KR20170112400A

KR20170112400A - 회동형 용접장치

Info

Publication number: KR20170112400A
Application number: KR1020160039412A
Authority: KR
Inventors: 임동용; 심덕남
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-10-12
Also published as: KR101789918B1

Abstract

본 발명은 용접장치에 관한 것으로, 용접설비에 연결되는 토치프레임과 전극봉 장착부가 일정각도로 경사져 제공되고, 상기 토치프레임의 하단 중앙부에 배치되는 전극봉 홀더와 상기 토치프레임의 중앙부에 배치되고 상기 전극봉 홀더와 연결되는 회동로드 및 상기 회동로드를 회동시키도록, 상기 회동로드와 연결되고 용접설비상에 배치되는 구동부를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명에 따르면 회동 구조를 이용하여 텅스텐 전극봉의 움직임을 확보함으로써, 좁은 공간에서도 용접을 제대로 수행하여 제품의 용접 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

회동형 용접장치{Rotating type's welding device }

본 발명은 회동형 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회동 구조를 이용하여 좁은 공간에서 텅스텐 전극봉의 움직임을 확보함으로써, 용접 품질을 향상시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

통상 용접이라 함은 접합하고자 하는 2개 이상의 물체나 재료의 접합부분을 용융 또는 반용융 상태로 만들어 여기에 용가재(용접봉)을 넣어 접합하거나(융접: Fusion Welding), 접합 부분을 적당한 온도로 가열 또는 냉간 상태에서 압력을 주어 접합시키는 방법(압접: Pressure Welding), 또는 모재 전체를 녹이지 않고 모재 보다 용융점이 낮은 금속을 녹여 접합부의 사이에 표면장력에 의한 흡인력으로 접합시키는 방법(납땜: Brazing & Soldering)을 통틀어 말한다.

한편, GTAW(gas Tungsten Arc Welding)는 텅스텐 전극봉을 사용하여 발생한 아크 열로 모재를 용융하여 접합하며, 용가재를 사용하기도 한다.

이때, 보호가스로는 불활성 가스인 Ar, He 등을 사용하므로 TIG(Tungsten Inert Gas)용접으로 부르기도 하며, 생산성은 떨어지나 아크가 안정되고 용접부 품질이 우수하므로 산화나 질화에 민감한 재질의 용접에 사용된다.

이와 같은 GTAW의 경우 조선분야에서는 주로 파이프 용접에 적용하며, LNG선의 맴브레인(membrane)용접 또는 일부 버트 조인트(Butt Joint)의 이면 비드 형성용으로 사용되기도 한다. 용접 후 가공이 필요치 않는 박판 용접, 구조물의 보수 특히 다이 캐스팅(die casting)의 보수 용접, 비철금속의 보수 용접에 사용한다.

이와 같은 GTAW 용접기는 정전류 특성의 정극성(DCSP)를 사용하며, Al과 그 합금의 용접 시 교류전압(AC)을 사용해야 한다. 아크의 발생은 비접촉식 고주파 발생기법을 사용하며 접촉발생방법도 있다. 특수한 용도의 목적으로 피크 전류(Peak Current) 와 베이스 전류(Base Current)를 조정할 수 있는 펄스 용접기도 있으며 주로 자동 TIG용접에 적용되고 있다. 펄스 전류는 입열량을 적게 할 수 있어 변형을 최소화할 수 있고, 안정된 아크를 가지며, 보다 안정된 이면 비드의 형성이 가능하고, 전자세 용접에 보다 적합하며, 용융풀의 형상이 보기 좋은 이점이 있다.

또한, TIG 용접에 사용되는 전극봉은 고융점(tungsten의 melting point: 3410℃), 낮은 전기 저항, 우수한 열 전도도, 전자 방출 용이 및 피크 전류와 베이스 전류를 조정하는 펄스도 가능하여야 하는 조건을 갖추어야 하는데, 여기에 적합한 재질이 텅스텐이다.

상기 텅스텐 전극봉의 종류 및 특성은 다음과 같다.

순수한 텅스텐 전극봉은 녹색으로 표기되며 가격이 저렴하고 교류용접시 안정된 아크를 발생시키고, 0.9 - 1.0ThO2 함유한 텅스텐 전극봉은 노랑색으로 산화토륨에 의해 효과적으로 아크가 발생됨은 물론 산화토륨에서 전자방출이 먼저 되어 순수 텅스텐에 비해 전극봉의 온도를 낮게 유지할 수 있다. 또 1.8 - 2.0 ThO2 함유된 텅스텐 전극봉은 빨간색으로 표기되고 주로 사용되는 용접봉이고, 0.3 - 0.5 ZrO2 함유된 텅스텐 전극봉은 브라운으로 표기되고 산화토륨에 비해 아크 발생이 저조하지만 모재의 융탕을 가장 청결히 유지하며, 또한 전극봉 그라인딩시 산화토륨은 유해하므로 마스크를 반드시 착용해야 한다.

한편, 보호가스로는 기본적으로 불활성 가스를 사용해야 하며 가스종류별 특성은 다음과 같다.

Ar 가스는 He 가스보다 비중이 크다. 즉 가스가 가라 앉으므로 적은 유량(flow Rate)로도 실링(shielding) 효과를 볼 수 있으며 위 보기 용접시는 gas flow rate를 올리든지 He 가스를 사용해야 하고, 아크 발생이 보다 양호하며 He 가스보다 낮은 전압을 사용하여 용접해야 한다. He 가스는 비중이 작으므로 gas flow rate를 높여야 하고, Ar보다 높은 전압을 사용해야 하므로 용접 속도 증가가 가능하지만, 고가이다. 수소 가스 첨가시 전압 상승으로 용접속도의 증가가 가능하며 열전도가 높은 금속에 유리하고, Ni 합금과 스테인레스 용접시 효과적이며 Al,Cu,Mg 등의 수소취성 모재에는 사용해서는 안 된다. Ar에 1% 산소첨가시 아크를 견고하게 하는 효과를 갖게 되고, 질소 첨가시 구리 용접 시 고열의 아크를 발생시켜 구리의 높은 열전도성에서 생기는 용접의 어려움을 극복할 수 있다.

상기한 GTAW 용접은 생산성이 낮은 반면 대부분의 금속, 비금속합금에 대해 고품질의 용접 작업이 가능하고, 용접 후 슬래그 제거 등의 특별한 청결작업이 필요 없으며, 용접 중 아크와 용탕 관찰이 용이하고, 스패터가 극히 적으며, 전자세 용접이 가능하고, 용접 입열의 조정이 용이하기 때문에 박판 용접에 좋으며, 플럭스가 불필요하여 비철금속의 용접이 용이하고, 용접부의 변형이 적음은 물론 전자세 용접이 가능하며, 용접 상태의 관찰이 용이하여 작업성이 양호하다.

여기서 용접 작업을 수행하다보면, 모재의 좁은 공간에 텅스텐 전극봉을 삽입하여 용접을 진행해야 하는 경우가 있다. 이러한 경우를 대비하여 용접장치의 폭을 축소한 제품들은 개발되고 있으나, 그 폭을 축소하는 데에는 한계가 있어 좁은 공간의 폭 전체를 균일하게 용접하기에는 전극봉의 움직임에 한계가 있다.

즉 전극봉의 움직임을 자유롭게 확대함으로써, 모재의 좁은 공간에서 용접작업을 수행시에도 용접 품질을 유지할 수 있는 용접장치의 구조가 요구된다.

국내특허 공개번호 : 제10-2014-0132754호

본 발명은 상기와 같이 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 회동 구조를 이용하여 텅스텐 전극봉의 움직임을 확보함으로써, 좁은 공간에서도 용접을 제대로 수행하여 제품의 용접 품질을 향상시킬 수 있는 장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 회동형 용접장치에 관한 것으로, 용접설비에 연결되는 토치프레임과 전극봉 장착부가 일정각도로 경사져 제공되고, 상기 토치프레임의 하단 중앙부에 배치되는 전극봉 홀더와 상기 토치프레임의 중앙부에 배치되고 상기 전극봉 홀더와 연결되는 회동로드 및 상기 회동로드를 회동시키도록, 상기 회동로드와 연결되고 용접설비상에 배치되는 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 전극봉의 작동시 전극봉의 주변부에 보호가스를 분사하는 가스분사부를 더 포함하되, 상기 가스분사부는, 가스공급부와 연결되고, 상기 토치프레임의 상부 내부에 형성되는 가스유로 및 상기 토치프레임의 하부 내부에 형성되고 상기 가스유로와 연결되는 가스챔버를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 전극봉의 주변부로 보호가스의 분사범위가 확대되도록, 상기 가스챔버가 형성된 상기 토치프레임의 하부 양측은 일정각도로 절개된 외측절개부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 용접부위로의 보호가스 분사범위를 확대하여 비활성 영역을 조성하도록, 상기 가스챔버가 형성된 상기 토치프레임의 하부 중앙측에 내측절개부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 전극봉의 진행방향보다 전극봉의 진행반대방향으로 보호가스의 분사범위를 확대토록, 전극봉의 진행반대방향측 내측절개부가 전극봉의 진행방향측 내측절개부보다 더 절개될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 가스분사부는, 전극봉의 주변부로 보호가스가 균일하게 분사되도록, 상기 가스챔버의 하부에 배치되는 확산필터;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 확산필터는 상기 외측절개부 및 상기 내측절개부의 절개각도에 대응되게 휘어진 U 자 형상일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 작동 중인 전극봉을 냉각하도록, 상기 회동로드 및 상기 전극봉 홀더와 연계되도록 배치되는 냉각부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 냉각부는, 냉각수공급부와 연결되고, 상기 회동로드의 내측 중앙부에 배치되는 내경유로와 상기 내경유로와 상기 회동로드의 외주면 사이에 형성되는 외경유로 및 상기 내경유로와 외경유로를 연결하며, 상기 전극봉 홀더의 상단부에 배치되는 유동홀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 냉각수는 상기 내경유로를 통해 유입되고 상기 외경유로를 통해 유출되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 구동모터를 이용하여 회동 구조를 구현함으로써, 텅스텐 전극봉의 일정각도 범위내에서의 움직임을 확보하게 되어, 용접 대상소재의 좁은 공간에서도 용접을 제대로 수행할 수 있게 한다.

또한, 전극봉 홀더 내부에 냉각유로를 구성하여 용접 작업간에 텅스텐 전극봉이 받게 되는 열을 식힐 수 있어 전극봉의 열성부하를 완화하고 전극봉의 사용수명을 연장할 수 있게 된다.

또한, 용접 영역의 주변부로 불활성 보호가스를 분사하여 스파크가 용접 영역 이외의 영역으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이때 용접 진행 방향측보다 용접 진행 반대방향측의 절삭 각도를 크게 하여 텅스텐 전극봉이 지나간 자리에서의 후발적인 스파크 확산을 방지할 수 있다.

이는 궁극적으로 용접 대상소재의 좁은 공간에서의 용접작업을 수월하게 하여 작업 용이성 확보 및 용접 품질 향상에 기여할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명인 회동형 용접장치의 실시예에 대한 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 발명에 대한 부분단면도.
도 3은 도 1에 도시된 발명의 시제품에 대한 도면.
도 4는 도 1에 도시된 발명의 작업상태를 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 도시된 발명에 의한 용접 대상소재의 용접된 상태를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 용접장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명인 회동형 용접장치의 실시예에 대한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발명에 대한 부분단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 발명의 시제품에 대한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 발명의 작업상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1에 도시된 발명에 의한 용접 대상소재의 용접된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명인 회동형 용접장치(1200)의 실시예는 토치프레임(610), 전극봉 홀더(620), 회동로드(640) 및 구동부(641)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 토치프레임(610)은 도 4에서와 같이 용접설비의 이동장치에 연결될 수 있다. 구체적으로는 도 2를 참고하면, 용접설비의 연결브라켓(30)에 고정핀(40)으로 고정되어 연결되고, 상측신장부(612)가 용접설비의 내측으로 삽입되어 고정될 수 있다. 이러한 상기 토치프레임(610)은 상부(610b)와 하부(610a)가 볼트 체결되어 결합된 형태로 제공될 수 있으며, 상부(610b)는 경량화를 위해 절공부(614)가 가공될 수 있다.

토치프레임(610)은 도 1에서와 같이 정면에서 바라보았을 때는 넓은 사각 형상이나, 도면으로 도시하지는 않았으나 측면에서 바라보았을 때는 상대적으로 좁은 사각 형상일 수 있다. 이는 토치프레임(610)의 측면방향으로 진행하여 용접재상 소재의 좁은 공간안으로 진입하기 위함이다.

상기 전극봉 홀더(620)는 전극봉 장착부(621)가 일정각도(Φ2)로 경사져 제공되고, 상기 토치프레임(610)의 하단 중앙부에 배치될 수 있다. 도 2의 확대도를 참고하면, 상기 전극봉 장착부(621)에 전극봉(700)이 경사지게 장착된 상태를 확인할 수 있다. 여기서 상기 전극봉 장착부(621)의 경사도는 수평축을 기준으로 30°± 1°일 수 있다. 이는 상기 전극봉 장착부(621)의 회전에 따른 경사지게 장착된 전극봉(700)의 회동범위를 확보하기 위함이다.

이때 수직축을 기준으로 장착된 전극봉(700)이 경사진 각도는 Φ1 일 수 있다. 만약 상기 전극봉 장착부(621)가 원주방향으로 일정범위내에서 회동하게 된다면 전극봉(700)은 ±Φ1 각도만큼 회동을 할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서는 바람직하게는 상기 Φ1의 각도는 ±15°일 수 있다. 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명인 회동형 용접장치(1200)가 적용되는 용접 대상소재의 좁은 공간의 크기에 따라 다양한 각도로 적용될 수 있다.

다음 상기 회동로드(640)는 상기 토치프레임(610)의 중앙부에 삽입고정되어 배치되고, 하단부는 상기 전극봉 홀더(620)와 연결되도록 제공될 수 있다. 그리고 상기 구동부(641)는 상기 회동로드(640)를 회동시키도록, 상기 회동로드(640)와 연결되고 용접설비상에 배치될 수 있다.

이러한 상기 구동부(641)는 스텝핑모터(641)와 일측은 상기 스텝핑모터(641)의 샤프트에 연결되고 타측은 상기 회동로드(640)의 상단부에 연결되는 타이밍벨트(미도시)로 구성될 수 있다. 사용자가 상기 스텝핑모터(641)를 작동하면 일정각도 범위내에서 샤프트가 회동하고, 이에 따라 타이밍벨트가 작동하면 상기 회동로도가 일정범위내에서 회동을 하게 된다.

물론 상기 회동로드(640)의 하단부에 장착된 상기 전극봉 홀더(620)도 함께 회동하게 되면서, 전극봉(700)이 용접 대상소재의 좁은 공간의 폭에 대응하여 좌우로 이동하며 용접이 가능하게 된다.

다음으로, 본 발명의 실시예는 전극봉(700)의 작동시 전극봉(700)의 주변부에 아르곤 가스 등의 불활성 보호가스를 분사하는 가스분사부(630)를 더 포함하되, 상기 가스분사부(630)는 가스유로(631), 가스챔버(632) 및 확산필터(633)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 가스유로(631)는 가스공급부(630a)와 연결되고, 상기 토치프레임(610)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 가스유로(631)의 상단부에는 보호가스 호스에 연결할 수 있는 이음부(639)가 장착될 수 있다. 상기 이음부(639)에 보호가스 호스가 연결되고 상기 가스공급부(630a)로부터 보호가스를 공급받아 상기 가스챔버(632)로 전달하게 된다.

상기 가스챔버(632)는 상기 토치프레임(610)의 하부(610a) 내부에 형성되고 상기 가스유로(631)와 연결되어 제공될 수 있다.

다음 상기 확산필터(633)는 상기 전극봉(700)의 주변부로 보호가스가 균일하게 분사되도록, 상기 가스챔버(632)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 상기 확산필터(633)는 U 자 형태로 제공될 수 있다. 이러한 확산필터(633)은 이하 검토할 외측절개부(625)의 절개각도 및 내측절개부(611,613)의 절개각도에 대응되는 휘어진 U자 형상일 수 있다.

확산필터(633)는 외측절개부(625) 및 내측절개부(611,613)에 균일하게 절개된 각도로 보호가스가 확산되도록 해야 하므로, 각각의 절개각도에 대응되게 휘어지는 것이 바람직하다. 이러한 확산필터(633)의 형상은 가스챔버(632) 내부에서 보호가스가 잠시 머물면서 일정 압력을 형성하게 하기 위해서도 필요하다.

상기 가스공급부(630a)로부터 공급된 아르곤 가스 등의 불활성 보호가스는 상기 가스유로(631)를 지나 상기 가스챔버(632)로 유입된다. 상기 가스챔버(632) 내부에서 상기 확산필터(633)에 의해 흐름에 저항을 받아 축적되게 되고, 일정량 이상 상기 가스챔버(632) 내부에서 농축되면, 상기 확산필터(633)를 균일한 압력으로 전범위에 걸쳐 통과하게 되므로, 불활성 보호가스가 부채꼴 모양으로 확산되며 전극봉(700)의 주변부로 분사되게 된다.

이때 전극봉(700)의 주변부로 보호가스의 분사범위가 확대되도록, 상기 가스챔버(632)가 형성된 상기 토치프레임(610)의 하부(610a) 끝단 양측은 일정각도로 절개된 외측절개부(625)가 형성될 수 있다.

외측절개부(625)는 용접 대상소재 표면(비교적 수평함을 가정)을 기준으로 45도 이하로 절개될 수 있다. 외측절개부(625)는 보호가스의 분사범위를 확대하여 용접작업이 스파크에 의해 유발될 수 있는 화재, 화상 등의 사고 없이 안전하게 이뤄지게 하기 위한 것으로, 45도 이하로 절개되는 것이 가장 적당하다.

만약 45도를 초과하여 절개되는 경우에는 보호가스가 오히려 과도하게 분산되어 보호가스가 주로 분사되어야 하는 용접부위를 벗어나 불필요한 부위까지 분사되어 보호가스의 낭비가 발생될 수 있다. 또한 보호가스의 집중분사를 방해하여 오히려 보호가스의 역할이 저해될 수 있다.

따라서 외측절개부(625)는 45도 이하로 절개될 때, 보호가스의 낭비없이 안정적으로 용접부위의 주변부에 비활성 영역을 조성할 수 있게 된다.

그리고 상기 가스챔버(632)가 형성된 상기 토치프레임(610)의 하부(610a) 중앙측에 내측절개부(613,615)가 형성되되, 전극봉(700)의 진행방향보다 전극봉(700)의 진행반대방향으로 보호가스의 분사량이 확대되도록, 전극봉(700)의 진행반대방향측 내측절개부(615)가 전극봉(700)의 진행방향측 내측절개부(613)보다 더 절개되어 제공될 수 있다.

이는 용접 작업 후 전극봉(700)의 후미측에서 용접 대상소재에 발생될 수 있는 스파크에 의한 활성을 차단하기 위함이다. 실제로 전극봉(700)에 의해 용접된 자리에서 용융상태의 용접 대상소재에 의한 활성이 자주 발생되므로 전극봉(700)의 진행반대방향측 내측절개부(615)의 절개정도를 더 크게 하여 더 많은 양이 분사되도록 하는 것이다.

도 1를 참고하면 전극봉(700)의 진행반대방향측 내측절개부(615)의 절개각도(α2)가 전극봉(700)의 진행방향측 내측절개부(413)의 절개각도(α1)보다 더 큰 것을 볼 수 있다. 상기된 절개각도의 차이로 인해 보호가스의 분사범위는 차이를 가지게 된다. 도 1에서 전극봉의 용접진행방향은 오른쪽에서 왼쪽이다.

이러한 상기 외측절개부(625)와 상기 내측절개부(613,615)에 의해 보호가스는 부채꼴 모양을 이루며 용접 대상소재 및 전극봉(700)의 주변부로 분사되므로, 스파크에 의한 2차 점화를 보다 더 차단할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 냉각부(650)는 작동 중인 전극봉(700)을 냉각하도록 제공될 수 있으며, 이러한 상기 냉각부(650)는 내경유로(654), 외경유로(653) 및 유동홀(654)을 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 내경유로(654)는 냉각수공급부(651)와 연결되고, 상기 전극봉 홀더(620)의 상단 중앙부, 즉 회동로드(640)의 내측 중앙부에 배치될 수 있다. 상기 외경유로(653)는 상기 내경유로(654)와 상기 전극봉 홀더(620)의 상단 사이드부, 즉 회동로드(640)의 외주면과 상기 내경유로(654) 사이에 형성될 수 있다. 상기 유동홀(654)은 상기 내경유로(654)와 상기 외경유로(653)간에 연결되도록 상기 전극봉 홀더(620)의 상부에 가공될 수 있다.

상기 냉각수공급부에서 공급된 냉각수는 상기 내경유로(654)를 거쳐 상부에서 하부로 이동하고, 상기 유동홀(654)을 지나, 상기 외경유로(653)를 거쳐 하부에서 다시 상부로 이동하면서 상기 전극봉 홀더(620)를 냉각하게 된다.

이러한 냉각수 흐름의 결정은 가장 가열되어 있을 전극봉 및 전극봉 장착부(621)을 우선적으로 냉각하고, 이후에 냉각수가 외경유로(653)를 따라 회귀할 때 전극봉보다는 조금 덜 가열된 전극봉의 주변부, 즉 회동로드(640), 토치프레임(610)의 하단부, 가스챔버(632)의 외부 프레임 부위 등을 순차적으로 냉각시키기 위함이다.

상기와 같은 냉각수의 흐름은 가장 가열되고 가장 잘 냉각되어야 하는 전극봉 및 전극봉 홀더(621) 부분부터 우선적으로 냉각하므로 냉각수의 기능을 보다 효과적으로 발휘할 수 있게 된다.

이제 도 4를 참고하면, 본 발명인 회동형 용접장치(1200)가 용접설비의 이동장치에 장착되어 용가재(20)를 공급받으면서, 용접 대상소재(10)의 좁은 공간으로 진입하는 상태가 도시된다. 이후 용접작업이 진행되고, 용접 대상 소재의 좁은 공간은 전극봉(700)이 전후로 여러 번 반복 왕복하며 적층적으로 용접을 하게 된다. 용접 완료 후 도 5에서와 같이 적층된 용접 형상(13)을 볼 수 있다. 이러한 용접된 형상(13)은 상기 구동부(641)에 의해 상기 회동로드(640)가 회동되고, 상기 회동로도의 하단부에 배치된 상기 전극봉 홀더(620)가 일정각도 범위내에서 회동함으로써, 가능하게 된다.

즉 상기 전극봉 홀더(620)의 장착부(621)에 장착된 텅스텐 전극봉(700)이 수직축을 기준으로 ±Φ1 만큼 회동할 수 있으므로, 용접 대상소재(10)의 좁은 공간의 폭에 대응하여 움직일 수 있게 되어, 좁은 공간이 상대적으로 넓게 형성되어 있더라도, 용접 미흡부위 없이 용접을 완료할 수 있게 된다.

이상의 사항은 용접장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

610:토치프레임 611:제1 내측절개부
613:제2 내측절개부 625:외측절개부
620:전극봉 홀더 621:전극봉 장착부
630:가스분사부 631:가스유로
632:가스챔버 633:확산필터
640:회동로드 641:구동부
650:냉각부 651:냉각수 공급부
652:내경유로 653:외경유로
654:유동홀 700:전극봉
1200:회동형 용접장치

Claims

용접설비에 연결되는 토치프레임;
전극봉 장착부가 일정각도로 경사져 제공되고, 상기 토치프레임의 하단 중앙부에 배치되는 전극봉 홀더;
상기 토치프레임의 중앙부에 배치되고 상기 전극봉 홀더와 연결되는 회동로드; 및
상기 회동로드를 회동시키도록, 상기 회동로드와 연결되고 용접설비상에 배치되는 구동부;
를 포함하는 회동형 용접장치.
제1항에 있어서,
전극봉의 작동시 전극봉의 주변부에 보호가스를 분사하는 가스분사부;를 더 포함하되, 상기 가스분사부는,
가스공급부와 연결되고, 상기 토치프레임의 상부 내부에 형성되는 가스유로; 및
상기 토치프레임의 하부 내부에 형성되고 상기 가스유로와 연결되는 가스챔버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제2항에 있어서,
전극봉의 주변부로 보호가스의 분사범위가 확대되도록, 상기 가스챔버가 형성된 상기 토치프레임의 하부 양측은 일정각도로 절개된 외측절개부;가 형성된 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
용접부위로의 보호가스 분사범위를 확대하여 비활성 영역을 조성하도록, 상기 가스챔버가 형성된 상기 토치프레임의 하부 중앙측에 내측절개부;가 형성되는 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제4항에 있어서,
전극봉의 진행방향보다 전극봉의 진행반대방향으로 보호가스의 분사범위를 확대토록, 전극봉의 진행반대방향측 내측절개부가 전극봉의 진행방향측 내측절개부보다 더 절개된 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제5항에 있어서,
상기 가스분사부는, 전극봉의 주변부로 보호가스가 균일하게 분사되도록, 상기 가스챔버의 하부에 배치되는 확산필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제6항에 있어서,
상기 확산필터는 상기 외측절개부 및 상기 내측절개부의 절개각도에 대응되게 휘어진 U 자 형상인 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제1항에 있어서,
작동 중인 전극봉을 냉각하도록, 상기 회동로드 및 상기 전극봉 홀더와 연계되며 배치되는 냉각부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제8항에 있어서,
상기 냉각부는,
냉각수공급부와 연결되고, 상기 회동로드의 내측 중앙부에 배치되는 내경유로;
상기 내경유로와 상기 회동로드의 외주면 사이에 형성되는 외경유로; 및
상기 내경유로와 외경유로를 연결하며, 상기 전극봉 홀더의 상단부에 배치되는 유동홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.
제9항에 있어서,
냉각수는 상기 내경유로를 통해 유입되고 상기 외경유로를 통해 유출되는 것을 특징으로 하는 회동형 용접장치.