KR20120094579A

KR20120094579A - 용접 캐리지 가이드장치

Info

Publication number: KR20120094579A
Application number: KR1020110013925A
Authority: KR
Inventors: 최승진; 김대경; 이현철; 김기선; 천경현
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-08-27
Also published as: KR101205316B1

Abstract

용접 캐리지 가이드장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 캐리지 가이드장치는, 갭(gap)을 두고 상호 벌어진 한 쌍의 피용접부재의 단부에서 피용접부재와 나란하게 연장 배치되며, 피용접부재에 대한 용접 작업을 진행하는 용접 캐리지가 가이드되는 제1 가이드 플레이트; 제1 가이드 플레이트의 후면에서 제1 가이드 플레이트와 나란하게 배치되며, 용접 작업 시 피용접부재의 후면에서 갭을 차폐하되 용접 캐리지와 연결되는 후면 차폐부재가 가이드되는 제2 가이드 플레이트; 및 제1 가이드 플레이트와 제2 가이드 플레이트에 연결되며, 피용접부재의 두께에 기초하여 제1 가이드 플레이트와 제2 가이드 플레이트 사이의 간격을 조절하는 간격조절부를 포함한다.

Description

용접 캐리지 가이드장치{APPARATUS FOR GUIDING WELDING CARRIAGE}

본 발명은, 용접 캐리지 가이드장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접 캐리지를 통한 용접 작업 시 용접이 되지 않는 보류부를 발생시키지 않고 균일한 용접 수율을 확보할 수 있는 용접 캐리지 가이드장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대형 구조물 특히, 선박 또는 플랜트 시설 등은 다수의 블록으로 이루어지고, 다수의 블록 또는 이를 구성하는 개별 모재를 이어붙이는 용접 작업이 필수적으로 요구된다.

이러한 대형 구조물의 용접 작업에는 플럭스코어드 아크 용접(FCAW)과 일렉트로가스 용접(Electro Gas Welding, 이하, EGW법) 등이 사용되고 있다. 특히 EGW법은 나란히 모재를 배치한 다음, 각 모재 사이에 형성된 V형의 용접부를 따라 용착금속을 용융시켜 모재를 상호 접합한다.

최근 EGW법을 이용한 용접 작업을 자동으로 수행하기 위한 용접 캐리지가 다수 개발되고 있다.

용접 캐리지의 동작 방식은 크게 레일을 이용하는 타입과, 레일이 생략되고 용접심을 추적하는 타입으로 나눌 수 있다. 이중, 무(無)레일의 용접심 추적타입의 용접 캐리지는 용접이 진행되는 한 쌍의 피용접부재 사이의 통상 직선 구간으로 형성되는 용접구간을 따라 이동하면서 자동으로 용접한다.

이러한 용접 캐리지는, 피용접부재의 표면을 따라 이동하는 주행롤러를 구비하는 캐리지 바디와, 캐리지 바디의 하부에 피용접부재를 용접하는 용접토치를 구비한다.

한편, 이와 같은 용접 캐리지에 의해 용접 작업이 진행되는 경우, 즉 용접 캐리지가 피용접부재의 하부에서 상방으로 이동하면서 용접 작업이 진행되는 경우, 용접토치가 캐리지 바디의 하부에 위치한 관계로 캐리지 바디의 길이만큼 용접이 수행되지 않는 용접 불능 구간, 이른 바 보류부가 남게 되는 문제점이 있다.

이러한 보류부를 최소화하는 여러 가지 방안이 강구되고 있는데, 그 중의 하나가 용접 캐리지 가이드장치이다.

용접 캐리지 가이드장치는 피용접부재의 단부에 마련되어 용접 캐리지가 피용접부재의 단부에서 상방으로 부가적으로 이동될 수 있는 이동 경로를 형성한다. 때문에 용접 캐리지가 보류부에도 용접 작업을 진행할 수 있다.

한편, 종래의 용접 캐리지를 통한 용접 작업은, 용접부의 전면에 용접토치와 함께 전면 냉각부(전면 동당금, copper shoe)가 배치되고 용접부의 후면에 이면재(backing)가 배치된 후, 아크를 발생시켜 아크열에 의해 진행된다.

이때의 용접부의 후면에 배치되는 이면재는 세라믹 재질의 일회성 재료이기 때문에 용접 작업에 사용된 이후에는 폐기되는 것이 보통인데, 이러한 낭비적인 요인을 없애기 위해 이면재 대신에 별도의 후면 차폐부재를 사용하는 것이 고려되고 있다. 후면 차폐부재는 용접부를 후면에서 차폐하는 것으로서 용접 캐리지와 연결되어 함께 동작된다.

그런데, 이와 같은 후면 차폐부재를 구비한 용접 캐리지를 적용함에 있어서 기존의 용접 캐리지 가이드장치에는 후면 차폐부재를 가이드하는 수단이 구비되어 있지 않기 때문에 결과적으로 용접 캐리지를 원활하게 가이드할 수 없다.

그렇다고 해서 후면 차폐부재를 가이드하기 위한 가이드 플레이트를 고정형으로 만들어 놓으면 피용접부재의 두께에 기초하여 후면 차폐부재를 가이드할 수 없기 때문에 용접 효율이 떨어질 수 있으므로 개선된 구조의 개발이 요구된다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 후면 차폐부재가 적용되는 용접 캐리지를 원활하게 가이드할 수 있을 뿐만 아니라 피용접부재의 두께에 기초하여 후면 차폐부재를 가이드할 수 있기 때문에 용접 효율을 향상시킬 수 있는 용접 캐리지 가이드장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 갭(gap)을 두고 상호 벌어진 한 쌍의 피용접부재의 단부에서 상기 피용접부재와 나란하게 연장 배치되며, 상기 피용접부재에 대한 용접 작업을 진행하는 용접 캐리지가 가이드되는 제1 가이드 플레이트; 상기 제1 가이드 플레이트의 후면에서 상기 제1 가이드 플레이트와 나란하게 배치되며, 상기 용접 작업 시 상기 피용접부재의 후면에서 상기 갭을 차폐하되 상기 용접 캐리지와 연결되는 후면 차폐부재가 가이드되는 제2 가이드 플레이트; 및 상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트에 연결되며, 상기 피용접부재의 두께에 기초하여 상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트 사이의 간격을 조절하는 간격조절부를 포함하는 용접 캐리지 가이드장치가 제공될 수 있다.

상기 간격조절부는, 상기 제1 및 제2 가이드 플레이트에 연결되며, 상기 제1 가이드 플레이트에 대해 상기 제2 가이드 플레이트를 접근 또는 이격시키면서 상기 제1 및 제2 가이드 플레이트 사이의 간격을 조절하는 다수의 간격조절부재; 및 상기 간격조절부재의 주변에 배치되어 상기 제2 가이드 플레이트의 이동을 가이드하는 다수의 가이드바아를 포함할 수 있다.

상기 다수의 간격조절부재 각각은, 상기 제2 가이드 플레이트에 결합되는 간격조절너트; 및 상기 간격조절너트에 나사 결합되고, 단부가 상기 제2 가이드 플레이트를 통과하여 상기 제1 가이드 플레이트에 접촉지지되는 간격조절볼트를 포함할 수 있다.

상기 간격조절볼트와 상기 가이드바아 중 적어도 어느 하나에 결합되어 상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트 사이에 탄성력을 제공하는 탄성스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 가이드 플레이트는, 중앙 영역에 그 길이 방향을 따라 관통된 제1 개구부가 형성되는 제1 플레이트 몸체; 및 상기 제1 플레이트 몸체의 전면에서 상기 제1 개구부에 일정 구간이 노출되도록 연결되어 상기 제1 개구부의 개구 폭을 조절하는 제1 개구 폭 조절브래킷을 포함할 수 있다.

상기 제1 개구부의 경계를 형성하는 상기 제1 플레이트 몸체의 내측 구간에는 다른 표면에 대해 단차지게 형성되는 제1 단차부가 형성될 수 있으며, 상기 제1 개구 폭 조절브래킷은 상기 제1 단차부에 결합될 수 있다.

상기 제1 개구 폭 조절브래킷은 상기 제1 플레이트 몸체의 길이 방향에 수직 방향으로 상대 이동 가능하게 결합될 수 있다.

상기 제2 가이드 플레이트는, 중앙 영역에 그 길이 방향을 따라 관통된 제2 개구부가 형성되는 제2 플레이트 몸체; 및 상기 제2 플레이트 몸체의 후면에서 상기 제2 개구부에 일정 부분이 노출되도록 연결되며, 상기 제1 개구부의 개구 폭에 대응되게 상기 제2 개구부의 개구 폭을 조절하는 제2 개구 폭 조절브래킷을 포함할 수 있다.

상기 제1 가이드 플레이트의 하단부 영역에 교체 가능하게 결합되며, 상기 피용접부재의 형상 또는 높이에 대응되면서 상기 제1 가이드 플레이트의 높이를 조절하는 높이조절부재를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 가이드 플레이트와 연결되어 상기 제1 가이드 플레이트를 상기 피용접부재에 고정시키는 고정클램프를 더 포함할 수 있다.

상기 고정클램프는, 클램프 몸체; 및 상기 클램프 몸체에 연결되며, 상기 클램프 몸체를 상기 피용접부재에 체결시키는 체결부재를 포함할 수 있다.

상기 고정클램프는, 상기 피용접부재의 판면 형상에 대응되는 형상을 가지고 상기 클램프 몸체의 일측에 교체 가능하게 결합되며, 상기 피용접부재와 상기 체결부재가 상호 체결될 때 상기 피용접부재의 일측 판면에 지지되는 형상대응부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 후면 차폐부재가 적용되는 용접 캐리지를 원활하게 가이드할 수 있을 뿐만 아니라 피용접부재의 두께에 기초하여 후면 차폐부재를 가이드할 수 있기 때문에 용접 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 캐리지 가이드장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 고정클램프를 다른 각도에서 도시한 확대도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 도 1의 배면도이다.
도 5는 도 1의 평면도이다.
도 6은 도 1에서 용접 캐리지가 부가되어 용접 작업이 수행되는 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 용접 캐리지가 용접 캐리지 가이드장치를 따라 이동되는 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 캐리지 가이드장치의 평면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 캐리지 가이드장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고정클램프를 다른 각도에서 도시한 확대도이며, 도 3 내지 도 5는 각각 도 1의 정면도, 배면도 및 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 용접 캐리지 가이드장치는, 갭(gap)을 두고 상호 벌어진 한 쌍의 피용접부재(1, 도 6 및 도 7 참조)의 단부에서 피용접부재(1)와 나란하게 연장 배치되며 피용접부재(1)에 대한 용접 작업을 진행하는 용접 캐리지(10)가 가이드되는 제1 가이드 플레이트(100)와, 제1 가이드 플레이트(100)의 후면에서 제1 가이드 플레이트(100)와 나란하게 배치되며 용접 작업 시 피용접부재(1)의 후면에서 갭을 차폐하되 용접 캐리지(10)와 연결되는 후면 차폐부재(12)가 가이드되는 제2 가이드 플레이트(110)와, 제1 및 제2 가이드 플레이트(100,120)에 연결되며 피용접부재(1)의 두께에 기초하여 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부(130)와, 제1 가이드 플레이트(100)를 피용접부재(1)의 단부에 고정시키는 고정클램프(120)를 포함한다.

용접 캐리지 가이드장치의 각 구성들의 설명에 앞서, 도 6을 참조하여 용접 캐리지(10)에 대해 먼저 설명하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 용접 캐리지(10)는 레일이 없는 상태에서 주행하면서 용접 작업을 진행하는 무인용접기로서, 용접토치(미도시), 전면 냉각부(16) 및 가이드롤러(미도시)가 구비되는 캐리지 바디(11)와, 캐리지 바디(11)에 연결되어 용접 작업 중에 외부와 후면을 차폐하는 후면 차폐부재(12)를 구비한다.

후면 차폐부재(12)는 피용접부재(1)의 후면에 밀착되어 용접 구간인 갭(gap)을 후면에서 차폐하여 용접 작업이 원활하고 효율적으로 수행될 수 있게 한다. 이러한 후면 차폐부재(12)는 후면 차폐블록(15)과, 후면 차폐블록(15) 및 캐리지 바디(11)를 상호 연결하는 제1 및 제2 연결부(13,14)를 구비한다.

후면 차폐블록(15)은 동당금(copper shoe)으로 마련된다. 제1 연결부(13)는 제1 플레이트 몸체(101)에 판면에 교차되는 방향으로, 그리고 제2 연결부(14)는 제1 연결부(13)로부터 절곡되는 방향으로 마련될 수 있으며, 후면 차폐블록(15)은 제2 연결부(14)의 단부에 결합된다.

이러한 구성을 갖는 용접 캐리지(10)에 의해 한 쌍의 피용접부재(1)의 용접 라인인 갭을 따라 용접 작업이 진행될 때, 제1 연결부(13)가 갭을 통과하여 배치되고 제2 연결부(14) 및 후면 차폐블록(15)이 피용접부재(1)의 후면을 따라 슬라이딩 동작된다. 자세히 도시하지는 않았지만 제2 연결부(14)에는 가이드롤러가 마련되어 피용접부재(1)의 후면을 따라 이동될 수 있도록 한다.

한편, 용접 캐리지(10)가 도 6의 화살표 방향으로 이동되면서 피용접부재(1)에 대한 용접 작업을 진행함에 있어, 피용접부재(1)의 상단부 영역은 용접되기 어렵다. 이 부분을 도 6에 참조부호 d로 도시하면서 보류부(d)라 명명하였는데, 이러한 보류부(d) 영역까지를 완전하게 용접시키기 위해 본 실시예의 가이드 장치가 마련되는 것이다. 이때, 본 실시예의 가이드 장치에는 용접 캐리지(10)를 가이드하는 기능과 더불어 피용접부재(1)의 두께에 기초하여 후면 차폐부재(12)를 보다 원활하게 가이드할 수 있는 기능이 부가됨으로써 용접 효율을 높이고 있다. 이에 대해 자세히 설명하도록 한다.

제1 가이드 플레이트(100)는 용접 캐리지(10)를 접촉 지지하여 안내하는 역할을 한다. 이를 통해, 용접 캐리지(10)가 보류부(d)를 발생시키지 않고 균일한 용접 작업이 진행될 수 있게 한다. 이를 위해, 제1 가이드 플레이트(100)는, 중앙 영역에 상하 길이 방향의 제1 개구부(102)를 형성하는 제1 플레이트 몸체(101)와, 제1 플레이트 몸체(101)의 전면에서 제1 개구부(102)에 일정 부분이 노출되도록 연결되어 제1 개구부(102)의 개구 폭을 조절하는 제1 개구 폭 조절브래킷(105)을 포함한다.

제1 플레이트 몸체(101)는 상하로 길게 배치되는 직사각형의 판 구조물로서, 제1 플레이트 몸체(101)의 중앙에는 제1 플레이트 몸체(101)의 길이 방향을 따라 제1 개구부(102)가 형성된다. 제1 개구부(102)는 한 쌍의 피용접부재(1)의 용접 라인의 갭(gap)에 대응되게 형성된다.

제1 플레이트 몸체(101)의 제1 개구부(102)에 인접한 내측 구간에는 제1 단차부(107)가 형성된다. 제1 단차부(107)는 제1 개구부(102)와 제1 플레이트 몸체(101)의 경계를 형성한다. 제1 단차부(107)에는 다수의 체결공(108)이 마련되며 이를 통해 제1 개구 폭 조절브래킷(105)이 결합될 수 있다.

제1 플레이트 몸체(101)의 하단부는 중앙 영역에서 내측으로 단차진 함몰부(103)가 형성된다. 이러한 함몰부(103)는 피용접부재(1)의 덧살부(1a, 도 6 참조)가 배치되는 장소이다. 일반적으로 덧살부(1a)는 최초 용접 시 발생하는 용접 결함부가 형성되는 곳이며, 피용접부재(1)의 용접 완료 후 단순히 절단함으로써 용접 작업이 완료된다. 만일, 덧살부(1a)가 없다면 최초 용접 시 피용접부재(1)의 용접부에 용접 결함이 생겨 추후 수정 작업을 해야 한다. 이러한 이유로 인해 일반적으로 덧살부(1a)를 용접해두고 피용접부재(1)에 대해 용접 작업을 진행하게 되는데, 이러한 덧살부(1a)가 배치되는 장소가 제1 플레이트 몸체(101)의 하단부에 형성된 함몰부(103)인 것이다.

높이조절부재(104)는 제1 가이드 플레이트(100)의 하부의 모서리 영역에 교체 가능하게 결합된다. 높이조절부재(104)는 피용접부재(1)의 형상에 대응하여 제1 가이드 플레이트(100)의 높이를 조절하는 역할을 한다.

본 실시예의 경우, 높이조절부재(104)가 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 'ㄴ'자 형상으로 마련되어 제1 가이드 플레이트(100)의 하부에서 상방으로 결합되고 있다. 하지만, 높이조절부재(104)의 형상 및 크기는 피용접부재(1)의 단부 형상에 따라 교체되어 결합될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 피용접부재(1) 중, 일측의 피용접부재(1)의 단부 높이가 다른 일측의 피용접부재(1)의 단부 높이와 다른 경우에는 단부 높이의 차이를 보상하도록 높이조절부재(미도시)를 적용할 수 있다. 이럴 경우, 용접 캐리지(10)가 피용접부재(1)로부터 본 실시예의 용접 캐리지 가이드장치로 연속적으로 이동될 수 있어 용접 캐리지(10)가 원활히 이동될 수 있다.

제1 개구 폭 조절브래킷(105)은 제1 개구부(102)의 개구 폭을 조절하는 역할을 한다. 제1 개구 폭 조절브래킷(105)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트 몸체(101)의 전면에서 후면으로 갈수록 제1 개구부(102)의 개구 폭이 좁아지도록 그 외면이 경사지게 가공된다. 물론, 이러한 사항은 하나의 예일 뿐이며, 만약, 용접 캐리지(10)가 변경되는 등에 의해 제1 개구부(102)의 크기 및 형상을 변경할 필요가 있는 경우, 제1 개구 폭 조절브래킷(105)의 형상도 이에 대응되어 변경 또는 교체될 필요가 있다.

제1 개구 폭 조절브래킷(105)은 제1 가이드 플레이트(100)의 제1 단차부(107)에 배치되며, 제1 플레이트 몸체(101)의 길이 방향에 수직 방향으로 상대 이동 가능하게 결합된다. 이를 위해, 제1 개구 폭 조절브래킷(105)에는 길이 방향에 수직 방향으로 장공(106)이 다수개가 마련된다. 장공(106)에 체결되는 나사의 체결 위치를 각각 조절함으로써, 제1 플레이트 몸체(101)의 제1 개구부(102)의 개구 폭을 조절할 수 있다. 한편, 도 1 및 도 3에서 각각의 제1 개구 폭 조절브래킷(105)은 제1 개구부(102)의 중심축선으로부터 최대한 이격되게 도시하였다.

이와 같은 구성의 제1 개구 폭 조절브래킷(105)을 통해, 제1 개구부(102)의 개구 폭을 조절한다. 용접 캐리지(10)의 가이드롤러(미도시)는 제1 개구부(102)를 통해서 가이드되며 이동된다. 제1 개구 폭 조절브래킷(105)은 가이드롤러가 적절히 제1 개구부(102)에 안착되어 이동될 수 있도록 이동 경로를 형성하는 역할을 한다. 이와 동시에, 용접 캐리지(10)의 후면 차폐부재(12) 중, 제1 연결부(13)가 제1 플레이트 몸체(101)로부터 후면으로 관통될 수 있는 공간을 형성한다.

제2 가이드 플레이트(110)는 피용접부재(1)의 두께를 보상하면서 제2 연결부(14, 도 6 및 도 7 참조)를 가이드함으로써, 원활한 용접 작업을 도모하고 보류부(d)에서의 용접 작업이 진행되도록 하는 역할을 한다.

이러한 제2 가이드 플레이트(110)는, 제1 플레이트 몸체(101)에 나란하게 배치되는 제2 플레이트 몸체(111)와, 제2 플레이트 몸체(111)의 후면에서 제2 개구부(114)에 일정 부분이 노출되도록 연결되며 제1 개구부(102)의 개구 폭에 대응되게 제2 개구부(114)의 개구 폭을 조절하는 제2 개구 폭 조절브래킷(112)을 포함한다.

제2 플레이트 몸체(111)는 대략 사각 형상으로서 제1 플레이트 몸체(101)의 크기보다는 상대적으로 작게 형성된다. 제2 플레이트 몸체(111)에는 제1 개구부(102)에 연통되도록 제2 가이드 플레이트(110)의 길이 방향으로 제2 개구부(114)가 형성된다.

그리고 제2 플레이트 몸체(111)의 제2 개구부(114)에 인접한 내측 구간에는 제2 단차부(115)가 형성된다. 제2 단차부(115)에는 체결공(116)이 형성된다. 체결공(116)은 제2 개구 폭 조절브래킷(112)에 형성되는 체결공(113)과 연통되어 제2 개구 폭 조절브래킷(112)이 볼트 등에 의해 제2 단차부(115)에 결합되도록 하는 장소를 이룬다. 이때, 제2 개구 폭 조절브래킷(112)의 체결공(113)은 도 5처럼 장공의 형태를 가짐으로써 볼트 체결 작업이 용이해지도록 할 수 있다.

전술한 것처럼 제2 개구 폭 조절브래킷(112)은 제2 플레이트 몸체(111)의 후면 제2 단차부(115)에 연결되어 제2 개구부(114)의 개구 폭을 조절한다. 이를 보다 상세히 설명하면, 피용접부재(1)의 용접 구간의 용접 폭이 변경되면 용접 캐리지(10)에 구비되는 후면 차폐부재(12)의 구성도 변경될 수 있는데, 이러한 경우, 제2 개구 폭 조절브래킷(112)을 풀어 제2 개구부(114)의 개구 폭을 좁히거나 넓힌 다음에 다시 제2 개구 폭 조절브래킷(112)을 조임으로써, 제2 개구부(114)의 개구 폭을 용접 상황에 맞게 적절하게 조절할 수 있다. 이처럼 제2 개구부(114)의 개구 폭이 조절되고 나면 용접 캐리지(10)의 후면 차폐부재(12)가 원활하게 가이드되면서 용접 불량이 발생되는 것을 저지하게 된다.

이와 같이, 제2 가이드 플레이트(110)를 구비함으로써, 본 실시예의 용접 캐리지(10)의 후면 차폐부재(12)를 지지하면서 가이드할 수 있고, 이에 따라 후면 차폐부재(12)를 구비한 용접 캐리지(10)를 원활히 가이드할 수 있다. 결국, 용접 구간 특히, 보류부(d)에서 용접 작업의 품질이 향상되고 용접 수율이 저하됨을 방지할 수 있다.

간격조절부(130)는 제1 및 제2 가이드 플레이트(100,110)에 연결되며 피용접부재(1)의 두께에 기초하여 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이의 간격을 조절하는 역할을 한다.

다시 말해, 간격조절부(130)는 고정된 제1 가이드 플레이트(100)에 대하여 제2 가이드 플레이트(110)를 접근 또는 이격시키면서 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이의 간격을 조절한다.

이러한 간격조절부(130)는, 제1 및 제2 가이드 플레이트(100,120)에 연결되며 제1 가이드 플레이트(100)에 대하여 제2 가이드 플레이트(110)를 접근 또는 이격시키면서 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부재(132)와, 간격조절부재(132)의 주변에 배치되어 제2 가이드 플레이트(110)의 이동을 가이드하는 다수의 가이드바아(131)를 포함한다.

다수의 간격조절부재(132) 각각은, 제2 가이드 플레이트(110)에 결합되는 간격조절너트(132a)와, 간격조절너트(132a)에 나사 결합되고, 단부가 제2 가이드 플레이트(110)를 통과하여 제1 가이드 플레이트(100)에 접촉지지되는 간격조절볼트(132b)를 포함한다.

간격조절볼트(132b)는 제2 가이드 플레이트(110)에 고정된 간격조절너트(132a)와 나사결합된 다음, 제1 가이드 플레이트(100)와 접촉지지된다. 이러한 간격조절볼트(132b)를 시계 혹은 반시계 방향으로 회전시킴에 따라, 제2 가이드 플레이트(110)에 고정된 간격조절너트(132a)로 인해 간격조절볼트(132b)의 나사산을 따라 제2 가이드 플레이트(110)가 판면에 교차되는 방향 즉 제1 가이드 플레이트(100)에 대해 접근 또는 이격될 수 있게 된다.

가이드바아(131)는 제1 가이드 플레이트(100)의 후면 상에서 판면에 교차되는 방향으로 돌출 형성되고 제2 가이드 플레이트(110)의 관통공에 관통되게 마련된다. 이러한 가이드바아(131)를 통해서, 제2 가이드 플레이트(110)를 평형하게 유지하면서 제1 가이드 플레이트(100)와의 간격을 조절할 수 있다. 본 실시예에서 가이드바아(131)는 제2 가이드 플레이트(110)의 모서리 영역에 1개씩 총 4개가 마련된다. 한편, 각 가이드바아(131)에는 판면에 교차되는 방향으로 이격눈금부(미도시)가 형성되어 있어 제1 가이드 플레이트(100)에 대한 제2 가이드 플레이트(110)의 이격된 정도를 용이하게 알아볼 수 있도록 할 수도 있다.

이러한 가이드바아(131)에는 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이에 탄성력을 제공하는 탄성스프링(135)이 마련된다.

탄성스프링(135)은 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이에, 가이드바아(131)의 외주 둘레 영역에 마련된다. 탄성스프링(135)은 가이드바아(131)에 수용 결합되어 간격조절부재(132)를 통해 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이의 간격 조절 시에 제2 가이드 플레이트(110)에 탄성력을 가하는 역할을 한다.

이와 같은 간격조절부(130)를 통해, 제1 가이드 플레이트(100)에 대하여 제2 가이드 플레이트(110)를 접근 또는 이격시킬 수 있으며, 이로 이해 피용접부재(1)의 두께에 대응되게 제2 가이드 플레이트(110)의 위치를 조절할 수 있다. 따라서 후면 차폐부재(12)의 원활한 이동을 유도하여 용접 구간 특히, 보류부(d)에서도 용접 작업을 원활하게 진행할 수 있다.

고정클램프(120)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 가이드 플레이트(110)의 하부의 양단부에 한 쌍이 마련된다. 고정클램프(120)는 제1 가이드 플레이트(100)를 피용접부재(1)의 단부에 고정시키는 역할을 한다.

이러한 고정클램프(120)는, 클램프 몸체(121)와, 제1 가이드 플레이트(100)에 대하여 클램프 몸체(121)를 체결시키는 체결부재(124)와, 클램프 몸체(121)에 결합되어 피용접부재(1)와 체결부재(124)가 상호 체결될 때 피용접부재(1)의 판면 형상에 대응되도록 형성되는 형상대응부재(127)를 포함한다.

클램프 몸체(121)는 제1 가이드 플레이트(100)의 하단부에서 제1 가이드 플레이트(100)의 판면에 교차되는 방향으로 결합된다. 클램프 몸체(121)는 주로 도 1을 참조하면, 대략 'ㄷ'자 형상으로 형성된다. 'ㄷ'자의 개방부가 하방으로 향하도록 형성되어 개방부에 피용접부재(1)가 삽입되어 체결될 수 있도록 한다.

클램프 몸체(121)의 일단부에는 체결부재(124)가 삽입되는 체결부재 삽입공(122)이 형성되며, 이에 대응되는 다른 일단부에는 체결부재(124)의 단부 또는 피용접부재(1)를 접촉 지지하는 접촉지지단턱(123)이 마련된다.

접촉지지단턱(123)은, 체결부재(124)가 피용접부재(1)와 체결될 때 체결력을 충분히 지지할 수 있도록 클램프 몸체(121)를 보강 지지하며, 형상대응부재(127)와 결합될 수 있게 한다.

체결부재(124)는 체결부재 삽입공(122)에 수용 결합되는 체결나사부(125)와, 체결나사부(125)의 단부에 마련되는 결합플랜지(126)를 포함한다. 체결나사부(125)는 체결부재 삽입공(122)에 결합되고, 결합플랜지(126)는 피용접부재(1)의 판면에 직접 접촉하여 고정클램프(120)를 피용접부재(1)에 결합시킨다.

형상대응부재(127)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 접촉지지단턱(123)의 외면을 감싸면서 결합된다. 형상대응부재(127)는 클램프 몸체(121)와 피용접부재(1)가 상호 결합될 때 피용접부재(1)의 판면 형상에 대응되도록 형성된다. 예를 들어, 피용접부재(1)의 두께가 균일하지 못하고 일면이 경사져 있는 경우, 이러한 경사진 피용접부재(1)에 대응되는 형상대응부재(127)로 교체하여 적용함으로써, 비록 형상대응부재(127)는 경사면으로 구성되더라도 클램프 몸체(121)는 피용접부재(1)의 판면에 수직으로 결합될 수 있게 한다. 이 경우, 다양한 형상 또는 각도의 피용접부재(1)에 대응하여 형상대응부재(127)도 다양하게 변경될 수 있을 것이다.

이하, 본 실시예에 따른 용접 캐리지 가이드장치의 작용에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.

도 6은 도 1에서 용접 캐리지가 부가되어 용접 작업이 수행되는 동작을 도시한 도면이고, 도 7은 용접 캐리지가 용접 캐리지 가이드장치를 따라 이동되는 동작을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 용접 캐리지(10)는 하방에서 상방으로 용접 라인을 형성하면서 진행된다. 먼저, 한 쌍의 피용접부재(1)의 간극을 따라 용접 캐리지(10)가 이동한다.

피용접부재(1)의 전면에는 전면 냉각부(16)인 전면 동당금(16)이 배치되고 피용접부재(1)의 후면에는 후면 차폐부재(12)가 배치된다.

다음, 사이의 용접 라인 상에 용접토치가 개재되어 실제 용접 작업이 수행된다. 이때, 캐리지 바디(11)는 피용접부재(1)의 전면이 지지하고, 후면 차폐부재(12)는 피용접부재(1)의 후면에 지지되면서 이동된다.

한편, 제1 개구부(102)의 중심축선이 한 쌍의 피용접부재(1)의 간극으로부터 연장되도록 용접 캐리지 가이드장치를 설치한다. 이때, 피용접부재(1)의 판면 형상에 대응하는 형상대응부재(127)를 마련하여 클램핑하여 고정이 용이하게 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 용접 캐리지(10)가 상방으로 진행되어 보류부(d)에 도달한 경우, 제1 가이드 플레이트(100)가 피용접부재(1)의 전면 역할을 대신하고, 피용접부재(1)의 두께만큼 이격된 제2 가이드 플레이트(110)가 피용접부재(1)의 후면 역할을 대신하게 된다.

결국 캐리지 바디(11)는 제1 플레이트 몸체(101)를 타고 이동되고, 후면 차폐부재(12)의 제2 연결부(14)는 제2 가이드 플레이트(110) 상의 제2 개구 폭 조절브래킷(112, 도 4 및 도 5 참조)에 지지되며 이동된다.

용접 캐리지(10)의 하부가 피용접부재(1)의 단부를 완전히 이탈하면 보류부(d)에 대한 용접 작업이 완료된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 의하면, 후면 차폐부재(12)가 적용되는 용접 캐리지(10)를 원활하게 가이드할 수 있을 뿐만 아니라 피용접부재(1)의 두께에 기초하여 후면 차폐부재(12)를 가이드할 수 있기 때문에 용접 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 캐리지 가이드장치의 평면도이다.

전술한 실시예의 경우, 탄성스프링(135)이 가이드바아(131)에 마련되어 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이에 탄성력을 제공하였다.

하지만, 다른 실시예를 도시한 도 8처럼 탄성스프링(135a)은 간격조절볼트(132b)에 마련되어 제1 가이드 플레이트(100)와 제2 가이드 플레이트(110) 사이에 탄성력을 제공할 수도 있을 것이다.

물론, 도시는 하지 않았지만, 강한 탄성력을 제공하려 한다면 도 5 및 도 8의 형태가 함께 적용될 수도 있을 것이다. 즉 탄성스프링(135,135a)이 가이드바아(131)와 간격조절볼트(132b) 모두에 마련될 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 용접 캐리지 11 : 캐리지 바디
12 : 후면 차폐부재 13 : 제1 연결부
14 : 제2 연결부 100 : 제1 가이드 플레이트
101 : 제1 플레이트 몸체 102 : 제1 개구부
103 : 함몰부 104 : 높이조절부재
105 : 제1 개구 폭 조절브래킷 107 : 제1 단차부
110 : 제2 가이드 플레이트 111 : 제2 플레이트 몸체
112 : 제2 개구 폭 조절브래킷 114 : 제2 개구부
115 : 제2 단차부 120 : 고정클램프
121 : 클램프 몸체 123 : 접촉지지단턱
124 : 체결부재 127 : 형상대응부재
130 : 간격조절부 131 : 가이드바아
132 : 간격조절부재 132b : 간격조절볼트
132a : 간격조절너트 135 : 탄성스프링

Claims

갭(gap)을 두고 상호 벌어진 한 쌍의 피용접부재의 단부에서 상기 피용접부재와 나란하게 연장 배치되며, 상기 피용접부재에 대한 용접 작업을 진행하는 용접 캐리지가 가이드되는 제1 가이드 플레이트;
상기 제1 가이드 플레이트의 후면에서 상기 제1 가이드 플레이트와 나란하게 배치되며, 상기 용접 작업 시 상기 피용접부재의 후면에서 상기 갭을 차폐하되 상기 용접 캐리지와 연결되는 후면 차폐부재가 가이드되는 제2 가이드 플레이트; 및
상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트에 연결되며, 상기 피용접부재의 두께에 기초하여 상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트 사이의 간격을 조절하는 간격조절부를 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제1항에 있어서,
상기 간격조절부는,
상기 제1 및 제2 가이드 플레이트에 연결되며, 상기 제1 가이드 플레이트에 대해 상기 제2 가이드 플레이트를 접근 또는 이격시키면서 상기 제1 및 제2 가이드 플레이트 사이의 간격을 조절하는 다수의 간격조절부재; 및
상기 간격조절부재의 주변에 배치되어 상기 제2 가이드 플레이트의 이동을 가이드하는 다수의 가이드바아를 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제2항에 있어서,
상기 다수의 간격조절부재 각각은,
상기 제2 가이드 플레이트에 결합되는 간격조절너트; 및
상기 간격조절너트에 나사 결합되고, 단부가 상기 제2 가이드 플레이트를 통과하여 상기 제1 가이드 플레이트에 접촉지지되는 간격조절볼트를 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제3항에 있어서,
상기 간격조절볼트와 상기 가이드바아 중 적어도 어느 하나에 결합되어 상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트 사이에 탄성력을 제공하는 탄성스프링을 더 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 가이드 플레이트는,
중앙 영역에 그 길이 방향을 따라 관통된 제1 개구부가 형성되는 제1 플레이트 몸체; 및
상기 제1 플레이트 몸체의 전면에서 상기 제1 개구부에 일정 구간이 노출되도록 연결되어 상기 제1 개구부의 개구 폭을 조절하는 제1 개구 폭 조절브래킷을 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 개구부의 경계를 형성하는 상기 제1 플레이트 몸체의 내측 구간에는 다른 표면에 대해 단차지게 형성되는 제1 단차부가 형성되며,
상기 제1 개구 폭 조절브래킷은 상기 제1 단차부에 결합되는 용접 캐리지 가이드장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 개구 폭 조절브래킷은 상기 제1 플레이트 몸체의 길이 방향에 수직 방향으로 상대 이동 가능하게 결합되는 용접 캐리지 가이드장치.
제5항에 있어서,
상기 제2 가이드 플레이트는,
중앙 영역에 그 길이 방향을 따라 관통된 제2 개구부가 형성되는 제2 플레이트 몸체; 및
상기 제2 플레이트 몸체의 후면에서 상기 제2 개구부에 일정 부분이 노출되도록 연결되며, 상기 제1 개구부의 개구 폭에 대응되게 상기 제2 개구부의 개구 폭을 조절하는 제2 개구 폭 조절브래킷을 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 가이드 플레이트의 하단부 영역에 교체 가능하게 결합되며, 상기 피용접부재의 형상 또는 높이에 대응되면서 상기 제1 가이드 플레이트의 높이를 조절하는 높이조절부재를 더 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 가이드 플레이트와 연결되어 상기 제1 가이드 플레이트를 상기 피용접부재에 고정시키는 고정클램프를 더 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제10항에 있어서,
상기 고정클램프는,
클램프 몸체; 및
상기 클램프 몸체에 연결되며, 상기 클램프 몸체를 상기 피용접부재에 체결시키는 체결부재를 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.
제11항에 있어서,
상기 고정클램프는, 상기 피용접부재의 판면 형상에 대응되는 형상을 가지고 상기 클램프 몸체의 일측에 교체 가능하게 결합되며, 상기 피용접부재와 상기 체결부재가 상호 체결될 때 상기 피용접부재의 일측 판면에 지지되는 형상대응부재를 더 포함하는 용접 캐리지 가이드장치.