KR19990061563A - 원통체에 플랜지를 접합하기 위한 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형의 용접물에 플랜지를 접합할 수 있도록 한 용접장치에 관한 것으로, 특히 원통형의 용접물을 자동으로 용접작업을 할 수 있도록 하고, 용접물의 외형의 크기에 따라 조절하여 작업할 수 있도록 한 원통체에 플랜지를 접합시키기 위한 용접장치에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 특징은, 원통형의 몸체 외주면에 플랜지를 접합하기 위한 용접 장치에 있어서, 상기 용접물의 하방을 지지하면서 용접물을 회동시키기 위한 하부 구동부재와, 상기 용접물의 상부를 지지하기 위한 상부 지지부재와, 상기 가공물의 측부를 지지하기 위한 측부 지지부재와, 용접기의 토오치를 고정하기 위한 홀더와, 상기 홀더를 전후 좌우, 상하로 이송시키기 위한 이송 부재로 구성되는 데 있다.

Description

원통체에 플랜지를 접합하기 위한 용접장치.

본 발명은 원통형의 용접물에 플랜지를 접합할 수 있도록 한 용접장치에 관한 것으로, 특히 원통형의 용접물을 자동으로 용접작업을 할 수 있도록 하는 한편, 용접물의 외형의 크기에 따라 임의로 조절하여 작업할 수 있도록 한 원통체에 플랜지를 접합시키기 위한 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속의 접합부위를 전기적 열에 의하여 용융시키면서 용융부위를 용접봉으로 덧붙이는 아아크용접이 산업현장에서 이용되어 왔으며, 특히 용접봉과 용접부위 사이에서 아아크를 발생시키고 토오치의 노즐에서 탄산가스를 공급하여 아아크와 용융금속을 대기로부터 차단시킨 안정된 상태에서 용접이 이루어지는 CO₂아아크용접은 그 경제성이나 효율성이 인정됨으로 인하여 근래에 널리 확산되고 있는 실정이다.

이러한 종래의 CO₂아아크용접장치는 작업자가 수동으로 용접작업을 할 경우에, 작업속도가 지연될 뿐만 아니라, 용접부위와 토오치의 간격 및 토오치의 이송 속도등이 일률적이지 못하여 용접부위에 결함이 발생하였으며, 더욱이 용접시 발생되는 아아크광이나 유해가스등의 위험요소가 작업자에게 그대로 노출되는 문제가 발생하였다.

때문에, 근래에는 CO₂아아크용접을 자동으로 작업하기 위한 장치들이 적잖케 발되고 있는 실정이다.

근래에 개발된 상기 용접장치로서, CO₂가스와 용접봉이 공급되고 용접부위의 근접된 위치에서 아아크가 발생되어 용접작업을 실행하는 토오치와, 상기 토오치를 일정속도로 용접방향을 따라 이송시키는 이송수단으로 구비된 것이 있다.

상기 용접장치는 용접부위에 토오치를 근접시키고 작업을 실행하면 토오치의 선단부에서 발생되는 아아크에 의하여 용접부위가 외부의 공기와 차단된 안정된 상태로 용융됨과 동시에 용융되는 용접봉에 의하여 덧붙여 지는 것으로서, 토오치를 일정속도로 이송시켜 길이발향으로의 용접작업을 완료하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 용접장치는 용접하고자 할 용접물의 형태나 크기에 따라 각각 상응 제작되어야 할뿐아니라, 토오치와 용접부위의 간극을 필요에 따라 임의로 조절할 수 없는 폐단이 따르는 실정이었다.

예컨대 첫째, 토오치의 이송이 좌우 길이방향으로 진행되기 때문에 판체등과 같이 직선상의 용접부위만을 작업할 수 있을 뿐 원형의 용접부위는 작업할 수 없었으므로 용접할 소재에 한계가 있었다.

둘째, 토오치와 용접부위의 간극을 고정시킨 후에는 이를 원활히 조절할 수 없었으며, 이러한 간극의 정도는 용접상태에 중요한 영향을 주는 것으로써, 용접과 정중에 작업자가 용접되는 상태를 확인하면서 상기 간극을 조절하여야 함에도 불구하고 간극의 조절이 원활하게 이루어 지지 않으므로 인하여 용접상태의 불량 원인이 되었다.

셋째, 용접할 제품의 외형크기에 맞추어 용접장치가 구성되기 때문에, 용접할 제품의 크기에 차이가 생기면 별개의 장치를 구비하여야 되므로 하나의 용접장치에서 다양한 크기의 제품을 작업할 수 없었다.

본 발명은 전술한 바와같은 종래의 제반결점을 해결하기 위하여 연구 개발된 것으로서, 원형의 작업부위를 자동으로 용접하고 외형의 크기에 구애됨이 없이 용접이 가능하므로 작업효율을 향상시킬 수 있도록 한 원통체에 플랜지를 접합하기 위한 용접장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 토오치와 용접부위의 간극을 원활하게 조절할 수 있도록 함으로써 양질의 용접이 이루어지도록 하는데 있다.

제1도는 본 발명의 작업상태를 보인 평면구성도.

제2도는 본 발명의 작업상태를 보인 측면구성도.

제3도는 본 발명의 이송부재의 구성을 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

M : 모터 S : 감속기

1 : 원형 용접물 1' : 플랜지

10 : 하부 구동부재 11,12 : 구동로울러

20 : 상부 지지부재 21 : 안내 레일

22 : 이송대 23 : 지지로울러

24 : 지지대 30 : 측부 지지부재

31a,32a : 지지로울러 40 : 이송부재

41 : 전후 이송대 42 : 상하 이송대

43 : 좌우 고정대 44 : 굴절부

H : 홀더 T : 용접 토오치

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적 구성요소로서는, 원통형의 몸체 외주면에 플랜지를 접합하기 위한 용접 장치에 있어서, 상기 용접물의 하방을 지지하면서 용접물을 회동시키기 위한 하부 구동부재와, 상기 용접물의 상부를 지지하기 위한 상부 지지부재와, 상기 가공물의 측부를 지지하기 위한 측부 지지부재와, 용접기의 토오치를 고정하기 위한 홀더와, 상기 홀더를 전ㆍ후·좌·우·상·하로 이송시키기 위한 이송부재로 조합 구성하여서 된 것이다.

상기 구동부재는 전동모터와 감속기에서 전달된 동력에 의해 한쌍의 구동로울러가 동일 방향으로 회동하게 하므로써 용접물이 일정속도로 회동될 수 있도록 한다.

상기 이송부재는 좌우 이송대와, 상하 이송대 및 전후 이송대로 조합 구성되어 있는 바, 각 이송대를 조절 함에따라 홀더에 고정된 토오치가 이동되어 용접부위와 토오치 선단부의 간극을 임의로 조절할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명은 용접물이 구동부재와 상부 지지대와, 측부 지지로울러에 의하여 용접이 원활한 자세로 유지됨과 동시에, 구동부재에 의하여 일정속도로 회동되므로 자동으로 원형의 용접작업이 이루어지게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 구성 및 이에 따른 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 작업상태를 보인 평면구성도 이고, 도 2는 본 발명에 의한 작업상태를 보인 측면구성도 이며, 도 3은 본 발명의 이송부재의 구성을 보인 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전원의 공급에 의하여 동력이 발생되는 모터(M)와, 모터(M)의 회동축(A)과 벨트(V)로 연결되어 모터(M)의 회전수를 감속시키기 위한 감속기(S)와, 감속기(S)의 회동축(A')과 연결되어 일체로 회동되는 하부 구동부재(10)와, 용접물(1)의 상부를 지지하기 위하여 상하 길이방향으로 설치된 상부 지지부재(20)와, 용접물(1)의 플랜지(1')측면을 지지하기 위하여 로울러가 공회전되도록 된 측부 지지부재(30)와, 토오치(T)를 고정하는 홀더(H)와, 상기 토오치(T)를 전ㆍ후·상·하·좌·우·로 이송할 수 있는 이송부재(40)를 각각 기판(L)에 장치하여서된 기본구성을 취하고 있다.

상기 구동부재(10)는 한쌍의 로울러(11,12)로 구성하여 각각의 로울러(11,12)의 회동축(11a,12a)에 고정된 스프라켓(13)에 체인(14)을 연결 구성함으로써 상기 모터(M)에서 감속기(S)를 통하여 전달된 회동력이 일측의 회동축(11a)을 통하여 타측의 회동축(12a)에 체인(13)으로 전달되므로 각각의 로울러(11,12)가 일방향으로 회동될 수 있도록 구성되어 있다.

각각의 로울러(11,12)는 외주면에 걸림턱(15)을 형성하여 용접물의 플랜지 외주단부가 걸림턱(15)에 걸쳐 지지되도록 구성되어 있다.

상기 상부 지지부재(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상하 길이방향으로 세워 설치되고 단면 형상이 형으로 된 레일(21)과, 상기 레일(21)의 내부에서 상하로 이동될수 있는 이송대(22)와, 상기 이송대(22)에 일체로 고정되고 레일(21)의 외부로 돌출되게 하여 공회전되로록 장치된 지지로울러(23)로 구성되어 있다.

또한, 상기 이송대(22)의 상부측에 고정볼트(22a)를 결합하여 이 고정볼트(22a)를 체결하면 고정볼트(22a)의 단부가 레일(21)의 내벽에 밀착 지지되므로 이송대(22)를 일정위치에 고정할 수 있도록 한 구성을 취하고 있다.

상기 측부 지지부재(30)는 지지봉(31,32)의 상단부에 로울러(31a,32a,)를 공회전되게 좌우에 각각 장치하여 용접물의 플랜지(1')에 각각의 로울러(31a,32a)가 접동되도록 장치하되, 일측로울러(31a)는 플랜지(1')의 전면에, 타측로울러(32a)는 플랜지(1')의 후면에 각각 접동되도록 구성되어 있다.

상기 이송부재(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 지지대(41c)에 전·후의 길이 방향으로 안내레일(41a)과 스크류축(46b)이 각각 설치 구성되어 있으며, 스크류축(41b)에 나사결합되고 안내레일(41a)에 슬라이딩 되도록 전후 이송대(41)가 설치 구성되어 있다.

또한, 전후 이송대(41)에 상·하의 길이방향으로 안내레일(42a)과 스크류축(42b)이 각각 구성되어 있으며, 축(42b)에 나사결합되어 안내레일(42a)을 따라 상·하로 슬라이딩 될 수 있도록 상하 이송대(42)가 설치 구성된 구조를 취하고 있다.

또한, 상하 이송대(42)에 좌·우의 길이방향으로 슬라이딩 될 수 있는 안내레일(43a)과 나사결합된 스크류축(43b)이 설치되어 안내레일(42a)과 스크류축(42b)에 좌우 이송대(43)를 고정한 구성을 취하고 있다.

또한, 다수의 연결대(44a)가 볼트(44b)에 의하여 결합구성된 굴절부(44)가 구성되어 상기 좌우 이송대(43)의 일측면에 굴절부(44)의 하단부를 볼트(44b)로 고정하며, 굴절부(44)의 상단부에 홀더(H)를 볼트로 고정 설치한 구성을 취하고 있다.

상기 홀더(H)는 토오치(T)를 고정할 수 있는 고정볼트(45b)를 원형으로 구성하고, 토오치(T)를 고정할 수 있는 고정볼트(45b)를 삽입부(45a)에 관통되도록 결합 구성되어 있다.

도면중 미설명부호 D는 아아크 발생을 조절하기 위한 전압조절장치를 나타낸것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 CO₂아아크용접장치는 도면에 도시되어 있지않은 CO₂가스공급수단과 용접봉 공급수단에 의하여 토오치(T)에 일정속도로 계속적으로 가스와 용접봉이 공급되게 되며, 용접물(1)과 토오치(T)의 간극사이에 아아크가 발생되게 되는 것이다.

본 발명의 장치에 의한 작업을 실행하기 위하여는, 도 2에 도시된 바와 같이 우선 용접물(1)을 작업위치에 올려 놓으면, 플랜지(1') 하단부가 구동부재(10)의 구동로울러(11,12)에 의하여 지지되고 플랜지(1') 상단부의 뒷면은 상부 지지부재(20)의 로울러(23)에 의하여 지지됨과 동시에 플랜지(1') 측면은 측부 지지부재(30)의 로울러(31a,32a)에 의하여 지지되므로, 구동부재(10)의 구동로울러(11,12)에 의하여 용접물(1)이 회동되어도 작업위치에서 이탈되는 현상 없이 정위치에서이 회동이 이루어지게 된다.

특히, 용접물(1)의 플랜지(1') 하단부가 구동로울러(11,12)에 형성된 걸림턱(15)에 지지되므로 하방과 측방향으로의 지지가 동시에 이루어질 수 있게 되는 것이다.

또한, 용접물의 외형의 크기에 따라 상부 지지부재(20)의 이송대(22)를 상·하로 이동시켜 용접물(1)의 상단부에 지지로울러(23)를 접동시킨 후에, 볼트(22a)를 체결하여 레일(21)의 내부에 이송대(22)를 정위치에 고정시킬 수 있다.

이와같이 용접물(1)의 작업위치가 고정되면, 용접부위에 토오치(T)의 끝단부를 근접시키는 것으로써, 토오치(T)의 자세가 용접하기 양호한 상태가 되도록 굴절부(44)의 연결대(44a)를 볼트(44b)로 고정한 후에 이송부재(40)의 각각의 핸들을 조작하게 되면 각각의 이송대(41,42)가 전·후, 상·하, 좌·우로 이동하면서 토오치(T)의 끝단부를 용접부위와 적절한 위치 및 간극이 유지되도록 조절한다.

따라서, 토오치(T)에서 발생된 아아크와 CO₂가스에 의하여 용접부위가 용융됨과 동시에 용접봉이 덧붙여지는 용접이 실행됨과 아울러 구동로울러(11,12)에 의해 용접물(1)이 일정속도로 회동됨으로써 계속적인 용접이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와같이 본 발명에 의하면, 원형의 용접물을 작업함에 있어 용접물이 회동되므로 자동으로 계속적인 용접이 이루어지는 효과와 더불어 용접물이 임의 조정된 일정속도로 회전함에따라 용접이 정확하고 균일하게 이루어질 수 있음은 물론, 용접상태가 균일하고 양호하여 양질의 제품을 공급할 수 있는 이점이 있으며, 용접부위와 토오치간의 간극을 이송부재에 의하여 정확하고 간편하게 조절 할 수 있을 뿐만 아니라, 용접물의 외형크기에 따라 조절하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 CO₂아아크용접 뿐만아니라, 여타 용접장치에 적용하여 실용화 할 수도 있는등의 특장점이 있다.

Claims (3)

1. 원통형의 몸체 외주면에 플랜지를 접합하기 위한 용접 장치에 있어서, 상기 용접물(1)의 하방을 지지하면서 용접물(1)을 회동시키기 위한 하부 구동부재(10)와, 상기 용접물(1)의 상부를 지지하기 위한 상부 지지부재(20)와, 상기 용접물(1)의 측부를 지지하기 위한 측부 지지부재(30와, 용접기의 토오치(T)를 고정하기 위한 홀더(H)와, 상기 홀더(H)를 전·후·좌·우·상·하로 이송시키기 위한 이송부재(40)와로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 원통체에 플랜지를 접합하기 위한 용접장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 상부 지지부재(20)는, 상·하 길이방향으로 세워 설치되고 단면형상이 형으로 형성된 레일(21)과, 상기 레일(21) 내부에서 상·하로 이송될 수 있는 이송대(22)와, 상기 이송대(22)에 부착되고 레일(21)의 외부로 돌출형성된 지지대(24)에 공회전되게 장치된 상부 지지 로울러(23)와로 조합 구성하여서 됨을 특징으로 하는 원통체에 플랜지를 접합하기 위한 용접장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 이송부재(40)는, 스크류축을 회동 시킴에따라 안내 레일(51)을 타고 이송되도록 각각 구성된 전후 이송대(41)와 상하 이송대(42)및 좌우 고정대(43)를 구비하며, 상기 좌우 고정대(43)에 상기 홀더(H)를 고정 구성하여서 됨을 특징으로 하는 원통체에 플렌지를 접합하기 위한 용접장치.