KR20110080835A - 용접 캐리지의 다관절 아암 장치 - Google Patents

용접 캐리지의 다관절 아암 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용접 캐리지의 다관절 아암 장치에 관한 것으로서, 용접 자세가 변경되더라도 신속하게 대응할 수 있는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치를 제공하기 위하여, 용접 캐리지에 설치되어 용접 토치의 각도와 위치를 조정시키는 아암 장치에 있어서, 상기 용접 캐리지에 고정된 슬라이드 몸체와, 상기 슬라이드 몸체에 회전가능하게 결합되며 수나사가 형성된 이동축와, 상기 이동축의 단부에 형성된 이동손잡이와, 상기 이동축과 결합되는 암나사가 형성된 수평이동 슬라이드로 구성되는 수평이동 어셈블리와, 상기 수평이동 슬라이드의 단부에 고정되는 1차회전 몸체와, 상기 1차회전 몸체에 회전가능하게 결합되는 1차워엄축과, 상기 1차워엄축과 결합되는 워엄휠이 설치된 1차회전축으로 구성되는 1차회전 어셈블리와, 상기 1차회전축의 단부에 고정되는 2차회전 몸체와, 상기 2차회전 몸체에 회전가능하게 결합되는 2차워엄축과, 상기 2차워엄축과 결합되는 워엄휠이 설치된 2차회전축으로 구성되는 2차회전 어셈블리로 이루어지며, 상기 토치 클램프는 상기 2차회전축에 고정됨을 특징으로 하여, 용접 자세가 변경되더라도 손잡이를 이용하여 수평 이동 어셈블리와 1차 회전 어셈블리 및 2차 회전 어셈블리를 통해서 용접 토치의 각도와 위치를 신속하게 변경할 수 있어 용접 작업의 효율성을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

Description

용접 캐리지의 다관절 아암 장치{a supporter of welding carriage}
본 발명은 용접 캐리지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동 용접용 캐리지에서 용접 토치의 위치와 각도를 조정하는 다관절 아암 장치에 관한 것이다.
수동 용접 작업은 작업자의 숙련도에 따라서 용접부위의 품질에 많은 차이가 있으며, 이러한 점을 보완하기 위하여 자동으로 용접을 수행하기 위한 캐리지가 많이 개발되고 있다.
이러한 용접 캐리지는 작업자의 숙련정도에 관계없이 항상 일정한 용접품질을 유지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 최근에는 용접 부위를 추적하면서 작동으로 용접 작업이 이루어지는 오토 캐리지가 많이 개발되고 있으며, 이러한 용접 캐리지에 대한 선행기술에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제20-2001-0017655호, 제20-2002-0006092호, 등이 있다.
다만, 용접은 가열 온도와 방법, 이음형식, 이음부의 형상, 용접 자세 등에 따라서 다양한 방법이 있으며, 특히 용접 자세에 따라서 아래 보기 용접, 수평 용접, 수직 용접 등 다양한 종류가 있지만, 종래의 이러한 선행기술들은 이러한 다양한 형태의 용접 작업을 수행하기 힘들다는 문제점이 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 10-2003-0072290호 등은 용접 토치의 각도와 위치를 변경할 수 있는 용접 캐리지에 대하여 제안한 바 있다.
그러나, 종래의 이러한 기술들도 구조가 복잡해 제작 단가가 비싸고, 조정하는 방법이 어려워 산업현장에 바로 적용되기에 힘들다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 용접 자세가 변경되더라도 신속하게 대응할 수 있는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 용접 토치의 각도와 위치를 미세하게 조정할 수 있는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 용접 캐리지의 다관절 아암 장치는 용접 캐리지에 설치되어 용접 토치의 각도와 위치를 조정시키는 아암 장치에 있어서, 상기 용접 캐리지에 고정된 슬라이드 몸체와 상기 슬라이드 몸체에 회전가능하게 결합되며 수나사가 형성된 이동축과 상기 이동축의 단부에 형성된 이동손잡이와 상기 이동축과 결합되는 암나사가 형성된 수평이동 슬라이드로 구성되는 수평이동 어셈블리와, 상기 수평이동 슬라이드의 단부에 고정되는 1차회전 몸체와 상기 1차회전 몸체에 회전가능하게 결합되는 1차워엄축과 상기 1차워엄축과 결합되는 워엄휠이 설치된 1차회전축으로 구성되는 1차회전 어셈블리와, 상기 1차회전축의 단부에 고정되는 2차회전 몸체와 상기 2차회전 몸체에 회전가능하게 결합되는 2차워엄축과 상기 2차워엄축과 결합되는 워엄휠이 설치된 2차회전축으로 구성되는 2차회전 어셈블리로 이루어지며, 상기 토치 클램프는 상기 2차회전축에 고정됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 1차워엄축과 2차워엄축에는 회전 손잡이가 단부에 설치됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기 2차회전 몸체는 상기 1차회전축에 고정되는 제2 클램프부가 형성됨을 특징으로 하고, 상기 토치 클램프는 상기 2차회전축에 고정시키는 제3 클램프부가 형성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용접 캐리지의 다관절 아암 장치는 용접 자세가 변경되더라도 손잡이를 이용하여 수평 이동 어셈블리와 1차 회전 어셈블리 및 2차 회전 어셈블리를 통해서 용접 토치의 각도와 위치를 신속하게 변경할 수 있어 용접 작업의 효율성을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 용접 캐리지의 다관절 아암 장치는 워엄축과 워엄휠을 이용하여 미세한 각도 조정이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 용접 캐리지를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다관절 아암 장치가 설치된 용접 캐리지를 도시하는 사시도.
도 3은 도 2의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수평이동 어셈블리의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다관절 아암 장치를 이용한 용접 토치의 이동을 도시하는 개념도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다관절 아암 장치의 작동도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 용접 캐리지의 다관절 아암 장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 아암 장치가 설치된 용접 캐리지를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 용접 캐리지(1)는 구동력을 제공하는 구동 모터(1b)와, 이동용 손잡이(1a) 및 용접선을 추적하기 위한 가이드 롤러(1c) 등이 설치되는 점은 종래의 용접 캐리지와 동일하다.
다만, 본 발명에 따른 용접 캐리지의 다관절 아암 장치는 수평이동 어셈블리(100), 1차회전 어셈블리(200) 및 2차회전 어셈블리(300)으로 구성되며, 상기 2차회전 어셈블리(300)에 토치 클램프(10)가 설치되며, 상기 토치 클램프(10)에 용접 토치(2)가 설치된다.
먼저, 수평이동 어셈블리(100)는 용접 토치(2)를 수평으로 이동시킬 수 있는 역할을 하며, 도 3에 도시된 바와 같이 용접 캐리지(1)에 고정된 슬라이드 몸체(110)와, 상기 슬라이드 몸체(110)에 회전가능하게 결합되며 수나사가 형성된 이동축(120)과, 상기 이동축(120)의 단부에 형성된 이동손잡이(122)와, 상기 이동축(120)과 결합되는 암나사가 형성된 수평이동 슬라이드(130)로 구성된다.
상기 슬라이드 몸체(100)는 브라켓(3)을 통해서 캐리지(1)에 고정되며, 상기수평이동 어셈블리(100)의 상세한 구성은 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수평이동 어셈블리의 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 수평이동 어셈블리는 용접 토치의 수평 위치를 조정하기 위한 것으로 이동손잡이(122)를 회전시키면 이동축(120)이 회전되면서 이동축의 외주면에 형성된 수나사(124)가 수평이동 슬라이드(130)에 형성된 암나사(132)에 의해서 수평이동 슬라이드(130)를 이동시키게 된다.
부가적으로, 상기 이동축(120)은 회전가능하게 베어링 등을 이용하여 상기 슬라이드 몸체(110)에 결합되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 1차회전 어셈블리(200) 및 2차 회전 어셈블리(300)는 용접 토치의 상하 이동 및 용접 각도를 조정시키는 역할을 하게 되며, 도 3에 도시된 바와 같이 1차회전 어셈블리(200)는 상기 수평이동 슬라이드(130)의 단부에 고정되는 1차회전 몸체(210)와, 상기 1차회전 몸체(210)에 회전가능하게 결합되는 1차워엄축(220)과, 상기 1차워엄축(220)과 결합되는 워엄휠이 설치된 1차회전축(230)으로 구성되며, 상기 2차회전 어셈블리(300)는 상기 1차회전축(230)의 단부에 고정되는 2차회전 몸체(310)와, 상기 2차회전 몸체(310)에 회전가능하게 결합되는 2차워엄축(320)과, 상기 2차워엄축(320)과 결합되는 워엄휠이 설치된 2차회전축(330))으로 구성된다.
그리고 상기 토치 클램프(10)는 상기 2차회전축(330)에 고정된다.
또한, 상기 1차워엄축(220)과 2차워엄축(320)에는 회전 손잡이(222,322)가 단부에 설치되어, 작업자가 손쉽게 용접 토치의 수직 높이와 각도를 조정할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 2차회전 몸체(310)는 상기 1차회전축(230)에 고정되는 제2 클램프부(312)가 형성되고, 상기 토치 클램프(10)는 상기 2차회전축(330)에 고정시키는 제3 클램프부(12)가 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 필요에 의해서 1차회전축(230)에 고정되는 2차회전 몸체(310)의 각도를 조정할 수 있고, 2차회전축(330)에 고정되는 토치 클램프(10)의 각도도 조정할 수 있게 된다.
또한, 복잡한 모재가 아닌 경우에는 1차회전축(230)에 토치 클램프(10)를 직접 연결시켜서 사용할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다관절 아암 장치를 이용한 구체적인 사용 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다관절 아암 장치를 이용한 용접 토치의 이동을 도시하는 개념도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다관절 아암 장치의 작동도이다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 용접 토치(2)를 수평(X축) 방향으로 이동시킬 필요가 있는 경우에는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 이동 손잡이(122)를 회전시켜서 수평이동 슬라이드에 고정된 1차회전 어셈블리 및 2차회전 어셈블리를 이동시키게 된다.
또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 용접 토치(2)의 각도를 조정시키고자 하는 경우에는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 2차회전 어셈블리의 회전 손잡이(322)를 회전시키게 되고, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 용접 토치(2)의 수직 위치를 조정시키고자 하는 경우에는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 1차회전 어셈블리의 회전 손잡이(222)를 회전시키게 된다.
이때 1차회전 어셈블리와 2차회전 어셈블리는 워엄축과 워엄휠을 통해서 작동되므로 미세한 각도와 정확한 위치에 용접 토치를 고정시킬 수 있다.
따라서, 용접 캐리지가 주행하는 모재가 수직재 또는 수평재이더라도 용접 토치를 적절한 각도와 위치에 고정시킬 수 있으므로 원활한 용접 작업이 가능하며, 모재의 형태가 변경되더라도, 상기와 같은 방법으로 현장에서 신속하게 용접 토치의 위치 및 각도를 변경할 수 있으므로 용접 작업 능률을 높일 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 용접 토치의 위치와 각도를 조정할 수 있는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
1: 용접 캐리지
2: 용접 토치
10: 토치 클램프
12: 제3 클램프부
100: 수평이동 어셈블리
110: 슬라이드 몸체
120: 이동축
122: 이동손잡이
130: 수평이동 슬라이드
200: 1차회전 어셈블리
210: 1차회전 몸체
220: 1차워엄축
230: 1차회전축
232: 회전손잡이
300: 2차회전 어셈블리
310: 2차회전 몸체
312: 제2 클램프부
320: 2차워엄축
330: 2차회전축
332: 회전손잡이

Claims (4)

  1. 용접 캐리지에 설치되어 용접 토치의 각도와 위치를 조정시키는 아암 장치에 있어서,
    상기 용접 캐리지에 고정된 슬라이드 몸체와, 상기 슬라이드 몸체에 회전가능하게 결합되며 수나사가 형성된 이동축과, 상기 이동축의 단부에 형성된 이동손잡이와, 상기 이동축과 결합되는 암나사가 형성된 수평이동 슬라이드로 구성되는 수평이동 어셈블리와;
    상기 수평이동 슬라이드의 단부에 고정되는 1차회전 몸체와, 상기 1차회전 몸체에 회전가능하게 결합되는 1차워엄축과, 상기 1차워엄축과 결합되는 워엄휠이 설치된 1차회전축으로 구성되는 1차회전 어셈블리와;
    상기 1차회전축의 단부에 고정되는 2차회전 몸체와, 상기 2차회전 몸체에 회전가능하게 결합되는 2차워엄축과, 상기 2차워엄축과 결합되는 워엄휠이 설치된 2차회전축으로 구성되는 2차회전 어셈블리;로 이루어지며,
    상기 토치 클램프는 상기 2차회전축에 고정됨을 특징으로 하는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차워엄축과 2차워엄축에는,
    회전 손잡이가 단부에 설치됨을 특징으로 하는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차회전 몸체는 상기 1차회전축에 고정되는 제2 클램프부가 형성됨을 특징으로 하는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 토치 클램프는 상기 2차회전축에 고정시키는 제3 클램프부가 형성됨을 특징으로 하는 용접 캐리지의 다관절 아암 장치.
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