KR20230027767A

KR20230027767A - 와이어 예열모듈 및 이를 포함하는 용접기

Info

Publication number: KR20230027767A
Application number: KR1020210109924A
Authority: KR
Inventors: 이덕화
Original assignee: 이덕화
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-02-28

Abstract

와이어를 직선 형태로 교정하는 와이어 예열모듈과 이를 포함하는 용접기를 개시한다.
와이어 예열모듈은, 일측에 와이어 투입구가 마련되고, 타측에 와이어 배출구가 마련되는 몸체; 상기 와이어 투입구와 상기 와이어 배출구 사이에 위치되어 와이어의 이동경로를 제공하되, 소정 곡률로 휘어진 형태이고, 외주에는 열선이 권취된 파이프; 및 상기 파이프와 상기 배출구 사이에 위치되어 와이어를 곧게 펴주는 스트레이트너;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

와이어 예열모듈 및 이를 포함하는 용접기{WIRE PREHEATING MODULE AND WELDING MACHINE INCLUDING THE SAME}

본 개시(The Present Disclosure)는 용접에 사용되는 장비에 관한 것이다.

한국 등록특허공보 제10-1996924호를 참조하면, 몇몇 용접기는 아크를 발생시키는 토치와, 전류값에 따라 특정 속도로 와이어(용가재)를 토치의 선단에 공급하는 피더를 포함한다.

한편, 피더에는 와이어가 롤에 권취된 상태로 장착되는데, 와이어가 스풀에서 바로 토치로 송급될 경우, 와이어가 토치의 선단에 휘어진 형태로 배출되기 때문에, 용접시 용접부 결함(부등각장 또는 용입불량 등)이 발생될 수 있다. * 용접부 결함 발생 시, 재료비와 작업 소요 시간이 증가된다.

그에 따라, 피더에는 휘어진 형태의 와이어를 직선으로 교정시켜주는 가압 롤러가 필수적으로 구비된다.

하지만, 와이어는 실온에서 변형이 잘 되지 않으므로, 가압 롤러만으로는 와이어를 곧게 펴는데 일정 한계가 있다.

KR

10-1257182

B1 (2013.04.29.)

피더와 토치 사이에 위치되어, 와이어를 예열하여 직선으로 교정하는 와이어 예열모듈을 제공하는 것이다.

또한, 전술한 와이어 예열모듈을 포함하는 용접기를 제공하는 것이다.

(본 개시의) 실시예에 따른 와이어 예열모듈은, 일측에 와이어 투입구가 마련되고, 타측에 와이어 배출구가 마련되는 몸체; 상기 와이어 투입구와 상기 와이어 배출구 사이에 위치되어 와이어의 이동경로를 제공하되, 소정 곡률로 휘어진 형태이고, 외주에는 열선이 권취된 파이프; 및 상기 파이프와 상기 배출구 사이에 위치되어 와이어를 곧게 펴주는 스트레이트너;를 포함한다.

(본 개시의) 실시예에 따른 용접기는, 와이어 예열모듈; 상기 와이어 예열모듈의 일측에 결합되어, 롤에 권취된 상태로 보관된 와이어를 송급하는 피더; 및 상기 와이어 예열모듈의 타측에 결합되어, 와이어가 용접부로 배출되는 토치;를 포함한다.

또한, 상기 와이어 예열모듈의 와이어 투입구에는 제1 커넥터가 결합되고, 상기 와이어 예열모듈의 와이어 배출구에는 제2 커넥터가 결합되며, 상기 피더에는 상기 제1 커넥터와 연결되는 제3 커넥터가 구비되고, 상기 토치에는 상기 제2 커넥터와 연결되는 제4 커넥터가 구비될 수 있다.

또한, 실시예에 따른 용접기는, 상기 피더에 부착되어, 롤에 권취된 와어어의 권취량을 측정하는 센서;를 더 포함하고, 상기 파이프의 곡률은 와이어의 권취량에 따라 변화되도록 구성될 수 있다.

실시예에 따른 와이어 예열모듈이 피더와 토치 사이에 위치되면, 직선으로 교정된 와이어가 토치의 팁으로 배출된다.

실시예에 따른 용접기는, 종래의 용접기와 비교하여, 용접시 발생하는 결함(부등각장 또는 용입불량 등)의 발생률이 낮다.

도 1은 실시예에 따른 와이어 예열모듈의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 와이어 예열모듈의 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 용접기의 사시도이다.
도 4는 실시예에 따른 용접기의 결합도이다.
도 5는 실시예에 따른 용접기에 센서가 부착된 도면이다.

이하에서 언급되는 구성요소 앞에 ‘제1, 제2, 제3' 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일 뿐, 구성요소 간의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제1 구성요소 없이 제2 구성요소만을 포함하는 발명도 구현 가능하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 와이어 예열모듈(10)[이하, ‘와이어 예열모듈(10)'이라 함]을 구체적으로 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 와이어 예열모듈의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 와이어 예열모듈의 단면도이고, 도 3은 실시예에 따른 용접기의 사시도이며, 도 4는 실시예에 따른 용접기의 결합도이다.

(각 방향의 정의) 구성의 방향을 나타내는 표현['앞', '뒤', '상', '하', '우', '좌' 등]은 [도 1]을 기준으로 한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 와이어 예열모듈(10)은 몸체(110), 파이프(120) 및 스트레이트너(130)를 포함한다.

몸체(110)는 소정의 높이를 가진 함체 형태일 수 있으며, 좌측 또는 우측에서 바라볼 때, 직사각 형태일 수 있다. 하지만, 반드시 그 형태를 한정하는 것은 아니다.

몸체(110)는 와이어 투입구(111)가 일측에 마련된다. 한편, 와이어 투입구(111)에는 중공이 형성된 제1 소켓(113)이 결합될 수 있다.

제1 소켓(113)은 몸체(110)의 외부로 노출되고, 제1 소켓(113)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다.

몸체(110)는 와이어 배출구(112)가 타측에 마련된다. 한편, 와이어 배출구(112)에는 중공이 형성된 제2 소켓(114)이 결합될 수 있다.

제2 소켓(114)은 몸체(110)의 외부로 노출되고, 제2 소켓(114)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다.

파이프(120)는 와이어 투입구(111)와 와이어 배출구(112) 사이에 위치되며, 와이어(A)의 이동경로를 제공한다.

파이프(120)는 소정 곡률로 휘어진 형태로 구비된다.

또한, 파이프(120)의 외주에는 열선(121)이 권취된다.

열선(121)은 온도가 대략 300도까지 올라갈 수 있으며, 외부에서 전원이 공급된다.

스트레이트너(130)는 파이프(120)와 와이어 배출구(112) 사이에 위치되며, 제1 상부롤러(131), 제2 상부롤러(132) 및 하부롤러(133)로 구성될 수 있다.

제1 상부롤러(131)는 몸체(110)의 좌측면과 우측면에 축이 고정된다. 하지만, 좌측면과 우측면 중 어느 하나의 면에만 축이 고정되어도 무방하다.

제2 상부롤러(132)는 제1 상부롤러(131)의 앞쪽에 이격되어 배치되며, 몸체(110)의 좌측면과 우측면에 축이 고정된다. 하지만, 몸체(110)의 좌측면과 우측면 중 어느 하나의 면에만 축이 고정되어도 무방하다.

하부롤러(133)는 제1 상부롤러(131)와 제2 상부롤러(132) 사이 하방에 배치되며, 마찬가지로 몸체(110)의 좌측면과 우측면에 축이 고정된다. 하지만, 좌측면과 우측면 중 어느 하나의 면에만 축이 고정되어도 무방하다.

또한, 하부롤러(133)의 축은, 상, 하 방향으로 위치가 조절될 수 있다.

도 2를 참조하여, 와이어 예열모듈(10)이 휘어진 형태의 와이어(A)를 직선 형태로 교정하여 배출하는 과정을 설명한다.

우선, 와이어 예열모듈(10)에는 와이어(A)가 와이어 투입구(111)를 통해 들어온다. 이때, 와이어(A)는 휘어진 형태를 갖고 있다.

파이프(120)는 와이어 투입구(111)를 지난 와이어(A)의 이동경로를 제공한다.

파이프(120)에 권취된 열선(121)은 와이어(A)가 파이프(120)의 내부에서 이동하는 동안, 와이어(A)를 200도 내지 300도로 예열한다. 이때, 잔류응력을 가진 와이어(A)가 저온뜨임처리되어, 와이어(A)의 잔류응력이 제거된다.

또한, 파이프(120)는 와이어(A)가 소정 곡률로 휘어진 구간을 지나는 동안, 와이어(A)를 직선 형태로 교정한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 스트레이트너(130)는 와이어(A)를 직선 형태로 교정한다.

구체적으로, 제1 상부롤러(131)에는 파이프(120)를 지난 와이어(A)가 들어오게 되며, 제1 상부롤러(131)는 와이어(A)가 하부롤러(133)에 닿도록 가이드한다.

하부롤러(133)에는 제1 상부롤러(131)를 지난 와이어(A)가 들어오게 되며, 하부롤러(133)는 와이어(A)가 제2 상부롤러(132)에 닿도록 가이드한다.

제2 상부롤러(132)에는 하부롤러(133)를 지난 와이어(A)가 들어오게 되며, 제2 상부롤러(132)는 와이어(A)가 와이어 배출구(112)를 향하도록 가이드한다.

결국, 와이어(A)는 제1 상부롤러(131), 제2 상부롤러(132) 및 하부롤러(133)를 통해 가이드되는 동안, 직선 형태로 교정된다.

따라서, 와이어(A)가 소정의 곡률로 휘어진 파이프(120)를 지나는 과정에서 예열되며 직선 형태로 교정된 후, 와이어(A)가 스트레이트너(130)를 지나는 과정에서 한 번 더 직선 형태로 교정될 수 있다.

결국, 와이어 예열모듈(10)은 와이어 배출구(112)를 통해 직선 형태로 교정된 와이어(A)를 배출한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 용접기(1)[이하, ‘용접기(1)'라 함]을 구체적으로 설명한다.

도 3을 참조하면, 용접기(1)는 와이어 예열모듈(10), 피더(20) 및 토치(30)를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 와이어 예열모듈(10)은, 제1 소켓(113)에 제1 커넥터(11)가 연결되고, 제2 소켓(114)에 제2 커넥터(12)가 연결될 수 있다.

도 3을 다시 참조하면, 피더(20)는, 롤에 권취된 와이어(A)를 와이어 예열모듈(10)에 송급하며, 와이어(A)가 배출되는 제3 커넥터(21)를 포함한다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 제1 커넥터(11)는 제3 커넥터(21)와 연결되어, 피더(20)에서 배출된 와이어(A)가 변형 없이 와이어 예열모듈(10)로 이동되도록 돕는다.

토치(30)는, 제4 커넥터(31)와, 와이어(A)가 외부로 송출되는 팁(32)을 포함한다.

제2 커넥터(11)는 제4 커넥터(31)와 연결되어, 와이어 예열모듈(10)에서 배출된 와이어(A)가 변형없이 토치(30)로 이동되도록 돕는다.

토치(30)는, 팁(32)에서 와이어 예열모듈(10)에 의해 직선 형태로 교정된 와이어(A)가 배출된다.

도 5를 참조하면, 용접기(1)는, 센서(140)와, 실린더(141)를 더 포함할 수 있다.

센서(140)는 피더(20)에 부착되며, 롤에 권취된 와이어(A)의 권취량을 측정한다.

실린더(141)는 몸체(10)의 저면에 구비되며, 파이프(20)를 상하로 움직이는 피스톤(142)을 포함한다.

피스톤(142)은 센서(140)에 측정된 와이어(A)의 권취량에 따라 이동되어, 파이프(20)의 곡률이 변화되도록 구성된다.

구체적으로, 센서(140)에 측정된 와이어(A)의 권취량이 많으면, 와이어(A)가 조금 휘어진 상태이므로, 피스톤(142)은 파이프(20)가 작은 곡률을 갖도록 하기 위해, 아래로 내려간다.

하지만, 센서(140)에 측정된 와이어(A)의 권취량이 적으면, 와이어(A)가 많이 휘어진 상태이므로, 피스톤(142)은 파이프(20)가 큰 곡률을 갖도록 하기 위해, 위로 올라간다.

따라서, 용접기(1)는 롤에 권취된 와이어(A)의 권취량이 감소함에 따라, 피스톤(142)은 파이프(20)를 조금씩 위로 올리므로, 와이어 예열모듈(10)은 많이 휘어진 상태의 와이어(A)도 직선 형태로 교정한다.

1 : 용접기
10 : 와이어 예열모듈
20 : 피더
30 : 토치
110 : 몸체
111 : 와이어 투입구
112 : 와이어 배출구
120 : 파이프
121 : 열선
130 : 스트레이트너
140 : 센서
A : 와이어

Claims

일측에 와이어 투입구가 마련되고, 타측에 와이어 배출구가 마련되는 몸체;
상기 와이어 투입구와 상기 와이어 배출구 사이에 위치되어 와이어의 이동경로를 제공하되, 소정 곡률로 휘어진 형태이고, 외주에는 열선이 권취된 파이프; 및
상기 파이프와 상기 배출구 사이에 위치되어 와이어를 곧게 펴주는 스트레이트너;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 와이어 예열모듈.
청구항 1의 와이어 예열모듈;
상기 와이어 예열모듈의 일측에 결합되어, 롤에 권취된 상태로 보관된 와이어를 송급하는 피더; 및
상기 와이어 예열모듈의 타측에 결합되어, 와이어가 용접부로 배출되는 토치;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용접기.
제2항에 있어서,
상기 와이어 예열모듈의 와이어 투입구에는 제1 커넥터가 결합되고,
상기 와이어 예열모듈의 와이어 배출구에는 제2 커넥터가 결합되며,
상기 피더에는 상기 제1 커넥터와 연결되는 제3 커넥터가 구비되고,
상기 토치에는 상기 제2 커넥터와 연결되는 제4 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는, 용접기.
제2항에 있어서,
상기 피더에 부착되어, 롤에 권취된 와어어의 권취량을 측정하는 센서;를 더 포함하고, 상기 파이프의 곡률은 와이어의 권취량에 따라 변화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 용접기.