KR200311915Y1 - 레일주행형 자동용접장치 - Google Patents

레일주행형 자동용접장치 Download PDF

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KR200311915Y1
KR200311915Y1 KR20-2003-0002731U KR20030002731U KR200311915Y1 KR 200311915 Y1 KR200311915 Y1 KR 200311915Y1 KR 20030002731 U KR20030002731 U KR 20030002731U KR 200311915 Y1 KR200311915 Y1 KR 200311915Y1
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광 호 옥
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광 호 옥
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element

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Abstract

본 고안은 레일을 따라 주행하는 자동용접장치에 관한 것으로, 레일에 맞물리는 톱니기어를 구비하여 레일을 따라 주행하는 자동용접장치에 있어서, 내부에 가로방향으로 고정축(111)이 형성된 박스형 고정프레임(110)과; 상기 고정축(111)에 관통되어 상기 고정프레임(110) 내부에 수용되며, 구동모터(200)와 연동되는 톱니기어(300)가 설치되는 이동프레임(120)과; 상기 고정프레임(110)과 이동프레임(120) 사이에 스프링을 두고 상기 고정프레임(110) 내부에 수용되어 상기 이동프레임과 연동되는 이동가이드축(130)과; 레버회전에 의해 상기 이동프레임(120)이 이동되며 특정지점에서 이동프레임이 고정되는 스탑퍼(142)가 구비되는 레버(140);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레일주행형 자동용접장치를 기술적 요지로 하여, 레일에 설치된 상태에서 임의의 위치로의 수동적인 이동이나 조정이 용이하고, 레일과의 착탈이 레일의 어느 지점에서나 손쉽게 이루어져 용접작업이 안전하고 신속하게 이루어지 레일주행형 자동용접장치에 관한 것이다.

Description

레일주행형 자동용접장치{rail-traveling automatic welding apparatus}
본 고안은 레일을 따라 주행하는 자동용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 착탈과 이동이 용이하게 이루어져 용접작업을 원활히 수행하도록하는 레일주행형 자동용접장치에 관한 것이다.
용접작업에는 여러가지 종류가 있으며, 수동작업에서는 작업자의 숙련정도에 따라 용접부위의 양부가 상이하여 제품의 품질에 많은 차이를 나타내는 것이 보통이다. 따라서, 작업자의 숙련정도에 상관없이 항상 일정한 용접품질을 유지할 수 있도록 자동용접장치들이 개발되었으며 최근에는 지정된 속도와 방향으로 주행되면서 용접작업을 수행하는 자동용접주행장치들이 사용되고 있다.
횡방향으로의 용접작업 시에는 주로 요철이 형성된 레일(20) 상을 주행하도록 함으로써 자동용접주행장치의 무게때문에 하측으로 미끄러지거나 흘러내리는 일이 발생하지 않도록 레일(20)에 맞물리는 기어를 구비한 자동용접주행장치를 이용한다.
도 1은 이러한 일반적인 레일주행형 자동용접장치를 도시한 예시도를 나타내고 있으며, 도시된 바와 같이 종래의 레일주행형 자동용접장치는 구성요소들을 지지하기 위한 메인프레임(10), 피용접재 사이의 용접부위를 용접하는 용접용 토오치가 설치되는 위빙장치(12), 상기 메인프레임(10)의 저면에 설치된 가이드축에 결합되어 레일(20)에 고정되는 4개소의 가이드롤러(15), 상기 가이드롤러(15) 사이에 형성되어 레일(20)로부터 이탈되는 것을 방지하는 톱니기어(16), 상기 톱니기어(16)를 구동시키기 위한 구동모터(11), 상기 구동모터(11) 및 위빙장치(12)를 제어하는 컨트롤박스(13) 등으로 구성된다.
피용접재의 용접부위에 인접한 곳에 용접경로를 따라 레일(20)을 설치하고, 상기 레일에 상기 자동용접장치의 좌우측 가이드롤러(15)를 끼움으로써 자동용접장치를 레일(20) 상에 설치하며, 용접부위를 용접하기 위한 용접용 토오치가 용접부위에서 적정거리를 가지도록 조정한다.
피용접재를 상호 용접시키고자 할 때에는 구동모터에 전원을 공급하여 톱니기어(16)가 상기 레일(20)상에서 용접부위를 따라 주행하도록 하고, 이와 동시에 용접용 토오치가 용접용 불꽃을 방사하도록 함으로써 용접부위를 용접하게 된다.
상기와 같은 구성에 의한 레일주행형 자동용접주행장치는 상기 가이드롤러(15)와 톱니기어(16)로 인해 레일(20)로부터의 이탈이 방지되나, 임의의 위치로의 수동적인 이동이나 조정 시에는 상기 톱니기어(16)를 레일(20) 외부로 이탈시키기 위해 상기 톱니기어(16)에 지속적으로 힘을 가한 상태에서 이동해야만 하는 불편함이 있었다.
또한 상기 자동용접주행장치의 상기 레일(20)로의 장착이나 레일(20)로부터의 이탈 시에는 설치된 상기 레일(20)의 말단까지 이동해야만 상기 자동용접주행장치 가이드롤러(15)의 탈착이 가능하므로 용접작업의 신속한 전환이 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 레일에 설치된 상태에서 임의의 위치로의 수동적인 이동이나 조정이 용이하고, 레일로부터의 착탈이 어느 지점에서나 손쉽게 이루어져 용접작업의 신속한 전환이 이루어지는 레일주행형 자동용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 - 일반적인 레일주행행 자동용접장치를 도시한 예시도.
도 2 - 본 고안에 따른 레일주행형 자동용접장치를 도시한 사시도.
도 3 - 본 고안에 따른 레일주행형 자동용접장치를 도시한 배면도.
도 4 - 레버 회전에 따른 이동프레임의 이동을 도시한 투상도.
도 5 - 레버 회전에 따른 이동가이드축의 이동을 도시한 투상도.
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>
100 : 중립장치 110 : 고정프레임
111 : 고정축 112 : 수용홈
113 : 고정가이드축 120 : 이동프레임
130 : 이동가이드축 140 : 레버
141 : 편심축 142 : 스탑퍼
200 : 구동모터 300 : 톱니기어
400 : 가이드롤러
상술한 바와 같은 목적달성을 위한 본 고안은, 레일에 맞물리는 톱니기어를 구비하여 레일을 따라 주행하는 자동용접장치에 있어서, 내부에 가로방향으로 고정축(111)이 형성된 박스형 고정프레임(110)과; 상기 고정축(111)에 관통되어 상기 고정프레임(110) 내부에 수용되며, 구동모터(200)와 연동되는 톱니기어(300)가 설치되는 이동프레임(120)과; 상기 고정프레임(110)과 이동프레임(120) 사이에 스프링을 두고 상기 고정프레임(110) 내부에 수용되어 상기 이동프레임과 연동되는 이동가이드축(130)과; 레버회전에 의해 상기 이동프레임(120)이 이동되며 특정지점에서 이동프레임이 고정되는 스탑퍼(142)가 구비되는 레버(140);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레일주행형 자동용접장치를 기술적 요지로 한다.
여기서 테두리 일측단에 수용홈(112)이 형성되어, 상기 레버가 상기 수용홈(112)을 통해 상기 이동프레임(120)에 결합됨이 바람직하며, 상기 레버(140)는 일측단면 원주상에 편심축(141)이 형성되어 상기 이동프레임(120)에 결합됨이 바람직하다.
또한 상기 레버의 스탑퍼(142)는 상기 고정프레임의 수용홈(112) 내주와 동일한 외주로 형성되며, 상기 레버축에 원통형으로 끼워져 상기 수용홈(112) 내외부로 이동되어, 상기 수용홈(122) 내주에 끼워지면 레버(140) 회전이 고정됨이 바람직하며, 상기 고정프레임 수용홈(112)은 상기 이동프레임 이동방향으로 직선형 관통공을 형성한 지지부재가 결합되어, 상기 레버 편심축(141)이 상기 관통공을 통과하여 상기 이동프레임(120)에 결합됨이 바람직하다.
상기와 같은 구성에 의한 레일주행형 자동용접장치는 상기 레버(140)의 회전에 따라 상기 이동프레임(120)과 이동가이드축(130)이 이동하며, 상기 레버의 스탑퍼(142)를 상기 고정프레임의 수용홈(112)에 끼우면 레버(140) 회전이 고정되는 기능을 가진다.
상기와 같은 기능을 가진 레일주행형 자동용접장치는 상기 레버(140)를 회전시켜 상기 이동프레임(120)을 이동시킴으로써 상기 이동프레임(120)에 설치된 톱니기어(300)를 레일밖으로 이동시키고, 상기 레버의 스탑퍼(142)를 상기 고정프레임 수용홈(112)에 끼워 상기 레버(140)의 회전을 고정시킴으로써, 레일에 부착된 상태에서 안전하고 용이하게 자동용접장치를 이동시키게 된다.
또한 상기 이동프레임(140)이 레일너비 이상 이동하도록 상기 레버(140)를 회전시키면 상기 이동가이드축(130)이 상기 이동프레임(140)에 연동하여 이동함으로써, 상기 고정가이드축(113)과 상기 이동가이드축(130) 사이의 너비가 상기 레일너비 이상이 되어 자동용접장치가 레일의 어느위치에서든 레일로부터 손쉽게 이탈된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 따른 레일주행형 자동용접장치를 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 레일주행형 자동용접장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 레일주행형 자동용접장치를 도시한 배면도이다.
본 고안에 따른 레일주행형 자동용접장치는 크게 자동용접장치의 착탈 및 이동이 이루어지는 중립장치(100), 상기 중립장치(100) 측면에 설치되는 구동모터(200), 상기 구동모터(200)에 연동되는 톱니기어(300), 자동용접장치를 레일에 고정시키는 가이드롤러(400), 용접용 토오치가 설치되는 위빙장치, 상기 구동모터(200)와 위빙장치를 제어하는 컨트롤박스로 구성된다.
상기 구동모터(200)와 톱니기어(300), 가이드롤러(400), 위빙장치, 컨트롤박스의 구성 및 작동은 공지의 기술인 바 간단히 설명하기로 한다.
상기 구동모터(200)는 상기 톱니기어(300)가 설치된 상기 중립장치(100) 측면에 결합되어 상기 톱니기어(300)가 상기 구동모터(200)에 연동하여 상기 중립장치(100) 내에서 회동함으로써 레일에 형성된 요철에 맞물려 이동하게 된다.
상기 가이드롤러(400)는 상기 중립장치(100) 배면에 형성된 2개의 가이드축에 4개소가 결합되며, 레일이 상기 가이드롤러(400) 사이에 끼워져 상기 레일을 좌우에서 가압한 상태에서 상기 톱니기어(300)의 구동에 따라 레일 좌우부에 압착되어 주행하게 된다.
상기 위빙장치는 레일에 설치된 상기 중립장치(100) 측면에 설치되며, 이동 및 회전에 의해 용접불꽃을 방사하는 용접용 토오치의 하부말단부를 용접부위로부터 적정한 거리를 두도록 조절하고 외부로부터 가스가 안전하게 상기 용접용 토오치로 제공되도록 지지한다.
상기 컨트롤박스는 전원에 연결되는 외부전원입력단자가 구비되어 상기 중립장치(100) 측면에 설치되며, 상기 구동모터(200)의 온오프, 진행방향전환, 속도와 상기 위빙장치 등을 제어하는 다수의 스위치가 구비되어 자동용접장치를 제어한다.
본 고안은 상기와 같은 구성에 따른 레일주행형 자동용접장치의 상기 중립장치(100)가 상기 톱니기어(300)가 레일외부로 이동된 후에 위치를 고정시키는 기능과 레일 일측의 상기 가이드축을 이동시켜 상기 가이드롤러(400)가 레일로부터 이탈되는 기능을 가지도록 구성한 것이다.
상기 중립장치(100)는 크게 다른 구성요소들을 지지 및 가이드하는 고정프레임(110), 상기 고정프레임(110) 내에서 이동하는 이동프레임(120), 상기 이동프레임(120)과 연동하여 상기 고정프레임(110) 내에서 이동하는 이동가이드축(130), 상기 이동프레임(120) 및 이동가이드축(130)을 회전에 의해 이동시키는 레버(140)로 구성된다.
상기 고정프레임(110)은 배면이 개구된 사각박스형상을 가지며, 내부에는 중앙에 가로방향으로 가로지르는 고정축(111)이 형성되고 상하부 테두리 내측에는 가로방향으로 직선홈이 형성되어, 상기 이동프레임(120)이 상기 고정축(111)과 상기 직선홈에 결합되어 상기 고정프레임(110) 내부에 수용된다.
상기 고정축(111)은 상기 고정프레임(110) 측면에 설치된 구동모터(200)로부터 상기 이동프레임(120), 상기 이동프레임(120) 내부에 설치된 톱니기어(300), 상기 이동가이드축(130)까지 관통하여 상기 고정프레임(110) 타측면까지 연장된다.
상기 수용홈(112)은 상측 테두리 단부 일측에 U자형으로 형성되며, 직선통로 내측이 원주형상을 가지도록 테두리 단부가 관통형성되어 상기 레버(140) 축이 통로를 통해 원주형 단부에 수용된다.
상기 수용홈(112)에는 상기 고정프레임 고정축(111) 방향으로 직선형 관통공을 형성한 지지부재가 결합되어, 상기 레버 편심축(141)이 상기 관통공이 형성된 지지부재를 통과하여 상기 고정프레임(110) 내부의 상기 이동프레임(120)과 결합하도록 함으로써, 상기 편심축(141)이 상기 고정축(111) 방향으로 안정되게 직선이동되게 한다.
상기 고정프레임(110) 좌측 테두리 단부가 상하로 돌출되어 고정가이드축(113)이 형성되며, 상기 고정가이드축(113) 상하단에는 상하 구동방향을 가지도록 가이드롤러(400)가 각각 결합된다.
상기 이동프레임(120)은 상기 고정프레임(110) 상하측 직선홈에 결합되어 상기 고정프레임(110) 내부에 수용되도록 상하부에 돌출부를 형성한 사각테두리형상을 가지며, 상기 구동모터(200)축과 연결되는 상기 고정축(111)이 중앙에 가로로 관통한다.
상기 구동모터(200)와 연동하는 상기 톱니기어(300)가 상기 이동프레임(120) 내측에서 상기 고정축(111) 상에 결합되며, 상기 레버 편심축(141)이 상하측 테두리를 관통하여 상기 이동프레임(120)에 결합하여, 상기 레버 편심축(141)이 이동하면 상기 이동프레임(120)과 상기 톱니기어(300)가 상기 고정축(111)을 따라 이동하게 된다.
상기 이동가이드축(130)은 상기 고정프레임(110) 내측에 설치된 상기 이동프레임(120) 이동경로상에 설치되며, 상기 고정프레임(110) 상하측 직선홈에 결합되고 상기 고정축(111)에 관통되어 상기 고정가이드축(113)과 평행하게 상기 고정프레임(110)에 수용된다.
상기 이동가이드축(130)이 설치되는 상기 이동프레임(120) 우측테두리와 상기 고정프레임(110) 우측테두리 사이에는 각각 스프링을 설치하여, 상기 이동가이드축(130)과 상기 이동프레임(120)이 좌측으로 가압을 받으며, 상기 이동가이드축(130)은 상기 이동프레임(120)의 이동에 비례하게 이동하게 된다.
상기 이동가이드축(130)의 상하단부에는 상하 구동방향을 가지도록 가이드롤러(400)가 각각 결합되어 상기 고정가이드축(113)과 한쌍을 이루어 좌우에서 레일을 압착한다.
상기 레버(140)는 상기 이동프레임(120) 이동방향에 수직으로 상기 고정프레임 수용홈(112)에 결합되며, 상단에는 손잡이가 형성되고 상기 수용홈(112)에 결합되는 하단부에는 편심축(141)이 형성되며, 상기 수용홈(112)에 인접한 지점에 스탑퍼(142)가 결합된다.
상기 편심축(141)은 상기 레버(140) 하단 외주면상에서 상기 레버축에 비해 상대적으로 작은 원주를 형성하여 하측으로 돌출형성되며, 상기 고정프레임 수용홈(112)에 설치된 지지부재를 통해 상기 이동프레임(120) 상하부를 관통하여 결합된다.
상기 스탑퍼(142)는 상기 레버의 상기 수용홈(112) 외측에 인접한 지점에 스프링을 사이에 두고 원통형으로 끼워지며, 상기 고정프레임의 수용홈(112) 내주와 동일한 외주를 형성하도록 두께가 형성되어, 상기 수용홈(112) 내외부로 이동되고 상기 수용홈(122) 내주에 끼워지면 레버(140) 회전이 고정된다.
상기와 같은 구성에 의한 레일주행형 자동용접장치의 작동과정을 설명한다.도 4는 레버 회전에 따른 이동프레임의 이동을 도시한 투상도이며, 도 5는 레버 회전에 따른 이동가이드축의 이동을 도시한 투상도이다.
상기 레버(140)를 반시계방향으로 회전시키면 상기 레버(140)는 상기 편심축(141)을 중심으로 회전하게 되며, 동시에 레버(140)축이 상기 수용홈(112) 좌측을 따라 상측으로 이동하면서 밀려나는 상기 편심축(141)은 상기 고정축(141)을 따라 상기 이동프레임(142)과 함께 우측으로 이동하게 된다.
상기 레버(140)를 반시계방향으로 더 회전시키면 상기 이동프레임에(142)에 연동하여 상기 이동가이드축(130)도 우측으로 이동하게 되며, 상기 고정가이드축(113)과 레버너비 만큼의 거리를 형성하면 레일에 상기 가이드롤러(400)를 부착하여 고정시킨다.
부착 후, 상기 이동프레임(120)은 상기 이동가이드축(130)과의 사이에 설치된 스프링의 가압에 의해 상기 레버(140) 회전 전의 위치로 돌아가게 되며, 상기 이동프레임(120) 내측에 설치된 톱니바퀴(300)가 레일에 형성된 요철과 맞물리도록 위치하게 된다.
상기 레버(140)를 반시계방향으로 회전시키면 상기 이동프레임(120)과 함께 상기 톱니바퀴(300)가 우측으로 이동하면서 상기 요철 외부로 위치하게 되며, 상기 레버의 스탑퍼(142)를 상기 수용홈(112)내면에 끼워 상기 레버(140)축의 하측으로의 이동을 저지함으로써 상기 톱니바퀴(300)의 위치가 고정된다.
상기 레버(140)를 반시계방향으로 더 회전시키면 상기 스탑퍼(142)는 스프링에 의해 상기 수용홈(112) 외부로 빠져나오게 되며, 상기 이동가이드축(130)이 상기 고정가이드축(113)과 레일 너비 이상을 가지도록 우측으로 이동되면 상기 가이드롤러(400)가 레일로부터 이탈된다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 고안은 레일에 설치된 상태에서 임의의 위치로의 수동적인 이동이나 조정이 용이하고, 레일과의 착탈이 레일의 어느 지점에서나 손쉽게 이루어져 용접작업이 안전하고 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 레일에 맞물리는 톱니기어를 구비하여 레일을 따라 주행하는 자동용접장치에 있어서,
    내부에 가로방향으로 고정축(111)이 형성된 박스형 고정프레임(110)과;
    상기 고정축(111)에 관통되어 상기 고정프레임(110) 내부에 수용되며, 구동모터(200)와 연동되는 톱니기어(300)가 설치되는 이동프레임(120)과;
    상기 고정프레임(110)과 이동프레임(120) 사이에 스프링을 두고 상기 고정프레임(110) 내부에 수용되어 상기 이동프레임과 연동되는 이동가이드축(130)과;
    레버회전에 의해 상기 이동프레임(120)이 이동되며 특정지점에서 이동프레임이 고정되는 스탑퍼(142)가 구비되는 레버(140);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레일주행형 자동용접장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고정프레임(110)은,
    테두리 일측단에 수용홈(112)이 형성되어, 상기 레버가 상기 수용홈(112)을 통해 상기 이동프레임(120)에 결합됨을 특징으로 하는 레일주행형 자동용접장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 레버(140)는,
    일측단면 원주상에 편심축(141)이 형성되어 상기 이동프레임(120)에 결합됨을 특징으로 하는 레일주행형 자동용접장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 레버의 스탑퍼(142)는,
    상기 고정프레임의 수용홈(112) 내주와 동일한 외주로 형성되며, 상기 레버축에 원통형으로 끼워져 상기 수용홈(112) 내외부로 이동되어, 상기 수용홈(122) 내주에 끼워지면 레버(140) 회전이 고정됨을 특징으로 하는 레일주행형 자동용접장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 고정프레임 수용홈(112)은,
    상기 이동프레임 이동방향으로 직선형 관통공을 형성한 지지부재가 결합되어, 상기 레버 편심축(141)이 상기 관통공을 통과하여 상기 이동프레임(120)에 결합됨을 특징으로 하는 레일주행형 자동용접장치.
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KR101454345B1 (ko) * 2012-05-24 2014-10-23 삼성중공업 주식회사 캐리지장치
KR101454344B1 (ko) * 2012-05-22 2014-10-23 삼성중공업 주식회사 캐리지장치
KR101762974B1 (ko) * 2012-09-21 2017-07-28 현대중공업 주식회사 무동력 레일클램핑식 가이드 롤러부를 구비하는 트리플렉스 자동 접착 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101454344B1 (ko) * 2012-05-22 2014-10-23 삼성중공업 주식회사 캐리지장치
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