KR20200071762A - 주행 대차 - Google Patents

Abstract

피가공재의 가공의 시작, 종료할 때의 조작을 용이하게 행할 수 있게 한다. 주행 대차(A)는 구동 모터(25), 3위치 선택 스위치(12), 미리 설정된 제2차 속도로 주행시키는 누름 버튼 스위치(13), 가공 속도 또는 제2차 속도를 설정하는 속도 설정 다이얼(14), 및 속도 설정 다이얼의 조작량에 따른 가공 속도 및 제2차 속도로 기억하고 3위치 선택 스위치로부터의 주행 신호에 대응시킨 구동 모터의 회전 방향 및 회전 수를 제어하고 누름 버튼 스위치로부터의 제2차 속도 신호가 발생되고 또한 해당 제2차 속도 신호가 계속되는 동안 구동 모터의 회전 방향을 유지하여 제2차 속도에 대응하는 회전 수를 제어하는 제어부(20)를 가지는 것이다.

Description

주행 대차

본 발명은 탑재한 토치로 피가공재를 절단 또는 용접할 때, 가공의 시작 작업 또는 종료 작업을 확실히 실시할 수 있도록 한 주행 대차에 관한 것이다.

피가공재를 절단하는 가스 절단 토치나 플라즈마 절단 토치, 또는 피가공재를 용접하는 용접 토치 등의 토치를 탑재하고, 이 토치를 가동시키면서 주행하여 강판으로 대표되는 피가공재를 절단 혹은 용접하는 주행 대차가 이용되고 있다. 주행 대차에 탑재한 토치를 이용하여 피가공재를 절단 또는 용접하는 경우, 절단 속도 또는 용접 속도는 피가공재의 판 두께나 재질 등의 조건, 및 절단면의 거칠기나 용접 비드의 사양 조건에 대응하여 설정되어 있다. 그러나 피가공재에 대해 절단 또는 용접을 행하는 경우, 피가공재는 상온 상태이며, 상술한 절단 속도 또는 용접 속도 그대로의 속도로 목적으로 하는 가공을 개시할 수 있는 것은 아니다.

예를 들어, 절단 토치를 이용하여 피가공재를 단면에서 절단을 시작하는 경우에 대해 설명한다. 피가공재를 절단할 때 이용하는 일반적인 주행 대차는, 절단 속도는 속도 설정 다이얼을 조작하여 수행하도록 구성되어 있으며, 전원 투입과 동시에 구동 모터가 회전을 시작하고 구동 모터와 차륜을 클러치를 통해서 주행이 중단 또는 계속할 수 있도록 구성되어 있다.

피가공재의 두께가 비교적 얇은 경우, 절단을 시작하기에 앞서 절단 토치에 부착된 화구에 예열 불꽃을 형성함과 동시에 절단 산소를 분사하고 클러치를 차단한 상태에서 전원을 투입하여 화구를 피가공재의 단면에 접근시킨다. 속도 설정 다이얼을 조작하여 피가공재에 대응하게 한 소정의 절단 속도보다 낮은 속도로 조정하여 클러치를 접속하여 예열 불꽃을 형성한 주행 대차를 저속 주행시켜서 절단을 시작한다. 피가공재의 두께 방향으로 관통한 절단 홈이 형성된 후 속도 설정 다이얼을 조작하여 소정의 절단 속도까지 상승시켜 절단을 계속한다.

피가공재의 두께가 비교적 두꺼운 경우, 상술한 바와 동일하게 예열 불꽃을 형성함과 동시에 절단 산소를 분사한 화구를 피가공재의 단면에 접근시킨다. 전원을 투입하여 주행 대차를 주행시키면서 주행 방향을 지정하는 스위치를 조작하여 전후진을 반복함으로써, 피가공재의 단면에 두께 방향으로 관통한 절단 홈을 형성한 후 절단을 계속한다. 이 방법은 주행 대차의 속도는 피가공재의 판 두께나 재질에 대응하게 한 소정의 절단 속도로 설정한 상태에서 실시한다.

또한, 예열 불꽃을 형성함과 동시에 절단 산소를 분사한 화구를 작업자가 수동으로 주행 대차를 이동시킴으로써 피가공재의 단면에 접근시켜서 정지시키고, 절단 산소 기류가 단면을 따르도록 하여 표면을 예열 불꽃으로 예열한다. 그리고 충분히 예열된 것으로 판단됐을 때 절단 산소 기류를 단면에 접촉시켜 두께 방향으로 관통한 절단 홈을 형성한 후 클러치를 접속하여 소정의 절단 속도로 절단을 계속한다.

절단이 목적으로 하는 절단선의 종료점 근방에 도달하면, 피가공재의 두께 방향의 하단 부분에 발생하는 드래그라인의 지연을 회복시키기 위해 속도 설정 다이얼을 조작하여 주행 대차의 속도를 감소시켜 절단을 계속하고 피가공재가 분리됐을 때 주행 대차를 정지시킨다.

주행 대차에 탑재한 플라즈마 절단 토치로 피가공재에 피어싱을 실시한 후 목적으로 하는 절단 선을 절단하는 경우, 피어싱을 실시하는 동안 주행 대차는 정지해야 할 필요가 있다. 따라서, 피어싱 개시에서 주행 개시까지의 시간을 타이머로 제어한다.

용접 토치를 이용하여 피가공재를 용접하는 경우, 용접을 시작하는 부위에서의 비드 형성, 및 용접선의 종단에서의 크레이터 처리를 실시하는 경우, 주행 대차를 피가공재에 대해 정지시킨 상태로 만든다.

강판에 대한 용접 또는 절단을 실시할 때에 이용하는 주행 대차로, 본건 출원인은 특허 문헌 1에 기재된 기술을 개발했다. 특허 문헌 1에 기재된 주행 대차는 내장된 자석으로 강판을 흡착함으로써 호스나 케이블을 안정적으로 견인할 수 있다.

특히, 용접을 시작하는 위치, 또는 절단을 시작할 때의 피어싱점에 대한 위치를 결정할 때, 자석에 의한 흡착력이 작용하고 있으면 작업자에 의한 미묘한 위치 조정 작업을 하기가 어려워진다는 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 주행 대차는 미리 설정된 용접 속도 또는 절단 속도로 주행시키기 위한 신호를 발생하는 조작 버튼과 주행 방향에 대응시킨 미속 스위치를 가진다. 그리고, 전원이 투입하고 조작 버튼으로부터의 신호가 발생되지 않은 상태에서 선택적으로 미속 스위치를 조작하면, 선택된 미속 스위치의 방향으로 주행하도록 제어하여 이 신호의 지속에 따라 주행 속도가 미리 설정된 용접 속도, 절단 속도까지 증가하도록 제어하고 있다.

특허 제6021172호 공보

피가공재를 단면에서 절단을 시작할 때 실시하는 상기 조작은 모두 교유의 문제점이 있다. 즉, 절단을 시작할 때에 속도 설정 다이얼을 조작하여 감속시키는 경우, 절단을 시작한 후 절단 속도를 상승시킬 때 반드시 피가공재에 설정된 최적의 절단 속도로 설치할 수 있을 것이라는 보장은 없으며 절단면의 품질에 편차가 발생할 우려가 있다.

또한, 소정의 절단 속도로 설정한 상태에서 주행 방향을 지정하는 스위치를 조작하여 주행 대차를 전후진시키는 경우, 상기 스위치의 조작은 화구에 의한 피가공재의 예열 상태 및 절단 산소 기류에 의한 절단 홈의 형성 상태를 확인하면서 실시할 필요가 있다. 그리고 이러한 절단 시작 상태를 확인하면서 스위치를 조작하는 작업은 높은 숙련도가 요구된다는 문제가 있다.

또한, 절단 산소를 분사함과 동시에 예열 불꽃을 형성한 화구를 단면에 접근시켜 정지시킴으로써 두께 방향으로 관통된 절단 홈을 형성하는 경우, 절단 산소 기류가 단면에 과도하게 접촉하면 의도하지 않은 타이밍에 절단 반응이 시작되어 노치의 발생으로 이어지게 되어 절단을 시작하는데 있어서 장해가 된다. 또한, 절단 산소 기류가 단면에서 과도하게 이격되면 예열 불꽃에 의한 예열이 불충분하여 절단을 시작하는데 있어서 장해가 된다. 따라서 화구를 정지시킨 상태에서 피가공재에 대한 절단을 시작하는 작업은 높은 숙련도가 요구된다는 문제가 있다.

나아가, 절단에서는 피가공재의 하면 측에 절단 반응의 지연에 따른 드래그라인의 지연이 발생하고, 지연의 크기에 따라서는 분리가 불가능하게 될 수도 있기 때문에, 주행 대차의 속도를 감소시킬 필요가 있다. 이 작업도 드래그라인의 지연을 확인하면서 실시할 필요가 있으며, 절단의 시작과 마찬가지로 숙련도가 요구된다는 문제가 있다.

이와 같이 피가공재를 단면에서 절단을 시작할 때의 작업이나 절단 종료 시의 작업에는 숙련을 요한다는 문제가 있으며, 이 문제는 피가공재의 판 두께가 커짐에 따라 현저해진다.

또한, 플라즈마 절단 토치로 피가공재에 대해 피어싱을 실시하고, 이 피어싱점에서 절단을 시작하는 경우, 피가공재의 판 두께에 따라 피어싱에 필요한 시간이 다르기 때문에 판 두께가 변화할 때마다 타이머 조작이 필요하며, 작업이 번잡해진다는 우려가 있다.

또한, 피가공재에 대한 용접을 시작하는 경우, 안정된 아크를 형성하기 위한 조작이 필요하며, 용접의 종료점에서는 크레이터 처리를 행하기 위해 주행 대차의 속도를 감속시키는 조작이 필요하다. 그러나 이러한 감속 조작도 절단의 경우와 마찬가지로 숙련이 요구된다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 피가공재의 절단을 시작, 종료할 때 또는 용접을 시작, 종료할 때의 조작을 용이하게 행할 수 있도록 한 주행 대차를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관한 주행 대차는, 피가공재를 절단 또는 용접하기 위한 토치를 탑재하여 주행할 수 있도록 구성한 주행 대차로, 주행 대차를 주행시키는 구동 모터, 주행 대차를 주행시키는 방향을 지정함과 동시에 미리 설정된 가공 속도로 주행시키기 위한 주행 신호를 발생시키는 제1 스위치, 주행 대차를 상기 가공 속도와는 다른 미리 설정된 제2차 속도로 주행시키기 위한 제2차 속도 신호를 조작을 계속하고 있는 동안 발생시키는 제2 스위치, 상기 가공 속도 또는 상기 제2차 속도를 설정하기 위한 속도 설정 다이얼, 및 상기 속도 설정 다이얼을 조작했을 때 해당 속도 설정 다이얼의 조작량에 따라 가공 속도로 기억하고, 상기 제2 스위치가 조작되고 또한 상기 속도 설정 다이얼이 조작됐을 때 해당 속도 설정 다이얼의 조작량에 따라 제2차 속도로 기억하고, 나아가 상기 제1 스위치에서 발생한 주행 방향을 지정하는 주행 신호에 대응시켜 상기 구동 모터의 회전 방향 및 미리 기억된 가공 속도에 대응하는 상기 구동 모터의 회전 수를 제어하고 또한 상기 구동 모터가 주행 대차를 가공 속도로 지정된 방향으로 주행시키는 상태일 때, 상기 제2 스위치로부터의 제2차 속도 신호가 발생하고 또한 해당 제2차 속도 신호가 계속되는 동안, 상기 구동 모터의 회전 방향을 유지하여 미리 기억된 제2차 속도에 대응하는 상기 구동 모터의 회전 수를 제어하는 제어부를 가진다.

본 발명에 따른 주행 대차는, 제1 스위치에 의해 주행 대차의 주행 방향을 지정할 수 있으며, 피가공재에 대해 목적으로 하는 절단 또는 용접을 수행하는 데 적합한 절단 속도 또는 용접 속도로 이루어진 가공 속도로 주행시킬 수 있다. 또한, 주행 대차의 구동 모터가 가공 속도에 대응한 회전 수로 회전할 때, 제2 스위치로부터의 제2차 속도 신호를 계속해서 발생시킴으로써, 상기 회전 수로 회전하는 구동 모터를 제2차 속도에 대응하는 회전 수로 회전시킬 수 있다. 이 때문에 가공 속도로 주행하고 있는 주행 대차를 제2차 속도로 주행시킬 수 있다.

상기 가공 속도 및 제2차 속도는 속도 설정 다이얼을 조작함으로써 각각 독립적으로 설정하여 제어부에 기억시킬 수 있다. 따라서, 목적으로 하는 가공이 절단일 경우, 제2차 속도를, 피가공재를 단면에서 절단을 시작할 수 있는 속도 또는 절단이 종료할 때 드래그라인이 거의 수직이 되는 속도로 설정할 수 있다. 따라서 절단을 시작할 때 제2 스위치를 조작함으로써 확실히 절단을 행할 수 있으며, 절단 종료 시에 제2 스위치를 조작함으로써 확실히 분리할 수 있다. 또한 목적으로 하는 가공이 용접인 경우, 제2차 속도를, 용접 시작 시에 안정된 아크를 형성하는데 필요한 속도, 또는 용접 종료 시의 크레이터 처리에 필요한 속도로 설정하여 용접 시작 또는 종료 시에 제2 스위치를 조작함으로써 확실한 용접을 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 주행 대차는 높은 숙련을 요구하지 않으며, 확실한 절단의 시작 또는 종료, 용접의 시작 또는 종료를 할 수 있다. 특히, 피가공재에 대해 단면에서 절단할 때의 절단 속도와 절단 종료 시에 드래그라인을 거의 수직으로 할 때의 속도는 거의 동일하며, 제2차 속도를 절단 시작 또는 절단 종료를 확실하게 행할 수 있는 속도로 설정함으로써 숙련이 필요 없이 양호한 절단을 할 수 있다. 또한, 피가공재에 대해 용접을 할 경우에도, 시작 시, 종료 시의 속도는 거의 동일하며, 제2차 속도를 용접 시작 또는 용접 종료 시의 처리를 확실하게 행할 수 있는 속도로 설정함으로써 숙련이 필요 없이 양호한 용접을 할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 주행 대차의 구성을 설명하는 삼면도이다.
도 2는 주행 대차의 조작반의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 주행 대차의 블록도이다.
도 4는 가스 절단용 화구로 강판을 절단할 때의 순서를 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 주행 대차에 대해서 설명한다. 본 발명은 절단 토치 또는 용접 토치 등의 토치를 탑재하여 강판으로 대표되는 피가공재(이하 "강판"이라 한다)를 절단 또는 용접할 때에 사용하는 주행 대차이다. 특히, 피가공재에 대해 단면에서 절단을 시작하거나 또는 절단을 종료하는 경우나, 피가공재에 피어싱을 실시한 후 해당 피어싱점에서 연속해서 절단을 행할 경우의 처리나, 또는 용접을 시작할 때의 처리 또는 종료할 때의 처리를 확실하게 행할 수 있도록 구성되어 있다.

주행 대차에 탑재되어 강판을 절단하기 위한 토치로는 가스 절단을 행하기 위한 토치, 플라즈마 절단을 행하기 위한 토치 등을 선택적으로 채용하는 것이 가능하다. 가스 절단 토치는 복수의 호스를 통해 연료가스의 공급장치나 산소가스의 공급장치와 연결되며, 플라즈마 절단 토치는 캡타이어 케이블을 통해 전원과 연결됨과 동시에 호스를 통해 플라즈마 가스 공급 장치와 연결된다.

또한, 주행 대차에 탑재되어 강판을 용접하기 위한 토치로는 탄산가스 아크 용접을 행하기 위한 토치, 플라즈마 용접을 행하기 위한 토치 등을 포함하는 각종 용접 토치를 선택적으로 채용하는 것이 가능하다. 이들 토치는 캡타이어 케이블을 통해 전원에 연결됨과 동시에 호스를 통해 가스의 공급장치와 연결된다.

이하, 본 실시예에 관한 주행 대차(A)에 대해서 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한다. 본 실시예에 관한 주행 대차(A)는 토치로 가스 절단용 화구(7)를 장착한 가스 절단 토치를 탑재하고, 강판 상에 배치된 도시하지 않은 레일에 재치되어 화살표(a, b)방향으로 주행할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 화살표(a) 방향 또는 화살표(b) 방향으로 주행함에 따라 토치를 가동시킴으로써 레일을 따라 절단을 하는 것이 가능하다. 또한, 이하의 설명에서는 토치 또는 화구(7)를 동일하게 취급할 수 있다.

주행 대차(A)는 한쪽 단부 측에 손잡이(1a)를 구비한 케이싱(1)을 가지며, 해당 케이싱(1)의 한쪽 단부 측에 1개의 자유 차륜(2b)이 배치되고, 다른 단부 측에 한 쌍의 구동 차륜(2a)이 배치되어 있다. 자유 차륜(2b)은 세로축(2c)를 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있다. 따라서, 강판 상에 설치한 레일에 구동 차륜(2a), 자유 차륜(2b)을 재치함으로써 주행 대차(A)는 레일을 따라 주행하는 것이 가능하다. 또한, 주행 대차(A)를 강판 상에 직접 재치하고 작업자가 손잡이(1a)를 파지하여 유도함으로써 유도에 따라 주행하는 것도 가능하다.

케이싱(1)의 측면에는 방열판(3a)이 탈부착 가능하게 배치되어 있으며, 바닥면에도 방열판(3b)이 탈부착 가능하게 배치되어 있다. 또한, 케이싱(1)의 내부에는 구동 모터(25, 도 3 참조), 도시하지 않은 클러치를 포함하는 구동 모터(25)의 회전을 구동 차륜(2a)에 전도(傳導)하는 전도기기가 배치되며, 또한 후술하는 제어부(20)가 배치되어 있다.

케이싱(1)의 상면에는 스탠드(4)가 구비되어 있다. 이 스탠드(4)에는 토치(26)로 화구(7)를 장착한 가스 절단 토치를 가지는 토치 블록이 장착되어 있다. 또한, 스탠드(4)에 장착되는 토치(26)는 가스 절단 토치에 한정하는 것이 아니라, 플라즈마 절단 토치나 용접 토치 등을 선택적으로 채용하는 것도 가능하다. 또한, 부호 6은 예비 화구를 삽입하여 수납하는 장착부이다.

케이싱(1)의 상면에는 도 2에 도시한 조작 패널(10)이 구비되어 있으며, 이 조작 패널(10)에는 도시하지 않은 전원 및 아크 신호 코드가 접속되는 커넥터(11), 제1 스위치가 되는 3위치 선택 스위치(12), 제2 스위치가 되는 누름 버튼 스위치(13), 속도 설정 다이얼(14), 토치 가동 지시 스위치(15), 디지털 표시부(16), 클러치 레버(17)가 각각 배치되어 있다.

3위치 선택 스위치(12)는 주행 대차(A)의 주행 방향을 지정함과 동시에 미리 설정된 가공 속도로 주행시키기 위한 주행 신호를 발생시키거나 혹은 주행 신호를 발생시키지 않는 것을 선택하는 것이다. 즉, 3위치 선택 스위치는 레버(12a)가 2개의 도립(倒立) 위치와 중립 위치를 유지함으로써 각각의 위치에 대응한 주행 신호를 발생시키거나 또는 정지할 수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 레버(12a)를 어느 한 방향으로 쓰러트려 화살표(a) 방향 또는 화살표(b) 방향을 선택함과 동시에, 구동 모터(25)를 기동시켜서 선택된 방향으로의 회전을 시작하도록 할 수 있다. 또한, 레버(12a)를 기립시켜서 중립 위치를 선택했을 때, 구동 모터(25)의 회전이 정지하고 주행 대차(A)는 정지한 상태가 된다. 따라서, 3위치 선택 스위치(12)를 조작함으로써, 주행 대차(A)는 선택된 방향으로 미리 설정된 가공 속도로 주행하는 것이 가능하다.

누름 버튼 스위치(13)는 누름 조작하는 동안 제2차 속도 신호를 발생시키는 것이다. 제2차 속도 신호가 발생했을 때, 주행 대차(A)에 설정된 가공 속도의 여하에 관계없이 제2차 속도 신호에 따른 주행이 우선된다. 따라서, 주행 대차(A)는 3위치 선택 스위치(12)에 의해 지정된 방향으로 미리 설정된 제2차 속도로 주행하는 것이 가능하다.

따라서, 3위치 선택 스위치(12)로부터의 주행 신호에 따라 주행 대차(A)가 지정된 방향으로 미리 설정된 가공 속도로 주행하고 있을 때 누름 버튼 스위치(13)에서 제2차 속도 신호가 발생하면, 주행 대차(A)는 주행 방향을 유지한 채 제2차 속도로 주행한다. 그리고 누름 버튼 스위치(13)의 누름 조작이 계속되어 제2차 속도 신호가 발생되는 동안 주행 대차(A)의 제2차 속도에 따른 주행이 계속된다.

누름 버튼 스위치(13)에 의한 제2차 속도 신호는, 주행 대차(A)의 주행 방향을 지정하는 것도 구동 모터(25)의 회전의 시작을 지시하는 것도 아니며, 단순히 가공 속도와는 다른 제2차 속도를 가공 속도에 대해 우선시키는 것이다. 따라서, 3위치 선택 스위치(12)가 중립 위치에 있을 때 누름 버튼 스위치(13)를 누름 조작해도 주행 대차(A)가 주행을 시작하지는 않는다.

본 실시예에서는 제2 스위치로 누름 버튼 스위치를 이용하고 있지만, 반드시 누름 버튼 스위치 일 필요는 없으며, 스냅 스위치 등이어도 상관없다.

속도 설정 다이얼(14)은 단독 조작에 의해 또는 3위치 선택 스위치(12), 누름 버튼 스위치(13)와의 공동 조작에 의해 주행 대차(A)의 주행 속도를 설정하는 것이다. 주행 속도로는 강판에 대해 목적으로 하는 가공을 행하는데 적절한 가공 속도와 목적으로 하는 가공을 시작 및/또는 종료할 때에 적절한 제2차 속도가 있다.

목적으로 하는 가공이 강판에 대한 절단인 경우, 사용하는 토치(26)가 가스 절단 토치인지, 플라즈마 절단 토치인지, 및 강판의 판 두께, 재질 등의 여러 조건에 따라 최적의 절단 속도가 설정되어 있으며, 이 절단 속도를 가공 속도로 설정한다. 또한, 목적으로 하는 가공이 용접인 경우, 사용하는 토치가 탄산 가스 용접 토치인지, 플라즈마 용접 토치인지, 및 강판의 판 두께, 재질, 용접 자세(필릿 용접, 맞대기 용접 등) 등의 여러 조건에 따라 최적의 용접 속도가 설정되어 있으며, 이 용접 속도를 가공 속도로 설정한다.

제2차 속도는, 목적으로 하는 가공을 시작하고 종료할 때에 최적인 속도로 설정된다. 예를 들어, 목적으로 하는 가공이 가스 절단이며, 강판을 단면에서 절단하려는 경우, 제2차 속도는 화구에 예열 불꽃을 형성함과 동시에 절단 산소를 분사하면서 주행시켜 절단이 가능한 속도이다. 또한, 절단 종료 시에는, 강판의 하면 근방에 발생하는 드래그라인의 지연을 회복시킬 수 있는 속도이다. 이러한 속도는 피절단재의 판 두께나 재질, 온도, 상면과 절단 단면이 이루는 각도 등의 여러 조건에 따라 변화하기 때문에 미리 실험적으로 구해두는 것이 바람직하다.

목적으로 하는 가공이 플라즈마 절단이며, 강판을 단면에서 절단하는 경우, 상술한 가스 절단의 경우와 동일하게 제2차 속도를 설정한다. 또한, 강판에 피어싱을 실시한 후, 해당 피어싱점을 기점으로 하여 절단을 행하는 경우, 플라즈마 절단 토치를 피어싱점에 정지시켜 둘 필요가 있다. 따라서 제2차 속도를 0으로 설정한다.

목적으로 하는 가공이 용접인 경우, 제2차 속도는 용접 시작 시에 아크가 안정될 때까지 필요한 속도, 용접 종료 시에 크레이터 처리를 수행하는 데 필요한 속도로 설정된다. 이때의 처리 속도는 강판의 판 두께나 재질, 용접 자세에 따라 변화하기 때문에 미리 실험적으로 구해두는 것이 바람직하다.

속도 설정 다이얼(14)을 단독으로 회전 조작했을 때 가공 속도를 설정하는 것이 가능하며, 3위치 선택 스위치(12)의 레버(12a)를 어느 한 방향으로 쓰러트린 상태에서 속도 설정 다이얼(14)을 회전시키는 것으로도 가공 속도를 설정하는 것이 가능하다.

또한, 누름 버튼 스위치(13)를 누름 조작하면서 속도 설정 다이얼(14)을 회전 조작함으로써 제2차 속도를 설정할 수 있다. 특히 제2차 속도를 설정하는 경우, 3위치 선택 스위치(12)로부터의 주행 신호의 유무에 관계없이, 누름 버튼 스위치(13)의 누름 조작과 속도 설정 다이얼(14)의 회전 조작에 의해 제2차 속도를 설정하는 것이 가능하다.

토치 가동 지시 스위치(15)는 주행 대차(A)에 탑재한 토치(26)가 플라즈마 절단 토치인 경우, 플라즈마 아크를 형성하기 위한 통전 개시, 통전 차단을 지시한다. 또한, 탑재한 토치(26)가 용접 토치인 경우, 아크를 형성하기 위한 통전 개시, 통전 차단을 지시한다.

디지털 표시부(16)는 주행 대차(A)에 대해 가공 속도 또는 제2차 속도를 설정했을 때에는 설정된 속도를 표시하고, 주행 대차(A)가 어느 한 속도로 주행하고 있을 때에는 현재 주행하고 있는 속도를 표시하는 것이다.

클러치 레버(17)는 작업자에 의해 조작되며, 구동 모터(25)의 회전을 구동 차륜(2a)에 전달하거나 혹은 차단하는 것이다.

다음으로, 주행 대차(A)의 제어계에 대해서 도 3의 블록도로 설명한다. 도면에 있어서, 20은 제어장치이며, 주행 대차(A)의 구동 모터(25)의 구동이나 토치(26)의 가동을 제어하는 기능을 가진다. 제어장치(20)는 각종 신호가 입력되는 입력부(20a), 각종 신호를 출력하는 출력부(20b), 및 중앙 연산부(21)로 구성되어 있다.

입력부(20a)에는 3위치 선택 스위치(12), 누름 버튼 스위치(13), 속도 설정 다이얼(14), 토치 가동 지시 스위치(15)에서 발생한 신호가 입력된다. 또한 출력부(20b)는 구동 모터(25)에 대한 구동 신호나 토치(26)를 구동하는 구동 신호, 디지털 표시부(16)에 대한 신호를 출력한다.

중앙 연산부(21)는 비교 연산부(21a), 기억부(21b), 및 구동 제어부(21c)로 구성되어 있다. 데이터 기억부(21b)는 속도 설정 다이얼(14)에서 발생한 신호를 바탕으로 비교 연산부(21a)에서 연산한 가공 속도의 데이터, 및 제2차 속도의 데이터, 토치(26)의 가동 프로그램을 포함하는 각종 데이터를 기억한다.

구동 제어부(21c)는 3위치 선택 스위치(12), 누름 버튼 스위치(13), 토치 가동 지시 스위치(16)에서 발생한 신호를 바탕으로 대응하는 프로그램을 기억부(21b)에서 읽어내고, 읽어낸 프로그램에 따라 구동 모터(25), 토치(26)를 구동하기 위한 구동 신호를 발생시킨다.

본 실시예에서는, 구동 모터(25)의 회전을 로터리 인코더로 검출하여 회전 데이터를 발생시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이 회전 데이터를 얻음으로써 주행 대차(A)가 주행하고 있을 때의 속도를 디지털 표시부(16)에 표시하는 것이 가능해진다.

다음으로, 도 4를 참조하여 상기와 같이 구성한 주행 대차(A)에 가스 절단용 화구(7)를 장착한 가스 절단 토치를 탑재하고, 제2차 속도(V2)로 주행시켜서 강판(8)의 단면(8a)에서 절단한 후 소정의 가공 속도(V1, 절단 속도)로 절단하고 나아가 제2차 속도(V2)로 절단을 종료할 때의 조작에 대해 설명한다.

절단을 시작하기에 앞서, 커넥터(11)에 전원 코드를 연결하여 가공 속도(V1)와 제2차 속도(V2)를 각각 상술한 순서로 설정한다. 즉, 디지털 표시부(16)를 확인하면서 속도 설정 다이얼(14)을 회전시켜 표시된 속도의 수치가 적정해졌을 때, 회전을 정지함으로써 가공 속도(V1)를 설정한다. 또한, 누름 버튼 스위치(13)를 누름 조작함과 동시에 디지털 표시부(16)를 확인하면서 속도 설정 다이얼(14)을 회전시킴으로써 제2차 속도(V2)를 설정한다.

3위치 선택 스위치(12)의 레버(12a)의 위치를 중립으로 하고, 클러치 레버(17)를 조작하여 구동 모터(25)와 구동 차륜(2a)의 연결을 분리하여 화구(7)를 강판(8)의 단면(8a)에 접근시킨 후, 구동 모터(25)와 구동 차륜(2a)를 연결한다. 이 상태에서 주행 대차(A)는 정지한 상태를 유지한다.

예열 산소, 연료 가스, 절단 산소의 각 가스를 가스 절단 토치에 공급한다. 가스 절단 토치에 각 가스를 공급한 후, 해당 토치에 배치되어 있는 개폐 밸브를 조작하여 예열 산소와 연료 가스를 화구(7)에 공급해 점화하여 예열 불꽃(7a)을 형성한다. 이 예열 불꽃(7a)의 형성 조작은 작업자가 수동으로 실시한다.

화구(7)에 예열 불꽃(7a)를 형성한 후, 절단 산소를 분사하여 절단 산소 기류(7b)를 형성한다. 이때, 예열 불꽃(7a)은 강판(8)의 단면(8a)에 닿아있지만, 절단 산소 기류(7b)는 단면(8a)에 닿지 않은 상태이다. 이것으로 화구(7)에 의한 강판(8)에 대한 단면(8a)에서의 절단 준비가 완료된다.

작업자에 의해 주행 대차(A)를 제2차 속도(V2)로 강판(8)을 향해 주행시킨다. 이 작업은 미리 누름 버튼 스위치(13)를 누름 조작한 상태에서 3위치 선택 스위치(12)의 레버(12a)를 목적으로 하는 방향으로 쓰러뜨림으로써 행할 수 있다. 또한, 3위치 선택 스위치(12)의 레버(12a)를 목적으로 하는 방향으로 쓰러뜨린 상태에서 누름 버튼 스위치(13)를 누름 조작함으로써 행하는 것도 가능하다.

3위치 선택 스위치(12)의 레버(12a)가 쓰러짐으로써, 주행 대차(A)를 목적으로 하는 방향으로 가공 속도(V1)로 주행시키기 위한 주행 신호가 발생된다. 그러나, 누름 버튼 스위치(13)의 누름 조작에 의해 발생한 제2차 속도 신호가 주행 신호에 우선하고, 그 결과 누름 버튼 스위치(13)에 따라 주행 대차(A)는 제2차 속도(V2)로 주행한다. 따라서, 누름 버튼 스위치(13)의 누름 조작을 계속하는 동안 3위치 선택 스위치(12)의 레버(12a)가 쓰러져있음으로써 목적으로 하는 방향을 향해 제2차 속도(V2)로 주행한다.

제2차 속도(V2)는 단면(8a)에서 해당 강판(8)을 절단하는 것을 가능하게 한 속도이며, 해당 강판(8)의 판 두께나 재질에 대응시켜서 미리 실험적으로 얻은 속도이다. 따라서, 제2차 속도(V2)에 의한 주행을 계속시킴으로써, 화구(7)로 강판(8)의 단면(8a)에서 절단하는 것이 가능하다.

주행 대차(A)의 제2차 속도(V2)에 의한 주행에 따라 화구(7)에 의한 강판(8)에 대한 절단이 진행되고, 분사된 절단 산소 기류(7b)가 강판(8)의 두께 방향으로 관통한 것을 작업자가 확인하고, 누름 버튼 스위치(13)의 누름 조작을 해제한다. 누름 버튼 스위치(13)로부터의 제2차 속도 신호가 정지하면, 3위치 선택 스위치(12)에 의한 가공 속도(V1)로 만드는 주행 신호가 부활하여 주행 대차(A)는 가공 속도(V1)로 주행하면서 강판(8)에 대한 절단을 계속한다.

절단이 진행됨에 따라 절단면에는 드래그라인(9)이 형성된다. 드래그라인(9)에는 화구(7)의 속도와 절단 반응에 따른 시간(강판의 연소 시간, 연소 생성물의 제거에 필요한 시간 등)과의 관계로 드래그라인(9)의 상면측과 하면측에서 지연(9a)이 발생한다. 지연(9a)의 크기에 따라서는 강판(8)의 분리가 불가능해질 우려가 발생한다.

따라서, 화구(7)가 강판(8)에 대한 절단 종료점에 접근한 것을 작업자가 확인했을 때 누름 버튼 스위치(13)를 누름 조작한다. 상술한 바와 같이, 누름 버튼 스위치(13)에서 제2차 속도 신호가 발생하면, 이 제2차 속도(V2)가 가공 속도(V1)에 우선하여 주행 대차(A)를 제2차 속도(V2)로 절단 주행시킨다.

주행 대차(A)가 제2차 속도(V2)로 절단 주행함에 따라 드래그라인(9)의 지연(9a)이 서서히 해소되어 강판(8)의 표면에 대해 거의 수직이 된다. 이 때문에 화구(7)에 의한 강판(8)의 절단이 종료됐을 때 확실한 분리를 실현할 수 있게 된다.

그 후, 가스 절단 토치에 설치한 각 개폐 밸브를 닫음으로써 강판(8)에 대한 절단을 종료할 수 있다.

상기 실시예에서는 강판(8)을 가스 절단하는 순서에 대해서 설명했다. 그러나 플라즈마 절단 토치를 이용하여 피가공재를 절단하는 경우라도 용접 토치를 이용하여 피가공재를 용접하는 경우라도 가공 속도(V1), 제2차 속도(V2)의 값은 다르지만 본질적인 기능과 순서가 다른 것은 아니다.

특히, 플라즈마 절단 토치를 채용하여 피가공재에 피어싱을 실시함과 동시에 해당 피어싱점을 기점으로 하여 절단하는 경우, 피어싱에 필요한 시간이 피가공재의 판 두께나 재질에 따라 상이한 것이 일반적이기 때문에, 제2차 속도를 0으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제2차 속도(V2)의 범위는 분당 0mm에서 수십 mm 사이에서 최적의 값으로 설정할 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명에 관한 주행 대차는 주로 작업자가 조작하는 절단 토치나 용접 토치를 탑재한 소형 절단 장치나 용접장치로 이용할 수 있다.

A 주행 대차
V1 가공 속도
V2 제2차 속도
1 케이싱
1a 손잡이
2a 구동 차륜
2b 자유 차륜
3a, 3b 방열판
4 스탠드
6 장착부
7 화구
7a 예열 불꽃
7b 절단 산소 기류
8 강판
8a 단면
9 드래그라인
9a 지연
10 조작 패널
11 커넥터
12 3위치 선택 스위치
12a 레버
13 누름 버튼 스위치
14 속도 설정 다이얼
15 토치 가동 지시 스위치
16 디지털 표시부
17 클러치 레버
20 제어장치
20a 입력부
20b 출력부
21 중앙 연산부
21a 비교 연산부
21b 기억부
21c 구동 제어부
25 구동 모터
26 토치

Claims (1)

1. 피가공재를 절단 또는 용접하기 위한 토치를 탑재하여 주행할 수 있도록 구성한 주행 대차로,
   주행 대차를 주행시키는 구동 모터;
   주행 대차를 주행시키는 방향을 지정함과 동시에 미리 설정된 가공 속도로 주행시키기 위한 주행 신호를 발생시키는 제1 스위치;
   주행 대차를 상기 가공 속도와는 다른 미리 설정된 제2차 속도로 주행시키기 위한 제2차 속도 신호를 조작을 계속하고 있는 동안 발생시키는 제2 스위치;
   상기 가공 속도 또는 상기 제2차 속도를 설정하기 위한 속도 설정 다이얼; 및
   상기 속도 설정 다이얼을 조작했을 때 해당 속도 설정 다이얼의 조작량에 따라 가공 속도로 기억하고, 상기 제2 스위치가 조작되고 또한 상기 속도 설정 다이얼이 조작됐을 때 해당 속도 설정 다이얼의 조작량에 따라 제2차 속도로 기억하고,
   나아가 상기 제1 스위치에서 발생한 주행 방향을 지정하는 주행 신호에 대응시켜 상기 구동 모터의 회전 방향 및 미리 기억된 가공 속도에 대응하는 상기 구동 모터의 회전 수를 제어하고,
   또한 상기 구동 모터가 주행 대차를 가공 속도로 지정된 방향으로 주행시키는 상태일 때, 상기 제2 스위치로부터의 제2차 속도 신호가 발생하고 또한 해당 제2차 속도 신호가 계속되는 동안, 상기 구동 모터의 회전 방향을 유지하여 미리 기억된 제2차 속도에 대응하는 상기 구동 모터의 회전 수를 제어하는 제어부;
   를 가지는 것을 특징으로 하는 주행 대차.

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