KR200250495Y1

KR200250495Y1 - 교량구조물의 보강리브용접장치

Info

Publication number: KR200250495Y1
Application number: KR2020010009609U
Authority: KR
Inventors: 박장배
Original assignee: 고려개발 주식회사
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2001-10-19

Abstract

본 고안은 교량구조물의 보강리브용접장치에 관한 것으로, 특히, 강판모재에 가용접된 보강리브의 형태에 따라 토치부가 이에 대응하는 적절한 자세로 가변되어 최적의 용접자세를 유지하며 용접을 행함으로써, 직교(直橋)구조물은 물론, 곡교(曲橋)구조물의 보강리브 용접시에 더욱 균일한 융착면을 갖는 최적의 용접품질을 구현함과 동시에 작업능률 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 교량구조물의 보강리브용접장치에 관한 것이다.

이러한 교량구조물의 보강리브용접장치는, 보강리브가 가용접된 강판모재가 안착되기 위한 거치프레임과, 이 거치프레임의 폭방향으로 이격되어 설치되는 이송레일과, 이 이송레일을 따라 구동원의 구동에 의해 이동하는 대차와, 이 대차의 폭방향 일측에 설치되어 적절하게 용접자세가 가변되는 가변용접부를 포함하며, 이 가변용접부는, 강판모재에 가용접된 보강리브의 형태에 따라 최적의 용접자세를 유지한다.

Description

교량구조물의 보강리브용접장치{A WELDING SYSTEM OF A VERTICAL RIB FOR A BRIDGE STRUCTURE}

일반적으로 교량건설에 사용되는 구조물은 판상의 강판모재를 각각 용접하여 사각형상의 박스형태로 제작되며, 이러한 구조물은 그 용도에 따라 직교(直橋)구조물과 곡교(曲橋)구조물로 대분된다.

그리고, 상기 구조물들은 설치 후 상당한 하중을 견딜 수 있는 내구성을 필요로 하기 때문에 상기 구조물이 구조적으로 강도를 발휘할 수 있도록 판상의 강판모재 일측면에 일정한 두께를 갖고 띠상으로 형성되는 보강리브를 용접에 의해 결합하게 되는데, 이 보강리브 또한, 제작되는 구조물 즉, 직교 또는 곡교구조물의 형태에 부합할 수 있도록 직선 또는 곡선상으로 형성된다.

그리고, 상기 보강리브들은 상기 강판모재에 1차적으로 가용접된 후, 2차로 본용접을 통해 각각 결합하여 직교 또는 곡교구조물의 자체 내구력을 확보하고 있다.

따라서, 상기와 같이 가용접된 보강리브를 본용접하기 위한 종래의 용접시스템 구조를 간략하게 설명하면 다음과 같다.

그러한 용접시스템은, 이송레일과, 이 이송레일을 따라 구동원의 구동에 의해 일방향으로 이동하는 대차와, 이 대차의 일측에 설치되어 대차의 이동에 의해 일방향으로 이동하며 보강리브에 용접을 행하는 토치부를 포함한다.

그러나, 상기한 종래의 용접시스템은, 그 구조상 토치부가 대차의 일측에 고정되어 설치되기 때문에 직교구조물에 결합되는 직선리브의 용접은 가능하나, 상기 곡교구조물에 결합되는 곡선리브의 용접시에는 소정의 곡률로 이루어진 곡선리브의 곡률에 적절하게 대응하지 못하여 작업자가 직선상의 용접방향으로 이동하는 대차를 반복적으로 정지시킨 후, 곡선리브의 곡률에 대응하는 용접자세를 이룰 수 있도록 체결부재 등을 분리하여 상기 토치부의 각도 및 위치를 조절하며 비연속적으로 용접을 행함으로써, 작업시간 및 작업인원이 과다하게 소요되어 이에 따른, 작업능률 및 생산성이 현저하게 저하되는 문제가 있다.

특히, 상기 비연속적인 용접작업에 의해 용접후 강판모재와 보강리브의 융착면이 불규칙하게 형성되어 용접품질을 저하시킴으로써, 완성된 구조물의 내구성 등이 저하되어 교량의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라, 고질적인 결함시공의 원인이 되고 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

본 고안의 목적은 교량구조물의 제작에 있어서, 특히, 강판모재에 가용접된 보강리브의 형태에 따라 토치부가 이에 대응하는 적절한 자세로 가변되어 최적의 용접자세를 유지하며 용접을 행함으로써, 직교구조물은 물론, 곡교구조물의 보강리브 용접시에 더욱 균일한 융착면을 갖는 최적의 용접품질을 구현함과 동시에 작업능률 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 교량구조물의 보강리브용접장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여,

보강리브가 가용접된 강판모재가 안착되기 위한 거치프레임과, 이 거치프레임의 폭방향으로 이격되어 설치되는 이송레일과, 이 이송레일을 따라 구동원의 구동에 의해 이동하는 대차와, 이 대차의 폭방향 일측에 설치되어 보강리브의 곡률에 대응하여 적절하게 용접자세가 가변되는 가변용접부를 포함하며, 이 가변용접부는, 상기 대차의 폭방향 일측에 설치되는 레일부과, 이 레일부에 이동 가능하게 설치되어 수평이동과 동시에 수직이동하기 위한 제1 이송부와, 이 제1 이송부에 인접하여 상기 레일부에 이동 가능하게 설치되는 제2 이송부와, 상기 제1 이송부의 수직이동슬라이더에 설치되는 제1 가변부와, 상기 제1 가변부에 대칭되는 구조로 형성되고 상기 제2 이송부의 수직이동슬라이더에 설치되는 제2 가변부를 포함하는 교량구조물의 보강리브용접장치를 제공하다.

도 1은 본 고안에 따른 강교구조물 리브용접장치의 전체 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 가변용접부를 도시한 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 구동부를 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 측단면도.

도 5a는 본 고안에 따른 제1 이송부 및 제1 가변부를 도시한 일부단면도.

도 5b는 도 5a의 우측면도.

도 6a는 본 고안에 따른 제2 이송부 및 제2 가변부를 도시한 일부단면도.

도 6b는 도 6a의 좌측면도.

도 7은 본 고안에 따른 가변용접부의 평면도.

도 8은 본 고안에 따른 제1 가변부의 작동상태를 도시한 평면도.

도 9a는 본 고안에 따른 제1 가변부의 토치부 조절수단을 도시한 부분절개사시도.

도 9b는 본 고안에 따른 제2 가변부의 토치부 조절수단을 도시한 부분절개사시도.

도 10은 도 9a 및 도 9b의 조절슬라이더를 도시한 사시도.

도 11은 본 고안에 따른 제1 가변부 및 제2 가변부의 작동상태도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 의한 교량구조물의 보강리브용접장치는, 보강리브(R)가 가용접된 강판모재(P)가 안착되기 위한 거치프레임(2)과, 이 거치프레임(2)의 폭방향으로 이격되어 설치되는 이송레일(4)과, 이 이송레일(4)을 따라 구동원의 구동에 의해 이동하는 대차(6)와, 이 대차(6)의 폭방향 일측에 설치되어 적절하게 용접자세가 가변되는 가변용접부를 포함하며, 이 가변용접부는, 상기 대차(6)의 폭방향 일측에 설치되는 레일부(8)과, 이 레일부(8)에 이동 가능하게 설치되어 수평이동과 동시에 수직이동하기 위한 제1 이송부(10a)와, 이 제1 이송부(10a)에 인접하여 상기 레일부(8)에 이동 가능하게 설치되는 제2 이송부(10b)와, 상기 제1 이송부(10a)의 수직이동슬라이더(56a)에 설치되는 제1 가변부(14a)와, 상기 제1 가변부(14a)에 대칭되는 구조로 형성되고 상기 제2 이송부(10b)의 수직이동슬라이더(56b)에 설치되는 제2 가변부(14b)를 포함한다.

상기 거치프레임(2)은 보강리브(R)의 가용접이 완료된 강판모재(P)가 안착되어 본용접을 행하기 위한 일종의 작업대 역활을 하는 것으로써, 통상의 형광(SHAPE STEEL)이 횡방향 및 종방향으로 직교하는 형태로 이루어지며, 상측면에 안착되는 강판모재(P)가 수용될 수 있는 크기로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 이송레일(4)은 상기 거치프레임(2)의 폭방향으로 일정간격 이격된 상태로 바닥면에 설치되어 상기 대차(6)가 일방향 즉, 보강리브(R)의 일측 선단부에서 타측 선단부로 이동하며 용접을 행할 수 있도록 가이드 하기 위한 것으로써, 가이드 되어 일방향으로 이동하는 대차(6)가 상기 거치프레임(2)에 안착된 강판모재(P)의 보강리브(R)에 원활하게 용접을 행할 수 있도록 상기 거치프레임(2)의 길이방향 선단부에서 더욱 연장되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 대차(6)는 이송레일(4)에 안내되어 일방향으로 이동하며 상기 거치프레임(2)에 안착된 강판모재(P)의 보강리브(R)에 가변용접부를 통해 용접을 행하기 위한 것으로써,

상기 이송레일(4)의 상측에 각각 위치하는 하부 프레임(16)과, 이 하부프레임(16)에 직교하는 방향으로 상측에 설치되는 수직프레임(18)과, 이 수직프레임(18)의 상측 선단부에 설치되는 상부플레이트(20)를 포함한다.

상기 하부프레임(16)의 일측에는 구동부가 구비되어 상기 구동부의 구동에 의해 상기 대차(6)가 이송레일(2)을 따라 이동하게 된다.

따라서, 본 고안에 의한 상기 구동원의 바람직한 구조를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 대차(6)의 하부프레임(16) 일측에 설치되는 구동모터(22)와, 이 구동모터(22)의 회전속도를 감속하기 위한 감속기(24)와, 이 감속기(24)의 동력을 전달받아서 상기 이송레일(4)에 접지되어 회전하는 구동휠(26)을 포함한다.

상기 구동모터(22)의 구동축(28)에는 메인타이밍기어(S1)가 설치되고, 상기 감속기(24)의 감속축(30)에는 보조타이밍기어(S2)가 설치되며, 상기 메인타이밍기어(S1)와 보조타이밍기어(S2)는 타이밍벨트(C)에 의해 연결되어 상기 구동모터(22)의 구동력이 상기 감속기(24)를 통해 구동휠(26)에 전달되는 것이다.

그리고, 상기 구동원은 상기 대차(6)의 양측 하부프레임(16)에 각각 설치되며, 타이밍기어 및 벨트가 결합되는 동력전달부에는 인체 또는 이물질 등이 접촉하는 것을 방지하기 위한 커버(12)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기에서는 상기 구동모터(22)의 구동축(28)과 감속기(24)의 감속축(30)에 메인타이밍기어(S1)와 보조타이밍기어(S2)를 설치하여 이 메인 및 보조타이밍기어(S1,S2)에 타이밍벨트(C)를 연결하여 동력을 전달하는 것으로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 직접적인 기어의 치합에 의해 동력을 전달할 수도 있으며, 이외에도 본 고안의 목적을 만족하는 동력전달요소는 다양하게 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

상기 상부플레이트(20)에는 상기 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)에 결합된 토치부(T)들과 각각 연결되는 용접기(W)와 이 용접기(W)의 작동과 동시에 토치부(T)에 공급되는 용접봉을 보관하기 위한 용접봉 보관팩(W1)이 각각 설치된다.

그리고, 상기 상부플레이트(20)의 테두리에는 유지보수시에 작업자의 추락에 의한 안전사고를 방지할 수 있는 보호대(G)가 설치되며, 상기 상부플레이트(20)의 폭방향 즉, 제1 이송부 및 제2 이송부의 상부 일측에는 상기 용접봉 보관팩(W1)과 연결되어 용접봉을 토치부(T)에 공급하기 위한 용접봉피더(F)가 각각 설치된다.

상기 용접봉피더(F)는 상기 상부프레임(20)의 폭방향 일측에서 가이드파이프(21)에 의해 이동 가능하게 설치되며, 이는 통상의 용접작업시에 용접봉을 공급할 목적으로 널리 사용되는 것으로써, 상세한 설명은 생략한다.

도 2 및 도 5b, 도 6b를 참조하면, 상기 레일부(8)는, 상기 대차(6)의 수직프레임(18) 일측에 각각 설치되는 고정블럭(32)과, 이 고정블럭(32)에 용접 또는 볼트부재 등에 의해 결합하는 가이드레일(34)과, 이 가이드레일(34)의 일측에 결합하는 제 1 가이드판(36)과, 이 제1 가이드판(36)과 일정간격으로 이격되어 설치되는 제2 가이드판(38)과, 이 제1, 제2 가이드판(36,38)에 가이드 되어 회전하는 제1 로울러(40) 및 제2 로울러(42), 제3 로울러(44)를 구비하고 상기 제1 이송부(10a)가 결합되기 위한 제1 이송플레이트(46a)와, 이 제1 이송플레이트(46a)와 동일한 구조로 이루어지며 상기 제2 이송부(10b)가 결합되기 위한 제2 이송플레이트(46b)를 포함한다

상기 레일부(8)는 대차(6)의 폭방향 일측에 설치되어 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)가 원활하게 이송될 수 있도록 하기 위한 것으로써, 상기 제1 가이드판(36) 및 제2 가이드판(38)은 상기 가이드레일(34)의 일측면에서 체결부재 또는 용접 등의 결합방법으로 결합될 수 있으며, 상기 제1, 제2, 제3 로울러(40,42,44)가 접지되는 접지부에는 상기 제1, 제2, 제3 로울러(40,42,44)가 원활하게 회전할 수 있도록 다듬질 또는 표면처리를 행하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제1 가이드판(36)의 상측 및 하측의 접지부에는 상기 제1 로울러(40)가 접지되고, 측면접지부에는 상기 제2 로울러(42)가 접지되며, 상기 제2 가이드판(38)의 측면접지부에는 상기 제3 로울러(44)가 접지되어 상기 제1 이송플레이트(46a) 및 제2 이송플레이트(46b)에 결합하는 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)가 안정적으로 지지되어 원활하게 이동할 수 있는 것이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 제1 이송부(10a)는 상기 제2이송플레이트(46a)의 일측에서 연결브라켓트(48a)에 의해 결합하는 수직플레이트(50a)와, 이 수직플레이트(50a)의 상측에 결합되는 수직이송실린더(52a)와, 이 수직이송실린더(52a)의 피스톤로드(54a)에 결합되어 상기 수직플레이트(50a)의 내측에서 수직방향으로 이동하기 위한 수직이동슬라이더(56a)를 포함한다.

상기 연결브라켓트(48a)는 상기 제1 이송플레이트(46a)와 수직플레이트(50a)의 일측면과 체결부재에 의해 결합되거나, 용접 또는 이와 유사한 결합방법에 의해 결합된다.

상기 수직플레이트(50a)는 내측에 수직이동슬라이더(56a)가 상,하측으로 이동하기 위한 공간부가 형성되며, 이 공간부에 상기 수직이동슬라이더(56a)가 설치되어 상기 수직이송실린더(52a)의 피스톤로드(54a)에 의해 상,하측으로 이동하게 되는 것이다.

그리고, 상기 수직플레이트(50a)의 내측에는 수직이송실린더(52a)에 의해 슬라이드 되는 수직이동슬라이더(56a)를 가이드하기 위한 가이드로드(58a)가 설치되어 상기 수직이동슬라이더(56a)가 더욱 원활하게 슬라이드 될 수 있다.

상기 수직플레이트(50a)의 상측에 설치되는 수직이송실린더(52a)는 유압 또는 공압 실린더가 사용될 수 있으며, 이외에도 본 고안의 목적을 만족하는 것이면 모두 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

한편, 상기 제1 이송부(10a)와 인접하여 가이드레일(34)에 이송 가능하게 설치되는 제2 이송부(10b)는 상기 제1 이송부(10a)와 동일한 구조로 이루어진다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제2 이송부(10b)는, 제2 이송플레이트(46b)의 일측에서 연결브라켓트(48b)에 의해 결합하는 수직플레이트(50b)와, 이 수직플레이트(50b)의 상측에 결합되는 수직이송실린더(52b)와, 이 수직이송실린더(52b)의 피스톤로드(54b) 선단부와 결합되어 수직방향으로 이동하기 위한 수직이동슬라이더(56b)를 포함하고, 이 수직이동슬라이더(56b)는 상기 수직플레이트(50b)의 내측에 설치된 가이드로드(58b)에 의해 더욱 원활하게 슬라이드 될 수 있으며, 상기에서 미설명된 구조는 상기 제1 이송부(10a)와 동일 또는 유사하다.

그리고, 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)의 수직플레이트(50a,50b) 후면 일측에는 상기 레일부(8)의 가이드레일(34)에 설치된 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)의 간격조절 및 유지를 위한 간격조절실린더(60)가 설치된다.

도 7을 참조하면, 상기 간격조절실린더(60)는 상기 제2 이송부(10b)의 수직플레이트(50b) 후면 일측에 설치되고, 이 간격조절실린더(60)의 피스톤로드(62)는 상기 제1 이송부(10a)의 수직플레이트(50a) 후면부에 결합된 고정판(64)의 일측에 결합되어 상기 간격조절실린더(60)의 작동에 의해 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)가 가이드레일(34)에 안내되어 소정의 간격으로 이격되거나, 인접하게 된다.

상기 제1 이송부(10a)의 수직이동슬라이더(56a) 일측면에는 강판모재(P)에 가용접된 보강리브(R)의 일측면 모서리에서 적절히 용접위치가 가변되어 최적의 용접자세로 용접을 행하는 제1 가변부(14a)가 설치되는데, 이 제1 가변부(14a)의 구조를 도 5a, 도 5b, 도 7, 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 제1 이송부(10a)의 수직이동슬라이더(56a)의 일측면에 결합하는 연장부(68a)와, 이 연장부(68a)와 회전 가능하게 설치되는 아암(70a)과, 이 아암(70a)의 양측 선단부에 회전 가능하게 설치되어 소정의 곡률을 갖는 보강리브(R)의 일측면에 접지되기 위한 접지로울러(72a)와, 상기 아암(70a)의 일측에 설치되어 토치부(T)의 위치를 더욱 정밀하게 셋팅하기 위한 조절수단을 포함한다.

상기 연장부(68a)는 통상의 사각 또는 원형상의 파이프부재가 사용될 수 있으며, 상기 연장부(68a)의 하측에는 롤링핀(77a)이 소정의 길이로 돌출되어 고정된다.

상기 아암(70a)은 상기 연장부(68a)의 롤링핀(77a)에 대응하는 수평부의 일측에 소정의 홈부를 형성하여 베어링(B)의 외륜이 억지끼움 또는 이와 유사한 방법에 의해 결합되고, 이 베어링(B)의 내륜에는 상기 연장부(68a)의 롤링핀(77a)이 억지끼움 또는 이와 유사한 방법에 의해 결합된다.

상기 접지로울러(72a)는 용접시에 상기 보강리브(R)의 일측면에 접지되어 상기 보강리브(R)의 형태에 따라 이에 대응하는 방향으로 아암(70a)을 회전시켜서 토치부(T)가 최적의 용접자세를 유지하며 용접을 행할 수 있도록 하기 위한 것으로써, 상기 보강리브(R)에 접지되어 소음 및 마찰을 억제할 수 있는 동(Cu) 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 아암(70a)의 선단부에서 소정의 경사각을 유지하며 결합된다.

상기 아암(70a)의 일측에는 토치부(T)를 지지하고 최적의 용접위치에 셋팅하기 위한 조절수단이 설치되는데, 그 구조를 도 7 및 도 9a를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 조절수단은, 상기 아암(70a)의 일측에 결합하는 횡조절부(74a)와, 이 횡조절부(74a)와 직교하는 방향으로 배치되어 상기 횡조절부(74a)의 길이방향으로 이동하는 종조절부(76a)를 포함하며, 상기 횡조절부(74a)는 상기 아암(70a)의 일측에 결합하는 케이스(78a)와, 이 케이스(78a)의 길이방향으로 설치되며 일측 선단부는 조절레버(80a)가 결합된 조절나사(82a)와, 이 조절나사(82a)를 사이에 두고 일정간격 이격되어 상기 케이스(78a)에 설치되는 가이드로드(66a)를 포함하고, 상기 종조절부(76a)는, 상기 횡조절부(74a)와 동일한 구조 즉, 케이스(84a)와, 이 케이스(84a)의 길이방향으로 설치되며 일측 선단부에 조절레버(86a)가 결합된 조절나사(88a)와, 이 조절나사(88a)를 사이에 두고 일정간격 이격되어 상기 케이스(84a)에 설치되는 가이드로드(89a)를 포함하여 이루어진다.

상기 종조절부(76a)는 조절슬라이더(90a)에 의해 횡조절부(74a)에서 일정한 자세를 유지하며 이동하게 되는데, 이 조절슬라이더(90a)는 상기 횡조절부(74a) 및 종조절부(76a)의 조절나사(82a,88a) 및 가이드로드(66a,89a)에 대응하는 소정의 암나사 및 관통홀을 구비하여 상기 횡조절부(74a) 및 종조절부(76a)의 케이스(78a,84a) 내측에 설치된다.(도 10참조)

그리고, 상기 종조절부(76a)의 케이스(84a) 후면부에는 토치부(T)가 체결볼트 또는 이와 유사한 결합방법에 의해 지지케이스(92a)에 결합되고, 상기 토치부(T)의 선단부는 45°의 경사각을 유지하게 되는데, 이는 아래보기 용접자세 즉, 강판모재(P)와 보강리브(R)의 접합부 모서리에서 45°를 유지하며 용접을 행하여 최적의 용접품질이 실현될 수 있도록 하기 위한 것이다.(도 9a 참조)

따라서, 상기 횡조절부(74a)의 조절레버(80a)를 회전시키게 되면 상기 조절레버(80a)와 결합된 조절나사(82a)가 회전하여 상기 조절나사(82a)와 결합된 조절슬라이더(90a)가 상기 횡조절부(74a)의 케이스(78a) 내측에서 일방향으로 이동하게 되며, 이 조절슬라이더(90a)와 결합된 종조절부(76a)의 조절나사(88a)가 동시에 이동하게 되어 상기 종조절부(76a)가 수평방향으로 이동하게 된다.

그리고, 상기 종조절부(76a)의 조절레버(86a)를 일방향으로 회전시키게 되면 상기 조절레버(86a)와 결합된 조절나사(88a)가 상기 조절슬라이더(90a)의 암나사를 따라 수직방향으로 이동하게 되어 상기의 작동에 의해 상기 종조절부(76a)의 케이스(84a) 후면부에 결합된 토치부(T)를 수평 및 수직방향으로 더욱 정밀하게 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 제2 가변부(14b)는 상기 제1 가변부(14a)와 동일한 구조로 상기 제2 이송부(10b)의 수직이동슬라이더(56b)에 결합되는데, 그 구조를 도 6a 및 도 6b, 도7, 도8을 참조하여 설명하고 하기에서 미설명 구조는 제1 가변부(14a)와 동일 또는 유사하다.

상기 제2 가변부(14b)는, 상기 제2 이송부(10b)의 수직이동슬라이더(56b)의 일측면에 결합하는 연장부(68b)와, 이 연장부(68b)와 회전 가능하게 설치되는 아암(70b)과, 이 아암(70b)의 양측 선단부에 회전 가능하게 설치되어 보강리브(R)의 일측면에 접지되기 위한 접지로울러(72b)와, 상기 아암(70b)의 일측에 설치되어 토치부(T)의 위치를 더욱 정밀하게 셋팅하기 위한 조절수단을 포함한다.

그리고, 상기 연장부(68b)와 아암(70b)은 제1 가변부(14a)와 동일하게 롤링핀(77b)과 베어링(B)에 의해 결합되어 회전하게 된다.

도 7 및 도 9b를 참조하면, 상기 조절수단은, 상기 제1 가변부(14a)의 조절수단과 대칭되는 구조 즉, 상기 아암(70b)의 일측에 결합하는 횡조절부(74b)와, 이 횡조절부(74b)와 직교하는 방향으로 배치되어 상기 횡조절부(74b)의 길이방향으로 이동하는 종조절부(76b)를 포함하며, 상기 횡조절부(74b)는 상기 아암(70b)의 일측에 결합하는 케이스(78b)와, 이 케이스(78b)의 길이방향으로 설치되며 일측 선단부는 조절레버(80b)가 결합된 조절나사(82b)와, 이 조절나사(82b)를 사이에 두고 일정간격 이격되어 상기 케이스(78b)에 설치되는 가이드로드(66b)를 포함하고, 상기 종조절부(76b)는, 상기 횡조절부(74b)와 동일한 구조 즉, 케이스(84b)와, 이 케이스(84b)의 길이방향으로 설치되며 일측 선단부에 조절레버(86b)가 결합된 조절나사(88b)와, 이 조절나사(88b)를 사이에 두고 일정간격 이격되어 상기 케이스(84b)에 설치되는 가이드로드(89a)를 포함한다.

그리고, 상기 종조절부(76b)의 케이스(84b) 후면부에는 토치부(T)가 체결볼트 또는 이와 유사한 결합방법에 의해 지지케이스(92b)에 결합되며, 상기 종조절부(76b)는 조절슬라이더(90b)에 의해 상기 횡조절부(74b)에서 일정한 자세를 유지하며 이동 가능하게 설치되는 것이다.(도 10참조)

따라서, 상기 제1, 제2 이송부(10a,10b) 및 제1, 제2 가변부(14a,14b)는 강판모재(P)에 가용접된 보강리브(R)의 양측면 모서리부에서 상기 보강리브(R)의 형태에 따라 적절하게 용접위치가 가변되어 최적의 용접자세를 유지하며 용접을 행하게 된다.

상기 가이드레일(34)에는 강판모재(P)에 가용접된 보강리브(R)의 양측면에서 동시에 용접을 행하는 상기 제1, 제2 이송부(10a,10b) 및 제1, 제2 가변부(14a,14b)와 일정간격으로 이격되어 상기 이송부 및 가변부와 동일한 구조를 갖는 하나 이상의 가변용접부를 더 설치하여 하나 이상의 보강리브(R)를 1회 패스에 의해 동시에 용접함으로써 작업시간을 더욱 단축시킬 수 있다.

그리고, 상기 구동모터 및 실린더, 용접기, 용접봉피더 등은 별도의 제어부에 전기적으로 연결하여 제어하는 것이 바람직하며, 이는 당 업계에서 통상의 지식을 갖고 본 고안의 목적을 이해하는 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것으로써 상세한 설명은 생략한다.

이에 따라, 본 고안에 의한 교량구조물의 보강리브용접장치의 바람직한 용접실시예를 도 1 및 도 2, 도 7을 참조하여 설명하고, 본 실시예에서는 강판모재에 곡선리브 즉, 소정의 곡률로 형성된 보강리브가 용접되는 것을 일예로 하여 설명한다.

우선, 가용접에 의해 하나 이상의 보강리브(R)가 일정한 위치로 배치된 구조물의 강판모재(P)를 별도의 크레인(미도시) 등을 이용하여 거치프레임(2)의 상측에 안착시킨다.

그리고 나서, 상기 보강리브(R)의 일측 선단부에 토치부(T)가 위치할 수 있도록 셋팅작업을 행하게 되는데 먼저, 별도의 제어부(미도시)를 조작하여 이송레일(4)의 선단부에서 대기중인 대차(6)의 구동모터(22)를 구동시킨다.

그러면, 상기 구동모터(22)의 구동에 의해 상기 대차(6)가 이송레일(4)을 따라 일방향으로 이동하여 상기 보강리브(R)의 일측 선단부에 토치부(T)가 위치하게 되면 구동모터(22)의 구동을 정지하여 대차(6)가 정지되도록 한다.

상기의 과정에 의해 상기 토치부(T)가 상기 보강리브(R)의 선단부 상측에 위치하게 되면, 상기 대차(6)의 폭방향 일측에서 가이드레일(34)에 설치된 제1 ,제2 이송부(10a,10b)의 수직이송실린더(52a,52b)를 작동시킨다.

그러면, 상기 수직이송실린더(52a,52b)의 피스톤로드(54a,54b)에 결합된 수직이동슬라이더(56a,56b)가 하측으로 하강하게 되고 이 수직이동슬라이더(56a,56b)의 일측에 결합된 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)가 동시에 하강하여 토치부(T)가 하측으로 이동되는 것이다.

상기의 하강동작이 완료되면, 상기 토치부(T)가 상기 보강리브(R)의 양측면에서 소정의 간격으로 인접되어 용접을 행할 수 있도록 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)의 수직플레이트(50a,50b) 후면부에 설치된 간격조절실린더(60)를 작동시킨다.

이때, 상기의 동작에서 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)와 결합된 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)의 아암(70a,70b) 양측 선단부에 결합된 접지로울러(72a,72b)는 상기 보강리브(R)의 양측면에 접지되거나, 소정의 간격으로 이격된 상태가 바람직하다.(도 7참조)

상기의 동작이 완료되면, 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)의 수직슬이동슬라이더(56a,56b)에 결합된 제1, 제2 가변부(14a,14b)의 조절수단 즉, 횡조절부(74a,74b) 및 종조절부(76a,76b)를 조작하여 상기 토치부(T)를 수평 및 수직방향으로 이동시켜서 더욱 최적의 용접자세가 유지될 수 있도록 한다.

상기의 셋팅이 완료되면, 제어부(미도시)를 조작하여 구동모터(22) 및 용접기(W), 용접봉피더(F)를 작동시키게 되는데, 이때, 구동모터(22)의 회전력은 대차(6)의 이송속도에 비례하게 되므로 감속기(24) 등을 통해 최상의 용접속도가 제공될 수 있도록 셋팅하는 것이 바람직하다.

그리하여, 상기 조작에 따라 상기 구동모터(22)를 구동시키게 되면, 상기 구동모터(22)의 회전력이 감속기(24)를 통해 구동휠(26)에 전달되어 상기 대차(6)가 상기 이송레일(4)을 따라 일방향으로 이동하게 되며, 상기 대차(6)의 이동과 동시에 상기 제1, 제2 이송부(10a,10b) 및 제1, 제2 가변부(14a,14b)에 의해 상기 대차(6)와 결합된 토치부(T)가 상기 거치프레임(2)에 안착된 강판모재(P)의 보강리브(R) 양측면 모서리부에서 최적의 용접자세를 유지한 상태로 상기 대차(6)와 동일한 방향으로 이동하며 용접을 행하게 되는 것이다.

이때, 상기 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)의 접지로울러(72a,72b)는 상기 보강리브(R)의 양측면에 접지된 상태로 상기 대차(6)에 의해 일방향으로 이동하면서 소정의 곡률로 형성된 보강리브(R)의 곡률상태에 따라 이에 대응하는 방향으로 자세를 가변하게 된다.

따라서, 상기 접지로울러(72a,72b)와 결합된 아암(70a,70b)이 상기연장부(68a,68b)의 롤링핀(77a,77b)을 중심으로 베어링(B)에 의해 회전하게 되며, 상기 아암(70a,70b)의 회전에 의해 상기 토치부(T)가 소정의 각도(E)로 회전하여 상기 보강리브(R)의 곡률상태에 따라 이에 대응하는 최적의 용접자세를 이룰 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 아암(70a,70b)은 상기 회전동작과 동시에 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)에 의해 보강리브(R)의 곡률을 수용하는 폭방향의 길이(D) 만큼 레일부(8)를 따라 일측으로 이동하게 된다.

그리하여, 상기 토치부(T)는 상기 대차(6)에 의해 용접방향으로 이동함과 동시에 제1, 제2 이송부(10a,10b) 및 제1, 제2 가변부(14a,14b)에 의해 보강리브(R)의 곡률상태에 따라 적절하게 자세 및 위치가 가변되어 최적의 용접자세를 유지하며 용접을 행하게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 강판모재에 가용접된 보강리브의 형태에 따라 토치부의 자세가 적절하게 가변되어 항상 최적의 용접자세를 유지하며 용접을 행함으로써, 작업능률 및 생산성을 대폭 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 더욱 향상된 용접품질을 실현할 수 있으며 특히, 곡교구조물의 곡선리브 용접시에 그 효과를 더욱 배가 할 수 있다.

Claims

보강리브(R)가 가용접된 강판모재(P)가 안착되기 위한 거치프레임(2)과, 이 거치프레임(2)의 폭방향으로 이격되어 설치되는 이송레일(4)과, 이 이송레일(4)을 따라 구동원의 구동에 의해 이동하는 대차(6)와, 이 대차(6)의 폭방향 일측에 설치되어 보강리브(R)의 형태에 따라 적절하게 용접자세가 가변되는 가변용접부를 포함하며, 이 가변용접부는, 상기 대차(6)의 폭방향 일측에 설치되는 레일부(8)와, 이 레일부(8)에 이동 가능하게 설치되어 수평이동과 동시에 수직이동하기 위한 제1 이송부(10a)와, 이 제1 이송부(10b)에 인접하여 상기 레일부(8)에 이동 가능하게 설치되는 제2 이송부(10b)와, 상기 제1 이송부(10a)의 수직이동슬라이더(56a)에 설치되는 제1 가변부(14a)와, 상기 제1 가변부(14a)에 대칭되는 구조로 형성되고 상기 제2 이송부(10b)의 수직이동슬라이더(56b)에 설치되는 제2 가변부(14b)를 포함하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1에 있어서, 상기 레일부(8)는, 상기 대차(6)의 수직프레임(18) 일측에 각각 설치되는 고정블럭(32)과, 이 고정블럭(32)에 결합하는 가이드레일(34)과, 이 가이드레일(34)의 일측에 결합하는 제 1 가이드판(36)과, 이 제1 가이드판(36)과 일정간격으로 이격되어 설치되는 제2 가이드판(38)과, 이 제1, 제2 가이드판(36,38)에 가이드 되어 회전하는 제1 로울러(40) 및 제2 로울러(42), 제3 로울러(44)를 구비하고 상기 제1 이송부(10a)가 결합되기 위한 제1 이송플레이트(46a)와, 이 제1 이송플레이트(46a)와 동일한 구조로 이루어지며 상기 제2 이송부(10b)가 결합되기 위한 제2 이송플레이트(46b)를 포함하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 이송부(10a)는, 상기 레일부(8)의 제1 이송플레이트(46a)의 일측에서 연결브라켓트(48a)에 의해 결합하는 수직플레이트(50a)와, 이 수직플레이트(50a)의 상측에 결합되는 수직이송실린더(52a)와, 이 수직이송실린더(52a)의 피스톤로드(54a)의 선단부와 결합되어 상기 수직플레이트(50a) 내측에서 상하로 이동하기 위한 수직이동슬라이더(56a)를 포함하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제2 이송부(10b)는 상기 제1 이송부(10a)와 대칭되는 구조로 상기 레일부(8)에 이동 가능하게 설치되며 간격조절실린더(60)의 구동에 의해 상기 제1 이송부(10a)와 소정의 간격으로 인접 또는 이격된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)는, 상기 제1 이송부(10a) 및 제2 이송부(10b)의 수직이동슬라이더(56a,56b)의 일측면에 결합하는 연장부(68a,68b)와, 이 연장부(68a,68b)와 회전 가능하게 설치되는 아암(70a,70b)과, 이 아암(70a,70b)의 양측 선단부에 회전 가능하게 설치되어 보강리브(R)의 일측면에 접지되기 위한 접지로울러(72a,72b)와, 상기 아암(70a,70b)의 일측에 설치되어 토치부(T)의 용접위치를 더욱 정밀하게 셋팅하기 위한 조절수단을 포함하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1 또는, 청구항 5에 있어서, 상기 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)의 조절수단은, 상기 아암(70a,70b)의 일측에 결합하는 횡조절부(74a,74b)와, 이 횡조절부(74a,74b)와 직교하는 방향으로 배치되어 상기 횡조절부(74a,74b)의 길이방향으로 이동하는 종조절부(76a,76b)를 포함하며, 상기 횡조절부(74a,74b) 및 종조절부(76a,76b)는 조절슬라이더(90a,90b)에 의해 결합되어 일정한 자세를 유지하며 수평 및 수직방향으로 토치부(T)를 이동시키는 것을 특징으로 하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1 또는, 청구항 5에 있어서, 상기 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)의 접지로울러(72a,72b)는 서로 마주보는 자세로 보강리브(R)의 양측면에 각각 접지되어 상기 보강리브(R)의 형태에 따라 토치부(T)를 롤링하거나, 레일부(8)를 따라 일측으로 이동시켜서 최적의 용접자세가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1에 있어서, 상기 가변용접부는 상기 레일부(8)에 적어도 하나 이상이 설치되는 것을 특징으로 하는 교량구조물의 보강리브용접장치.
청구항 1 또는, 청구항 7에 있어서, 상기 제1 가변부(14a) 및 제2 가변부(14b)에 설치되는 토치부(T)의 선단부는 강판모재(P)와 보강리브(R)의 접합부 모서리에서 45°의 경사각을 유지하는 것을 특징으로 하는 교량구조물의 보강리브용접장치.