KR200476514Y1

KR200476514Y1 - 파이프 자동 용접로봇용 토치

Info

Publication number: KR200476514Y1
Application number: KR2020100010273U
Authority: KR
Inventors: 성 최; 김동호; 조영식; 김수호
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2015-03-06
Also published as: KR20120002579U

Abstract

작업자가 직접 위빙 용접 동작을 수행하는 것과 유사한 움직임을 가져, 용접 품질의 향상과 자동 용접의 성공율을 향상시킬 수 있는 파이프 자동 용접로봇용 토치가 개시된다. 파이프 자동 용접로봇용 토치는 모재에 형성된 그루브를 따라 위빙 동작을 수행하는 용접로봇용 토치에 있어서, 내부에 보호가스와 용접전류가 흐르도록 구성된 토치 몸체와, 상기 토치 몸체의 하부에 배치되며 용접전류를 상기 모재로 흐르게 하는 전극봉과, 상기 토치 몸체가 위빙 동작을 수행하도록 상기 토치 몸체를 위빙 방향으로 직선 이동시키는 제1구동부, 및 상기 토치 몸체가 상기 그루브의 폭 방향을 따라 좌우로 회전되도록 하는 제2구동부를 포함한다. 따라서, 그루브 내의 가장자리까지 용융풀이 충분히 도달함에 따라, 용입불량 및 기공 등으로 인한 용접불량을 현저히 줄이고 용접 품질을 향상시킨다.

Description

파이프 자동 용접로봇용 토치{TORCH FOR AUTOMATIC WELDING ROBOT OF PIPE}

본 고안은 파이프 자동 용접로봇용 토치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모재가 되는 파이프의 그루브를 따라 위빙 동작을 수행하는 용접로봇에 설치되는 파이프 자동 용접로봇용 토치에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프의 자동 용접 시 용접로봇에 토치가 설치되며, 모재가 되는 파이프의 그루브를 따라 용접 진행방향의 좌우로 위빙 동작(Weaving Motion)을 수행하면서 용접이 수행된다.

도 1은 종래의 파이프 자동 용접로봇용 토치의 개략적인 구성을 도시한 것이고, 도 2는 종래의 파이프 자동 용접로봇용 토치의 사용 예를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 파이프 자동 용접로봇용 토치(200)는 토치 몸체(120)와, 전극봉(130)과, 모터(110), 및 스크류(140)를 포함한다.

토치 몸체(120)의 하부에는 전극봉(130)이 설치되며, 용접전류는 전극봉(130)을 통해 모재(190)로 흐른다. 모터(110) 및 스크류(140)는 토치 몸체(120)를 좌우 방향으로 이동시켜 위빙 동작을 수행하게 한다.

하지만, 종래의 파이프 자동 용접로봇용 토치(200)는 용접시작 전에 토치 몸체(120)와 모재(190) 간의 각도를 조절하고 용접 작업을 수행하는 것이기 때문에, 용접 중에는 토치 몸체(120)의 각도가 항상 고정된 상태로 위빙 동작이 수행되는 것이었다.

이에 따라, 용접 중에 모재(190)의 표면 상태에 따라 실시간으로 토치 몸체(120)의 각도를 변경할 수 없었기 때문에, 모재(190)의 그루브(191) 가장자리에서 용입 부족 및 기공 등으로 인한 용접 불량이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안에서는 작업자가 직접 위빙 용접 동작을 수행하는 것과 유사한 움직임을 가져, 용접 품질의 향상과 자동 용접의 성공율을 향상시킬 수 있는 파이프 자동 용접로봇용 토치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치는 모재에 형성된 그루브를 따라 위빙 동작을 수행하는 용접로봇용 토치에 있어서, 내부에 보호가스와 용접전류가 흐르도록 구성된 토치 몸체와, 상기 토치 몸체의 하부에 배치되며 용접전류를 상기 모재로 흐르게 하는 전극봉과, 상기 토치 몸체가 위빙 동작을 수행하도록 상기 토치 몸체를 위빙 방향으로 직선 이동시키는 제1구동부, 및 상기 토치 몸체가 상기 그루브의 폭 방향을 따라 좌우로 회전되도록 하는 제2구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 제1구동부는 제1모터, 및 일 측은 상기 제1모터에 연결되고 타 측은 상기 토치 몸체의 중앙부에 연결되어 상기 토치 몸체를 위빙 방향으로 직선 이동시키는 제1스크류를 구비한다.

또한, 상기 제2구동부는 제2모터, 및 일 측은 상기 제2모터에 연결되고 타 측은 상기 토치 몸체의 상부에 연결되어 상기 토치 몸체를 상기 그루브의 폭 방향을 따라 좌우로 회전시키는 제2스크류를 포함한다.

또한, 파이프 자동 용접로봇용 토치는 상기 그루브의 편평한 중앙부에서는 상기 제1구동부가 상기 토치 몸체를 직선 이동되도록 하고 상기 그루브의 경사진 가장자리에서는 상기 제2구동부가 상기 토치 몸체를 회전되도록 하는 제어부를 더 구비한다.

본 고안에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치는 그루브 내의 가장자리까지 용융풀이 충분히 도달함에 따라, 용입불량 및 기공 등으로 인한 용접불량을 현저히 줄이고 용접 품질을 향상시키는 매우 유용한 고안이다.

또한, 본 고안에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치는 자동 용접의 성공율을 향상시키고, 깊은 그루브의 경우에도 효과적으로 적용되어 사용될 수 있다.

도 1은 종래의 파이프 자동 용접로봇용 토치의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 2는 종래의 파이프 자동 용접로봇용 토치의 사용 예를 도시한 것이며,
도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 4 및 도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치의 사용 예를 도시한 것.

이하 첨부된 도면에 따라서 파이프 자동 용접로봇용 토치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치의 개략적인 구성을 도시한 것이고, 도 4 및 도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치의 사용 예를 도시한 것이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치(100)는 모재(90)에 형성된 그루브(91)를 따라 위빙 동작을 수행하는 것으로서, 토치 몸체(10)와, 전극봉(20)과, 제1구동부(30), 및 제2구동부(40)를 포함한다.

토치 몸체(10)는 내부에 보호가스와 용접전류가 흐르도록 구성된다. 토치 몸체(10)의 내부에는 수냉식 냉각을 위해 물이 통과되도록 구성될 수 있다.

전극봉(20)은 상기 토치 몸체(10)의 하부에 배치된다. 전극봉(20)은 비마모성으로 용접전류를 상기 모재(90)로 흐르게 한다.

아울러, 토치 몸체(10)의 상부에는 전극봉(20)의 상단을 커버하도록 전극봉 덮개(60)가 구비되며, 토치 몸체(10)의 하부에는 토치캡(50)이 구비되는 것이 바람직하다.

제1구동부(30)는 상기 토치 몸체(10)가 위빙 동작을 수행하도록 상기 토치 몸체(10)를 위빙 방향으로 직선 이동시킨다.

제2구동부(40)는 상기 토치 몸체(10)가 상기 그루브(91)의 폭 방향을 따라 좌우로 회전되도록 한다.

이 경우, 상기 제1구동부(30)는 제1모터(31), 및 제1스크류(32)를 포함하여 이루어진다.

제1스크류(32)의 일 측은 상기 제1모터(31)에 연결되고, 타 측은 상기 토치 몸체(10)의 중앙부에 연결된다. 결국, 제1모터(31) 및 제1스크류(32)는 상기 토치 몸체(10)를 위빙 방향으로 직선 이동시킨다.

또한, 상기 제2구동부(40)는 제2모터(41), 및 제2스크류(42)를 포함하여 이루어진다.

제2스크류(42)의 일 측은 상기 제2모터(41)에 연결되고, 타 측은 상기 토치 몸체(10)의 상부에 연결된다. 결국, 제2모터(41) 및 제2스크류(42)는 상기 토치 몸체(10)를 상기 그루브(91)의 폭 방향을 따라 좌우로 회전시킨다.

한편, 파이프 자동 용접로봇용 토치(100)는 제어부(미도시)를 더 구비할 수 있다.

제어부는 상기 그루브(91)의 편평한 중앙부에서는 상기 제1구동부(30)가 상기 토치 몸체(10)를 직선 이동되도록 하고, 상기 그루브(91)의 경사진 가장자리에서는 상기 제2구동부(40)가 상기 토치 몸체(10)를 회전되도록 제어한다.

이와 같이 본 고안에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치(100)는 위빙 동작을 수행하는 구동부와 위빙축을 중심으로 좌우로 회전 동작을 수행하는 구동부를 구비함으로써, 위빙 동작과 회전 동작을 동시에 구현할 수 있다.

정리하면, 파이프 자동 용접로봇용 토치는 두 개의 모터가 하나의 토치 몸체에 연결되는 구조로 이루어져, 토치가 그루브 내에서 위빙축을 중심으로 회전운동을 동반한 좌우 위빙모션을 동시에 수행하게 된다.

따라서, 다양한 모재 표면의 형상에 따라 토치 몸체(10)의 각도를 실시간으로 제어하는 것이 가능해진다.

결국, 모재(90)의 그루브(91) 가장자리에서도 용융풀을 이끌고 가서 충분한 용입이 이루어지며 용접 불량을 현저하게 줄일 수 있게 된다. 또한, 깊은 그루브의 경우에도 효과적으로 적용될 수 있다.

지금까지 본 고안에 따른 파이프 자동 용접로봇용 토치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 토치 몸체 20 : 전극봉
30 : 제1구동부 31 : 제1모터
32 : 제1스크류 40 : 제2구동부
41 : 제2모터 42 : 제2스크류
90 : 모재 91 : 그루브
100 : 파이프 자동 용접로봇용 토치

Claims

모재(90)에 형성된 그루브(91)를 따라 위빙 동작을 수행하는 용접로봇용 토치에 있어서,
내부에 보호가스와 용접전류가 흐르도록 구성된 토치 몸체(10);
상기 토치 몸체(10)의 하부에 배치되며 용접전류를 상기 모재(90)로 흐르게 하는 전극봉(20);
상기 토치 몸체(10)가 위빙 동작을 수행하도록 상기 토치 몸체(10)를 위빙 방향으로 직선 이동시키는 제1구동부(30); 및
상기 토치 몸체(10)가 상기 그루브(91)의 폭 방향을 따라 좌우로 회전되도록 하는 제2구동부(40)를 포함하며,
상기 그루브(91)의 편평한 중앙부에서는 상기 제1구동부(30)가 상기 토치 몸체(10)를 직선 이동되도록 하고, 상기 그루브(91)의 경사진 가장자리에서는 상기 제2구동부(40)가 상기 토치 몸체(10)를 회전되도록 하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 자동 용접로봇용 토치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1구동부(30)는:
제1모터(31); 및
일 측은 상기 제1모터(31)에 연결되고 타 측은 상기 토치 몸체(10)의 중앙부에 연결되어, 상기 토치 몸체(10)를 위빙 방향으로 직선 이동시키는 제1스크류(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 자동 용접로봇용 토치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2구동부(40)는:
제2모터(41); 및
일 측은 상기 제2모터(41)에 연결되고 타 측은 상기 토치 몸체(10)의 상부에 연결되어, 상기 토치 몸체(10)를 상기 그루브(91)의 폭 방향을 따라 좌우로 회전시키는 제2스크류(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 자동 용접로봇용 토치.
삭제