KR20110010174U - 자동 ｔｉｇ 용접 토치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동 TIG 용접 토치에 관한 것으로 특히, 모재와의 접촉 알림기능과 완충기능을 갖는 자동 TIG 용접 토치에 관한 것이다.
본 고안은 용접봉과 모재가 접촉하게 되면 용접봉과 모재 사이에 전류가 흐르지 않더라도 접촉알림신호를 발생하여 시스템을 심각한 파손으로부터 보호할 수 있고, 또한 용접봉과 모재가 접촉할 때 완충기능을 제공하여 용접봉의 마모를 줄이고 기구 내구성을 유지하여 유지보수에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있으며 터치 속도를 높여 작업 효율을 높일 수 있는 자동 TIG 용접 토치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안은 상기 목적을 달성하기 위해 전극봉이 모재에 접촉되어 힘을 받으면 상승하면서 완충기능을 제공하는 콜렛부; 용접장치기구에 토치를 결합시키는 기능을 하며, 용접장치기구에 단단히 결합되어 있는 기구연결 지그부; 상기 콜렛부에 설치되어 상기 기구연결 지그부의 분리를 감지할 수 있는 접촉센서; 상기 콜렛부와 상기 기구연결 지그부를 결합시키는 스프링; 및 상기 기구연결 지그부에 설치되고 상기 접촉센서와 인접하게 설치되는 접촉센서 도그를 포함하며, 상기 기구연결 지그부는 상기 콜렛부가 수직운동할 수 있도록 유도하는 이동 가이드를 포함하고, 상기 콜렛부는 상기 이동 가이드와 함께 상기 콜렛부가 수직운동을 할 수 있게 유도하는 이동 가이드 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

Description

자동 ＴＩＧ 용접 토치{Automatic Tungsten Inert Gas Welding Torch}

본 고안은 자동 TIG 용접 토치에 관한 것으로 특히, 모재와의 접촉 알림기능과 완충기능을 갖는 자동 TIG 용접 토치에 관한 것이다.

티그(Tungsten Inert Gas, 이하 TIG, 티그라고 한다.) 용접은 텅스텐을 사용하여 용접하는 것으로, 전원과 알곤가스가 공급되어 텅스텐의 끝에서 열이 발생되어 용접모재를 용접하는 것이다.

자동 TIG 용접에서는 모재의 위치를 감지하기 위해 모재를 향해 이동시키는 동작이 필요한데, 종래의 자동 TIG 용접토치를 사용할 경우에는 전류를 이용하여 전극봉과 모재의 접촉을 감지하므로 모재에 이물질이 있거나 용접 그라운드를 연결하지 않은 상태에서는 전극봉과 모재의 접촉을 감지하지 못하게 된다. 이러한 상태에서 기구동작을 유지하게 되면 용접장치가 심각하게 파손될 수 있다. 또한 용접봉과 모재의 접촉이 감지되어 동작을 중지시키더라도 접촉 시에 발생하는 충격이 그대로 용접봉과 기구부로 전달되므로 용접봉의 마모와 기구 내구성의 감소가 쉽게 발생하며, 이를 방지하기 위해 터치 속도를 줄이게 되므로 작업 효율을 낮추게 되는 불편함이 있다.

도 1은 종래 기술의 자동 TIG 용접 토치의 사시도를 도시한다.

도 1에 도시된 콜렛부(collet;1)는 텅스텐 전극(9)을 잡아주면서 불활성 가스의 공급을 위한 통로의 역할을 한다. 그러나 종래의 토치는 용접봉과 모재가 접촉할 때 완충기능을 수행할 수는 없으며 모재와 전극봉 사이에 이물질이 있거나 용접 그라운드를 연결하지 않은 채 터치 동작을 수행하면 용접봉과 모재의 접촉이 발생하더라도 이를 감지하지 못한 채 기구 동작이 유지되므로 용접장치가 심하게 파손될 수 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서, 용접봉과 모재가 접촉하게 되면 용접봉과 모재 사이에 전류가 흐르지 않더라도 접촉알림신호를 발생하여 시스템을 심각한 파손으로부터 보호할 수 있고, 또한 용접봉과 모재가 접촉할 때 완충기능을 제공하여 용접봉의 마모를 줄이고 기구 내구성을 유지하여 유지보수에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있으며 터치 속도를 높여 작업 효율을 높일 수 있는 자동 TIG 용접 토치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위해 전극봉이 모재에 접촉되어 힘을 받으면 상승하면서 완충기능을 제공하는 콜렛부; 용접장치기구에 토치를 결합시키는 기능을 하며, 용접장치기구에 단단히 결합되어 있는 기구연결 지그부; 상기 콜렛부에 설치되어 상기 기구연결 지그부의 분리를 감지할 수 있는 접촉센서; 상기 콜렛부와 상기 기구연결 지그부를 결합시키는 스프링; 및 상기 기구연결 지그부에 설치되고 상기 접촉센서와 인접하게 설치되는 접촉센서 도그를 포함하며, 상기 기구연결 지그부는 상기 콜렛부가 수직운동할 수 있도록 유도하는 이동 가이드를 포함하고, 상기 콜렛부는 상기 이동 가이드와 함께 상기 콜렛부가 수직운동을 할 수 있게 유도하는 이동 가이드 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

본 고안에 의하면 용접봉과 모재가 접촉하게 되면 용접봉과 모재 사이에 전류가 흐르지 않더라도 접촉알림신호를 발생하므로 이를 이용하여 시스템을 심각한 파손으로부터 보호할 수 있으며, 또한, 용접봉과 모재가 접촉할 때 완충기능을 제공하므로 용접봉의 마모를 줄이고 기구 내구성을 유지하여 유지보수에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있으며 터치 속도를 높여 작업 효율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술의 자동 TIG 용접 토치의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 사시도를 도시한다.
도 3a는 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 평상시의 상태를 도시한 사시도이다.
도 3b는 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 모재와의 접촉시의 상태를 도시한 사시도이다.

이하 도면을 참조로 하여 본 고안의 일 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 도면 전체에 걸쳐서 동일, 유사의 부분에 대해서는 동일, 유사의 도면번호를 부여한다.

도 2는 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 사시도를 도시한다.

본 고안의 자동 TIG 용접 토치는 도 2에 도시한 바와 같이, 종래와 같이 텅스텐 전극(9)을 잡아주면서 불활성 가스의 공급을 위한 통로의 역할을 하는 콜렛부(1)를 구비하는데, 이 콜렛부는 후술하는 기구연결 지그부(2)의 분리를 감지할 수 있는 접촉센서(3), 스프링(5)을 장착할 수 있는 스프링 홈을 포함하는 스프링 장착편(6), 그리고 후술하는 이동가이드 홈(8)을 포함한다. 콜렛부(1)는 도시한 바와 같이 육면체로 형성되며 상기 스프링(5)에 의해 기구연결 지그부(2)와 결합된다. 콜렛부(1)는 전극봉(9)이 모재에 접촉되어 힘을 받으면 상승하면서 완충하는 기능을 수행한다. 이에 대해서는 도 2의 동작과 관련하여 상세히 설명한다.

또한 본 고안의 자동 TIG 용접 토치는 기구연결 지그부(2)를 포함하며, 기구연결 지그부(2)는 도 3과 관련하여 설명하는 용접장치 기구(10)에 토치를 결합시키는 기능을 수행한다. 용접장치 기구(10)는 기구연결 지그부(2)에 단단히 결합되고, 상기 콜렛부(1)와는 스프링(5)으로 결합되어 있다. 또한 기구연결 지그부(2)는 그 일 측면에 수직방향으로 길게 장방형으로 부착 형성된 접촉센서용 도그(4)를 포함한다.

전술한 바와 같이 콜렛부(1)는 그 일면에 부착된 접촉센서(3)를 포함하며, 이 접촉센서(3)는 용접봉이 모재에 접촉되어 콜렛부(1)가 상승하게 되면 접촉센서(3)는 도그(4)와 분리되고 전기신호를 발생하여 외부에 용접봉과 모재가 접촉되었음을 알린다. 접촉센서(3)는 리미트 센서 또는 광센서로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 전술한 바와 같이, 접촉센서 도그(4)는 기구연결 지그부(2)에 설치되어 있으며, 상기 접촉센서(3)는 도 2에서는 접촉센서 도그(4)와 분리되는 것으로 도시되어 있지만, 콜렛부(1)와 지구연결 지그부(2)가 붙어있는 평상시의 경우는 접촉센서(3)는 접촉센서 도그(4)와 근접하게 붙어있다. 접촉센서(3)는 접촉센서 도그(4)와의 분리를 감지하여 전기신호를 발생시킨다.

또한, 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 콜렛부(1)와 기구연결 지그부(2)는 스프링(5)에 의해 결합되어 있다. 도면에서는 스프링(5)을 두 개로 도시하였지만, 반드시 두 개로 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 콜렛부(1)에는 상기 스프링(5)의 일단이 장착되는 두 개의 스프링 장착편(6)이 장착되어 있으며, 기구연결 지그부(2)에도 상기 스프링의 타단이 장착되는 두 개의 스프링 장착편(6)이 장착되어 있다.

또한, 기구연결 지그부(2)에 설치되는 이동 가이드(7)는 둥근 원형 기둥으로 도시 되어 있으나 이 모양으로 한정되지 않으며, 콜렛부(1)에 형성된 이동 가이드 홈(8)내에 삽입되어 콜렛부(1)가 상승 및 하강하는 등의 수직운동을 할 수 있게 유도한다. 그리고 콜렛부(1)의 이동가이드 홈(8)은 상기 기구연결 지그부(2)에 있는 이동 가이드(7)와 함께 콜렛부(1)가 수직운동할 수 있도록 유도하는 역할을 한다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 동작을 설명한다.

먼저 용접장치 기구(10)에 연결된 기구연결 지그부(2)와 콜렛부(1)가 결합되어 있는 상태에서 모재(도시 않됨) 쪽으로 하강하다가 용접봉(9)이 모재에 접촉하면, 즉, 터치동작을 하게 되면 모재와 용접봉(9) 사이의 반발력이 스프링(5)의 탄성력보다 크게 될 경우 콜렛부(1)는 기구연결 지그부(2)로부터의 결합이 분리되게 되어 위로 상승하게 된다. 이때 콜렛부(1)는 용접봉의 터치 동작에 의한 충격을 흡수하게 되므로 완충효과가 발생된다. 또한 콜렛부(1)가 상승할 때 기구연결 지그부(2)의 접촉센서 도그(4)가 상기 콜렛부(1)의 접촉센서(3)로부터 분리되면서 접촉센서(3)에서 접촉알림신호를 발생하게 된다.

상기 터치 동작은 용접봉을 모재에 접촉시키는 동작을 의미한다. 용접봉과 모재에 일정 전압이 걸려 있는 경우 서로 떨어져 있으면 전류가 흐르지 않지만 접촉하게 되면 전류가 흐르는 특성을 이용하는데 용접봉을 모재로 이동시키다가 전류가 감지되면 이동을 중지하게 된다. 이러한 터치 동작은 자동 TIG 용접에서 접촉식 Arc-On 이나 용접봉과 모재의 거리를 초기화할 때 사용된다.

도 3a는 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 평상시의 상태를 도시한 사시도이고, 도 3b는 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 모재와의 접촉시의 상태를 도시한 사시도이다.

도 3a로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 고안의 자동 TIG 용접 토치는 평상시는 콜렛부(1)가 기구연결 지그부(2)와 결합되어 있으며, 도 3b로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 고안의 자동 TIG 용접 토치의 용접봉이 모재에 접촉되어 있을 시는 콜렛부(1)가 기구연결 지그부(2)로부터 분리되어 떨어져 있어서 모재와의 접촉시 콜렛부(1)가 충격을 완충하게 된다.

본 고안에 의하면, 용접봉과 모재가 접촉하게 되면 용접봉과 모재 사이에 전류가 흐르지 않더라도 신호를 발생하게 되므로 이를 이용하여 시스템을 심각한 파손으로부터 보호할 수 있으며, 또한 용접봉과 모재가 접촉할 때 완충기능을 제공하므로 용접봉의 마모를 줄이고 기구 내구성을 유지하여 유지보수에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있으며 터치 속도를 높여 작업 효율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

지금까지 본 고안의 일 실시예를 도면을 참조로 하여 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구범위의 사상 및 영역을 일탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형실시될 수 있으며 이와 같은 수정 및 변형은 본 고안의 영역 내에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1: 콜렛부 2: 기구연결 지그부
3: 접촉센서 4: 접촉센서 도그
5: 스프링 6: 스프링 장착편
7: 이동 가이드 8: 이동 가이드홈
9: 전극봉 10: 용접장치 기구

Claims (3)

1. 전극봉이 모재에 접촉되어 힘을 받으면 상승하면서 완충기능을 제공하는 콜렛부;
   용접장치기구에 토치를 결합시키는 기능을 하며, 용접장치기구에 단단히 결합되어 있는 기구연결 지그부;
   상기 콜렛부에 설치되어 상기 기구연결 지그부의 분리를 감지할 수 있는 접촉센서;
   상기 콜렛부와 상기 기구연결 지그부를 결합시키는 스프링; 및
   상기 기구연결 지그부에 설치되고 상기 접촉센서와 인접하게 설치되는 접촉센서 도그를 포함하며,
   상기 기구연결 지그부는 상기 콜렛부가 수직운동할 수 있도록 유도하는 이동 가이드를 포함하고,
   상기 콜렛부는 상기 이동 가이드와 함께 상기 콜렛부가 수직운동을 할 수 있게 유도하는 이동 가이드 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 TIG 용접 토치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 콜렛부 및 기구연결 지그부는 상기 스프링을 장착할 수 있는 스프링 장착편을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 TIG 용접 토치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 접촉센서는 상기 전극봉이 모재에 접촉되면 상기 접촉센서 도그와 상기 접촉센서의 분리를 감지하여 전극봉이 모재와 접촉되었음을 알리는 전기 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동 TIG 용접 토치.
   

Images