KR20090073594A - Flexible rail for a curved plate welding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 EGW 캐리지의 가이드 레일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 선수미 등의 곡판 수직 용접부에도 EGW 캐리지를 이용한 자동용접이 가능하도록 하는 곡판 용접용 탄성레일에 관한 것이다.The present invention relates to a guide rail of an EGW carriage, and more particularly, to an elastic rail for curved welding, which enables automatic welding using an EGW carriage even in a curved vertical welding portion such as a bow of a ship.
현재 조선소에서는 자동용접을 하기 위하여 일반적으로 EGW(Electro Gas Welding) 캐리지를 사용하고 있다.Currently, shipyards generally use EGW (Electro Gas Welding) carriages for automatic welding.
EGW는 수직 자세의 맞대기 이음부에 대하여 CO2 보호가스로서 GMAW을 적용하여 용접하는 방법으로 GMAW의 특수한 형태이며, 용융접합의 일종으로 Arc열이 아닌 Wire 및 용융 Slag 사이에 통전된 전류의 저항열을 이용하여 용접하는 방법이다. 이 용접 방법은 용접모재 양측에 구리(Cu)판을 장착하여 용융금속이 흘러내리지 않도록 고정하여 주고, Wire는 상부에서 아래로 공급한다. 용접 방법의 원리 면에서 보면 Electro Slag Welding과 동일하나, Groove의 홈이 2mm 내지 16mm로 Electro Slag Welding보다 용착 금속량이 적으므로 용접속도나 작업성이 양호하다.EGW is a special type of GMAW that is welded by applying GMAW as a CO2 protective gas to the butt joint in the vertical position.It is a kind of fusion bonding. It is a method of welding by using. In this welding method, a copper (Cu) plate is mounted on both sides of the welding base material to fix the molten metal so that it does not flow down, and the wire is supplied from the top to the bottom. In terms of principle of welding method, it is same as Electro Slag Welding, but Groove grooves are 2mm to 16mm, which means less welding metal than Electro Slag Welding.
또한, EGW는 후판 용접에 대단히 경제적이고 홈의 가공이 매우 간단하며 각 변형이 적고 용접시간을 많이 단축할 수 있는 장점이 있다.In addition, EGW is very economical for the welding of the thick plate, the processing of the groove is very simple, there is little angular deformation and can shorten the welding time much.
이때, EGW 캐리지의 가이드 레일은 평판(용접모재) 위에 2개의 자석을 좌우측에 쌍으로 설치하고 자석 위에 레일받침대를 설치한 후 레일받침대 위에 레일을 고정시키는 것으로 이루어진다. 그러면 EGW 캐리지가 레일 상면에 설치된 Rack 기어를 따라 레일 위를 전후로 구동하면서 용접을 실시하게 되는 것이다. 그런데, 이러한 EGW 캐리지의 가이드 레일은 평판 수직 용접부(Vertical-up)에만 적용이 가능할 뿐, 선박의 선수미 등의 곡판 수직 용접부에는 적용이 불가능한 실정이다(도 4 참조).At this time, the guide rail of the EGW carriage consists of two magnets installed in pairs on the left and right sides on the plate (welding base material), and the rail support is installed on the magnets, and then the rails are fixed on the rail support. The EGW carriage then welds back and forth over the rail along the rack gear mounted on the rail top. By the way, the guide rail of the EGW carriage can be applied only to the vertical vertical welding portion (Vertical-up), it is not applicable to the curved vertical welding portion such as the bow of the ship (see Fig. 4).
따라서 곡판 수직 용접부에는 EGW 캐리지를 이용한 자동용접을 적용하지 못하고 수동으로 CO2 용접(FCAW)을 하기 때문에, 용접 품질이 용접사의 기량에 따라 좌우되거나 낮은 용착 효율로 인한 용접 속도 저하 및 공정 지연 등의 문제가 발생하고 있다.Therefore, because the vertical welding part does not apply automatic welding using EGW carriage, but does CO2 welding (FCAW) manually, welding quality is dependent on welder's skill or welding speed decreases due to low welding efficiency and process delay Is occurring.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 선박의 선수미 등의 곡판 수직 용접부에도 EGW 캐리지를 이용한 자동용접이 가능하도록 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus for enabling automatic welding using an EGW carriage even in a curved vertical welded portion, such as the bow of the ship.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which are not limited to the matters set forth in the claims and the disclosure of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range readily recited therefrom. Add that it will be included.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 길게 뻗은 판형상의 구조물로서, 탄성을 갖고 있어 곡판 수직 용접부의 곡면 형상과 일치되도록 휘어질 수 있는 레일 몸체(100); 상기 레일 몸체(100)의 양 측면에 부착되어 상기 레일 몸체(100)와 일체를 이루는 구조물로서, 탄성을 갖고 있어 상기 레일 몸체(100)와 동일한 형상으로 휘어질 수 있으며, 상기 레일 몸체(100)가 곡판 수직 용접부에 휘어져 부착된 상태가 계속적으로 유지되도록 지지함과 동시에 레일 상면을 따라 이동하는 EGW 캐리지의 가이드롤러를 지지하는 가이드롤러 지지부(200); 상기 레일 몸체(100)의 하면에 결합되며, Switch-able Permanent Magnet(320)을 장착함으로써 이러한 Switch-able Permanent Magnet(320)의 자력을 이용하여 상기 레일 몸체(100)를 곡판 수직 용접부에 따라 쉽게 탈·부착시킬 수 있는 다수 개의 Magnet Bracket(300); 및 상기 가이드롤러 지지부(200)의 양 측면에 길이 방향으로 길게 부착된 상태에서 EGW 캐리지의 정속 주행을 유도하고 이탈을 방지하는 Rack 기어(400)를 포함하는 곡판 용접용 탄성레일을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention, the elongated plate-like structure, having a
본 발명에 따르면, 평판 수직 용접부 뿐만 아니라 선박의 선수미 등의 곡판 수직 용접부에도 EGW 캐리지를 이용한 자동용접을 적용함으로써 빠른 시간 내에 우수한 용접 품질을 확보할 수 있다.According to the present invention, by applying the automatic welding using the EGW carriage not only flat plate vertical welds but also curved vertical welds such as fore and aft of a ship, excellent welding quality can be secured in a short time.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as potential effects that may occur within the range that can be easily estimated therefrom and potential advantages that contribute to industrial development It will be added that it will be covered by a wider scope.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
레일 몸체(100)는 길게 뻗은 판형상의 구조물이다. 이러한 레일 몸체(100)는 탄성을 갖고 있어 반복적으로 휘어지거나 펴지는 것이 가능하며, 선박의 선수미 등의 곡판 수직 용접부의 곡면 형상과 일치되도록 휘어질 수도 있다(도 1 내지 도 3 참조).The
레일 몸체(100)는 최적의 탄성을 유지하기 위해 스프링 스틸(Spring Steel)로 제작되는 것이 바람직하다. 스프링 스틸은 스프링에 사용되는 탄소강의 종류 중 하나로서, 강도가 강하면서도 취성(부러지는 특성)이 적고 스프링처럼 탄성이 좋아 휘어진 상태에서도 어느 정도 시간이 지나면 원래 상태로 복원된다.
따라서 레일 몸체(100)가 스프링 스틸(Spring Steel)로 제작되는 경우에는, 레일 몸체(100)가 곡판 수직 용접부의 곡면 형상과 일치되도록 휘어진 상태로 곡판 수직 용접부에 부착된 경우에도 그 형상을 지속적으로 유지하면서 충분한 강도를 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 레일 몸체(100)를 곡판 수직 용접부로부터 떼어낸 후 휘어진 상태의 구속을 제거하면 다시 평판의 형상으로 복원되므로 이후 다른 형상 및 곡률을 갖는 곡판 수직 용접부에 레일 몸체(100)를 다시 적용할 수도 있어 반영구적인 효용성을 갖게 된다.Therefore, when the
가이드롤러 지지부(200)는 레일 몸체(100)의 양 측면에 부착되어 레일 몸체(100)와 일체를 이루는 구조물로서, 레일 몸체(100)처럼 탄성을 갖고 있어 레일 몸체(100)와 동일한 형상으로 휘어질 수 있다(도 1 내지 도 3 참조).The guide
가이드롤러 지지부(200)는 레일 몸체(100)가 곡판 수직 용접부에 휘어져 부착된 상태가 계속적으로 유지되도록 지지하는 틀과 같은 역할을 함과 동시에, 레일 상면을 따라 이동하는 EGW 캐리지의 가이드롤러를 지지하는 역할을 하게 된다.The guide
이러한 가이드롤러 지지부(200)는 용접 시 스패터(Spatter)에 의한 손상을 방지하기 위하여 내열 및 내마모성을 갖는 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic)으로 제작되는 것이 바람직하다.The
엔지니어링 플라스틱은 기존의 플라스틱과는 달리 강도, 탄성 외에 충격, 마모, 열, 추위, 약품, 피로에 강하며, 전기절연성이 뛰어난 플라스틱으로, 고분자 구조의 고기능 수지이다.Unlike conventional plastics, engineering plastics are high-performance resins with polymer structure, which are strong in impact, abrasion, heat, cold, chemicals and fatigue, and have excellent electrical insulation.
엔지니어링 플라스틱의 여러 성능이나 특징은 그 화학구조에 따라 다르지만, 크게 폴리아미드(polyamide), 폴리에스테르(polyester), 폴리카르보네이트(polycarbonate), 폴리테레프탈산부틸렌(polybutylene terephthalate/PBT), 폴리산화페닐렌(polyphenylene oxide/PPO)의 5종으로 나뉜다. 이들 물질의 공통점은 종래의 플라스틱이 수십에서 수백 정도의 분자량이 적은 물질인 데 비해 수십만에서 수백만에 이르는 고분자 물질이라는 점이다. 고분자 물질이기 때문에 구조재로서는 적당한 강도, 탄성, 경도, 신장, 밀도, 성형도를 얻을 수 있다.The performance and characteristics of engineering plastics vary depending on their chemical structure, but largely polyamide, polyester, polycarbonate, polybutylene terephthalate (PBT), and polyphenyl oxide It is divided into five kinds of ethylene (polyphenylene oxide / PPO). What these materials have in common is that traditional plastics range from tens of thousands to millions of high molecular weight materials, compared to those with lower molecular weights of tens to hundreds. Since it is a high molecular material, moderate structural strength, elasticity, hardness, elongation, density, and degree of molding can be obtained.
Magnet Bracket(300)은 다수 개가 레일 몸체(100)의 하면에 결합되며(도 1 및 도 2 참조), Switch-able Permanent Magnet(320)을 장착함으로써 이러한 Switch-able Permanent Magnet(320)의 자력을 이용하여 레일 몸체(100)를 곡판 수 직 용접부에 부착시키는 역할을 한다(도 2 및 도 3 참조).A plurality of
Magnet Bracket(300)은 레일 몸체(100)와 볼트 등에 의하여 결합될 수 있는데, 이 경우 레일 몸체(100)는 Magnet Bracket(300)의 고정 또는 위치 조정이 가능할 수 있도록 하는 다수 개의 홈을 구비하는 것이 바람직하다(도 1 및 도 2 참조).Magnet Bracket 300 may be coupled to the
즉, 작업자는 레일 몸체(100)에 구비된 홈을 통해 볼트를 삽입하여 레일 몸체(100)의 하면에 위치한 Magnet Bracket(300)을 조임으로써 Magnet Bracket(300)과 레일 몸체(100)를 서로 결합시킬 수 있다. 이때, 레일 몸체(100)에는 다수 개의 홈이 구비되어 있으므로, 작업자는 곡판 수직 용접부의 곡면 형상에 따라 적절한 개수의 Magnet Bracket(300)을 장착할 수도 있고, Magnet Bracket(300)의 위치(장착 간격)를 임의로 조정할 수도 있다. 이렇게 함으로써 작업자는 레일 몸체(100)는 곡판 수직 용접부에 보다 견고하게 부착할 수 있게 된다.That is, the operator inserts the bolt through the groove provided in the
또한, Magnet Bracket(300)은 Switch-able Permanent Magnet(320)이 곡판 수직 용접부의 곡면을 따라 매끄럽게 부착될 수 있도록 곡면 방향으로 최대 ±4°씩 경사질 수 있는 Hinge(310)를 구비하는 것이 바람직하다(도 2 참조).In addition, the
한편, 본 발명에 따른 곡판 용접용 탄성레일은 다수 개의 Switch-able Permanent Magnet(320)의 자력을 한번에 ON/OFF 할 수 있는 레버(500)를 추가로 포함함으로써, 작업자가 이러한 레버를 조작함으로써 레일 몸체(100)의 탈·부착을 보다 쉽고 빠르게 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다(도 2 참조).Meanwhile, the curved rail welding elastic rail according to the present invention further includes a
Rack 기어(400)는 가이드롤러 지지부(200)의 양 측면에 길이 방향으로 길게 부착된 상태에서 EGW 캐리지의 정속 주행을 유도하고 이탈을 방지하는 역할을 한다(도 1 및 도 2 참조).The
이러한 Rack 기어(400)는 기존의 평판 용접용 직선레일에 부착되는 Rack 기어와 동일한 피치(Pitch)를 가짐으로써 상호간에 호환이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명에 따른 곡판 용접용 탄성레일은 기존의 평판 용접용 직선레일과도 호환하여 연결되어 사용될 수 있으므로, 직선부에서 곡선부로 연이어지면서 변화하는 용접부에 대해서도 작업자가 일일이 레일을 교체함이 없이 연속적인 용접 작업이 이루어질 수 있다.Such a
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 곡판 용접용 탄성레일의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of an elastic rail for curved sheet welding according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 Magnet Bracket(300) 및 이에 장착되는 Switch-able Permanent Magnet(320)의 구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the structure of a
도 3은 본 발명에 따른 곡판 용접용 탄성레일이 곡판 수직 용접부에 부착된 상태를 측면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state in which the elastic rail for curved sheet welding according to the present invention is attached to the curved sheet vertical welded portion viewed from the side.
도 4는 평판 수직 용접부(Vertical-up)에만 적용 가능한 종래의 EGW 캐리지의 가이드 레일의 실시예를 나타낸 도면이다.4 is a view showing an embodiment of a guide rail of a conventional EGW carriage, which is applicable only to a vertical vertical weld.
<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
100 : 레일 몸체100: rail body
200 : 가이드롤러 지지부200: guide roller support
300 : Magnet Bracket300: Magnet Bracket
310 : Hinge310: Hinge
320 : Switch-able Permanent Magnet320: Switchable Permanent Magnet
400 : Rack 기어400: Rack Gear
500 : 레버500: lever
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