KR102594726B1 - 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치 - Google Patents

굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치 Download PDF

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태상돈
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주식회사 로보웰
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Abstract

본 발명은, 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치에 관한 것으로, 상기 판재를 따라 이동 가능하게 마련된 이동수단에 결합되는 바디와; 상기 바디의 일측에 결합되어 구동력을 제공하는 구동부와; 상기 구동부에 결합된 구동회전링크와; 일측에 결합된 수직링크를 제1방향으로 슬라이딩 안내하도록 상기 바디의 타측에 결합된 슬라이딩안내부와; 일측은 상기 구동회전링크에 지지되고 타측은 상기 수직링크의 일측에 회전 가능하게 결합된 구동링크축과; 일측은 상기 수직링크의 타측에 회전 가능하게 결합된 종동링크축과; 상기 구동링크축에 결합된 구동풀리와 상기 종동링크축에 결합된 종동풀리를 포함하는 풀리부와; 일단은 상기 구동풀리의 일측에 결합되고 상기 구동풀리의 일측에서 연장되어 상기 종동풀리의 외주면을 면접촉하여 180도를 돌아 타단은 상기 구동풀리의 타측에 결합된 풀리밴드를 포함하는 풀리회동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명에 따르면, 큰 굴곡을 갖는 부분에서도 연속적으로 간단하고 편리하게 자동용접기를 결합하여 자동으로 용접을 할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공할 수 있다.

Description

굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치 {Link Device for Automatic Welding Machine with Curved Surface}
본 발명은, 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 예를 들면, LNG 선박의 LNG 탱크의 주름 형상을 포함하는 굴곡면을 갖는 판재의 용접면을 보다 효과적으로 용접하기 위하여 자동용접기가 굴곡면에 대응하여 회전 이동을 효과적으로 회전 이동할 수 있도록 구조를 개선한 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치에 관한 것이다.
각종 산업 장치나 기계를 제조하는 과정에서 금속을 결합하는 과정이 필요하다.
이러한 금속의 결합 방법에는 다양한 방법, 예를 들면, 나사, 리벳트, 용접, 끼워맞춤 등이 이에 속한다.
이 중에서 용접은 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료에 열과 압력을 가하여 고체 사이에 직접 결합이 되도록 접합시키는 방법으로 융접법과 압접법이 있다.
흔히 용접이라고 하는 융접법은 접합부에 금속재료를 가열.용융시켜 서로 다른 두 재료의 원자 결합을 재배열하여 결합시키는 방법으로 아크용접, 가스용접, 테르밋용접 등이 있다. 용접이 이루어지는 접합면은 불순물을 포함하여 쉽게 물러지는 경향이 있으므로 접합부에 산소를 없애주는 탈산제(脫酸劑)나 금속이 잘 섞이도록 용해를 촉진하는 융제(溶劑)를 사용하거나 또 비활성이나 환원성기체를 사용하여 산화를 방지하는 경우도 있다.
용접결과의 좋고 나쁨을 용접성이라고 하는데 이것에는 용접 시 그 대상이 되는 모재(母材), 용접봉, 작업 조건의 모든 것이 영향을 받는다. 요즘 굉장히 두꺼운 판의 용접에 사용되고 있는 슬래그의 저항발열을 이용한 용접법인 일렉트로슬래그법(electroslag method)이나, 녹는점이 높은 재료의 용접이 가능한 전자빔용접법(electron-beam method) 등 새로운 용접기술이 개발되고 있다. 이외에도 초음파진동을 가하는 초음파용접, 정밀한 용접과 절단에 이용하는 레이저용접등이 있다.
또한, 피복금속(被覆金屬)아크용접·서브머지드아크용접·비활성기체용접 등이 있다. 피복금속아크용접은 용접하고자 하는 것, 즉 모재(母材)와 피복용접봉 사이에 전압을 걸어서 발생하는 아크의 열로 용접하는 가장 일반적인 용접법이다.
용접봉은 녹아서 모재의 녹은 것과 섞여 모재와 모재의 접합부의 틈을 메워 굳어서 용착금속이 된다. 서브머지드아크용접은 긴 줄로 되어 있는 피복하지 않은 용접봉을 일정한 속도로 공급하고, 그 끝과 모재 사이에 생기는 아크의 열로 용접부를 녹여서 자동적으로 용접하는 방법이다.
이러한 용접을 위한 장치가 용접장치 내지 용접장비로 용접장치가 아주 많이 적용되는 분야 중 하나가 선박 제조이다. 선박의 제조공정에서 소조립된 블록과 블록을 용접하는 수직용접, 수평용접, 경사부 등의 용접이 실시되는 경우가 많다.
용접은 두개의 용접부재(철판)을 맞대어 용접하는 용접장치의 기본 구조는 용접부위로부터 용접토치를 통해 아크발생과 동시에 용접재료가 되는 와이어를 용융시켜 전면비드와 용접부재의 갭(GAP)차이로 인한 백비드를 형성하는 것이다.
상기와 같은 용접은 CO2용접을 실시하는 경우인데, 용접부재(철판)가 두꺼운 경우에는 용융금속이 채워져야 하는 깊이가 깊어지고, 이에 따라 용접사는 일차적으로 형성한 비드 상에 수회의 용접을 반복 실시하는 방식을 통해 용접을 완성하게 된다.
그러나 수작업에 의한 반복 용접은 용접시간이 오래 걸리고, 용접사의 숙련도 정도에 따라 결함 발생률이 높고, 다층패스 용접으로 비드의 흘러내림 현상과 고전류의 사용에는 한계가 있다.
따라서, 이러한 수동 용접의 작업성 향상과 일정한 용접비드를 생성시키기 위하여 자동 용접장치가 개발되고 있다. 이러한 자동 용접장치가 상하방향으로 이동하는 '입향'식뿐만 아니라 좌우방향인 수평방향으로 이동하는 '횡향'식도 제안되고 있다.
그리고, 선박을 건조하는 과정에서 직선인 판재도 있지만 경사지거나 특히 LNG 선박의 경우 LNG 탱크 내부에는 급격한 온도 변화에 의하여 팽창과 수축을 반속하게 된다. 이러한 팽창과 수축에 대응하여 주름 형상의 굴곡면이 형성되어 있다.
이러한 굴곡면을 포함하는 판재를 자동으로 용접하는 과정에서 보다 효과적으로 굴록면의 형상을 파악하고 파악된 형상에 대응하여 효과적으로 자동용접기를 회전 이동시킬 수 있는 것이 바람직할 것이다.
또한, 자동용접기 본체에서 용접토치로 전원이 공급되거나 센서 등의 감지한 결과를 제어부와 송수신할 수 있는 케이블이 노출되지 않는 것이 바람직하다.
[참고문헌]
등록특허공보 제10-1971334호 (2019.04.22. 공고)
공개특허공보 제10-2004-0066446호 (2004.07.27. 공고)
등록특허공보 제10-0732311호 (2007.06.25. 공고)
등록특허공보 제10-2277363호 (2021.07.15. 공고)
등록특허공보 제10-2161649호 (2020.10.05. 공고)
본 발명의 목적은, 큰 굴곡을 갖는 부분에도 연속적으로 간단하고 편리하게 자동용접기를 결합하여 자동으로 용접을 할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 구조가 간단하고 부품 수를 절감할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 회전 운동하는 링크 장치에 대응하여 용접토치 및 센서로 전원 및 센서 관련 케이블이 돌출되지 않아 미관이 미려하고 다른 물건과 간섭되는 것을 예방할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치에 있어서, 상기 판재를 따라 이동 가능하게 마련된 이동수단에 결합되는 바디와; 상기 바디의 일측에 결합되어 구동력을 제공하는 구동부와; 상기 구동부에 결합된 구동회전링크와; 일측에 결합된 수직링크를 제1방향으로 슬라이딩 안내하도록 상기 바디의 타측에 결합된 슬라이딩안내부와; 일측은 상기 구동회전링크에 지지되고 타측은 상기 수직링크의 일측에 회전 가능하게 결합된 구동링크축과; 일측은 상기 수직링크의 타측에 회전 가능하게 결합된 종동링크축과; 상기 구동링크축에 결합되어 돌출된 구동풀리와 상기 종동링크축에 결합되어 돌출된 종동풀리를 포함하는 풀리부와; 일단은 상기 구동풀리의 일측에 결합되고 상기 구동풀리의 일측에서 연장되어 상기 종동풀리의 외주면을 면접촉하여 180도를 돌아 타단은 상기 구동풀리의 타측에 결합된 풀리밴드를 포함하는 풀리회동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접기용 링크 장치에 의하여 달성된다.
또한, 상기 풀리회동부는 상기 풀리밴드의 장력을 조절 가능하게 상기 구동풀리에 마련된 밴드장력조정부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 풀리회동부에는 상기 풀리밴드를 상기 구동풀리의 외주 판면에 결합하는 밴드클램프가 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 종동풀리에는 상기 풀리밴드를 상기 종동풀리의 외주 판면에 결합하는 종동밴드고정부재가 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 풀리밴드는 얇은 띠 형상의 밴드, 와이어 또는 타이밍벨트를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 종동링크축 내부에는 관통 형성되며 자동용접기용 용접토치로 전원이 공급되는 케이블이 통과 가능하게 마련된 종동관통홀이 포함된 것이 바람직하다.
이에, 본 발명에 따르면, 큰 굴곡을 갖는 부분에서도 연속적으로 간단하고 편리하게 자동용접기를 결합하여 자동으로 용접을 할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공할 수 있다.
또한, 구조가 간단하고 부품 수를 절감할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공할 수 있다.
또한, 회전 운동하는 링크 장치에 대응하여 용접토치 및 센서로 전원 및 센서 관련 케이블이 돌출되지 않아 미관이 미려하고 다른 물건과 간섭되는 것을 예방할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동용접기용 링크 장치의 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 측단면도,
도 4는 밴드장력조절부재의 작동 과정을 설명하기 위한 정면도,
도 5는 자동용접기용 링크 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 정면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동용접기용 링크 장치의 측면도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동용접기용 링크 장치에 케이블이 조립된 사진,
도 8a 및 도 8b는 도 7a 및 도 7b에 대응되는 종래기술에 따라 자동용접기용 링크 장치에 결합된 케이블의 예이다.
본 발명에 따른 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치(1000, 2000, 이하에서 '자동용접기용 링크 장치'라 함)에 대하여 도 1 내지 도 8b를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동용접기용 링크 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 1의 측단면도이고, 도 4는 밴드장력조절부재의 작동 과정을 설명하기 위한 정면도이며, 도 5는 자동용접기용 링크 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동용접기용 링크 장치의 측면도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동용접기용 링크 장치에 케이블이 조립된 사진이고, 도 8a 및 도 8b는 도 7a 및 도 7b에 대응되는 종래기술에 따라 자동용접기용 링크 장치에 결합된 케이블의 예이다.
본 발명을 보다 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 설명의 편의를 위하여 도 1을 기준으로 좌우방향을 'X' 축선으로, 상하방향을 'Y' 축선으로, X-Y 평면에 수직인 전후방향을 'Z' 축선으로 가정한다. 이러한 가정한 방향에 따라 이하에서 편의상 전, 후, 상, 하, 좌, 우로 표현한다.
본 발명에 따른 자동용접기용 링크 장치(100)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 굴록면을 갖는 판재를 따라 이동하면서 자동 용접하는 자동용접기를 지지하며, 상기 판재를 따라 이동 가능하게 마련된 이동수단(미도시, 예를 들면, 레일 등을 따라 이동하는 대차)에 결합되는 바디(110)와; 상기 바디(110)의 일측에 결합되어 구동력을 제공하는 구동부(120)와; 상기 구동부(120)에 결합된 주축회전링크(130)와; 일측에 결합된 수직링크(150)를 제1방향('Y' 축선 방향)으로 슬라이딩 안내하도록 상기 바디(110)의 타측에 결합된 슬라이딩안내부(140)와; 일측은 상기 주축회전링크(130)에 지지되고 타측은 상기 수직링크(150)의 일측에 회전 가능하게 결합된 구동링크축(160)과; 일측은 상기 수직링크(150)의 타측에 회전 가능하게 결합된 종동링크축(170)과; 상기 구동링크축(160)에 결합된 구동풀리(163)와 상기 종동링크축(170)에 결합되어 돌출된 종동풀리(173)를 포함하는 풀리부와; 일단은 상기 구동풀리(163)의 일측에 결합되고 상기 구동풀리(163)의 일측에서 연장되어 상기 종동풀리(173)의 외주면을 면접촉하여 180도를 돌아 타단은 상기 구동풀리(163)의 타측에 결합된 풀리밴드(183)를 포함하는 풀리회동부(180);를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서 참조번호 '10'은 도에 도시된 바와 같이 용접토치를 도시하였지만 보다 포괄적으로는 용접기를 의미할 수도 있다.
또한, 상기 풀리회동부(180)는 상기 풀리밴드(183)의 장력을 조절 가능하게 상기 구동풀리(163)에 마련된 밴드장력조정부재(187)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바디(110)는, 예를 들면, 미도시된 대차 등의 구조물에 결합되어 지지되고 본 발명에 따른 구성들을 지지한다.
구동부(120)는 외부에서 인가되는 전원에 의하여 구동축(미도시)가 회전하고 구동축에 결합된 주축회전링크(130)에 회전력을 제공할 수 있다.
주축회전링크(130)는 평철 형상의 긴 막대 모양을 가지며, 주축회전링크(130)의 하측은 구동부(120)에 결합되고 상측은 구동링크축(160)에 고정 가능하게 결합된다.
슬라이딩안내부(140)는 상하방향으로 직립하여 좌우방향으로 이동하는 수직링크(150)의 좌우방향으로 슬라이딩을 안내한다. 슬라이딩안내부(140)와 수직링크(150)는 상호 맞물리는 예를 들면 슬라이딩 레일(슬라이딩 안내부의 레일 형상 참조) 및 LM 가이드(수직링크의 레일에 맞물리는 가이드 형상 참조) 모양의 공지된 구조를 포함한다.
주축회전링크(130)가 구동부(120)의 구동축을 중심으로 좌우로 회전 운동하면 주축회전링크(130)에 고정 결합된 구동링크축(160)도 구동축에 대하여 좌우로 회전 운동하게 된다.
이러한 구동링크축(160)의 구동축에 대한 상대 회전 운동은 구동링크축(160)이 회전 가능하게 결합된 수직링크(150)를 좌우로 이동시키는 동력이 된다.
즉, 구동링크축(160)이 구동축에 대하여 회전운동을 하면 수직링크(150)의 상측에 결합된 구동링크축(160)은 슬라이딩안내부(140)에 대하여는 좌우방향(X 축선 방향) 및 상하방향(Y 축선 방향)으로 상대적으로 이동을 하게 된다.
이렇게 구동링크축(160)이 이동되면서 발생하는 좌우방향의 힘은 수직링크(150)를 슬라이딩안내부(140)에 대하여 좌우로 이동시키는 동력이 된다.
구동링크축(160)와 종동링크축(170)에는 구동풀리(163)와 종동풀리(173)가 각각 돌출되어 결합되어 있으며 종동풀리(173)에는 (자동)용접토치(10)가 결합된다.
구동풀리(163)는 구동링크축(160)에 고정되어 있으며 구동링크축(160)은 수직링크(150)와 회전가능하게 결합되어 있다. 따라서, 구동풀리(163) 및 구동링크축(160)은 수직링크(150)에 대하여 상대적 회전운동을 할 수 있다.
그리고, 구동풀리(163)는 이격된 반달 모양으로 전체적으로 원형을 형성할 수 있는 구조를 가져 각각의 구동풀리(163)는 구동링크축(160)에 대하여 상대적인 위치 조절을 할 수 있다. 이러한 구동풀리(163)에서 위치 조절을 할 수 있는 수단의 필요성은 이하에서 설명하는 도 4에 도시된 바와 같은 밴드장력조절부재(187)가 포합되기 때문이다.
종동풀리(173)는 종동링크축(170)에 고정되어 있으며 종동링크축(170)은 수직링크(150)와 회전가능하게 결합되어 있다. 따라서, 구동풀리(163) 및 구동링크축(160)은 수직링크(150)에 대하여 상대적 회전운동을 할 수 있다.
종동링크축(170) 내부에는 관통 형성된 종동관통홀(175)이 구비되어 있다. 이 종동관통홀(175)에는 용접토치(10)로 공급되는 전원선과 판재의 굴곡을 감지할 수 있는 센서(미도시)로 전원을 공급하고 센서에서 감지한 결과를 미도시된 제어부로 송(수)신하는 케이블(190, 도 7a 및 도 7b 참조)이 통과할 수 있다. 도 7b는 링크 구조(100)가 커버에 의하여 덮혀 있는 사진이다. 이러한 도 7b를 보면 종래기술의 도 8a 및 도 8b와 달리 외부로 돌출된 케이블(190)이 없음을 알 수 있다.
반면에, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 종래의 링크 구조(300, 400)에서 케이블(390, 490)은 링크 구조(300, 400)로부터 돌출되어 있어 외관도 미려하지 못할 뿐만 아니라 다른 물건이나 사람 등과 충돌하거나 부딪힐 수 있고 링크 구조의 회전 운동을 원활하게 유지하지 못할 우려를 갖는다.
즉 본 발명에 따르면 케이블(190)은 이동하기만 하고 회전하지 않는 수직링크(150)에 상하방향으로 지지되고 하측에서 종동관통홀(175)을 관통하여 전방의 용접토치(10)측으로 연결 가능하게 배치 내지 지지된다.
이에 본 발명에 따른 링크 구조는 케이블(190)을 링크 구조 내부로 안정적으로 지지하여 회전 운동하는 링크 구조와 일체형으로 회전 운동을 유도할 수 있다. 이러한 구조에 의하여 종래기술에 비하여 외관이 미려하고 종래기술과 같이 돌출된 부분이 없어 다른 물건이나 사람 등과 충돌하거나 부딪히거나 등의 우려를 예방할 수 있다.
풀리회동부(180)는, 상부측 일단은 구동풀리(163)의 일측(좌측 또는 우측)에 결합되고 구동풀리(163)의 일측에서 연장되어 하부측은 종동풀리(173)의 외주면을 면접촉하여 180도를 돌아 상부측 타단은 구동풀리(163)의 타측(우측 또는 좌측)에 결합된 풀리밴드(183)를 포함한다.
그리고 풀리회동부(180)는, 풀리밴드(183)의 양단부를 각각 구동풀리(163)에 고정시키는 밴드클램프(185)와, 풀리밴드(183)의 제일 하측(수직링크(150)가 좌우측으로 이동하지 않으며 용접토치(10)가 수직으로 위치한 위치 기준)에서 풀리밴드(183)를 종동풀리(173)에 고정시키는 종동밴드고정부재(188)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구조에 의하여 구동풀리(163)의 중심선과 종동풀리(173)의 중심선이 Y 축선 방향에서 X 축선 방향으로 회전하는 과정(도 5 참조) 구동풀리(163)의 수직링크(150)에 대한 상대적 회전운동은 풀리밴드(183)에 의하여 종동풀리(173)의 수직링크(150)에 대한 상대적 회전운동으로 유지될 수 있다. 이러한 작동 원리에 기초하여 종동풀리(173)에 결합된 용접토치(10)도 Y 축선방향인 수직방향에 대하여 설정된 각도로 기울어질 수 있게 된다.
즉, 구동풀리(163)와 종동풀리(173)의 외주면에 결합된 풀리밴드(183)의 장력에 의하여 구동풀리(163)의 회전운동이 종동풀리(173)의 회전운동을 유도하여 종동풀리(173)에 결합된 용접토치(10)의 회전운동이 이루어진다. 이러한 용접토치(10)의 회전운동을 평평한 영역을 자동으로 용접하면서 굴곡된 형상의 철판도 간단하고 편리하게 용접할 수 있다.
그리고, 밴드장력조절부재(187)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 풀리밴드(183)의 장력을 조절하기 위하여 분리된 한 쌍의 구동풀리(163)를 구동축에 결합된 각도를 조절할 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이 분리된 구동풀리(163)가 약한 인장강도를 가질 수 있고 이 경우 상측의 각 구동풀리(163) 사이의 간격(도 4a의 'GAP1' 참조)은 도 4b에 도시된 간격(도 4b의 'GAP2' 참조)보다 좁다. 즉, 도 4b의 경우가 풀리밴드(183)의 장력이 더 강함을 알 수 있다. 물론 이 과정에서 'GAP1' 위치 또는 'GAP2' 위치로 두 개의 분리된 구동풀리(163)를 위치시키고 분리된 구동풀리(163)를 구동링크축(160)에 볼트 등의 체결수단을 통해 견고하게 고정시킬 수 있다.
이러한 구성을 갖는 자동용접기용 링크 장치(100)에 따른 작동 과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 용접토치(10)는 용접하고자 하는 판재의 판면에 수직으로 위치할 수 있도록 자동용접기용 링크 장치(100)에 결합되고 위치 조절되는 것으로 가정한다.
그리고, 용접토치(10)를 결합한 자동용접기용 링크 장치(100)는, 용접하고자 하는 용접면을 따라 설치된 미도시된 레일을 따라 이동하는 대차(미도시)에 지지되어 있어 용접토치(10)가 용접면을 따라 이동할 수 있다.
물론 용접기가 이동하는 과정에서 미도시된 센서가 용접면의 굴곡 등을 감지한다. 그리고 센서에서 감지한 결과에 기초하여 미리 입력된 프로그램에 따라 용접기가 용접면을 이동하는 속도 용접면의 굴곡 정도에 따라 용접기가 회전하는 각도를 조절할 수 있고 이러한 제어 내지 조절은 미도시된 제어부에 의하여 이루어진다.
용접토치(10)가 평평한 판재를 용접하는 과정은 도 5의 수직위치(도 5의 'Y-0' 참조)에서 이루어져 종동풀리(173)에 결합된 용접토치(10)는 판재에 대하여 수직방향을 유지하게 된다.
용접면을 따라 용접토치(10)가 이동하면서 용접을 하는 과정에서 평평하지 않고 굴록진 용접면을 센서가 감지를 하면 제어부에서 구동부(120)를 작동시킨다.
이러한 구동부(120)의 작동에 의하여 '구동축의 회전' - '주축회전링크(130) 회전' - '구동링크축(160) 기울어짐/회전' - '수직링크(150) 좌우 이동' - '종동링크축(170) 기울어짐/회전 - '용접토치(10) 각도 변화' 가 동시에 이루어질 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 'Y-0' 위치에서 'Y' 축선과 구동축과 구동링크축(160)을 잇는 각도(구동축에 대하여 주축회전링크의 회전각도)는 구동풀리(163)가 'Y-0' 위치에서 회전한 각도인 'Y-1pulley' 및 수직선인 'Y' 축선에 대한 용접토치(10)의 기울어진 각도 'Y-1machine'과 동일하다.
즉, 이 과정에서 구동풀리(163)와 종동풀리(173)를 연결하는 풀리밴드(183)에 의하여 종동풀리(173)는 구동풀리(163)를 따라 회전운동할 수 있다.
그리고, 풀리밴드(183)는 도 1 내지 도 3의 설정된 폭을 갖는 얇으면서도 장력에 의해서도 늘어나지 않는 성질을 갖는 판재를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동용접기용 링크 장치(200)는 도 4에 도시되어 있다.
본 실시예에서는 앞에서 설명한 실시예와 달리 풀리밴드(283)는 와이어로 되어 있다는 점이 상이하다.
그리고 미도시하였지만 풀리밴드는 타이밍벨트로 구비될 수 있다. 물론 구동풀리(163)와 종동풀리(173)도 타이밍벨트에 대응하여 홈이 구비되어 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 큰 굴곡을 갖는 부분에도 연속적으로 간단하고 편리하게 자동용접기를 결합하여 자동으로 용접을 할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공할 수 있다.
또한, 구조가 간단하고 부품 수를 절감할 수 있는 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 본 발명의 여러 실시예들을 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 링크 장치
110 : 바디 120 : 구동부
130 : 주축회전링크 140 : 슬라이딩안내부
150 : 수직링크 160 : 구동링크축
163 : 구동풀리 170 : 종동링크축
173 : 종동풀리 175 : 종동관통홀
180 : 풀리회동부 183 : 풀리밴드
185 : 밴드클램프 187 : 밴드장력조절부재
188 : 종동밴드고정부재 190 : 케이블
10 : 용접토치

Claims (6)

  1. 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치에 있어서,
    상기 판재를 따라 이동 가능하게 마련된 이동수단에 결합되는 바디와;
    상기 바디의 일측에 결합되어 구동력을 제공하는 구동부와;
    상기 구동부에 결합된 구동회전링크와;
    일측에 결합된 수직링크를 제1방향으로 슬라이딩 안내하도록 상기 바디의 타측에 결합된 슬라이딩안내부와;
    일측은 상기 구동회전링크에 지지되고 타측은 상기 수직링크의 일측에 회전 가능하게 결합된 구동링크축과;
    일측은 상기 수직링크의 타측에 회전 가능하게 결합된 종동링크축과;
    상기 구동링크축에 결합된 구동풀리와 상기 종동링크축에 결합된 종동풀리를 포함하는 풀리부와;
    일단은 상기 구동풀리의 일측에 결합되고 상기 구동풀리의 일측에서 연장되어 상기 종동풀리의 외주면을 면접촉하여 180도를 돌아 타단은 상기 구동풀리의 타측에 결합된 풀리밴드를 포함하는 풀리회동부;를 포함하되,
    상기 구동풀리는 이격된 반달 모양으로 전체적으로 원형을 형성하며 각각의 반달 모양 상기 구동풀리는 상기 구동링크축에 대하여 상대적인 위치 조절 가능하고,
    상기 풀리회동부는 상기 풀리밴드의 장력을 조절 가능하게 상기 구동풀리의 각 반달 모양의 상대 위치를 조절 가능하게 마련된 밴드장력조정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접기용 링크 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 풀리회동부에는 상기 풀리밴드를 상기 구동풀리의 외주 판면에 결합하는 밴드클램프가 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접기용 링크 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 종동풀리에는 상기 풀리밴드를 상기 종동풀리의 외주 판면에 결합하는 종동밴드고정부재가 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접기용 링크 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 풀리밴드는 얇은 띠 형상의 밴드, 와이어 또는 타이밍벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접기용 링크 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 종동링크축 내부에는 관통 형성되며 자동용접기용 용접토치로 전원이 공급되는 케이블이 통과 가능하게 마련된 종동관통홀이 포함된 것을 특징으로 하는 자동용접기용 링크 장치.
KR1020230036754A 2023-03-15 2023-03-21 굴곡면을 갖는 판재 자동용접기용 링크 장치 KR102594726B1 (ko)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040066446A (ko) * 2003-01-18 2004-07-27 삼성중공업 주식회사 각도조절장치
KR20170127951A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 현대중공업 주식회사 주름판재용 자동용접장치

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