KR200334163Y1

KR200334163Y1 - 전기용접장치

Info

Publication number: KR200334163Y1
Application number: KR20-2003-0026011U
Authority: KR
Inventors: 장영덕
Original assignee: 현대삼호중공업 주식회사
Priority date: 2003-08-12
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2003-11-22

Abstract

본 고안은 2개의 피용접물을 자동으로 상호 용접하는 전기용접장치에 관한 것으로, 하우징(100)의 지지롤러(120)가 피용접물의 베이스부분(11 ; 13a)에 얹혀져서 피용접물의 수직부분(12 ; 13b)이 하우징(100)의 홈(110)에 이동가능하게 끼워지고, 물림기구(200)의 위치고정롤러(211,212)와 이동롤러(220)가 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물의 수직부분(12 ; 13b)을 이동가능하게 맞물고 있는 상태에서, 구동기구(300)에 의해 위치고정롤러(211,212) 또는 이동롤러(220)가 구동되어, 전기용접장치의 하우징(100)이 용접진행방향으로 이동하는 구조로 되어 있으므로, 전기용접장치의 구조가 소형화가 가능하도록 단순화되어, 전기용접장치의 제품비용과, 용접을 위한 설비투자비용이 크게 절감되고, 또한 본 고안에 따른 전기용접장치를 이용하여 비교적 용접공간이 협소하면서 용접길이가 길고 연속적인 피용접물들을 손쉽게 자동으로 용접할 수 있게 되어, 피가공물의 제품비용이 크게 절감된다.

Description

전기용접장치{Electric welding apparatus}

본 고안은 2개의 피용접물을 자동으로 상호 용접하는 전기용접장치에 관한 것으로, 특히 피용접물에 맞물려 얹혀진 상태로 피용접물의 길이방향을 따라 이동하면서 용접작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 된 전기용접장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 전기용접장치는 피용접물의 모양과 형상, 피용접물간의 접합방향 및 용접방향, 용접작업의 특성 등의 주변 요인에 따라서 이미 다양한 형태의 것들이 개발되어 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 종래 전기용접장치는 토치가 위치고정된 상태에서 이송장치를 매개로 피용접물들을 용접위치로 이동시켜서 용접하거나, 피용접물이 위치고정된 상태에서 이송장치를 매개로 토치를 용접위치로 이동시켜서 용접하는 방식을 취하고 있어서, 그 구조가 상당히 복잡하고 대형화될 수 밖에 없으므로, 피가공물의 제품비용이 상승되고, 용접 적용 대상이 크게 한정되는 문제가 초래되었다.

특히, 선박의 해치커버를 밀봉하는 패킹을 설치하기 위한 가이드 피스(GuidePiece)와 같이, 비교적 용접공간이 협소하면서 용접길이가 길고 연속적인 피용접물들을 적절하게 용접할 수 있는 전기용접장치가 개발되어 있지 못하여, 작업자가 수작업으로 이들 피용접물을 상호 용접하고 있는 실정이다.

이에 본 고안은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로, 피용접물에 맞물려 얹혀진 상태로 피용접물의 길이방향을 따라 이동하면서 용접작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 된, 비교적 용접공간이 협소하면서 용접길이가 길고 연속적인 피용접물들을 용접하는 단순한 구조의 전기용접장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 전기용접장치를 도시한 부분 절개 정면도,

도 2는 도 1의 부분절개 좌측면도,

도 3은 도 1의 부분절개 평면도로서, 물림기구의 작동상태를 설명하기 위한 도면,

도 4는 도 1에 도시된 토치고정기구의 평면도,

도 5는 도 3에 대한 대응도로서, 물림기구의 작동상태를 설명하기 위한 도면,

도 6은 도 2에 대한 대응도로서, 본 고안에 따른 전기용접장치의 다른 사용예를 설명하기 위한 도면이다.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어설명 -

10,10' ; 피가공물, 11,12,13,14 ; 피용접물,

100 ; 하우징, 110 ; 홈,

120 ; 지지롤러, 130 ; 손잡이,

140 ; 작동정지스위치, 200 ; 물림기구,

211 ; 제1위치고정롤러, 211a ; 롤러축,

211b ; 스프로킷, 211c ; 종동기어,

212 ; 제2위치고정롤러, 212a ; 롤러축,

212b ; 스프로킷, 220 ; 이동롤러,

230 ; 이동롤러 위치변환기구, 231 ; 캠,

232 ; 레버, 232a ; 손잡이,

233 ; 제1위치이동블럭, 234 ; 제2위치이동블럭,

300 ; 구동기구, 310 ; 구동모터,

320 ; 감속기, 321 ; 구동기어,

400 ; 제어기구, 500 ; 토치고정기구,

510 ; Y축 제1위치셋팅유닛, 511 ; 가이드레일,

511a ; 고정브라켓, 512 ; 이동블럭,

513 ; 조임부재, 520 ; Y축 제2위치셋팅유닛,

521 ; 케이스, 522 ; 스크류축,

522a ; 손잡이, 523 ; 이동블럭,

523a ; 너트, 530 ; Z축 위치셋팅유닛,

531 ; 케이스, 532 ; 스크류축,

532a ; 손잡이, 533 ; 이동블럭,

533a ; 너트, 540 ; 토치고정유닛,

541 ; 본체, 542 ; 덮개,

543 ; 조임부재, A1,A2 ; 가이드축,

S1,S2 ; 스프링, T ; 토치(Torch).

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 피용접물의 수직부분이 이동가능하게 끼워지는 홈이 형성되고, 피용접물의 베이스부분에 얹혀지는 무구동 지지롤러가 구비되어, 피용접물의 길이방향을 따라 이동되는 하우징과 ; 하우징에 설치되어 하우징의 홈에 끼워진 피용접물 수직부분의 한쪽 측면에 접하는 위치고정롤러와, 하우징의 홈에 끼워진 피용접물 수직부분의 다른 한쪽 측면을 위치고정롤러를 향해 소정 압력으로 밀어부치는 이동롤러 및, 하우징에 설치되어 이동롤러를 위치고정롤러쪽으로 왕복이동시키는 이동롤러 위치변환기구으로 이루어진 물림기구 ; 하우징에 설치되어, 하우징의 홈에 끼워진 피용접물 수직부분을 맞물고 있는 물림기구의 위치고정롤러나 이동롤러를 강제 구동하는 구동기구 ; 구동기구의 작동을제어하는 제어기구 및; 토치를 하우징에 착탈가능하게 고정하는 토치고정기구로 이루어진 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

우선, 도 1 내지 도 3에 의하면 본 발명에 따른 전기용접장치는, 수직으로 배치된 피용접물(12)이 이동가능하게 끼워지는 홈(110)이 형성되고, 베이스를 이루는 피용접물(11)에 얹혀지는 무구동 지지롤러(120)가 구비되어, 피용접물의 길이방향을 따라 이동되는 하우징(100)과 ; 하우징(100)에 설치되어 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물(12)의 한쪽 측면에 접하는 위치고정롤러(211,212)와, 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물(12)의 다른 한쪽 측면을 위치고정롤러(211,212)를 향해 소정 압력으로 밀어부치는 이동롤러(220) 및, 하우징(100)에 설치되어 이동롤러(220)를 위치고정롤러(211,212)쪽으로 왕복이동시키는 이동롤러 위치변환기구(230)으로 이루어진 물림기구(200) ; 하우징(100)에 설치되어, 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물(12)을 맞물고 있는 물림기구(200)의 위치고정롤러(211,212)를 강제 구동하는 구동기구(300) ; 구동기구(300)의 작동을 제어하는 제어기구(400) 및; 토치(T)를 하우징(100)에 착탈가능하게 고정하는 토치고정기구(500)로 이루어진 구조를 이룬다.

본 실시예의 경우, 상기 위치고정롤러(211)로는, 스프로킷(211b)과, 구동기구(300)의 출력단에 맞물리는 종동기어(211c)가 롤러축(211a)에 구비되어진, 구동기구(300)에 의해 직접 구동되는 제1위치고정롤러(211)와 ; 스프로킷(212b)이 롤러축(212a)에 구비되어, 체인(C)을 매개로 제1위치고정롤러(211)에 맞물려 연동되는 제2위치고정롤러(212)로 이루어진 것을 이용하여, 상기 하우징(100)에 설치되어진 구동기구(300)에 의해 제1위치고정롤러(211)와 제2위치고정롤러(212)가 강제 구동되도록 하였으며, 상기 이동롤러(220)는 공전되도록 하였다. 상기 구동기구(300)는, 하우징(100)에 설치되는 구동모터(310)와, 구동모터(310)의 회전속도를 감속하여 이를 구동기어(321)를 통해 출력하는 감속기(320)으로 이루어지며, 구동기어(321)와 상기 제1위치고정롤러(211)가 상호 맞물려 연동되도록 하였다. 상기 물림기구(200)의 이동롤러 위치변환기구(230)로는, 하우징(100)에 회전가능하게 고정된 캠(231)과 ; 캠(231)에 연결되어 이를 회전시키는 레버(232) ; 위치고정롤러(211)를 향해서 왕복 이동가능하게 하우징(100)에 고정되면서, 스프링(S1)을 매개로 위치고정롤러(211)의 반대쪽을 향해 탄발지지되어, 캠(231)에 의해서 강제적으로 왕복 이동되는 제1위치이동블럭(233) ; 위치고정롤러(211)를 향해서 왕복 이동가능하게 제1위치이동블럭(233)에 고정되면서, 스프링(S2)을 매개로 위치고정롤러(211)쪽을 향해 탄발지지되어, 이동롤러(220)를 탄발지지하는 제2위치이동블럭(234)으로 이루어져서, 상기 이동롤러(220)가 제2위치이동블럭(234)에 회전가능하게 고정되어진 것을 이용하였다. 여기서, 미설명부호 "A1"은 제1위치이동블럭(233)이 이동가능하게 끼워지는 가이드축이고, 미설명부호 "A2"는 제2위치이동블럭(234)이 이동가능하게 끼워지는 가이드축이다.

도 1 내지 도 3, 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 전기용접장치의 사용상태를 설명해 보면 다음과 같다.

우선, 상기 하우징(100)의 손잡이(130)를 잡고 전기용접장치를 들어올린 후, 수직으로 배치된 피용접물(12)이 하우징(100)의 홈(110)에 끼워지고, 베이스를 이루는 피용접물(12)에 지지롤러(120)가 얹혀지도록, 전기용접장치를 피가공물(10)에 내려놓아서 도 5에 도시된 바와 같은 상태를 이룬다. 이러한 상태에서, 레버(232)의 손잡이(232a)를 잡고 이를 순방향으로 젖히게 되면, 이에 상응하게 캠(231)이 회전되면서 제1위치이동블럭(233)를 위치고정롤러(211,212)쪽으로 밀어부치게 되므로, 스프링(S1)이 압축되면서 제1위치이동블럭(233)과 이에 설치된 제2위치이동블럭(234)이 위치고정롤러(211,212)로 이동하게 되어, 제2위치이동블럭(234)에 설치된 이동롤러(220)가 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물(12)을 위치고정롤러(211,212)쪽으로 밀어부쳐서, 도 3에 도시된 바와 같이 위치고정롤러(211,212)와 이동롤러(200)가 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물(12)을 맞물게 되는데, 이때 상기 스프링(S2)이 압축되면서 제2위치이동블럭(234)과 이에 고정된 이동롤러(220)가 탄발적으로 지지된다. 이러한 상태에서, 제어기구(400)를 수조작하여 구동기구(300)를 작동시키면, 구동기구(300)에 의해 제1·2위치고정롤러(211,212)가 회전되므로, 하우징(100)이 피용접물(11,12)에 얹혀져서 맞물린 상태로 이의 길이방향을 따라서 이동하게 된다. 이때, 상기 하우징(100)의 제어기구(400)에 의해, 혹은 별도의 제어기구(도시안됨)에 의해 토치에 전원이 공급되어 피용접물(11,12)의 길이방향을 따라 연속적인 용접작업이 자동으로 수행된다.

상기 토치고정기구(500)는 토치(T)를 하우징(100)에 착탈가능하게 고정하는 매개로서, 필요에 따라서 토치(T)의 위치를 변경시킬 수 있는 구성요소가 적절하게 구비될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 도 1과 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(100)에 설치되어, Y축 제2위치셋팅유닛(520)을 Y축 방향으로 위치조절하는 Y축 제1위치셋팅유닛(510)와 ; Y축 제1위치셋팅유닛(510)에 설치되어, Z축 위치셋팅유닛(530)을 Y축 방향으로 미세하게 위치조절하는 Y축 제2위치셋팅유닛(520) ; Y축 제2위치셋팅유닛(520)에 설치되어, 토치고정유닛(540)을 Z축 방향으로 위치조절하는 Z축 위치셋팅유닛(530) ; Z축 위치셋팅유닛(530)에 회전각도조절이 가능하게 설치되어, 토치(T)를 착탈가능하게 고정하는 토치고정유닛(540)으로 이루어진 것을 토치고정기구(500)로 이용하였다.

상기 각 구성요소들(510,520,530,540)은 필요에 따라서 하우징(100)의 제어기구(400)나, 혹은 별도의 제어기구(도시안됨)에 의해 자동으로 작동 제어되는 자동형으로 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 작업자가 수작업으로 직접 조작하여 토치(T)의 위치를 조절하는 수동형으로 구성하였다.

상기 Y축 제1위치셋팅유닛(510)은, 고정브라켓(511a)을 매개로 하우징(100)에 고정되어 Y축방향으로 배치되는 가이드레일(511)과, 가이드레일(511)에 이동가능하게 맞물려서 이의 길이방향을 따라 왕복 이동되는 이동블럭(512) 및, 이동블럭(512)에 설치되어 이동블럭(512)을 가이드레일(511)에 위치고정하는 조임부재(513)로 이루어진다. 본 실시예에 따른 Y축 제1위치셋팅유닛(510)은, 조임부재(513)를 풀어서 이동블럭(512)을 적절한 위치로 옮긴 후, 조임부재(513)를 조여서 이동블럭(512)을 위치고정시키면 되므로, 상대적으로 긴 거리를 빠르고 편리하게 옮길 수 있다.

상기 Y축 제2위치셋팅유닛(520)은, Y축 제1위치셋팅유닛(510)의 이동블럭(512)에 고정되는 케이스(521)와, 케이스(521)에 회전가능하게 고정되어 Y축방향으로 배치되는 스크류축(522) 및, 스크류축(522)에 맞물리는 너트(523a)를 갖추고서 스크류축(522)에 연동되어 이의 길이방향을 따라 왕복 이동되는 이동블럭(523)으로 이루어진다. 본 실시예에 따른 Y축 제2위치셋팅유닛(510)는, 스크류축(522)의 한쪽 선단에 구비된 손잡이(522a)를 조이거나 풀어서 이동블럭(523)의 위치를 조절하므로, 상대적으로 짧은 거리를 정교하게 위치조절할 수 있다.

상기 Z축 위치셋팅유닛(530)은, Y축 제2위치셋팅유닛(520)의 이동블럭(523)에 고정되는 케이스(531)와, 케이스(531)에 회전가능하게 고정되어 Z축방향으로 배치되는 스크류축(532) 및, 스크류축(532)에 맞물리는 너트(533a)를 갖추고서 스크류축(532)에 연동되어 이의 길이방향을 따라 왕복 이동되는 이동블럭(533)으로 이루어진다. 본 실시예에 따른 Z축 위치셋팅유닛(530)은 상기 Y축 제2위치셋팅유닛(510)과 같은 볼스크류기구로서, 상대적으로 짧은 거리를 정교하게 위치조절할 수 있는 장점이 있다.

상기 토치고정유닛(540)은, Z축 위치셋팅유닛(530)의 이동블럭(533)에 회전각도조절이 가능하게 고정되는 본체(541)와, 본체(541)에 개폐가능하게 고정되는덮개(542) 및, 본체(541)에 회전가능하게 고정되어 덮개(542)와 선택적으로 맞물려 고정되는 조임부재(543)로 이루어진다. 본 실시예에 따른 토치고정유닛(540)은, 본체(541)와 덮개(542) 및 조임부재(543)가 풀려진 상태에서, 본체(541)에 토치(T)를 안착시키고, 힌지축(H1)을 중심으로 덮개(542)를 회전시켜서 덮개(542)를 닫은 후, 힌지축(H2)을 중심으로 조임부재(543)를 회전시켜서 덮개(542)에 밀어넣고 이를 조이게 되면, 본체(541)와 조임부재(543)가 토치(T)를 견고하게 맞물게 된다.

본 고안은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 보다 다양하게 변경 실시될 수 있음은 물론이다.

일예로, 본 실시예의 경우에는 위치고정롤러(211,212)가 구동기구(300)에 의해 회전되고, 이동롤러(220)는 공전되도록 하였지만, 필요에 따라서는 이동롤러(220)가 구동기구(300)에 의해 회전되고, 위치고정롤러(211,212)는 공정되도록 할 수 있다.

또한, 도 1과 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(100)에 작동정지스위치(140)를 설치하여, 용접작업 진행중에 하우징(100)이 정지위치에 도달하면 하우징(100)의 작동정지스위치(140)가 미리 설치되어진 스토퍼(도시안됨)에 맞대어지면서 눌려져서 전기용접장치의 작동이 자동으로 정지되도록 할 수도 있다. 이러한 경우, 제어기구(400)에서 작동정지스위치(140)로부터의 신호를 입력받아서 각 구성요소들의 작동을 정지시킨다.

또한, 본 고안에 따른 전기용접장치는 다양한 형태의 용접작업에 적용될 수 있음은 물론이며, 도 6은 이러한 일예를 도시한 도면이다. 이에 따르면, "ㄴ"자 형태를 이루는 피용접물(13)의 베이스부분(13a)에 하우징(100)의 지지롤러(120)가 얹혀지고, 이의 수직부분(13b)이 하우징(100)의 홈(110)에 끼워져서 위치고정롤러(211,212)와 이동롤러(220)가 수직부분(13b)을 맞물고 있으며, "ㄴ"자 형태를 이루는 피용접물(13)의 수직부분(13b) 외면 하단에 평판형태의 수직 피용접물(14)의 내면 상단이 맞대어진 상태에서, 토치(T)에 의해서 이의 경계면이 용접된다.

이상 상기한 바와 같은 본 고안에 따르면, 하우징의 지지롤러가 피용접물의 베이스부분에 얹혀져서 피용접물의 수직부분이 하우징의 홈에 이동가능하게 끼워지고, 물림기구의 위치고정롤러와 이동롤러가 하우징의 홈에 끼워진 피용접물의 수직부분을 이동가능하게 맞물고 있는 상태에서, 구동기구에 의해 위치고정롤러, 또는 이동롤러가 구동되어, 전기용접장치의 하우징이 용접진행방향으로 이동하는 구조로 되어 있으므로, 피용접물이 위치고정된 상태에서 전기용접장치를 용접진행방향으로 가이드하는 가이드레일 등의 구성요소들이 필요없게 된다.

따라서, 전기용접장치의 구조가 소형화가 가능하도록 단순화되어, 전기용접장치의 제품비용과, 용접을 위한 설비투자비용이 크게 절감되고, 또한 본 고안에 따른 전기용접장치를 이용하여 비교적 용접공간이 협소하면서 용접길이가 길고 연속적인 피용접물들을 손쉽게 자동으로 용접할 수 있게 되어, 피가공물의 제품비용이 크게 절감되는 효과가 있다.

Claims

피용접물의 수직부분(12 ; 13b)이 이동가능하게 끼워지는 홈(110)이 형성되고, 피용접물의 베이스부분(11 ; 13a)에 얹혀지는 무구동 지지롤러(120)가 구비되어, 피용접물의 길이방향을 따라 이동되는 하우징(100)과 ;

하우징(100)에 설치되어 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물 수직부분(12 ; 13b)의 한쪽 측면에 접하는 위치고정롤러(211,212)와, 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물 수직부분(12 ; 13b)의 다른 한쪽 측면을 위치고정롤러(211,212)를 향해 소정 압력으로 밀어부치는 이동롤러(220) 및, 하우징(100)에 설치되어 이동롤러(220)를 위치고정롤러(211,212)쪽으로 왕복이동시키는 이동롤러 위치변환기구(230)으로 이루어진 물림기구(200) ;

하우징(100)에 설치되어, 하우징(100)의 홈(110)에 끼워진 피용접물 수직부분(12 ; 13b)을 맞물고 있는 물림기구(200)의 위치고정롤러(211,212)나 이동롤러(220)를 강제 구동하는 구동기구(300) ;

구동기구(300)의 작동을 제어하는 제어기구(400) 및;

토치(T)를 하우징(100)에 착탈가능하게 고정하는 토치고정기구(500)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기용접장치.
제 1항에 있어서, 상기 하우징(100)에 작동정지스위치(140)가 구비되어진 것을 특징으로 하는 전기용접장치.
제 1항에 있어서, 상기 물림기구(200)의 이동롤러 위치변환기구(230)는, 하우징(100)에 회전가능하게 고정된 캠(231)과 ; 캠(231)에 연결되어 이를 회전시키는 레버(232) ; 위치고정롤러(211)를 향해서 왕복 이동가능하게 하우징(100)에 고정되면서, 스프링(S1)을 매개로 위치고정롤러(211)의 반대쪽을 향해 탄발지지되어, 캠(231)에 의해서 강제적으로 왕복 이동되는 제1위치이동블럭(233) ; 위치고정롤러(211)를 향해서 왕복 이동가능하게 제1위치이동블럭(233)에 고정되면서, 스프링(S2)을 매개로 위치고정롤러(211)쪽을 향해 탄발지지되어, 이동롤러(220)를 탄발지지하는 제2위치이동블럭(234)으로 이루어져서, 상기 이동롤러(220)가 제2위치이동블럭(234)에 회전가능하게 고정되어진 것을 특징으로 하는 전기용접장치.
제 1항에 있어서, 상기 토치고정기구(500)는, 하우징(100)에 설치되어, Y축 제2위치셋팅유닛(520)을 Y축 방향으로 위치조절하는 Y축 제1위치셋팅유닛(510)와 ; Y축 제1위치셋팅유닛(510)에 설치되어, Z축 위치셋팅유닛(530)을 Y축 방향으로 미세하게 위치조절하는 Y축 제2위치셋팅유닛(520) ; Y축 제2위치셋팅유닛(520)에 설치되어, 토치고정유닛(540)을 Z축 방향으로 위치조절하는 Z축 위치셋팅유닛(530) ;Z축 위치셋팅유닛(530)에 회전각도조절이 가능하게 설치되어, 토치(T)를 착탈가능하게 고정하는 토치고정유닛(540)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기용접장치.