KR20100104469A - 다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기에 관한 것으로, 토치봉을 상, 하 한 쌍의 커넥팅로드를 나란하게 위치 이동시킴으로써 각 커넥팅로드의 이동거리를 달리함으로써 각 커넥팅로드에 서로 다른 부위를 지지한 토치봉의 기울기 각도 및 기울기 방향을 다양하게 조절하는 것을 특징으로 한다.

토치봉, 커넥팅로드

Description

다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기{LINKAGE APPARATUS AND TORCH THEREOF}

본 발명은 다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토치봉을 마주하는 링크암의 수직방향으로 서로 다른 위치에 연결된 커넥팅로드에 동시에 힌지 가능하게 구속함으로써 링크암의 기울어짐에 따른 서로 다른 커넥팅로드의 상이한 이동거리를 통해 토치봉을 쉽고 자유롭게 기울일 수 있도록 하는 다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기에 관한 것이다.

플라즈마 절단 토치의 토치봉을 이용하여 강판이나 스테인레스 강판 등의 피절단재로부터 직선 및 곡선을 포함하는 도형을 절단할 경우, 토치봉의 이동 경로가 목적 도형의 윤곽선이 되도록 제어하고, 이 이동과정에서 토치봉을 구동하여 형절단하는 것이 이루어지고 있다.

형절단을 수행하는 절단장치는 부설된 레일을 따라 y축 방향으로 주행하는 주행대차와, 이 주행대차에 탑재되어 레일의 부설 방향에 대해 직교하는 방향(x축 방향)으로 가로주행하고, 동시에 토치봉을 설치한 가로주행대차를 가지며, 각 대차의 속도와 방향을 제어함으로써 토치봉의 이동속도 및 이동방향을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

특히, 대형 절단장치에서는 절단할 도형의 형상에 대응시킨 각 대차의 이동제어 및 절단공정의 진행을 포함하는 절단 프로그램의 진행 제어를 NC 장치에 의해 제어하는 NC 절단장치로서 구성되는 것이 일반적이다.

피절단재로부터 절단한 제품이 다른 제품과 용접될 경우, 이 제품의 외주에 개선을 형성하는 경우가 있다.

개선 절단을 실시할 경우, 토치봉을 목적의 개선 각도에 대응시켜 경사시킴과 동시에 상기 토치봉 경다방향이 항상 절단의 진행방향에 대해 법선 방향을 향하도록 제어할 필요가 있다.

따라서, 형절단에서는 절단 진행방향의 변화에 따라 경사시킨 토치봉을 선회시키는 것이 필요하게 된다.

이 때문에, 형절단장치에서는 토치봉을 소정의 각도로 설정할 수 있도록 구성한 토치 블록과, 이 토치 블록을 선회시키는 토치선회장치와, 상기 토치 블록의 선회에 따라 토치를 자전시키는 토치자전장치 등으로 이루어진 개선절단장치를 가지고 있으며, 절단이 진행됨에 따라, 토치봉의 진행방향에 대응시켜 토치선회장치를 제어함으로써, 제품의 측면에 소정 각도를 가진 개선을 형성할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 개선절단장치에서는 토치봉이 피절단재의 표면에 대해 수직 상태에 있을 때, 상기 토치봉의 축심은 토치 선회장치 선회축심의 연장선상에 있다.

또한, 상기 토치봉을 경사시킬 때의 회동중심은 토치봉 축심의 연장선상으로 설정되며, 토치봉을 경사시켰을 때, 상기 토치봉 축심의 연장선과 선회축심 연장선과의 교점은 피절단재의 표면 또는 두께 방향의 소정 위치에 있도록 조정된다.

기존의 토치각도 설정장치는 토치봉에 공급할 가스나 냉각수와 같은 유체의 수 및 접속할 케이블 수에 대응하여 토치 선회 장치의 구조가 복잡해지며, 대형화되어 코스트의 상승이나 보수 점검이 복잡해지는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 종래 기술과 달리 한쌍씩 대응되는 두 쌍의 링크암을 서로 다른 커넥팅로드로 연결하고, 이 커넥팅로드에 다방향 회동장치를 연결함으로써 링크암의 기울기 방향 및 기울기 각도에 따라 서로 다른 커넥팅로드의 이동거리의 상이함으로 통해 토치봉의 기울기를 쉽게 조절하도록 하기 위한 다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 다방향 회동장치는: 고정된 외부체에 양방향 회전 가능하게 형성되고 동일 중심축 상에 한 쌍씩 구비되는 피벗핀, 상기 피벗핀 각각에 호 궤적을 따라 가로방향으로 회동 가능하게 힌지 연결되고 상기 피벗핀의 회전시 호 궤적을 따라 세로방향으로 회동되는 링크암, 상기 피벗핀의 동일 중심축 상에 대응되게 위치한 한 쌍씩의 상기 링크암을 양측에 힌지 연결하여 함께 가로방향으로 회동되도록 구속하는 한 쌍의 메인커넥팅로드, 상기 메인커넥팅로드과 수평을 유지하도록 양측을 각각 대응되는 상기 링크암에 힌지 연결하거나 일측을 상기 링크암에 힌지 연결하면서 타측을 대응되는 상기 메인커넥팅로드에 링크 연결되어 상기 메인커넥팅로드와 동일 방향을 따라 움직이며 이동 궤적을 달리하는 서브커넥팅로드, 상기 메인커넥팅로드에 지지되고 토치봉의 상측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리만큼 이동시키는 상부구속부, 및 상기 서브커넥팅로드에 지지되고 토치봉의 하측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리와 상이한 상기 서브커넥팅로드의 이동거리만큼 이동됨으로써 토치봉을 기울이는 하부구속부를 포함한다.

상기 메인커넥팅로드는 동일 궤적만큼 연동되며 이동시 수평 상태를 유지하기 위해 구속부재로 연결되고, 상기 링크암 각각은 기울어지는 정도에 따라 위치 가변되도록 상기 서브프레임과 연결되는 연동부재를 형성함이 바람직하다.

상기 상부구속부는, 상기 메인커넥팅로드 각각에서 서로 나란하게 연장 형성되는 상부리브, 상기 상부리브의 하측에 연결된 상부외측링, 및 상기 상부리브와 상기 상부외측링의 연결부위를 잇는 선상과 수직되는 부위에 해당되는 상기 상부외측링의 내측에 토치봉을 회동 가능하게 연결한 상부내측링을 포함한다.

상기 하부구속부는, 상기 메인커넥팅로드의 축방향에 수직한 방향으로 인접한 상기 서브커넥팅로드 각각에서 서로 나란하게 연장 형성되는 하부리브, 상기 하부리브의 하측에 연결된 하부외측링, 및 상기 하부리브와 상기 하부외측링의 연결부위를 잇는 선상과 수직되는 부위에 해당되는 상기 하부외측링의 내측에 토치봉을 회동 가능하게 연결한 하부내측링을 포함한다.

본 발명에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기는: 고정프레임, 상기 고정프레임에 형성되는 이송프레임, 상기 이송프레임을 가로방향으로 이송 안내하는 가로이송작동부, 상기 이송프레임과 함께 가로방향 이송되거나 또는 상기 이송프레임에 대해 세로방향 이송되는 서브프레임, 상기 이송프레임에 대해 상기 서브프레임을 세로방향으로 이동 안내하는 세로이송작동부, 및 상기 가로이송작동부와 상기 세로이송작동부의 독립적 작동시 용접용 토치봉을 지지하면서 다방향 왕복 회동 안내하는 다방향 회동장치를 포함한다.

상기 가로이송작동부는, 상기 고정프레임의 상측에 형성되는 가로이송레일, 상기 가로이송레일을 따라 직선 왕복 슬라이드 이동 가능하게 지지하도록 상기 이송프레임의 하측에 고정 형성되는 가로이송가이더, 상기 이송프레임에 형성되는 가로이송모터, 상기 가로이송모터의 구동시 일방향 및 타방향으로 회전되는 가로이송피니언기어, 및 상기 고정프레임에 형성되고 상기 가로이송피니언기어의 회전방향에 따라 상기 이송프레임과 상기 서브프레임의 가로 이송방향을 안내하는 가로이송랙기어를 포함한다.

상기 세로이송작동부는, 상기 서브프레임에 고정 형성되는 세로이송레일, 상 기 세로이송레일에 대응되게 상기 이송프레임에 고정 형성되어 왕복 슬라이드 이동하는 상기 세로이송레일을 안내하는 세로이송가이더, 상기 이송프레임에 형성되는 세로이송모터, 및 상기 세로이송모터에 연결되어 서브프레임의 세로 이송방향을 설정하는 기어부를 포함한다.

상기 기어부는, 상기 세로이송모터의 구동시 일방향 및 타방향으로 회전되는 세로이송주동기어, 상기 세로이송주동기어와 기어 결합되어 상기 세로이송주동기어와 반대방향으로 회전하는 세로이송피동기어, 상기 이송프레임에 회전 가능하게 지지되며 상기 세로이송피동기어에 축 삽입되어 상기 세로이송피동기어와 동일 방향으로 회전하는 세로이송피동축, 상기 이송프레임에 회전 가능하게 지지되며, 상기 세로이송피동축의 일측 또는 양측에 형성된 제 1연결기어부재에 의해 회전력을 전달받는 세로이송종동축, 상기 이송프레임 또는 상기 세로이송가이더에 회전 가능하게 지지되며, 제 2연결기어부재에 의해 세로이송종동축으로부터 회전력을 전달받는 세로이송아이들축, 상기 세로이송아이들축에 형성되어 일방향 및 타방향으로 회전되는 세로이송피니언기어, 및 상기 서브프레임에 형성되고 상기 세로이송피니언기어의 회전방향에 따라 상기 서브프레임의 세로 이송방향을 안내하는 세로이송랙기어를 포함한다.

상기 다방향 회동장치는, 상기 고정프레임에 양방향 회전 가능하게 형성되고, 동일 중심축 상에 한 쌍씩 구비되는 피벗핀, 상기 피벗핀 각각에 호 궤적을 따라 가로방향으로 회동 가능하게 힌지 연결되고 상기 피벗핀의 회전시 호 궤적을 따라 세로방향으로 회동되는 링크암, 상기 피벗핀의 동일 중심축 상에 대응되게 위치 한 한 쌍씩의 상기 링크암을 양측에 힌지 연결하여 함께 가로방향으로 회동되도록 구속하는 한 쌍의 메인커넥팅로드, 상기 메인커넥팅로드과 수평을 유지하도록 양측을 각각 대응되는 상기 링크암에 힌지 연결하거나 일측을 상기 링크암에 힌지 연결하면서 타측을 대응되는 상기 메인커넥팅로드에 링크 연결되어 상기 메인커넥팅로드와 동일 방향을 따라 움직이며 이동 궤적을 달리하는 서브커넥팅로드, 상기 메인커넥팅로드에 지지되고 토치봉의 상측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리만큼 이동시키는 상부구속부, 및 상기 서브커넥팅로드에 지지되고 토치봉의 하측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리와 상이한 상기 서브커넥팅로드의 이동거리만큼 이동됨으로써 토치봉을 기울이는 하부구속부를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기는 종래 기술과 달리 한 쌍씩 대응되는 두 쌍의 링크암을 서로 다른 커넥팅로드로 연결하고, 이 커넥팅로드에 다방향 회동장치를 연결함으로써 링크암의 기울기 방향 및 기울기 각도에 따라 서로 다른 커넥팅로드의 이동거리의 상이함으로 통해 토치봉의 기울기를 쉽게 조절할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 다방향 회동장치와 이를 구비한 토치봉의 각도 조절기는의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선 들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 링크연결 개념도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 일부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 요부 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 가로이송작동부의 구성도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 'X'축 방향 작동 상태를 보인 사시도이고, 도 7은 도 6의 작동 개념도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 'Y'축 방향 작동 상태를 보인 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 'X-Y'축 방향 작동 상태를 보인 사시도이다.

도 1 내지 도 3, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토치봉의 각도 조절기는 고정프레임(10), 이송프레임(20), 가로이송작동부(100), 서브프레임(30), 세로이송작동부(200) 및 다방향 회동장치(300)를 포함한다.

고정프레임(10)은 외벽 등에 고정된 외부의 고정체(도시하지 않음)일 수도 있고, 외부의 고정체나 바닥 등에 고정될 수도 있다. 그래서, 이 고정프레임(10)은 이송프레임(20), 가로이송작동부(100), 서브프레임(30), 세로이송작동부(200) 및 다방향 회동장치(300)를 지지하는 역할을 한다. 아울러, 고정프레임(10)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 변형 가능하다.

그리고, 이송프레임(20)은 고정프레임(10)에 형성되고, 가로이송작동부(100)는 이송프레임(20)을 가로방향으로 이송 안내하는 역할을 한다. 특히, 이송프레임(20)은 고정프레임(10) 상측에 형성되어 고정프레임(10)에 직접적으로 지지되게 구비됨이 바람직하다. 이송프레임(20)은 고정프레임(10)보다 크게 형성될 수 있으나, 가능한 한 작게 형성됨이 바람직하다. 이는, 고정프레임(10)과 이송프레임(20) 사이에 개재되는 가로이송레일(110)과 가로이송가이더(120)의 누르는 힘에 의한 파손을 방지하기 위함이다. 이송프레임(20)은 고정프레임(10) 상측에서 가로이송작동부(100)의 작동시 고정프레임(10)에 대해 가로방향으로 직선 왕복 이동 가능하게 된다. 이송프레임(20)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

여기서, '가로방향'이란 평면상에서 'X'축 방향을 의미한다.

또한, 이송프레임(20)은 서브프레임(30)을 연결한다. 이 서브프레임(30)은 이송프레임(20) 상에 형성된다. 그래서, 서브프레임(30)은 가로이송작동부(100) 작 동시 이송프레임(20)과 함께 가로방향으로 왕복 이동하게 되고, 이송프레임(20)에 대해 세로방향으로 슬라이드 이송 가능하게 구비된다.

이때, 서브프레임(30)은 이송프레임(20) 상측 전체를 덮는 정도의 크기로 형성될 수 있으나, 가능한 한 최소의 크기로 형성되어 이송하기 위해 필요한 구동력을 줄이도록 함이 바람직하다. 편의상, 서브프레임(30)은 두 조각으로 형성되어 이송프레임(20)의 가로방향에 대응되는 양측 가장자리에 각각 형성되게 도시된다.

여기서, 서브프레임(30)은 이송프레임(20) 상측에서 세로이송작동부(200)의 작동시 이송프레임(20)에 대해 세로방향으로 직선 왕복 이동 가능하게 된다. 서브프레임(30)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

여기서, '세로방향'이란 평면상에서 '가로방향'과 수직한 'Y'축 방향을 의미한다.

특히, 가로이송작동부(100)와 세로이송작동부(200)는 독립적으로 작동하면서 다방향 회동장치(300)를 다방향 왕복 회동 안내하게 된다. 여기서, 다방향 회동장치(300)는 용접용 토치봉(5)을 연결, 지지한다.

즉, 가로이송작동부(100)는 고정프레임(10)에 대해 이송프레임(20)과 서브프레임(30)을 가로방향으로 왕복 이송 조작함으로써 토치봉(5)의 기울기 방향 및 기울기 각도를 조절 가능함에 따라 토치봉(5)의 하측을 가로방향으로 왕복 이동 가능하게 한다.

아울러, 세로이송작동부(200)는 이송프레임(20)에 대해 서브프레임(30)을 세로방향으로 왕복 이송 조작함으로써 토치봉(5)의 기울기 방향 및 기울기 각도를 조 절 가능함에 따라 토치봉(5)의 하측을 세로방향으로 왕복 이동 가능하게 한다.

한편, 일례로써, 가로이송작동부(100)는 가로이송레일(110), 가로이송가이더(120), 가로이송모터(130), 가로이송피니언기어(140) 및 가로이송랙기어(150)를 포함한다.

특히, 가로이송레일(110)은 이송프레임(20)에 대응되는 고정프레임(10)의 상측에 형성된다. 이때, 가로이송레일(110)의 축방향은 가로방향과 나란하게 배치된다. 그리고, 가로이송레일(110)은 볼팅이나 용접 등 다양한 방식에 의해 고정프레임(10)의 상측에 고정 형성된다.

그리고, 가로이송가이더(120)는 이송프레임(20)의 하측에 고정 형성된다. 이때, 가로이송가이더(120)는 가로이송레일(110)을 따라 왕복 슬라이드 이송 안내된다. 특히, 가로이송가이더(120)가 가로이송레일(110) 상에 지지되기 때문에 이송프레임(20)은 고정프레임(10) 상에 지지된다. 여기서, 가로이송레일(110)과 가로이송가이더(120)는 통상적인 LM가이드로 함이 바람직하다.

물론, 가로이송가이더(120)가 고정프레임(10)의 상측에 고정 형성됨과 동시에 가로이송레일(110)이 이송프레임(20)의 하측에 고정 형성될 수도 있다.

아울러, 가로이송모터(130)는 이송프레임(20)에 고정 형성되어 외부 전원 인가시 구동된다. 이 가로이송모터(130)는 다양한 구동원으로서, 스텝핑모터로 함이 바람직하다. 특히, 가로이송모터(130)는 브라켓 등에 의해 이송프레임(20)에 견고하게 장착됨이 바람직하다. 물론, 가로이송모터(130)는 고정프레임(10) 상에 고정 장착될 수도 있다.

또한, 가로이송피니언기어(140)는 가로이송모터(130)에 직접적으로 연결된다. 그래서, 가로이송모터(130)가 구동시, 가로이송피니언기어(140)는 가로이송모터(130)의 구동력을 전달받아 일방향 및 타방향으로 왕복 회전된다. 즉, 가로이송피니언기어(140)는 회전운동을 한다. 이 가로이송피니언기어(140)가 가로이송모터(130)에 연결되는 방식은 일반적인 것으로 한다.

그리고, 가로이송랙기어(150)는 고정프레임(10)에 형성되고, 가로이송피니언기어(140)와 기어 결합된다. 특히, 가로이송랙기어(150)는 고정프레임(10) 상에 가로방향으로 고정 장착된다. 즉, 가로이송랙기어(150)는 고정프레임(10)에 볼팅이나 용접 등의 방식에 의해 고정된다. 이때, 고정프레임(10)이 고정되게 설치되기 때문에 가로이송랙기어(150)도 고정된다.

따라서, 가로이송모터(130)가 구동하게 되면, 가로이송피니언기어(140)가 일방향 또는 타방향으로 회전하게 된다. 이때, 가로이송랙기어(150)가 고정되어 있기 때문에 가로이송피니언기어(140)는 회전하면서 가로이송랙기어(150)의 축방향(가로방향)을 따라 직선 왕복 이동하게 된다. 결과적으로, 이송프레임(20)은 고정프레임(10)에 대해 가로방향으로 직선 왕복 이동 가능하게 된다.

여기서, 가로이송피니언기어(140)와 가로이송랙기어(150)가 기어 결합되어 누르는 하중을 견딜 수 있으면, 가로이송레일(110)과 가로이송가이더(120)는 불필요하게 된다.

물론, 가로이송작동부(100)는 다양한 구성을 적용할 수 있다.

또한, 일례로써, 세로이송작동부(200)는 세로이송레일(210), 세로이송가이 더(220), 세로이송모터(230) 및 기어부(240)를 포함한다.

특히, 서브프레임(30)은 이송프레임(20)의 내측에 세로방향으로 나란하게 배치되고, 세로이송레일(210)은 서브프레임(30) 특히, 서브프레임(30) 각각의 외측에 형성된다. 이때, 세로이송레일(210)의 축방향은 세로방향과 나란하게 배치된다. 그리고, 세로이송레일(210)은 볼팅이나 용접 등 다양한 방식에 의해 서브프레임(30)의 외측에 고정 형성된다.

그리고, 세로이송가이더(220)는 이송프레임(20)의 내측에 고정 형성된다. 이때, 이송프레임(20)이 고정프레임(10)에 대해 세로방향으로 왕복 이동되지 않도록 구비되기 때문에 세로이송레일(210)은 세로이송가이더(220)를 따라 왕복 슬라이드 이송 안내된다. 여기서, 세로이송레일(210)과 세로이송가이더(220)는 통상적인 LM가이드로 함이 바람직하다.

물론, 세로이송가이더(220)가 서브프레임(30)의 둘레면에 고정 형성됨과 동시에 세로이송레일(210)이 세로이송가이더(220)에 대응되게 이송프레임(20)의 둘레면에 고정 형성될 수도 있다.

아울러, 세로이송모터(230)는 이송프레임(20)에 고정 형성되어 외부 전원 인가시 구동된다. 이 세로이송모터(230)는 다양한 구동원으로서, 스텝핑모터로 함이 바람직하다. 특히, 세로이송모터(230)는 브라켓 등에 의해 이송프레임(20)에 견고하게 장착됨이 바람직하다. 물론, 세로이송모터(230)는 고정프레임(10)이나 서브프레임(30) 상에 고정 장착될 수도 있다.

그리고, 세로이송모터(230)의 구동력은 기어부(240)를 통해 서브프레임(30) 에 전달되고, 서브프레임(30)은 기어부(240)의 회전력을 통해 세로방향으로 직선 왕복 이동 가능하게 된다.

일례로써, 기어부(240)는 세로이송주동기어(241), 세로이송피동기어(242), 세로이송피동축(243), 세로이송종동축(244), 세로이송아이들축(246), 세로이송피니언기어(248) 및 세로이송랙기어(249)를 포함한다.

세로이송주동기어(241)는 세로이송모터(230)에 직접적으로 연결되어 세로이송모터(230)의 구동시 일방향 및 타방향으로 자유롭게 원 궤적을 그리며 회전한다. 이 세로이송주동기어(241)가 세로이송모터(230)에 연결되는 방식은 일반적인 것으로 한다.

아울러, 세로이송피동기어(242)는 세로이송주동기어(241)와 외접하도록 기어 결합된다. 그래서, 세로이송피동기어(242)는 세로이송주동기어(241)와 반대 방향으로 회전하게 된다.

그리고, 세로이송피동축(243)은 이송프레임(20)에 'X'축과 나란하게 배치되며, 이송프레임(20)에 회전 가능하게 지지된다. 특히, 세로이송피동축(243)은 이송프레임(20) 상에 고정 장착된 브라켓 등에 회전 가능하게 축 삽입되어 지지됨이 바람직하다.

더불어, 세로이송피동축(243)은 세로이송피동기어(242)에 축 삽입된다. 그래서, 세로이송피동기어(242)는 세로이송피동축(243)에 지지된다. 이때, 세로이송피동기어(242)는 세로이송피동축(243)에 고정됨에 따라 세로이송피동축(243)과 함께 회전한다. 세로이송피동기어(242)가 세로이송피동축(243)에 고정되는 방식은 핀 결 합 등 다양하게 변형 가능하다.

또한, 세로이송종동축(244)은 이송프레임(20)에 'Y'축과 나란하게 배치되며, 이송프레임(20)에 회전 가능하게 지지된다. 특히, 세로이송종동축(244)은 이송프레임(20) 상에 고정 장착된 브라켓 등에 회전 가능하게 축 삽입되어 지지됨이 바람직하다.

그리고, 세로이송종동축(244)과 세로이송피동축(243)은 제 1연결기어부재(245)로 연결된다. 그래서, 세로이송종동축(244)은 세로이송피동축(243)으로부터 회전력을 전달받는다. 이때, 세로이송종동축(244)과 세로이송피동축(243)은 축방향이 서로 수직하기 때문에 제 1연결기어부재(245)는 베벨기어로 함이 바람직하다. 물론, 제 1연결기어부재(245)는 다양한 형상의 기어를 적용할 수 있다.

특히, 세로이송피동축(243)은 일측에만 세로이송종동축(244)을 연결할 수 있으나, 마주하게 배치되는 한 쌍의 서브프레임(30) 각각을 동시에 동일한 방향으로 이송할 수 있도록 양측에 세로이송종동축(244)을 연결한다.

이에 따라, 세로이송종동축(244)은 세로방향으로 나란하게 한 쌍 구비된 것으로 도시한다.

아울러, 세로이송종동축(244)은 각각 세로이송아이들축(246)과 연결된다. 이 세로이송아이들축(246)은 이송프레임(20) 또는 세로이송가이더(220)에 회전 가능하게 지지된다. 즉, 세로이송아이들축(246)은 이송프레임(20) 또는 세로이송가이더(220)에 형성되는 브라켓을 회전 가능하게 지지된다. 편의상, 세로이송아이들축(246)은 세로이송가이더(220)에 지지된 것으로 도시하나, 다양한 위치에 위치하 여 다양한 형상에 지지될 수 있다.

특히, 세로이송종동축(244)과 세로이송레일(210)은 세로방향으로 나란하게 배열되기 때문에 세로이송아이들축(246)은 세로이송종동축(244)과 세로이송레일(210)을 연결하는 역할을 한다. 즉, 세로이송아이들축(246)은 일측을 세로이송종동축(244)과 연결하고, 타측을 세로이송레일(210)과 연결한다.

더욱 상세히, 세로이송아이들축(246)의 일측은 세로이송종동축(244)과 제 2연결기어부재(247)로써 연결된다. 여기서, 제 2연결기어부재(247)는 다양한 동력전달요소로 적용할 수 있으나, 동력 전달 방향이 수직방향으로 변환되기 때문에 베벨기어로 함이 바람직하다.

그리고, 세로이송아이들축(246)의 타측은 세로이송피니언기어(248)를 형성한다. 이 세로이송피니언기어(248)는 세로이송아이들축(246)에 일체로 형성되거나 분리 가능하게 형성되며, 세로이송아이들축(246)에 고정되어 동일 방향으로 회전하게 된다.

아울러, 이 세로이송피니언기어(248)에는 세로이송랙기어(249)가 기어 결합된다. 특히, 세로이송랙기어(249)는 각각의 서브프레임(30) 상에 고정 형성되고, 세로이송피니언기어(248)와 기어 결합된다.

따라서, 세로이송피니언기어(248)가 위치 고정된 세로이송아이들축(246)과 함께 회전하게 되면, 세로이송랙기어(249)는 세로방향으로 왕복 이동하게 된다. 이에 따라, 서브프레임(30)은 세로이송랙기어(249)와 함께 세로방향으로 왕복 이동 가능하게 된다.

물론, 세로이송작동부(200) 및 기어부(240)는 이송프레임(20)과 서브프레임(30)이 허용하는 상측면 면적 내에서 다양한 구성으로 적용될 수 있다.

한편, 가로이송작동부(100)와 세로이송작동부(200)가 독립적으로 작동하게 되면, 용접용 토치봉(5)은 가로이송작동부(100)와 세로이송작동부(200)에 연결된 다방향 회동장치(300)에 지지되어 다방향 왕복 회동 안내된다.

여기서, 다방향이란 4방향을 포함한 모든 방향을 의미한다.

일례로써, 도 4를 참조하면, 다방향 회동장치(300)는 피벗핀(310), 링크암(320), 메인커넥팅로드(330), 서브커넥팅로드(340), 상부구속부(350) 및 하부구속부(360)를 포함한다.

피벗핀(310)은 고정프레임(10)에 양방향 회전 가능하게 형성된다. 아울러, 피벗핀(310)은 동일 중심축 상에 한 쌍씩 구비된다.

즉, 고정프레임(10)은 상, 하 연통된 공간을 구비하고, 이 고정프레임(10)의 빈 공간은 평면상 대략 사각 형상이며, 피벗핀(310)은 고정프레임(10)의 빈 공간 내측에서 서로 마주하는 내측면에 회전 가능하게 형성된다. 특히, 피벗핀(310)은 고정프레임(10)에 회전 가능하게 축 삽입된다. 여기서, 마주하는 피벗핀(310) 끼리는 중심축 상에 위치하게 된다. 아울러, 한 쌍의 피벗핀(310)은 세로방향으로 일직선상에 위치하게 된다. 피벗핀(310)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 피벗핀(310)은 다양한 개수로 이루어질 수 있다.

또한, 각 피벗핀(310)에는 링크암(320)이 형성된다. 그래서, 각 링크암(320)은 평면상 사각 궤적의 모서리에 위치하게 된다. 특히, 링크암(320) 각각은 해당되 는 피벗핀(310)에 호 궤적을 따라 가로방향으로 회동 가능하게 힌지 연결된다. 이때, 링크암(320)은 피벗핀(310)에 핀 결합되어 가로방향으로 회동 가능하게 힌지 연결됨이 바람직하다. 여기서, 링크암(320) 각각은 해당되는 피벗핀(310)에 하측을 힌지 연결한다.

따라서, 링크암(320) 각각은 연결된 피벗핀(310)이 고정프레임(10)에 축 결합되어 회전됨에 따라 호 궤적을 따라 세로방향으로 회동 가능하게 됨과 동시에 피벗핀(310)에 핀 결합되어 호 궤적을 따라 가로방향으로 왕복 회동 가능하게 된다.

아울러, 피벗핀(310)의 동일 중심축 상에, 특히 가로방향으로 직선 상에 위치한 한 쌍씩의 링크암(320)은 서로 구속되고, 세로방향으로 직선 상에 위치한 한 쌍씩의 링크암(320)은 서로 구속됨이 바람직하다.

즉, 피벗핀(310)의 동일 중심축 상에 대응되게 위치한 한 쌍씩의 링크암(320)은 메인커넥팅로드(330)로 힌지 연결된다. 그래서, 메인커넥팅로드(330)는 한 쌍 구비된다. 특히, 메인커넥팅로드(330)는 구속된 링크암(320)을 함께 동일한 가로방향으로 회동되도록 하는 역할을 한다.

그리고, 피벗핀(310)의 동일 중심축 상에 대응되게 위치한 한 쌍씩의 링크암(320)은 서브커넥팅로드(340)로 힌지 연결된다. 그래서, 서브커넥팅로드(340)는 한 쌍 구비된다.

이때, 메인커넥팅로드(330)가 링크암(320)에 힌지 연결되는 높이와 서브커넥팅로드(340)가 링크암(320)에 힌지 연결되는 높이가 다르도록 한다. 즉, 링크 암(320)은 하측에 대해 메인커넥팅로드(330)와 연결된 부위를 서브커넥팅로드(340)와 연결된 부위보다 높게 한다.

여기서, 메인커넥팅로드(330)와 서브커넥팅로드(340)는 평행한 상태를 유지하도록 한다. 특히, 피벗핀(310)의 동일 중심축 상에 위치한 한 쌍의 링크암(320)을 힌지 연결하기 위해, 서브커넥팅로드(340)는 일측을 어느 하나의 링크암(320)에 힌지 연결함과 동시에 타측을 다른 하나의 링크암(320)에 힌지 연결하거나, 또는 일측을 어느 하나의 링크암(320)에 힌지 연결함과 동시에 타측을 메인커넥팅로드(330)에 링크 연결하는 한 쌍으로 이루어진다.

한편, 동일 중심축 상에 배열되도록 서브커넥팅로드(340)가 한 쌍 구비되는 이유는, 후술할, 상부리브(352)와의 간섭을 피하기 위함이다. 편의상, 서브커넥팅로드(340)는 동일 중심축 상에 한 쌍 구비되는 것으로 도시한다.

아울러, 동일 중심축 상에 배열되는 각각의 서브커넥팅로드(340)의 단부는 연결핀(342)에 의해 상부에 위치한 메인커넥팅로드(330)와 힌지 연결된다. 연결핀(342)이 메인커넥팅로드(330)와 서브커넥팅로드(340)에 힌지 연결되는 방식은 일반적인 것으로 한다.

따라서, 서브커넥팅로드(340)는 메인커넥팅로드(330)와 동일 방향을 따라 움직이게 된다. 그리고, 링크암(320)이 서브커넥팅로드(340)보다 메인커넥팅로드(330)의 힌지 부위를 더 높게 형성하기 때문에 메인커넥팅로드(330)의 이동궤적은 서브커넥팅로드(340)의 이동궤적과 다르게 된다. 즉, 링크암(320)이 기울어지면, 메인커넥팅로드(330)의 이동거리가 서브커넥팅로드(340)의 이동거리보다 더 멀 게 된다.

또한, 서로 나란한 한 쌍의 메인커넥팅로드(330)는 동일 궤적만큼 연동되며, 이동시 수평 상태를 유지하기 위해 구속부재(332)로 연결됨이 바람직하다. 구속부재(332)는 다양한 형상으로 변형 가능하고, 메인커넥팅로드(330) 각각에 다양한 방식에 의해 고정 결합된다.

그리고, 링크암(320) 각각은 세로방향으로 이동되는 서브프레임(30)의 밀거나 당기는 힘에 의해 대응되는 피벗핀(310)을 기준으로 왕복 회동하게 됨에 따라 서브프레임(30)은 연동부재(344)에 의해 대응되는 링크암(320)과 연결됨이 바람직하다. 즉, 링크암(320)이 호 궤적을 따라 세로방향으로 회동하는데, 서브프레임(30)은 동일 평면상에서 세로방향으로 왕복 이동하게 된다. 그래서, 연동부재(344)는 링크암(320)과 서브프레임(30)의 위치 가변에 대응하면서 항상 링크암(320)과 서브프레임(30)의 연결 상태를 유지하는 역할을 한다. 이때, 연동부재(344)는 LM가이드로 함이 바람직하다.

한편, 토치봉(5)은 메인커넥팅로드(330)에 지지되는 상부구속부(350)에 연결된다. 그래서, 토치봉(5)은 링크암(320)과 연결되는 메인커넥팅로드(330)의 이동거리만큼 이동된다. 특히, 토치봉(5)은 상부구속부(350)에 의해 링크암(320)과 동일 방향으로 기울어지게 된다.

일례로써, 상부구속부(350)는 상부리브(352), 상부외측링(354) 및 상부내측링(356)을 포함한다.

상부리브(352)는 서로 나란한 메인커넥팅로드(330) 각각에서 서로 나란하게 하부 방향으로 연장 형성된다. 물론, 한 쌍의 메인커넥팅로드(330)가 구속부재(332)에 의해 서로 구속되기 때문에 각각의 메인커넥팅로드(330)에 연결되는 상부리브(352)는 서로 구속되어 있다.

그리고, 상부리브(352)의 하측에는 상부외측링(354)이 힌지 연결된다. 즉, 상부외측링(354)은 정반대되는 외측에 상부리브(352) 각각을 힌지 연결한다.

또한, 상부외측링(354) 내부에는 상부내측링(356)이 회동 가능하게 연결된다. 즉, 상부내측링(356)은 상부리브(352)와 연결되는 부위를 잇는 직선에 대해 수직한 방향으로 상부외측링(354)과 두 지점에서 힌지 연결된다. 이때, 상부내측링(356)은 다양한 방식에 의해 용접용 토치봉(5)을 고정 형성한다. 따라서, 토치봉(5)은 상부외측링(354)과 상부내측링(356)의 연결부위를 기준으로 회동하게 된다. 특히, 토치봉(5)은 다양한 방식에 의해 상부내측링(356)과 연결된다.

한편, 토치봉(5)은 서브커넥팅로드(340)에 지지되는 하부구속부(360)에 연결된다. 그래서, 토치봉(5)은 세로방향으로 일직선상에 위치한 링크암(320)과 연결되는 서브커넥팅로드(340)의 이동거리만큼 이동된다. 특히, 토치봉(5)은 하부구속부(360)에 의해 링크암(320)과 동일 방향으로 기울어진다.

일례로써, 하부구속부(360)는 하부리브(362), 하부외측링(364) 및 하부내측링(366)을 포함한다.

하부리브(362)는 메인커넥팅로드(330)의 축방향에 수직한 방향 특히, 세로방향으로 인접한 서브커넥팅로드(340) 각각에서 서로 나란하게 연장 형성된다. 즉, 하부리브(362)는 세로방향으로 인접한 서브커넥팅로드(340)를 구속하는 역할을 한 다. 이 하부리브(362)가 서브커넥팅로드(340)를 연결하는 방식은 핀 결합 등 다양하게 변형 가능하다.

그리고, 하부리브(362)의 하측에는 하부외측링(364)이 힌지 연결된다. 즉, 하부외측링(364)은 정반대되는 외측에 하부리브(362) 각각을 힌지 연결한다.

이때, 상부외측링(354)의 대향하는 상부리브(352)와의 연결부위를 잇는 임의의 선과 하부외측링(364)의 대향하는 하부리브(362)와의 연결부위를 잇는 임의의 선은 수직하게 된다.

또한, 하부외측링(364) 내부에는 하부내측링(366)이 회동 가능하게 연결된다. 즉, 하부내측링(366)은 하부리브(362)를 잇는 직선에 대해 수직한 방향이 되도록 하부외측링(364)과 두 지점에서 힌지 연결된다. 이때, 하부내측링(366)은 다양한 방식에 의해 용접용 토치봉(5)을 고정 형성한다. 따라서, 토치봉(5)은 하부외측링(364)과 하부내측링(366)의 연결부위를 기준으로 회동하게 된다. 특히, 토치봉(5)은 다양한 방식에 의해 하부내측링(366)과 연결된다.

특히, 상부리브(352)와 하부리브(362)는 링크암(320)의 기울어짐에 따라 이동거리를 달리하는 메인커넥팅로드(330)에 상부리브(352)가 연결됨과 동시에 서브커넥팅로드(340)에 하부리브(362)가 연결된다.

이때, 메인커넥팅로드(330)의 이동거리가 링크암(320)의 하측을 기준으로 세로방향 또는 가로방향에 대해 서브커넥팅로드(340)의 이동거리보다 멀게 된다. 아울러, 상부리브(352)와 하부리브(362)는 동일 방향으로 이동하게 된다. 그래서, 상부리브(352)가 하부리브(362)보다 직선상 더 멀리 이동하기 된다.

따라서, 토치봉(5)은 링크암(320)의 기울기 방향 및 기울기 각도와 동일하게 기울어지게 된다. 여기서, 상부외측링(354)과 상부내측링(356) 및 하부외측링(364)과 하부내측링(366)은 기울어지는 토치봉(5)을 지지 및 안내하는 역할을 한다.

도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 동작을 설명하면, 사용자가 토치봉(5)이 세워진 초기상태(도 1 참조)에서 가로이송모터(130)에 작동신호를 인가할 경우, 가로이송피니언기어(140)가 반시계방향으로 회전하게 되고, 이와 동시에, 고정프레임(10)에 고정된 가로이송랙기어(150)를 따라 이송프레임(20)과 서브프레임(30)은 '+X'방향으로 이동하게 된다.

따라서, 링크암(320)은 하측을 고정프레임(10)에 연결한 상태에서 가로방향으로 우상향(도면 참조) 경사지게 된다.

그러면, 메인커넥팅로드(330)와 서브커넥팅로드(340)는 링크암(320)의 기울어짐에 의해 서로 수평을 유지한 채 '+X'방향으로 이동하게 된다.

이때, 메인커넥팅로드(330)가 서브커넥팅로드(340)보다 이동거리가 더 길다. 그래서, 상부리브(352)의 이동거리가 하부리브(362)의 이동거리보다 더 길기 때문에 토치봉(5)은 우상향 경사지게 지지된다. 특히, 링크암(320)의 기울기 각도 및 기울기 방향은 토치봉(5)의 기울기 각도 및 기울기 방향과 동일하다.

미설명된 도면부호는 상술한 것으로 대체한다.

도 3 및 도 8을 참조하면, 사용자가 토치봉(5)이 세워진 초기상태(도 1 참조)에서 세로이송모터(230)에 작동신호를 인가할 경우, 세로이송피니언기어(248)는 시계방향으로 회전하면서 서브프레임(30)에 고정된 세로이송랙기어(249)와 기어 결 합된 채 '+Y'방향으로 이동하게 된다.

이와 동시에, 서브프레임(30)은 이송프레임(20)에 대해 '+Y'방향으로 이동하게 된다.

따라서, 링크암(320)은 하측을 고정프레임(10)에 연결한 상태에서 세로방향으로 우상향(도면 참조) 경사지게 된다.

이때, 메인커넥팅로드(330)가 서브커넥팅로드(340)보다 이동거리가 더 길다. 그래서, 상부리브(352)의 이동거리가 하부리브(362)의 이동거리보다 더 길기 때문에 토치봉(5)은 세로방향으로 우상향 경사지게 지지된다. 특히, 링크암(320)의 기울기 각도 및 기울기 방향은 토치봉(5)의 기울기 각도 및 기울기 방향과 동일하다.

미설명된 도면부호는 상술한 것으로 대체한다.

물론, 도시하지는 않았지만, 세로이송피니언기어(248)가 반시계방향으로 회전하게 되면, 링크암(320)은 상술한 구성 및 과정을 통해 시계방향으로 회전하면서 '-Y'방향으로 이동하게 됨과 동시에 좌상향 경사지게 된다.

한편, 도 9는 가로이송모터(130)와 세로이송모터(230)가 동시에 구동되면서 토치봉(5)이 '+X-+Y'방향으로 복합적으로 기울어진 상태를 도시한다.

미설명된 도면부호는 상술한 것으로 대체한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 링크연결 개념도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 일부 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 요부 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 가로이송작동부의 구성도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 'X'축 방향 작동 상태를 보인 사시도이다.

도 7은 도 6의 작동 개념도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 'Y'축 방향 작동 상태를 보인 사시도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향 회동장치를 구비한 토치봉의 각도 조절기의 'X-Y'축 방향 작동 상태를 보인 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 고정프레임 20: 이송프레임

30: 서브프레임 100: 가로이송작동부

110: 가로이송레일 120: 가로이송가이더

130: 가로이송모터 200: 세로이송작동부

210: 세로이송레일 220: 세로이송가이더

230: 세로이송모터 240: 기어부

300: 다방향 회동장치 310: 피벗핀

320: 링크암 330: 메인커넥팅로드

340: 서브커넥팅로드 350: 상부구속부

360: 하부구속부

Claims (9)

1. 고정된 외부체에 양방향 회전 가능하게 형성되고, 동일 중심축 상에 한 쌍씩 구비되는 피벗핀;

   상기 피벗핀 각각에 호 궤적을 따라 가로방향으로 회동 가능하게 힌지 연결되고, 상기 피벗핀의 회전시 호 궤적을 따라 세로방향으로 회동되는 링크암;

   상기 피벗핀의 동일 중심축 상에 대응되게 위치한 한 쌍씩의 상기 링크암을 양측에 힌지 연결하여 함께 가로방향으로 회동되도록 구속하는 한 쌍의 메인커넥팅로드;

   상기 메인커넥팅로드과 수평을 유지하도록 양측을 각각 대응되는 상기 링크암에 힌지 연결하거나 일측을 상기 링크암에 힌지 연결하면서 타측을 대응되는 상기 메인커넥팅로드에 링크 연결되어 상기 메인커넥팅로드와 동일 방향을 따라 움직이며 이동 궤적을 달리하는 서브커넥팅로드;

   상기 메인커넥팅로드에 지지되고, 토치봉의 상측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리만큼 이동시키는 상부구속부; 및

   상기 서브커넥팅로드에 지지되고, 토치봉의 하측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리와 상이한 상기 서브커넥팅로드의 이동거리만큼 이동됨으로써 토치봉을 기울이는 하부구속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다방향 회동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 메인커넥팅로드는 동일 궤적만큼 연동되며, 이동시 수평 상태를 유지하기 위해 구속부재로 연결되고;

   상기 링크암 각각은 기울어지는 정도에 따라 위치 가변되도록 상기 서브프레임과 연결되는 연동부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 다방향 회동장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 상부구속부는,

   상기 메인커넥팅로드 각각에서 서로 나란하게 연장 형성되는 상부리브;

   상기 상부리브의 하측에 연결된 상부외측링; 및

   상기 상부리브와 상기 상부외측링의 연결부위를 잇는 선상과 수직되는 부위에 해당되는 상기 상부외측링의 내측에 토치봉을 회동 가능하게 연결한 상부내측링을 포함하는 것을 특징으로 하는 다방향 회동장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 하부구속부는,

   상기 메인커넥팅로드의 축방향에 수직한 방향으로 인접한 상기 서브커넥팅로드 각각에서 서로 나란하게 연장 형성되는 하부리브;

   상기 하부리브의 하측에 연결된 하부외측링; 및

   상기 하부리브와 상기 하부외측링의 연결부위를 잇는 선상과 수직되는 부위 에 해당되는 상기 하부외측링의 내측에 토치봉을 회동 가능하게 연결한 하부내측링을 포함하는 것을 특징으로 하는 다방향 회동장치.
5. 고정프레임;

   상기 고정프레임에 형성되는 이송프레임;

   상기 이송프레임을 가로방향으로 이송 안내하는 가로이송작동부;

   상기 이송프레임과 함께 가로방향 이송되거나 또는 상기 이송프레임에 대해 세로방향 이송되는 서브프레임;

   상기 이송프레임에 대해 상기 서브프레임을 세로방향으로 이동 안내하는 세로이송작동부; 및

   상기 가로이송작동부와 상기 세로이송작동부의 독립적 작동시 용접용 토치봉을 지지하면서 다방향 왕복 회동 안내하는 다방향 회동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치봉의 각도 조절기.
6. 제 5항에 있어서, 상기 가로이송작동부는,

   상기 고정프레임의 상측에 형성되는 가로이송레일;

   상기 가로이송레일을 따라 직선 왕복 슬라이드 이동 가능하게 지지하도록 상기 이송프레임의 하측에 고정 형성되는 가로이송가이더;

   상기 이송프레임에 형성되는 가로이송모터;

   상기 가로이송모터의 구동시 일방향 및 타방향으로 회전되는 가로이송피니언기어; 및

   상기 고정프레임에 형성되고, 상기 가로이송피니언기어의 회전방향에 따라 상기 이송프레임과 상기 서브프레임의 가로 이송방향을 안내하는 가로이송랙기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치봉의 각도 조절기.
7. 제 5항에 있어서, 상기 세로이송작동부는,

   상기 서브프레임에 고정 형성되는 세로이송레일;

   상기 세로이송레일에 대응되게 상기 이송프레임에 고정 형성되어 왕복 슬라이드 이동하는 상기 세로이송레일을 안내하는 세로이송가이더;

   상기 이송프레임에 형성되는 세로이송모터; 및

   상기 세로이송모터에 연결되어 상기 서브프레임의 세로 이송방향을 설정하는 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치봉의 각도 조절기.
8. 제 7항에 있어서, 상기 기어부는,

   상기 세로이송모터의 구동시 일방향 및 타방향으로 회전되는 세로이송주동기어;

   상기 세로이송주동기어와 기어 결합되어 상기 세로이송주동기어와 반대방향으로 회전하는 세로이송피동기어;

   상기 이송프레임에 회전 가능하게 지지되며, 상기 세로이송피동기어에 축 삽입되어 상기 세로이송피동기어와 동일 방향으로 회전하는 세로이송피동축;

   상기 이송프레임에 회전 가능하게 지지되며, 상기 세로이송피동축의 일측 또는 양측에 형성된 제 1연결기어부재에 의해 회전력을 전달받는 세로이송종동축;

   상기 이송프레임 또는 상기 세로이송가이더에 회전 가능하게 지지되며, 제 2연결기어부재에 의해 상기 세로이송종동축으로부터 회전력을 전달받는 세로이송아이들축;

   상기 세로이송아이들축에 형성되어 일방향 및 타방향으로 회전되는 세로이송피니언기어; 및

   상기 서브프레임에 형성되고, 상기 세로이송피니언기어의 회전방향에 따라 상기 서브프레임의 세로 이송방향을 안내하는 세로이송랙기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치봉의 각도 조절기.
9. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다방향 회동장치는,

   상기 고정프레임에 양방향 회전 가능하게 형성되고, 동일 중심축 상에 한 쌍씩 구비되는 피벗핀;

   상기 피벗핀 각각에 호 궤적을 따라 가로방향으로 회동 가능하게 힌지 연결 되고, 상기 피벗핀의 회전시 호 궤적을 따라 세로방향으로 회동되는 링크암;

   상기 피벗핀의 동일 중심축 상에 대응되게 위치한 한 쌍씩의 상기 링크암을 양측에 힌지 연결하여 함께 가로방향으로 회동되도록 구속하는 한 쌍의 메인커넥팅로드;

   상기 메인커넥팅로드과 수평을 유지하도록 양측을 각각 대응되는 상기 링크암에 힌지 연결하거나 일측을 상기 링크암에 힌지 연결하면서 타측을 대응되는 상기 메인커넥팅로드에 링크 연결되어 상기 메인커넥팅로드와 동일 방향을 따라 움직이며 이동 궤적을 달리하는 서브커넥팅로드;

   상기 메인커넥팅로드에 지지되고, 토치봉의 상측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리만큼 이동시키는 상부구속부; 및

   상기 서브커넥팅로드에 지지되고, 토치봉의 하측을 구속하여 상기 메인커넥팅로드의 이동거리와 상이한 상기 서브커넥팅로드의 이동거리만큼 이동됨으로써 토치봉을 기울이는 하부구속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치봉의 각도 조절기.

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