KR20140000911U

KR20140000911U - 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치

Info

Publication number: KR20140000911U
Application number: KR2020120006827U
Authority: KR
Inventors: 김동호; 김정민
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-02-10
Also published as: KR200479121Y1

Abstract

본 고안은 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치에 관한 것으로, 티그 토치를 구성하는 위치이동가이드의 말단에 고정된 가이드브라켓; 상기 가이드브라켓에 고정되는 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합되는 노즐고정구; 상기 가이드브라켓과 노즐고정구 사이에 개재되고 상기 회전축에 끼워져 상기 노즐고정구를 가이드브라켓에 대해 회전유동시키는 토션스프링; 상기 노즐고정구에 고정되고, 용접 와이어를 송급하는 송급노즐;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치를 제공한다.
본 고안에 따르면, 와이어 송급부와 티그 토치의 전극봉 사이의 거리를 최소화시킴으로써 와이어 송급 정밀도를 높이고, 와이어 송급부와 전극봉 사이의 간섭은 배제시켜 용접성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치{SPRING INSTALLED WIRE MANIPULATOR FOR TIG WELDING}

본 고안은 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이어 송급부에 스프링을 설치하여 송급부가 모재에 접촉되더라도 쉽게 움직여 전극봉이 모재에 접촉될 수 있도록 하며, 토치 상승시 스프링에 의해 다시 복귀되어 와이어 송급부의 위치가 일정하게 유지될 수 있도록 개선된 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치에 관한 것이다.

조선산업은 용접기술의 집합체라고 해도 과언이 아닐정도로 다양한 다수의 용접 기술을 필요로 한다.

그러한 용접 기술중 하나로 접촉 방식으로 아크를 발생시키는 티그 용접(TIG Welding)이 있다.

티그 용접(Tungsten Inert Gas welding)이란 보통, 텅스텐 불활성 아크 용접이라고도 하며, 이너트가스(헬륨이나 아르곤 가스 등의 불활성 가스)로 아크를 덮듯이 하여 산화·질화를 방지하는 용접방법이며, 통상 비철금속의 용접에 많이 사용된다.

이러한 티그 용접은 티그 토치와 용접와이어 송급 방법에 따라 수동, 반자동, 자동 티그 용접으로 나뉘는데, 티그 토치의 운봉과 용접와이어의 송급을 수동으로 할 경우를 수동 티그 용접, 티그 토치의 운봉만 수동으로 할 경우 반자동 티그 용접, 티그 토치의 운봉과 용접와이어의 송급을 자동으로 할 경우를 자동 티그 용접이라 한다.

그리고, 자동 티그 용접은 티그 토치 이송장치, 파이프의 경우 파이프 회전장치, 용접와이어 송급장치, 텅스텐 전극봉과 모재 사이의 거리를 일정하게 유지해주는 장치, 텅스텐 전극봉을 좌우로 움직여주는 위빙장치 등이 필요하다.

아울러, 관련 기술로는 등록특허 제0879172호, 등록특허 제0806537호 등이 개시되어 있다.

그런데, 티그 용접에서는 티크 토치의 전극봉이 모재와 닿은 상태에서 전극봉을 모재로부터 분리하면서 아크를 일으켜야 하므로 전극봉은 모재와 접촉해야 하고, 이를 위해 전극봉이 모재와 접촉할 때 까지 하강시켜야 한다.

하지만, 티그 용접은 구조상 와이어가 따로 송급되는 구조이고, 와이어 송급부가 고정식이기 때문에 티그 토치의 전극봉이 모재와 접촉하기 전에 와이어 송급부가 먼저 모재와 접촉되는 현상이 발생되는 문제가 야기된다.

이를 해결하기 위해서는 도 1의 예시와 같이, 와이어 송급부(40)와 티그 토치(10)의 전극봉(20) 사이의 거리를 길게 해야 하는데, 그럴 경우 와이어(W)의 인출 길이가 길어져 결국 와이어 송급 정밀도를 떨어 뜨리므로 용접성이 나빠지는 단점이 생긴다.

뿐만 아니라, 전극봉(20)이 모재와 접촉하지 못한 상태로 와이어 송급부(40)가 티그 토치(10)의 하단에 눌리면서 부하를 받게 되면 와이어 송급부(40)가 파손되는 문제도 발생된다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 와이어 송급부와 전극봉 사이의 거리를 최소화시키면서 송급 정밀도는 향상시킬 수 있도록 하여 용접성을 좋게 한 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 티그 토치를 구성하는 위치이동가이드의 말단에 고정된 가이드브라켓; 상기 가이드브라켓에 고정되는 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합되는 노즐고정구; 상기 가이드브라켓과 노즐고정구 사이에 개재되고 상기 회전축에 끼워져 상기 노즐고정구를 가이드브라켓에 대해 회전유동시키는 토션스프링; 상기 노즐고정구에 고정되고, 용접 와이어를 송급하는 송급노즐;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치를 제공한다.

이때, 상기 가이드브라켓과 노즐고정구가 서로 마주보는 면에는 상기 토션스프링의 각 일단이 각각 삽입고정되는 홈을 구비하되, 상기 가이드브라켓에는 스프링삽입홈이 요입형성되고, 상기 노즐고정구에는 스프링설치홈이 요입 형성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 가이드브라켓에는 스토퍼가 더 구비되어 상기 노즐고정구의 회전각을 제한하는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 노즐고정구는 역ㄱ자 형상으로 형성되고, 기역자로 절곡되는 안쪽 오목부가 상기 스토퍼에 걸리도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 스프링삽입홈과 스프링설치홈은 동축 상에서 각도만 다르게 설계된 것에도 그 특징이 있다.

본 고안에 따르면, 와이어 송급부와 티그 토치의 전극봉 사이의 거리를 최소화시킴으로써 와이어 송급 정밀도를 높이고, 와이어 송급부와 전극봉 사이의 간섭은 배제시켜 용접성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 와이어 송급장치의 설치상태를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치의 작동상태를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 와이어 송급부의 결합구조를 설명하기 위해 구성요소들을 모식적으로 도시한 예시도이다.

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

본 고안 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 고안의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 고안의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 고안의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치는 티그 용접기의 티크 토치(100)에 설치된다.

이때, 상기 티그 토치(100)는 아크를 발생시키는 수단으로서, 보호가스를 방출하여 티그 용접부를 대기로부터 보호하는 티크 토치 노즐(110)과, 상기 티그 토치 노즐(110)의 중앙에 배치되고 모재(B)와의 접촉에 의해 통전되면서 아크를 발생시키는 전극봉(120)을 포함한다.

이 경우, 보호가스는 아르곤(Argon), 헬륨(Helium) 및 아르곤과 헬륨의 혼합된 가스 중 어느 하나를 접합 조건에 따라 사용할 수 있고, 또한 상기 티그 용접기에는 보호가스의 유량을 조절하는 게이지를 더 포함할 수 있다.

덧붙여, 상기 티그 용접기는 재료의 두께와 형상에 따라 전류를 조절할 수 있는 수단을 더 포함할 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 티그 토치(100)는 용접 각도를 조절할 수 있는 경사각조절가이드(130)도 포함한다.

아울러, 상기 티그 토치(100)상에는 다수의 가이드블럭, 바람직하게는 LM가이드의 조합에 의해 와이어 송급부(400)를 X,Y,Z 좌표 상에서 위치조절 가능하게 안내하는 위치이동가이드(200)도 마련된다.

이러한 장치들의 구성은 통상적인 티그 토치에 구비되어 있는 사항이며, 본 발명은 이들이 포함된 티그 토치를 전제로 한 상태에서 와이어 송급부(400)의 구조를 개량하여 목적하는 바를 달성하도록 구성된다.

본 발명에 따른 와이어 송급부(400)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 위치이동가이드(200)의 말단에 고정된 가이드브라켓(300) 상에 설치된다.

상기 가이드브라켓(300)에는 회전축(R)이 설치되는 축공(310)이 마련되고, 상기 축공(310)과 간격을 두고 스토퍼설치공(330)이 마련된다.

또한, 상기 축공(310) 주변에는 일정 경사각을 갖고 가이드브라켓(300) 표면으로부터 요입된 스프링삽입홈(320)이 형성된다.

그리고, 상기 가이드브라켓(300)에 면접촉되는 형태로 마련되는 노즐고정구(340)가 구비되는데, 상기 노즐고정구(340)는 대략 역(逆)'ㄱ'형상으로 형성되고, 하단부에는 축구멍(342)이 형성되어 회전축(R)을 통해 상기 가이드브라켓(300)에 축결합됨으로써 상기 가이드브라켓(300)에 대하여 회전 가능하게 구성된다.

이때, 상기 회전축(R)은 일부만 나사산이 형성된 단붙이 나사나 볼트일 수 있고, 또 리벳형태일 수 있다. 중요한 것은 상기 회전축(R)이 상기 노즐고정구(340)를 상기 가이드브라켓(300)에 결속하면서 회전가능하게 결합시키는 구조라는 점이다.

아울러, 상기 노즐고정구(340)의 일측면, 즉 상기 가이드브라켓(300)을 마주보는 면 상에는 상기 스프링삽입홈(320)과 대응되는 형태의 스프링설치홈(344)이 요입 형성되되, 상기 스프링삽입홈(320)과는 어긋난 각도를 갖도록 형성된다.

또한, 상기 회전축(R)에는 토션스프링(T)이 끼워지고, 토션스프링(T)의 일단은 상기 스프링삽입홈(320)에 삽입 고정되며, 타단은 상기 스프링설치홈(344)에 설치 고정된다.

따라서, 상기 노즐고정구(340)는 상기 가이드브라켓(300)에 대해 항상 시계방향으로 회전하려고 하는 특성을 갖게 된다.

한편, 상기 스토퍼설치공(330)에는 스토퍼(S)가 설치되며, 상기 노즐고정구(340)의 오목부(346)가 걸려 노즐고정구(340)의 회전각이 제한된다.

이 경우, 상기 스토퍼(340)는 상기 노즐고정구(340)에 설치된 송급노즐(N)이 모재(B)와 접촉되지 않을 정도까지만 노즐고정구(340)의 회전을 허용하도록 설계된다.

때문에, 외력을 받아 노즐고정구(340)가 모재(B)를 향해 회전되더라도 모재(B)와의 접촉은 원천차단되므로 파손의 위험이 제거된다.

그리고, 송급노즐(N)은 와이어(W)를 공급하는 수단이며, 고정볼트(348)를 통해 노즐고정구(340) 상에 견고히 고정된다.

이때, 고정볼트(348)는 볼트공(H)에 체결된다.

이와 같이, 본 고안에 따른 티크 토치(100)는 티크 토치 노즐(110)이 하강하면서 전극봉(120)이 와이어(W) 혹은 송급노즐(N)과 간섭이 일어나더라도 노즐고정구(340)가 회전 유동되면서 간섭 상태를 곧바로 해제시켜 버리기 때문에 전극봉(120)이 안전하고 정확하게 모재(B)에 접촉되게 되며, 유동되었던 송급노즐(N)은 토션스프링(T)의 탄성력 때문에 원래 위치로 다시 복귀하게 된다.

따라서, 간섭의 문제로 인해 용접성이 나빠지는 현상이 제거되며, 또한 용접노즐 등이 파손되는 문제도 생기지 않게 되어, 용접효율이 향상되고, 작업성이 개선되게 된다.

100 : 티크 토치 110 : 티크 토치 노즐
120 : 전극봉 130 : 경사각조절가이드
200 : 위치이동가이드 300 : 가이드브라켓
400 : 와이어 송급부

Claims

티그 토치(100)를 구성하는 위치이동가이드(200)의 말단에 고정된 가이드브라켓(300);
상기 가이드브라켓(300)에 고정되는 회전축(R)을 중심으로 회전가능하게 결합되는 노즐고정구(340);
상기 가이드브라켓(300)과 노즐고정구(340) 사이에 개재되고 상기 회전축(R)에 끼워져 상기 노즐고정구(340)를 가이드브라켓(300)에 대해 회전유동시키는 토션스프링(T);
상기 노즐고정구(340)에 고정되고, 용접 와이어(W)를 송급하는 송급노즐(N);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치.
청구항 1에 있어서;
상기 가이드브라켓(300)과 노즐고정구(340)가 서로 마주보는 면에는 상기 토션스프링(T)의 각 일단이 각각 삽입고정되는 홈을 구비하되, 상기 가이드브라켓(300)에는 스프링삽입홈(320)이 요입형성되고, 상기 노즐고정구(340)에는 스프링설치홈(344)이 요입 형성된 것을 특징으로 하는 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치.
청구항 1에 있어서;
상기 가이드브라켓(340)에는 스토퍼(S)가 더 구비되어 상기 노즐고정구(340)의 회전각을 제한하는 것을 특징으로 하는 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치.
청구항 3에 있어서;
상기 노즐고정구(340)는 역ㄱ자 형상으로 형성되고, 기역자로 절곡되는 안쪽 오목부(346)가 상기 스토퍼(S)에 걸리도록 구성된 것을 특징으로 하는 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치.
청구항 2에 있어서;
상기 스프링삽입홈(320)과 스프링설치홈(344)은 동축 상에서 각도만 다르게 설계된 것을 특징으로 하는 티그 용접용 스프링이 설치된 와이어 송급장치.