KR20130003769U

KR20130003769U - 온도감지 자동용접 캐리지

Info

Publication number: KR20130003769U
Application number: KR2020110011148U
Authority: KR
Inventors: 박종연
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-06-26

Abstract

본 고안은 온도감지 자동용접 캐리지에 관한 것으로서, 소정의 길이를 가지며 용접부위의 상·하부에 수평으로 장착되는 고정 거치대와; 상기 고정 거치대의 사이에 수직으로 고정장착되는 수직 가이드와; 상기 수직 가이드를 따라 수직방향으로 슬라이딩 작동하는 수직수단과; 상기 수직수단에 장착되는 수평 가이드를 따라 수평방향으로 슬라이딩 작동하는 수평수단과; 상기 수평수단의 끝단에 장착되는 연결구에 적어도 하나 이상 장착되고 상기 용접부위의 온도를 실시간으로 측정하는 온도감지센서와; 상기 연결구의 끝단에 장착되고 상기 용접부위를 용접하는 용접토치와; 상기 수직수단과 수평수단을 제어하면서 상기 온도감지센서를 통해 전달되는 온도를 규정 온도값과 비교 분석하여 용접토치를 작동 또는 정지시키는 제어부; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따르면, 부품의 용접시 용접부위를 온도감지센서를 이용하여 실시간으로 측정하여 용접작업을 수행함으로써 규정된 온도 이상 또는 이하에서 용접작업을 수행하여 잘못된 용접부위를 제거하고 다시 작업해야 하는 수정작업을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

온도감지 자동용접 캐리지{Automatic welding carriage of Temperature sensing}

본 고안은 온도감지 자동용접 캐리지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접부위의 온도를 실시간으로 감지하여 용접시작을 자동으로 판단할 수 있도록 온도센서와 제어 기능을 구현한 온도감지 자동용접 캐리지에 관한 것이다.

일반적으로 용접장치는 용접에 필요한 장치로 용접기, 용접대, 용접전선, 전극홀더, 접지용 단자, 보호용구, 가리개(차폐판) 등을 말하는 것으로서, 상기 용접장치를 캐리지에 의해 이동하며 자동으로 용접하는 것을 자동용접 캐리지라고 한다.

그리고 종래의 자동용접 캐리지는 필렛용접을 하고자 할 경우에는 필렛용접용 자동용접 캐리지를 이용해야하고, 수직용접을 하고자 할 경우에는 수직용접용 자동용접 캐리지를 각각 사용하게 된다.

한편 자동용접 캐리지를 이용하여 용접부위를 용접하고자 할 경우에는 수직 용접대를 이용하여 용접부위를 용접하면 된다.

그러나 종래의 자동용접 캐리지는 부품의 용접시 부품의 온도를 실시간으로 확인할 수 없는 문제점이 있었다.

즉 용접부위를 용접할 때 용접부분의 온도가 상승할 뿐만 아니라 필요 이상의 온도가 되었을 때 부품의 기계적인 성질 변화게 됨으로써, 부품의 강도 및 금속성질이 변경하고 그에 따라 해당부분에 쉽게 파손되거나 변형이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

특히 특정 용접부위의 경우에는 용접부재의 온도가 일정 온도 이상이거나, 일정 온도 이하가 되면 용접 부위의 기계적 성질이 저하되기 때문에 용접 작업을 하지 못하게 규정하고 있다.

이로 인해 해당부분이 쉽게 파손되거나 변형되어 해당되는 부분을 제작해야함으로써 작업비용과 경비가 증가하게 될 뿐만 아니라 두 번에 걸친 용접작업으로 인하여 작업시간이 지연되고, 용접부위에 깨끗하게 처리되지 못하여 미관을 해치게 되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-0796632호 한국등록특허 제10-0893057호

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부품의 용접시 용접부위를 온도감지센서를 이용하여 실시간으로 측정하여 용접 시작 여부를 판단하여 규정된 조건에서 용접작업을 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 온도감지센서를 이용하여 용접작업을 진행 또는 정지시킬 수 있도록 구성하여 작업의 정확도를 향상시키면서도 제어를 통해 작업시간과 작업비용을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 소정의 길이를 가지며 용접부위의 상·하부에 수평으로 장착되는 고정 거치대와; 상기 고정 거치대의 사이에 수직으로 고정장착되는 수직 가이드와; 상기 수직 가이드를 따라 수직방향으로 슬라이딩 작동하는 수직수단과; 상기 수직수단에 장착되는 수평 가이드를 따라 수평방향으로 슬라이딩 작동하는 수평수단과; 상기 수평수단의 끝단에 장착되는 연결구에 적어도 하나 이상 장착되고 상기 용접부위의 온도를 실시간으로 측정하는 온도감지센서와; 상기 연결구의 끝단에 장착되고 상기 용접부위를 용접하는 용접토치와; 상기 수직수단과 수평수단을 제어하면서 상기 온도감지센서를 통해 전달되는 온도를 규정 온도값과 비교 분석하여 용접토치를 작동 또는 정지시키는 제어부; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 부품의 용접시 용접부위를 온도감지센서를 이용하여 실시간으로 측정하여 용접작업을 수행함으로써 규정된 온도 이상 또는 이하에서 용접작업을 수행하여 잘못된 용접부위를 제거하고 다시 작업해야 하는 수정작업을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 온도감지센서를 이용하여 용접작업을 진행 또는 정지시킬 수 있도록 구성하여 작업의 정확도를 향상시키면서도 제어를 통해 작업시간과 작업비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 온도감지 자동용접 캐리지의 설치 개념도.
도 2는 본 고안에 따른 온도감지 자동용접 캐리지를 나타낸 평면도.
도 3은 본 고안에 따른 온도감지 자동용접 캐리지의 제어개념도.

이하, 본 고안의 실시 예를 설명하면, 도 1은 본 고안에 따른 온도감지 자동용접 캐리지의 설치 개념도이고, 도 2는 본 고안에 따른 온도감지 자동용접 캐리지를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 온도감지 자동용접 캐리지의 제어개념도이다.

본 고안인 온도감지 자동용접 캐리지(10)는 용접부위(W)의 상·하부에 수평으로 장착되는 고정 거치대(20)와, 상기 고정 거치대(20)의 사이에 장착되는 수직 가이드(30)와, 상기 수직 가이드(30)를 따라 슬라이딩 작동하는 수직수단(40)과, 상기 수직수단(40)에 장착되고 수평방향으로 슬라이딩 작동하는 수평수단(50)과, 용접부위(W)의 온도를 측정하는 온도감지센서(60)와, 상기 용접부위(W)를 용접하는 용접토치(70)와, 상기 구성을 제어하는 제어부(80) 등으로 구성된다.

상기 고정 거치대(20)는 소정의 길이를 가지며 용접부위(W)의 상·하부에 수평으로 장착된다. 즉 상기 고정 거치대(20)는 용접을 행하고자 하는 상·하부에 수평으로 장착된다.

이때 상기 고정 거치대(20)는 다수개의 프레임과 연결구를 이용하여 구성될 수 있으며 본원고안에서는 프레임을 이용하여 형성되는 예를 들어 설명하기로 한다.

상기 고정 거치대(20)의 사이에 수직으로 고정장착되는 수직 가이드(30)는 소정의 높이를 가지고 형성되고, 상부에는 고정 브라켓(31)이 장착되며, 상기 고정 브라켓의 하부에는 상기 수평 수단(40)을 슬라이딩 작동시킬 수 있도록 레일(32)이 장착된다.

여기서 상기 수직수단(40)을 구성하는 레일(32)을 대신하여 여러 개의 봉이 구비되거나 프레임을 결합하여 형성되는 가이드 수단이 장착될 수 있음을 밝힌다.

상기 수직 가이드(30)를 따라 수직방향으로 슬라이딩 작동하는 수직수단(40)은 전면으로 상기 레일(32)을 따라 상부나 하부로 슬라이딩 작동할 수 있도록 레일(41)이 장착되고, 후면에는 상기 수평수단(50)을 수평방향으로 슬라이딩 작동시킬 수 있도록 가이드 고정구(43)가 구비된 수평 가이드(42)가 장착되며, 상부와 하부에는 고정을 위한 고정구(44)가 장착된다.

즉 상기 수직수단(50)은 상기 레일(32)과 결합되는 레일(41)을 통해 슬라이딩 작동하면서도 상기 수평수단(50)을 수평방향으로 슬라이딩 작동시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 수직수단(40)에 장착되는 수평수단(50)은 상기 수직수단(40)의 수평 가이드(42)에 장착되어 수평방향으로 슬라이딩 작동하게 된다.

여기서 상기 수평수단(50)은 상기 수평 가이드(42)를 따라 수평방향으로 슬라이딩 작동할 수 있도록 외면에 레일이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 수평수단(50)의 일 측 끝단에는 상기 온도감지센서(60) 및 용접토치(70)와 결합을 위한 연결구(52)가 형성된다.

상기 수평수단(50)을 구성하는 연결구(52)에 장착되는 온도감지센서(60)는 용접부위(W)의 용접시 상기 용접부위(W)의 온도를 실시간을 측정하여 이를 제어부(80)에 전달하는 역할을 수행한다.

여기서 상기 온도감지센서(60)는 적어도 하나 이상 수직방향으로 장착되며, 온도감지 방법은 접촉식 또는 비접촉식 방법으로 용접부재의 표면을 실시간으로 감지한다.

상기 연결구(52)의 끝단에 장착되는 용접토치(70)는 상기 용접부위(W)를 용접하는 역할을 수행하고, 그 구성은 공지된 용접토치(70)를 택일하여 구성되며 별도의 설명은 생략하기로 한다.

상기 수직 가이드(30)의 일 측에 장착되는 제어부(80)는 상기 수직수단(40)과 수평수단(50)을 제어하면서 상기 온도감지센서(60)를 통해 전달되는 온도에 따라 용접토치(70)를 작동 또는 정지시킨다.

즉 상기 제어부(80)는 상기 용접부위(W)에 맞춰 용접토치(70) 및 수평수단(60)을 조작한 후, 상기 수직 가이드(30)를 따라 수직수단(40)이 이동시키면서, 상기 온도감지센서(60)를 통해 전달되는 용접부위(W)의 온도에 따라 용접토치(70)를 작동 또는 정지시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고 본원고안에서 상기 제어부(80)는 금속의 변형을 감안하여, 상기 온도감지센서(60)를 통해 용접하고자 하는 용접부위(W)의 온도가 0℃ 이하이거나 온도가 170℃ 이상이면 용접토치(70)의 작동을 멈추고, 상기 온도감지센서(60)를 통해 용접부위(W)의 온도가 0℃ 이상이거나 온도가 170℃ 이하이면 용접토치(70)를 작동시키는 예를 들어 설명하기로 하며, 실제로 제어부에서는 규정된 온도와 온도감지센서(60)에서 감지한 온도를 비교하여 규정된 온도값을 포함할 경우에만 용접토치(70)가 작동되도록 한다.

여기서 상기 규정 온도값은 작업조건에 의해 바뀔 수 있으며 상기 온도감지센서(60)에서 측정한 값이 규정 온도값의 최소값과 최대값 사이에 있을 때만 용접토치(70)가 작동되도록 한다.

상기와 같이 구성되는 온도감지 자동용접 캐리지의 실시 예를 참조로 설명하면 다음과 같다.

먼저 용접부위(W)의 상·하부에 소정의 길이를 가지는 고정 거치대(20)를 수평으로 장착한 후, 상기 고정 거치대(20)의 사이로 상부에 고정 브라켓(31)이 장착되고 상기 고정 브라켓의 하부에는 레일(32)이 장착되는 수직 가이드(30)를 장착한다.

그리고 상기 수직 가이드(30)의 레일(32)에 전면으로 상기 레일(32)을 따라 상부나 하부로 슬라이딩 작동할 수 있도록 레일(41)이 장착되고, 후면에는 상기 수평수단(50)을 수평방향으로 슬라이딩 작동시킬 수 있도록 가이드 고정구(43)가 구비된 수평 가이드(42)가 장착되며, 상부와 하부에는 고정을 위한 고정구(44)가 장착되는 수직수단(40)을 장착한다.

다음으로 상기 수직수단(40)을 구성하는 수평 가이드(42)에 연결구(52)가 구비된 수평수단(50)을 장착한 후, 상기 수평수단(50)을 구성하는 연결구(52)에 온도감지센서(60)를 장착한 다음, 상기 연결구(52)의 끝단에 용접부위(W)를 용접하는 용접토치(70)를 장착한다.

그리고 상기 수직 가이드(30)의 일 측에 상기 수직수단(40)과 수평수단(50)을 제어하면서 상기 온도감지센서(60)를 통해 전달되는 온도에 따라 용접토치(70)를 작동 또는 정지시키는 제어부(80)를 설치하면 온도감지 자동용접 캐리지(10)의 조립은 완료되는 것이다.

여기서 상기 온도감지 자동용접 캐리지의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.

상기와 같이 구성되는 온도감지 자동용접 캐리지의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 용접부위(W)에 맞춰 상기 용접토치(70) 및 온도감지센서(60)가 장착되는 수평수단(50)을 조절한다.

이때 상기 수평수단(50)은 수직수단(40)을 구성하는 수평 가이드(42)를 따라 슬라이딩 작동하면서 위치를 조절한 고정하게 된다.

다음으로 상기 수직 가이드(30)를 따라 수직수단(40)이 이동시키면서 상기 용접토치(70)를 이용하여 용접부위(W)를 용접하고 상기 온도감지센서(60)를 이용하여 용접부위(W)의 온도를 실시간으로 측정하게 된다.

다음으로 상기 온도감지센서(60)를 통해 용접하고자 하는 용접부위(W)의 온도가 0℃ 이하이거나 온도가 170℃ 이상이면 상기 용접토치(70)는 제어부(80)의 신호에 따라 작동을 멈추고 정지상태를 유지하다가 상기 온도감지센서(60)를 통해 용접부위(W)의 온도가 0℃ 이상이거나 온도가 170℃ 이하이면 상기 제어부(80)의 신호에 따라 작동하는 과정을 통해서 용접부위(W)의 용접을 진행하면 되는 것이다.

이를 통해서 용접 부품의 기계적인 성질 변화게 되는 것을 방지할 뿐만 아니라 필요 이상의 부품이 사용되는 것을 방지할 수 있는 장점을 얻게 되는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 고안인 온도감지 자동용접 캐리지를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 온도감지 자동용접 캐리지, 20 : 고정 거치대,
30 : 수직 가이드, 40 : 수직수단,
50 : 수평수단, 60 : 온도감지센서,
70 : 용접토치, 80 : 제어부.

Claims

소정의 길이를 가지며 용접부위(W)의 상·하부에 수평으로 장착되는 고정 거치대(20)와;
상기 고정 거치대(20)의 사이에 수직으로 고정장착되는 수직 가이드(30)와;
상기 수직 가이드(30)를 따라 수직방향으로 슬라이딩 작동하는 수직수단(40)과;
상기 수직수단(40)에 장착되는 수평 가이드(42)를 따라 수평방향으로 슬라이딩 작동하는 수평수단(50)과;
상기 수평수단(50)의 끝단에 장착되는 연결구(52)에 적어도 하나 이상 장착되고 상기 용접부위(W)의 온도를 실시간으로 측정하는 온도감지센서(60)와;
상기 연결구(52)의 끝단에 장착되고 상기 용접부위(W)를 용접하는 용접토치(70)와;
상기 수직수단(40)과 수평수단(50)을 제어하면서 상기 온도감지센서(60)를 통해 전달되는 온도를 규정 온도값과 비교 분석하여 용접토치(70)를 작동 또는 정지시키는 제어부(80); 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 온도감지 자동용접 캐리지.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부(80)는 온도감지센서(60)를 통해 용접부위의 온도가 규정 온도값 이하이거나 온도가 규정 온도값 이상이면 용접토치(70)의 작동을 멈추고, 상기 온도감지센서(60)를 통해 용접부위의 온도가 규정 온도값 이상이거나 온도가 규정 온도값 이하이면 용접토치(70)를 작동시키도록 한 것을 특징으로 하는 온도 감지 자동용접 캐리지.