KR20190001622U

KR20190001622U - 용접장치

Info

Publication number: KR20190001622U
Application number: KR2020170006608U
Authority: KR
Inventors: 이동주; 김대영; 신상범
Original assignee: 한국조선해양 주식회사
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-06-28

Abstract

본 고안의 용접장치는 용접대상물을 용접하도록 구성되는 용접부; 및 상기 용접부에 의해 용접된 부위를 가압하도록 구성되는 가압부;를 포함하고, 이를 통해 용접부위를 가압함으로써 용접부위의 인장 잔류 응력을 감소시킬 수 있다. 아울러, 본 고안에 따른 용접장치는 인장 잔류 응력 제어를 통한 수축 하중을 감소시켜 용접부위에서의 좌굴 변형을 억제시킬 수 있다.

Description

용접장치{Welding Device}

본 고안은 용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 좌굴 변형을 최소화시킬 수 있도록 구성된 용접장치에 관한 것이다.

알루미늄은 일반 철 재질에 비해 상대적으로 높은 열팽창 계수와 열확산 계수를 가지나 구조 강성은 낮다. 때문에, 알루미늄 재질의 부재를 용접작업할 경우, 용접부위에서 좌굴 변형이 발생할 가능성이 높다.

일반적으로 판넬 용접부 좌굴 변형은 용접에 의해 발생하는 수축 하중이 용접부의 좌굴 강도를 초과하는 경우 발생한다. 예를 들어, 50계열 알루미늄의 경우 GMAW(Gas Metal Arc Welding)을 적용하여 판계 용접을 수행할 때 13.0mm 이하의 용접부에 좌굴 변형 발생 가능성이 매우 높다.

판계 용접시 발생하는 좌굴 변형은 변형 모드가 복잡하고 변형량 또한 매우 큰 경향이 있어 교정이 어려울 뿐만 아니라 이후 공정에서 과다 변형을 유발시킴으로써 판넬 용접 구조물의 제작 공수를 증가시키는 주요 요인으로 작용한다.

따라서, 용접작업시 야기될 수 있는 좌굴변형을 최소화시킬 수 있는 용접장치의 개발이 요청된다.

KR

2010-0063258

A

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용접부위에서 야기될 수 있는 좌굴변형을 최소화시킬 수 있는 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시 예에 따른 용접장치는 용접대상물을 용접하도록 구성되는 용접부; 및 상기 용접부에 의해 용접된 부위를 가압하도록 구성되는 가압부;를 포함한다.

본 고안의 일 실시 예에 따른 용접장치에서 상기 가압부는, 용접된 부위와 연속적으로 접촉하도록 구성되는 롤러; 및 상기 롤러를 용접대상물 측으로 가압하도록 구성되는 유압 실린더;를 포함한다.

본 고안의 일 실시 예에 따른 용접장치는 용접대상물의 특성에 따라 상기 용접부와 상기 가압부 간의 간격을 조정하도록 구성되는 간격조정부를 더 포함한다.

본 고안의 일 실시 예에 따른 용접장치는 상기 용접부와 상기 가압부를 용접방향으로 이동시키도록 구성되는 이송부를 더 포함한다.

본 고안의 일 실시 예에 따른 용접장치에서 상기 이송부는, 상기 용접부와 상기 가압부가 배치되도록 구성되는 안내 레일; 및 상기 용접부와 상기 가압부를 이동시키도록 구성되는 선형모터;를 포함한다.

본 고안에 따른 용접장치는 용접부위를 가압함으로써 용접부위의 인장 잔류 응력을 감소시킬 수 있다.

아울러, 본 고안에 따른 용접장치는 인장 잔류 응력 제어를 통한 수축 하중을 감소시켜 용접부위에서의 좌굴 변형을 억제시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 용접장치의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 용접장치의 사용상태도
도 3은 도 2에 도시된 용접장치 및 용접부재의 단면도

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 고안을 설명함에 있어서, 본 고안의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하여 본 고안의 일 실시 예에 따른 용접장치를 설명한다.

본 실시 예에 따른 용접장치(100)는 용접부(110)와 가압부(120)를 포함한다. 아울러, 용접장치(100)는 간격조정부(130)와 이송부(140)를 더 포함할 수 있다. 그러나 용접장치(100)의 구성이 전술된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 용접장치(100)는 가압부(120), 간격조정부(130), 및 이송부(140)의 작동량을 조정하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.

용접부(110)는 용접대상물을 용접하도록 구성된다. 예를 들어, 용접부(110)는 알루미늄 재질을 포함한 금속을 용접하기 위한 구성일 수 있다. 부연 설명하면, 용접부(110)는 가스용접, 아크용접 등을 수행하기 위한 통상의 용접수단을 모두 포함할 수 있다.

가압부(120)는 용접부위를 가압하도록 구성된다. 부연 설명하면, 가압부(120)는 용접 후 발생하는 안정 전류 응력이 감소될 수 있도록 용접부위를 소정의 하중으로 가압할 수 있다. 이를 위해 가압부(120)는 롤러(122) 및 유압 실린더(124)를 포함할 수 있다. 그러나 가압부(120)의 구성이 롤러(122) 및 유압 실린더(124)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가압부(120)는 롤러(122)에 일정한 힘을 가하기 위한 탄성부재 등을 더 포함할 수 있다.

롤러(122)는 용접부위와 고르게 접촉할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 롤러(122)의 폭은 용접폭보다 크게 구성된다. 롤러(122)는 고온의 용접부위와 접촉하여 변형되지 않도록 구성된다. 예를 들어, 롤러(122)는 금속재질일 수 있다. 아울러, 롤러(122)는 고온의 용접부위를 냉각하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 롤러(122)의 내부에는 냉각을 위한 냉매(예를 들어, 물)가 채워질 수도 있다.

유압 실린더(124)는 롤러(122)를 용접대상물 쪽으로 가압하도록 구성되다. 부연 설명하면, 유압 실린더(124)는 용접대상물이 소정의 두께로 압축될 수 있도록 롤러(122)를 하방으로 이동시킬 수 있다.

간격조정부(130)는 용접부(110)와 가압부(120) 사이의 거리를 조정할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 간격조정부(130)는 용접부(110)를 전후방향으로 이동시켜 용접부(110)와 가압부(120) 사이의 거리(L)를 조정할 수 있다. 간격조정부(130)는 용접대상물의 재질, 두께, 용접온도 등에 따라 상기 거리(L)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 간격조정부(130)는 용접대상물이 얇고 무른 재질이면 상기 거리(L)를 넓히고, 용접대상물이 두껍고 단단한 재질이면 상기 거리(L)를 좁힐 수 있다.

이송부(140)는 용접부(110) 및 가압부(120)를 이동시키도록 구성된다. 예를 들어, 이송부(140)는 용접부(110) 및 가압부(120)를 용접방향으로 이동시킬 수 있다. 이를 위해 이송부(140)는 안내 레일(142) 및 선형모터(144)를 포함할 수 있다. 여기서, 안내 레일(142)은 용접방향으로 길게 배치되고, 선형모터(144)를 안내 레일(142)를 따라 등속운동하도록 구성된다.

다음에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 용접장치의 예를 설명한다.

용접장치(100)는 도 2에 도시된 바오 같이 용접대상물(200)을 용접함과 동시에 용접부위를 가압하도록 구성된다. 부연 설명하면, 용접부(110)는 용접대상물(200)의 용접부위를 용접하고, 가압부(120)는 용접부(110)가 용접한 용접부위를 소정의 압력을 가압할 수 있다.

용접부(110)와 가압부(120)는 소정의 간격을 두고 배치된다. 예를 들어, 용접부(110)와 가압부(120) 간의 거리(L)는 도 3에 도시된 바와 같이 롤러(122)의 지름과 동일한 크기일 수 있다.

가압부(120)는 용접대상물(200)을 소정의 크기로 가압할 수 있다. 예를 들어, 유압 실린더(124)는 롤러(122)가 용접대상물(200)의 표면으로부터 소정의 깊이(h)로 인입될 수 있도록 롤러(122)를 가압할 수 있다.

위와 같이 구성된 용접장치(100)는 용접과 동시에 용접부위를 가압함으로써, 용접부위에서 발생하는 인장 잔류 응력을 경감시키고 이를 통해 용접부위에서 야기될 수 있는 좌굴 변형을 미연에 방지시킬 수 있다.

본 고안은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

100 용접장치
110 용접부
120 가압부
122 롤러
124 유압 실린더
130 간격조정부
140 이송부
142 안내 레일
144 선형모터

Claims

용접대상물을 용접하도록 구성되는 용접부; 및
상기 용접부에 의해 용접된 부위를 가압하도록 구성되는 가압부;
를 포함하는 용접장치.
제1항에 있어서,
상기 가압부는,
용접된 부위와 연속적으로 접촉하도록 구성되는 롤러; 및
상기 롤러를 용접대상물 측으로 가압하도록 구성되는 유압 실린더;
를 포함하는 용접장치.
제1항에 있어서,
용접대상물의 특성에 따라 상기 용접부와 상기 가압부 간의 간격을 조정하도록 구성되는 간격조정부를 더 포함하는 용접장치.
제1항에 있어서,
상기 용접부와 상기 가압부를 용접방향으로 이동시키도록 구성되는 이송부를 더 포함하는 용접장치.
제4항에 있어서,
상기 이송부는,
상기 용접부와 상기 가압부가 배치되도록 구성되는 안내 레일; 및
상기 용접부와 상기 가압부를 이동시키도록 구성되는 선형모터;
를 포함하는 용접장치.