KR20160001558U

KR20160001558U - 용접 대상물의 변형 방지용 치구

Info

Publication number: KR20160001558U
Application number: KR2020140008023U
Authority: KR
Inventors: 김연태; 공만호; 신명대; 김순표
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-05-12

Abstract

본 고안은 용접 대상물의 변형을 방지하는 치구에 있어서: 지지대(20); 상기 지지대(20)의 양측으로 연결되고, 대상물 파지를 위한 턱을 구비하는 물림대(30); 및 상기 대상물의 두께에 대응하여 턱의 간격을 변동하는 조절수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 선박건조 현장에서 주판의 용접시 끝단부에 발생하는 변형을 구속하여 불량을 방지하고, 주판의 두께가 변동되어도 즉시로 적용할 수 있는 가변적 구조로 생산관리의 유연성을 높이는 효과가 있다.

Description

용접 대상물의 변형 방지용 치구{Fixture for preventing distortion of welding object}

본 고안은 용접용 치구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 선박건조 과정에서 주판이 용접의 열응력에 의하여 변형되지 않도록 하는 용접 대상물의 변형 방지용 치구에 관한 것이다.

통상적으로 선박건조 현장 등에서 주판(large steel plate)을 용접할 때 변형을 방지하기 위해 체인 블럭 등으로 강제적으로 구속시킨 상태로 작업하였으나, 주판의 끝단부에서 용접 입열량에 의해 발생되는 용접 각 변형은 장기간 해결하지 못한 과제였다.

일단 주판 끝단부에 변형이 발생하면 곡직 등으로 정도 품질을 만족시키기 위해 수정 작업을 추가하므로 비용적 부담이 발생한다. 이에 주판 끝단부 용접 각 변형을 예방하기 위한 치구의 필요성이 증대되고 있다.

용접용 치구와 관련되는 선행기술문헌으로서 한국 공개실용신안공보 제2014-0002359호(선행문헌 1), 한국 공개특허공보 제2012-0084381호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1은 주판을 지지하는 주판 지지부가 일체로 형성되는 상부 조절구와; 하부 몸체의 내부에 나선이 형성되고 지면에 고정되는 지면 지지부가 일체로 형성되는 하부 고정구와; 상기 상부 조절구와 하부 고정구에 각각 나선결합되고 중앙에는 상부 조절구의 높이를 조절하도록 작동구가 형성되는 회전체;를 포함한다. 이에 따라, 용접시 용접 비드가 일정하게 형성되고, 그에 따른 작업 손실과 비용을 절감하는 효과를 도모한다.

선행문헌 2는 용접된 곡외판 판재를 각각 파지하는 거치부와; 거치부간을 연결하고 중앙에 원통수납부가 형성된 연결부와; 상기 원통수납부에 삽입되고, 판재 용접 단부와 접촉지지하는 스크류와; 스크류를 승하강시키도록 회전하는 소켓과; 상기 원통수납부의 레버 조작에 의해 소켓을 회전시키는 래칫핸들;을 포함한다. 이에 따라, 용접작업시 이음매의 가장자리 용접변형이 일어나지 않도록 용접된 판계 단부를 구속하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행문헌 1에 의하면 상부 조절구의 높이를 조절하여 주판의 하방향에서 접촉하므로 지지력이 약하고, 선행문헌 2에 의하면 거치부의 치수가 고정되어 한정된 두께의 주판에 대한 작업만 가능하여 유연성이 미흡하다.

1. 한국 공개실용신안공보 제2014-0002359호 "자동용접기용 주판변형방지장치" (공개일자 : 2014. 4. 24.) 2. 한국 공개특허공보 제2012-0084381호 "대조립 판계 작업용 변형 방지 치구" (공개일자 : 2012. 7. 30.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 고안의 목적은, 선박건조 현장에서 주판의 용접시 끝단부에 발생하는 변형을 구속하고, 주판의 두께가 변동되어도 즉시로 적용할 수 있도록 가변적 구조를 택하는 용접 대상물의 변형 방지용 치구를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 용접 대상물의 변형을 방지하는 치구에 있어서: 지지대; 상기 지지대의 양측으로 연결되고, 대상물 파지를 위한 턱을 구비하는 물림대; 및 상기 대상물의 두께에 대응하여 턱의 간격을 변동하는 조절수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 변형예로서, 상기 물림대는 지지대와의 각도조절이 가능하도록 힌지를 개재하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 세부 구성으로서, 상기 조절수단은 지지대에 고정되는 나선통과, 나선통에 나선운동하도록 맞물리는 리드스크류와, 리드스크류의 단부에 결합되는 압착편을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 변형예로서, 상기 물림대는 지지대에 가이드레일을 개재하여 승강운동 가능하게 연결되고, 조절수단은 지지대에 대한 물림대의 상대적 높이를 변동하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 조절수단은 물림대에 결합된 유도블록 상에 조절수단의 압착편을 회전운동 가능하게 수용하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 고안에 의하면, 선박건조 현장에서 주판의 용접시 끝단부에 발생하는 변형을 구속하여 불량을 방지하고, 주판의 두께가 변동되어도 즉시로 적용할 수 있는 가변적 구조로 생산관리의 유연성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 치구를 설치 상태로 나타내는 구성도
도 2는 본 고안에 따른 치구를 분리하여 나타내는 구성도
도 3은 본 고안의 변형예에 따른 치구를 나타내는 구성도
도 4는 본 고안에 따른 치구의 응력변화를 나타내는 예시도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 용접 대상물의 변형을 방지하는 치구에 관하여 제안한다. 용접 대상물은 선박의 주판(10)을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 주판(10)의 용접 과정에서 특히 가장자리(끝단부)의 용접 입열량에 의해 발생되는 용접 각 변형을 구속한다.

본 고안의 지지대(20)는 주판(10)보다 두꺼운 강재로 형성된다. 지지대(20)의 상단에는 다수의 요철부(25)를 형성할 수 있다. 요철부(25)는 주판(10)의 형태에 따라서 점접촉을 유도하는 용도로 활용된다.

또, 본 고안에 따르면 대상물 파지를 위한 턱을 구비하는 물림대(30)가 상기 지지대(20)의 양측으로 연결되는 구조이다. 물림대(30)는 상부턱(31)과 하부턱(32)을 "??"자 형태로 상하로 대향시킨 구조이다. 도시에는 지지대(20)의 양측에 각각 하나씩의 물림대(30)를 연결한 상태를 예시하지만 양측으로 더 증설하는 구조도 적용할 수 있다.

본 고안의 변형예로서, 상기 물림대(30)는 지지대(20)와의 각도조절이 가능하도록 힌지(35)를 개재하여 연결되는 것을 특징으로 한다. 주판(10)의 가장자리가 비교적 작은 곡률을 이루는 경우 지지대(20)와 직각으로 연결된 물림대(30)의 물림 상태가 불안정하다. 이에, 힌지(35)를 부가하면 지지대(20)에 대한 물림대(30)의 각도를 변경하여 물림 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 물론, 도시에는 생략되나 물림대(30)의 각도조절 상태를 로크하는 잠금볼트를 부가한다.

또, 본 고안에 따르면 조절수단(40)이 상기 대상물의 두께에 대응하여 턱의 간격을 변동하는 구조를 특징으로 한다. 조절수단(40)은 작업대상 주판(10)의 두께가 달라지면 상부턱(31) 또는 하부턱(32) 중 적어도 하나의 높이를 변동시키는 구조로 형성된다.

본 고안의 세부 구성으로서, 상기 조절수단(40)은 지지대(20)에 고정되는 나선통(41)과, 나선통(41)에 나선운동하도록 맞물리는 리드스크류(43)와, 리드스크류(43)의 단부에 결합되는 압착편(45)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2에서, 리드스크류(43)의 상단에는 압착편(45)이 물림대(30)의 상부턱(31)과 대향하도록 고정되고, 리드스크류(43)의 하단에는 작업자가 손으로 돌리기 위한 핸들(47)이 착탈가능하게 연결된다. 이에, 핸들(47)을 돌리는 방향에 따라 상부턱(31)과 압착편(45)의 간격이 변동되므로 주판(10)의 두께에 맞추기 용이하다.

본 고안의 또 다른 변형예로서, 상기 물림대(30)는 지지대(20)에 가이드레일(51)을 개재하여 승강운동 가능하게 연결되고, 조절수단(40)은 지지대(20)에 대한 물림대(30)의 상대적 높이를 변동하는 것을 특징으로 한다. 도 3에서, 전술한 힌지(35)를 배제하고 그 위치에 가이드레일(51)을 설치하여 지지대(20)와 물림대(30)의 상대적 위치변동(승강운동)을 유발한다. 조절수단(40)은 전술한 나선통(41), 리드스크류(43), 압착편(45), 핸들(47)을 동일하게 구비한다.

이때, 상기 조절수단(40)은 물림대(30)에 결합된 유도블록(55) 상에 조절수단(40)의 압착편(45)을 회전운동 가능하게 수용하는 것을 특징으로 한다. 유도블록(55)은 물림대(30)에 결합된 상태로 리드스크류(43)의 리드스크류(43)을 맞물려 수용한다. 이에, 핸들(47)을 돌리는 방향에 따라 압착편(45)의 승강운동이 유도블록(55) 및 그에 연결된 물림대(30)의 승강운동을 유발하여 주판(10)의 두께에 맞추기 용이하다.

한편, 도 3의 경우 좌우측의 조절수단(40)을 독립적으로 작동할 수 있으므로 주판(10)의 좌우측 두께가 다른 경우에도 적용이 용이하다.

도 4에서, 본 고안의 치구에 2.2ton의 적용 하중을 작용하고 응력상태를 시뮬레이션한 결과를 나타낸다. 도 4(a)에서 4(b)에 이르는 과정에서 물림대(30)에 비하여 지지대(20)의 중앙으로 응력이 집중되나 허용응력의 범위에 들고 주판(10)의 변형량도 허용범위에 있음을 확인할 수 있다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 주판 20: 지지대
25: 요철부 30: 물림대
31: 상부턱 32: 하부턱
35: 힌지 40: 조절수단
41: 나선통 43: 리드스크류
45: 압착편 47: 핸들
51: 가이드레일 55: 유도블록

Claims

용접 대상물의 변형을 방지하는 치구에 있어서:
지지대(20);
상기 지지대(20)의 양측으로 연결되고, 대상물 파지를 위한 턱을 구비하는 물림대(30); 및
상기 대상물의 두께에 대응하여 턱의 간격을 변동하는 조절수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 대상물의 변형 방지용 치구.
청구항 1에 있어서,
상기 물림대(30)는 지지대(20)와의 각도조절이 가능하도록 힌지(35)를 개재하여 연결되는 것을 특징으로 하는 용접 대상물의 변형 방지용 치구.
청구항 1에 있어서,
상기 조절수단(40)은 지지대(20)에 고정되는 나선통(41)과, 나선통(41)에 나선운동하도록 맞물리는 리드스크류(43)와, 리드스크류(43)의 단부에 결합되는 압착편(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 대상물의 변형 방지용 치구.
청구항 1에 있어서,
상기 물림대(30)는 지지대(20)에 가이드레일(51)을 개재하여 승강운동 가능하게 연결되고, 조절수단(40)은 지지대(20)에 대한 물림대(30)의 상대적 높이를 변동하는 것을 특징으로 하는 용접 대상물의 변형 방지용 치구.
청구항 4에 있어서,
상기 조절수단(40)은 물림대(30)에 결합된 유도블록(55) 상에 조절수단(40)의 압착편(45)을 회전운동 가능하게 수용하는 것을 특징으로 하는 용접 대상물의 변형 방지용 치구.