KR102629960B1 - 강관 채널의 자동제어 용접장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 좌우로 회전할 수 있도록 형성된 받침대(110) 상에 수직으로 설치된 회전기둥과(111), 회전기둥과(111)을 따라 오르내리도록 형성된 승강부(112)와, 승강부(112)에 수평으로 형성된 수평축과, 수평축 끝에 형성된 위빙장치(141)와, 위빙장치에 결합되어 토치의 방향을 조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)를 포함하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 있어서,
수평축은 승강부(112)에 수평으로 결합된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에 결합된 제2수평축(132)와, 제2수평축(132)의 끝에 결합된 제2관절부(136)와, 제2관절부(136) 끝에 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133)의 끝에 결합된 위빙장치(141)에 결합되어 토치 방향을 조절조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)로 형성되고, 제어부의 지시에 의해 승강부(112)의 높이가 제어되고, 제1수평축(131), 제2수평축(132) 및 제3수평축(133)의 관절에서의 각도가 제어되며, 토치결합부(165)가 제어되어 토치는 채널을 180도씩 좌우로 각각 회전하면서 180도씩 연속 자동용접하도록 토치의 용접자세가 제어되도록 형성된 것을 특징으로 하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 관한 것이며,
본 발명은 중소벤처기업부와 중소기업기술정보진흥원의 시군구연고산업육성사업(비R&D)으로 수행된 결과이다.(과제번호: S3327316)
수평축은 승강부(112)에 수평으로 결합된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에 결합된 제2수평축(132)와, 제2수평축(132)의 끝에 결합된 제2관절부(136)와, 제2관절부(136) 끝에 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133)의 끝에 결합된 위빙장치(141)에 결합되어 토치 방향을 조절조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)로 형성되고, 제어부의 지시에 의해 승강부(112)의 높이가 제어되고, 제1수평축(131), 제2수평축(132) 및 제3수평축(133)의 관절에서의 각도가 제어되며, 토치결합부(165)가 제어되어 토치는 채널을 180도씩 좌우로 각각 회전하면서 180도씩 연속 자동용접하도록 토치의 용접자세가 제어되도록 형성된 것을 특징으로 하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 관한 것이며,
본 발명은 중소벤처기업부와 중소기업기술정보진흥원의 시군구연고산업육성사업(비R&D)으로 수행된 결과이다.(과제번호: S3327316)
Description
본 발명은 좌우로 회전할 수 있도록 형성된 받침대(110) 상에 수직으로 설치된 회전기둥과(111), 회전기둥과(111)을 따라 오르내리도록 형성된 승강부(112)와, 승강부(112)에 수평으로 형성된 수평축과, 수평축 끝에 형성된 위빙장치(141)와, 위빙장치에 결합되어 토치의 방향을 조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)를 포함하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 있어서,
수평축은 승강부(112)에 수평으로 결합된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에 결합된 제2수평축(132)와, 제2수평축(132)의 끝에 결합된 제2관절부(136)와, 제2관절부(136) 끝에 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133)의 끝에 결합된 위빙장치(141)에 결합되어 토치 방향을 조절조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)로 형성되고, 제어부의 지시에 의해 승강부(112)의 높이가 제어되고, 제1수평축(131), 제2수평축(132) 및 제3수평축(133)의 관절에서의 각도가 제어되며, 토치결합부(165)가 제어되어 토치는 채널을 180도씩 좌우로 각각 회전하면서 180도씩 연속 자동용접하도록 토치의 용접자세가 제어되도록 형성된 것을 특징으로 하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 관한 것이다.
수평축은 승강부(112)에 수평으로 결합된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에 결합된 제2수평축(132)와, 제2수평축(132)의 끝에 결합된 제2관절부(136)와, 제2관절부(136) 끝에 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133)의 끝에 결합된 위빙장치(141)에 결합되어 토치 방향을 조절조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)로 형성되고, 제어부의 지시에 의해 승강부(112)의 높이가 제어되고, 제1수평축(131), 제2수평축(132) 및 제3수평축(133)의 관절에서의 각도가 제어되며, 토치결합부(165)가 제어되어 토치는 채널을 180도씩 좌우로 각각 회전하면서 180도씩 연속 자동용접하도록 토치의 용접자세가 제어되도록 형성된 것을 특징으로 하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 관한 것이다.
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도 1에서 보여주고 있는 바와 같이, 강관에 다수의 채널이 형성되어 가지관, 계기 등을 결합하는 채널 용접은 지금까지 강관에 채널 내경 정도의 구멍을 내고 채널 관을 직각으로 세운 상태에서 아르곤 용접을 직접 용접기사가 수동 용접하여 왔으며, 이러한 수동용접은 수많은 채널을 용접하면서 용접부분에 불량이 발생하는 등 용접품질이 고르지 못할 뿐 아니라 작업시간이 길어 생산성이 저하되는 문제가 있었다.
이러한 종래 채널용접의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 다수 관절과 양쪽으로 가각 180도 회전하면서 토치의 방향 및 높낮이를 자동조절되면서 자동용접이 가능하도록 개발한 것으로, 불량이 없는 균일한 용접품질을 제공할 뿐 아니라 용접시간 단축으로 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된 것이다.
종래기술로서 본 발명과 동일 출원인이 등록받은 등록특허 제10-2394755호에 회전강관을 위빙 아르곤 용접하는 기술이 공지되어 있으며, 또한 등록특허 제10-2493083호에 90도 왕복 회전하는 회전기둥과 다관절로 움직이는 용접토치의 이중용접기술이 공지되어 있다.
그러나 종래기술로서는 채널을 자동으로 용접할 수 있도록 토치의 자세제어가 불가능하였으며, 본 발명은 강관을 고정상태에서 채널 방향이 위로 수직인 상탱서 용접토치를 좌우로 각기 180도씩 회전하면서 용접하도록 토치의 방향과 높이를 제어될 수 있도록 회전기둥(111)을 따라 승강하는 승강부(112)에 제1수평축(131), 제1관절부(135), 제2수평축(132), 제2관절부(136), 제3수평축(133), 위빙용접장치(141)로 연결되어 용접토치의 방향 및 높이를 조절할 수 있도록 형성한 것이다.
본 발명은 강관이 고정상태에서 채널 방향이 위로 향하도록 하여 360도 용접부위를 좌우로 각각 180도씩 차례로 나누어 용접토록 회전하면서 회전에 따라 토치의 방향과 높이를 제어할 수 있도록 회전기둥(111)을 따라 승강하는 승강부(112)에 제1수평축(131), 제1관절부(135), 제2수평축(132), 제2관절부(136), 제3수평축(133), 위빙용접장치(141)로 연결되어 형성된 강관 채널의 자동제어 용접장치를 제공함을 발명의 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 좌우로 회전할 수 있도록 형성된 받침대(110) 상에 수직으로 설치된 회전기둥과(111), 회전기둥과(111)을 따라 오르내리도록 형성된 승강부(112)와, 승강부(112)에 수평으로 형성된 수평축과, 수평축 끝에 형성된 위빙장치(141)와, 위빙장치에 결합되어 토치의 방향을 조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)를 포함하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 있어서,
수평축은 승강부(112)에 수평으로 결합된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에 결합된 제2수평축(132)와, 제2수평축(132)의 끝에 결합된 제2관절부(136)와, 제2관절부(136) 끝에 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133)의 끝에 결합된 위빙장치(141)에 결합되어 토치 방향을 조절조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)로 형성되고, 제어부의 지시에 의해 승강부(112)의 높이가 제어되고, 제1수평축(131), 제2수평축(132) 및 제3수평축(133)의 관절에서의 각도가 제어되며, 토치결합부(165)가 제어되어 토치는 채널을 180도씩 좌우로 각각 회전하면서 180도씩 연속 자동용접하도록 토치의 용접자세가 제어되도록 형성된 것을 특징으로 하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 관한 것이다.
수평축은 승강부(112)에 수평으로 결합된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에 결합된 제2수평축(132)와, 제2수평축(132)의 끝에 결합된 제2관절부(136)와, 제2관절부(136) 끝에 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133)의 끝에 결합된 위빙장치(141)에 결합되어 토치 방향을 조절조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)로 형성되고, 제어부의 지시에 의해 승강부(112)의 높이가 제어되고, 제1수평축(131), 제2수평축(132) 및 제3수평축(133)의 관절에서의 각도가 제어되며, 토치결합부(165)가 제어되어 토치는 채널을 180도씩 좌우로 각각 회전하면서 180도씩 연속 자동용접하도록 토치의 용접자세가 제어되도록 형성된 것을 특징으로 하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 관한 것이다.
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본 발명은 지금까지는 작업자가 손으로 직접 용접해 오던 강관 채널용접을 자동화 용접이 가능하도록 토치가 180도씩 나누어 회전하면서 방향과 높이조절이 가능한 구조로 형성한 것이다.
본 발명은 받침대(110) 상에서 좌우로 각기 180도씩 회전할 수 있는 수직의 회전기둥(111)과, 회전기둥을 따라 승강하는 승강부(112)와, 승강부에서 수평으로 뻗도록 형성된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에서 수평 연장 결합된 제2수평축(132)과, 제2수평축(132) 끝에 결합된 제2관절부(136)과, 제2관절부(136)에 연장 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133) 끝에 결합된 위빙장치(141)와, 위빙장치의 위빙축(142)에 형성된 토치결합부(165)와, 토치결합부(165)에 결합된 토치(151)로 형성되어, 토치의 용접선이 채널의 용접부위(161)을 따라 180도 회전해 가면서 용접에 적합한 토치의 방향과 높이 등이 조절되도록 형성되어 자동용접이 이루어지게 되며, 180도 용접이 이루어지고 나면 토치는 처음 위치로 정위치한 다음 반대쪽으로 180도 회전하면서 나머지 용접부위를 용접하도록 형성된 것이다.
수평축의 꺾임각을 조절하는 관절부는 기어결합을 서보모터가 정역회전하면서 수평각을 조절하도록 제어되는 것이다.
위빙장치(141)는 위빙용접을 위하여 폭 방향으로 용접선 끝이 회전유동하도록 작동하고, 또한 위빙축(142)을 전후진 하도록 작동하여 위빙축에 결합된 토치의 높이를 조절할 수 있도록 형성한 것으로, 회전 용접해 가면서 용접부위의 미세한 높이차이에 따라 용접선 끝의 높이를 맞추어 조절할 수 있도록 형성한 것이다.
본 발명은 회전기둥에 대하여는 등록특허 제10-2493083호 기술을 적용한 것이며, 위빙장치에 대하여는 등록특허 제10-2394755호 기술을 적용한 것이므로, 구체적인 기술설명에 대하여는 이를 생략함.
관절부를 더 많이 형성함으로써 회전용접에 용접부위를 토치가 최적 자세로 변화해 가도록 제어할 수 있으나, 본 발명은 최소한의 2개의 관절부에 의한 수평축의 수평각을 조절하고 위빙장치에서 토치의 높이조절과 방향조절 기능을 부가하여, 승강부에 의한 높이조절과 회전기둥의 회전 조절을 통하여 좌우로 각각 180도씩 회전하면서 360도 용접이 가능하도록 형성한 것이다.
본 발명은 회전기둥을 따라 승강하는 승강부에 제1수평축, 제1관절부, 제2수평축, 제2관절부, 제3수평축로 연결되어 다관절에 의해 수평각도가 다양하게 형성하여 용접토치의 방향을 다양하게 조절되고, 제3수평축에 결합된 위빙장치에서 용접토치의 높이 및 방향을 조절할 수 있도록 형성함으로써 토치가 좌우 각기 180도씩 회전하면서 채널의 자동 용접이 가능하도록 토치의 용접자세를 제어할 수 있는 효과가 있으며,
이와 같은 본 발명은 채널용접의 자동화에 의하여 불량용접이 발생하지 않도록 함으로써 용접품질을 향상시키는 효과가 있으며, 또한 자동용접을 통한 작업시간의 단축으로 종래 수동용접에 비하여 채널용접의 생산성을 크게 향상시킨 효과가 있는 것이다.
도 1: 강관에 용접된 채널을 보여주는 것이다.
도 2: 본 발명의 구성을 보여주는 것이다.
도 3: 본 발명의 일 실시예를 보여주는 것이다.
도 4: 본 발명의 위빙용접된 것을 보여주는 것이다.
도 5: 본 발명의 토치 높이를 조절하는 기어구조를 보여주는 것이다.
도 2: 본 발명의 구성을 보여주는 것이다.
도 3: 본 발명의 일 실시예를 보여주는 것이다.
도 4: 본 발명의 위빙용접된 것을 보여주는 것이다.
도 5: 본 발명의 토치 높이를 조절하는 기어구조를 보여주는 것이다.
도 1은 하나의 강관에 많은 수의 채널이 용접 형성된 것을 보여주고 있으며, 이러한 채널의 용접은 자동화가 어려워 지금까지는 작업자의 수동용접에 의해 채널 용접이 되고 있었으며, 그러나 숙달된 용접사라 하더라도 많은 수의 채널을 용접하는 용접과정에 미세한 흠결이 발생하고 이는 유체성분에 따라 큰 사고로 이어지는 원인이 될 수 있었으며, 또한 손으로 하는 용접은 작업시간이 길어져 채널용접의 생산성을 저하시키는 원인으로도 작용하고 있었던 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 도 2에서 보여주고 있으며, 회전축(111)에 형성된 승강부(112)에 제1수평축(131) - 제1관절부(135) - 제2수평축(132) - 제2관절부(136) - 제3수평축(133) - 위빙장치(141)로 형성되어 본 발명의 양쪽 180도 회전과, 회전과정의 토치 높이와 방향을 제어할 수 있도록 형성한 것이다.
물론 관절의 수를 더 많이 형성하여 토치의 자세를 형성할 수도 있겠으나 본 발명은 최소의 관절로 채널의 자동용접이 가능하도록 형성한 것이다.
본 발명의 회전축(111), 에 의해 제1수평축(131) 및 제2수평축(132)의 꺾임각이 형성되며, 토치가 처음 용접자세에서 180도 회전 용접해 가는 과정에 제1관절부(135) 및 제2관절부(136)에 의해 지속적으로 꺾임각이 변화하도록 제어되며, 또한 회전하면서 용접부의 높이가 약간 차이가 발생하기 때문에 위빙장치(141)에서 위빙축(142)의 길이조절에 의해 토치의 높이가 조절되며, 또한 토치가 결합된 토치결합부(165)에서 토치 방향을 약간씩 조절해 가는 용접하며, 한 방향 용접이 끝나면 토치는 처음 위치와 자세로 되돌아온 다음, 반대방향으로 180도 회전 용접하게 되며, 용접이 끝나면 다시 처음 위치로 되돌아와 정지하게 되는 것이다.
하나의 채널 용접이 끝나면, 강관 받침대(200)에 의해 길이방향으로 이동하여 다음 용접한 채널이 용접을 위한 정위치로 이동하게 된다.
도 4에서 본 발명의 위빙용접을 보여주는 바와 같이, 용접선 끝이 폭 방향으로 왕복 용접에 의한 위빙 용접으로 아르곤 용접부의 가운데 부분은 더 깊에 들어가도록 형성된 것을 보여주고 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 보여주고 있으며, 회전기둥(111)은 받침대(110) 상에 좌우 180도씩 회전할 수 있도록 형성된 것이며, 승강부(112)는 회전기둥을 따라 승강하도록 형성된 것이다.
제1관절부(135) 및 제2관절부(136)의 기어결합을 서보모터(161,162)가 정역 회전시켜 수평축의 각도를 제어하게 되며, 위빙장치(141)은 서보모터에 의해 위빙축(142)을 소정각도 왕복하도록 하고 또한 서보모터에 의해 위빙축(142)의 길이를 미세 조절하도록 형성되어 토치결합부(165)에 결합되는 토치의 높이를 조절하게 되며, 토치결합부(165) 결합된 토치의 방향을 조절할 수 있도록 형성되는 것이다.
도 5는 토치 높이를 조절하는 기어를 보여주고 있으며, 서보모터(164) 회전에 의해 기어(151)가 회전하고 기어회전을 왕복축(252)의 전진, 후진을 형성하는 것으로, 위빙축(142)을 밀고 당김으로써 토치(165)의 높이를 조절하는 것이다.
본 발명의 구성은 상기 실시예에 한정되는 것을 아니며 통상기술의 범주내에서 실시할 수 있는 다양한 실시예를 포함하는 것이다.
110:받침대 111:회전기둥 112:승강부 131:제1수평축 132:제2수평축 133:제3수평축 135:제1관절부 136:제2관절부 141:위빙장치 142:위빙축 161,162,163,164:서보모터 165:토치결합부 161:용접부위 200:받침대 220:채널 251:기어 152:왕복축
Claims (1)
- 좌우로 회전할 수 있도록 형성된 받침대(110) 상에 수직으로 설치된 회전기둥과(111), 회전기둥과(111)을 따라 오르내리도록 형성된 승강부(112)와, 승강부(112)에 수평으로 형성된 수평축과, 수평축 끝에 형성된 위빙장치(141)와, 위빙장치에 결합되어 토치의 방향을 조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)를 포함하는 강관 채널의 자동제어 용접장치에 있어서,
수평축은 승강부(112)에 수평으로 결합된 제1수평축(131)과, 제1수평축(131)의 끝에 결합된 제1관절부(135)와, 제1관절부(135)에 결합된 제2수평축(132)와, 제2수평축(132)의 끝에 결합된 제2관절부(136)와, 제2관절부(136) 끝에 결합된 제3수평축(133)과, 제3수평축(133)의 끝에 결합된 위빙장치(141)에 결합되어 토치 방향을 조절조절할 수 있도록 형성된 토치결합부(165)로 형성되고, 제어부의 지시에 의해 승강부(112)의 높이가 제어되고, 제1수평축(131), 제2수평축(132) 및 제3수평축(133)의 관절에서의 각도가 제어되며, 토치결합부(165)가 제어되어 토치는 채널을 180도씩 좌우로 각각 회전하면서 180도씩 연속 자동용접하도록 토치의 용접자세가 제어되도록 형성된 것을 특징으로 하는 강관 채널의 자동제어 용접장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230118330A KR102629960B1 (ko) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 강관 채널의 자동제어 용접장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230118330A KR102629960B1 (ko) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 강관 채널의 자동제어 용접장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102629960B1 true KR102629960B1 (ko) | 2024-01-29 |
Family
ID=89716732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230118330A KR102629960B1 (ko) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 강관 채널의 자동제어 용접장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102629960B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090025417A (ko) * | 2007-09-06 | 2009-03-11 | 주식회사 윈젠 | 철구조물 자동용접 시스템 |
| KR20090004870U (ko) * | 2007-11-19 | 2009-05-22 | 대우조선해양 주식회사 | 다기능 암을 이용한 수직 경사면 위빙 용접 장치 |
| KR20170064010A (ko) * | 2015-11-30 | 2017-06-09 | (주)포스-테크 | 용접 및 절단용 다목적 작업지지장치 |
| KR20190042233A (ko) * | 2017-10-16 | 2019-04-24 | (주) 신테크 | 티형 배관 용접장치 |
-
2023
- 2023-09-06 KR KR1020230118330A patent/KR102629960B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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