KR20100117369A - 용접시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하나의 선을 통해 콘센트로부터 전원을 공급받고 접지부재가 땅속에 깊이 매설되도록 구성되어 대형의 용접본체가 불필요한 용접시스템에 관한 것이다.

본 발명에 의한 용접시스템은, 용접봉(250)을 선택적으로 집어 용접이 수행되도록 하는 그립어셈블리(100)와; 상기 그립어셈블리(100)로 전원을 공급하는 단일의 전원공급선(200)과; 상기 전원공급선(200)의 일단에 구비되어, 콘센트(210)에 구비되는 한 쌍의 콘센트홀(212) 중 어느 하나에 삽입되어 장착되는 단일플러그(202)와; 상기 그립어셈블리(100)로 공급된 전원이 공작물(W)을 통과하여 땅 속으로 전달되도록 안내하는 접지선(220)과; 상기 접지선(220)의 일단에 연결되고, 상기 접지선(220)을 통해 전달되는 전기가 땅속으로 흐르도록 안내하는 접지부재(230) 등으로 이루어진다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 사용편의성이 향상되는 이점이 있다.

용접, 전원, 접지, 매설, 접지부재

Description

용접시스템{A Welding System}

본 발명은 용접시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 선을 통해 콘센트로부터 전원을 공급받고 접지부재가 땅속에 깊이 매설되도록 구성되어 대형의 용접본체가 불필요한 용접시스템에 관한 것이다.

일반적으로 용접기(鎔接器)는, 두 개의 금속·유리·플라스틱 따위를 용접할 때 쓰는 기구를 일컫는 것이다.

이러한 용접기는 용접방법 등에 따라 다양한 종류가 있으며, 교류용접기(交流鎔接機)는 교류 전류 아크 방전으로 용접봉과 소재를 녹여서 붙이거나, 용접 부위를 저항열로 용해 온도 이상 가열하여 녹여 붙이는 기계를 말한다.

상기와 같은 종래의 교류용접기는 박스 형태의 커다란 본체가 구비되어, 이러한 본체로부터 2개의 라인이 나오게 된다. 따라서, 하나의 선은 용접 건으로 연결되고, 다른 하나의 선은 공작물에 연결되어 접지 역할을 하도록 구성된다.

따라서, 이러한 종래의 용접기는 전원 공급을 위한 2개의 선을 사용하며, 커다란 박스 형상의 본체가 필수적으로 구비되어야 하므로, 용접 작업을 위해서는 이동 및 설치작업이 번거로운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대 및 작업이 간단한 용접시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 110V 또는 220V전원을 공급하는 콘센트로부터 하나의 선만이 연결되도록 구성되는 용접시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 용접시스템은, 용접봉을 선택적으로 집어 용접이 수행되도록 하는 그립어셈블리와; 상기 그립어셈블리로 전원을 공급하는 단일의 전원공급선과; 상기 전원공급선의 일단에 구비되어, 콘센트에 구비되는 한 쌍의 콘센트홀 중 어느 하나에 삽입되어 장착되는 단일플러그와; 상기 그립어셈블리로 공급된 전원이 공작물을 통과하여 땅 속으로 전달되도록 안내하는 접지선과; 상기 접지선의 일단에 연결되고, 상기 접지선을 통해 전달되는 전기가 땅속으로 흐르도록 안내하는 접지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 용접시스템에 따르면, 용접 건에 전기를 공급하고 접지시키기 위한 커다란 크기의 용접본체가 불필요하다. 따라서, 용접 장비의 이동과 설치가 편리하여 사용편의성이 증대되는 장점이 있다.

그리고, 그립어셈블리 내부의 케이블선이 전류를 제어하는 역할을 하므로, 별도의 전류 제어장치가 불필요함과 동시에 적어도 1M 이상의 접지부재를 땅속에 매설하여 전기 흐름이 원활하도록 하였다. 따라서, 간단한 구조를 가지면서도 용접작업이 가능하다.

따라서, 사막이나 벌판 등에서도 간단히 그립어셈블리만 휴대하여, 금속재질의 막대를 현지에서 조달하여 접지부재로 사용하면 된다. 따라서, 상용전기(110V 또는 220V 등)의 공급이 가능한 곳이라면, 어떠한 곳에서도 간단히 그립어셈블리의 휴대만으로 용접 작업이 가능하므로, 사용편의성이 증대된다.

그리고, 별도의 전원공급장치나 인버터 등이 불필요하고, 콘센트의 어느 하나의 전원만으로 사용 가능한 구조이므로, 콤팩트하여 전체적으로는 제품의 내구성이 향상되는 효과도 있다.

이하 본 발명에 의한 용접시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 용접시스템의 바람직한 실시예의 개략적인 구성이 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 용접시스템은, 용접봉(250)을 선택적으로 집어 용접이 수행되도록 하는 그립어셈블리(100)와, 상기 그립어셈블리(100)로 전원을 공급하는 단일의 전원공급선(200)과, 상기 전원공급선(200)의 일단에 구비되어 콘센트(210)에 구비되는 한 쌍의 콘센트홀(212) 중 어느 하나에 삽입되어 장착되는 단일플러그(202)와, 상기 그립어셈블리(100)로 공급된 전원이 공작물(W)을 통과하여 땅 속으로 전달되도록 안내하는 접지선(220)과, 상기 접지 선(220)의 일단에 연결되고 상기 접지선(220)을 통해 전달되는 전기가 땅속으로 흐르도록 안내하는 접지부재(230)와, 상기 그립어셈블리(100)의 일측에 구비되어 상기 그립어셈블리(100)로 공급되는 전원을 조절하는 조절수단(240) 등으로 이루어진다.

상기 그립어셈블리(100)는, 사용자가 용접봉(250)을 집기 위해 손(260)으로 파지하는 부분이다. 이러한 그립어셈블리(100)의 상세 구성은 아래에서 설명한다.

상기 전원공급선(200)은 도시된 바와 같이, 단일선으로 이루어진다. 즉 상기 전원공급선(200)은 가정이나 기타 전원공급장치의 콘센트(210)로부터 상기 그립어셈블리(100)로 전기를 공급하는 선이며, 이러한 전원공급선(200)은 일반적으로 2가닥 이상의 선으로 이루어지나, 본 발명에서는 하나의 가닥으로 이루어진다.

따라서, 상기 전원공급선(200)의 끝단부에는 하나의 단일플러그(202)가 형성되고, 이러한 단일플러그(202)는 상기 콘센트(210)에 형성되는 2개의 콘센트홀(212) 중 어느 하나의 콘센트홀(212)에 삽입된다.

물론, 상기 전원공급선(200)이 여러 가닥을 꼬아서 만든 스트랜디드(stranded) 선으로 이루어질 수 있으며, 이와 같이 여러 가닥으로 이루어지는 경우에도 하나의 콘센트홀(212)에만 연결된다. 그리고, 상기 전원공급선(200)은 전화선과 같이 꼬인 케이블(cable) 형태로 이루어져 길이 변화가 가능하도록 구성됨이 바람직하다.

상기 조절수단(240)은 상기 전원공급선(200)을 통해 유입되는 전기를 제어하기 위한 것으로, 상세히 도시되지는 않았지만, 여기에는 전원을 온(on)/오프(off) 하는 버튼이 구비된다. 즉, 상기 전원공급선(200)을 통해 유입되는 전원을 차단 가능한 기능이 구비된다.

또한, 상기 조절수단(240)에는 전류제어기능 또는 전압제어기능이 구비된다. 즉, 상기 전원공급선(200)을 통해 유입되는 전류 또는 전압을 조절하는 기능이 구비된다. 상기와 같은 전류제어나 전압제어 기능은 많이 사용되는 것이므로, 여기에서는 상세한 구성 설명은 생략한다.

상기 접지선(220)은, 도시된 바와 같이 공작물(W)과 상기 접지부재(230) 사이를 연결하며, 상기 전원공급선(200)과 같은 구성으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 접지부재(230)는, 도시된 바와 같이, 땅(270) 속에 매설되도록 설치되며, 금속(Steel)재질로 이루어진다. 그리고, 이러한 접지부재(230)는 땅(270) 매설이 용이하도록 소정 직경을 가지는 원통 또는 원기둥 형상으로 이루어진다.

상기 접지부재(230)는 공작물(W)의 용접을 위해 소요되는 전기의 크기에 따라 적절한 크기를 가지도록 구성된다. 상기 접지부재(230)는 1M이상의 크기로 이루어져 땅(270) 속에 매설되며, 전류의 원활한 흐름을 위해서는 2M이상의 길이를 가지도록 구성됨이 보다 바람직하다.

도 2는 상기 그립어셈블리(100)의 내부 구성을 구체적으로 도시한 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 그립어셈블리(100)는, 골격을 형성하는 몸통부(110)와, 상기 몸통부(110)의 전방에 구비되어 용접봉(250)을 집는 그립부(150) 등으로 이루어진다.

상기 몸통부(110)는 도시된 바와 같이, 소정의 길이를 가지며, 원통 형상의 하우징으로 이루어진다.

상기 몸통부(110)의 외부 케이스는, 섬유강화플라스틱(纖維强化─, fiber reinforced plastics) 재질로 이루어진다. 섬유강화플라스틱(纖維强化plastics)은, 폴리에스터 수지에 섬유 등의 강화재(强化材)로 혼합하여 기계적 강도와 내열성을 좋게 한 플라스틱이다. 따라서, 이러한 재질은 건축자재, 요트·소형선박의 선체(船體), 욕조(浴槽) 등에 많이 사용되고 있다.

상기 몸통부(110)에는, 상기 전원공급선(200)을 통해 유입되는 전기를 상기 그립부(150)로 안내하는 케이블선(112)이 구비된다. 상기 케이블선(112)은 피복이 벗겨진 전선으로 이루어진다.

상기 케이블선(112)은 전화선과 같은 꼬인 형태로 이루어지며, 소정의 길이를 가지도록 구성된다. 따라서, 이러한 케이블선(112)은 전류(電流, elctric crrent)의 흐름을 제어하는 역할을 한다. 즉, 상기 케이블선(112)이 저항 역할을 하여 전류의 흐름이 감소하게 되므로, 별도의 전류제어장치가 없어도 자체적으로 전류의 제어가 이루어진다.

상기 케이블선(112)의 주위에는, 케이블선(112)에서 발생되는 열을 차단하는 내열부재(114)가 충진된다. 즉 도시된 바와 같이, 상기 몸통부(110)의 내측에는 내열부재(114)가 충진되며, 이러한 내열부재(114)는 시멘트(CEMENT)로 이루어진다. 즉, 상기 내열부재(114)는 단열효과를 가지며 전기의 누설을 차단하는 재질이면 가능하나, 여기에서는 시멘트(CEMENT)가 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다.

상기 내열부재(114)로 사용되는 시멘트(CEMENT)는, 내열시멘트(耐熱─, heat resistant cement)로 이루어진다. 즉, 내열성이 있는 시멘트로 이루어지는데, 이러한 시멘트로는 주로 알루미나시멘트·인산시멘트·에틸실리케이트시멘트 등이 있다.

상기 케이블선(112)은, 도시된 바와 같이 좌측은 상기 그립부(150)에 연결되고, 우측은 후단연결부(120)에 연결된다.

상기 후단연결부(120)는, 상기 몸통부(110)의 후단(도 2에서는 우측단)에 형성되며, 도시된 바와 같이, 원기둥 형상으로 이루어짐과 동시에 좌우 양단이 상하로 분리되도록 구성된다.

상기 후단연결부(120)의 좌우 양단에는 각각 전선이 연결된다. 즉, 상기 후단연결부(120)의 좌측단에는 상기 케이블선(112)의 우측단이 삽입되어 고정되고, 상기 후단연결부(120)의 우측단에는 상기 전원공급선(200)의 일단이 삽입되어 고정된다. 따라서, 이러한 후단연결부(120)의 좌우에는 각각 스크류(122)가 구비되어, 양단에 삽입되는 케이블선(112)과 전원공급선(200)을 고정하게 된다.

상기 후단연결부(120)는 금속재질로 이루어지며, 바람직하게는 통전(通電)성이 좋은 구리(Copper)재질로 이루어진다.

상기 그립부(150)는, 상기 몸통부(110)와 일체로 고정 형성되는 하그립(152)과, 상기 하그립(152)에 회전 가능하게 결합되는 상그립(154)과, 상기 하그립(152)과 상그립(154)에 서로 대칭되는 형상으로 각각 형성되어 용접봉(250)을 고정하는 그립이(160) 등으로 구성된다.

상기 하그립(152)과 상그립(154)은, 상기 몸통부(110)의 하우징과 같이 섬유강화플라스틱(纖維强化plastics)로 이루어진다.

상기 하그립(152)은 도시된 바와 같이, 상기 몸통부(110)와 일체로 형성되어, 상기 상그립(154)과 그립이(160)를 지지한다.

상기 상그립(154)은 도시된 바와 같이, 상기 하그립(152)의 상측에 구비되며, 회전 가능하게 형성된다. 즉, 상기 상그립(154)의 후단에 구비되는 힌지(154a)를 축으로 상기 상그립(154)이 회전 가능하게 구성된다.

상기 상그립(154)의 후단(도 2에서는 우측단)에는 레버(170)가 더 일체로 형성된다. 상기 레버(170)는 사용자가 상기 몸통부(110)와 함께 파지하는 부분으로, 이러한 레버(170)의 움직임에 따라 상기 상그립(154)이 힌지(154a)를 축으로 회전하게 된다.

상기 레버(170)의 아래측에는 탄성부재(172)가 더 구비된다. 즉 상기 레버(170)와 상기 그립부(150) 사이에는 탄성부재(172)가 구비되어, 상기 레버(170)에 상측으로의 힘을 가한다.

따라서, 상기 레버(170)가 하측으로 내려온 다음 사용자가 손(260)을 놓으면, 상기 레버(170)가 탄성부재(172)에 의해 다시 상측으로 올라가 원위치하게 된다. 상기 탄성부재(172)는 상기 레버(170)가 원위치하도록 힘을 가하는 기능을 가지는 한 어떠한 구성을 가지든 무방하나, 압축스프링으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 그립부(150)에는 용접봉(250)을 잡는 부분이 되는 그립이(160)가 구비된다. 상기 그립이(160)는, 상기 하그립(152)에 구비되는 하측이(162) 및 상기 상 그립(154)에 구비되는 상측이(164)로 이루어진다.

상기 상측이(164)와 하측이(162)는, 도시된 바와 같이, 서로 대칭되는 톱니형상으로 가진다. 즉, 상기 상측이(164)는 '∨'형상의 연속으로 이루어지며, 상기 하측이(162)는, '∧'형상의 연속으로 이루어진다. 따라서, 이러한 상측이(164)와 하측이(162)가 서로 근접하면서, 상기 용접봉(250)을 집게 된다.

상기 그립부(150)에는 선단연결부(180)가 더 구비된다. 상기 선단연결부(180)는 상기 그립이(160)의 우측단에 연장 형성되며, 상기 케이블선(112)의 좌측단이 끼워지는 부분이다. 따라서, 상기 선단연결부(180)를 통해 상기 케이블선(112)을 통과한 전기가 상기 그립이(160)로 전달된다.

상기 선단연결부(180)는 도시된 바와 같이, 우측단이 상하로 갈라지도록 형성되고, 이러한 갈라진 틈새로 상기 케이블선(112)의 좌측단이 끼워진다. 그리고, 이러한 선단연결부(180)에는 2개의 체결스크류(182)가 구비되어, 상기 선단연결부(180)의 우측단에 끼워진 케이블선(112)의 좌측단이 선단연결부(180)에 견고하게 고정되도록 힘을 가하게 된다.

상기 그립이(160)와 선단연결부(180)는, 상기 후단연결부(120)와 같이 통전(通電)성이 좋은 구리(Copper)재질로 이루어진다.

한편, 상기 레버(170)와 그립부(150)의 외면은, 모두 상기 몸통부(110)의 하우징과 같이 섬유강화플라스틱(纖維强化plastics)로 이루어진다.

이하 상기와 같은 용접시스템의 작용을 살펴본다.

먼저 사용자는 본 발명에 의한 용접시스템을 사용하기 위해서는, 땅(270)속 에 1M 이상의 접지부재(230)를 매설하고, 이러한 접지부재(230)와 공작물(W)을 상기 접지선(220)으로 연결한다.

한편, 상기 그립어셈블리(100)의 레버(170)를 몸통부(110)와 함께 잡아, 상측이(164)와 하측이(162)가 서로 벌어지게 한 다음, 여기에 용접봉(250)이 끼워지도록 한다.

그리고, 상기 단일플러그(202)를 콘센트(210)의 콘센트홀(212) 중 어느 하나에 삽입한 다음, 상기 조절수단(240)의 스위치를 조절하여 전기가 전원공급선(200)을 통해 유입되도록 한다. 그리고, 상기 조절수단(240)을 이용하여 전류 또는 전압의 세기를 조절한다.

그런 다음에는, 용접봉(250)을 공작물(W)에 밀착시켜 용접 작업을 수행한다.

이렇게 되면, 상기 전원공급선(200)을 통해 상기 그립어셈블리(100)로 유입된 전기가 상기 케이블선(112)을 통과하면서 전류의 크기가 조절되고, 상기 그립이(160)를 통과한 전기는 용접봉(250) 및 공작물(W)을 가열하여 용접이 수행된다. 그리고, 상기 접지선(220)과 접지부재(230)를 통해 땅(270) 속으로 전기가 흐르게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 상기의 실시예에서는 상기 조절수단(240)이 상기 전원공급선(200)에 설치되는 경우를 예시하고 있으나, 이러한 조절수단(240)이 상기 그립어 셈블리(100)에 일체로 형성되거나 상기 단일플러그(202)에 일체로 형성되는 등의 다양한 변경이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 의한 용접시스템의 바람직한 실시예를 보인 구성도.

도 2는 본 발명 실시예를 구성하는 그립어셈블리의 상세 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 그립어셈블리 110. 몸통부

150. 그립부 200. 접지선

230. 접지부재 240. 조절수단

250. 용접봉 W. 공작물

Claims (5)

1. 용접봉(250)을 선택적으로 집어 용접이 수행되도록 하는 그립어셈블리(100)와;

   상기 그립어셈블리(100)로 전원을 공급하는 단일의 전원공급선(200)과;

   상기 전원공급선(200)의 일단에 구비되어, 콘센트(210)에 구비되는 한 쌍의 콘센트홀(212) 중 어느 하나에 삽입되어 장착되는 단일플러그(202)와;

   상기 그립어셈블리(100)로 공급된 전원이 공작물(W)을 통과하여 땅 속으로 전달되도록 안내하는 접지선(220)과;

   상기 접지선(220)의 일단에 연결되고, 상기 접지선(220)을 통해 전달되는 전기가 땅속으로 흐르도록 안내하는 접지부재(230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 그립어셈블리(100)의 일측에는,

   상기 그립어셈블리(100)로 공급되는 전원을 조절하는 조절수단(240)이 더 구비됨을 특징으로 하는 용접시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 그립어셈블리(100)는,

   골격을 형성하는 몸통부(110)와, 상기 몸통부(110)의 전방에 구비되어 용접봉(250)을 집는 그립부(150)를 포함하는 구성을 가지며;

   상기 몸통부(110)에는,

   상기 전원공급선(200)을 통해 유입되는 전기를 상기 그립부(150)로 안내하는 케이블선(112)이 구비되고, 상기 케이블선(112)의 주위에는 케이블선(112)에서 발생되는 열을 차단하는 내열부재(114)가 충진되며;

   상기 그립부(150)는,

   상기 몸통부(110)와 일체로 고정 형성되는 하그립(152)과, 상기 하그립(152)에 회전 가능하게 결합되는 상그립(154)과, 상기 하그립(152)과 상그립(154)에 서로 대칭되는 형상으로 각각 형성되어 용접봉(250)을 고정하는 그립이(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 내열부재(114)는 시멘트(CEMENT)로 이루어지며, 상기 그립이(160)는 구리(Copper) 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 용접시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 접지부재(230)는,

   1M 이상의 길이를 가지는 금속재질로 이루어지며, 땅속에 매설되도록 설치됨을 특징으로 하는 용접시스템.

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