KR20230150523A - 용접용 세라믹 백킹재 부착장치 및 세라믹 백킹재 - Google Patents

용접용 세라믹 백킹재 부착장치 및 세라믹 백킹재 Download PDF

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Abstract

본 용접용 세라믹 백킹재 부착장치는 용접부에 길이방향으로 배치되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 상면에 배치되고 세라믹 백킹재가 용접부 하면에 위치되도록 이송하는 이송유닛과, 상기 베이스 프레임과 이송유닛 사이에 설치되어 세라믹 백킹재가 모재의 하면에 밀착되도록 상기 이송유닛을 승강하는 승강유닛과, 상기 이송유닛에 설치되어 세라믹 백킹재가 승강유닛에서 이탈되지 않도록 고정하는 고정유닛과, 상기 베이스 프레임의 하부에 배치되어 세라믹 백킹재가 용접부에 위치되도록 정렬시키는 정렬유닛으로 구성되어, 세라믹 백킹재를 자동으로 모재의 하면에 부착함과 아울러 용접 완료 후 자동으로 세라믹 백킹재를 모재에서 자동으로 분리할 수 있다.

Description

용접용 세라믹 백킹재 부착장치 및 세라믹 백킹재{A ADHESION SYSTEM FOR CERAMIC BACKING MATERIAL OF WELDING AND CERAMIC BACKING MATERIAL}
본 발명은 모재의 하면에 세라믹 백킹재를 자동으로 부착하고 용접이 완료된 후 세라믹 백킹재를 용접부에서 자동으로 분리하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치 및 세라믹 백킹재에 관한 것이다.
두 모재 사이를 서로 이어 붙이는 용접을 맞대기 용접이라고 하는데 이때는 용접부 이면에 용융금속의 흘러내림을 방지하고, 우수한 품질의 용접 비드를 생성하기 위하여 세라믹 백킹재를 부착하여서 용접을 한다.
조선공정에서의 첫 공정인 가공 소조립 공정에서는 상대적으로 크기가 작은 철판을 가공하고 용접하는 공정이다. 가공 소조립 공정에서 모재 이면에 세라믹 백킹재를 부착하는 방법으로 작업자가 알루미늄 테이프를 이용하여 모재에 부착하는 방법인 FGB(Flux Glass Wool Backing)등이 있고, 그리고 자동으로 부착을 시키는 방법으로는 내열성 플럭스를 모재 뒷면에 공기 호스로 가압 밀착시켜 부착시키는 RF(Refractory Flux), 비교적 얇고 유연한 구리판 위에 백킹 플럭스를 살포하고 이것을 모재 뒷면에 부착하는 FCB(Flux Copper Backing) 등이 있다.
가공 소 조립 공정에서는 모재를 이동이 편리하도록 스키드 레일에 올려놓게 되는데 이러한 스키드 레일에 올려져 있는 모재는 바닥에 공간이 300~500mm 밖에 되지 않아 세라믹 백킹재를 부착 시키기 위해서는 작업장 바닥에 피트(PIT)를 만들어서 작업자가 직접들어가서 부착을 하거나, 부착 설비를 설치하여 부착을 하게 된다. 세라믹 백킹재를 모재의 하부에 부착 해야 함으로 위 보기 자세로 세라믹 백킹재를 모재에 부착하게 됨으로 작업자의 근 골격 계 질환이 발생할 수 있고, 용접 부 중앙에 세라믹 백킹재 중앙부를 정확하게 일치시키기 어렵다.
또한 피트(PIT)를 제작을 하여야 함으로 시설투자비가 많이 소요되며, 안으로 작업자가 들어가서 세라믹 백킹재를 부착하는데 그 작업환경이 너무 열악하고, 추락 사고 등의 위험성이 높다.
특허문헌1: 공개특허공보 10-2011-0077613(2011년 07월 07일) 특허문헌2: 등록특허공보 10-2011-0121203(2011년 11월 07일)
따라서, 본 발명의 목적은 모재의 하면에 세라믹 백킹재를 자동으로 부착하고 용접 완료 후 모재에서 세라믹 백킹재를 자동으로 분리할 수 있는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치 및 세라믹 백킹재를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 용접용 세라믹 백킹재 부착장치는 용접부에 길이방향으로 배치되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 상면에 배치되고 세라믹 백킹재가 용접부 하면에 위치되도록 이송하는 이송유닛과, 상기 베이스 프레임과 이송유닛 사이에 설치되어 세라믹 백킹재가 모재의 하면에 밀착되도록 상기 이송유닛을 승강하는 승강유닛과, 상기 이송유닛에 설치되어 세라믹 백킹재가 승강유닛에서 이탈되지 않도록 고정하는 고정유닛과, 상기 베이스 프레임의 하부에 배치되어 세라믹 백킹재가 용접부에 위치되도록 정렬시키는 정렬유닛을 포함한다.
상기 이송유닛은 베이스 프레임의 상면에 배치되고 상기 베이스 프레임과 승강유닛에 의해 연결되는 승강 프레임과, 상기 승강 프레임의 일단에 회전 가능하게 장착되고 구동풀리가 고정되는 구동축과, 상기 승강 프레임의 타단에 회전 가능하게 장착되고 피동풀리가 장착되는 피동축과, 상기 구동풀리와 피동풀리 사이에 감겨지고 세라믹 백킹재가 올려 놓여지는 체인과, 상기 구동축에 연결되어 구동축을 회전시키는 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 승강유닛은 베이스 프레임의 양쪽 측면에 수직방향으로 고정되는 공압 실린더와, 공압 실린더에서 직선 이동 가능하게 인출되고 승강 프레임에 고정되는 로드부를 포함하고, 상기 공압 실린더는 세라믹 백킹재가 모재의 하면에 밀착될 수 있도록 설정된 압력으로 세라믹 백킹재를 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정유닛은 승강 프레임의 좌측 상면에 고정되고 세라믹 백킹재의 좌측면에 접촉되어 세라믹 백킹재가 이탈되지 않도록 지지하는 고정 지지부재와, 상기 승강 프레임의 우측 상면 수평방향으로 직선 이동 가능하게 배치되고 세라믹 백킹재의 우측면에 접촉되어 세라믹 백킹재가 이탈되지 않도록 고정하는 이동 지지부재와, 상기 승강 프레임에 고정되고 이동 지지부재와 연결되어 이동 지지부재를 직선 이동시키는 구동유닛을 포함한다.
상기 정렬유닛은 바닥면에 배치되고 상면에 좌우방향으로 일정 간격으로 레일이 배열되는 레일 프레임과, 상기 레일 프레임의 상면에 배치되고 하면에 레일 프레임의 레일에 따라 이동되는 롤러가 장착되어 레일 프레임의 좌우방향으로 슬라이드 이동되는 슬라이드 패널과, 상기 베이스 프레임의 양쪽 측면에 장착되고 상기 슬라이드 패널의 상면에 구름 운동 가능하게 장착되어 용접부의 각도에 맞게 세라믹 백킹재를 선회 운동시키는 구름 바퀴를 포함한다.
상기 레일 프레임과 슬라이드 패널 사이에는 슬라이드 패널을 슬라이드 이동시키는 제1구동부가 설치되고, 상기 제1구동부는 레일 프레임의 좌우방향으로 설치되는 랙 기어와, 상기 랙 기어에 기어 물림되고 슬라이드 패널에 회전 가능하게 장착되는 피니언 기어와, 상기 슬라이드 패널에 고정되고 피니언 기어를 회전시키는 구동모터를 포함한다.
상기 슬라이드 패널과 베이스 프레임 사이에는 베이스 프레임을 선회 운동시키는 제2구동부가 설치되고, 상기 제2구동부는 베이스 프레임에 연결되는 스크류 바와, 슬라이드 패널에 고정되고 스크류 바가 나사 결합되는 너트부재와, 스크류 바에 장착되어 스크류 바를 회전시키는 핸들부를 포함하고, 상기 베이스 프레임의 일측과 슬라이드 패널 사이에는 힌지축으로 연결되어 상기 베이스 프레임이 힌지축을 중심으로 선회 운동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세라믹 백킹재는 용접용 세라믹 부착장치에 의해 모재에 밀착되고, 상면에 중앙에 비드홈이 길이방향으로 형성되고 양쪽 측면에 모재에 밀착되는 접촉면이 형성되는 세라믹 바디와, 상기 세라믹 바디의 하면 및 측면에 감싸지게 장착되어 세라믹 바디를 보호하는 금속 케이스와, 상기 세라믹 바디의 상면에 부착되어 세라믹 바디와 모재 사이의 접촉 충격을 흡수하고 모재 간의 단차가 발생하여도 세라믹 바디와 모재 사이를 밀봉하는 유리섬유를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 용접용 세라믹 백킹재 부착장치는 이송유닛이 세라믹 백킹재를 용접부로 이송하고, 승강유닛이 세라믹 백킹재를 모재의 하면에 밀착하여 자동으로 세라믹 백킹재를 모재의 하면에 밀착할 수 있고, 용접 완료 후승강유닛에 의해 세라믹 백킹재가 하강하여 세라믹 백킹재와 모재 사이가 자동으로 분리되어 세라믹 백킹재의 설치 및 분리 작업이 쉽고 편리하다.
도 1은 본 발멸의 일 실시예에 따른 용접용 세라믹 백킹재 부착장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 세라믹 백킹재 부착장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 세라믹 백킹재 부착장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정유닛을 보여주는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정유닛의 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬유닛의 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 백킹재의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 세라믹 백킹재 부착장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 두 모재 사이의 용접부에 길이방향으로 배치되는 베이스 프레임(10)과, 베이스 프레임(10)의 상면에 설치되어 세라믹 백킹재(100)를 용접부로 이동시키는 이송유닛(20)과, 베이스 프레임(100)과 이송유닛(20) 사이에 설치되어 이송유닛(20)을 상하방향으로 승강하여 세라믹 백킹재(100)를 두 모재의 하면의 용접부에 밀착시키는 승강유닛(30)과, 세라믹 백킹재(100)를 이송유닛(20)에 고정하는 고정유닛(40)과, 베이스 프레임(10)에 설치되어 세라믹 백킹재(100)를 두 모재 사이의 용접부에 정렬시키는 정렬유닛(50)을 포함한다.
모재는 바닥면에서 일정 높이로 배치되는 스키드 레일에 올려진 상태로 스키드 레일을 따라 이동되어 두 모재가 서로 맞대기된 상태로 된다. 이때, 스키드 레일은 바닥면에서 300~500mm 정도의 높이에 위치된다.
베이스 프레임(10)은 두 모재가 맞대기된 용접부의 길이방향으로 따라 배치되는 프레임이다.
베이스 프레임(10)과 이송유닛(20) 사이에는 이송유닛(20)을 승강시키는 승강유닛(30)이 설치된다. 승강유닛(30)은 이송유닛(20)을 상승시켜 이송유닛(30)에 장착된 세라믹 백킹재(100)가 모재의 하면에 밀착되도록 하는 것이다.
승강유닛(30)은 베이스 프레임(10)의 양쪽 수직으로 배치되는 공압 실린더(32)와, 공압 실린더(32)에 인출되어 승강 프레임(22)에 고정되는 로드부(34)를 포함한다. 이와 같은 승강유닛(30)은 공압 실린더(32)로 공기압이 공급되면 로드부(34)가 상하방향으로 이동되면서 승강 프레임(22)을 승강시킨다.
이와 같은 승강유닛(30)은 공압 실린더로 제공되는 공기압을 제어하여 승강 프레임(22)을 가압하는 압력을 조절할 수 있어 세라믹 백킹재(100)가 모재의 하면에 밀착될 수 있도록 한다.
세라믹 백킹재(100)는 공압 실린더의 압력에 의해 모재의 하면에 가압되므로 모재와 세라믹 백킹재(100) 사이가 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 기존에는 세라믹 백킹재를 모재에 고정하기 위해 알루미늄 테이프 등의 별도의 고정부재가 필요하지만, 본 실시예에서는 공압 실린더의 압력에 의해 세라믹 백킹재를 모재에 밀착하여 세라믹 백킹재를 모재에 부착하기 쉽고 용접 후 세라믹 백킹재를 모재에서 분리하기 쉽다.
이송유닛(20)은 베이스 프레임(10)의 상면에 배치되고 베이스 프레임(10)과 승강유닛(30)에 의해 연결되는 승강 프레임(22)과, 승강 프레임(22)의 일단에 회전 가능하게 장착되는 구동축(24)과, 승강 프레임(22)의 타단에 회전 가능하게 장착되는 피동축(미도시)과, 구동축(24)에 고정되는 구동풀리(26)와, 피동축에 고정되는 피동풀리(28), 구동풀리(26)와 피동풀리(28) 사이에 감겨지고 세라믹 백킹재(100)가 올려 놓여지는 체인(36)과, 구동축(24)에 연결되어 구동축(24)을 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함한다.
구동축(24) 및 피동축은 각각 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 구동축(24)이 구동모터에 의해 회전되면 체인(36)이 이동되면서 체인(36)에 올려 놓여진 세라믹 백킹재(100)를 이송시킨다.
승강 프레임(22)은 복수로 구비되어 일렬로 배열될 수 있고 승강 프레임(22) 사이는 연결 브라켓에 의해 상호 연결될 수 있다. 즉, 용접부의 길이에 따라 레일 프레임(22)의 설치 개수가 달라지게 된다.
레일 프레임(22)의 상면에는 세라믹 백킹재(100)를 고정하는 고정유닛(40)이 설치된다.
고정유닛(40)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 승강 프레임(22)의 좌측 상면에 고정되고 세라믹 백킹재(100)의 좌측면에 접촉되어 세라믹 백킹재(100)가 이탈되지 않도록 지지하는 고정 지지부재(42)와, 승강 프레임(22)의 우측 상면 수평방향으로 직선 이동 가능하게 배치되고 세라믹 백킹재(100)의 우측면에 접촉되어 세라믹 백킹재(100)가 이탈되지 않도록 고정하는 이동 지지부재(44)와, 승강 프레임(22)의 측면에 고정되고 이동 지지부재(44)와 연결되어 이동 지지부재(44)를 직선 이동시키는 구동유닛(46)과, 구동유닛(46)의 이동로드(62)와 이동 지지부재(44) 사이를 연결하는 연결부재(48)를 포함한다.
구동유닛(46)은 이동로드(62)가 유압에 의해 직선 이동되는 유압 실린더 또는 이동로드(62)를 직선 이동시킬 수 있는 어떠한 구동유닛도 적용이 가능하다.
이와 같은 고정유닛의 작용을 보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 이동로드(62)가 직선 이동되면 이동 지지부재(44)가 벌어지는 방향으로 이동된다. 이러한 상태에서 이송유닛(20)이 작동되면 세라믹 백킹재(100)가 체인(36)을 따라 이동되면서 승강 프레임(22)의 상면에 배치된다. 이때, 고정유닛(40)이 벌어진 상태이므로 세라믹 백킹재(100)의 이동시 간섭되지 않아 세라믹 백킹재(100)의 이동이 쉽게 이루어진다.
세라믹 백킹재(100)의 이송이 완료되면 구동유닛(46)이 작동되고 도 4에 도시된 바와 같이, 이동 지지부재(44)가 직선 이동되면서 세라믹 백킹재(100)의 우측면에 접촉되어 세라믹 백킹재(100)를 고정한다.
즉, 세라믹 백킹재(100)는 좌측면은 고정 지지부재(42)에 지지되고, 우측면은 이동 지지부재(44)에 지지되어 승강 프레임(22)에서 이탈되지 않고 고정된 상태를 유지한다.
정렬유닛(50)은 두 모재 사이의 용접부에 세라믹 백킹재(100)를 정밀하게 정렬시키는 것으로, 바닥면에 배치되고 상면에 좌우방향으로 일정 간격으로 레일(54)이 배열되는 레일 프레임(52)과, 레일 프레임(52)의 상면에 배치되고 하면에 레일 프레임(52)의 레일(54)에 따라 이동되는 롤러(58)가 장착되는 슬라이드 패널(56)과, 베이스 프레임(10)의 양쪽 측면에 장착되고 슬라이드 패널(56)의 상면에 구름 운동 가능하게 장착되어 베이스 프레임(10)이 선회 운동될 수 있도록 하는 구름 바퀴(80)를 포함한다.
레일 프레임(52)과 슬라이드 패널(56) 사이에는 슬라이드 패널(56)을 자동으로 슬라이드 이동시키는 제1구동부가 구비되고, 제1구동부는 도 2에 도시된 바와 같이, 레일 프레임(52)의 좌우방향으로 설치되는 랙 기어(72)와, 랙 기어(72)에 기어 물림되고 슬라이드 패널(56)에 회전 가능하게 장착되는 피니언 기어(74)와, 슬라이드 패널(56)에 고정되고 피니언 기어(74)를 회전시키는 구동모터(78)로 구성된다.
이와 같은 제1구동부는 작동버튼을 누르면 구동모터(78)가 구동되고 이에 따라 피니언 기어(74)가 회전되면 슬라이드 패널(56)이 레일 프레임(52)을 따라 좌우방향으로 이동된다.
슬라이드 패널(56)과 베이스 프레임(10) 사이에는 베이스 프레임(10)을 선회 운동시키는 제2구동부가 설치되고, 제2구동부는 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(10)에 연결되는 스크류 바(82)와, 슬라이드 패널(56)에 고정되고 스크류 바(82)가 나사 결합되는 너트부재(84)와, 스크류 바(82)에 장착되어 스크류 바(82)를 회전시키는 핸들부(86)를 포함한다.
베이스 프레임(10)의 중간 부분과 슬라이드 패널(56) 사이에는 힌지축(76)으로 연결되어 핸들부(86)를 회전시키면 스크류 바(82)가 직선 이동되면서 베이스 프레임(10)이 힌지축(76)을 중심으로 선회 운동되면서 용접부의 위치를 정밀하게 정렬시킨다.
이와 같이, 구성되는 정렬유닛(50)은 작동버튼을 누르면 슬라이드 패널(56)이 레일 프레임(52)의 상면에서 좌우방향으로 슬라이드 이동되면서 두 모재 사이의 용접부에 하면에 세라믹 백킹재(100)를 위치시킨다. 그런 후 핸들부(86)를 작동시키면 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(10)이 선회 운동되면서 용접부의 각도에 맞게 세라믹 백킹재(100)가 용접부에 정렬된다.
세라믹 백킹재(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 그 상면에 중앙에 이면비드를 형성하고 용접 가스를 배출하기 위한 비드홈(132)이 길이방향으로 형성되는 세라믹 바디(140)와, 세라믹 바디(140)의 하면 및 측면에 감싸지게 장착되어 세라믹 바디(140)를 보호하는 금속 케이스(150)와, 세라믹 바디(140)의 상면에 부착되어 세라믹 바디(140)와 모재(100) 사이의 접촉 충격을 흡수하고 세라믹 바디(140)를 보호하며 모재간의 단차 발생하여도 용융금속이 측면으로 새는 것을 방지할 수 있는 유리섬유(160)를 포함한다.
세라믹 바디(140)는 금속 케이스(150)에 일렬로 배열되고 그 상면에는 두 모재(100)에 각각 접촉되는 접촉면(134,136)이 각각 형성되고, 그 양쪽 측면은 고정유닛(50)에 걸림될 수 있도록 하측으로 갈수록 폭이 넓어지는 경사면(142)이 형성된다.
금속 케이스(150)는 세라믹 바디(140)의 하면을 감싸는 바닥부(152)와, 세라믹 바디(140)의 양쪽 측면 경사면(142)을 감싸는 측면부(156)를 포함하고, 측면부(156)의 높이는 세라믹 바디(140)의 높이에 비해 낮게 형성되어 세라믹 바디(140)가 모재(100)에 접촉될 때 금속 케이스(150)가 간섭되는 것을 방지한다.
이와 같이, 세라믹 바디(140)의 외면에 금속 케이스(150)에 감싸지게 장착되고 금속 케이스(150)가 고정유닛(50)에 걸림되도록 하여 세라믹 바디(140)가 고정유닛(50)에 걸림되어 깨지거나 부서지는 것을 방지할 수 있다.
유리섬유(160)는 세라믹 바디(140)의 상면에 부착되어 세라믹 바디(140)와 모재(100) 사이가 접촉될 때 충격을 흡수하여 세라믹 바디(140)가 손상되는 것을 방지하는 것으로, 세라믹 바디(140)의 상면 전체에 부착되면 용접시 비드홈(132) 부분에 배치되는 유리섬유는 용접 용융물에 의해 제거되고 두 접촉면(134,136)에만 유리섬유(160)가 남게 된다.
이러한 유리섬유(160)는 두 접촉면(134,136)에만 부착되는 한 쌍으로 구성될 수 있다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 백킹재 부착장치의 작용을 다음에서 설명한다.
두 모재(100)를 스키드 레일에 올려진 상태로 스키드 레일을 따라 이동시킨 후 두 모재(100)가 서로 맞대기된 상태로 배치한다. 그리고 두 모재(100)의 하면에는 세라믹 백킹재 부착장치가 설치된다.
이송유닛의 구동모터가 작동되면 체인(36)이 회전되고, 체인(36) 위에 놓여진 세라믹 백킹재(100)가 체인(36)을 따라 이송된다. 이때, 고정유닛(40)의 이동 지지부재(44)가 벌어진 상태로 배치되어 세라믹 백킹재(100)가 체인(36)을 따라 이송될 때 간섭되는 것을 방지한다.
세라믹 백킹재(100)의 이송이 완료되면 이동 지지부재(44)가 직선 이동되면서 세라믹 백킹재(100)의 우측면을 가압하여 세라믹 백킹제(100)를 고정한다.
세라믹 백킹재(100)의 고정이 완료되면 세라믹 백킹재(100)가 두 모재 사이의 용접부에 위치되도록 정렬시킨다. 즉, 정렬유닛(50)의 작동버튼을 누르면 슬라이드 패널(56)이 레일 프레임(52)의 상면에서 좌우방향으로 슬라이드 이동되면서 두 모재 사이의 용접부에 하면에 세라믹 백킹재(100)가 위치되고, 핸들부(86)를 작동시키면 베이스 프레임(10)이 선회 운동되면서 용접부의 각도에 맞게 세라믹 백킹재(100)가 용접부에 정렬된다.
세라믹 백킹재(100)의 정렬이 완료되면 승강유닛(30)의 공압 실린더(32)가 작동한다. 그러면 세라믹 백킹재(100)가 장착된 승강 프레임(22)이 상승되면서 세라믹 백킹재(100)가 두 모재(100)의 하면에 밀착된다. 이때, 공압 실린더(32)는 설정된 압력으로 세라믹 백킹재(100)를 가압하여 두 모재의 하면에 밀착된 상태를 유지한다.
그리고, 세라믹 백킹재(100)의 상면에 부착된 유리섬유(160)가 모재와 세라믹 백킹재(100)의 완충작용 및 밀봉작용을 수행하여 세라믹 백킹재(100)가 고압 실린더의 압력에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러 모재 간의 단차가 발생하여도 세라믹 백킹재(100)와 모재 사이에 밀봉될 수 있도록 한다.
이와 같이, 세라믹 백킹재(100)가 모재에 부착이 완료되면 용접을 수행하여 두 모재 사이의 용접이 이루어지고, 용접에 완료되면 공압 실린더(32)의 작용에 의해 승강 프레임(22)이 하강하고, 승강 프레임(22)에 장착된 세라믹 백킹재(100)가 모재에서 분리된다.
이때, 세라믹 백킹재(100)는 고정유닛(40)에 의해 이송유닛(20)에 고정된 상태이므로 이송유닛(20)이 하강하면 고정유닛(40)에 걸림되어 같이 하강한다. 따라서, 세라믹 백킹재(100)를 모재에서 분리하기 위한 별도의 작업이 불필요하여 공정을 단축하고 용접시간을 단축할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 베이스 프레임 20: 이송유닛
22: 승강 프레임 30: 승강유닛
40: 고정유닛 42: 고정 지지부재
44: 이동 지지부재 50: 정렬유닛
100: 세라믹 백킹재

Claims (10)

  1. 용접부에 길이방향으로 배치되는 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임의 상면에 배치되고 세라믹 백킹재가 용접부 하면에 위치되도록 이송하는 이송유닛;
    상기 베이스 프레임과 이송유닛 사이에 설치되어 세라믹 백킹재가 모재의 하면에 밀착되도록 상기 이송유닛을 승강하는 승강유닛;
    상기 이송유닛에 설치되어 세라믹 백킹재가 승강유닛에서 이탈되지 않도록 고정하는 고정유닛; 및
    상기 베이스 프레임의 하부에 배치되어 세라믹 백킹재가 용접부에 위치되도록 정렬시키는 정렬유닛을 포함하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송유닛은 베이스 프레임의 상면에 배치되고 상기 베이스 프레임과 승강유닛에 의해 연결되는 승강 프레임;
    상기 승강 프레임의 일단에 회전 가능하게 장착되고 구동풀리가 고정되는 구동축;
    상기 승강 프레임의 타단에 회전 가능하게 장착되고 피동풀리가 장착되는 피동축;
    상기 구동풀리와 피동풀리 사이에 감겨지고 세라믹 백킹재가 올려 놓여지는 체인; 및
    상기 구동축에 연결되어 구동축을 회전시키는 구동모터를 포함하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강유닛은 베이스 프레임의 양쪽 측면에 수직방향으로 고정되는 공압 실린더와, 공압 실린더에서 직선 이동 가능하게 인출되고 승강 프레임에 고정되는 로드부를 포함하고, 상기 공압 실린더는 세라믹 백킹재가 모재의 하면에 밀착될 수 있도록 설정된 압력으로 세라믹 백킹재를 가압하는 것을 특징으로 하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고정유닛은 승강 프레임의 좌측 상면에 고정되고 세라믹 백킹재의 좌측면에 접촉되어 세라믹 백킹재가 이탈되지 않도록 지지하는 고정 지지부재;
    상기 승강 프레임의 우측 상면 수평방향으로 직선 이동 가능하게 배치되고 세라믹 백킹재의 우측면에 접촉되어 세라믹 백킹재가 이탈되지 않도록 고정하는 이동 지지부재; 및
    상기 승강 프레임에 고정되고 이동 지지부재와 연결되어 이동 지지부재를 직선 이동시키는 구동유닛을 포함하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 정렬유닛은 바닥면에 배치되고 상면에 좌우방향으로 일정 간격으로 레일이 배열되는 레일 프레임;
    상기 레일 프레임의 상면에 배치되고 하면에 레일 프레임의 레일에 따라 이동되는 롤러가 장착되어 레일 프레임의 좌우방향으로 슬라이드 이동되는 슬라이드 패널; 및
    상기 베이스 프레임의 양쪽 측면에 장착되고 상기 슬라이드 패널의 상면에 구름 운동 가능하게 장착되어 용접부의 각도에 맞게 세라믹 백킹재를 선회 운동시키는 구름 바퀴를 포함하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레일 프레임과 슬라이드 패널 사이에는 슬라이드 패널을 슬라이드 이동시키는 제1구동부가 설치되고, 상기 제1구동부는 레일 프레임의 좌우방향으로 설치되는 랙 기어와, 상기 랙 기어에 기어 물림되고 슬라이드 패널에 회전 가능하게 장착되는 피니언 기어와, 상기 슬라이드 패널에 고정되고 피니언 기어를 회전시키는 구동모터를 포함하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드 패널과 베이스 프레임 사이에는 베이스 프레임을 선회 운동시키는 제2구동부가 설치되고, 상기 제2구동부는 베이스 프레임에 연결되는 스크류 바와, 슬라이드 패널에 고정되고 스크류 바가 나사 결합되는 너트부재와, 스크류 바에 장착되어 스크류 바를 회전시키는 핸들부를 포함하고,
    상기 베이스 프레임의 일측과 슬라이드 패널 사이에는 힌지축으로 연결되어 상기 베이스 프레임이 힌지축을 중심으로 선회 운동되도록 하는 것을 특징으로 하는 용접용 세라믹 백킹재 부착장치.
  8. 용접용 세라믹 부착장치에 의해 모재에 밀착되는 세라믹 백킹재이고,
    상면에 중앙에 비드홈이 길이방향으로 형성되고 양쪽 측면에 모재에 밀착되는 접촉면이 형성되는 세라믹 바디;
    상기 세라믹 바디의 하면 및 측면에 감싸지게 장착되어 세라믹 바디를 보호하는 금속 케이스;
    상기 세라믹 바디의 상면에 부착되어 세라믹 바디와 모재 사이의 접촉 충격을 흡수하고 모재 간의 단차가 발생하여도 세라믹 바디와 모재 사이를 밀봉하는 유리섬유를 포함하는 세라믹 백킹재.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세라믹 바디는 그 양쪽 측면이 하측으로 갈수록 폭이 넓어지는 경사면으로 형성되고, 상기 경사면은 용접용 세라믹 부착장치의 고정유닛에 걸림되는 것을 특징으로 하는 세라믹 백킹재.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 금속 케이스의 높이는 상기 세라믹 바디의 높이에 비해 낮게 형성되어 상기 세라믹 바디의 상면에 모재에 접촉될 때 간섭되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 세라믹 백킹재.


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