KR20090107406A

KR20090107406A - 노즐 클리너

Info

Publication number: KR20090107406A
Application number: KR1020090018315A
Authority: KR
Inventors: 심동일
Original assignee: 주식회사 한국교꾸도
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2009-10-13
Also published as: CN101554673A; US20090249567A1; US8321986B2; KR101056673B1; JP2009248152A; CN101554673B; JP4575472B2

Abstract

본 발명은 간편하게 구성할 수 있고 용접노즐과 커터의 심맞춤도 용이한 노즐 클리너를 제공하는 것으로, 본 발명의 노즐 클리너는, 용접노즐(2)을 이동시켜서 커터(61)를 용접노즐(2)의 내주면측에 삽입하여 회전시킴으로써 스퍼터를 박리한다. 용접노즐(2)을 커터(61)에 대하여 심맞춤하는 안내기구(43)는 삽입측 롤러부(44)와 커터측 롤러부(52)를 구비한다. 삽입측 롤러부(44)와 커터측 롤러부(52)가 한쌍의 안내롤러(45, 53)를 구비한다. 각 안내롤러(45, 53)는 소직경부(46, 54) 사이의 간극(SI, SC)을 용접노즐(2)의 외경치수와 대략 같게 하는 동시에, 확대직경부(47, 55)에 의해 용접노즐(2)을 소직경부(46, 54)의 중앙 부근으로 가이드할 수 있게 하고 있다. 커터측 롤러부(52)와 삽입측 롤러부(44)는 마주보는 안내롤러(45, 53) 서로의 설치방향이 서로 직교하도록 한다.

노즐 클리너, 용접노즐, 스퍼터 박리

Description

노즐 클리너{NOZZLE CLEANER}

본 발명은 가스 아크 용접에 사용하는 원통형 용접노즐에 부착한 스퍼터(sputter)를 제거하는 노즐 클리너(nozzle cleaner)에 관한 것이다.

종래, 가스 아크 용접에 사용하는 원통형 용접노즐에 부착한 스퍼터를 제거하는 노즐 클리너로서는, 보유부재에 의해 보유한 상태의 용접노즐의 내주면측에 커터(cutter)의 날부를 삽입하고 회전시킴으로써 커터의 날부에 의해 용접노즐 내주면측의 스퍼터를 박리하여 제거하는 것이 있었다(예를 들어, 일본특허공개 2003-326366호 공보, 일본특허공표 2006-524576호 공보 참조).

하지만, 이 종래의 노즐 클리너에서는, 용접노즐을 보유하는 보유부재가 커터를 회전구동시키는 구동원과는 별도의 구동원에 의해 구동되는 구성이었다. 또한, 종래의 노즐 클리너에서는, 보유부재에 의해 보유한 용접노즐에 대하여, 커터를 상승장치를 이용하여 상승시켜서 날부를 용접노즐의 내주면측으로 삽입시키는 구성이기 때문에, 커터 상승용 상승장치를 구동시키기 위한 또 다른 별도의 구동원이 필요한 동시에, 커터를 용접노즐에 대하여 엄밀하게 심(芯)맞춤하면서 이동시키는 것에 문제가 발생하였다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 것으로, 간편하게 구성할 수 있고, 용접노즐과 커터의 심맞춤도 용이한 노즐 클리너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 노즐 클리너는, 가스 아크 용접용 원통형 용접노즐의 적어도 내주면에 부착한 스퍼터를 제거하기 위한 것으로서, 선단측에 날부를 배치하여 구성되는 동시에, 스퍼터 제거위치까지 용접노즐 축방향에 따라 용접노즐 선단측 방향으로 이동함에 따라 날부를 용접노즐의 내주면측으로 삽입시키고 회전시킴으로써 날부에 의해 용접노즐 내주면측의 스퍼터를 박리할 수 있게 하는 커터와,

커터를 회전구동 가능하게 보유하는 구동기구를 구비하는 구성의 노즐 클리너에 있어서,

스퍼터 제거위치까지 용접노즐을 이동시킬 때, 커터의 날부를 노즐의 내주면측으로 삽입할 수 있도록 용접노즐을 커터의 회전중심축에 대하여 심맞춤하는 안내기구를 구비하는 구성으로 이루어지고,

안내기구가, 커터의 회전중심축에 따라 인접하게 배치되는 동시에 용접노즐을 삽입시키는 삽입측 롤러부와, 용접노즐의 삽입방향 선단측이 되는 커터측에 위치하는 커터측 롤러부를 구비하여 구성되며,

삽입측 롤러부와 커터측 롤러부가 각각 축방향을 커터의 회전중심축과 직교하는 방향에 따라서 커터의 회전중심축을 중심으로 하여 마주보는 동시에, 각각 회 전운동이 자유롭게 배치되는 한쌍의 안내롤러로 구성되고,

각각의 안내롤러가 대략 원기둥형상의 소직경부(小直徑部)와, 소직경부의 축방향 양단측으로부터 직경이 확대되는 2개의 확대직경부를 가진 대략 장구모양으로 이루어지며,

삽입측 롤러부와 커터측 롤러부 각각의 마주보는 안내롤러가 서로 소직경부 사이의 간극을 용접노즐의 외경치수와 대략 같게 하여 배치되는 동시에, 소직경부로부터 직경이 확대되는 확대직경부 서로를 간극으로 용접노즐을 삽입할 때 소직경부에서의 안내롤러의 축방향에 따른 중앙 부근으로 가이드할 수 있도록 소직경부로부터 직경을 확대하여 구성되며,

커터측 롤러부와 삽입측 롤러부가 마주보는 안내롤러 서로의 설치방향이 서로 직교하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 노즐 클리너에 있어서, 적어도 커터측 롤러부에서의 한 쪽 안내롤러를 가동(可動)롤러로 하고, 다른 쪽 안내롤러를 고정롤러로 하며, 가동롤러를 고정롤러에 대하여 커터의 회전중심축과 대략 직교하는 방향에 따라 이격(離隔)가능하게 하고, 또한 용접노즐의 외주면을 고정롤러의 소직경부측에 접촉시키도록 가압수단에 의해 압착하여 설치하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 구성의 노즐 클리너에서는, 커터를 회전구동시키는 구동기구가 커터의 회전을 시동(始動)시키는 시동스위치를 구비하는 구성으로 이루어지고,

시동스위치가, 용접노즐을 커터측 롤러부에서의 소직경부 사이의 간극에 삽입시키고, 가동롤러를 가압수단에 맞서서 고정롤러로부터 이격시켰을 때 가동롤러 에 눌려 온(on)동작하도록 온동작시키는 작동편을 가동롤러 이격시의 이동영역에 배치한 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 노즐 클리너에서는, 용접노즐을 그 선단측이 삽입측 롤러부에서의 안내롤러의 소직경부 사이의 간극으로부터 삽입되도록 하여 용접노즐 축방향에 따라 용접노즐 선단측 방향으로 이동시키면, 용접노즐이 삽입측 롤러부와 커터측 롤러부의 회전운동이 자유로운 각 안내롤러에 안내되어 커터에 대하여 심맞춤된 상태에서 스퍼터 제거위치까지 이동하고, 커터의 날부가 용접노즐의 내주면측에 삽입되게 된다. 구체적으로는, 본 발명의 노즐 클리너에서는, 삽입측 롤러부를 구성하는 안내롤러와 커터측 롤러부를 구성하는 안내롤러는 각각 대략 원기둥형상의 소직경부와, 소직경부의 축방향 양단측으로부터 직경이 확대되는 2개의 확대직경부를 구비하는 구성이며, 용접노즐을 삽입시키는 각 소직경부 사이의 간극은 각각 용접노즐의 외경치수와 대략 같게 설정되어 있다.

그 때문에, 먼저 용접노즐이 그 선단을 삽입측 롤러부에서의 안내롤러의 소직경부 사이의 간극(이하, '삽입측 간격'으로 함)으로 삽입시키도록 이동할 때, 중심(축심)을 커터의 회전중심축에 대하여 기울어진 상태에서 삽입하려고 하여도, 안내롤러의 축방향과 교차(직교)하는 방향측에서는 소직경부의 외주면에 의해 삽입방향이 규제되고, 안내롤러의 축방향에 따른 방향측에서는 확대직경부에 의해 소직경부의 축방향에 따른 중앙 부근으로 가이드되기 때문에, 용접노즐은 삽입측 간극에서 중심(축심)을 커터의 회전중심축에 일치시켜서 배치된다.

그 후, 용접노즐은 그 선단이 커터측 롤러부에서의 각 안내롤러의 소직경부 사이의 간극(이하, '커터측 간극'이라고 함)에 삽입되도록 이동하게 되는데, 이 때 용접노즐이 그 선단을 중심(축심)이 커터의 회전중심축에 대하여 기울어진 상태에서 삽입하려고 하여도, 안내롤러의 축방향과 교차(직교)하는 방향측에서는 소직경부의 외주면에 의해 삽입방향이 규제되고, 안내롤러의 축방향에 따른 방향측에서는 확대직경부에 의해 소직경부의 축방향에 따른 중앙 부근으로 가이드되기 때문에, 용접노즐은 커터측 간극에서도 중심(축심)을 커터의 회전중심축에 일치시켜 배치된다. 그리고, 커터측 롤러부에서의 안내롤러의 소직경부 사이의 커터측 간극에 용접노즐의 선단이 삽입되면, 용접노즐이 커터의 회전중심축에 따른 방향측에서는 서로 떨어진 2군데에 형성된 삽입측 간극과 커터측 간극에서 중심(축심)을 커터의 회전중심축에 일치시킨 상태에서 삽입되어 통과하기 때문에, 용접노즐의 중심(축심)을 커터의 회전중심축과 동축상이면서 커터의 회전중심축과 평행하게 배치시키게 되어, 커터의 회전중심축과 심맞춤을 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 커터의 회전중심축에 따른 방향에서 서로 떨어진 2군데의 삽입통과구멍(확대직경부 사이를 포함한 소직경부 사이의 간극)에 용접노즐을 삽입시키고, 2개의 삽입통과구멍의 축심에 용접노즐을 심맞춤하여, 커터의 회전중심축에 심맞춤시키게 된다. 물론, 이러한 삽입 시에 삽입통과구멍의 테두리가 되는 삽입측 롤러부와 커터측 롤러부를 구성하는 각 안내롤러는 회전운동이 자유롭게 배치되어 있기 때문에, 용접노즐을 안내할 때의 용접노즐에 대한 저항이 작고, 각 안내롤러에 의해 용접노즐의 변형을 억제하여 원할하게 커터측으로 안내할 수 있다.

그리고, 특히 본 발명의 노즐 클리너에서는, 서로 마주보며 배치되는 한쌍의 안내롤러에서의 소직경부 사이의 간극에 용접노즐을 삽입통과시킴으로써 용접노즐의 중심(축심)이 커터의 회전중심축에 대하여 흔들리는 것을 방지하고 있는데, 본 발명에서는 마주보는 안내롤러 서로의 설치방향이 서로 직교하도록 배치한 삽입측 롤러부와 커터측 롤러부가 커터의 회전중심축에 따라 인접되어 있기 때문에, 이 삽입측 롤러부와 커터측 롤러부의 2단만으로 이루어지는 간단한 구성으로 하여도, 용접노즐의 중심(축심)이 흔들리는 것(중심으로부터 방사형으로 어긋나는 흔들림)을 확실하게 억제하여, 용접노즐의 중심(축심)과 커터의 회전중심축의 심맞춤 상태를 유지하면서, 용접노즐의 스퍼터 제거위치까지의 이동시에 용접노즐 안으로 커터의 날부를 원할하게 삽입할 수 있다.

그 결과, 본 발명의 노즐 클리너에서는, 용접노즐을 삽입측 롤러부에서의 안내롤러의 소직경부 사이의 삽입측 간극에 삽입시키고 깊게 끼워지도록 이동시키는 것 만으로, 용접노즐의 중심(축심)을 커터의 회전중심축에 대하여 정밀하게 심맞춤한 상태에서 내주면측에 커터의 날부를 삽입시키면서 스퍼터 제거위치에 배치할 수 있으며, 그리고 커터를 회전시킴으로써 용접노즐 내주면측의 스퍼터를 박리시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 노즐 클리너는 간단하게 구성할 수 있고, 용접노즐과 커터의 심맞춤도 용이하게 할 수 있다.

상기 구성의 노즐 클리너에서는, 용접노즐의 선단이 커터측 롤러부에서의 안내롤러의 소직경부 사이의 커터측 간극에 삽입될 때, 용접노즐의 이동방향이 커터 의 회전중심축에 대하여 다소 어긋나 있어도, 가동롤러가 일단 고정롤러에 대하여 이격하도록 이동되고, 그 후 외주면을 고정롤러의 소직경부측에 접촉시키도록 용접노즐을 고정롤러측을 향하여 압착하기 때문에, 고정롤러를 기준으로 하여 용접노즐의 커터에 대한 심맞춤의 정확도가 한층 양호해진다.

노즐 클리너를 상기와 같이 구성하면, 시동스위치의 작동편이 가동롤러에 접촉하였을 때 온동작되어 커터의 회전이 시동되기 때문에, 비접촉형태의 스위치를 사용하는 경우와 비교하여, 스위치를 간편하고 내구성 좋게 정확하게 작동시킬 수 있다.

또한, 상기 구성의 노즐 클리너에 있어서, 커터 날부의 선단을 커터측 롤러부에서의 안내롤러의 소직경부의 가장 서로 접근한 위치에 대략 일치시키도록 설치하는 구성으로 하면, 커터의 회전중심축에 대한 용접노즐 중심(축심)의 심맞춤이 완료되었을 때, 바로 용접노즐의 내주면측에 커터의 날부를 삽입시킬 수 있기 때문에, 용접노즐의 이동거리도 짧게 설정할 수 있고, 또한 커터측 롤러부와 커터를 컴팩트하게(커터의 회전중심축에 따른 공간을 컴팩트하게) 배치할 수도 있어서 바람직하다.

더욱이, 상기 구성의 노즐 클리너에 있어서, 날부는 용접노즐의 내주면측에 부착한 스퍼터를 제거할 수 있도록 용접노즐의 내주면측에 삽입되고 커터의 회전중심축의 축방향에 따라 형성되는 내주측 절삭날과, 내주측 절삭날을 용접노즐에 삽입완료하였을 때 그 삽입완료 위치에서의 용접노즐 선단면에 맞닿아서 용접노즐 선단면에 부착한 스퍼터를 제거할 수 있도록 커터의 시작부측에 형성되는 시작부측 절삭날을 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 노즐 클리너에 따르면, 시작부측 절삭날이 용접노즐의 삽입방향측으로의 이동을 규제하는 스톱퍼로서 구성되기 때문에, 용접노즐이 삽입방향측으로 계속해서 이동하는 것을 규제할 수 있고, 용접노즐을 스퍼터 제거위치에 정확하게 배치할 수 있다. 또한, 상기 구성의 노즐 클리너에서는, 내주측 절삭날에 의해 용접노즐의 내주면측에 부착한 스퍼터를 제거하는 동시에, 시작부측 절삭날에 의해 용접노즐의 선단면에 부착한 스퍼터도 제거할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 노즐 클리너의 여러 실시 예에 대하여 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도면에 따라 설명하면, 실시예의 노즐 클리너(10)는, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 클리너 본체부(11)와, 클리너 본체부(11)를 지지하는 지지프레임(13)을 구비하는 구성으로 이루어진다. 클리너 본체부(11)는, 바깥둘레의 여러 부분(예로써, 3군데)에 설치되는 댐퍼(12)를 통하여 수평방향의 위치 어긋남을 흡수할 수 있도록(수평방향으로 이동할 수 있도록) 지지프레임(13)에 대하여 연결되어 있다(도 1, 도 2 참조). 실시예의 경우, 지지프레임(13)은 모터 하우징으로서 구동기구(15)를 덮는 부위이다. 또한, 실시예의 경우, 댐퍼(12)는 클리너 본체부(11)의 후술하는 설치기부(20)와 지지플레임(13) 사이에 개재되어 있다.

클리너 본체부(11)는, 도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 커터(61)와, 커터(61)를 회전구동할 수 있게 구비되는 구동기구(15)와, 용접노즐(2)을 커터(61)에 심맞춤하도록 안내하는 안내기구(43)를 구비하여 구성된다. 한편, 실시예의 경우, 용접노즐(2)은 상하방향에 따라 이동하는 것으로, 실시예에서는 용접노즐(2)의 선단측 방향을 아래쪽으로 하여 설명한다. 또한, 실시예의 경우, 후술하는 지지부(31)의 열림방향의 시작부측을 뒤쪽이라고 하여 전후방향을 규정하고, 지지부(31)의 열림방향과 직교하는 방향을 좌우방향으로 하여 설명한다.

용접노즐(2)은, 용접로봇의 소정 암(arm)에 보유된 용접 토치(torch)(1)의 선단에 설치되어, 도 1에 나타내는 바와 같이, 외주측 가스노즐(3)과 내주측 와이어노즐(4)을 구비한 이중관 구조로 되어 있다.

커터(61)는, 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 하단측에 후술하는 공기모터(16)의 구동축에 연결시키는 대략 원통형상의 연결부(62)를 가지는 동시에, 연결부(62)의 위쪽으로서 시작부측에 배치되는 대략 원뿔대형상의 확대직경부(63)와, 확대직경부(63)로부터 위쪽으로 뻗도록 선단측에 배치되는 대략 평판형상의 2개의 평판부(67, 67)를 구비하여 구성된다. 커터(61)는, 실시예의 경우, 회전중심축(C1) 이 상하방향에 따로도록 하여 설치된다. 평판부(67, 67)는, 커터(61)의 회전중심축(C1)을 중심으로 하여 점대칭이 되는 위치에 형성되는 것으로, 각각 서로 떨어진 외주면을 대략 반원호형상으로 하고, 서로 마주보는 내측면을 상하방향에 따른 평면형상으로 하여 구성되어 있다. 그리고, 평판부(67, 67)는, 가스노즐(3)의 내부에 삽입시켜서 가스노즐(3)의 내주면(3a)에 부착한 스퍼터(S)를 후술하는 내주측 절단날(70a)에 의해 박리할 수 있도록, 외주면측에서의 외경치수(D1)(도 7 참조)가 가스노즐(3)의 내경치수(d1)(도 12 참조)와 대략 동일하고, 또한 확대직경부(63)의 윗면(63a)의 외경치수(D2)(도 4 참조)보다 작게 구성되어 있다. 평판부(67)의 상단(67c) 부근은 끝이 가는 형상이 되도록 외주면측을 경사지게 하여 구성되어 있다. 또한, 평판부(67, 67)의 상단(67c) 부근에는, 평판부(67, 67) 서로를 연결하여 각 평판부(67)가 상단(67c)측을 이격시켜서 개구하는 등의 변형을 방지하기 위한 연결보강부(68, 68)가 설치되어 있다. 실시예의 경우, 연결보강부(68, 68)의 부위가 외주면을 평판부(67)의 외주면으로부터 연결시키는 원호형상으로 구성되어 있다.

확대직경부(63)는, 평판부(67)의 내부로 삽입 이동하여 오는 가스노즐(3)의 선단면(3b)을 맞닿을 수 있게 하는 것으로(도 10 참조), 실시예의 경우, 윗면(63a)의 외경치수(D2)를 가스노즐(3)의 외경치수(D3)(도 12 참조)와 대략 동일하게 하여 구성되어 있다. 즉, 실시예의 경우, 가스노즐(3)의 선단면(3b)이 확대직경부(63)의 윗면(63a)과 맞닿으면, 용접노즐(2)이 스퍼터 제거위치(P)에 설치된다(도 9 참조). 또한, 확대직경부(63)에는, 각 평판부(67)의 내측면으로부터 뻗어서 윗면측을 대략 반원호형상으로 잘라낸 절결오목부(64)가 구비되며, 그 절결오목부(64)는 커터(61)의 회전중심축(C1)과 직교하는 방향측에서 관통되도록 형성된다. 또한, 확대직경부(63)에는 연결부(62)에 연결되도록 관통구멍(65)이 상하로 관통하여 형성되어 있다(도 4 및 12 참조). 즉, 실시예에서는, 가스노즐(3)의 선단면(3b)이 확대직경부(63)의 윗면(63a)과 맞닿은 상태에서, 관통구멍(65)에 연결된 절결오목부(64)가 단면이 대략 반원형상으로 개구되어 있게 된다. 실시예에서는 후술하는 바와 같이, 공기모터(16)를 구동시킨 공기(A2)를 커터(61)측으로 흘리는 구성이며, 커터(61)의 회전구동시에 이 공기(A2)가 연결부(62)와 관통구멍(65)을 거쳐서 가스노즐(3) 안에 가득차게 된다. 그리고, 커터(61)의 회전구동시에 가스노즐(3)의 내주면(3a)측과 선단면(3b)측으로부터 제거된 스퍼터(S)가, 공기(A2)와 함께 절결오목부(64)로부터 외부로 분출되게 된다(도 13 참조).

실시예의 커터(61)에는 확대직경부(63)에서의 각 절결오목부(64)의 끝가장자리와 각 평판부(67, 67)에 날부(70)가 구비된다. 날부(70)는 가스노즐(3)의 내주면(3a)측에 부착한 스퍼터(S)를 제거하는 내주측 절삭날(70a)과, 가스노즐(3)의 선단면(3b)에 부착한 스퍼터(S)를 제거하는 시작부측 절삭날(70b)로 구성된다. 실시예의 경우, 선단측에 설치되는 각 평판부(67)에서의 둘레방향의 한쪽 가장자리로서, 커터(61)의 회전방향 선단측 가장자리이면서 연결보강부(68)보다 아래쪽이 되는 상하방향을 따라 설치되는 가장자리(67d)가 내주측 절삭날(70a)이 된다. 그리고, 시작부측에 배치되는 확대직경부(63)의 윗면(63a)에서의 절결오목부(64)에서의 커터(61) 회전방향 선단측의 끝가장자리(64a)(각부)가 시작부측 절삭날(70b)이 된 다.

그리고, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 커터(61)가 커터측 롤러부(52)를 구성하는 후술하는 각 안내롤러(53)의 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC) 부근의 아래쪽에 배치되며, 더욱 구체적으로는, 커터(61)가 날부(70)의 선단(상단)을 안내롤러(53)에서의 소직경부(54, 54)의 가장 서로 접근한 위치에 대략 일치시키도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 실시예의 경우, 커터(61)는 날부(70)의 선단(상단)이 되는 평판부(67)의 상단(67c) 부근에서의 외주측 경사면(67e)의 시작부(67f)(하단)를 소직경부(54, 54)의 중심을 서로 잇는 선(CL) 상에 위치시키도록 구성되어 있다(도 7 참조).

구동기구(15)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 구동모터로서의 공기모터(16)와, 공기모터(16)의 구동을 제어하는 공기 오퍼레이터 밸브(21)를 구비하고 있다. 공기모터(16)는, 실시예의 경우, 하부측을 모터 하우징으로서의 지지프레임(13) 안에 수납시키도록 하여, 지지프레임(13) 위쪽에 배치되는 대략 평판형상의 설치기부(20)에 설치되어 있다. 또한, 공기모터(16)는, 커터(61)를 회전구동할 수 있도록 구동축(도면부호 생략)에 커터(61)를 연결시키고 있다. 또한, 공기모터(16) 부근에는, 후술하는 공기유로(18)를 통하여 흘러온 공기(A2)를 커터(61)측으로 흘리는 도시하지 않은 공기유로가 형성되어 있다. 또한, 지지프레임(13) 안에는, 공기모터(16)의 하부측 부위와 함께 공기 오퍼레이터 밸브(21)와 공기모터(16)를 연결하고, 공기모터 구동용 공기(A1)를 공기모터(16)측으로 흘리는 공기유로(17)와, 공기모터(16)의 하단측으로부터 뻗어서 공기모터(16)를 구동시킨 공기(A2)를 커 터(61)측으로 흘리는 공기유로(18)가 설치되어 있다.

공기 오퍼레이터 밸브(21)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 커터(61)의 뒤쪽으로서, 후술하는 연결벽(29)의 앞쪽에 인접하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 실시예의 경우, 공기 오퍼레이터 밸브(21)는 마이크로메커니컬 밸브(micromechanical valve; 22)를 트리거(trigger)로 하여 공기모터(16)의 구동을 제어하고 있다. 즉, 마이크로메커니컬 밸브(22)는 공기모터(16)의 시동스위치를 구성하는 것으로, 안내기구(43)에서의 커터측 롤러부(52)의 후술하는 가동롤러(53M)의 뒤쪽에 배치되어 있다. 마이크로메커니컬 밸브(22)는 상단측이 축 지지된 상태에서 하단(23a)측을 가동롤러(53M) 측을 향하도록 상하방향에 대하여 경사지게 배치되는 작동편(23)을 가지는 구성으로 이루어져 있다. 이 작동편(23)은 가동롤러(53M) 이격시의 이동영역이 되는 위치에 배치되는 것으로, 용접노즐(2)의 삽입시에 가동롤러(53M)가 후술하는 가압수단으로서의 코일스프링(58)에 맞서서 고정롤러(53R)로부터 이격되었을 때 뒤쪽으로 이동하는 가동롤러(53M)와 접촉하여 하단(23a)측이 뒤쪽을 향하도록 이동하게 된다. 그리하여 이 가동롤러(53M)와의 접촉시에 온(on)동작하게 된다. 마이크로메커니컬 밸브(22)와 공기 오퍼레이터 밸브(21)는 도시하지 않은 공기공급호스로 접속되어 있으며, 마이크로메커니컬 밸브(22)의 작동편(23)이 온동작되면, 공기 오퍼레이터 밸브(21)로 공기가 방출되어 공기 오퍼레이터 밸브(21)의 도시하지 않은 밸브가 열리고, 공기유로(17)를 거쳐서 공기모터(16)에 공기(A1)가 공급되어 공기모터(16)가 커터(61)를 회전구동시키게 된다.

또한, 공기 오퍼레이터 밸브(21) 부근에는, 도 1 및 2에 나타내는 바와 같 이, 윗면으로부터 위쪽으로 돌출하여 후술하는 지지부(31)의 롤러지지판(36)의 아랫면측과 접촉시키도록 구성되는 메커니컬 밸브(24)가 배치되어 있다. 이 메커니컬 밸브(24)는, 후술하는 바와 같이, 지지부(31)를 안내기구(43)와 함께 연결벽(29)에 대하여 위쪽으로 회전운동시켜서 롤러지지판(36)과의 접촉을 해제시켰을 때 밸브를 닫도록 작동하는 구성이며, 메커니컬 밸브(24)의 작동시에는 공기 오퍼레이터 밸브(21)로의 공기 공급이 정지되어 공기모터(16)의 오작동이 방지되게 된다.

설치기부(20)의 윗면측에는, 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 커터(61) 주위를 덮는 원통형상의 커버부재(27)가 설치되어 있다. 이 커버부재(27)는 커터(61)를 육안으로 확인할 수 있도록 투명한 폴리카보네이트나 아크릴 수지 등으로 형성되는 것으로, 설치기부(20)와 지지부(31)의 후술하는 덮개부재(32)와의 사이의 간극을 막도록 구성되어 있다. 실시예의 경우, 설치기부(20)의 윗면측에는, 커버부재(27)의 외형상에 대응하여 윗면측을 오목하게 구성한 대략 원형오목부(20a)가 형성되어 있고, 커버부재(27)는 이 오목부(20a) 부위에 놓여져 있다.

또한, 설치기부(20)의 위쪽에는, 도 1, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 전단측에서의 좌우양단 부근에 설치되는 2개의 지지로드(28, 28)와 후단측에서 상하방향에 따르도록 설치되는 연결벽(29)을 이용하여 안내기구(43)를 지지하는 지지부(31)가 설치되어 있다. 지지부(31)는, 실시예의 경우, 안내기구(43)의 아래쪽에서 수평방향에 따라 배치되는 대략 원판형상의 덮개부재(32)와, 덮개부재(32)의 윗면측으로부터 위쪽으로 돌출하는 동시에 좌우방향으로 나란히 설치되는 2개의 롤러지지판(36, 36)으로 구성되어 있다. 각 롤러지지판(36)은 안내기구(43)를 구성하는 후술하는 각 안내롤러(45, 53)를 지지하는 것으로, 각각 전후방향에 따라 설치되는 동시에, 후단측을 덮개부재(32)보다 뒤쪽으로 돌출시키도록 구성되어 있다. 그리고, 실시예의 경우, 지지부(31)는 덮개부재(32)의 아랫면측에서의 전단 부근을 지지로드(28, 28)의 상단에 지지시키고, 각 롤러지지판(36)의 뒤쪽 하단측을 연결벽(29)의 상단측에 연결축(39)을 이용하여 회전운동 가능하게 연결시켜 배치되어 있다. 지지로드(28, 28)의 부위에서 덮개부재(32)는 설치나사(34)를 이용하여 지지로드(28)에 연결되어 있다. 그리고, 실시예의 경우, 이 설치나사(34)를 떼어내어 덮개부재(32)와 지지로드(28, 28)의 연결을 해제하면, 지지부(31)는 안내기구(43)와 함께, 전단측이 위쪽을 향하도록 연결벽(29)에 대하여 연결축(39) 둘레에서 회전운동시켜서 개방할 수 있게 구성되어 있다.

덮개부재(32)의 아랫면측에는, 커버부재(27)에 대응하여 커버부재(27)의 내부로 들어가도록 약간 아랫면측으로 돌출하는 대략 원형의 볼록부(32a)가 형성되어 있다. 한편, 설치기부(20)의 오목부(20a)와 덮개부재(32)의 볼록부(32a)는, 커버부재(27)의 위치결정을 위하여, 또한 커버부재(27)의 상하단면과 설치기부(20)의 윗면 및 덮개부재(32)의 아랫면과의 사이에 간극이 발생하는 것을 최대한 방지하기 위하여 설치되어 있다. 또한, 덮개부재(32)의 중앙 부근에는, 커터(61)를 삽입할 수 있는 관통구멍(33)이 형성되어 있다. 또한, 롤러지지판(36, 36)은 서로의 이격거리가 그 사이에 커터측 롤러부(52)의 각 안내롤러(53, 53)를 배치할 수 있는 거리로 설정되어 있다.

안내기구(43)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 커터(61)의 회전중심축(C1)(실 시예의 경우, 상하방향)에 따라 인접하여 설치되는 동시에 용접노즐(2)을 삽입시키는 시작부측(실시예의 경우, 상부측)의 삽입측 롤러부(44)와, 용접노즐(2)의 삽입방향 선단측(실시예의 경우, 하부측)이 되는 커터(61)측에 위치하는 커터측 롤러부(52)를 구비하여 구성되어 있다.

삽입측 롤러부(44)는, 실시예의 경우, 축방향을 커터(61)의 회전중심축(C1)과 직교하는 방향인 전후방향에 맞추어 커터(61)의 회전중심축(C1)을 중심으로 하여 좌우에서 마주보는 동시에 각각 회전운동이 자유롭게 배치되는 한쌍의 안내롤러(45, 45)로 구성되는 것으로, 실시예의 경우, 각 안내롤러(45)는 롤러지지판(36)을 상단측으로부터 대략 직사각형 형상으로 잘라내어 구성되는 수납오목부(37) 안에서 전후방향에 따라 배치되고 또한 부시(bush)(도시하지 않음)를 개재하여 배치되는 지지축(49)을 이용하여 회전운동이 자유롭게 축지지되어 있다. 각 안내롤러(45)는 원기둥형상의 소직경부(46)와 소직경부(46)의 축방향 양단측(전후 양단측)으로부터 직경이 확대되는 2개의 확대직경부(47, 47)를 가진 대략 장구형상으로 이루어진 것으로, 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)에 위쪽으로부터 용접노즐(2)을 삽입하여 용접노즐(2)을 커터(61)측으로 안내하는 구성이다. 구체적으로는, 각 안내롤러(45)는 커터(61)의 회전중심축(C1)을 중심으로 하여 점대칭이 되도록 설치되는 동시에, 소직경부(46)의 축방향에 따라 중앙을 서로 잇는 선이 커터(61)의 회전중심축(C1)을 통과하도록 설치되어 있다.

각 안내롤러(45)는, 실시예의 경우, 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)의 개구폭치수(L2)를 용접노즐(2)에서의 가스노즐(3)의 외경치수(D2)와 대략 같게 설치하고 있다(도 4 참조). 구체적으로는, 각 안내롤러(45)에서의 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)은 용접노즐(2)을 원활하게 삽입할 수 있도록, 개구폭치수(L2)를 가스노즐(3)의 외경치수(D2)보다 약간 크게(실시예의 경우, 0.2mm 정도 크게) 설정하고 있다. 실시예의 경우, 각 안내롤러(45)는 중심축(지지축(49)의 중심)이 각 롤러지지판(36)에서의 두께방향의 중앙보다 안쪽으로 옮겨져서 수납오목부(37) 안에 수납되어 있다(도 4 참조). 또한, 각 안내롤러(45)에서의 확대직경부(47, 47)는, 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)으로 용접노즐(2)을 삽입할 때, 용접노즐(2)을 소직경부(46)에서의 안내롤러(45)의 축방향에 따른 중앙 부근(전후방향의 중앙 부근)으로 가이드 할 수 있도록, 소직경부(46)로부터 직경을 확대하여 구성되어 있다. 구체적으로는, 실시예의 경우, 확대직경부(47)는 가스노즐(3)의 외주면(3c)에 대략 따르도록 축방향에 대한 경사각도(α)(도 8 참조)를 45° 정도로 하고, 커터(61)의 회전중심축(CI) 방향측(상하방향측)으로부터 보았을 때의 소직경부(46)의 단면으로부터의 좌우방향측으로의 돌출량이 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)의 개구폭치수(L2)의 1/3 정도가 되도록 구성되어 있다. 실시예에서 각 확대직경부(47)는, 선단을 상하방향측으로부터 보았을 때 커터측 롤러부(52)의 후술하는 각 안내롤러(53)에서의 소직경부(54)의 축방향 단부와 대략 일치하도록 구성되어 있다(도 8 참조).

커터측 롤러부(52)는 삽입측 롤러부(44)와 덮개부재(32)의 사이에서 삽입측 롤러부(44)의 아래쪽에서 인접하여 배치되는 것으로, 축방향을 커터(61)의 회전중심축(C1)과 직교하는 좌우방향에 따르게 하여 커터(61)의 회전중심축(C1)을 중심으 로 하여 앞뒤에서 마주보는 동시에, 각각 회전운동이 자유롭게 배치되는 한쌍의 안내롤러(53, 53)로 구성되어 있다. 각 안내롤러(53)는 각각, 롤러지지판(36, 36)에 걸치도록 좌우방향을 따르고, 또한 부시(도면부호 생략)를 개재하여 배치되는 지지축(57)을 이용하여, 롤러지지판(36, 36)에 대하여 회전운동이 자유롭게 축지지되어 있다. 즉, 실시예의 경우, 커터측 롤러(52)와 삽입측 롤러(44)는 마주보는 안내롤러(53, 45) 서로의 설치방향을 서로 직교시켜서 설치되어 있다.

커터측 롤러부(52)를 구성하는 각 안내롤러(53)도, 원기둥형상의 소직경부(54)와 소직경부(54)의 축방향 양단측(전후 양단측)으로부터 직경이 확대되는 2개의 확대직경부(55, 55)를 가진 대략 장구형상으로 이루어지는 것으로, 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)에 위쪽으로부터 용접노즐(2)을 삽입하여 용접노즐(2)을 커터측(61)으로 안내하는 구성이다. 각 안내롤러(53)는 소직경부(54)의 축방향에 따른 중앙을 서로 이은 선이 커터(61)의 회전중심축(C1)을 통과하도록 설치되어 있다. 실시예의 경우, 커터측 롤러부(52)를 구성하는 안내롤러(53)는, 소직경부(54)의 외경치수를 삽입측 롤러부(44)에서의 안내롤러(45)의 소직경부(46)의 외경치수보다 크게 하여 구성되어 있다. 또한, 실시예에서는 상술한 바와 같이, 커터측 롤러부(52)를 구성하는 각 안내롤러(53)의 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)에 커터(61)가 배치되고, 커터(61)는 날부(70)의 선단(상단)을 소직경부(54, 54)의 가장 서로 접근한 위치에 대략 일치시켜서 설치되어 있다(도 7 참조).

실시예의 커터측 롤러부(52)에서는, 앞쪽에 배치되는 안내롤러(53)가 고정롤 러(53R)가 되고, 뒤쪽에 배치되는 안내롤러(53)가 가동롤러(53M)로 되어 있다. 가동롤러(53M)는 고정롤러(53R)에 대하여 커터(61)의 회전중심축(C1)과 직교하는 전후방향에 따라 이격가능하게 이루어지고, 또한 용접노즐(2)을 소직경부(54R, 54M) 사이의 커터측 간극(SC)에 삽입시켰을 때, 가스노즐(3)의 외주면(3c)을 고정롤러(53R)의 소직경부(54R)측에 접촉시키도록 가압수단에 의해 눌려 설치되어 있다. 구체적으로는, 가동롤러(53M)를 축지지하는 지지축(57M)은, 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 각 롤러지지판(36)에 전후방향에 따라 긴원형상으로 형성되는 삽입통과구멍(36a)에 삽입되는 것으로, 이 삽입통과구멍(36a) 안에서 앞뒤로 이동가능하게 되어 있다. 그리고, 이 지지축(57M)과 고정롤러(53R)를 축지지하고 있는 지지축(57R)의 양단을 서로 각각 전후방향에 따라 설치되는 가압수단으로서의 코일스프링(58, 58)에 의해 연결시킴으로써(도 5 참조), 가동롤러(53M)는 고정롤러(53R)에 대하여 이격가능하고, 또한 이격 후에 코일스프링(58, 58)의 가압력을 이용하여 고정롤러(53R) 측으로 되돌아갈 수 있도록(전후이동 가능하도록) 설치되어 있다.

한편, 실시예의 경우, 가동롤러(53M)를 축지지하는 지지축(57M)이 삽입통과구멍(36a)의 전단면(고정롤러(53R)측의 면)에 맞닿아 있는 상태에서는, 커터(61)의 회전중심축(C1)과 가동롤러(53M)의 소직경부(54M)의 외주면과의 이격거리(L4)가, 커터(61)에서의 평판부(67, 67)의 외주면의 반경치수(r1)보다 작게 설정되어 있다(도 7 참조). 그 때문에, 실시예에서는, 커터(61)를 고정롤러(53R) 및 가동롤러(53M)의 소직경부(54R, 54M) 사이의 커터측 간극(SC)에 삽입시킨 상태에서는, 가동롤러(53M)를 축지지하는 지지축(57M)이 삽입통과구멍(36a)에서의 전후방향의 대 략 중앙이 되는 위치에 배치되고, 가동롤러(53M)의 소직경부(54M)는 코일스프링(58, 58)의 가압력을 받아서 항상 커터(61)에서의 평판부(67)의 외주면에 접촉하여 배치된다. 또한, 실시예에서 커터(61)의 회전중심축(C1)과 고정롤러(53R)의 소직경부(54R)의 외주면과의 이격거리는, 커터(61)에서의 평판부(67, 67)의 외주면의 반경치수(r1)와 대략 동일하게 구성되어 있다.

또한, 실시예의 경우, 가동롤러(53M)를 고정롤러(53R)로부터 가장 멀리 이격시킨 상태, 즉 가동롤러(53M)를 축지지하는 지지축(57M)을 삽입통과구멍(36a)의 후단면에 맞닿게 한 상태에서의 고정롤러(53R)와 가동롤러(53M)와의 소직경부(54R, 54M) 사이의 커터측 간극(SC)의 개구폭치수(L3)(도 7 참조)가, 용접노즐(2)에서의 가스노즐(3)의 외경치수(D3)보다 약간 크게 설정되어 있다. 구체적으로는, 가동롤러(53M)를 축지지하는 지지축(57M)을 삽입통과구멍(36a)의 후단면에 맞닿게 한 상태에서의 고정롤러(53R)와 가동롤러(53M)의 소직경부(54R, 54M) 사이의 커터측 간극(SC)은, 용접노즐(2)을 원활하게 삽입할 수 있도록, 개구폭치수(L3)를 삽입측 롤러부(44)에서의 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)의 개구폭치수(L2)와 대략 동일하게 하고, 가스노즐(3)의 외경치수(D3)보다 약간 크게(실시예의 경우, 0.2mm 정도 크게) 설정하고 있다.

또한, 커터측 롤러부(52)에서도, 각 안내롤러(53)(고정롤러(53R), 가동롤러(53M))에서의 확대직경부(55, 55)는, 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)으로 용접노즐(2)을 삽입할 때 용접노즐(2)을 소직경부(54)에서의 안내롤러(53)의 축방향에 따른 중앙 부근(전후방향의 중앙 부근)으로 가이드할 수 있도록 소직경 부(54)로부터 직경을 확대하여 구성되어 있다. 구체적으로는, 확대직경부(55)는 삽입측 롤러부(44)에서의 안내롤러(45)의 확대직경부(47)와 마찬가지로, 가스노즐(3)의 외주면(3c)에 대략 따르도록 축방향에 대한 경사각도(β)(도 8 참조)를 45° 정도로 하고, 커터(61)의 회전중심축(C1) 방향측(상하방향측)으로부터 보았을 때 소직경부(54) 단면으로부터 전후방향측으로의 돌출량을, 가스노즐(3)을 삽입하여 이격된 상태의 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)의 개구폭치수(L3)의 1/3 정도로 하여 구성되어 있다. 실시예에서 각 확대직경부(55)는, 선단을 상하방향측에서 보았을 때 삽입측 롤러부(44)의 각 안내롤러(45)에서의 소직경부(46)의 축방향 단부의 근방에 위치하도록 구성되어 있다.

즉, 실시예의 안내기구(43)에서는, 각 삽입측 롤러부(44), 커터측 롤러부(52)에서의 각 안내롤러(45, 53)의 확대직경부(47, 55)가 커터(61)의 회전중심축(C1)에 따른 방향인 상하방향측에서 보았을 때 겹쳐지는 영역에 형성되어 있다(도 8 참조). 그 때문에, 실시예의 안내기구(43)에 있어서, 커터측 롤러부(52)에서의 안내롤러(53)의 소직경부(54, 54)의 커터측 간극(SC)에 삽입된 상태의 용접노즐(2)(가스노즐(3))은, 커터(61)의 회전중심축(C1)에 따른 방향쪽에서 본 상태에서, 그 주위가 축둘레방향에 따른 전체 영역에 걸쳐서 각 삽입측 롤러부(44), 커터측 롤러부(52)에서의 안내롤러(45, 53)의 소직경부(46, 54)와 확대직경부(47, 55)에 의해 대략 8각형상의 내주면에 의해 둘러싸이게 된다.

이 실시예의 노즐 클리너(10)의 작동시에는, 용접로봇이 소정 시간 혹은 소정 공정의 가스 아크 용접을 한 후, 용접도치(1) 선단의 용접노즐(2)을 그 축방향 을 상하방향으로 배치시킨 상태에서 안내기구(43)의 위쪽에 배치시키고, 그 후 스퍼터 제거위치(P)까지 하강시키게 된다. 그리고, 용접노즐(2)이 안내기구(43)에 안내되어 커터(61)에 대하여 심맞춤된 상태에서 아래쪽으로 이동하여 스퍼터 제거위치(P)에 배치되면, 커터(61)가 회전구동하여 가스노즐(3)의 내주면(3a)측과 선단면(3b)측에 부착한 스퍼터(S)를 제거하게 되고, 스퍼터(S)는 커터(61)에 설치된 절결오목부(64)로부터 공기(A2)와 함께 커터(61) 주위가 되는 설치기부(20)와 커버부재(27)와 덮개부재(32)에 둘러싸인 공간 안으로 배출되게 된다(도 13 참조).

그리고, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 작동시에 용접노즐(2)을 그 선단(2a)측이 삽입측 롤러부(44)에서의 안내롤러(45, 45)의 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)에서부터 삽입되도록 하여 용접노즐(2)의 축방향에 따라 노즐 선단측 방향(실시예의 경우, 아래쪽)으로 이동시키면, 용접노즐(2)이 삽입측 롤러부(44)와 커터측 롤러부(52)의 각 안내롤러(45, 53)에 안내되어 커터(61)에 대하여 심맞춤된 상태에서 스퍼터 제거위치(P)까지 이동하고, 커터(61)의 날부(70)가 용접노즐(2)(가스노즐(3))의 내주면(3a)측에 삽입된다. 구체적으로는, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 삽입측 롤러부(44)를 구성하는 안내롤러(45)와 커터측 롤러부(52)를 구성하는 안내롤러(53)는 각각 원기둥형상의 소직경부(46, 54)와 소직경부(46, 54)의 축방향 양단측으로부터 직경이 확대되는 2개의 확대직경부(47, 55)를 구비하는 구성이며, 용접노즐(2)을 삽입시키는 각 소직경부(46, 46, 54, 54) 사이의 간극(삽입측 간극(SI), 커터측 간극(SC))은, 각각 용접노즐(2)(가스노즐(3))의 외경치수(D3)와 대략 같게 설정되어 있다.

그 때문에, 먼저 용접노즐(2)이 그 선단(2a)을 삽입측 롤러부(44)에서의 안내롤러(45, 45)의 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)에 삽입시키도록 이동할 때, 도 9의 A 및 도 10의 A에 나타내는 바와 같이, 중심(축심)(C2)을 커터(61)의 회전중심축(C1)에 대하여 경사진 상태에서 삽입하여도, 안내롤러(45)의 축방향과 교차(직교)하는 좌우방향측에서는 각 소직경부(46)의 외주면(46a)에 의해 삽입방향이 규제되고, 안내롤러(45)의 축방향에 따른 전후방향측에서는 확대직경부(47)에 의해 소직경부(46)의 축방향에 따른 전후의 중앙 부근으로 가이드되기 때문에, 용접노즐(2)은 삽입측 간극(SI)에서 중심(축심)(C2)을 커터(61)의 회전중심축(C1)에 일치시키도록 하여 배치된다.

그 후, 용접노즐(2)은 선단(2a)이 커터측 롤러부(52)에서의 각 안내롤러(53)의 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)에 삽입되도록 이동하게 되는데, 이 때, 용접노즐(2)이 선단(2a)을 도 9의 B 및 도 10의 B에 나타내는 바와 같이 중심(축심)(C2)이 커터(61)의 회전중심축(C1)에 대하여 기울어진 상태에서 삽입하려고 하여도, 안내롤러(53)의 축방향과 교차(직교)하는 전후방향측에서는 각 소직경부(54)의 외주면(54a)에 의해 삽입방향이 규제되고, 안내롤러(53)의 축방향에 따른 좌우방향측에서는 확대직경부(55)에 의해 소직경부(54)의 축방향에 따른 좌우 중앙 부근으로 가이드되기 때문에, 용접노즐(2)은 커터측 간극(SC)에서도 중심(축심)(C2)을 커터(61)의 회전중심축(C1)에 일치시키도록 하여 배치된다. 그리고, 커터측 롤러부(52)에서의 안내롤러(53, 53)의 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)에 용접노즐(2)의 선단(2a)이 삽입되면, 용접노즐(2)은 커터(61)의 회전중심 축(C1)에 따른 방향측(상하방향측)에서 서로 떨어진 2군데에 형성되는 삽입측 간극(SI)과 커터측 간극(SC)에서, 그 중심(축심)(C2)을 커터(61)의 회전중심축(C1)에 일치시킨 상태로 삽입통과된다. 그 때문에, 용접노즐(2)의 중심(축심)(C2)이 커터(61)의 회전중심축(C1)과 동축상이며 커터(61)의 회전중심축(C1)과 평행하게 배치되어, 커터(61)의 회전중심축(C1)과 심맞춤시킬 수 있게 된다.

바꾸어 말하면, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 커터(61)의 회전중심축(C1)에 따른 방향(상하방향)에서 떨어진 2군데의 삽입통과구멍(확대직경부(47, 55) 사이를 포함한 소직경부(46, 54) 사이의 간극)에 용접노즐(2)을 삽입시켜서 2개의 삽입통과구멍의 축심에 용접노즐(2)을 심맞춤하고, 커터(61)의 회전중심축(C1)에 심맞춤시키게 된다. 물론, 이러한 삽입시에, 삽입통과구멍의 테두리가 되는 삽입측 롤러부(44)와 커터측 롤러부(52)를 구성하는 각 안내롤러(45, 53)는 회전운동이 자유롭게 배치되어 있기 때문에, 용접노즐(2)을 안내할 때의 용접노즐(2)에 대한 저항이 작고, 각 안내롤러(45, 53)에 의해 용접노즐(2)의 변형을 억제하여, 원활하게 용접노즐(2)을 커터(61)측으로 안내시킬 수 있다.

그리고, 특히 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 서로 마주보고 배치되는 한쌍의 안내롤러(45, 53)에서의 소직경부(46, 54) 사이의 간극에 용접노즐(2)을 삽입통과시킴으로써 용접노즐(2)의 중심(축심)(C2)이 커터(61)의 회전중심축(C1)에 대하여 흔들리는 것을 방지하고 있는데, 실시예에서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 마주보는 안내롤러(45, 53) 서로의 설치방향을 서로 직교시켜 배치한 삽입측 롤러부(44)와 커터측 롤러부(52)가 커터(61)의 회전중심축(C1)에 따라 인접되어 있기 때문에, 이 삽입측 롤러부(44)와 커터측 롤러부(52)의 2단만으로 이루어지는 간단한 구성으로 하여도 용접노즐(2)의 중심(축심)(C2)이 흔들리는 것(중심(축심)(C2)으로부터 방사형으로 이동하는 흔들림)을 정확하게 억제한다. 그리하여, 용접노즐(2)의 중심(축심)(C2)과 커터(61)의 회전중심축(C1)을 심맞춤시킨 상태를 유지하면서, 용접노즐(2)의 스퍼터 제거위치(P)까지의 이동시에 용접노즐(2) 안으로 커터(61)의 날부(70)를 삽입시킬 수 있다. 특히, 실시예의 노즐 클리너(10)에서 용접노즐(2)(가스노즐(3))은, 커터(61)의 회전중심축(C1)에 따른 방향측에서 본 상태에서, 그 주위가 축둘레방향에 따른 전체영역에 걸쳐서 각 삽입측 롤러부(44), 커터측 롤러부(52)에서의 안내롤러(45, 53)의 소직경부(46, 54)와 확대직경부(47, 55)에 의해 대략 8각형상의 내주면측으로 둘러싸이기 때문에, 심맞춤 후의 용접노즐(2)의 중심(축심)(C2)의 흔들림을 한층 정확하게 억제할 수 있다.

그 결과, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 용접노즐(2)을 삽입측 롤러부(44)에서의 안내롤러(45, 45)의 소직경부(46, 46) 사이의 삽입측 간극(SI)에 삽입시키고 더욱 깊게 끼워지도록 아래쪽으로 이동시키는 것 만으로, 용접노즐(2)의 중심(축심)(C2)을 커터(61)의 회전중심축(C1)에 대하여 양호한 정밀도로 심맞춤한 상태에서 내주면(3a)측에 커터(61)의 날부(70)를 삽입시키면서, 스퍼터 제거위치(P)에 배치시킬 수 있으며(도 9의 C 및 도 10의 C 참조), 그리고 커터(61)를 회전시킴으로써 용접노즐(2)의 내주면(3a)측의 스퍼터(S)를 박리시킬 수 있다(도 12 및 도 13 참조).

따라서, 실시예의 노즐 클리너(10)는 간단하게 구성할 수 있고, 용접노즐(2) 과 커터(61)의 심맞춤도 용이하게 할 수 있다.

한편, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 용접노즐(2)을 안내기구(43)에 삽입할 때, 삽입측 간극(SI)에 삽입할 수 있는 범위 내에서 용접로봇이 수평방향으로 이동한 상태에서 용접노즐(2)을 아래쪽으로 이동시켰을 경우에도, 이 수평방향의 어긋남은 클리너 본체부(11)와 지지프레임(13) 사이에 배치되는 댐퍼(12)에 의해 흡수되어, 용접노즐(2)에 부착한 스퍼터(S)를 원활하게 제거할 수 있다.

또한, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 커터측 롤러부(52)에서의 한 쪽 안내롤러(53)를 가동롤러(53M)로 하고, 다른 쪽 안내롤러(53)를 고정롤러(53R)로 하고 있으며, 가동롤러(53M)는 고정롤러(53R)에 대하여 커터(61)의 회전중심축(C1)과 대략 직교하는 전후방향에 따라 이격가능하게 하고, 또한 용접노즐(2)을 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)에 삽입시켰을 때 용접노즐(2)(가스노즐(3))의 외주면(3c)을 고정롤러(53R)의 소직경부(54R)측에 접촉시키도록 가압수단으로서의 코일스프링(58)에 의해 압착시켜서 설치되어 있다. 그 때문에, 용접노즐(2)의 선단(2a)이 커터측 롤러부(52)에서의 안내롤러(53, 53)의 소직경부(54, 54) 사이의 커터측 간극(SC)에 삽입될 때, 용접노즐(2)의 이동방향이 커터(61)의 회전중심축(C1)에 대하여 다소 어긋나 있어도, 가동롤러(53M)가 도 11에 나타내는 바와 같이 일단 고정롤러(53R)에 대하여 이격하도록 뒤쪽으로 이동되고, 그 후 외주면(3c)을 고정롤러(53R)의 소직경부(54R)의 외주면(54a)에 접촉시키도록 용접노즐(2)을 고정롤러(53R)측을 향하여 압착하기 때문에, 고정롤러(53R)를 기준으로 하여 용접노즐(2)의 커터(61)에 대한 심맞춤의 정밀도가 한층 양호해진다.

물론, 이와 같은 점을 고려하지 않으면, 커터측 롤러부를 구성하는 안내롤러를 양쪽 모두 고정롤러로 하여도 된다. 한편, 실시예의 경우, 가동롤러는 커터측 롤러부에만 설치되어 있는데, 커터측 롤러부와 함께 삽입측 롤러부를 구성하는 안내롤러 중 하나를 가동롤러로 구성하여도 된다.

더욱이, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 커터(61)를 회전구동시키는 구동기구로서의 공기모터(16)가, 커터(61)의 회전을 시동하는 시동스위치로서의 마이크로메커니컬 밸브(22)를 구비하는 구성으로 이루어지고, 이 마이크로메커니컬 밸브(22)가 가동롤러(53M)의 뒤쪽에 설치되고, 온동작시키는 작동편(23)을 가동롤러(53M) 이격후의 이동영역에 설치한 구성으로 이루어져 있기 때문에, 용접노즐(2)을 커터측 롤러부(52)에서의 소직경부(54R, 54M) 사이의 커터측 간극(SC)에 삽입시키고, 가동롤러(53M)를 코일스프링(58)에 맞서서 고정롤러(53R)로부터 이격시켰을 때, 작동편(23)이 가동롤러(53M)에 눌려 온동작하게 된다. 즉, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 시동스위치로서의 마이크로메커니컬 밸브(22)의 작동편(23)이 가동롤러(53M)에 접촉하였을 때 온동작되어 커터(61)의 회전이 시동되기 때문에, 비접촉형태의 스위치를 사용하는 경우와 비교하여, 제거한 스퍼터의 영향을 받지 않고 스위치를 간편하고 내구성 좋게 정확하게 작동시킬 수 있다.

물론, 이와 같은 점을 고려하지 않으면, 구동기구의 시동스위치를 가동롤러의 이동에 연동시키지 않는 구성으로 하여도 되고, 또한 비접촉형태의 스위치를 사용하여도 된다. 또한, 시동스위치로서는 마이크로메커니컬 밸브로 한정되지 않고, 통상 사용되는 리미트 스위치(limit switch) 등을 사용하여도 된다.

또한, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 커터(61)에서의 날부(70)의 선단(상단)을 커터측 롤러부(52)에서의 안내롤러(53)의 소직경부(54)의 가장 서로 접근한 위치에 대략 일치시키도록 커터(61)를 커터측 롤러부(52)의 소직경부(54, 54) 사이에 설치하고 있다. 그 때문에, 커터(61)의 회전중심축(C1)에 대한 용접노즐(2)의 중심(축심)(C2)의 심맞춤이 완료되면, 바로 용접노즐(2)(가스노즐(3))의 내주면(3a)측에 커터(61)의 날부(70)를 삽입시킬 수 있어서 용접노즐(2)의 이동거리도 짧게 설정할 수 있고, 또한 커터측 롤러부(52)와 커터(61)를 컴팩트하게(커터(61)의 회전중심축(C1)에 따른 스페이스를 컴팩트하게) 배치할 수도 있다. 이와 같은 점을 고려하지 않으면, 커터를 커터측 롤러부에서의 본체부 사이의 간극에 설치하지 않아도 되고, 커터측 롤러부로부터 이격한 위치(실시예와 같은 구성의 경우에는 커터측 롤러부의 아래쪽)에 설치하는 구성으로 하여도 된다.

더욱이, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 커터(61)의 날부(70)가, 용접노즐(2)(가스노즐(3))의 내주면(3a)측에 부착한 스퍼터를 제거하기 위한 내주측 날부(70a)와, 용접노즐(2)(가스노즐(3))의 선단면(3b)에 부착한 스퍼터를 제거하기 위한 시작부측 절삭날(70b)을 구비하고, 시작부측 절삭날(70b)은 용접노즐(2)로의 삽입완료 위치에서의 가스노즐(3)의 선단면(3b)에 맞닿은 구성으로 이루어져 있다. 즉, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 커터(61)의 날부(70)에서의 시작부측 절삭날(70b)이 용접노즐(2)의 삽입방향측으로의 이동을 규제하는 스톱퍼로서 구성되기 때문에, 용접노즐(2)의 삽입방향측으로의 더 이상의 이동을 규제할 수 있어서 용접노즐(2)을 스퍼터 제거위치(P)에 정확하게 배치할 수 있다. 또한, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 내주측 절삭날(70a)에 의해 가스노즐(3)의 내주면(3a)측에 부착한 스퍼터를 제거하는 동시에, 시작부측 절삭날(70b)에 의해 가스노즐(3)의 선단면(3b)에 부착한 스퍼터도 제거할 수 있다. 물론, 이와 같은 점을 고려하지 않으면, 커터로서 시작부측 날부를 구비하지 않은 구성을 사용하여도 된다. 한편, 실시예에서는, 2개의 평판부(67)를 가진 2날형상의 커터(61)를 사용하고 있는데, 커터의 형상은 이것으로 한정되지 않고, 1개의 평판부를 가진 1날형상의 커터도 물론 사용할 수 있다.

한편, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 각 안내롤러(45, 53)로서, 외경치수를 일정하게 한 원기둥형상의 소직경부(46, 54)와 소직경부의 축방향 양단으로부터 직경이 확대되는 2개의 확대직경부(47, 55)를 구비하는 형상의 것을 사용하고 있는데, 예를 들어, 안내롤러로서, 소직경부에서의 축방향측의 중앙을 가장 작은직경으로 하도록 확대직경부로부터 소직경부의 중앙에 걸쳐서 완만하게 직경이 축소되고, 축직교방향측에서 본 투영상태의 외형선이 반원호형상인 것을 사용하여도 된다. 하지만, 실시예와 같이, 외경치수를 일정하게 한 원기둥형상의 소직경부와 소직경부의 축방향 양단으로부터 원뿔대형상으로 직경이 확대되는 2개의 확대직경부를 구비하는 안내롤러가 쉽게 제조할 수 있어서 바람직하다. 또한, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 안내기구(43)가 삽입측 롤러부(44)와 커터측 롤러부(52)의 2단 롤러부를 구비하는 구성인데, 물론 안내기구로서 롤러부를 3단 등으로 늘려 배치한 구성으로 하여도 된다.

또한, 실시예의 노즐 클리너(10)에서 커터(61)에 의해 제거된 스터퍼(S)는, 커터(61)에 설치된 절결오목부(64)로부터 공기(A2)와 함께 외부로 배출되는 구성인데, 커터(61)의 주위는 투명한 커버부재(27)에 의해 덮여있기 때문에, 스퍼터(S)가 크게 흩날리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실시예의 노즐 클리너(10)에서는, 지지부(31)가 안내기구(43)와 함께 개방가능하게 되어 있는데, 공기모터(16)를 작동시키는 공기 오퍼레이터 밸브(21)가 지지부(31)의 개방시에 밸브를 닫는 메커니컬 밸브(24)를 구비하고 있기 때문에, 지지부(31)의 개방시에 가령 가동롤러(53M)가 이동하여 마이크로메커니컬 밸브(22)의 작동편(23)을 눌러도, 작동편(23)이 온동작되지 않는다. 그 때문에, 공기모터(16)에 공기(A1)가 공급되지 않고 공기모터(16)의 오작동을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 노즐 클리너의 측면도이다.

도 2는 실시예에 따른 노즐 클리너의 정면도이다.

도 3은 실시예에 따른 노즐 클리너의 평면도이다.

도 4는 실시예에 따른 노즐 클리너의 개략 종단면도로서, 도 3의 IV-IV 부위에 대응한다.

도 5는 실시예에 따른 노즐 클리너의 개략 횡단면도로서, 도 1의 V-V 부위에 대응한다.

도 6은 실시예에 따른 노즐 클리너에서의 안내기구 및 커터와 용접노즐을 나타내는 개략 분해사시도이다.

도 7은 실시예에 따른 노즐 클리너에서의 커터측 롤러부의 부위를 나타내는 부분 확대단면도이다.

도 8은 실시예에 따른 노즐 클리너에서의 안내기구를 구성하는 각 안내롤러의 배치상태를 나타내는 개략도이다.

도 9는 실시예에 따른 노즐 클리너에서의 심맞춤 상태를 차례로 나타내는 좌우방향에 따른 부분 종단면도이다.

도 10은 실시예에 따른 노즐 클리너에서의 심맞춤 상태를 차례로 나타내는 전후방향에 따른 부분 종단면도이다.

도 11은 실시예에 따른 노즐 클리너에 있어서, 용접노즐을 안내기구에서의 커터측 롤러부에서의 본체부 사이의 간극에 삽입시키는 상태를 차례로 나타내는 전 후방향에 따른 개략 부분 확대 종단면도이다.

도 12는 실시예에 따른 노즐 클리너에서의 스퍼터 제거작업중의 부분 확대 횡단면도로서, 도 10의 XII-XII 부위에 대응한다.

도 13은 실시예에 따른 노즐 클리너에서의 스퍼터 제거작업중의 부분 확대 종단면도이다.

**부호의 설명**

2: 용접노즐 3: 가스노즐

3a: 내주면 3b: 선단면

10: 노즐 클리너 15: 구동기구

43: 안내기구 44: 삽입측 롤러부

45: 안내롤러 46: 안내롤러

47: 확대직경부 52: 커터측 롤러부

53: 안내롤러 53M: 가동롤러

53R: 고정롤러 54: 소직경부

55: 확대직경부 58: 코일스프링(가압수단)

61: 커터 70: 날부

70a: 내주측 절삭날 70b: 시작부측 절삭날

S: 스퍼터 SC: 커터측 간극

SI: 삽입측 간극

Claims

가스 아크 용접용 원통형 용접노즐의 적어도 내주면에 부착한 스퍼터를 제거하기 위한 노즐 클리너에 있어서,

선단측에 날부를 배치하여 구성됨과 동시에 스퍼터 제거위치까지 상기 용접노즐의 축방향을 따라 상기 용접노즐의 선단측 방향으로 이동함에 따라 상기 날부를 상기 용접노즐의 내주면측으로 삽입시키고 회전시킴으로써 상기 날부에 의해 상기 용접노즐 내주면측의 상기 스퍼터를 박리하는 커터와,

상기 커터를 회전구동하는 구동기구를 구비하되,

상기 스퍼터 제거위치까지 상기 용접노즐을 이동시킬 때, 상기 커터의 날부를 상기 용접노즐의 내주면측으로 삽입하도록 상기 용접노즐을 상기 커터의 회전중심축에 대하여 심맞춤하는 안내기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 1 항에 있어서, 상기 안내기구는,

상기 커터의 회전중심축에 따라 인접하게 배치되는 동시에 상기 용접노즐을 삽입시키는 삽입측 롤러부와,

상기 용접노즐의 삽입방향 선단측이 되는 상기 커터측에 위치하는 커터측 롤러부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 2 항에 있어서, 상기 삽입측 롤러부와 상기 커터측 롤러부는 각각,

축방향을 상기 커터의 회전중심축과 직교하는 방향에 따라 상기 커터의 회전중심축을 중심으로 하여 마주보는 동시에 각각 회전운동이 자유롭게 배치되는 한쌍의 안내롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 3 항에 있어서, 상기 안내롤러는,

대략 원기둥형상의 소직경부와, 상기 소직경부의 축방향 양단측으로부터 직경이 확대되는 2개의 확대직경부를 가진 대략 장구모양으로 이루어지며,

상기 삽입측 롤러부와 상기 커터측 롤러부 각각의 마주보는 상기 안내롤러 가 서로 상기 소직경부 사이의 간극을 상기 용접노즐의 외경치수와 대략 같게 하여 배치되는 동시에, 상기 소직경부로부터 직경이 확대되는 상기 확대직경부 서로를 상기 간극으로 상기 용접노즐을 삽입할 때 상기 소직경부에서의 상기 안내롤러의 축방향에 따른 중앙 부근으로 가이드하도록 상기 소직경부로부터 직경을 확대하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 3 항에 있어서, 상기 커터측 롤러부의 마주보는 한 쌍의 상기 안내롤러와 상기 삽입측 롤러부의 마주보는 한 쌍이 상기 안내롤러는 서로의 설치방향을 서로 직교하게 하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 3 항에 있어서,

상기 커터측 롤러부에서의 한 쪽 안내롤러를 가동롤러로 하고, 다른 쪽 안내롤러를 고정롤러로 하되,

상기 가동롤러가 상기 고정롤러에 대하여 상기 커터의 회전중심축과 대략 직교하는 방향에 따라 이격되고, 또한 상기 용접노즐의 외주면을 상기 고정롤러의 소직경부측에 접촉시키도록 가압수단에 의해 압착하여 설치되는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 6 항에 있어서,

상기 커터를 회전구동시키는 구동기구를 더 구비하되, 상기 구동기구가 상기 커터의 회전을 시동시키는 시동스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 7 항에 있어서,

상기 용접노즐을 상기 커터측 롤러부에서의 소직경부 사이의 간극에 삽입시키고 상기 가동롤러를 상기 가압수단에 맞서서 상기 고정롤러로부터 이격시켰을 때, 상기 시동스위치가 상기 가동롤러에 눌려 온(on)동작하게 하는 작동편을 상기 가동롤러 이격 시의 이동영역에 배치하는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 1 내지 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 커터는 상기 날부의 선단을 상기 커터측 롤러부에서의 상기 안내롤러의 소직경부의 가장 서로 접근한 위치에 대략 일치시키도록 설치되는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.
제 1 내지 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 날부는,

상기 용접노즐의 내주면측에 부착한 스퍼터를 제거할 수 있도록, 상기 용접노즐의 내주면측에 삽입되면서 상기 커터의 회전중심축의 축방향에 따라 형성되는 내주측 절삭날과,

상기 용접노즐 선단면에 부착한 스퍼터를 제거할 수 있도록, 상기 내주측 절삭날을 상기 용접노즐에 삽입완료하였을 때 그 삽입완료 위치에서의 상기 용접노즐의 선단면에 맞닿아서 상기 커터의 시작부측에 형성되는 시작부측 절삭날을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노즐 클리너.