KR20120124579A

KR20120124579A - 원형회전 용접케리지

Info

Publication number: KR20120124579A
Application number: KR1020110042301A
Authority: KR
Inventors: 김경호; 김영관
Original assignee: 현대삼호중공업 주식회사
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2012-11-14
Also published as: KR101279433B1

Abstract

본 발명은, 바퀴(111,112,113,114)를 갖추고서, 제1용접물(A)에 안착되어 구동유닛(200)을 매개로 이동하는 하우징(100)과; 하우징(100)에 설치되며 자력을 매개로 제1용접물(A)에 하우징(100)이 부착되도록 하는 하우징고정유닛(300)과; 일단에 회전가능하게 설치된 롤러(421,422)를 갖추고서, 체결부재를 매개로 하우징(100)에 길이조정가능하게 설치되어 제1용접물(A) 상에 배치된 제2용접물(B)의 외면과 하우징(100) 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 한 쌍의 롤러조절암(410,420)을 갖춘 용접케리지에 있어서, 상기 롤러조절암(410,420)에는, 일단이 브라켓(830,830')을 매개로 설치되고 타단이 롤러조절암(410,420)의 방향으로 돌출되는 한 쌍의 가이드암(810,810')과, 외면에 형성된 ON/OFF 레버(821)와, 상면에 설치되는 축부재(822)를 갖추고서, ON/OFF 레버(821)의 조작에 의해 발생된 자력을 매개로 제2용접물(B)에 부착되는 마그네틱베이스(820)로 구성된 이탈방지유닛(800)이 더 보강 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명이 바람직한 실시 예에 따르면, 케리지가 제2용접물의 둘레면을 따라 이동하면서 용접작업을 시행할 때에 제2용접물의 둘레면에 표면 거칠기(울퉁불퉁한 표면)로 인하여 제2용접물과 롤러 간에 발생하는 진동을 이탈방지유닛의 마그네틱베이스가 잡아주기 때문에 용접대상이 되는 용접물과 토치 간의 용접길이를 일정하게 유지시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라, 용접길이가 일정하게 유지되므로 우수한 비드면을 만들 수 있고, 이로 인하여 용접품질을 크게 향상시켜 줄 수 있다.

Description

원형회전 용접케리지{Welding Carriage For Rotating Weaver}

본 발명은 용접케리지에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 이탈방지유닛을 통해 원판형상의 제2용접물의 둘레면을 따라 케리지가 이동하며 용접작업 시행할 시, 케리지가 제2용접물로부터 이탈되지 않도록 조향하는 기능 이외에, 용접대상이 되는 제2용접물과 토치 간의 용접길이가 일정하게 유지되도록 도와주어 비교적 우수한 비드면 즉, 용접품질을 크게 향상시켜 줄 수 있는 원형회전 용접케리지에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 용접이란 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료에 열과 압력을 가하여 고체 사이에 직접 결합이 되도록 접합시키는 방법으로서, 용접 작업자가 용접을 할 때 용접부를 대하는 자세에 따라 아래 보기, 수평 보기, 수직 보기, 위 보기의 4가지 자세로 구분된다.

상기와 같은 용접은 작업자의 숙련정도에 따라 용접부위의 양부가 상이하여 제품의 품질에 많은 차이가 나타나게 되므로, 작업자의 숙련 정도에 상관없이 항상 일정한 용접품질을 유지할 수 있도록 하는 용접케리지들이 개발되었으며, 그 중 아래 보기, 수평 보기, 수직 보기에 해당하는 용접은 앞서 언급한 용접케리지를 통해 작업의 생산성과 안정성을 함께 도모하고 있다.

하지만, 상기 위 보기자세에서의 용접의 경우에는 아직도 작업자가 수작업을 통해 용접작업을 시행하고 있으며, 작업자가 용접작업 시행시 용접 조건 및 용접 자세가 난이(難易)하여 용접품질의 저하로 인한 사상작업(용접 이후에 용접부위를 그라인더를 이용하여 후처리 하는 작업)의 증가 및 작업자의 근골격계 질환 및 용접시 발생하는 불꽃에 의한 화상을 입는 문제가 종종 있었다.

따라서, 아래 보기, 수평 보기, 수직 보기에 적용되는 용접케리지와 같이 위보기 자세의 용접에도 적용할 수 있는 새로운 구조의 용접케리지의 필요성이 요구되어져 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 자동용접으로 인한 용접품질의 향상과 더불어 위보기 용접시 발생할 수 있는 근골격계 질환으로부터 작업자를 보호할 수 있는 원형회전 용접케리지를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

바퀴를 갖추고서, 제1용접물에 안착되어 구동유닛을 매개로 이동하는 하우징과; 하우징에 설치되며 자력을 매개로 제1용접물에 하우징이 부착되도록 하는 하우징고정유닛과; 일단에 회전가능하게 설치된 롤러를 갖추고서, 체결부재를 매개로 하우징에 길이조정가능하게 설치되어 제1용접물 상에 배치된 제2용접물의 외면과 하우징 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 한 쌍의 롤러조절암을 갖춘 용접케리지에 있어서,

상기 롤러조절암에는,

일단이 브라켓을 매개로 설치되고 타단이 롤러조절암의 방향으로 돌출되는 한 쌍의 가이드암과,

외면에 형성된 ON/OFF 레버와, 상면에 설치되는 축부재를 갖추고서, ON/OFF 레버의 조작에 의해 발생된 자력을 매개로 제2용접물에 부착되는 마그네틱베이스로 구성된 이탈방지유닛이 더 보강 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 한 쌍의 가이드암과 마그네틱베이스로 구성된 이탈방지유닛을 통해 제2용접물의 둘레면을 따라 법선방향으로 이동하며 용접작업 시행할 시, 케리지가 제2용접물로부터 이탈되지 않도록 조향하는 기능 이외에, 용접대상이 되는 제2용접물과 토치 간의 용접길이가 일정하게 유지되도록 도와줌으로서, 비교적 우수한 비드면 즉, 용접품질을 크게 향상시켜 줄 수 있다.

또한, 위보기 용접과 같이 용접 조건과 용접 자세가 난해한 곳에 본 발명에 따른 케리지를 적용할 경우 용접품질의 저하로 인한 사상작업의 증가 및 작업자의 근골격계 질환발생을 최소화할 수 있어 작업의 편의성을 크게 향상시켜 줄 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원형회전 용접케리지의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 원형회전 용접케리지의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 원형회전 용접케리지의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 원형회전 용접케리지의 저면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 원형회전 용접케리지의 작동관계를 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 원형회전 용접케리지는, 바퀴(111,112,113,114)를 갖추고서, 제1용접물(A)에 안착되어 구동유닛(200)을 매개로 이동하는 하우징(100)과; 하우징(100)에 설치되며 자력을 매개로 제1용접물(A)에 하우징(100)이 부착되도록 하는 하우징고정유닛(300)과; 일단에 회전가능하게 설치된 롤러(421,422)를 갖추고서, 체결부재를 매개로 하우징(100)에 길이조정가능하게 설치되어 제1용접물(A) 상에 배치된 제2용접물(B)의 외면과 하우징(100) 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 한 쌍의 롤러조절암(410,420)과; 하우징(100)에 설치되어 토오치고정부재(600)의 위치를 변경하는 토오치고정부재 위치조절유닛(500)과; 토오치고정부재 위치조절유닛(500)에 설치되어 토오치(10)를 착탈가능하게 고정하는 토오치고정부재(600)와; 하우징(100)에 설치되어 구동유닛(200)을 포함하는 각 구성요소들의 동작을 제어하는 컨트롤부(700)와; 일단이 체결수단을 매개로 한 쌍의 롤러조절암(410,420)에 각각 설치되고 타단이 자력을 매개로 제2용접물(B)에 부착되는 이탈방지유닛(800)으로 구성된다.

본 실시 예의 경우 상기 구동유닛(200)으로는, 양방향으로의 회동이 가능한 구동모터(미도시)를 이용하였으며, 베벨기어(210,121a)를 매개로 구동유닛(200)의 출력축과 제1회전축(121)이 상호 맞물리고, 스프로킷(121b,122a)과 체인(130)을 매개로 제1회전축(121)과 제2회전축(122)이 상호 맞물리도록 하여 제1·2회전축(121,122)의 양단에 각각 고정된 바퀴(111,112,113,114)가 구동유닛(200)에 의해 상호 연동되도록 하였다.

상기 하우징고정유닛(300)으로는, 회전축(330)을 매개로 하우징(100)에 편심되게 설치되어, 천정 또는 바닥면을 이루는 제1용접물(A)에 근접하게 배치되는 자석(310)과; 회전축(330)을 매개로 하우징(100)에 회동가능하게 설치되어, 편심되게 설치된 자석(310)을 소정 각도로 회동시켜서 자석(310)과 제1용접물(A) 간의 자력세기를 조절하는 레버(320)로 이루어진 것을 적용실시하였다.

상기 한 쌍의 롤러조절암(410,420)으로는, 길이방향을 따라 장공(412,422)이 형성되고, 전방으로 돌출된 말단에 롤러(411,421)가 회전가능하게 설치된 것을 적용실시하였다.

본 실시 예의 경우 상기 한 쌍의 롤러조절암(410,420)은 장공(412,422)을 통해 삽입되어 하우징(100)의 외면에 체결되는 체결수단에 의해 조정된 길이가 고정된다. 상기 체결수단은 공지의 볼트이다.

한편, 상기 롤러(411,421)가 설치된 한 쌍의 롤러조절암(410,420)에는 이후에 설명될 가이드암(810,810')이‘ㄱ’자 형상의 브라켓(830,830')을 매개로 설치된다.

상기 토오치고정부재 위치조절유닛(500)으로는, 높이조절레버(510)와 전후방 위치조절레버(520)를 수조작하여 토치고정부재(600)를 2방향으로 위치 조절할 수 있도록 된 것을 적용실시하였다.

상기 토오치고정부재(600)는 토오치고정부재 위치조절유닛(500)에 설치되어 토오치(10)를 캡(610)을 매개로 착탈가능하게 고정하는 기능을 한다.

상기 컨트롤부(700)는 하우징(100)에 설치되어 구동유닛(200)을 포함하는 각 구성요소들의 동작을 제어하는 기능을 한다.

본 실시 예의 경우 컨트롤부(700)에는 용접작업모드를 선택하는데 이용되는 작동모드 선택스위치, 주행방향과 작동의 시작·종료를 선택하는데 이용되는 작동제어스위치, 용접이동속도를 조절하는데 이용되는 속도조절스위치 등이 적용된다.

상기 하우징(100), 구동유닛(200), 하우징고정유닛(300), 한 쌍의 롤러조절암(410,420), 토오치고정부재 위치조절유닛(500), 토오치고정부재(600), 컨트롤부(700)의 경우 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.

계속해서, 상기 이탈방지유닛(800)은 일단이 체결수단을 매개로 한 쌍의 롤러조절암(410,420)에 각각 설치되고 타단이 자력을 매개로 제2용접물(B)에 부착되어, 롤러(421,422)를 매개로 제2용접물(B)의 외면을 따라 이동하는 하우징(100)이 제2용접물(B)의 외면으로부터 이탈되는 것을 억제토록 하는 기능을 한다. 참고로, 상기 제2용접물(B)은 소정의 두께를 갖는 원판이다.

본 실시 예의 경우 상기 이탈방지유닛(800)은, 한 쌍의 롤러조절암(410,420)에 체결수단을 매개로 각각 설치되는 브라켓(830,830')과; 외면에 형성된 ON/OFF 레버(821)와, 상면에 설치되는 축부재(822)를 갖추고서, ON/OFF 레버(821)의 조작에 의해 발생된 자력을 매개로 제2용접물(B)에 부착되는 마그네틱베이스(820)와; 일단부가 체결수단을 매개로 브라켓(830,830')에 설치되고, 타단부가 축부재(822)의 외측으로 삽입되어 승강 및 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 가이드암(810,810')으로 구성된다.

상기 브라켓(830,830')은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 롤러조절암(410,420)의 자유단에 상하로 이동가능하게 설치되는데, 바람직하게는 롤러(421,422)가 설치된 면의 반대면에 체결수단(볼트)을 매개로 롤러(421,422)와 함께 고정된다.

상기 마그네틱베이스(820)는 공지의 자력기구로서, 본 실시 예의 경우 매그스위치사(Magswitch)에서 생산하는 모델명:M5020-C90을 선택 적용하였다. 하지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 필요에 따라 이와 동일한 기능을 수행할 수 있는 공지의 자력기구라면 모두 적용실시가능하다.

상기 한 쌍의 가이드암(810,810')의 타단부에는 길이조정이 가능하도록 가이드암(810,810')의 길이방향을 따라 가이드공(811,811')이 더 보강 구비된다.

본 실시 예에 따르면, 상기 가이드암(810,810')의 가이드공(811,811')을 통해 마그네틱베이스(820)의 설치위치를 자유롭게 조절할 수 있는 이점이 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

우선, 레버(320)의 손잡이(321)를 젖힌 상태에서 본 발명에 따른 케리지를 천정을 이루는 제1용접물(A)에 위치시킨 후, 젖히고 있던 레버(320)의 손잡이(321)를 원위치에 놓게 되면, 본 발명에 따른 케리지가 제1용접물(A)에 자력을 매개로 부착된다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 레버(320)의 손잡이(321)를 위로 젖히게 되면, 편심되어 있던 자석(310)이 상 방향으로 회전되어 자석(310)과 제1용접물(A) 간의 자력이 약해지므로, 본 발명에 따른 케리지를 제1용접물(A)로부터 쉽게 떼어낼 수 있고, 레버(320)를 아래로 젖히게 되면 자석(310)과 제1용접물(A) 간의 자력이 강해지므로, 본 발명에 따른 케리지가 제1용접물(A)을 부착됨과 아울러 주행시에는 그 떨림 없이 안정적으로 주행할 수 있게 되는 것이다.

한편, 하우징(100)의 외면에 체결되는 체결수단(볼트)을 매개로 한 쌍의 롤러조절암(410,420)의 돌출 길이를 조절해서, 본 발명에 따른 케리지와 제2용접물(B)의 둘레면 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하여 토오치(10)가 용접위치에 정확하게 위치되도록 한다.

이때, 진행방향쪽 롤러조절암(410 혹은 420)의 돌출길이가 이에 반대쪽 롤러조절암(420 혹은 410)의 돌출길이보다 짧게 하여, 본 발명의 케리지가 제2용접물(B)의 외면(둘레면)의 법선 방향을 향해 이동되도록, 제2용접물(B)의 외면(둘레면)과 본 발명의 케리지의 진행방향이 대략 5 ∼ 10°정도의 경사각을 이루도록 함이 바람직하다.

이는 본 발명의 케리지가 제2용접물(B)의 외면(둘레면)을 따라 진행하면서 제2용접물(B)쪽으로 이동되도록 하여, 롤러조절암(410,420)의 롤러(411,421)가 제2용접물(B)에 소정의 압력으로 밀착되어서, 본 발명의 케리지와 제2용접물(B) 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기와 같이 설치한 상태에서 제2용접물(B)에는 이탈방지유닛(800)의 마그네틱베이스(820)을 설치한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 마그네틱베이스(820)을 제2용접물(B)의 저면에 밀착시켜준 상태에서 ON/OFF 레버(831)를 일 방향으로 회전시키게 되면, 강한 자력이 발생하게 되고, 발생된 자력을 매개로 제2용접물(B)에 강하게 밀착고정된다.

이때, 상기 마그네틱베이스(820)의 위치는 케리지가 진행하는 방향보다 후방에 위치되도록 하여 케리지에 의해 끌려가도록 함이 바람직하며, 이를 통해 케리지의 용접물에서 이탈되지 않도록 하는 조향기능 이외에 진동에 의한 떨림을 잡아줄 수 있어 매우 안정화된 용접작업을 실현할 수 있다.

상기 마그네틱베이스(820)의 위치조절을 하는 방법은, 가이드암(810,810')을 고정하고 있는 체결수단(볼트)을 살짝 풀어준 상태에서 가이드암(810,810')의 길이를 각각 조절한 다음 체결수단(볼트)을 강하게 조여 브라켓(830,830')에 고정되도록 하면 된다.

상기와 같이 설치한 상태에서 컨트롤부(700)를 조작하게 되면 구동유닛(200)에 의해 제2용접물(B)의 둘레면을 따라 이동하면서 제1용접물(A)과 제2용접물(B) 사이의 경계면에 대해 용접작업을 진행하게 된다.

따라서, 본 발명의 케리지가 제2용접물(B)의 둘레면을 따라 용접작업을 시행할 때에, 예기치 못한 외력이 작용하더라도 마그네틱베이스(820)가 한 쌍의 가이드암(810,810')을 매개로 케리지를 잡아주기 때문에 케리지가 용접물로부터 이탈되는 것을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 용접작업중 발생할 수 있는 미세한 진동을 이탈방지유닛(800)의 마그네틱베이스(820)가 잡아주어 용접 길이를 일정하게 유지해 주기 때문에 진동에 의한 용접품질의 저하를 원천적으로 차단할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 한 쌍의 가이드암(810,810')과 마그네틱베이스(820)로 구성된 이탈방지유닛(800)을 통해 제2용접물(B)의 둘레면에 법선방향으로 이동하는 케리지의 이탈을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 용접대상이 되는 제2용접물(B)과 토치(10) 간의 용접길이를 일정하게 유지되도록 함으로서, 비교적 우수한 비드면 즉, 용접품질을 크게 향상시켜 줄 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세하게 설명되어 있지만, 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100: 하우징 111.112.113.114: 바퀴
121: 회전축 121a: 베벨기어 121b: 스프로킷
122: 회전축 122a: 스프로킷 130: 체인
200: 구동유닛 210: 베벨기어 300: 하우징고정유닛
310: 자석 320: 레버 321: 손잡이
330: 회전축 410.420: 롤러조절암 411.421: 롤러
412.422: 장공 500: 토오치고정부재 위치조정유닛
510: 높이조절레버 520: 전후방위치조절레버 600: 토오치고정부재
610: 캡 700: 컨트롤부 800: 이탈방지유닛
810.810': 브라켓 820: 마그네틱베이스 821: ON/OFF 레버
822: 축부재 830.830': 가이드암 831.831': 가이드공
A: 제1용접물 B: 제2용접물 10: 토오치

Claims

바퀴(111,112,113,114)를 갖추고서, 제1용접물(A)에 안착되어 구동유닛(200)을 매개로 이동하는 하우징(100)과; 하우징(100)에 설치되며 자력을 매개로 제1용접물(A)에 하우징(100)이 부착되도록 하는 하우징고정유닛(300)과; 일단에 회전가능하게 설치된 롤러(421,422)를 갖추고서, 체결부재를 매개로 하우징(100)에 길이조정가능하게 설치되어 제1용접물(A) 상에 배치된 제2용접물(B)의 외면과 하우징(100) 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 한 쌍의 롤러조절암(410,420)을 갖춘 용접케리지에 있어서,
상기 롤러조절암(410,420)에는,
일단이 브라켓(830,830')을 매개로 설치되고 타단이 롤러조절암(410,420)의 방향으로 돌출되는 한 쌍의 가이드암(810,810')과,
외면에 형성된 ON/OFF 레버(821)와, 상면에 설치되는 축부재(822)를 갖추고서, ON/OFF 레버(821)의 조작에 의해 발생된 자력을 매개로 제2용접물(B)에 부착되는 마그네틱베이스(820)로 구성된 이탈방지유닛(800)이 더 보강 구비된 것을 특징으로 하는 원형회전 용접케리지.
제 1항에 있어서,
상기 한 쌍의 가이드암(810,810')의 타단부에는, 길이조정이 가능하도록 가이드암(810,810')의 길이방향을 따라 가이드공(811,811')이 더 보강 구비된 것을 특징으로 하는 원형회전 용접케리지.