KR20000008951A - 벽면주행 전.후진 텐덤 2-전극 자동용접장치 - Google Patents

벽면주행 전.후진 텐덤 2-전극 자동용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선체구조물중 대각장 필렛 수동용접부의 다층 용접 적용에 의한 과다한 생산공수의 투입과 블록 작업 공기를 지연시킴과 작업자 피로도 증가를 해소하고자 텐덤 2-전극 방식의 용접 토오치를 탑재하여 다층 용접에 대한 생산성을 향상시키고 전자기력을 이용한 벽면주행 방식의 적용으로 자동주행 용접을 수행할 수 있음과 동시에 상·하 주행바퀴의 편차설치로 전·후진 주행이 가능하도록 한 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 복수개의 상·하부 영구자석 바퀴(40,42)가 고정 설치된 주행대차부(10) 상단부에 2-전극 토오치 간격 조절을 위한 수평 슬라이드 가이드(12)가 설치되고 이 수평 슬라이드 가이드(12) 상부에 토오치 수평 아아크 포인트 조절용 수평 슬라이드 가이드(14)와 토오치 수직 아아크 포인트 조절용 수직 슬라이드 가이드(16)를 설치하되 수평 슬라이드 가이드(14)와 수직 슬라이드 가이드(16)를 슬라이드 지지부(18)로 지지하며 수직 슬라이드 가이드(16) 일측부에 토오치 조절부(20)를 설치한다.
또한, 상기 주행대차부(10) 양측에 가이드(22)와 가이드 롤러(26)를 설치하고 이 가이드(22) 일측부에 리미트 스토퍼 센서(36)를 고정 설치하며 주행대차부(10)상에 구동모터(32)를 설치함과 주행대차부(10) 내면에 주행대차가 벽면에 부착되어 주행할 수 있게하는 전자석(34)을 설치한 것이다.

Description

벽면주행 전.후진 텐덤 2-전극 자동용접장치
본 발명은 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선체구조물중 대각장 필렛 수동용접부의 다층 용접 적용에 의한 과다한 생산공수의 투입과 블록 작업 공기를 지연시킴과 작업자 피로도 증가를 해소하고자 텐덤 2-전극 방식의 용접 토오치를 탑재하여 다층 용접에 대한 생산성을 향상시키고 전자기력을 이용한 벽면주행 방식의 적용으로 평면 협소부위 자동주행 용접을 수행할 수 있음과 동시에 상·하 주행바퀴의 편차설치로 전·후진 주행이 가능하도록 한 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 자동용접장치는 가이드 롤러에 의한 평면 구석지향 용접선 추적방식의 적용으로 오직 전진 용접만 적용 가능하였으며 후진 용접 적용시는 가이드 롤러의 재조정 작업이 필요하였다.
또한, 바닥 주행 방식의 적용으로 주행시에는 주행방향의 직각방향으로 폭이 최소 200㎜ 이상이 필요하였다.
그러나, 선체구조물중 대각장 필렛 용접 적용부는 폭이 75㎜ 이하이므로 기존의 자동용접 장치는 바닥주행면의 공간 협소로 인하여 주행이 불가능하여 작업자 1인이 1대의 수동 토오치로써 다층 수동용접 적용으로 용접작업의 공수가 과다하게 투입되고 이로 인한 공기 지연으로 능률이 저하되게 되며 또한, 블럭 생산 공정이 지연됨과 동시에 작업자에 대한 피로도가 과다하게 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 선체구조물중 대각장 필렛 용접부에 자동용접장치를 적용하기 위해 기존의 바닥면 주행방식에서 전자기력을 이용한 벽면주행방식의 적용과 전·후진 용접 적용을 위하여 평면 구석지향 용접선 추적방식에서 상하 바퀴편차와 수직 구석지향 용접선 추적방식 적용 또한, 다층 용접에 따른 생산성 향상을 위해 텐덤 2-전극 토오치의 탑재를 통한 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 자동 주행대차부의 배면에 전기자석과 영구자석 바퀴를 설치하여 자기력에 의한 대차의 벽면주행이 가능하도록 함과 동시에 수직 구석지향 용접선 추적이 가능하도록 하고 상·하 주행바퀴의 지름을 7㎜이상 차이를 주어 수직 구석지향 용접선 추적시 주행대차의 용접선 이탈 방지를 보상하였으며 가이드 롤러의 재조정(Reset) 작업없이 전·후진 용접이 가능하도록 구성하였다.
한편, 용접 생산성 향상을 위하여 텐덤 2-전극 토오치를 설치할 수 있도록 토오치 어드저스트부와 수평,수직 아아크 조절 슬라이드를 각각 2세트씩 설치하였으며, 텐덤 2-전극 간격을 조절할 수 있는 토오치 간격 조절용 수평 슬라이드 가이드를 부착하였다.
또한, 용접 수행도중 용접 작업각의 미세조정을 위해 토오치 어드저스트부에 랙-피니언 기어를 이용한 토오치 각도 미세 조절 장치를 부착하였다.
한편, 상기 가이드 롤러를 수평가이드면 주행타입과 레일 주행타입의 복수개로 구성하여 수평가이드면이 50㎜이하인 협소용접부에 가이드 레일을 추가 설치함으로써 주행대차가 용접선 추적 및 자동용접을 할 수 있는 구조로 구성된 벽면주행 전.후진 텐덤 2-전극 자동용접장치를 제공함에 있다.
도 1 은 본 발명의 전체 개략도
도 2 는 본 발명의 주행대차부를 나타낸 부품도
도 3 은 본 발명의 토오치 간격 조절용 수평 슬라이드를 나타낸 부품도
도 4 는 본 발명의 토오치 수평 아아크 포인트 조절용 수평 슬라이드를 나타낸 부품도
도 5 는 본 발명의 슬라이드 서포트를 나타낸 부품도
도 6 은 본 발명의 토오치 수직 아아크 포인트 조절용 수직 슬라이드를 나타낸 부품도
도 7 은 본 발명의 토오치 어드저스트를 나타낸 부품도
도 8 은 본 발명의 가이드와 가이드 롤러를 나타낸 부품도
도 9 는 본 발명의 운반 손잡이를 나타낸 부품도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(10) : 주행대차부 (12)(14) : 수평 슬라이드 가이드
(16) : 수직 슬라이드 가이드 (18) : 슬라이드 지지부
(20) : 토오치 조절부 (22) : 가이드
(24) : 가이드 암 (26) : 가이드 롤러
(28) : 손잡이부 (30) : 콘트롤 판넬
(32) : 구동모터 (34) : 전자석
(36) : 리미트 스토퍼 센서 (38) : 보디
(40)(42) : 상·하부 영구자석 바퀴 (44) : 베벨기어
(46,46') : 샤프트 (48,48') : 스프로킷
(50) : 사이드 플레이트 (52) : 프론트 커버
(54) : 볼 베어링 (56,56a,56b,56c,56d) : 렌치 볼트
(58,58a) : 너트 (60,60a,60b) : 부시
(62,62a,62b,62c) : 스크류 (64,64a,64b) : 슬라이드
(66,66a,66b) : 슬라이드 가이드 (68,68a,68b) : 슬라이드 라이너
(70,70a,70b,70c,70d) : 노브 (72,72a,72b) : 스프링 핀
(74,74a,74b) : 칼라 (76,76a) : 나사
(78,78a,78b) : 슬라이드 커버 (80,80a,80b) : 브라켓트
(82,82a,82b) : 볼트 (84) : 클램프
(86) : 로드 부시 (88) : 버티컬 로드
(90) : 서포트 플레이트 (92) : 랙 기어
(94) : 피니언 (96) : 토오치 홀더
(98) : 기어박스 (100) : 나비볼트
(102) : 롤러 핀 (104) : 조인트 플레이트
(106) : 스팟트 커버 (108) : 더블부시
(110) : 키 플레이트 (112) : 홀
(114) : 라이너
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 전체 개략도를 도시한 것으로서, 선체구조물중 컨테이너선의 외판과 상갑판이 만나는 개선 대각장 필렛 용접부, 햇치코밍과 상갑판이 만나는 개선 대각장 필렛 용접부(가이드 레일을 추가로 이용하여야 함) 등으로 바닥주행면의 폭이 짧아 기존의 자동용접 장비를 사용할 수 없는 곳에 적용하고 다층 용접에 의한 작업량이 많은 용접부에 적용되는 텐덤 2-전극 자동용접장치에 있어서, 복수개의 상·하부 영구자석 바퀴(40,42)가 고정 설치된 주행대차부(10) 상단부에 토오치 간격 조절용 수평 슬라이드 가이드(12)가 설치되고 이 토오치 간격조절용 수평 슬라이드 가이드(12) 상부에 토오치 수평 아아크 포인트 조절용 수평 슬라이드 가이드(14)와 토오치 수직 아아크 포인트 조절용 수직 슬라이드 가이드(16)를 설치하되 수평 슬라이드 가이드(14)와 수직 슬라이드 가이드(16)를 슬라이드 지지부(18)로 지지하며 수직 슬라이드 가이드(16) 일측부에 토오치 조절부(20)를 설치한다.
또한, 상기 주행대차부(10) 양측에 가이드(22)와 가이드 롤러(26)를 설치하고 이 가이드(22) 일측부에 리미트 스토퍼 센서(36)를 고정 설치하며 주행대차부(10)상에 구동모터(32)를 설치함과 주행대차부(10) 측면에 주행대차가 벽면에 부착되어 주행할 수 있게하는 전기자석(34)을 설치한 것이다.
도 2 는 본 발명의 주행대차부를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 주행대차부(10)의 보디(38) 하단에 프론트 커버(52)를 렌치 볼트(56)로 고정 설치하고 이 프론트 커버(52) 양측에 복수개의 지름이 다른 상·하부 영구자석 바퀴(40,42)를 각각 샤프트(46,46')를 삽입하여 너트(58)로 고정 설치하되 상기 샤프트(46')에 베벨기어(44)와 스프로킷(48,48')을 설치함과 또한, 샤프트(46,46')의 원활한 구동을 위해 다수개의 볼 베어링(54)을 고정한다.
첨부된 도면중 미설명 부호 (50)은 사이드 플레이트이다.
도 3 은 본 발명의 토오치 간격 조절용 수평 슬라이드를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 수평 슬라이드 가이드(12) 일측에 부시(60)가 삽입된 노브(70)가 형성되고 이 노브(70)에 스크류(62)를 칼라(74)로 고정시키되 스크류(62) 외면에 슬라이드 라이너(68)와 슬라이드 가이드(66)가 형성된 슬라이드(64)를 형성한다.
도 4 는 본 발명의 토오치 수평 아아크 포인트 조절용 수평 슬라이드를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 수평 슬라이드 가이드(14)는 도 4 의 수평 슬라이드 가이드(12) 상부에 브라켓트(80)로 연결되고 부시(60a)가 삽입된 노브(70a)와 스크류(62a)를 칼라(74a)로 연결 고정하며 또한, 상기 브라켓트(80) 상부에 라이너(114)를 형성하여 렌치볼트(56a)로 고정시킴과 동시에 라이너(114) 외부에 슬라이드(64a)와 슬라이드 가이드(66a)를 형성하되 이 슬라이드(64a)와 슬라이드 가이드(66a) 일측에 다수개의 슬라이드 라이너(68a)를 볼트(82a)로 고정 설치한다.
도 6 은 본 발명의 토오치 수직 아아크 포인트 조절용 수직 슬라이드를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 수직 슬라이드 가이드(16) 일측에 부시(60b)가 삽입된 노브(70b)가 형성되고 이 노브(70b)에 스크류(62b)를 칼라(74b)로 고정시키되 스크류(62b) 외면에 슬라이드 라이너(68b)와 슬라이드 가이드(66b)가 형성된 슬라이드(64b)를 형성한다.
첨부된 도면중 미설명 부호 (78,78b)는 슬라이드 커버이고, (72,72b)는 스프링 핀이며, (76,76b)는 나사, (82,82b)는 볼트이다.
도 5 은 도 4 의 수평 슬라이드 가이드와 도 6 의 수직 슬라이드 가이드를 연결하여 주는 슬라이드 서포트를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 수평 슬라이드 가이드(14) 상부에 버티컬 로드(88)를 고정하고 수직 슬라이드 가이드(16) 일측부에 브라켓트(80a)를 고정하되 이 브라켓트(80a) 일측에 클램프(84)를 렌치 볼트(56b)로 고정함과 또한, 상기 클램프(84)와 버티컬 로드(88)를 로드 부시(86)로 연결 고정한다.
도 7 은 본 발명의 토오치 어드저스트를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 상기 수직 슬라이드 가이드(16) 일측부에 서포트 플레이트(90)를 고정시키고 이 서포트 플레이트(90) 양측부에 기어박스(98)와 복수개의 홀더(96)를 부착시키되 이 기어박스(98) 내부에 랙(92)과 피니언(94)을 형성함과 동시에 기어박스(98)와 홀더(96)에 노브(70c)를 스크류(62c)로 고정시킨다.
도 8 은 본 발명의 가이드와 가이드 롤러를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 상기 주행대차부(10) 일측부에 나비볼트(100)로 가이드 암(24)을 연결 부착하고 이 가이드 암(24) 일측 끝단부에 조인트 플레이트(104)를 복수개의 렌치볼트(56c)로 고정시키며 조인트 플레이트(104)상에 ""형의 스팟트 커버(106) 및 롤러 핀(102)과 더블부시(108)가 형성된 가이드 롤러(26)를 너트(58a)로 고정 설치한다.
도 9 는 본 발명의 운반 손잡이를 나타낸 부품도를 도시한 것으로서, 주행대차부(10)의 벽면부착과 탈착을 위한 손잡이부(28)에 노브(70d)를 형성하고 주행대차부(10)에 부착되게 홀(112)이 천공된 브라켓트(80b)를 형성하되 이 노브(70d)와 브라켓트(80b) 사이에 키 플레이트(110)를 다수개의 렌치볼트(56d)로 고정한다.
상기와 같은 구성을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하겠다.
상기, 주행대차부(10)의 상·하부 영구자석 바퀴(40,42)를 지지하는 샤프트(46')에 고정된 베벨기어(44)를 구동모터(32)가 구동하므로 주행대차가 주행하게 되는데 상부 영구자석 바퀴(40)가 하부 영구자석 바퀴(42)보다 지름이 7㎜ 이상 크게 형성하여 수직 구석지향 용접선 추적이 용이하도록함과 동시에 전·후진 용접이 원할하도록 하며 주행대차부(10) 상단에 형성되어 있는 토오치 간격 조절용 수평 슬라이드 가이드(12)는 회전 손잡이 노브(70)와 스크류(62)로 연결된 슬라이드(64)가 노브(70)의 회전수에 비례하여 스크류(62) 나사산의 비율만큼 슬라이드 가이드(66)를 따라 전·후진 이동할 수 있어 토오치의 간격을 조절할수 있게 한다.
또한, 상기 토오치 간격 조절용 수평 슬라이드 가이드(12) 상부에 브라켓트(80)에 의해 연결되어 있는 토오치의 수평 아아크 포인트 조절용 수평 슬라이드 가이드(14)는 노브(70a)의 회전수에 비례하여 스크류(62a) 나사산의 비율만큼 슬라이드 가이드(66a)를 따라 전·후진 이동할 수 있어 토오치의 수평 아아크 포인트를 조절하게 된다.
상기, 토오치 수평 아아크 포인트 조절 슬라이드에 슬라이드 서포트로 연결된 토오치 수직 아아크 포인트 조절 슬라이드(16)는 토오치 수평 아아크 포인트 조절용 슬라이드와 동일한 방식으로 조절하지만 수직 슬라이드 가이드(16a)를 따라 상·하로 이동할 수 있어 토오치 수직 아아크 포인트를 조절하게 된다.
상기, 수직 슬라이드 가이드(16)에 연결되어 있는 토오치 조절부(20)는 서포트 플레이트(90)의 일측 기어박스(98) 내부에 형성된 랙(92)과 피니언(94)은 노브(70c)의 조절에 따라 토오치 홀더(96)를 회전시킴으로 인해 토오치의 작업 각도를 변경할 수 있고 주행대차부(10) 측면에 나비볼트(100)로 연결 부착된 가이드 암(24)은 주행대차의 용접수행시 용접선을 이탈하지 않도록 하며 ""형의 스팟트 커버(106)는 용접수행시 발생하는 스팟트가 가이드 롤러(26)에 부착되는 것을 막아줌과 또한, 가이드(22)는 벽면주행에 의한 주행 안내면의 폭이 50㎜ 이하의 경우에 적용되고 가이드 롤러(26)는 주행 안내면이 수평하지 않거나 직선도를 잃어버렸을때에 수평 가이드 레일(도시하지 않음)을 사용할 수 있도록 변경이 가능하다.
또한, 본 발명의 자동용접장치를 적용하는 위치까지 운반하기 편리하도록 형성한 손잡이부(28)는 주행대차의 벽면주행 및 탈착이 쉽도록 노브(70d)와 주행대차 부착용 브라켓트(80b) 사이에 키 플레이트(110)와 렌치볼트(56d)를 사용함으로 인해 회전이 가능한 작용을 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 선체 구조물중 대각장 필렛 용접부에 대해서 벽면주행 자동용접 적용으로 기존의 수동용접을 자동용접으로 대체 가능하고 또한, 텐덤 2-전극 자동용접 적용으로 기존의 수동용접에 대비하여 150％ 이상의 생산성 향상을 이룩할 수 있으며 상·하부 영구자석 바퀴의 직경 차이로 전·후진 용접이 가능함으로써 15％ 이상의 작업준비 시간을 감소시킬 수 있음과 작업 패스수를 줄여 공수절감 및 공기단축으로 능률을 향상시킴과 토오치 어드저스트부의 기어박스와 토오치 홀더로 구성된 토오치 상하 작업 각도 조절 기능은 용접수행중 미세조절이 가능하여 일반 자동용접장치에 비해 고품질의 용접성을 이룩할 수 있으며 동시에 작업자의 피로도를 감소시킬수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

  1. 선체구조물중 대각장 용접부에 적용되는 자동용접장치에 있어서, 복수개의 상·하부 영구자석 바퀴(40,42)가 고정 설치된 주행대차부(10) 상단부에 토오치 간격 조절용 수평 슬라이드 가이드(12)가 설치되고 이 수평 슬라이드 가이드(12) 상부에 토오치 수평 아아크 포인트 조절용 수평 슬라이드 가이드(14)와 토오치 수직 아아크 포인트 조절용 수직 슬라이드 가이드(16)를 설치하되 수평 슬라이드 가이드(14)와 수직 슬라이드 가이드(16)를 슬라이드 지지부(18)로 지지하며 수직 슬라이드 가이드(16) 일측부에 토오치 조절부(20)를 설치함과,
    또한, 상기 주행대차부(10) 양측에 가이드(22)와 가이드 롤러(26)를 설치하고 이 가이드(22) 일측부에 리미트 스토퍼 센서(36)를 고정 설치하며 주행대차부(10)상에 구동모터(32)를 설치함과 주행대차부(10) 측면에 주행대차가 벽면에 부착되어 주행할 수 있게하는 전기자석(34)을 설치한 것을 특징으로 하는 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치.
  2. 제 1 항의 주행대차부에 있어서,
    상기, 주행대차부(10)의 보디(38) 하단에 프론트 커버(52)를 렌치 볼트(56)로 고정 설치하고 이 프론트 커버(52) 양측에 복수개의 지름이 다른 상·하부 영구자석 바퀴(40,42)를 각각 샤프트(46,46')를 삽입하여 너트(58)로 고정 설치하되 상기 샤프트(46')에 베벨기어(44)와 스프로킷(48,48')을 설치함과 또한, 샤프트(46,46')의 원활한 구동을 위해 다수개의 볼 베어링(54)을 고정한 것을 특징으로 하는 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치.
  3. 제 1 항의 토오치 조절부에 있어서,
    상기, 수직 슬라이드 가이드(16) 일측부에 서포트 플레이트(90)를 고정시키고 이 서포트 플레이트(90) 양측부에 기어박스(98)와 복수개의 홀더(96)를 부착시키되 이 기어박스(98) 내부에 랙(92)과 피니언(94)을 형성함과 동시에 기어박스(98)와 홀더(96)에 노브(70c)를 스크류(62c)로 고정시켜 용접 수행도중 상하 용접 작업 각도 미세 조절이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치.
  4. 제 1 항의 가이드에 있어서,
    상기, 주행대차부(10) 일측부에 나비볼트(100)로 가이드 암(24)을 연결 부착하고 이 가이드 암(24) 일측 끝단부에 조인트 플레이트(104)를 복수개의 렌치볼트(56c)로 고정시키며 조인트 플레이트(104)상에 ""형의 스팟트 커버(106) 및 롤러 핀(102)과 더블부시(108)가 형성된 가이드 롤러(26)를 너트(58a)로 고정 설치한 것을 특징으로 하는 벽면주행 전·후진 텐덤 2-전극 자동용접장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467965B1 (ko) * 2002-02-20 2005-01-24 대우조선해양 주식회사 엘앤지선 코밍 자동 용접장치
KR100485653B1 (ko) * 2002-04-10 2005-04-27 대우조선해양 주식회사 수평 용접장치
KR100736236B1 (ko) * 2004-02-26 2007-07-06 가부시키가이샤 요시모토하이테크 용접장치 및 방법
KR101064930B1 (ko) * 2008-09-11 2011-09-16 이성규 자석바퀴를 이용한 철판 구조물 주행용 대차
KR200466191Y1 (ko) * 2011-02-08 2013-04-03 대우조선해양 주식회사 오버헤드식 협소구역 용접 캐리지

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