KR20010000812U - 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치에 관한 것으로, 그 목적은 소구경 파이프의 내면 용접시, 송급되는 와이어를 직각에 가깝게 밴딩된 상태로 안정되게 송급 가이드하고, 송급중인 와이어의 밴딩정도 및 일직선으로의 위치교정을 용이하게 하는 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 서브머지드 아크 용접장치에 있어서, 가이드 보디 일측면에 2열 배치되고 와이어를 가이드하는 가이드홈을 형성된 다수개의 가이드 로울러와, 상기 가이드 로울러 사이사이에 위치하도록 가이드 보디의 일측면에 설치되어 가이드 로울러에서 가이드 로울러로의 와이어 이동을 보조 가이드하는 다수개의 가이드 브래킷과, 상기 가이드 보디의 타측면에 설치되어 가이드 보디의 굽힘정도 및 전극간 거리를 조정하는 용접진행각도 조정장치와, 상기 용접진행 각도 조정장치에 연결·설치되어 용접진행 각도 조정장치와 가이드 보디를 좌/우 이동시키는 측방향 직진도 조정장치와, 상기 측방향 직진도 조정장치 및 용접진행각도 조정장치를 용접헤드부의 가이드바에 고정하는 가이드 보디 홀더와, 상기 가이드 보디와 와이어 송급모터 사이에 설치되어 와이어를 직선공급하는 콘듀트 튜브와, 상기 콘듀트 튜브와 가이드 로울러 사이에 설치되어 가이드 로울러의 가이드홈내로 와이어를 가이드하는 와이어 인입 인 코밍 튜브와, 상기 가이드 보디의 타측에 설치되어 와이어를 일직선으로 배출하는 와이어 방향 교정장치와, 상기 와이어 방향 교정장치가 설치된 가이드 보디의 타측단부에 연결·설치되는 콘택트 팁 홀더 및 콘택트 팁과, 상기 콘택트 팁 상부에 연결되도록 설치되는 파워 케이블 설치용 부스바를 포함하여 구성되어 와이어를 직각에 가깝게 밴딩된 상태로 안정되게 송급하고, 송급중인 와이어를 용접진행 방향으로 직진성 교정할 수 있는 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치를 제공함에 있다.

Description

서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치 {Curved wire feeding guide system for submerged arc welding}

본 고안은 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치에 관한 것으로, 소구경 파이프의 내면 용접시 안정되게 와이어를 송급하고, 송급중인 와이어를 용접진행방향으로 직진성 교정 즉, 밴딩정도의 교정이 가능한 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서 사용되고 있는 용접기법은 융접, 압접, 납접 등으로 분류되고 있다. 이중 조선이나 철구조물 제조공정에서 가장 널리 사용되고 있는 용접법을 세분화하면, 사용전극이 소모되는 소모식(Consumable)과, 사용전극이 소모되지 않는 비소모식(Non Consumable) 용접법으로 분류된다. 또한 이와 같은 소모식 용접법중에는 대표적으로 피복아크 용접법(Shield Metal Arc Welding), 가스메탈 아크용접(Gas Metal Arc Welding), 서브머지드 아크용접(Submerged Arc Welding) 등이 있다.

상기 서브머지드 아크 용접은 입상의 플럭스 밑에서 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시켜 얻어지는 열로 두 개 이상의 피접합물을 용접하는 방법으로, 모재 위에 입상의 플럭스를 미리 쌓아 놓고 그 속에 전류가 흐르는 와이어를 연속·공급하여 용접을 한다. 이때 아크는 플럭스에 의해 덮여져 있어 외부로부터 보이지 않으며, 플럭스는 대기를 차단하여 용접금속의 정련작용시 보호를 하게되고, 용접비드나 슬래그 형성에 기여하게 된다. 서브머지드 아크 용접은 사용 용접봉의 크기와 전류가 크기 때문에 용입이 깊고, 두꺼운 판 구조용강의 고능률 접합기법으로 많이 채용되는데 이와 같은 용도를 살펴보면, 선박건조, 강관제작 및 일반 철구조물의 제작시 맞대기 이음부나, 필렛이음부, 덧살붙임 용접 등에 많이 사용되고 있는 대표적인 고능률 용접법이다.

종래에 사용되고 있는 서브머지드 아크 용접은 사용되는 전극 수(電極 數)가 1전극, 2전극, 또는 3전극 방식이 채용되고 있으며, 전극성의 구성은 2전극일 경우, 직류＋교류 또는 교류＋교류 방식이, 3전극의 경우 직류＋교류＋교류 또는 교류＋교류＋교류 방식이 채용되고 있으며, 소구경 파이프의 내면용접시에는 작업공간의 특성상 1전극 또는 2전극 방식이, 파이프의 외부면 용접시에는 1전극, 2전극, 3 전극 방식을 사용하였다.

이와 같은 용접기법은 일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 가스메탈 아크 용접법(Gas Metal Arc Welding Process)에 비해 고전류 및 고속도로 용접을 수행하기 때문에 사용전류나 용접속도 즉, 용착속도(용접능률)가 수 배에서 수십 배에 달하며, 특히 후판 용접시 용접패스 수를 감소하여 용접의 변형이나, 품질을 향상시킬 수 있는 기법이다.

그러나 종래에 사용되고 있는 서브머지드 아크 용접장치는 제한적인 공간내에서 용접이 이루어져야 하는 파이프 내면 서브머지드 아크 용접법의 경우, 시스템 구성상 공간적 제한요소에 기인하여 용접헤드부를 콤팩트하게 할 수 없으므로, 사용전극수가 일반적으로 1∼2전극 수준에 머물러 있었으며, 특히 파이프의 내경이 약 ø600㎜이하인 소구경 파이프에는 1전극 수준에 머물러 있었다. 또한, 공간적 특성상 와이어가 밴딩된 상태로 송급하여야 하므로, 와이어를 안정되게 송급 가이드 하기가 어려우며, 그로 인해 송급중인 와이어의 용접진행방향 직진성 교정이 곤란하게 되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 소구경 파이프의 내면 용접시, 송급되는 와이어를 직각에 가깝게 밴딩된 상태로 안정되게 송급 가이드하고, 송급중인 와이어의 밴딩정도 및 일직선으로의 위치교정을 용이하게 하는 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 서브머지드 아크 용접장치에 있어서, 가이드 보디 일측면에 2열 배치되고 와이어를 가이드하는 가이드홈을 형성된 다수개의 가이드 로울러와, 상기 가이드 로울러 사이사이에 위치하도록 가이드 보디의 일측면에 설치되어 가이드 로울러에서 가이드 로울러로의 와이어 이동을 보조 가이드하는 다수개의 가이드 브래킷과, 상기 가이드 보디의 타측면에 설치되어 가이드 보디의 굽힘정도 및 전극간 거리를 조정하는 용접진행각도 조정장치와, 상기 용접진행 각도 조정장치에 연결·설치되어 용접진행 각도 조정장치와 가이드 보디를 좌/우 이동시키는 측방향 직진도 조정장치와, 상기 측방향 직진도 조정장치 및 용접진행각도 조정장치를 용접헤드부의 가이드바에 고정하는 가이드 보디 홀더와, 상기 가이드 보디와 와이어 송급모터 사이에 설치되어 와이어를 직선공급하는 콘듀트 튜브와, 상기 콘듀트 튜브와 가이드 로울러 사이에 설치되어 가이드 로울러의 가이드홈내로 와이어를 가이드하는 와이어 인입 인 코밍 튜브와, 상기 가이드 보디의 타측에 설치되어 와이어를 일직선으로 배출하는 와이어 방향 교정장치와, 상기 와이어 방향 교정장치가 설치된 가이드 보디의 타측단부에 연결·설치되는 콘택트 팁 홀더 및 콘택트 팁과, 상기 콘택트 팁 상부에 연결되도록 설치되는 파워 케이블 설치용 부스바를 포함하여 구성되어 와이어를 직각에 가깝게 밴딩된 상태로 안정되게 송급하고, 송급중인 와이어를 용접진행 방향으로 직진성 교정할 수 있는 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치를 제공함에 있다.

도 1 은 본 고안에 따른 서브머지드 아크 용접장치의 헤드부 예시도

도 2 는 본 고안의 구성을 보인 커브드 와이어 가이드장치 예시도

도 3 은 본 고안의 고정수단을 보여주는 일측면 예시도

도 4 는 본 고안에 따른 커브드 와이어 가이드 로울러 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 가이드 보디(guide body) (11) : 가이드 로울러

(12) : 가이드 브래킷

(20) : 용접진행각도(Travel angle) 조정장치

(21) : 볼트 (30) : 측방향 직진도 조정장치

(31) : 조정부 (32) : 스크류

(33) : 고정나사 (40) : 가이드 보디 홀더

(50) : 와이어 (60) : 콘듀트 튜브(conduit tube)

(60`): 와이어 인입 인 코밍(In coming) 튜브

(70) : 와이어 방향 교정장치 (71) : 로울러

(72) : 지지부 (80) : 콘택트 팁 홀더

(80`): 콘택트 팁 (90) : 파워 케이블 설치용 부스바

(100): 용접헤드부 (101): 가이드 바

(102): 송급모터 (111): 가이드홈

(200): 제 1 전극 (300): 제 2 전극

(400): 제 3 전극 (721): 장홈

도 1 은 본 고안에 따른 서브머지드 아크 용접장치의 헤드부 예시도를, 도 2 는 본 고안의 구성을 보인 커브드 와이어 가이드장치 예시도를, 도 3 은 본 고안의 고정수단을 보여주는 일측면 예시도를 도시한 것으로, 본 고안은 가이드 보디(10) 일측면에 2열 배치되는 다수개의 가이드 로울러(11)와, 상기 가이드 로울러(11) 사이에 위치하도록 설치되는 다수개의 가이드 브래킷(12)과, 상기 가이드 보디(10)의 타측면에 설치되어 가이드 보디(10)의 굽힘정도를 조정하는 용접진행각도 조정장치(20)와, 상기 용접진행각도 조정장치(20)와 연결·설치되는 측방향 직진도 조정장치(30)와, 상기 측방향 직진도 조정장치(30) 및 용접진행각도 조정장치(20)를 용접헤드부(100)의 가이드바(101)에 연결·지지하는 가이드 보디 홀더(40)와, 상기 가이드 보디(10)와 와이어 송급모터(102) 사이에 설치되어 와이어(50)를 직선 공급하는 콘듀트 튜브(60)와, 상기 콘듀트 튜브(60)와 가이드 로울러(11) 사이에 설치되어 가이드 로울러(11)의 가이드홈(111)내로 와이어(50)를 가이드하는 와이어 인입 인 코밍 튜브(60`)와, 상기 가이드 보디(10)의 타측에 설치되는 와이어 방향 교정장치(70)와, 상기 와이어 방향 교정장치(70)가 설치된 가이드 보디(10)의 타측단부에 연결 설치되는 콘택트 팁 홀더(80) 및 콘택트 팁(80`)과, 상기 콘택트 팁(80`) 상부에 연결되도록 설치되는 파워 케이블 설치용 부스바(90)로 구성되어 있다.

상기 용접진행각도 조정장치(20)는 측방향직진도 조정장치(30)와 가이드 보디(10) 사이에 설치되는 것으로, 볼트(21)에 의해 고정되며, 용접의 특성 및 재료의 특성에 따라 수동 조작하여 전극별 용접진행각도 즉, 콘택트 팁(80`)이 연결·설치된 가이드 보디(10)의 굽힘정도 및 전극간 거리를 조정한다.

상기 측방향 직진도 조정장치(30)는 용접진행각도 조정장치(20)와 가이드 보디 홀더(40) 사이에 설치되는 것으로, 끝단부에 설치된 조정부(31)를 회전시키면 스크류(32)에 의해 가이드 보디(10) 및 용접진행각도 조정장치(20)가 수평 작동되며, 상부에 설치된 고정나사(33)에 의해 작동이 제어된다. 즉, 상기 측방향 직진도 조정장치(30)는 용접헤드부(100)에 설치된 다수개의 용접전극이 일직선상에 위치하도록 조정하는 장치이다.

상기 가이드 로울러(11)는 가이드 보디(10)에 2열 배치되도록 다수개가 설치되는 것으로, 도 4 에 도시된 바와 같이 가이드 로울러(11)의 외주면을 따라 와이어(50)를 가이드하는 가이드홈(111)이 형성되어 있다. 즉, 와이어(50)는 가이드 보디(10)에 2열 배치된 가이드 로울러(11)와 가이드 로울러(11)의 가이드홈(111)으로 삽입되어 가이드된다.

상기 가이드 브래킷(12)은 가이드 로울러(11)의 가이드홈(111)내로 운전자의 도움(조작)없이 와이어(50)가 용이하게 즉, 가이드 로울러(11) 사이에 걸리지 않고 연속 진입하도록 보조하는 것으로, 가이드 로울러(11)의 설치시, 공간적 제약(가이드 보디의 굽힘정도에 따른 설치공간 제약)에 의해 발생되는 가이드 로울러(11)와 가이드 로울러(11) 사이의 공간에 설치되어 가이드 이송되는 와이어(50)의 이탈을 방지한다.

상기 와이어 방향 교정장치(70)는 가이드 보디(10) 끝단부에 설치되는 것으로, 로울러(71)를 밀거나 당겨서(로울러의 위치를 상/하 이동한 후 고정·설치하여) 2열 배치된 다수개의 가이드 로울러(11)를 통과한 와이어(50)의 끝단을 펴주는 역할을 한다. 즉, 와이어(50)는 용접진행각도 조정장치(20)에 의해 일정 굽힘을 구비하는 가이드 보디(10)의 일측면에 2열 배치된 다수개의 가이드 로울러(11)를 통과하면, 굽힘정도에 따라 그 끝단부가 휘어지게 되므로, 로울러(71)를 상/하 이동·고정하여 와이어(50)의 끝단부를 역밴딩시킴으로써 와이어(50)가 직선으로 배출되도록 한다.

상기 2개의 로울러(71)는 지지부(72)에 의해 지지되는 것으로, 지지부(72)에는 2개의 장홈(721)이 각각 형성되어 있으며, 상기 장홈(721)을 통해 2개의 로울러(71) 중심부가 회전 가능하도록 설치되어 있다. 즉, 상기 로울러(71)는 그 설치 위치를 상/하 조정하여 지지부(72)의 장홈(721)에 설치하도록 되어 있다. 이와 같이 로울러(71)의 위치를 밀거나 당겨 장홈(72)을 통해 설치하면, 가이드 로울러(11)를 통과한 와이어(50)의 끝단부는 상/하 이동·고정된 와이어 방향 교정장치(70)의 로울러(71)와 가이드 보디(10)에 설치된 가이드 로울러(11) 사이를 통과하면서 역밴딩되어 직선 배출되게 된다.

상기와 같이 본 발명은 와이어 송급모터에 의해 와이어가 콘듀트 튜브 및 d와이어 인입 인 코밍 튜브를 통해 가이드 보디에 2열 배치된 가이드 로울러 사이로 가이드 이송되고, 가이드 로울러 및 가이드 브래킷에 의해 가이드된 와이어는 와이어 방향 교정장치에 의해 그 끝단이 역밴딩되어 콘택트 팁 방향으로 직선 이송되도록 되어 있으며, 용접진행각도 조정장치에 의해 가이드 보디의 굽힘정도 및 전극간 거리가 조정되고, 측방향 직진도 조정장치의 조정에 의해 다수개의 가이드 보디 즉, 다수개의 용접전극이 일직선으로 배치된다.

이와 같이 본 고안은 소구경 파이프 내면 서브머지드 아크 용접시, 와이어를 지각에 가깝게 밴딩된 상태로 안정되게 송급할 수 있으며, 송급중인 와이어를 용접진행방향(Travel angle)으로 직진성 교정이 가능하고, 용접와이어의 유입시 별도의 작업동작없이 와이어를 삽입·이송할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims (1)

1. 서브머지드 아크 용접장치에 있어서;

   가이드 보디 일측면에 2열 배치되고 와이어를 가이드하는 가이드홈을 형성된 다수개의 가이드 로울러와,

   상기 가이드 로울러 사이사이에 위치하도록 가이드 보디의 일측면에 설치되어 가이드 로울러에서 가이드 로울러로의 와이어 이동을 보조 가이드하는 다수개의 가이드 브래킷과,

   상기 가이드 보디의 타측면에 설치되어 가이드 보디의 굽힘정도 및 전극간 거리를 조정하는 용접진행각도 조정장치와,

   상기 용접진행 각도 조정장치에 연결·설치되어 용접진행 각도 조정장치와 가이드 보디를 좌/우 이동시키는 측방향 직진도 조정장치와,

   상기 측방향 직진도 조정장치 및 용접진행각도 조정장치를 용접헤드부의 가이드바에 고정하는 가이드 보디 홀더와,

   상기 가이드 보디와 와이어 송급모터 사이에 설치되어 와이어를 직선공급하는 콘듀트 튜브와,

   상기 콘듀트 튜브와 가이드 로울러 사이에 설치되어 가이드 로울러의 가이드홈내로 와이어를 가이드하는 와이어 인입 인 코밍 튜브와,

   상기 가이드 보디의 타측에 설치되어 와이어를 일직선으로 배출하는 와이어 방향 교정장치와,

   상기 와이어 방향 교정장치가 설치된 가이드 보디의 타측단부에 연결·설치되는 콘택트 팁 홀더 및 콘택트 팁과,

   상기 콘택트 팁 상부에 연결되도록 설치되는 파워 케이블 설치용 부스바를 포함하여 구성되어 와이어를 직각에 가깝게 밴딩된 상태로 안정되게 송급하고, 송급중인 와이어를 용접진행 방향으로 직진성 교정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크 용접용 커브드 와이어 가이드장치.