KR20130005269U - 자동용접장치 주행용 레일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동용접장치 주행용 레일에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레일을 따라 주행하면서 용접을 자동으로 수행하는 자동용접장치의 진동이 레일에 전달되더라도 레일이 유동되지 않도록 하여 용접 결함이 발생하지 않도록 한 자동용접장치 주행용 레일에 관한 것이다.
이를 위해, 구동모터에 의해 회전되는 피니언(pinion)을 포함하는 자동용접 캐리지가 주행되는 레일에 있어서, 양측면에는 가이드홈이 형성되며, 상부에는 자동용접 캐리지의 피니언에 맞물리게 결합된 랙(rack)이 설치된 주행 몸체;상기 주행 몸체의 길이 방향으로 저면에 복수로 설치되되, 저면에는 진공홀이 형성되며 외주면에는 나사산이 형성된 진공관;복수의 진공관 사이를 연결하며, 진공홀을 통해 진공 흡입력을 발생하는 유로를 형성하는 진공유로관;상기 진공관의 진공홀에 대응되는 흡입공이 형성되며, 용접모재에 진공흡착되는 고무 재질의 흡착패드;상기 흡착패드를 감싸도록 배치되며, 상기 진공관에 나사 결합된 금속의 유동방지캡:를 포함하여 구성된 자동용접장치 주행용 레일을 제공한다.

Description

자동용접장치 주행용 레일{Rail for automatic welding device driving}

본 고안은 자동용접장치 주행용 레일에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접모재에 대한 흡착력을 극대화하여 자동용접장치에 의한 진동이 전달되더라도 레일의 유동이 극소화되어 용접 결함이 발생하지 않도록 한 자동용접장치 주행dd 레일에 관한 것이다.

일반적으로 자동용접 시스템은 레일에 의한 궤도운행 또는 휠에 의한 주행을 수행하는 이동 캐리지에 용접토치 등과 같은 용접장비를 탑재하여, 용접작업 대상물 상에서 일정구간을 이동 캐리지에 의해 이동하며 용접을 수행하는 무인화 작업 시스템이다.

다양한 자동용접장치들 중에서 직선방향으로 진행하여 안정된 용접품질을 얻을 수 있는 한 방법으로는, 용접될 철판 경로에 레일이 배치되도록 하고, 그 레일 위에 자동용접장치가 결합된 다음, 레일과 자동용접장치가 상호 기어 맞물림으로 자동주행하면서 용접하는 레일주행형 자동용접장치가 현장에서 많이 사용되고 있다.

상기와 같은 레일주행형 자동용접장치는 대한민국 등록실용번호 20-0311915 '레일주행형 자동용접장치'에 명시되어 있다.

먼저, 레일주행형 자동용접장치의 일반적인 구성을 도시한 도 1을 참조하면, 구성요소를 지지하는 메인본체(10)와 용접용 토오치가 설치되는 위빙장치(12), 상기 메인본체(10) 하부에 설치되어 레일(20)에 고정되는 4개소의 가이드롤러(15), 상기 가이드롤러(15) 사이에 형성되어 레일(20)로부터 이탈되는 것을 방지하는 톱니기어(16), 상기 톱니기어(16)를 구동하기 위한 구동모터(11), 상기 구동모터(11) 및 위빙장치(12)를 제어하는 컨트롤박스(13) 등으로 구성된다.

이때, 레일(20)의 저면에는 레일(20)을 용접모재에 고정시키기 위한 고정수단(30)이 설치된다.

상기 고정수단(30)은 용접모재에 진공 흡착되기 위한 구성으로서, 버큠(vaccum)부(31)와 버큠부(31)의 하방으로 설치된 흡착 패드(32)로 구성된다.

상기 버큠부(31)는 흡착패드(32)에 진공상태를 제공하기 위한 구성이며, 도시되지는 않았지만 별도의 진공장치에 연결되어 흡착패드(32)가 배치된 용접모재와 상기 흡착패드(32) 사이에 진공상태를 유지시킨다.

그리고, 흡착패드(32)는 버큠부(31)에 의한 용접모재에 진공 흡착시 효율성이 극대화되도록 고무재질로 이루어지며, 버큠부(31)에 볼트 결합 된다.

이와 같은 구성에 의해, 자동용접장치는 용접모재에 진공흡착된 레일(20)을 따라 주행하면서 용접모재의 용접포인트에 대한 용접을 수행하게 된다.

하지만, 상기한 자동용접장치, 정확하게는 자동용접장치가 주행하도록 제공된 레일의 흡착패드(32)는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

흡착패드(32)의 재질이 고무로 이루어짐에 따라, 레일(20)을 따라 주행하는 자동용접장치의 용접 수행시 상기 흡착패드(32)에 진동이 전달되어 흡착패드(32)가 유동되는 문제가 있었다.

특히, 용접모재의 상,하 방향으로 주행하면서 자동용접이 이루어지도록 레일(20)을 지면에 대하여 수직으로 설치한 경우, 자동용접장치가 레일(20)을 따라 하방으로 주행하면서 자동용접을 수행하는 과정에서 작업자에 의해 위빙(weaving)이 실시되는 경우 자동용접장치의 유동은 더욱 크게 발생하게 된다.

이에 따라, 용접 포인트가 벗어나면서 용접 결함을 일으키는 문제가 발생할 수 있게 된다.

대한민국 공개특허 10-2011-0112692

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 레일을 지지하는 흡착패드의 외측에 금속의 유동방지캡을 더 설치하여 자동용접장치의 용접 수행시 레일의 유동을 방지하여 용접 결함이 발생하지 않도록 한 자동용접장치용 주행레일을 제공하고자 한 것이다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 구동모터에 의해 회전되는 피니언(pinion)을 포함하는 자동용접 캐리지가 주행되는 레일에 있어서,양측면에는 가이드홈이 형성되며, 상부에는 자동용접 캐리지의 피니언에 맞물리게 결합된 랙(rack)이 설치된 주행 몸체;상기 주행 몸체의 길이 방향으로 저면에 복수로 설치되되, 저면에는 진공홀이 형성되며 외주면에는 나사산이 형성된 진공관;복수의 진공관 사이를 연결하며, 진공홀을 통해 진공 흡입력을 발생하는 유로를 형성하는 진공유로관;상기 진공관의 진공홀에 대응되는 흡입공이 형성되며, 용접모재에 진공흡착되는 고무 재질의 흡착패드;상기 흡착패드를 감싸도록 배치되며, 상기 진공관에 나사 결합된 금속의 유동방지캡:를 포함하여 구성된 자동용접장치 주행용 레일을 제공한다.

이때, 상기 흡착패드는 진공관의 저면에 볼트 결합되고, 상기 진공관 중 나사산이 형성된 부위는 진공관의 외주면과 단턱을 형성하여 유동방지캡이 진공관에 나사 결합되었을 때, 상기 유동방지캡이 진공관의 상부로 과도하게 올라가지 않도록 한 것이 바람직하다.

또한, 상기 흡착패드가 용접모재에 흡착되기 전에는, 상기 흡착패드의 저면은 유동방지캡의 저면에 비해 외측으로 돌출되도록 설치된 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 자동용접장치 주행용 레일은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 흡착패드가 용접모재에 흡착됨과 동시에, 금속의 유동방지캡 역시 용접모재에 밀착이 되므로, 용접모재에 대한 레일의 지지력은 더욱 견고하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

즉, 용접모재에 부착되어 레일을 지지하는 힘이 고무 재질의 흡착패드 이외에도 금속의 유동방지캡이 용접모재에 밀착되어 있으므로, 용접모재 상에서 레일을 지지하는 힘이 극대화될 수 있는 것이다.

둘째, 유동방지캡가 진공관에 나사 결합되므로, 유동방지캡의 높이를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

즉, 용접모재의 표면이 고르지 못할 경우, 유동방지캡을 회전하여 상기 유동방지캡의 높이를 쉽게 조절할 수 있는 것이다.

도 1은 종래의 자동용접장치가 주행레일에 설치된 상태를 나타낸 정면도
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동용접장치용 주행레일이 용접모재에 설치된 상태를 나타낸 사시도
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동용접장치용 주행레일의 요부를 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동용접장치용 주행레일의 요부를 나타낸 단면도
도 5a 및 도 5b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동용접장치용 주행레일의 흡착패두가 용접모재에 흡착되기 전,후를 나타낸 측면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2a 내지 도 5b를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동용접장치용 주행레일(이하, '주행레일'이라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

주행레일은 자동용접장치의 주행시 진동으로 인한 레일의 유동을 방지하여 용접 결함이 발생하지 않도록 한 기술적 특징이 있다.

주행레일은 주행몸체(100)와, 진공관(200)과, 진공유로관(300)과, 흡착패드(400)와, 유동방지캡(500)을 포함하여 구성된다.

주행몸체(100)는 자동용접장치가 주행하는 구간을 제공하며, 긴 바 형태로 제공된다.

주행 몸체(100)의 양측에는 가이드홈(100a)이 형성되며, 상기 가이드홈(100a)은 자동용접장치의 주행시 자동용접장치에 설치된 가이드 롤러가 가이드되는 홈이다.

주행몸체(100)는 복수로 제공되어 필요한 주행 구간만큼 조립되어 사용될 수 있다.

그리고, 주행몸체(100)의 상면에는 랙(110)이 설치되며, 상기 랙(110)은 자동용접장치에 설치된 피니언이 맞물려 결합되는 부위이다.

즉, 이와 같은 구성에 의해, 자동용접장치는 구동모터에 의해 피니언이 회전되면, 상기 피니언은 랙(110)을 따라 회전되므로 자동용접장치의 주행이 이루어질 수 있는 것이다.

다음으로, 진공관(200)은 흡착패드(400)를 용접모재에 진공흡착시키기 위해 제공되며, 주행몸체(100)의 저면에 설치된다.

이때, 진공관(200)은 원통형으로 이루어짐이 바람직하며, 주행몸체(100)의 저면에 복수로 설치된다.

이때, 진공관(200)의 간격은 동일하게 제공됨이 바람직하다.

그리고, 진공관(200)의 저면에는 용접모재를 향해 진공홀(210)이 형성된다.

한편, 진공관(200)의 외주면에는 후술하는 유동방지캡(500)이 나사 결합될 수 있도록 나사산이 형성된다.

이때, 나사산은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 진공관의 외주면과 단차지게 형성되어 단턱을 형성하는 것이 바람직하다.

이는, 유동방지캡(500)이 진공관(200)에 나사 결합되는 과정에서 상기 단턱에 걸리도록 함으로써 유동방지캡(500)의 위치가 진공관(200)의 상부로 과도하게 올라가지 못하도록 하기 위함이다.

그리고, 진공관(200)의 저면에는 그 저면 둘레를 따라 복수의 나사공(220)이 형성된다.

상기 나사공(220)은 후술하는 흡착패드(400)의 볼트 결합을 위한 구성이다.

다음으로, 진공유로관(300)은 진공관(200)의 진공홀(210)을 통해 진공 상태가 이루어질 수 있도록 진공 흡입력이 발생되는 유로이며, 복수의 진공관(200)을 서로 연결시킨다.

진공유로관(300)은 별도로 설치된 진공장치(미도시)에 연결되어 흡입유로를 형성하며, 진공관(200) 사이를 연결한다.

다음으로, 흡착패드(400)는 용접모재에 진공 흡착되어 주행몸체(100)를 용접모재에 결합시키는 역할을 하며, 진공관(200)의 저면에 볼트 결합된다.

이를 위해, 흡착패드(400)의 저면에는 진공관(200)의 나사공(220)에 대응된 체결공(410)이 형성된다.

그리고, 흡착패드(400)의 저면에는 흡입공(420)이 형성되며, 상기 흡입공(420)은 진공관(200)의 진공홀(210)에 대응된다.

그리고, 흡착패드(400)는 용접모재에 대한 흡착력이 극대화될 수 있도록 고무재질로 이루어진다.

다음으로, 유동방지캡(500)은 자동용접장치가 주행몸체(100)를 따라 주행하면서 용접수행시, 용접 및 위빙 등에 의한 자동용접장치의 진동으로 인해 주행몸체(100)가 유동되는 것을 방지하는 역할을 한다.

유동방지캡(500)은 진공관(200)의 외주면에 나사 결합되며, 금속의 재질로 이루어진다.

이때, 유동방지캡(500)의 재질은 알루미늄임이 바람직하다.

유동방지캡(500)의 형태는 상부로부터 하부로 갈수록 점점 넓어지게 형성됨이 바람직하다.

이는 용접모재와의 접촉면적을 넓혀 용접모재와의 밀착력을 극대화하기 위함이다.

그리고, 유동방지캡(500)의 내부에는 흡착패드(400)가 배치될 수 있도록 흡착패드(400)에 대응되는 공간이 형성된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 주행레일의 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

주행몸체(100)의 저면에 고정된 진공관(200)의 외주면에 유동방지캡(500)을 나사 결합시킨다.

이때, 유동방지캡(500)은 진공관(200)의 외주면에 나사 결합되는 과정에서 단턱에 걸려 진공관(200)의 상부로 과도하게 올라가지는 않게 된다.

즉, 단턱은 유동방지캡(500)의 위치(높이)를 가이드 하는 역할을 하는 것이다.

물론, 유동방지캡(500)의 위치가 단턱에 반드시 밀착될 필요는 없으며, 용접모재의 표면이 고르지 않을 경우 상기 유동방지캡(500)을 회전하여 위치(높이)를 조절할 수가 있다.

다음으로, 흡착패드(400)를 진공관(200)에 결합시킨다.

이를 위해, 흡착패드(400)를 진공관(200)의 저면에 배치하여, 진공관(200)의 나사공(220)과 흡착패드(400)의 체결공(410)을 일치시킨다.

이후, 볼트를 이용하여 흡착패드(400)를 진공관(200)의 저면에 나사 체결시킴으로써, 주행레일의 결합이 완료된다.

이때, 흡착패드(400)의 저면은 유동방지캡(500)의 저면에 비해 외측으로 더 돌출된 상태로 설치됨이 바람직하다.

이는, 흡착패드(400)의 흡착력에 대한 효율을 극대화하기 위함인데, 만약, 흡착패드(400)의 저면 위치가 유동방지캡(500)의 내부에 위치된다면, 상기 흡착패드(400)가 용접모재에 흡착되는 과정에서 유동방지캡(500)의 저면이 용접모재를 간섭하게 되어 흡착패드(400)의 흡착력을 극대화하기 어렵게 되기 때문이다.

다음으로, 상기한 주행레일을 용접모재에 결합시킨다.

이를 위해, 먼저 주행레일을 용접모재의 용접포인트 일측에 나란하게 안착시킨다.

이에 따라, 도 5a에 도시된 바와 같이 용접모재의 표면에는 흡착패드(400)가 안착되며, 유동방지캡(500)의 저면은 용접모재로부터 이격된 상태가 된다.

다음으로, 진공장치를 이용하여 흡착패드(400)와 용접모재 사이의 공기를 빨아들여 상기 흡착패드(400)를 용접모재의 표면에 진공 흡착시킨다.

이에 따라, 흡착패드(400)는 용접모재의 표면에 밀착이 되며, 이와 동시에 도 5b에 도시된 바와 같이 유동방지캡(500)의 저면도 용접모재의 표면에 밀착이 된다.

이와 같이 금속의 유동방지캡(500)이 용접모재의 표면에 밀착이 됨으로써, 주행몸체(100)를 따라 주행하면서 용접을 수행하는 자동용접장치로부터 주행몸체(100)에 진동이 전달되더라도 상기 유동방지캡(500)은 용접모재에 밀착되어 지지된 상태이므로 상기 레일 즉, 주행몸체(100)가 유동 되지는 않게 된다.

이에 따라, 지동용접장치의 자동용접 수행 중, 용접모재의 용접포인트를 벗어나는 일은 발생하지 않게 되므로 용접 결함이 생기는 일은 야기되지 않게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 자동용접장치 주행용 레일은 자동용접장치의 용접 수행시 발생된 진동이 레일에 전달되더라도 레일이 유동되지 않도록 하여 용접 결함이 발생하지 않도록 한 기술적 특징이 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 주행몸체 110 : 랙
200 : 진공관 210 : 진공홀
220 : 나사공 300 : 진공유도관
400 : 흡착패드 410 : 체결공
420 : 흡입공 500 : 유동방지캡

Claims (3)

1. 구동모터에 의해 회전되는 피니언(pinion)을 포함하는 자동용접 캐리지가 주행되는 레일에 있어서,
   양측면에는 가이드홈이 형성되며, 상부에는 자동용접 캐리지의 피니언에 맞물리게 결합된 랙(rack)이 설치된 주행 몸체;
   상기 주행 몸체의 길이 방향으로 저면에 복수로 설치되되, 저면에는 진공홀이 형성되며 외주면에는 나사산이 형성된 진공관;
   복수의 진공관 사이를 연결하며, 진공홀을 통해 진공 흡입력을 발생하는 유로를 형성하는 진공유로관;
   상기 진공관의 진공홀에 대응되는 흡입공이 형성되며, 용접모재에 진공흡착되는 고무 재질의 흡착패드;
   상기 흡착패드를 감싸도록 배치되며, 상기 진공관에 나사 결합된 금속의 유동방지캡:를 포함하여 구성된 자동용접장치 주행용 레일.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 흡착패드는 진공관의 저면에 볼트 결합되고,
   상기 진공관 중 나사산이 형성된 부위는 진공관의 외주면과 단턱을 형성하여 유동방지캡이 진공관에 나사 결합되었을 때, 상기 유동방지캡이 진공관의 상부로 과도하게 올라가지 않도록 한 것을 특징으로 하는 자동용접장치 주행용 레일.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 흡착패드가 용접모재에 흡착되기 전에는, 상기 흡착패드의 저면은 유동방지캡의 저면에 비해 외측으로 돌출되도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동용접장치 주행용 레일.
   
   
   
   

Images