KR20110042484A

KR20110042484A - 용접 심 추적장치

Info

Publication number: KR20110042484A
Application number: KR1020090099166A
Authority: KR
Inventors: 곽명섭; 윤광희; 이희근; 김진용
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2011-04-27

Abstract

본 발명은 용접 심 추적장치에 관한 것으로, 용접 개선을 따라 움직이는 다수의 볼트랜스퍼와; 상기 볼트랜스퍼가 고정되고, 일부에는 용접토치 설치용 홀이 형성된 메인프레임과; 상기 메인프레임의 상면에 고정되고, 내부에는 워엄기어를 포함한 워엄기어축이 수직으로 설치된 기어박스와; 상기 기어박스 내부에 구비되고, 상기 워엄기어축에 치결합되어 이를 따라 상하이동되는 슬라이더와; 상기 기어박스의 배면에 일체로 고정되고, 상기 워엄기어와 치결합되는 워엄을 갖는 다이얼이 설치된 다이얼박스와; 상기 슬라이더에 고정되고, 용접토치를 결속하는 클램프와; 상기 기어박스 혹은 다이얼박스의 상면에 고정되는 제2엘엠가이드레일과; 상기 제2엘엠가이드레일에 조립되어 상하이동되는 제2엘엠가이드블럭과; 상기 제2엘엠가이드블럭에 수직하게 고정되는 제3엘엠가이드레일과; 상기 제3엘엠가이드레일에 조립되어 좌우이동되고, 일단에는 캐리지와 연결되는 홀더를 구비한 제3엘엠가이드블럭을 포함하여 구성되는 용접 심 추적장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 용접 중 스탠드 오프와 오프셋을 조정할 필요가 없기 때문에 작업이 편리하고, 미려한 용접 비드를 얻을 수 있으며, 또한 기계적인 장치로 구성되기 때문에 내구성이 좋고, 기존의 장치들에 비해서 상당한 비용절감이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

용접토치, 캐리지, 용접 심, 추적, 스탠드 오프, 오프셋

Description

용접 심 추적장치{WELD SEAM TRACKING UNIT}

본 발명은 용접 심 추적장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정한 간극을 가지는 맞대기 용접시에 토치의 스탠드오프(Stand Off)를 일정하게 유지시키면서 용접 심(Seam)을 추적할 수 있도록 한 용접 심 추적장치에 관한 것이다.

일반적으로, 현장에서 많이 사용하는 자동 용접에서 용접 토치는 캐리지에 연결된 클램프에 고정하여 사용하고 있다.

이러한 용접 토치 사용중 모재의 변형 및 캐리지의 위치 선정이 불량하여 용접 중에 스탠드 오프(Stand Off)와 오프셋(Offset)이 변하는 경우에는 캐리지의 다이얼을 조정함으로써 이들을 조정한다.

이때, 스탠드 오프(Stand Off)란 토치의 노즐 끝단에서 모재 표면까지의 거리를 말한다.

그러나, 용접 중에는 정확한 셋팅이 불가능하고, 또 용접 중 계속해서 조정해야 하는 불편함이 있다.

이를 해결하기 위해 용접 중 전압을 측정하여 스탠드 오프를 유지하거나 혹은 레이저 센서를 이용하여 용접 심(Weld Seam)을 센싱하여 오프셋을 유지시키는 장치들이 만들어지고 있으나 상당히 고가이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 모재가 휘어져 있거나 변형되어 있어도 용접 중에 아무런 조작없이 스탠드 오프를 일정하게 유지시키고 오프셋을 일정하게 유지할 수 있도록 한 용접 심 추적장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 용접 개선을 따라 움직이는 다수의 볼트랜스퍼와; 상기 볼트랜스퍼가 고정되고, 일부에는 용접토치 설치용 홀이 형성된 메인프레임과; 상기 메인프레임의 상면에 고정되고, 내부에는 워엄기어를 포함한 워엄기어축이 수직으로 설치된 기어박스와; 상기 기어박스 내부에 구비되고, 상기 워엄기어축에 치결합되어 이를 따라 상하이동되는 슬라이더와; 상기 기어박스의 배면에 일체로 고정되고, 상기 워엄기어와 치결합되는 워엄을 갖는 다이얼이 설치된 다이얼박스와; 상기 슬라이더에 고정되고, 용접토치를 결속하는 클램프와; 상기 기어박스 혹은 다이얼박스의 상면에 고정되는 제2엘엠가이드레일과; 상기 제2엘엠가이드레일에 조립되어 상하이동되는 제2엘엠가이드블럭과; 상기 제2엘엠가이드블럭에 수직하게 고정되는 제3엘엠가이드레일과; 상기 제3엘엠가이드레일에 조립되어 좌우이동되고, 일단에는 캐리지와 연결되는 홀더를 구비한 제3엘엠가이드블럭을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치를 제공한다.

이때, 상기 볼트랜스퍼는 삼각형상을 이루도록 구성되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 볼트랜스퍼에 설치되는 볼은 용접 중 아크에 의한 변형이나 또는 용융 방지를 위해 스틸볼로 형성되고, 상기 스틸볼의 구경은 용접 개선을 벗어나지 않도록 용접 개선과 일치하거나 혹은 그보다 조금 더 크게 형성된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 기어박스의 전면에는 폭방향으로 눈금자가 더 부착된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 기어박스와 클램프 사이에는 제1엘엠가이드레일과 제1엘엠가이드블럭이 구비되되, 제1엘엠가이드레일은 슬라이더에 고정되고, 제1엘엠가이드블럭은 제1엘엠가이드레일을 따라 좌우이동가능하게 조립되며, 클램프는 상기 제1엘엠가이드블럭에 설치되는 것에도 그 특징이 있다.

나아가, 상기 제1엘엠가이드블럭의 폭방향 중앙에는 기준점을 나타내는 기준화살표가 더 표시된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제1엘엠가이드블럭에는 위치조절 후 상기 제1엘엠가이드레일에 정위치 고정시키는 한 쌍의 고정나사가 더 구비된 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 제1엘엠가이드레일의 양단에는 상기 제1엘엠가이드블럭의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

덧붙여, 상기 기어박스와 상기 다이얼박스는 하나의 몸체로 형성된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 제3엘엠가이드레일의 양단에는 상기 제3엘엠가이드블럭의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 용접 심 추적장치의 예시적인 측면 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 용접 심 추적장치의 예시적인 배면 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 용접 심 추적장치의 워엄기어부를 상세히 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 심 추적장치는 용접토치를 고정한 채 캐리지에 연결되어 자동 용접하도록 사용된다.

이때, 본 발명에 따른 용접 심 추적장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 모재 위를 안정되게 이동할 수 있도록 하나의 제1볼트랜스퍼(13a)와 2개의 제2트랜스퍼(13b)를 삼각형 구조로 모재 위와 개선에 놓이도록 구성된다.

이 경우, 상기 제1볼트랜스퍼(13a)와 제2트랜스퍼(13b)에 설치되어 구름동작하는 볼은 용접 중 아크에 의한 변형이나 용융 방지를 위해 스틸볼(Steel Ball)로 형성되어야 하며, 또한 상기 스틸볼이 개선을 쉽게 벗어나지 않도록 하기 위해 볼 크기도 개선과 일치하거나 혹은 그보다 조금 더 크게 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제1,2볼트랜스퍼(13a,13b)는 메인프레임(F)에 볼트 체결방식으로 결합되어 높낮이 조절이 가능하도록 구성된다.

아울러, 상기 메인프레임(F)의 적소에는 상기 용접토치가 위치될 수 있도록 적정크기의 홀(H)이 형성된다.

또한, 용접 전에 용접토치를 클램프(10)에 고정하여 상하로 이동할 수 있도록 하여야 하고 캐리지 이동 중에는 자동으로 스탠드 오프가 유지될 수 있도록 하여야 하며, 오프셋 또한 용접 중에 기타 조작없이 일정하게 유지되어야 한다.

이를 위해, 용접토치의 스탠드 오프 초기 설정을 위한 다이얼(5)과 이에 연결되어 클램프(10)를 상하로 움직이게 하는 워엄(미도시)과 워엄기어(6)가 구비된다.

이 경우, 도 1에 예시된 바와 같이, 상기 워엄은 다이얼(5)의 회전축에 형성되고, 워엄휠인 워엄기어(6)는 기어박스(G)에 수직으로 자회전가능하게 설치된 워엄기어축(R)에 고정되며, 또한 상기 워엄기어축(R)에는 슬라이더(S)가 치결합되어 상기 워엄기어축(R)의 회전방향에 따라 상기 기어박스(G) 내부에서 승하강되면서 상기 클램프(10)의 위치를 조절할 수 있게 된다.

이때, 도시된 도 1 내지 도 2에서는 멀티패스시 용접토치를 용접 심에서 일정 거리만큼 띄워 용접할 수 있도록 안내하는 제1엘엠가이드블럭(11a) 및 제1엘엠가이드레일(11b)이 더 구비될 수 있는데, 상기 클램프(10)를 제1엘엠가이드블 럭(11a)에 고정하고, 상기 제1엘엠가이드블럭(11a)은 제1엘엠가이드레일(11b)을 따라 좌우 이동가능하게 설치하며, 또한 제1엘엠가이드레일(11b)을 상기 슬라이더(S)에 고정함으로써 용접토치를 좌우방향으로 이동 조절할 수도 있어 멀티패스시 매우 용이하게 활용될 수 있다.

그리고, 상기 기어박스(G)는 상기 메인프레임(F) 상에 세워 고정되며, 상기 기어박스(G)의 배면에는 상기 다이얼(5)을 고정하는 다이얼박스(D)가 일체로 고정된다.

이 경우, 상기 기어박스(G)와 다이얼박스(D)는 하나의 몸체로 구성될 수 있으며, 다이얼박스(D)에는 다이얼(5)이 자회전가능하게 설치된다.

뿐만 아니라, 상기 클램프(10)는 예시된 바와 같은 볼트와 나비너트를 통해 착탈가능하게 설치될 수 있으나 이에 국한되지 않고 다른 고정수단을 통해 착탈가능하게 고정될 수 있음은 물론이다.

덧붙여, 용접토치의 위치를 보다 정확하게 배치시키기 위하여 상기 기어박스(G)의 전면에는 눈금자(7)가 더 설치될 수 있으며, 또한 제1엘엠가이드블럭(11a)의 폭 중앙에는 기준점을 표시하는 기준화살표(9)가 더 표시될 수도 있다.

또한, 상기 제1엘엠가이드블럭(11a)의 상면에는 위치조절 후 이동되지 않게 고정하기 위한 고정나사(8)가 더 구비될 수 있는데, 이 고정나사(8)는 상기 제1엘엠가이드레일(11b) 상에 고정되는 것이며, 안정적인 고정성을 유지하기 위해 한 쌍이 구비됨이 특히 바람직하다.

나아가, 상기 제1엘엠가이드레일(11b)의 양단에는 상기 제1엘엠가이드블 럭(11a)이 이탈되지 않도록 방지하는 스토퍼(12)가 더 구비되어 안정적인 동작이 가능하도록 구성된다.

한편, 용접 중 스탠드 오프를 일정하게 유지시키기 위하여 상기 메인프레임(F)에 대하여 상하방향으로 유동가능한 제2엘엠가이드가 요구되는데, 이를 위해 상기 제2엘엠가이드는 상기 기어박스(G) 혹은 다이얼박스(D)의 상면에 세워 고정되는 제2엘엠가이드레일(2b)과, 상기 제2엘엠가이드레일(2b)을 따라 상하이동되는 제2엘엠가이드블럭(2a)을 포함하여 구성된다.

뿐만 아니라, 용접 심 추적을 위한 제3엘엠가이드도 구비되어야 하는데, 이를 위해 제3엘엠가이드블럭(1a)과 제3엘엠가이드레일(1b)이 구성되는데, 제3엘엠가이드레일(1b)은 상기 제2엘엠가이드블럭(2a)에 수직하게 고정되고, 제3엘엠가이드블럭(1a)은 상기 제3엘엠가이드레일(1b)을 따라 이동가능하게 설치된다.

아울러, 상기 제3엘엠가이드레일(1b)의 양단에도 상기 제3엘엠가이드블럭(1a)의 이탈을 막기 위한 스토퍼(3)가 더 구비된다.

나아가, 상기 제3엘엠가이드레일(1b)의 일단에는 캐리지와 연결하기 위한 홀더(4)가 더 고정된다.

이러한 구성을 통해, 멀티패스시에는 눈금자(7)와 기준화살표(9), 제1엘엠가이드블럭(11a)과 제1엘엠가이드레일(11b) 및 고정나사(8)를 이용하여 용접토치를 용접 심에서 일정한 거리로 좌우로 이동시켜 오프셋을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

또한, 홀더(4)를 통해 캐리지가 연결되고, 이는 제3엘엠가이드와 제2엘엠가 이드를 통해 메인프레임(F)과 연결되기 때문에 모재에 굴곡이 있더라도 이들 제2,3엘엠가이드에 의해 높낮이 및 좌우간격이 보정되기 때문에 스탠드 오프를 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 용접 심 추적장치를 통해 보다 균일하고 안정적이며, 우수한 용접 품질을 유지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 용접 심 추적장치의 예시적인 측면 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 용접 심 추적장치의 예시적인 배면 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 용접 심 추적장치의 워엄기어부를 상세히 보인 예시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

1a....제3엘엠가이드블럭 1b....제3엘엠가이드레일

2a....제2엘엠가이드블럭 2b....제2엘엠가이드레일

3,12....스토퍼 4....홀더

5....다이얼 6....워엄기어

7....눈금자 8....고정나사

9....기준화살표 10....클램프

11a....제1엘엠가이드블럭 11b....제1엘엠가이드레일

13a,b....볼트랜스퍼

Claims

용접 개선을 따라 움직이는 다수의 볼트랜스퍼와;

상기 볼트랜스퍼가 고정되고, 일부에는 용접토치 설치용 홀이 형성된 메인프레임과;

상기 메인프레임의 상면에 고정되고, 내부에는 워엄기어를 포함한 워엄기어축이 수직으로 설치된 기어박스와;

상기 기어박스 내부에 구비되고, 상기 워엄기어축에 치결합되어 이를 따라 상하이동되는 슬라이더와;

상기 기어박스의 배면에 일체로 고정되고, 상기 워엄기어와 치결합되는 워엄을 갖는 다이얼이 설치된 다이얼박스와;

상기 슬라이더에 고정되고, 용접토치를 결속하는 클램프와;

상기 기어박스 혹은 다이얼박스의 상면에 고정되는 제2엘엠가이드레일과;

상기 제2엘엠가이드레일에 조립되어 상하이동되는 제2엘엠가이드블럭과;

상기 제2엘엠가이드블럭에 수직하게 고정되는 제3엘엠가이드레일과;

상기 제3엘엠가이드레일에 조립되어 좌우이동되고, 일단에는 캐리지와 연결되는 홀더를 구비한 제3엘엠가이드블럭을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 1에 있어서;

상기 볼트랜스퍼는 삼각형상을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;

상기 볼트랜스퍼에 설치되는 볼은 용접 중 아크에 의한 변형이나 또는 용융 방지를 위해 스틸볼로 형성되고, 상기 스틸볼의 구경은 용접 개선을 벗어나지 않도록 용접 개선과 일치하거나 혹은 그보다 조금 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 1에 있어서;

상기 기어박스의 전면에는 폭방향으로 눈금자가 더 부착된 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서;

상기 기어박스와 클램프 사이에는 제1엘엠가이드레일과 제1엘엠가이드블럭이 구비되되, 제1엘엠가이드레일은 슬라이더에 고정되고, 제1엘엠가이드블럭은 제1엘엠가이드레일을 따라 좌우이동가능하게 조립되며, 클램프는 상기 제1엘엠가이드블럭에 설치되는 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 5에 있어서;

상기 제1엘엠가이드블럭의 폭방향 중앙에는 기준점을 나타내는 기준화살표가 더 표시된 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 5에 있어서;

상기 제1엘엠가이드블럭에는 위치조절 후 상기 제1엘엠가이드레일에 정위치 고정시키는 한 쌍의 고정나사가 더 구비된 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 5에 있어서;

상기 제1엘엠가이드레일의 양단에는 상기 제1엘엠가이드블럭의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼가 더 설치된 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 1에 있어서;

상기 기어박스와 상기 다이얼박스는 하나의 몸체로 형성된 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.
청구항 1에 있어서;

상기 제3엘엠가이드레일의 양단에는 상기 제3엘엠가이드블럭의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼가 더 설치된 것을 특징으로 하는 용접 심 추적장치.