동유닛(400)의 전단에 수직(z축) 방향으로 형성되어 제2승강유닛(600)의 승강을 가이드하는 부분이다.

상기 제2승강가이드(500)는 ⅰ) 제2승강유닛(600)의 일측이 삽입되어 수직(z축) 방향으로 슬라이드 이동되도록 가이드하는 슬라이드홈(510)과, ⅱ) 상기 슬라이드홈(510)의 일단부에 형성되어 제2승강유닛(600)과 부딪힐 때 충격을 완화하는 제1완충수단(520)과, ⅲ) 상기 슬라이드홈(510)의 타단부에 형성되어 제2승강유닛(600)과 부딪힐 때 충격을 완화하는 제2완충수단(530)을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 제1,2완충수단(520,530)에 의해 제2승강유닛(600)의 상하 이동거리가 제한되는 것이다. 상기 제1,2완충수단(520,530)은 소정의 탄성력을 가지는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

제2승강유닛(600)에 대해 설명한다. 제2승강유닛(600)은 상기 제2승강가이드(500)에 연결되어 승강되는 부분이다.

상기 제2승강유닛(600)은 ⅰ) 좌우이동유닛(700)의 일측이 삽입되어 좌우(y축) 방향으로 슬라이드 이동되도록 가이드하는 슬라이드홈(610)과, ⅱ) 상기 슬라이드홈(610)의 일단부에 형성되어 좌우이동유닛(700)과 부딪힐 때 충격을 완화하는 완충수단(620)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 완충수단(620)은 소정의 탄성력을 가지는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

좌우이동유닛(700)에 대해 설명한다. 좌우이동유닛(700)은 상기 제2승강유닛(600)에 연결되어 좌우 방향으로 이동되는 부분이다.

상기 좌우이동유닛(700)은 ⅰ) 좌우이동유닛(700)의 전단에 배치되는 프레임(710)과, ⅱ) 좌우이동유닛(700)의 일측에 형성되어 슬라이드홈(610)의 타단부와 부딪힐 때 충격을 완화하는 완충수단(720)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 완충수단(720)은 소정의 탄성력을 가지는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

용접유닛(800)에 대해 설명한다. 용접유닛(800)은 상기 좌우이동유닛(700)의 일측에 형성되는 부분으로서, ⅰ) 프레임(710)의 하측에 회동가능하게 결합되는 제1회동유닛(810)과, ⅱ) 상기 제1회동유닛(810)의 일측에 회동가능하게 결합되는 제2회동유닛(820)과, ⅲ) 상기 제2회동유닛(820)을 관통하여 배치되고, 선단에는 텅스텐전극(831)이 형성된 용접토치(830)와, ⅳ) 상기 용접토치(830)의 일측에 결합되고, 용접와이어(10)가 공급되는 용접와이어공급수단(20)의 단부를 잡아주는 용접와이어공급수단홀더(840)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1회동유닛(810)은 제1회동유닛(810)이 회동되지 못하도록 잠금기능을 하는 제1회동잠금수단(811)을 포함하고, 상기 제2회동유닛(820)은 제2회동유닛(820)이 회동되지 못하도록 잠금기능을 하는 제2회동잠금수단(821)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 제1회동유닛(810)을 원하는 위치로 회동시킨 후에 제1회동잠금수단(811)을 이용해 제1회동유닛(810)을 그 위치에 고정하는 것이다. 제2회동잠금수단(821)을 이용해 제2회동유닛(820)을 고정하는 것도 마찬가지이다.

도 12 내지 도 15는 제1회동유닛(810)이 회동되는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 14는 도 12에 대응되는 개념도이고, 도 15는 도 13에 대응되는 개념도이다.

도 16 내지 도 19는 제2회동유닛(820)이 회동되는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 18은 도 16에 대응되는 개념도이고, 도 19는 도 17에 대응되는 개념도이다.

상기 용접와이어공급수단홀더(840)는 도 9에 도시된 바와 같이, ⅰ) 용접토치(830)의 일측에 결합되는 프레임(841)과, ⅱ) 용접와이어공급수단(20)을 잡아주는 고정수단(843)과, ⅲ) 상기 프레임(841)과 고정수단(843) 사이에 연결되어 고정수단(843)을 승강시키는 승강수단(842)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 승강수단(842)은 ⅰ) 원통 형상의 하우징(842a)과, ⅱ) 상기 하우징(842a)의 외부에서 내부로 관통하여 결합되고, 회전운동 가능하게 구비되는 회전운동부재(842b)와, ⅲ) 상기 회전운동부재(842b)에 결합되고, 회전운동부재(842b)의 회전력을 전달받아 직선운동으로 변환하는 원기둥 막대 형상의 직선운동부재(842c)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 하우징(842a)은 ⅰ) 양측이 개구된 원통형으로 형성되고, 측부에 길이방향을 따라 관통형성되어 스토퍼(842cb)가 슬라이드이동 가능하게 구비되는 제1슬라이드홀(842aa')이 형성된 몸체(842aa)와, ⅱ) 상기 몸체(842aa)의 일단부에 내측으로 함몰형성되어 샤프트(842bb)가 관통되는 관통공(842ab')이 형성된 환형단턱(842ab)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회전운동부재(842b)는 ⅰ) 상기 환형단턱(842ab)의 외면에 회전가능하게 결합되는 핸들(842ba)과, ⅱ) 상기 핸들(842ba)의 샤프트(842bb)와 일체로 회전가능하게 결합되고, 상기 몸체(842aa)의 내부에 수용되며, 일측이 개구된 원통형으로 형성되어 그 내주면에는 암사산이 형성되고, 측부에 길이방향을 따라 제2슬라이드홀(842bc')이 관통형성되어 스토퍼(842cb)가 슬라이드이동 가능하게 구비되는 회전운동편(842bc)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 직선운동부재(842c)는 ⅰ) 상기 회전운동편(842bc)의 암나사산에 나사결합되는 수나사산이 형성되고, 그 단부에는 고정수단(843)이 형성된 직선운동편(842ca)과, ⅱ) 상기 직선운동편(842ca)의 측부에서 돌출되어 상기 제1슬라이드홀(842aa') 및 제2슬라이드홀(842bc')을 동시에 관통하고, 상기 회전운동편(842bc)이 회전될 때 상기 제1슬라이드홀(842aa') 및 제2슬라이드홀(842bc')을 따라 슬라이드 이동되면서 직선운동편(842ca)이 무회전 직선운동되도록 가이드하는 회전방지가이드(842cb)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 용접와이어공급수단홀더(840)의 구성에 의하면, 사용자가 핸들(842ba)을 회전시킬 때 직선운동편(842ca)의 단부에 형성된 고정수단(843)이 무회전 직선운동하기 때문에, 고정수단(843)에 고정된 용접와이어공급수단(20)도 무회전 직선운동하는 것이다.

도 10 내지 도 11은 도 9의 단면도로서, 도 10은 핸들(842ba)의 회전에 의해 직선운동편(842ca)이 상방으로 직선운동하는 모습을 나타내고, 도 11은 핸들(842ba)의 회전에 의해 직선운동편(842ca)이 하방으로 직선운동하는 모습을 나타낸다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 베이스
110 : 회동부
111 : 회동잠금수단
120 : 바퀴
200 : 제1승강가이드
300 : 제1승강유닛
400 : 전후이동유닛
500 : 제2승강가이드
510 : 슬라이드홈
520 : 제1완충수단
530 : 제2완충수단
600 : 제2승강유닛
610 : 슬라이드홈
620 : 완충수단
700 : 좌우이동유닛
710 : 프레임
720 : 완충수단
800 : 용접유닛
810 : 제1회동유닛
811 : 제1회동잠금수단
820 : 제2회동유닛
821 : 제2회동잠금수단
830 : 용접토치
831 : 텅스텐전극
840 : 용접와이어공급수단홀더
841 : 프레임
842 : 승강수단
842a : 하우징
842aa : 몸체
842aa' : 제1슬라이드홀
842ab : 환형단턱
842ab' : 관통공
842b : 회전운동부재
842ba : 핸들
842bb : 샤프트
842bc : 회전운동편
842bc' : 제2슬라이드홀
842c : 직선운동부재
842ca : 직선운동편
842cb : 회전방지가이드
843 : 고정수단
10 : 용접와이어
20 : 용접와이어공급수단

Claims

베이스(100);
상기 베이스(100)의 상부에 수직(z축) 방향으로 형성되는 제1승강가이드(200);
상기 제1승강가이드(200)에 연결되어 승강되는 제1승강유닛(300);
상기 제1승강유닛(300)에 연결되어 전후(x축) 방향으로 이동되는 전후이동유닛(400);
상기 전후이동유닛(400)의 전단에 수직(z축) 방향으로 형성되는 제2승강가이드(500);
상기 제2승강가이드(500)에 연결되어 승강되는 제2승강유닛(600);
상기 제2승강유닛(600)에 연결되어 좌우(y축) 방향으로 이동되는 좌우이동유닛(700);
상기 좌우이동유닛(700)의 일측에 형성되는 용접유닛(800);을 포함하고,

상기 용접유닛(800)은
프레임(710)의 하측에 회동가능하게 결합되는 제1회동유닛(810)과,
상기 제1회동유닛(810)의 일측에 회동가능하게 결합되는 제2회동유닛(820)과,
상기 제2회동유닛(820)을 관통하여 배치되고, 선단에는 텅스텐전극(831)이 형성된 용접토치(830)와,
상기 용접토치(830)의 일측에 결합되고, 용접와이어(10)가 공급되는 용접와이어공급수단(20)의 단부를 잡아주는 용접와이어공급수단홀더(840)를 포함하고,

상기 제1회동유닛(810)은
제1회동유닛(810)이 회동되지 못하도록 잠금기능을 하는 제1회동잠금수단(811)을 포함하고,

상기 제2회동유닛(820)은
제2회동유닛(820)이 회동되지 못하도록 잠금기능을 하는 제2회동잠금수단(821)을 포함하고,

상기 용접와이어공급수단홀더(840)는
용접토치(830)의 일측에 결합되는 프레임(841)과,
용접와이어공급수단(20)을 잡아주는 고정수단(843)과,
상기 프레임(841)과 고정수단(843) 사이에 연결되어 고정수단(843)을 승강시키는 승강수단(842)을 포함하는 것을 특징으로 하는
이동식 티그용접장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스(100)는
제1승강가이드(200)를 회동가능하게 지지하는 회동부(110)를 포함하고,

상기 회동부(110)는
제1승강가이드(200)가 회동되지 못하도록 잠금기능을 하는 회동잠금수단(111)을 포함하는 것을 특징으로 하는
이동식 티그용접장치.
제2항에 있어서,
상기 제2승강가이드(500)는
제2승강유닛(600)의 일측이 삽입되어 수직(z축) 방향으로 슬라이드 이동되도록 가이드하는 슬라이드홈(510)과,
상기 슬라이드홈(510)의 일단부에 형성되어 제2승강유닛(600)과 부딪힐 때 충격을 완화하는 제1완충수단(520)과,
상기 슬라이드홈(510)의 타단부에 형성되어 제2승강유닛(600)과 부딪힐 때 충격을 완화하는 제2완충수단(530)을 포함하고,

상기 제2승강유닛(600)은
좌우이동유닛(700)의 일측이 삽입되어 좌우(y축) 방향으로 슬라이드 이동되도록 가이드하는 슬라이드홈(610)과,
상기 슬라이드홈(610)의 일단부에 형성되어 좌우이동유닛(700)과 부딪힐 때 충격을 완화하는 완충수단(620)을 포함하고,

상기 좌우이동유닛(700)은
좌우이동유닛(700)의 전단에 배치되는 프레임(710)과,
좌우이동유닛(700)의 일측에 형성되어 슬라이드홈(610)의 타단부와 부딪힐 때 충격을 완화하는 완충수단(720)을 포함하는 것을 특징으로 하는
이동식 티그용접장치.
제3항에 있어서,
상기 승강수단(842)은
원통 형상의 하우징(842a)과,
상기 하우징(842a)의 외부에서 내부로 관통하여 결합되고, 회전운동 가능하게 구비되는 회전운동부재(842b)와,
상기 회전운동부재(842b)에 결합되고, 회전운동부재(842b)의 회전력을 전달받아 직선운동으로 변환하는 원기둥 막대 형상의 직선운동부재(842c)를 포함하고,

상기 하우징(842a)은
양측이 개구된 원통형으로 형성되고, 측부에 길이방향을 따라 관통형성되어 스토퍼(842cb)가 슬라이드이동 가능하게 구비되는 제1슬라이드홀(842aa')이 형성된 몸체(842aa)와,
상기 몸체(842aa)의 일단부에 내측으로 함몰형성되어 샤프트(842bb)가 관통되는 관통공(842ab')이 형성된 환형단턱(842ab)을 포함하고,

상기 회전운동부재(842b)는
상기 환형단턱(842ab)의 외면에 회전가능하게 결합되는 핸들(842ba)과,
상기 핸들(842ba)의 샤프트(842bb)와 일체로 회전가능하게 결합되고, 상기 몸체(842aa)의 내부에 수용되며, 일측이 개구된 원통형으로 형성되어 그 내주면에는 암사산이 형성되고, 측부에 길이방향을 따라 제2슬라이드홀(842bc')이 관통형성되어 스토퍼(842cb)가 슬라이드이동 가능하게 구비되는 회전운동편(842bc)을 포함하고,

상기 직선운동부재(842c)는
상기 회전운동편(842bc)의 암나사산에 나사결합되는 수나사산이 형성되고, 그 단부에는 고정수단(843)이 형성된 직선운동편(842ca)과,
상기 직선운동편(842ca)의 측부에서 돌출되어 상기 제1슬라이드홀(842aa') 및 제2슬라이드홀(842bc')을 동시에 관통하고, 상기 회전운동편(842bc)이 회전될 때 상기 제1슬라이드홀(842aa') 및 제2슬라이드홀(842bc')을 따라 슬라이드 이동되면서 직선운동편(842ca)이 무회전 직선운동되도록 가이드하는 회전방지가이드(842cb)를 포함하는 것을 특징으로 하는
이동식 티그용접장치.
삭제
삭제