KR20090000086U - 휴대용 용접와이어 송급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용접와이어 송급장치에 관한 것으로, 사용자가 한손으로 잡을 수 있는 크기를 갖는 손잡이; 구동원에 의해 회전하는 제 1송급롤러와, 용접와이어를 사이에 두고 제 1송급롤러에 대향되게 설치되고 축받이에 의해 지지되어 회전가능한 제 2송급롤러와, 제 1송급롤러와 제 2 송급롤러를 감싸고 상기 손잡이의 상단에 설치되는 하우징을 포함하는 용접와이어 송급부; 상기 용접와이어 송급부의 제 1송급롤러와 제 2송급롤러가 용접와이어를 사이에 두고 맞물리도록 압착하는 압착부;를 더 포함하고, 상기 용접와이어 송급부의 일측에 부착되어 송급된 용접와이어를 용융부로 안내하는 노즐부;및 상기 손잡이의 일측면에 설치되어 상기 구동원에 송급되는 전원을 온/오프시키는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 용접와이어 송급장치를 제공한다.

본 고안에 따른 휴대용 용접와이어 송급장치는 경험이 낮은 작업자도 매우 효율적으로 용접작업을 수행할 수 있고 작업자의 피로도를 경감시킴으로써 작업자의 생산성을 높일수 있고 작업자측면에서도 용접작업과정에서 발생하는 부상을 방지 할 수 있는 이점이 있다.

수동용접, TIG용접, 와이어 송급장치

Description

휴대용 용접와이어 송급장치{portable wire feeder for welding}

본 고안은 용접와이어 송급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 막대형 용접와이어를 사용하여 수동용접시 사용자가 한손에 잡을 수 있고 용접와이어를 일정한 속도로 자동으로 연속해서 송급할 수 있는 휴대용 용접와이어 송급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금속을 접합하는데는 원자간의 결합력이 미치는 범위까지 접합하는 두 금속표면의 원자를 접근시킬 필요가 있다. 이를 위해 모재라 불리는 두 물체사이나 또는 한 물체의 일정부분의 용접부에 용접봉을 첨가하여 간접적으로 접합시키는 다양한 용접법이 개발되어 왔는데 그중 하나가 티그(TIG:Tungestn Inert Gas Welding)용접법이다. 용접방식중 고품질 정밀용접이 요구되는 제품의 경우 티그용접법이 사용된다. 이하, 티그용접법에 대해서 간략히 살펴본다.

티그용접법이란, 약 3400°C인 고온에서도 장시간 견디는 텅스텐을 전극으로 사용하고 이 전극주위에 아르곤(Ar),헬륨(He)과 같은 주위의 다른 물질과 반응을 하지 않는 불활성 가스를 흘려가면서 전극과 모재사이에 아크를 발생시켜 이 아크열로 용가재와 모재를 용융시켜 접합하는 용접법이다.

위와 같은 티그용접법은 불활성 분위기속에서 이루어지므로 용접을 하기 위한 플럭스(flux)가 필요없고 고주파의 인버터방식을 채용한 아크의 정밀한 제어로 스패터(spatter)발생이 거의 없어 용접한 그대로 사용이 가능한 고품질의 용접금속의 확보가 가능하여 최근에는 용접부의 건전성과 정밀용접을 최우선으로 요구하는 원자력발전시설,석유화학플랜트용 구조물 및 박판구조물등에 핵심적인 용접법으로 사용되고 있다.

다만, 사용하는 가스가 비교적 고가이고 바람의 영향을 받기 쉽고, 용착속도가 느리다는 단점이 있으나 최근에는 기술의 개량등으로 위와 같은 단점을 극복한 새로운 티그용접법이 개발됨에 따라 티그용접의 이용은 종래보다 크게 증가하고 있다.

한편 이러한 티그용접법은 크게 반자동용접,자동용접,수동용접으로 크게 나눌 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 일반적으로 용접에서 쓰이는 용가재는 코일모양의 선으로된 재료를 그대로 사용하고 있어 이를 보통 용접와이어라 부른다.

용접작업을 하는데 있어서는 위와 같은 용접와이어를 중단없이 모재에 접근시켜 아크를 일정하게 유지시켜야 하는데 이를 와이어 송급장치(Wire feeder)에 의하여 자동적으로 실현하는 것을 반자동용접이라하고 여기에 용접선을 따라 아크를 순차적으로 자동으로 이동시키는 동작이 수반되는 경우 이를 자동용접이라 한다.

도 1은, 작업자가 수동용접을 하는 상태를 나타낸 사진이다.

위와 같은 반자동.자동용접과 달리 수동용접은 도 1에서 도시한 바와 같이, 작업자(P)가 직접 한손에는 용접토치(1)를 들고 다른 한손에는 용접와이어(2)를 잡고서 용접부위(A)를 용접하는 방식을 말한다.

이러한 수동용접은 자동용접에 의해 용접하기가 용이하지 않은 모재의 부분이나 자동용접에 의해 용접된 부분이 불충분하게 용접된 경우 시행된다.

그러나 이때 작업자는 1m정도의 길이를 갖는 막대형 용접와이어를 사용하게 되는데 이를 손으로 잡고 용융부에 송급하기 때문에 용접와이어의 송급속도가 늦어지고 이에 따라 단위시간당 용착량이 매우 낮아지는 문제점이 발생한다.

또한, 한손으로 용접와이어를 송급하는 작업은 작업자의 피로도를 크게 증가시키며, 작업자의 팔과 어깨등에 무리를 가하여 작업자의 생산성을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다.

그리고 이러한 수동용접은 많은 경험에서 기인한 고도의 기량을 요구하기 때문에 용접작업을 원할히 수행할 수 있는 인력이 많이 부족하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안의 목적은, 막대형 용접와이어를 사용하여 수동용접시 사용자가 한손에 잡을 수 있고 용접와이어를 일정한 속도로 자동으로 연속해서 송급할 수 있는 휴대용 용접와이어 송급장치를 제공하는데 있다.

앞서 설명한 바와 같은 본 고안의 목적들은, 사용자가 한손으로 잡을 수 있는 크기를 갖는 손잡이; 구동원에 의해 회전하는 제 1송급롤러와, 용접와이어를 사이에 두고 제 1송급롤러에 대향되게 설치되고 축받이에 의해 지지되어 회전가능한 제 2송급롤러와, 제 1송급롤러와 제 2 송급롤러를 감싸고 상기 손잡이의 상단에 설치되는 하우징을 포함하는 용접와이어 송급부; 상기 용접와이어 송급부의 제 1송급롤러와 제 2송급롤러가 용접와이어를 사이에 두고 맞물리도록 압착하는 압착부;를 더 포함하고, 상기 용접와이어 송급부의 일측에 부착되어 송급된 용접와이어를 용융부로 안내하는 노즐부;및 상기 손잡이의 일측면에 설치되어 상기 구동원에 송급되는 전원을 온/오프시키는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 용접와이어 송급장치에 의해 실현된다.

한편, 상기 압착부는 제 2송급롤러를 지지하고 하우징에 힌지결합되어 있는 축받이; 상기 축받이의 일측에 수직결합되어 제 2송급롤러의 압착력을 조절하는 압 착력조절볼트;및 상기 축받이와 압착력조절볼트 사이에 설치되어 탄성을 제공하는 탄성체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 노즐부는 내부에 중공부가 형성된 노즐본체와;상기 노즐본체의 끝단에 교체가 가능하도록 설치되고 내부에 일방향으로 직경이 감소하는 중공부가 형성된 노즐팁;을 포함하여 형성된다.

상기 노즐팁은 용접와이어의 직경에 따라 교체가 가능하여 하나의 송급장치로 다양한 용접이 가능하다.

위와 같은 본 고안에 따른 휴대용 용접와이어 송급장치는 작업자가 한손으로 잡고 용접작업을 수행할 수 있도록 작고 가볍게 제작된 것으로 휴대성을 높인 것이 특징이다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 휴대용 용접와이어 송급장치는 막대형 용접와이어를 사용하여 수동용접시 사용자가 한손에 잡을 수 있고 용접와이어를 일정한 속도로 자동으로 연속해서 송급할 수 있어 경험이 낮은 작업자도 매우 효율적으로 용접작업을 수행할 수 있고 작업자의 피로도를 경감시킴으로써 작업자의 생산성을 높일 수 있고 작업자측면에서도 용접작업과정에서 발생하는 부상을 방지 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 생산비용측면에서 경험이 많은 고임금의 숙련작업자의 필요성이 줄어들어 작업자에 대한 인건비를 경감할 수 있어 전체적인 비용을 줄 일수 있게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는, 본 고안에 따른 휴대용 용접와이어 송급장치를 나타낸 사시도이다.

도 2에서 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 휴대용 용접와이어 송급장치는 크게 사용자가 한손으로 잡을 수 있는 크기를 갖는 손잡이(10)와 용접와이어(100)를 송급하는 용접와이어 송급부(20)와 상기 용접와이어 송급부(20)의 일측에 부착되어 송급된 용접와이어(100)를 용융부로 안내하는 노즐부(30)와 상기 손잡이(10)의 일측면에 설치되어 구동원에 송급되는 전원을 온/오프시키는 스위치(40)와 상기 손잡이(10)의 하단에 설치되고, 용접와이어(100)의 송급속도를 조절하는 용접와이어 송급속도 조절기(50)를 포함하여 구성된다.

상기 손잡이(10)는 작업자가 휴대하기 편한 크기를 갖는다.

구체적으로 길이는 100mm에서 120mm이내이고 직경은 35mm이상인 원통형 형상을 갖고 있다.

상기 손잡이(10)의 상단에는 용접와이어 송급부(20)가 장착된다.

도 3은, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어 송급장치의 용접와이어 송급부를 나타낸 평면도이다.

도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 용접와이어 송급부(20)는 구동원에 의해 회전하는 제 1송급롤러(21)와, 용접와이어(100)를 사이에 두고 제 1송급롤러(21)에 대향되게 설치되고 축받이(61)에 의해 지지되어 회전가능한 제 2송급롤러(22)와, 제 1송급롤러(21)와 제 2 송급롤러(22)를 감싸고 상기 손잡이(10)의 상단에 설치되 는 하우징(25)을 포함하여 구성된다.

상기 제 1송급롤러(21)를 회전시키는 구동원은 모터(power: 50W)(23)가 사용되는데 제 1송급롤러(21)의 하단에 설치된다.

상기 하우징(25)의 일측면에는 용접와이어(100)가 상기 용접와이어 송급부(20)로 용이하게 들어올 수 있도록 용접와이어 가이드부재(24)가 설치된다.

그리고 상기 하우징(25)의 타측면에는 노즐본체(32)가 장착된다.

한편, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 용접와이어 송급부(20)에는 용접와이어(100)가 송급되도록 제 1송급롤러(21)와 제 2송급롤러(22)를 압착시키는 압착부(60)가 설치된다.

상기 압착부(60)는 제 2송급롤러(22)를 지지하고 하우징에 힌지결합되어 있는 축받이(61)와 상기 축받이(61)의 일측에 수직이동이 가능하도록 결합되어 제 2송급롤러(22)의 압착력을 조절하는 압착력조절볼트(62);및 상기 축받이(61)와 압착력조절볼트(62) 사이에 설치되어 탄성을 제공하는 탄성체(63);를 포함하여 구성된다.

작업자가 압착력조절볼트(62)를 조이게되면 축받이(61)에 연결된 제 2송급롤러(22)가 용접와이어(100)및 제 1송급롤러(21)를 압착하여 용접와이어(100)를 송급하는 마찰력을 제공한다.

한편, 도 2및 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 손잡이(10)의 일측면에는 상기 제 1송급롤러(21)를 회전시키는 모터(23)에 송급하는 전원을 온/오프시키는 스위치(40)가 설치된다. 상기 스위치(40)의 형상은 작업자의 편의성을 고려하여 다양 한 형상을 가질 수 있다.

상기 모터(23)에 송급되는 전원(미도시)은 외부에 설치되고 전원선(PL)을 통하여 상기 스위치(40)와 연결된다.

그리고 상기 손잡이(10)의 하단에는 도 2에서 도시한 바와 같이 용접와이어(100)의 송급속도를 조절하는 용접와이어 송급속도 조절기(50)가 설치된다.

상기 용접와이어 송급속도 조절기(50)는 약 -20mm/sec에서 +20mm/sec까지의 범위내에서 용접와이어의 송급속도의 조절이 가능하다.

도 4는, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어의 노즐부의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 5a는, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어의 노즐부의 노즐본체의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 5b는, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어의 노즐부의 노즐팁의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 휴대용 용접와이어 송급장치의 노즐부(30)는 내부에 중공부가 형성된 노즐본체(32)와 상기 노즐본체(32)의 끝단에 교체가 가능하도록 장착되고 내부에 일방향으로 직경이 감소하는 중공부가 형성된 노즐팁(34)을 포함하여 구성된다.

상기 노즐부(30)는 앞서 살펴본 바와 같이 상기 용접와이어 송급부(20)의 하우징(25)의 일측면에 설치되어 송급된 용접와이어를 용융부로 안내한다.

도 4및 도5a에서 도시한 바와 같이, 상기 노즐부(30)의 노즐본체(32)는 용접와이어가 지나가도록 중공부(32a)가 형성되고 일단에는 하우징(25)의 일측면에 결합하는 하우징 결합부(32b)가 형성되며, 타단에는 노즐팁(34)과 결합하는 노즐팁 결합부(32c)가 형성된다.

도 4및 도5b에서 도시한 바와 같이, 상기 노즐부(30)의 노즐팁(34)도 역시 용접와이어가 지나가도록 내부에 일방향으로 직경이 감소하는 중공부(34a)가 형성되고 일단에는 상기 노즐본체(32)의 일단과 결합하는 노즐본체 결합부(34b)가 형성된다.

다만, 상기 노즐팁(34)의 중공부(34a)는 용접와이어와의 마찰을 최소한으로 줄이기 위해 단턱을 형성시키는 다단가공처리를 한다.

상기 노즐팁(34)은 용접와이어의 직경(R)에 따라 복수개가 마련되고 필요에 따라 상기 노즐본체(32)에 갈아 끼울 수 있다.

노즐팁(34)의 용이한 교체를 위해 상기 노즐팁(34)의 노즐본체 결합부(34b)와 상기 노블본체(32)의 노즐팁 결합부(32c)에는 나사선이 형성 될 수 있다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안에 대한 실시예의 동작을 구체적으로 살펴본다.

작업자는 막대형 용접와이어를 사용하여 수동용접작업이 필요한 경우 먼저 막대형 용접와이어(100)의 직경을 확인하고 그에 맞는 노즐팁(34)을 노즐본체(32)에 끼우고 그 용접와이어(100)를 도 3에서 도시한 용접와이어 가이드 부재(24)에 삽입한다.

다음 작업자는 압착력조절볼트(62)를 조여 적절한 압착력이 발생하도록 용접와이어에 제 2송급롤러(22)를 압착시킨후 도 2에서 도시된 용접와이어 송급속도 조절기(50)를 회전시켜 용접단계별 필요한 용접와이어 송급속도를 세팅한다.

그리고 손잡이(10)의 일측면에 부착된 스위치(40)를 조작하여 휴대용 용접와이어 송급장치를 온/오프 시키면서 용접을 수행한다.

이상에서 본 고안에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 기술 분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

도 1은, 작업자가 수동용접을 하는 상태를 나타낸 사진이다.

도 2는, 본 고안에 따른 휴대용 용접와이어 송급장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어 송급장치의 용접와이어 송급부를 나타낸 평면도이다.

도 4는, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어의 노즐부의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 5a는, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어의 노즐부의 노즐본체의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 5b는, 도 2에서 도시된 휴대용 용접와이어의 노즐부의 노즐팁의 단면을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 손잡이 20 : 용접와이어 송급부

21 : 제 1송급롤러 22 : 제 2송급롤러

30 : 노즐부 40 : 스위치

50 : 용접와이어 송급속도 조절기 100 : 용접와이어

Claims (5)

1. 사용자가 한손으로 잡을 수 있는 크기를 갖는 손잡이;

   구동원에 의해 회전하는 제 1송급롤러와, 용접와이어를 사이에 두고 제 1송급롤러에 대향되게 설치되고 축받이에 의해 지지되어 회전가능한 제 2송급롤러와, 제 1송급롤러와 제 2 송급롤러를 감싸고 상기 손잡이의 상단에 설치되는 하우징을 포함하는 용접와이어 송급부;

   상기 용접와이어 송급부의 제 1송급롤러와 제 2송급롤러가 용접와이어를 사이에 두고 맞물리도록 압착하는 압착부;를 더 포함하고

   상기 용접와이어 송급부의 일측에 부착되어 송급된 용접와이어를 용융부로 안내하는 노즐부;및

   상기 손잡이의 일측면에 설치되어 상기 구동원에 송급되는 전원을 온/오프시키는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 용접와이어 송급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압착부는 제 2송급롤러를 지지하고 하우징에 힌지결합되어 있는 축받이;

   상기 축받이의 일측에 수직이동이 가능하도록 결합되어 제 2송급롤러의 압착력을 조절하는 압착력조절볼트;및

   상기 축받이와 압착력조절볼트 사이에 설치되어 탄성을 제공하는 탄성체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 용접와이어 송급장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 노즐부는 내부에 중공부가 형성된 노즐본체와;

   상기 노즐본체의 끝단에 다양한 직경의 용접와이어에 대응하여 교체가 가능하도록 장착되고 내부에 일방향으로 직경이 감소하는 중공부가 형성된 노즐팁;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 용접와이어 송급장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 노즐팁의 중공부는 용접와이어와 마찰을 줄이기 위해서 다단가공처리된 것을 특징으로 하는 휴대용 용접와이어 송급장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 손잡이의 하단에는 용접와이어의 송급속도를 조절하는 용접와이어 송급속도 조절기가 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 용접와이어 송급장치.

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