KR20090054083A - Ｈ빔 용접 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용접할 H 빔 작업 대상물을 올려놓는 다이(1)와, 상기한 다이(1) 좌우에 설치하는 레일(7)과, 상기한 레일(7) 상부에 설치하는 주행바퀴(8)와, 상기한 주행 바퀴에 동력을 전동하는 모터와, 상기한 모터의 회전을 감속하여 주행바퀴에 전동하는 감속기와, 상기한 주행바퀴(8) 상부에 설치되며, 두 레일(7) 사이의 상부에 설치되는 가로프레임(12)을 포함하는 탑재프레임(11)포함하는 H 빔 용접장치에 있어서, 상기한 탑재프레임(11)에서 좌우 이동 가능하게 설치되는 용접기(21)와, 상기한 용접기(21)를 상하로 승하강시키는 공압실린더(46)와, 상기한 공압실린더(46)의 피스톤과 연결되어 상하 승강하는 연결대(45)와, 상기한 연결대(45)의 승하강을 가이드하는 가이드(16)를 포함하며, 상기한 모터는 서보모터(9)이며, 상기한 서보모터(9)의 회전을 감속하여 주행바퀴에 전동하는 감속기는 워엄감속기(10)인 것을 특징으로 하며, 상기한 가이드(16)에는 연결대(45)가 연결되어 있으며, 연결대(45)에는 가이드판(28)이 설치되고, 가이드판(28)에는 가이드롤러(24)가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기한 가이드판(28)에는 나사산이 형성된 상하조정간(30)이 설치되어, 가이드판(28)을 상하로 미세 조정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 가이드판(28)과 용접기(21) 사이에는 클램프실린더(47)가 연결 설치되어, 가이드판(28)과 용접기(21) 사이의 간격을 미세 조절하여 고정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 용접기(21)는 탑재프레임(11)에서 2 개 또는 4 개 설치하는 것을 특징으로 하며, 상기한 가로프 레임(12)은 레일(66)을 갖추고 있어, 상기한 가이드(16)가 가로프레임(12)에서 수평 이송될 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다
Figure P1020070120776
H빔, 용접 장치, 용접, 자동 용접

Description

Ｈ빔 용접 장치{welding apparatus of H-beam}
본 발명은 강판을 이용하여 각종 구조의 빔 특히, 예를 들어 "H" 형상 빔을 제작하기에 적합한 장치에 관한 것으로, 특히, 경량 빔의 웨브와 플랜지의 한쪽 모서리를 길이를 따라 용접하는 장치에 관한 것이다.
교량이나 건축물 등에서는 다량의 빔, 예를 들어, "I" 형 빔이 소요되는데 대부분 일정 규격으로 제작되어 나온다. 그러나 설계상 필요한 비규격의 빔은 별도로 제작을 하여야 한다. 이때 용접작업에 사용되는 용접기는 CO2용접기 또는 서브머지드 아크 용접(Submerged Arc Welding) 장치를 사용한다. 일반적으로 서브머지드 아크 용접은 주로 후판의 긴 용접에서 아래보기 용접에 적용된다.
종래의 경우, 길이를 따라 H 빔 등을 용접하는 장치가 나와 있으나, 그 장치는 정밀한 작동이 되지 않아 용접 불량이 발생하는 문제가 있었다
본 발명은 용접 작업 위치에서, 용접 작업을 위한 정밀한 세팅 작업이 가능한 구조를 제공하여 용접불량이 전혀 없는 정밀한 제품을 생산할 수 있는 장치를 개발함에 본 발명의 목적이 있다
본 발명은 주요 구성은, 용접할 H 빔 작업 대상물을 올려놓는 다이(1)와, 상기한 다이(1) 좌우에 설치하는 레일(7)과, 상기한 레일(7) 상부에 설치하는 주행바퀴(8)와, 상기한 주행 바퀴에 동력을 전동하는 모터와, 상기한 모터의 회전을 감속하여 주행바퀴에 전동하는 감속기와, 상기한 주행바퀴(8) 상부에 설치되며, 두 레일(7) 사이의 상부에 설치되는 가로프레임(12)을 포함하는 탑재프레임(11)포함하는 H 빔 용접장치에 있어서, 상기한 탑재프레임(11)에서 좌우 이동 가능하게 설치되는 용접기(21)와, 상기한 용접기(21)를 상하로 승하강시키는 공압실린더(46)와, 상기한 공압실린더(46)의 피스톤과 연결되어 상하 승강하는 연결대(45)와, 상기한 연결대(45)의 승하강을 가이드하는 가이드(16)를 포함하며, 상기한 모터는 서보모터(9)이며, 상기한 서보모터(9)의 회전을 감속하여 주행바퀴에 전동하는 감속기는 워엄감속기(10)인 것을 특징으로 하며, 상기한 가이드(16)에는 연결대(45)가 연결되어 있으며, 연결대(45)에는 가이드판(28)이 설치되고, 가이드판(28)에는 가이드롤러(24)가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기한 가이드판(28)에는 나사산이 형성된 상하조정간(30)이 설치되어, 가이드판(28)을 상하로 미세 조정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 가이드판(28)과 용접기(21) 사이에는 클램프 실린더(47)가 연결 설치되어, 가이드판(28)과 용접기(21) 사이의 간격을 미세 조절하여 고정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 용접기(21)는 탑재프레임(11)에서 2 개 또는 4 개 설치하는 것을 특징으로 하며, 상기한 가로프레임(12)은 레일(66)을 갖추고 있어, 상기한 가이드(16)가 가로프레임(12)에서 수평 이송될 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다
본 발명에 따른 장치에 의하면, 서브머지드 아크 용접기 또는 CO2 용접 장치를 이용하여 원하는 소정의 H 빔 형상을 불량품이 전혀 없는 제품을 제작 가능하다. 특히, 두께 6-18mm 정도의 철판 두께를 갖는 경량 빔을 제작하기에 유리하다
또한 본 발명에 의하면 서보모터(9) 및 워엄 감속기 등의 구성을 인해 정밀한 주행이 가능하여 용접 불량 발생이 거의 없으며, 하나의 다이(1)에서 두개의 빔을 동시에 작업할 수 있다
또한 본 발명에 의하면, 플랜지의 수직벽을 따라 가이드롤러(24)가 접촉하여 가이드 주행하므로 곡면의 플랜지(2)의 용접도 가능하다
또한, 본 발명의 장치는 전반적으로 구조가 간단하고 고장이 적고 조작이 간편한 특징도 있다.
이하, 상술한 본 발명의 특징 외 다른 특징 및 구성에 대하여 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다
도 1 은 본 발명에 따른 장치를 설명하기 위한 정면도이다
도시한 바와 같이 장치를 정면에서 보면, 다이(1)가 설치되고 그 위에 용접하고자 하는 플랜지(2)와 웨브(3)가 가접된 상태로 놓여 진다.
본 도면에서는 빔(50)이 하나인 것을 도시하였으나 후술하는 두개의 빔을 동시에 작업할 수도 있다. 플랜지(2)와 웨브(3) 사이의 좌우 모서리 용접부(5)를 동시에 용접한다. 그에 따라 그 상부에 설치하는 용접기는 2개가 된다. 용접기는 예를 들어, CO2 용접기 또는 서브머지드 아크 용접기이다. 서브머지드 용접기를 사용하면 CO2 보다 두껍게 용접된다. 따라서 용접하고자 하는 재료의 두께에 따라 선택하여 사용할 수 있다
하나의 빔(50)을 용접할 경우에는 2 개의 용접기(21)만 필요하고, 다이(1) 위에 2 개의 빔(50)을 놓을 경우에는 4 개의 용접기(21)를 설치하여 동시 작업 가능하다. 용접기(21)는 가로프레임(12)에 설치한 레일(66)에서 좌우 주행이 가능하다.
다이(1)의 양측에는 레일(7)이 설치되며, 그 위에는 주행바퀴(8)가 설치되며, 이 주행바퀴(8)는 서보모터(9)에 의해 전동되어 워엄감속기(10)를 거쳐 레일(7) 위에서 정밀한 작동으로 주행된다. 서보모터(9) 및 워엄기어 조합에 의한 워엄감속기(10)는 이러한 정밀한 주행을 가능하게 하여 준다. 즉, 레일(7) 상에서 주행 중 미끄러짐이나 머뭇거림 등의 불량 작동이 전혀 없다
주행바퀴(8) 상부는 갠츄리 타입으로 이루어지며 용접장치(13)가 여러 대 설치된다. 즉, 탑재프레임(11)의 가로 프레임(12)에는 좌우 이동 가능하게, 용접기(21)가 설치된다
도 2 는 도 1 을 측면에서 본 도면이다
도시한 바와 같이, 용접기(21)는 연결대(45)와 연결되고 연결대(45)는 공압실린더(46)의 피스톤에 연결되어 공압실린더(46)의 작동으로 승하강된다.
한편, 연결대(45)는 가이드(16)와 연결되어 가이드(16)를 따라 승하강 안내된다. 가이드(16)는 여러 형태의 것을 사용할 수도 있으나, 예를 들어 슬라이딩식으로 이동하는 가이드를 사용하는 것이 바람직하다
가이드(16)는 주행판(65)과 연결되고 주행판은 레일(66)에 장착되고 레일(66)은 가로프레임(12)에 형성되어 있다. 그리하여 주행판(65)이 레일(66)을 따라 주행하면 주행판(65)과 연결된 가이드(16), 연결대(45), 용접기(21) 등의 부착된 부품들이 전체적으로 가로프레임(12)을 따라 이동 주행 가능하다
상기한 연결대(45)에는 또한 가이드판(28)이 설치되어 있으며 이 가이드판(28)에는 하단에는 가이드롤러(24)가 형성되어 있다. 가이드롤러(24)는 플랜지(2) 벽을 따라 이동하면서 용접기(21)의 용접 주행을 안내한다
가이드판(28)에는 또한 상하조정간(30)이 설치되어 상하조정간(30)의 회전에 따라 가이드롤러(24)가 승하강 가능하게 구성되어 있다. 즉, 상하조정간(30)의 몸체 내부에 암나사가 형성되고 그 몸체 안에 나사가 제 위치에서 회전하면 몸체가 승하강되게 구성되고, 몸체에는 가이드롤러(24)가 설치되는 다른 구성요소가 승하 강 가능하게 구성하면 이러한 작동이 가능하다. 그 외 여러 다른 구조로도 상기한 작동이 이루어질 수 있으므로 이에 대한 구체적인 구조 설명을 생략한다
상기한 구성에 의한 작동을 이하, 설명한다
도 1 과 같이, 웨브(3)에 플랜지(2)를 가접한 후, 이 조립체를 다이(1) 위에 올려 놓는다. 한편 용접하고자 하는 빔(50)의 갯수에 따라 장착되는 용접기(21)의 수도 미리 결정되어 조립 제작된다. 그리고 용접하고자 하는 용접부(5) 위치 상부 위치까지 가로프레임(12)의 수평으로 용접기(21)를 이동시킨다.(미설명부호 53 은 연속 공급하는 용접와이어를 감아놓는 용접와이어 장착구이다)
그리고 용접할 부위인 용접부(5) 위치에 개략 맞추어 도 2 에 도시된 공압실린더(46)를 작동시켜 피스톤이 하강하면 연결대(45)가 하강하고, 그러면 연결대(45)와 연결되어 있는 용접기(21)가 하강한다. 그리고 필요에 따라 상하조정간(30)으로 수직 미세 조정한다. 그런 후, 서보모터(9) 작동으로 주행바퀴(8)가 전진하면서 용접이 정밀하게 이루어질 수 있는 것이다
도 3 은 도 1 의 다른 실시 예를 보여 주는 도면이다
본 실시예에서는 CO2용접 장치가 적용되며, 빔(50) 2 개를 동시 용접한다. 따라서 용접기(21)가 좌우 대칭으로 2 세트 즉, 4 개 설치된다
가이드(16)에 연결 설치되는 연결대(45)에는 가이드롤러(24)가 설치된다. 가이드롤러(24)는 용접기(21)의 반대쪽에서 플랜지(2)의 수직한 측벽을 접촉하면서 이동하기 때문에 용접기(21)의 주행을 가이드해 준다
가이드판(28)과 용접기(21) 사이에는 클램프실린더(47)가 연결 설치되어 있 어, 클램프 실린더(47)의 피스톤 작동으로 두 부재간의 거리가 조정된다. 이 조정은 플랜지(2)의 좌우 양쪽에 가이드롤러(24)와 용접기(21)를 정확히 위치시키기 위한 것이다. 이 위치 조절이 정확하여야 정밀한 용접 작업이 가능하다
도 4 는 도 3 의 측면도로, 가이드롤러(24)가 더욱 잘 도시되어 있다
연결대(45)에는 가이드판(28)이 연결되고 가이드판(28)에는 용접기(21)가 장착되어 있으며, 하단에는 가이드롤러(24)가 형성되어 있다
도 1 은 본 발명에 따른 장치에 대한 정면도
도 2 는 도 1 의 요부 측면도
도 3 은 도 1 의 다른 실시예
도 4 는 도 3 의 요부 측면도

Claims (6)

  1. 용접할 H 빔 작업 대상물을 올려놓는 다이(1)와, 상기한 다이(1) 좌우에 설치하는 레일(7)과, 상기한 레일(7) 상부에 설치하는 주행바퀴(8)와, 상기한 주행 바퀴에 동력을 전동하는 모터와, 상기한 모터의 회전을 감속하여 주행바퀴에 전동하는 감속기와, 상기한 주행바퀴(8) 상부에 설치되며, 두 레일(7) 사이의 상부에 설치되는 가로프레임(12)을 포함하는 탑재프레임(11)포함하는 H 빔 용접장치에 있어서,
    상기한 탑재프레임(11)에서 좌우 이동 가능하게 설치되는 용접기(21)와,
    상기한 용접기(21)를 상하로 승하강시키는 공압실린더(46)와,
    상기한 공압실린더(46)의 피스톤과 연결되어 상하 승강하는 연결대(45)와,
    상기한 연결대(45)의 승하강을 가이드하는 가이드(16)와,
    상기한 연결대(45)와 연결되며 용접기(21)를 갖춘 가이드판(28)을 포함하며,
    상기한 모터는 서보모터(9)이며,
    상기한 서보모터(9)의 회전을 감속하여 주행바퀴에 전동하는 감속기는 워엄감속기(10)인 것을 특징으로 하는 H빔 용접장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 가이드(16)에는 연결대(45)가 연결되어 있으며,
    연결대(45)에는 가이드판(28)이 설치되고,
    가이드판(28)에는 가이드롤러(24)가 설치되는 것을 특징으로 하는 H빔 용접 장치
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기한 가이드판(28)에는 나사산이 형성된 상하조정간(30)이 설치되어, 가이드판(28)을 상하로 미세 조정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 H빔 용접 장치
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기한 가이드판(28)과 용접기(21) 사이에는 클램프실린더(47)가 연결 설치되어, 가이드판(28)과 용접기(21) 사이의 간격을 미세 조절하여 고정 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 H빔 용접 장치
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기한 용접기(21)는 탑재프레임(11)에서 2 개 또는 4 개 설치하는 것을 특징으로 하는 H빔 용접 장치
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기한 가로프레임(12)은 레일(66)을 갖추고 있어, 상기한 가이드(16)가 가로프레임(12)에서 수평 이송될 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 H빔 용접 장치
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