KR20120065487A

KR20120065487A - 무레일 노갭 용접장치

Info

Publication number: KR20120065487A
Application number: KR1020100126642A
Authority: KR
Inventors: 허만주; 조한진; 홍태민
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2012-06-21

Abstract

본 발명은 무레일 노갭 용접장치에 관한 것으로, 간격이 없거나 혹은 4mm 이내로 맞대기 된 주갑판의 'V' 형상 개선면을 따라 이동가능하도록 전,후로 일직선상에 배치된 한 쌍의 가이드 롤러와; 상기 가이드 롤러가 고정된 메인 프레임과; 상기 가이드 롤러와 직교되는 방향으로 메인 프레임의 양단에 각각 설치되고 상기 주갑판의 표면과 구름 접촉하는 주행바퀴와; 상기 메인 프레임의 상면에 고정되고, 상기 주행바퀴를 구동시키는 주행모터와; 상기 메인 프레임의 상면에 고정된 슬라이드 박스와; 상기 슬라이드 박스 내에서 좌우로 슬라이딩되게 설치된 슬라이딩 블록과; 상기 슬라이딩 블록의 상면에 고정된 고정 브라켓과; 상기 고정 브라켓에 설치된 토치 체결 클램프와; 상기 토치 체결 클램프에 결속되어 각도 조절되는 토치 마운트와; 상기 토치 마운트에 고정된 진동토치와; 상기 토치 마운트에 설치되고 상기 진동토치에 의해 좌우로 고속 진동되며 용접 와이어를 안내하는 용접노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무레일 노갭 용접장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 양면 용접이 불가능한 판계 용접에 있어 취부 시간이 줄어들어 생산성이 향상되며, 갭이 거의 없어 용접량이 줄어들고, 별도의 레일이 필요치 않아 취급과 제어가 용이하며, 용접 캐리지를 경량화시킬 수 있어 운반 및 이동의 편리성이 증진되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

무레일 노갭 용접장치{NO RAIL NO GAP WELDING DEVICE}

본 발명은 무레일 노갭 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판 대 판 혹은 블록 대 블록의 판계 용접에 있어 'V' 형상의 개선(開線)을 가지면서 갭이 없거나 혹은 있더라도 4mm 이내로 하여 가접한 상태에서 한번의 용접으로 백 비드를 형성할 수 있도록 한 무레일 노갭 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로, 판 대 판 혹은 블록 대 블록의 판계 용접에서는 'V' 형상의 개선을 가지면서 간격을 4~6mm를 두어 철판의 상부 또는 하부에 문형 피스를 일정한 간격으로 용접으로 부착하여 좌우 레벨을 맞추는 작업이 완료되면 이면 용접비드를 형성하기 위해 수작업으로 용접 작업을 하는 것이 일반적이다.

이러한 이면 비드를 형성하게하는 초층 용접이 완료되면 상부 또는 하부에 부착한 문형피스를 분리하고 본격적인 용접을 하게 되는데 이때 용접은 수작업 및 자동 용접법이 사용되는데 자동용접을 하게 되면 용접 캐리지가 일정하게 움직일 수 있도록 레일을 설치하고, 이 레일을 따라 용접 캐리지를 유동시키면서 용접하게 된다.

따라서, 양면 용접이 불가능한 판계 용접의 경우 용접전 준비를 위해 부재간 취부시간이 길어지고, 갭이 4~6mm 정도 유지되므로 이를 메우기 위한 용접량이 증대되며, 별도의 레일을 설치해야 하므로 설치 및 유지 관리, 제어에 따른 취급상 어려움과 불편함이 존재하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 불편 사항들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 용접 캐리지를 콤팩트하게 디자인하고 경량화시킴으로써 운반 및 이동 제어의 편리성을 도모하고, 판계 용접시 부재가 취부 시간을 줄이며, 레일을 설치할 필요가 없어 취급 및 제어가 용이하도록 한 무레일 노갭 용접장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 간격이 없거나 혹은 4mm 이내로 맞대기 된 주갑판의 'V' 형상 개선면을 따라 이동가능하도록 전,후로 일직선상에 배치된 한 쌍의 가이드 롤러와; 상기 가이드 롤러가 고정된 메인 프레임과; 상기 가이드 롤러와 직교되는 방향으로 메인 프레임의 양단에 각각 설치되고 상기 주갑판의 표면과 구름 접촉하는 주행바퀴와; 상기 메인 프레임의 상면에 고정되고, 상기 주행바퀴를 구동시키는 주행모터와; 상기 메인 프레임의 상면에 고정된 슬라이드 박스와; 상기 슬라이드 박스 내에서 좌우로 슬라이딩되게 설치된 슬라이딩 블록과; 상기 슬라이딩 블록의 상면에 고정된 고정 브라켓과; 상기 고정 브라켓에 설치된 토치 체결 클램프와; 상기 토치 체결 클램프에 결속되어 각도 조절되는 토치 마운트와; 상기 토치 마운트에 고정된 진동토치와; 상기 토치 마운트에 설치되고 상기 진동토치에 의해 좌우로 고속 진동되며 용접 와이어를 안내하는 용접노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무레일 노갭 용접장치를 제공한다.

이때, 상기 가이드 롤러는 고무 또는 우레탄으로 형성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 가이드 롤러는 가이드 롤러 박스에 내장되고, 상기 가이드 롤러 박스에는 상기 가이드 롤러를 상하로 탄성 완충시키는 스프링이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 메인 프레임의 좌우 길이방향 양단 하면에는 상기 주갑판과 간격을 두고 떨어져 배치되게 상기 주행바퀴와 단차를 두고 영구자석이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 슬라이드 박스에는 상기 슬라이드 블록을 좌우로 유동시키는 조절핸들이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 양면 용접이 불가능한 판계 용접에 있어 취부 시간이 줄어들어 생산성이 향상되며, 갭이 거의 없어 용접량이 줄어들고, 별도의 레일이 필요치 않아 취급과 제어가 용이하며, 용접 캐리지를 경량화시킬 수 있어 운반 및 이동의 편리성이 증진되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무레일 노갭 용접장치의 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무레일 노갭 용접장치의 예시적인 정면도이다.

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

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무레일 노갭 용접장치는 'V' 형상의 개선(開線)을 갖는 판과 판 사이의 용접에 활용되는데, 여기서는 선박 건조를 위한 주갑판(100)을 판계 용접할 때 사용된다.

이때, 본 발명에 따른 무레일 노갭 용접장치는 기존처럼 주갑판(100)간 'V' 형상의 개선 부위가 4~6mm 떨어져 있는 것이 아니라 갭(gap) 자체가 없거나 혹은 있더라도 최대 4mm를 넘지 않게 유지된다.

다시 말해, 주갑판(100)의 하단은 거의 붙어 있고, 상단만 'V' 형상으로 개선되어 있다고 보면 된다.

이를 위해, 본 발명 용접장치에서 사용되는 용접 캐리지는 솔리드 와이어(Solid Wire)를 용접와이어(110)로 사용하며 MAG 용접법을 통한 아크를 좌우로 고속 진동시켜 안정된 이면 비드를 형성할 수 있도록 구성된다.

특히, 주갑판(100)과 주갑판을 갭 없이 붙인 상태에서 가용접으로 좌우 레벨을 맞춘 다음 본용접이 이루어지므로 레벨을 맞추기 위한 취부시간이 기존의 문형 피스를 이용하여 좌우 레벨을 맞출 때에 비해 대략 2배 이상 줄어들게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 용접 캐리지는 기존과 달리 레일을 따라 움직이는 것이 아니라 'V' 형상의 개선 자체를 타고 움직일 수 있도록 구성되기 때문에 기존처럼 레일을 별도로 설치할 필요가 없고, 그에 따라 설비의 볼륨도 줄어 들게 되어 경량화가 가능하게 된다.

이를 위해, 본 발명에 따른 용접장치는 메인 프레임(200)을 포함한다.

상기 메인 프레임(200)은 대략 '∩' 형상으로 형성되며, 양단은 각각 외측, 즉 서로 대향되는 방향으로 수직 절곡되어 영구자석(212)이 설치되는 영구자석 설치부(210)를 이룬다.

그리고, 상기 영구자석 설치부(210)와 직교되는 방향인 상기 메인 프레임(200)의 좌우 길이 중앙부에서 전후 폭방향으로는 서로 간격을 둔 한 쌍의 가이드 롤러(220)가 설치된다.

이때, 상기 가이드 롤러(220)는 가이드 롤러 박스(B)에 설치됨이 바람직하고, 분명하게 도시되어 있지는 않지만 스프링에 의해 상하 완충기능을 갖도록 구성된다.

뿐만 아니라,상기 가이드 롤러(220)는 주갑판(100)에 형성된 'V' 형상의 개선면을 따라 추적하는 기능을 수행하여 본 발명 용접장치인 용접 캐리지의 이동을 안내하게 된다.

아울러, 상기 메인 프레임(200)의 좌우 길이방향 양측에는 각각 주행바퀴(230)가 설치된다.

이 경우, 상기 주행바퀴(230)는 고무 또는 우레탄 재질로 형성되어 용접 캐리지의 안전주행을 도모하고, 또 상기 주행바퀴(230)와 영구자석(212) 간의 단차는 미세하게 하여 자력이 주갑판(100)에 충분히 미치도록 하고, 용접 캐리지의 주행은 주행바퀴(230)에 의해 원활하게 이루어질 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 메인 프레임(200)의 상면에는 슬라이드 박스(S)가 고정되고, 상기 슬라이드 박스(S) 내부에는 스크류 샤프트에 의해 이동가능한 슬라이드 블록(240)이 설치되며, 상기 슬라이드 블록(240)의 상면에는 고정브라켓(260)이 고정되는데 상기 고정브라켓(260)은 상기 슬라이드 블록(240)과 함께 슬라이드 박스(S) 내에서 조절핸들(250)의 조작에 의해 이동가능하게 된다.

그리고, 상기 고정브라켓(260)에는 그 측방을 관통하여 토치 체결 클램프(270)가 설치되며, 상기 토치 체결 클램프(270)에는 토치 마운트(280)가 고정되고, 상기 토치 마운트(280)에는 용접 노즐(300)이 설치되며 또한 진동 토치(290)도 장착된다.

여기에서, 상기 토치 체결 클램프(270)는 힌지 형식을 갖고 토치 마운트(280)의 각도를 조절한 다음 고정하는 기능을 수행하고, 상기 진동 토치(290)는 상기 토치 마운트(280)에 설치된 용접 노즐(300)을 좌우로 고속 진동시켜 진동 아크를 발생시키도록 하는 기능을 수행하며, 용접 와이어(110)는 상기 용접 노즐(300)을 통해 공급된다.

물론, 상기 용접 노즐(300)은 용접 와이어(110) 외에도 용접 전원, 보호가스 공급 등에 활용됨은 기존과 같다.

나아가, 상기 메인 프레임(200)의 상면 일측에는 주행모터(310)가 설치되는데, 상기 주행모터(310)는 앞서 설명한 주행바퀴(230)에 동력을 공급하여 용접 캐리지를 주행시키는 동력원으로 사용된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

먼저, 본 발명에 따른 용접장치인 용접 캐리지를 용접하고자 하는 주갑판(100)의 'V'형 개선면에 전,후 가이드 롤러(220)가 정확히 일직선상을 유지하도록 안착시킨다.

그러면, 영구자석(210)의 자력에 의해 본 발명 용접장치를 구성하는 메인 프레임(200)이 쉽게 유동되지 않고 정위치되게 된다.

이 상태에서, 조절핸들(250)을 돌려 아크의 중심점을 맞추고, 또한 토치 체결 클램프(270)를 조절하여 토치 마운트(280)의 토치각을 조절한 다음 최종 세팅을 완료한다.

이어, 주행모터(310)를 구동시키면 주행바퀴(230)가 회전되면서 메인 프레임(200)이 움직이게 되며, 진동토치(290)를 통한 고진동이 가해져 좌우 고진동을 통한 용접 와이어(110)와 용접토치(T)에 의한 MAG 용접이 수행되게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 용접장치는 기존처럼 레일을 필요로 하지 않고 개선면을 직접 이용하여 용접 캐리지를 이동시킬 수 있어 설치의 규모를 줄이고, 취급 및 제어가 쉬운 장점이 있다.

뿐만 아니라, 영구자석(212)이 구비되어 있어 자력에 의한 흡착력으로 안정적인 지지가 가능하여 작업의 안정성이 확보된다.

100 : 주갑판 110 : 용접 와이어
200 : 메인 프레임 210 : 영구자석 설치부
220 : 가이드 롤러 230 : 주행바퀴
240 : 슬라이드 블록 250 : 조절핸들
260 : 고정브라켓 270 : 토치 체결 클램프
280 : 토치 마운트 290 : 진동토치
300 : 용접노즐 310 : 주행모터

Claims

간격이 없거나 혹은 4mm 이내로 맞대기 된 주갑판(100)의 'V' 형상 개선면을 따라 이동가능하도록 전,후로 일직선상에 배치된 한 쌍의 가이드 롤러(220)와;
상기 가이드 롤러(220)가 고정된 메인 프레임(200)과;
상기 가이드 롤러(220)와 직교되는 방향으로 메인 프레임(200)의 양단에 각각 설치되고 상기 주갑판(100)의 표면과 구름 접촉하는 주행바퀴(230)와;
상기 메인 프레임(200)의 상면에 고정되고, 상기 주행바퀴(230)를 구동시키는 주행모터(310)와;
상기 메인 프레임(200)의 상면에 고정된 슬라이드 박스(S)와;
상기 슬라이드 박스(S) 내에서 좌우로 슬라이딩되게 설치된 슬라이딩 블록(240)과;
상기 슬라이딩 블록(240)의 상면에 고정된 고정 브라켓(260)과;
상기 고정 브라켓(260)에 설치된 토치 체결 클램프(270)와;
상기 토치 체결 클램프(270)에 결속되어 각도 조절되는 토치 마운트(280)와;
상기 토치 마운트(280)에 고정된 진동토치(290)와;
상기 토치 마운트(280)에 설치되고 상기 진동토치(290)에 의해 좌우로 고속 진동되며 용접 와이어(110)를 안내하는 용접노즐(300)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무레일 노갭 용접장치.
청구항 1에 있어서;
상기 가이드 롤러(220)는 고무 또는 우레탄으로 형성된 것을 특징으로 하는 무레일 노갭 용접장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
상기 가이드 롤러(220)는 가이드 롤러 박스(B)에 내장되고, 상기 가이드 롤러 박스(B)에는 상기 가이드 롤러(220)를 상하로 탄성 완충시키는 스프링이 더 설치된 것을 특징으로 하는 무레일 노갭 용접장치.
청구항 1에 있어서;
상기 메인 프레임(200)의 좌우 길이방향 양단 하면에는 상기 주갑판(100)과 간격을 두고 떨어져 배치되게 상기 주행바퀴(230)와 단차를 두고 영구자석(212)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 무레일 노갭 용접장치.
청구항 1에 있어서;
상기 슬라이드 박스(S)에는 상기 슬라이드 블록(240)을 좌우로 유동시키는 조절핸들(250)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 무레일 노갭 용접장치.