KR20110050288A

KR20110050288A - 필터 자동용접장치

Info

Publication number: KR20110050288A
Application number: KR1020090107200A
Authority: KR
Inventors: 이수태; 표태성; 이수규
Original assignee: 주식회사 파나시아
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-13
Also published as: KR101109176B1

Abstract

본 발명은 밸러스트수 처리시스템상의 여과기 등에 사용되는 원통형의 필터를 자동용접하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원통형 필터를 회전 및 이동시키면서 용접제작할 수 있도록 중심축과 상기 중심축을 중심으로 회전하며 원통형 필터의 내주면을 지지하는 원판을 포함하는 회전유닛; 상기 회전유닛의 상부에서 회전하는 상기 원통형 필터의 외주면에 나선방향으로 소재를 용접하는 용접용 전극을 포함하는 용접유닛; 상기 용접유닛에 소재를 공급하는 소재공급유닛; 상기 회전유닛, 용접유닛 및 소재공급유닛의 작동 전반을 제어하는 제어유닛;을 포함함으로써, 원통형 필터의 외주면을 나선모양으로 일체로 둘러싸는 소재를 일정간격으로 정확한 위치에 정확한 단면형상으로 용접될 수 있도록 자동으로 용접할 수 있는 필터용접장치에 관한 것이다.

밸러스트수, 여과기, 원통형 필터, 자동용접

Description

필터 자동용접장치{A Filter Auto-Welding Device}

밸러스트수(ballast water)란 선박이 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내의 밸러스트 탱크에 채우는 해수를 의미한다. 국제교역량의 증가와 함께 해상운송 비율이 점점 증가하고 있고 그에 따라 선박 수의 증가 및 대형화가 빠르게 이루어지고 있어 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양도 크게 증가하고 있다. 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양이 증가함에 따라 외래 해양생물종들로 인한 토착 해양생태계의 피해 발생 사례 역시 증가하고 있는 바, 이러한 국제적인 환경문제를 해결하기 위해 2004년도에 국제해사기구(IMO)에서 '선박의 밸러스트수와 침전물의 통제와 관리에 대한 국제협약'이 완성되어 2009년부터 발효될 예정에 있다.

이러한 밸러스트수를 처리하는 방식으로 여과방식이 많이 활용되고 있는데 여과방식에 사용되는 원통형의 필터는 제작하기가 까다로운 문제점이 있다.

도 1 은 밸러스트수를 처리하기 위해 사용되는 여과방식의 계통도이고, 도 2는 여과기에 사용되는 원통형 필터의 사시도이고, 도 3의 도 2의 필터의 단면도이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 종래의 밸러스트수 처리방식은 먼저 밸러스트수를 여과기(a)를 거치게 한 후 다시 자외선처리기(b)를 거쳐 살균하는 방식이 활용되고 있다. 이때 상기 여과기(a)에 사용되는 원통형 필터(c)의 구조를 살펴보면, 먼저 원통의 축방향에 평행하게 다수의 직선소재(c1, 통상적으로 스테인레스강 등이 사용됨)가 원통형의 틀을 이루고, 상기 직선소재(c1)의 외주면을 따라 원주방향으로 나선형으로 소재(c2, 역시 직선소재(c1)와 동일한 스테인레스강 등이 사용됨)가 용접 접합되어 원통형 필터(c)의 골격을 이루게 되며, 이 상태에서 상기 직선소재(c1)의 내주면을 따라 밸러스트수를 여과시킬 다층구조의 필터(c3)를 부착하게 되면 원통형 필터(c)가 제작되게 된다.

만약 상기 다층구조의 필터(c3)가 격자형태의 평범한 그물망에 직접 부착하 는 구조로 이루어지게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 원통형 필터(c) 내부에 부착된 이물질을 제거하기 위해 흡입기(d)를 사용하는 경우 다층구조의 필터(c3)를 사이에 두고 흡입기(d)의 반대편에서 위치하게 될 단순한 격자형태의 그물망이 다층구조의 필터(c3)에 접촉하게 되는 가로, 세로방향의 단면적이 넓어지게 되어 상기 흡입기(d)에서 흡입하는 흡입력 자체가 감소하여 이물질 제거가 원활하게 이루어지지 않게 되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 상기 여과기(a)에 사용되는 상기 원통형 필터(c)의 경우에는 상기 흡입기(d)의 흡입력을 높일 수 있도록 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 직선소재(c1)의 외주면에 소재(c2)가 용접 접합되고 아울러 상기 소재(c2)의 경우 단면이 사다리꼴 형상(사다리꼴의 단변이 내경을 향하도록 됨) 내지 삼각형 형상(역시 꼭지점이 내경을 향하도록 됨)을 이루도록 하여, 상기 소재(c2)는 다층구조의 필터(c3)에 접촉자체가 되지 않고 상기 소재(c2)와 다층구조의 필터(c3) 사이에 넓은 공간이 확보될 수 있도록 하는 구조를 채택하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 구조를 갖는 원통형 필터(c)를 제작하기 위해서는 상기 직선소재(c1)와 그 외주면을 나선형으로 둘러싸는 소재(c2) 각각을 일정한 간격으로 정확하게 용접 접합시킬 수 있어야 하는데 종래의 용접장치로는 이러한 작업을 수행하기가 어렵고, 그에 따라 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점을 안고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 밸러스트수 처리시스템상의 여과기 등에 사용되는 원통형의 필터와 같이 원통을 이루는 필터의 외주면 상에 나선형으로 연속되게 소재를 용접해야 하는 경우에도 일정간격으로 정확한 위치에 목적하는 단면형상대로 소재를 용접할 수 있는 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 원통형 필터의 외주면 상에 소재를 나선형으로 연속되게 일정간격으로 정확한 위치에 용접하는 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 원통형 필터를 지지하는 회전유닛이 회전과 동시에 원통형 필터를 축방향으로 이동시킬 수 있는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 골격을 갖춘 원통형 필터의 외주면 상에 나선형으로 소재를 용접하는 작업뿐만 아니라 원통형 필터의 골격 자체를 처음부터 제작할 수 있는 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용접작업 간에 원통형 필터가 휘어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있도록 용접작업 간에 회전 및 이동하는 원통형 필터를 견고하게 지지할 수 있는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원통형 필터의 축방향 길이에 관계없이 용접작업 간에 원통형 필터의 전 부분이 일체로 동일하게 회전될 수 있어 정확한 용접작업이 이루어질 수 있는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용접작업을 수행하는 용접용 전극이나 전극용 원판 등의 자주 소모되거나 마모되는 부분만을 용이하게 교체할 수 있어 경제적이고 효율적인 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원통형 필터의 외주면 상에 나선형으로 용접되는 소재의 단면이 목적하는 단면방향에 맞게 정확하게 용접될 수 있도록 하는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원통형 필터의 외주면 상에 나선형으로 용접되는 소재를 공급하는 소재공급장치를 경제적이고 효율적으로 운용할 수 있도록 하는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 필터 자동용접장치는 다음과 같은 구성을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자동용접장치는 원통형 필터를 회전 및 이동시키면서 용접제작할 수 있도록 중심축과 상기 중심축을 중심으로 회전하며 원통형 필터의 내주면을 지지하는 원판을 포함하는 회전유닛; 상기 회전유닛의 상부에서 회전하는 상기 원통형 필터의 외주면에 나선방향으로 소재를 용접하는 용접용 전극을 포함하는 용접유닛; 상기 용접유닛에 소재를 공급하는 소재공급유닛; 상기 회전유닛, 용접유닛 및 소재공급유닛의 작동 전반을 제어하는 제어유닛;을 포함함으로써, 원통형 필터의 외주면을 나선모양으로 일체로 둘러싸는 소재를 일정간격으로 자동으로 용접할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 원판은 원통형 필터의 일측 내주면을 지지하며 회전하는 간격유지용 원판과, 원통형 필터의 타측 내주면을 지지하며 회전 및 이동하는 인덱싱 원판을 포함하고, 상기 회전유닛은 상기 인덱싱 원판을 이동시키는 실린더를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판은 각각 둘레를 따라 일정 간격으로 직선소재를 수용할 수 있도록 함입된 직선소재수용홈을 포함함으로써, 원통형 필터의 축방향에 평행한 직선소재를 원통형 필터의 내주면 둘레를 따라 일정 간격으로 배열할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 원판은 상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판 사이에서 직선소재에 휨 변형이 일어나지 않도록 지지하며 회전 및 이동하는 제1지지용 원판과 제2지지용 원판을 추가로 포함하고, 상기 제1지지용 원판과 제2지지용 원판은 각각 둘레를 따라 일정 간격으로 직선소재를 수용할 수 있도록 함입된 직선소재수용홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 제1지지용 원판, 제2지지용 원판 및 인덱싱 원판은 각각 중심축 상을 원활하게 이동할 수 있도록 제1부쉬, 제2부쉬 및 제3부쉬를 통해 상기 중심축에 연결되고, 상기 제2부쉬는 상기 제2지지용 원판이 이동함에 따라 상기 제1부쉬를 수용 하여 겹쳐질 수 있도록 내부에 제1부쉬수용홈을 포함하고, 상기 제3부쉬는 상기 인덱싱 원판이 이동함에 따라 상기 제2부쉬를 수용하여 겹쳐질 수 있도록 내부에 제2부쉬수용홈을 포함하여, 용접작업이 진행됨에 따라 상기 제1지지용 원판, 제2지지용 원판 및 인덱싱 원판이 이동하여 상기 간격유지용 원판측으로 인접하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 회전유닛은 상기 중심축을 내부에 수용하는 보조중심축과, 상기 보조중심축을 중심으로 회전하며 용접작업이 진행됨에 따라 축방향으로 이동하는 원통형 필터의 내주면을 가이드하는 가이드원판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 회전유닛은 상기 간격유지용 원판과 그에 인접하는 상기 가이드원판 사이를 일정 간격 유지시키면서 양자를 결합하여 일체로 회전할 수 있도록 하는 스페이스바를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 회전유닛은 상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판이 일체로 회전할 수 있도록 상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판을 연결하는 가이드축과, 상기 간격유지용 원판에 인접하는 상기 가이드원판의 일면에 형성되어 상기 가이드축의 일단을 수용하는 가이드축수용부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 가이드원판은 용접작업이 진행됨에 따라 축방향으로 이동하는 원통형 필 터의 축방향 길이에 대응되도록 다수 개가 형성되고, 다수 개의 가이드 원판들은 일체로 회전할 수 있도록 제2가이드축에 의해 상호 간에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 용접용 전극은 말단에 형성되어 전류를 전달하는 전극팁과, 내부에 상기 전극팁을 수용하며 용접작업시 용접되는 소재를 가압하는 가압챔버를 포함하고, 상기 원판은 원통형 필터의 내주면을 지지하며 전류가 통하는 도전성 재질로 형성된 전극용 원판을 포함함으로써, 원통형 필터를 사이에 두고 상기 전극팁과 전극용 원판이 맞닿아 상기 원통형 필터의 외주면에 나선방향으로 소재를 전기용접할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 용접유닛은 상기 용접용 전극의 양측에 각각 형성되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급노즐을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 용접유닛은 용접유닛에 공급되는 소재를 용접에 적합하게 정렬시키기 위해 상기 용접용 전극의 전면에서 소재를 가이드하는 가이드부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 가이드부는 용접유닛에 공급되는 소재의 하면을 지지하며 소재를 원활하게 이송할 수 있도록 이송롤러를 포함하는 제1가이드부와, 상기 제1가이드부의 후 방에서 소재의 상면을 가압하여 소재가 상기 용접용 전극의 하부에 위치할 수 있도록 가이드하는 제2가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 소재공급유닛은 롤 타입으로 권취된 소재코일을 수용하여 회전시키는 회전테이블과, 상기 회전테이블이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀리는 소재를 가이드하여 상기 용접유닛으로 안내하는 가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 소재공급유닛은 상기 회전테이블이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀린 소재가 상기 용접유닛에서 용접이 진행됨에 따라 팽팽하게 당겨지는 장력을 감지하는 감지센서를 추가로 포함하여, 상기 감지센서에서 감지되는 신호를 이용해 상기 회전테이블의 회전을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 필터 자용용접장치에 있어 상기 가이드롤러는 권취된 소재코일에서 풀린 소재의 단면이 상기 용접유닛에서 용접이 이루어지는 방향에 맞게 정확히 위치할 수 있도록 소재의 단면형상에 상응하는 형상으로 이루어지는 제2소재수용홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 밸러스트수 처리시스템상의 여과기 등에 사용되는 원통형의 필 터와 같이 원통을 이루는 필터의 외주면 상에 나선형으로 연속되게 소재를 용접해야 하는 경우에도 일정간격으로 정확한 위치에 목적하는 단면형상대로 소재를 용접할 수 있는 필터 자동용접장치를 제공한다.

본 발명은 원통형 필터의 외주면 상에 소재를 나선형으로 연속되게 일정간격으로 정확한 위치에 용접하는 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 원통형 필터를 지지하는 회전유닛이 회전과 동시에 원통형 필터를 축방향으로 이동시킬 수 있는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공한다.

본 발명은 골격을 갖춘 원통형 필터의 외주면 상에 나선형으로 소재를 용접하는 작업뿐만 아니라 원통형 필터의 골격 자체를 처음부터 제작할 수 있는 필터 자동용접장치를 제공한다.

본 발명은 용접작업 간에 원통형 필터가 휘어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있도록 용접작업 간에 회전 및 이동하는 원통형 필터를 견고하게 지지할 수 있는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공한다.

본 발명은 원통형 필터의 축방향 길이에 관계없이 용접작업 간에 원통형 필터의 전 부분이 일체로 동일하게 회전될 수 있어 정확한 용접작업이 이루어질 수 있는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공한다.

본 발명은 용접작업을 수행하는 용접용 전극이나 전극용 원판 등의 자주 소모되거나 마모되는 부분만을 용이하게 교체할 수 있어 경제적이고 효율적인 필터 자동용접장치를 제공한다.

본 발명은 원통형 필터의 외주면 상에 나선형으로 용접되는 소재의 단면이 목적하는 단면방향에 맞게 정확하게 용접될 수 있도록 하는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공한다.

본 발명은 원통형 필터의 외주면 상에 나선형으로 용접되는 소재를 공급하는 소재공급장치를 경제적이고 효율적으로 운용할 수 있도록 하는 구조를 갖는 필터 자동용접장치를 제공한다.

이하에서는 본 발명에 따른 필터 자동용접장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 측면도이고, 도 8은 필터 자동용접장치에 사용되는 회전유닛의 용접작업 전 단면도이고, 도 9는 도 8의 회전유닛의 용접작업 후 단면도이고, 도 10은 회전유닛의 하부에 위치하는 보조회전롤러를 도시한 참고도이고, 도 11은 필터 자동용접장치에 사용되는 용접유닛의 용접작업 과정을 도시한 참고도이고, 도 12는 필터 자동용접장치에 사용되는 소재공급유닛의 측면도이고, 도 13은 소재공급유닛의 감지센서를 도시한 참고도이다.

도 4 내지 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치는 원통형 필터(c)를 회전 및 이동시키면서 용접제작할 수 있도록 중심축(110)과 상기 중심축(110)을 중심으로 회전하며 원통형 필터(c)의 내주면을 지지하는 원판(120)을 포함하는 회전유닛(10); 상기 회전유닛(10)의 상부에서 회전하는 상기 원통형 필터(c)의 외주면에 나선방향으로 소재(c2)를 용접하는 용접용 전극(310)을 포함하는 용접유닛(30); 상기 용접유닛(30)에 소재를 공급하는 소재공급유닛(50); 상기 회전유닛(10), 용접유닛(30) 및 소재공급유닛(50)의 작동 전반을 제어하는 제어유닛(70);을 포함함으로써, 원통형 필터(c)의 외주면을 나선모양으로 일체로 둘러싸는 소재(c2)를 일정간격으로 자동으로 용접할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 회전유닛(10)은 원통형 필터(c)를 회전 및 이동시키면서 용접작업이 이루어질 수 있도록 하는 구성으로, 중심축(110)과, 상기 중심축(110)을 중심으로 회전하며 원통형 필터(c)의 내주면을 지지하는 원판(120)과, 상기 중심축(110)을 내부에 수용하는 보조중심축(130)과, 상기 보조중심축(130)을 중심으로 회전하며 용접작업이 진행됨에 따라 축방향으로 이동하는 원통형 필터(c)의 내주면을 가이드하는 가이드원판(140)을 포함한다.

상기 중심축(110)은 본 발명에 따른 용접장치에 의해 용접작업이 진행되는 동안 회전하는 원통형 필터(c) 및 원판(120)의 구심점이 되는 구성으로, 상기 중심축(110)의 일단은 후술하게 될 실린더(125) 내부에 수용되어 모터(e)의 작동에 의해 회전 또는 이동할 수 있다. 또한 상기 중심축(110)의 타단은 후술하게 될 보조중심축(130)의 내부에 수용되는데 상기 중심축(110)이 이동하는 경우 상기 보조중 심축(130)의 내부를 따라 이동하게 된다. 다만, 본 발명에서는 상기 중심축(110)이 회전 및 이동하지 않으면서 회전하는 원통형 필터(c) 및 원판(120)의 구심점 역할만을 수행할 수 있는 것을 배제하는 것은 아니다.

상기 원판(120)은 상기 중심축(110)을 중심으로 회전하며 원통형 필터(c)의 내주면을 지지하는 구성으로, 상기 원판(120)은 원통형 필터(c)의 일측 내주면을 지지하며 회전하는 간격유지용 원판(121)과, 원통형 필터(c)의 타측 내주면을 지지하며 회전 및 이동하는 인덱싱 원판(122)과, 상기 간격유지용 원판(121)과 인덱싱 원판(122) 사이에서 직선소재(c1)에 휨 변형이 일어나지 않도록 지지하며 회전 및 이동하는 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124) 및 원통형 필터(c)의 내주면을 지지하며 전류가 통하는 도전성 재질로 형성된 전극용 원판(126)을 포함할 수 있다.

상기 간격유지용 원판(121)은 상기 인덱싱 원판(122)과 함께 원통형 필터(c)의 양측 내주면을 지지하는 구성으로, 도 5 등에 도시된 바와 같이 상기 간격유지용 원판(121)은 원통형 필터(c)의 일측 내주면을 지지하며 회전하게 되는데, 상기 간격유지용 원판(121)의 일면으로는 후술하게 될 스페이스바(150)에 의해 후술하게 될 가이드원판(140)과 연결되어 일체로 회전하며, 상기 간격유지용 원판(121)의 타면으로는 후술하게 될 전극용 원판(126)이 위치하게 된다. 이 경우 특히 후술할 바와 같이 상기 전극용 원판(126)이 교체용 전극링(1261)을 별도로 포함하는 경우 상기 교체용 전극링(1261)은 상기 간격유지용 원판(121)의 내경에 함입될 수 있는데 이는 교체용 전극링(1261)의 두께로 인해 상기 간격유지용 원판(121)과 전극용 원 판(126) 사이의 간격이 크게 벌어지는 것을 방지하기 위함이다(상기 간격유지용 원판(121)은 원통형 필터(c)의 일측으로 원통형 필터(c)가 제작되는 시발점이고, 상기 전극용 원판(126) 위에서 용접작업은 진행되기 때문에 상기 간격유지용 원판(121)과 전극용 원판(126) 사이의 간격은 좁은 간격을 유지하여야 하기 때문임).

상기 간격유지용 원판(121)의 외주면에는 둘레를 따라 일정간격으로 직선소재(c1)를 수용할 수 있도록 함입된 직선소재수용홈(1211)을 포함할 수 있는데, 상기 직선소재수용홈(1211)은 후술할 바와 같이 상기 간격유지용 원판(121)과 더불어 상기 인덱싱 원판(122)에도 형성되어, 상기 간격유지용 원판(121)과 인덱싱 원판(122)에 각각 형성된 상기 직선소재수용홈(1211,1221)에 직선소재(c1)를 원통형 필터(c)의 축방향에 평행하도록 일정 간격으로 배열하여 원통형 필터(c)의 내주면 골격을 형성할 수 있게 된다.

상기 인덱싱 원판(122)은 상기 간격유지용 원판(121)과 함께 원통형 필터(c)의 양측 내주면을 지지하는 구성으로, 도 5 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 인덱싱 원판(122)은 원통형 필터(c)의 타측 내주면을 지지하며 회전 및 이동하게 되는데, 상기 인덱싱 원판(122)의 일면으로는 후술하게 될 실린더(125)가 연결되어 상기 인덱싱 원판(122)을 회전시키거나 회전하는 상기 인덱싱 원판(122)을 일정하게 이동(도 9 참조)시킬 수 있게 된다. 또한 앞서 설명한 바와 같이 상기 인덱싱 원판(122)의 외주면 상에도 직선소재수용홈(1221)이 일정 간격으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 인덱싱 원판(122)은 용접작업이 진행됨에 따라 축방향으로 일정 하게 이동하는 구성이기 때문에 상기 직선소재수용홈(1221)에 수용된 직선소재(c1) 역시 상기 인덱싱 원판(122)의 이동과 함께 축방향으로 이동할 수 있도록 상기 직선소재수용홈(1221)에 수용된 직선소재(c1)의 일단을 상기 인덱싱 원판(122)에 고정시키는 고정용프렌지(1224)를 포함하게 되는데, 상기 고정용프렌지(1224)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 직선소재(c1)를 감싸며 상기 인덱싱 원판(122)의 일측에 고정되어 상기 인덱싱 원판(122)의 이동시 상기 직선소재(c1)도 일체로 이동할 수 있게 한다. 또한, 상기 인덱싱 원판(122)의 중심축 상에서의 이동을 원활하게 할 수 있도록 하기 위해 제3부쉬(1222)를 포함할 수 있는데, 상기 제3부쉬(1222)로는 황동부쉬 등이 활용될 수 있으며, 상기 제3부쉬(1222)의 작동관계에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

또한, 상기 간격유지용 원판(121)과 인덱싱 원판(122)이 일체로 회전할 수 있도록 상기 간격유지용 원판(121)과 인덱싱 원판(122)을 상호 연결하는 가이드축(160)과, 상기 간격유지용 원판(121)에 인접하는 상기 가이드원판(140)의 일면에 형성되어 상기 가이드축(160)의 일단을 수용하는 가이드축수용부(170)가 포함될 수 있는데, 상기 가이드원판(140)의 일면에 결합되는 상기 가이드축수용부(170)에 상기 가이드축(160)이 결합됨으로써 종국적으로 상기 가이드원판(140), 간격유지용 원판(121), 인덱싱 원판(122)이 일체로 동일한 회전속도로 회전할 수 있게 된다. 이때 상기 인덱싱 원판(122)은 상기 가이드축(160)이 관통되는 부분에 가이드축부쉬(1223)를 포함할 수 있는데, 이는 상기 인덱싱 원판(122)의 경우 상기 가이드축(160)을 따라 이동하여야 하기 때문에 상기 인덱싱 원판(122)의 원활한 이동을 위해 상기 가이드축부쉬(1223)가 포함될 수 있다. 상기 가이드축부쉬(1223)로는 황동부쉬 등이 활용될 수 있다.

상기 실린더(125)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 인덱싱 원판(122)의 일면에 연결되어 상기 인덱싱 원판(122)을 회전시키거나 회전하는 상기 인덱싱 원판(122)을 일정하게 이동시키는 구성으로, 상기 실린더(125)의 내부에는 상기 중심축(110)의 일단이 결합될 수 있으며 이 경우 상기 실린더(125)는 상기 인덱싱 원판(122)과 중심축(110)을 함께 회전시킬 수도 있다. 상기 실린더의 일단에는 모터(e)가 연결되어 상기 실린더(125)를 통해 상기 인덱싱 원판(122)을 회전 및 이동시키는 동력을 제공하게 된다.

상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124)은 상기 간격유지용 원판(121)과 인덱싱 원판(122) 사이에서 직선소재(c1)에 휨 변형이 일어나지 않도록 지지하며 회전 및 이동하는 구성으로, 설명의 편의를 위해 지지용 원판으로 상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124) 2개가 추가로 포함되는 것으로 설명하고 있으나 반드시 2개로 한정하는 것은 아니며 상기 원통형 필터(c)의 축방향 길이에 상응하여 상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124)은 1개에서 다수 개까지 다양하게 포함될 수 있다. 또한 앞서 설명한 바와 같이 상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124)의 외주면 상에도 각각 직선소재수용홈(1231,1241)이 일정 간격으로 형성될 수 있는데 이는 앞서 설명한 상기 간격유지용 원판(121)과 인덱싱 원판(122)의 직선소재수용홈(1211,1221)과 동일한 구성이다. 또한 상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124) 역시 상기 간격유지용 원판(121)과 인 덱싱 원판(122)과 일체로 회전하여야 하므로 앞서 설명한 상기 가이드축(160)에 의해 연결되게 된다. 또한 상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124) 역시 상기 중심축(110) 상을 이동하여야 하기 때문에 상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124)의 원활한 이동을 위해 각각 상기 중심축(110)이 관통하는 부위에 제1부쉬(1232)와 제2부쉬(1242)를 포함할 수 있다.

상기 제1부쉬(1232)와 제2부쉬(1242) 역시 황동부쉬 등이 활용될 수 있는데, 여기서 특징인 점은 본 발명에서는 상기 제1지지용 원판(123)과 제2지지용 원판(124) 및 인덱싱 원판(122)이 모두 상기 중심축(110) 상에서 이동하여 도 9에 도시된 바와 같이 상기 간격유지용 원판(121) 측에서 인접하게 겹쳐지게 되므로, 상기 제1부쉬(1232), 제2부쉬(1242) 및 제3부쉬(1222)가 각각 겹쳐질 수 있도록 상기 제2부쉬(1242)의 일측에는 상기 제1부쉬(1232)를 수용할 수 있도록 상기 제1부쉬(1232)에 상응하게 함입되는 제1부쉬수용홈(12421)이 형성되게 되고, 상기 제3부쉬(1222)의 일측에는 상기 제2부쉬(1242)를 수용할 수 있도록 상기 제2부쉬(1242)에 상응하게 함입되는 제2부쉬수용홈(12221)이 형성되게 된다.

상기 전극용 원판(126)은 원통형 필터(c)의 내주면을 지지하며 전류가 통하는 도전성 재질로 형성되는 구성으로, 상기 간격유지용 원판(121)의 일측면에 인접하게, 보다 정확하게는 후술하게 될 용접유닛(30)의 용접용 전극(310)의 하부에 위치하게 된다. 상기 전극용 원판(126)이 상기 용접용 전극(310)의 하부에 위치하여야 하는 것은 용접을 위해 상기 용접용 전극(310)이 하부로 이동하여 원통형 필터(c), 보다 구체적으로는 소재(c2)를 가압하게 되는 경우 원통형 필터(c)를 사 이에 두고 맞닿게 되는 상기 용접용 전극(310)과 전극용 원판(126)은 각각 상기 용접용 전극(310)이 '-'전극을, 상기 전극용 원판(126)이 '+'전극을 이루게 되어 전기용접이 가능하게 되기 때문이며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다. 상기 전극용 원판(126) 역시 상기 간격유지용 원판(121) 내지 인덱싱 원판(122)과 일체로 회전하여야 하기 때문에 상기 가이드축(160)에 의해 연결되게 된다.

또한, 상기 전극용 원판(126)은 전기용접이 이루어지는 상기 전극용 원판(126)의 테두리 부분을 필요에 따라 교체할 수 있도록 하기 위해 교체용 전극링(1261)을 포함할 수 있는데, 상기 교체용 전극링(1261)의 결합위치에 관한 내용은 앞서 설명하였으므로 여기서는 생략하도록 한다.

또한, 상기 회전유닛(10)은 원통형 필터(c)의 회전을 보조하기 위해 도 10에 도시된 바와 같이 상기 전극용 원판(126)의 하부에 상기 원통형 필터(c)의 외주면에 맞닿아 회전하면서 상기 원통형 필터(c)의 회전을 보조할 수 있는 보조회전롤러(190)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 보조중심축(130)은 도 5 등에 도시된 바와 같이 상기 중심축(110)을 내부에 수용하며 후술하게 될 가이드원판(140)의 회전의 구심점이 되는 구성이다. 상기 보조중심축(130)의 내부에는 상기 중심축(110)이 수용되거나 이동할 수 있도록 중심축수용부(131)가 형성되고, 상기 보조중심축(130)의 외주면 상으로는 후술하게 될 가이드원판(140)들이 부착되어 회전할 수 있도록 볼베어링(1321)을 포함하는 가이드원판안착부(132)가 형성될 수 있다. 상기 가이드원판안착부(132)는 후술하게 될 상기 가이드원판(140)의 개수에 맞추어 형성되게 된다.

상기 가이드원판(140)은 상기 보조중심축(130)을 중심으로 회전하며 용접작업이 진행됨에 따라 축방향으로 이동하는 원통형 필터(c)의 내주면을 가이드하는 구성으로, 도 9에 도시된 바와 같이 용접작업이 진행되면서 상기 인덱싱 원판(122), 제1지지용 원판(123) 및 제2지지용 원판(124)이 이동함에 따라 상기 원통형 필터(c) 역시 축방향으로 이동하게 되는데, 상기 가이드원판(140)은 상기 간격유지용 원판(121)의 일측에 위치하여 상기와 같이 이동해 오는 상기 원통형 필터(c)의 내주면을 가이드하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 가이드원판(140)은 상기 간격유지용 원판(121)과 스페이스바(150)를 이용해 결속되어 있기 때문에 상기 간격유지용 원판(121)과 일체로 회전할 수 있게 되며, 상기 원통형 필터(c)의 축방향 길이에 대응되도록 다수 개가 형성될 수 있다(본 발명에서는 상기 가이드원판(140)이 3개가 형성되는 예를 도시하였으나, 그 개수를 이에 한정하는 것은 아니다).

도 5 등에 도시된 바와 같이 상기 가이드원판(140)이 다수 개(일 예로, 3개)가 형성되는 경우, 다수 개인 상기 가이드원판(140)은 모두 일체로 회전되어야 하므로 다수 개인 가이드원판(140)을 관통하여 연결하는 제2가이드축(180)에 의해 상호 간에 연결될 수 있다. 상기 제2가이드축(180)의 기능은 앞서 설명한 상기 가이드축(160)의 기능과 일맥상통하므로 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 회전유닛(10)의 작동과정에 대해 도 4 내지 9를 위주로 보다 자세히 살펴보면, 용접작업을 시작하기 전에 먼저 상기 간격유지용 원판(121)과 인덱싱 원판(122)의 직선소재수용홈(1211,1221)에 원통형 필터(c)의 골격이 되는 직선소재(c1)를 배열(추가적으로 상기 제1,2지지용 원판(123,124)에도 직선소재수용홈(1231,1241)이 형성된 경우라면 직선소재(c1)는 상기 직선소재수용홈(1231,1241)에도 배열됨)시킨 후 상기 고정용프렌지(1224)를 이용하여 직선소재(c1)의 일단을 상기 인덱싱 원판(122)에 고정시킨다. 용접작업이 진행됨에 따라 상기 회전유닛은 상기 가이드원판(140)에서부터 상기 인덱싱 원판(122)에 이르기까지 일체로 일정하게 회전하게 되고, 상기 인덱싱 원판(122)은 회전과 동시에 상기 모터(e) 및 실린더(125)의 작용에 의해 축방향으로 일정하게 이동하게 된다. 상기 인덱싱 원판(122)의 이동에 따라 직선소재수용홈(1221)에 고정된 직선소재(c1) 역시 축방향으로 이동하게 되고, 이동이 계속 진행됨에 따라 상기 인덱싱 원판(122)의 제3부쉬(1222)의 제2부쉬수용홈(12221)에 상기 제2부쉬(1242)가 수용되어 상기 인덱싱 원판(122)은 상기 제2지지용 원판(124)에 인접하게 되어 상기 인덱싱 원판(122)과 제2지지용 원판(124)이 함께 축방향으로 이동하게 된다. 또한 이동이 계속 진행됨에 따라 상기 제2지지용 원판(124)의 제2부쉬(1242)의 제1부쉬수용홈(12421)에 상기 제1부쉬(1232)가 수용되어 상기 제2지지용 원판(124) 역시 상기 제1지지용 원판(123)에 인접하게 되어 상기 인덱싱 원판(122), 제2지지용 원판(124) 및 제1지지용 원판(123)이 함께 축방향으로 이동하게 된다. 이러한 축방향 이동은 상기 제1지지용 원판(123)이 상기 간격유지용 원판(121), 보다 구체적으로는 상기 전극용 원판(126)에 인접하게 될 때까지 계속된다. 이와 같은 과정에서 상기 직선소재(c1)의 외주면상에는 소재(c2)가 나선형으로 일정간격으로 용접이 되어 원통형 필터(c)가 제작되게 되며, 제작이 완료된 원통형 필터(c)는 축방향 이동 이 완료되어 상기 가이드원판(140)에 의해 지지된 상태가 되며, 이 상태에서 완성된 상기 원통형 필터(c)를 탈거하게 되면 원통형 필터(c)의 용접작업이 완료되게 된다.

상기 용접유닛(30)은 상기 회전유닛(10)의 상부에서 회전하는 상기 원통형 필터(c), 보다 구체적으로는 직선소재(c1)의 외주면에 나선방향으로 소재(c2)를 용접하는 구성으로, 도 11을 참조하면 상기 용접유닛(30)은 용접작업이 이루어지는 용접용 전극(310)과, 상기 용접용 전극(310)의 양측에 각각 형성되어 불활성 가스를 공급하는 불활성가스 공급노즐(320)과, 용접유닛(30)에 공급되는 소재(c2)를 용접에 적합하게 정렬시켜 상기 용접용 전극(310)에 공급할 수 있도록 상기 용접용 전극(310)의 전면에서 소재(c2)를 가이드하는 가이드부(330)를 포함할 수 있다.

상기 용접용 전극(310)은 주기적으로 상하로 이동하면서 직선소재(c1)의 외주면 상에 소재(c2)를 용접하는 작업을 수행하는 구성으로, 본 발명에서 사용하는 용접방식은 자동용접작업을 수행하기에 적합한 전기용접방식(그 중에서도 특히 아르곤 가스를 사용하는 아르곤 용접방식이 적합함)을 사용하기 때문에, 상기 용접용 전극(310)은 전기용접작업을 수행할 수 있도록 말단에 형성되며 전류를 전달하는 전극팁(311)과, 내부에 상기 전극팁(311)을 수용하며 용접작업시 용접되는 소재(c2)를 가압하는 가압챔버(312)를 포함한다.

상기 전극팁(311)은 본 발명에서 사용되는 전기용접작업을 수행할 수 있도록 전류가 통하는 도전성 물질을 포함하고, 앞서 설명한 상기 전극용 원판(126)의 상 부에 위치하여 상기 용접용 전극(310)의 주기적인 상하이동에 따라 하부로 이동하게 되면 상기 원통형 필터(c)를 사이에 두고 상기 전극용 원판(126)과 맞닿게 된다. 따라서 상기 전극팁(311)과 전극용 원판(126)이 상기 원통형 필터(c)를 사이에 두고 맞닿게 되면 상기 전극팁(311)은 '-'전극이, 상기 전극용 원판(126)은 '+'전극이 되어 그 사이에 스파크가 발생하여 용접작업이 수행되게 된다. 상기 전극팁(311)과 전극용 원판(126)에 의한 용접작업이 효과적으로 진행되기 위해서는 용접되는 소재(c2)를 가압하여주는 가압챔버(312)와 상기 전극팁(311)의 좌우에서 용접에 필요한 불활성 가스를 분사하는 불활성가스 공급노즐(320)이 추가로 필요하게 된다.

상기 가압챔버(312)는 용접작업시 용접되는 소재(c2)를 가압하게 되는 구성으로, 상기 가압챔버(312)는 내부에 상기 전극팁(311)을 수용하는 즉, 상기 전극팁(311)의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있는데, 상기 가압챔버(312)는 그 말단이 상기 전극팁(311)의 말단과 동일레벨에서 ±2㎜ 정도의 오차범위 내에서 정렬될 수 있도록 조절되는 것이 바람직하다. 상기 가압챔버(312) 역시 상기 용접용 전극(310)의 주기적인 상하이동에 따라 상하이동하면서 특히 하부로 이동하는 경우 상기 전극팁(311)과 전극용 원판(126)에 의한 용접작업시 용접되는 소재(c2)를 가압하여 직선소재(c1)와 소재(c2) 간에 견고하게 용접될 수 있도록 한다.

상기 불활성가스 공급노즐(320)은 상기 용접용 전극(310)의 양측에 각각 형성되어 불활성 가스를 공급하는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이 본 발명에 사용되는 전기용접은 특히 불활성 가스(일 예로, 아르곤 가스나 헬륨 가스 등)를 사용 하는데 이와 같이 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 용접부위에 분사하게 되면 가스가 금속 산화물의 발생과 불순물의 혼입을 차단하여 정밀하고 견고한 용접이 이루어지게 된다. 따라서, 상기 불활성가스 공급노즐(320)은 각각 상기 용접용 전극(310)의 좌우에 배치되어 용접작업시 주기적으로 불활성 가스를 용접부위에 공급해주는 기능을 수행하게 된다.

상기 가이드부(330)는 용접유닛(30)에 공급되는 소재(c2)를 용접에 적합하게 정렬시켜 상기 용접용 전극(310)에 공급할 수 있도록 상기 용접용 전극(310)의 전면에서 소재(c2)를 가이드하는 구성으로, 상기 가이드부(330)는 용접유닛(30)에 공급되는 소재(c2)의 하면을 지지하며 소재(c2)를 원활하게 이송할 수 있도록 이송롤러(3311)를 포함하는 제1가이드부(331)와, 상기 제1가이드부(331)의 후방에서 소재(c2)의 상면을 가압하여 소재(c2)가 상기 용접용 전극(310)의 하부에 위치할 수 있도록 가이드하는 제2가이드부(332)를 포함할 수 있다.

상기 제1가이드부(331)는 후술하게 될 소재공급유닛(50)과 상기 용접용 전극(310) 사이에 위치하여 상기 소재공급유닛(50)으로부터 제공되는 소재(c2)를 용접작업에 적합한 위치나 레벨에 맞도록 정렬시켜 상기 용접용 전극(310)에서의 용접작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 구성으로, 상기 제1가이드부(331)는 상기 소재(c2)를 용접작업에 적합한 레벨에 정렬시킬 수 있도록 상기 소재(c2)의 하면을 지지하게 되며, 또한 상기 소재(c2)가 상기 용접용 전극(310)으로 원활하게 이송될 수 있도록 상기 소재(c2)의 하면을 지지하는 측에 이송롤러(3311)를 포함하여, 상기 이송롤러(3311)의 회전을 이용해 상기 소재(c2)가 원활하게 이송될 수 있 도록 보조하게 된다.

상기 제2가이드부(332)는 상기 제1가이드부(331)와 상기 용접용 전극(310) 사이에 위치하여 상기 제1가이드부(331)를 통해 상기 용접용 전극(310)으로 제공되는 소재(c2)가 상향으로 들뜨지 않도록 정렬시켜 상기 용접용 전극(310)에서의 용접작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이 상기 제1가이드부(331)가 상기 소재(c2)의 하면을 지지하기 때문에 상기 제1가이드부(331)를 통해 공급되는 소재(c2)는 용접작업이 이루어지는 용접용 전극(310) 보다 상향으로 들뜨게 될 우려가 있어, 상기 제2가이드부(332)가 상기 소재(c2)의 상면을 지지하여 상기 소재(c2)가 들뜨지 않고 용접작업이 수행되는 상기 용접용 전극(310)의 말단과 동일 레벨 상으로 공급되어 용접작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 하게 된다.

또한, 앞서 (종래기술 난에서)설명한 바와 같이 상기 소재(c2)는 그 단면이 사다리꼴 형상(사다리꼴의 단변이 내경을 향하도록 됨) 내지 삼각형 형상(역시 꼭지점이 내경을 향하도록 됨)을 이루게 되고, 이 경우 용접과정에서 상기 소재(c2)는 그 단면이 정확하게 위치(즉, 사다리꼴 단면형상인 경우에는 단변이 원통형 필터(c)의 내경(즉, 중심)을 향하도록 위치하여야 하며, 삼각형 단면형상인 경우에는 꼭지점이 원통형 필터(c)의 내경(즉, 중심)을 향하도록 위치하여야 함)되어야 하기 때문에, 이를 위해 상기 제2가이드부(332)는 상기 소재(c2)의 상면을 지지하는 부분이 상기 소재(c2)의 단면형상에 대응되는 형상으로 형성되는 제1소재수용홈(3321)을 포함하여, 상기 제1소재수용홈(3321)에 수용되어 가이드되는 상기 소재(c2)는 상기 용접용 전극(310)에서 용접되기 직전에 단면이 정확하게 위치될 수 있게 된다.

상기 소재공급유닛(50)은 상기 용접유닛(30)에 용접에 사용되는 소재(c2)를 공급하는 구성으로, 도 12, 13을 참조하면 상기 소재공급유닛(50)은 롤 타입으로 권취된 소재코일을 수용하여 회전시키는 회전테이블(510)과, 상기 회전테이블(510)이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀리는 소재(c2)를 가이드하여 상기 용접유닛(30)으로 안내하는 가이드롤러(520)와, 상기 회전테이블(510)이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀린 소재(c2)가 상기 용접유닛(30)에서 용접이 진행됨에 따라 팽팽하게 당겨지는 장력을 감지하는 감지센서(530)를 포함할 수 있다.

상기 회전테이블(510)은 롤 타입으로 권취된 소재코일을 수용하여 이를 회전시키면서 소재코일에서 소재(c2)가 풀리도록 하는 구성으로, 롤 타입으로 권취된 소재코일을 수용하는 부분이 회전될 수 있는 구조를 갖는다. 상기 회전테이블(510)이 회전함에 따라 풀리게 되는 소재(c2)의 일단은 후술하게 될 상기 가이드롤러(520)에 의해 안내되어 종국에서 용접작업이 이루어지는 상기 용접용 전극(310)에 공급되게 된다. 상기 회전테이블(510)이 회전하는 회전속도 역시 일정하게 조절되는데, 본 발명에서는 소재(c2)를 용접하는 용접간격이 촘촘하게 이루어지므로 한번 용접작업이 이루어질 때마다 그에 맞추어 상기 회전테이블(510) 역시 회전시키게 되면 비효율적이므로, 상기 회전테이블(510)은 한 번 회전시 여러 번 용접될 수 있는 길이 분량의 소재(c2)가 풀리도록 하여 상기 회전테이블(510)이 회전 하는 빈도를 낮추는 것이 바람직한데, 이에 대한 구체적인 설명은 감지센서(530)에 대한 설명에서 후술하도록 한다.

상기 가이드롤러(520)는 상기 회전테이블(510)이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀리는 소재(c2)를 가이드하여 상기 용접유닛(30)으로 안내하는 구성으로, 상기 가이드롤러(520)는 상기 회전테이블(510)과 상기 용접유닛(30) 사이에 위치하여 상기 회전테이블(510)의 회전에 따라 풀리는 소재(c2)의 일단을 수용하여 이를 상기 용접유닛(30)에서 용접작업하기에 적합한 위치와 레벨로 정렬시켜 제공하여 용접작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 하게 된다. 이를 위해 상기 가이드롤러(520)는 상기 용접유닛(30) 특히, 상기 용접용 전극(310)에 대응되는 레벨의 높이를 갖으며, 상기 소재(c2)가 원활하게 이송될 수 있도록 회전하는 롤러 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 용접과정에서 상기 소재(c2)는 그 단면이 정확하게 위치(즉, 사다리꼴 단면형상인 경우에는 단변이 원통형 필터(c)의 내경(즉, 중심)을 향하도록 위치하여야 하며, 삼각형 단면형상인 경우에는 꼭지점이 원통형 필터(c)의 내경(즉, 중심)을 향하도록 위치하여야 함)되어야 하는데 롤 타입으로 권취된 소재코일에서 갓 풀린 상기 소재(c2)는 용접에 적합한 정확한 단면 위치로 정렬되기가 어렵기 때문에, 이를 위해 상기 가이드롤러(520)는 상기 소재(c2)를 지지하여 안내하는 부분이 상기 소재(c2)의 단면형상에 대응되는 형상으로 형성되는 제2소재수용홈(521)을 포함하여, 상기 제2소재수용홈(521)에 수용되어 가이드되는 상기 소재(c2)는 단면이 용접되기에 적합하게 정확하게 위치되어 상기 용접유닛(30)에 공급될 수 있게 된다.

상기 감지센서(530)는 상기 회전테이블(510)이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀린 소재(c2)가 상기 용접유닛(30)에서 용접이 진행됨에 따라 팽팽하게 당겨지는 장력을 감지할 수 있는 구성으로, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 감지센서(530)는 상기 회전테이블(510)과 가이드롤러(520) 사이에 위치하며 봉 형상 등으로 형성될 수 있는데, 상기 회전테이블(510)에서 풀린 소재(c2)가 상기 가이드롤러(520)에 인도되면서 팽팽하게 당겨지는 경우 상기 소재(c2)는 상기 감지센서(530)에 접촉되고 상기 감지센서(530)는 그 장력을 감지하게 되는 것이다. 보다 상세히 살펴보면, 먼저 상기 회전테이블(510)에서는 앞서 설명한 바와 같이 한번 회전하면서 여러 번 용접될 수 있는 길이 분량의 소재(c2)를 풀어주게 되는데 이 경우에는 상기 소재(c2)가 상기 감지센서(530)에 접촉하지 않게 된다. 그러나 용접작업이 계속 진행됨에 따라 상기 가이드롤러(520)를 통해 상기 용접유닛(30)에 제공되는 소재(c2)는 점점 상기 가이드롤러(520) 쪽으로 팽팽하게 당겨지게 되고 상기 소재(c2)는 상기 감지센서(530)에 접촉하게 되며 점점 상기 감지센서(530)를 가압하는 장력 역시 커지게 된다. 이때 상기 소재(c2)와 접촉하면서 상기 소재(c2)의 팽팽하게 당겨지는 장력을 측정하는 상기 감지센서(530)는 일정 이상의 장력이 감지되는 경우 그 신호를 후술하게 될 제어유닛(70)에 전송하게 되고, 상기 제어유닛(70)의 제어하에 상기 회전테이블(510)이 회전하여 권취된 소재코일에서 소재(c2)를 풀어주게 된다.

상기 제어유닛(70)은 상기 회전유닛(10), 용접유닛(30) 및 소재공급유닛(50) 의 작동 전반을 제어하는 구성으로, 상기 제어유닛(70)은 상기 용접유닛(30)의 작동 전반에 관한 제어만을 담당하는 용접제어부(710)와 그와 별도로 상기 회전유닛(10)과 소재공급유닛(50)의 작동 전반에 관한 제어를 담당하는 동작제어부(720)로 분리되어 구성될 수 있다.

상기 용접제어부(710)는 앞서 설명한 상기 용접유닛(30), 보다 구체적으로는 상기 용접용 전극(310)과 전극용 원판(126) 간의 상호 작용에 의해 전기용접 작업이 이루어질 수 있도록 전류를 제어하고, 상기 용접용 전극(310)의 상하운동을 제어하며, 상기 불활성가스 공급노즐(320)을 통한 불활성가스의 공급을 제어하는 등의 제어를 담당하게 되고, 상기 동작제어부(720)는 상기 회전유닛(10)의 제어, 보다 구체적으로는 상기 인덱싱 원판(122) 등의 회전과 상기 인덱싱 원판(122) 등의 축방향 이동을 제어하고, 상기 소재공급유닛(50)의 제어, 보다 구체적으로는 상기 감지센서(530)에서 감지하여 전송한 감지신호를 바탕으로 상기 회전테이블(510)의 회전을 제어하는 등의 제어를 담당하게 된다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 밸러스트수를 처리하기 위해 사용되는 여과방식의 계통도

도 2는 여과기에 사용되는 원통형 필터의 사시도

도 3의 도 2의 필터의 단면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 사시도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 정면도

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 평면도

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 자동용접장치의 측면도

도 8은 필터 자동용접장치에 사용되는 회전유닛의 용접작업 전 단면도

도 9는 도 8의 회전유닛의 용접작업 후 단면도

도 10은 회전유닛의 하부에 위치하는 보조회전롤러를 도시한 참고도

도 11은 필터 자동용접장치에 사용되는 용접유닛의 용접작업 과정을 도시한 참고도

도 12는 필터 자동용접장치에 사용되는 소재공급유닛의 측면도

도 13은 소재공급유닛의 감지센서를 도시한 참고도

*도면에 사용된 주요부호에 대한 설명

10: 회전유닛 30: 용접유닛 50: 소재공급유닛 70: 제어유닛

110: 중심축 120: 원판 121: 간격유지용 원판 122: 인덱싱 원판

123: 제1지지용 원판 124: 제2지지용 원판 125: 실린더

126: 전극용 원판 1211,1221,1231,1241: 직선소재수용홈

1222: 제3부쉬 12221: 제2부쉬수용홈 1223: 가이드축부쉬

1224: 고정용프렌지 1232: 제1부쉬 1242: 제2부쉬

12421: 제1부쉬수용홈 1261: 교체용 전극링

130: 보조중심축 131: 중심축수용부 132: 가이드원판안착부

1321: 볼베어링

140: 가이드원판 150: 스페이스바 160: 가이드축 170: 가이드축수용부

180: 제2가이드축 190: 보조 회전롤러

310: 용접용 전극 311: 전극팁 312: 가압챔버

320: 불활성가스 공급노즐 330: 가이드부 331: 제1가이드부

3311: 이송롤러 332: 제2가이드부 3321: 제1소재수용홈

510: 회전테이블 520: 가이드롤러 521: 제2소재수용홈 530: 감지센서

710: 용접제어부 720: 동작제어부

a: 여과기 b: 자와선처리기 c: 원통형 필터

c1: 직선소재 c2: 소재 c3: 다층구조의 필터

Claims

원통형 필터를 회전 및 이동시키면서 용접제작할 수 있도록 중심축과 상기 중심축을 중심으로 회전하며 원통형 필터의 내주면을 지지하는 원판을 포함하는 회전유닛;

상기 회전유닛의 상부에서 회전하는 상기 원통형 필터의 외주면에 나선방향으로 소재를 용접하는 용접용 전극을 포함하는 용접유닛;

상기 용접유닛에 소재를 공급하는 소재공급유닛;

상기 회전유닛, 용접유닛 및 소재공급유닛의 작동 전반을 제어하는 제어유닛;을 포함함으로써,

원통형 필터의 외주면을 나선모양으로 일체로 둘러싸는 소재를 일정간격으로 자동으로 용접할 수 있는 필터용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 원판은 원통형 필터의 일측 내주면을 지지하며 회전하는 간격유지용 원판과, 원통형 필터의 타측 내주면을 지지하며 회전 및 이동하는 인덱싱 원판을 포함하고,

상기 회전유닛은 상기 인덱싱 원판을 이동시키는 실린더를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 2 항에 있어서,

상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판은 각각 둘레를 따라 일정 간격으로 직선소재를 수용할 수 있도록 함입된 직선소재수용홈을 포함함으로써, 원통형 필터의 축방향에 평행한 직선소재를 원통형 필터의 내주면 둘레를 따라 일정 간격으로 배열할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 3 항에 있어서, 상기 원판은

상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판 사이에서 직선소재에 휨 변형이 일어나지 않도록 지지하며 회전 및 이동하는 제1지지용 원판과 제2지지용 원판을 추가로 포함하고,

상기 제1지지용 원판과 제2지지용 원판은 각각 둘레를 따라 일정 간격으로 직선소재를 수용할 수 있도록 함입된 직선소재수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제1지지용 원판, 제2지지용 원판 및 인덱싱 원판은 각각 중심축 상을 원활하게 이동할 수 있도록 제1부쉬, 제2부쉬 및 제3부쉬를 통해 상기 중심축에 연결되고,

상기 제2부쉬는 상기 제2지지용 원판이 이동함에 따라 상기 제1부쉬를 수용하여 겹쳐질 수 있도록 내부에 제1부쉬수용홈을 포함하고,

상기 제3부쉬는 상기 인덱싱 원판이 이동함에 따라 상기 제2부쉬를 수용하여 겹쳐질 수 있도록 내부에 제2부쉬수용홈을 포함하여,

용접작업이 진행됨에 따라 상기 제1지지용 원판, 제2지지용 원판 및 인덱싱 원판이 이동하여 상기 간격유지용 원판측으로 인접하게 되는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 2 항에 있어서, 상기 회전유닛은

상기 중심축을 내부에 수용하는 보조중심축과, 상기 보조중심축을 중심으로 회전하며 용접작업이 진행됨에 따라 축방향으로 이동하는 원통형 필터의 내주면을 가이드하는 가이드원판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 6 항에 있어서, 상기 회전유닛은

상기 간격유지용 원판과 그에 인접하는 상기 가이드원판 사이를 일정 간격 유지시키면서 양자를 결합하여 일체로 회전할 수 있도록 하는 스페이스바를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 7 항에 있어서, 상기 회전유닛은

상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판이 일체로 회전할 수 있도록 상기 간격유지용 원판과 인덱싱 원판을 연결하는 가이드축과, 상기 간격유지용 원판에 인접하는 상기 가이드원판의 일면에 형성되어 상기 가이드축의 일단을 수용하는 가이드 축수용부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 8 항에 있어서,

상기 가이드원판은 용접작업이 진행됨에 따라 축방향으로 이동하는 원통형 필터의 축방향 길이에 대응되도록 다수 개가 형성되고,

다수 개의 가이드 원판들은 일체로 회전할 수 있도록 제2가이드축에 의해 상호 간에 연결되는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용접용 전극은 말단에 형성되어 전류를 전달하는 전극팁과, 내부에 상기 전극팁을 수용하며 용접작업시 용접되는 소재를 가압하는 가압챔버를 포함하고,

상기 원판은 원통형 필터의 내주면을 지지하며 전류가 통하는 도전성 재질로 형성된 전극용 원판을 포함함으로써,

원통형 필터를 사이에 두고 상기 전극팁과 전극용 원판이 맞닿아 상기 원통형 필터의 외주면에 나선방향으로 소재를 전기용접할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 10 항에 있어서, 상기 용접유닛은

상기 용접용 전극의 양측에 각각 형성되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급노즐을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 11 항에 있어서, 상기 용접유닛은

용접유닛에 공급되는 소재를 용접에 적합하게 정렬시키기 위해 상기 용접용 전극의 전면에서 소재를 가이드하는 가이드부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 12 항에 있어서, 상기 가이드부는

용접유닛에 공급되는 소재의 하면을 지지하며 소재를 원활하게 이송할 수 있도록 이송롤러를 포함하는 제1가이드부와, 상기 제1가이드부의 후방에서 소재의 상면을 가압하여 소재가 상기 용접용 전극의 하부에 위치할 수 있도록 가이드하는 제2가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 1 항에 있어서, 상기 소재공급유닛은

롤 타입으로 권취된 소재코일을 수용하여 회전시키는 회전테이블과, 상기 회전테이블이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀리는 소재를 가이드하여 상기 용접유닛으로 안내하는 가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 14 항에 있어서, 상기 소재공급유닛은

상기 회전테이블이 회전함에 따라 권취된 소재코일에서 풀린 소재가 상기 용접유닛에서 용접이 진행됨에 따라 팽팽하게 당겨지는 장력을 감지하는 감지센서를 추가로 포함하여, 상기 감지센서에서 감지되는 신호를 이용해 상기 회전테이블의 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.
제 15 항에 있어서, 상기 가이드롤러는

권취된 소재코일에서 풀린 소재의 단면이 상기 용접유닛에서 용접이 이루어지는 방향에 맞게 정확히 위치할 수 있도록 소재의 단면형상에 상응하는 형상으로 이루어지는 제2소재수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터용접장치.