KR20240041171A

KR20240041171A - Welding device

Info

Publication number: KR20240041171A
Application number: KR1020220120374A
Authority: KR
Inventors: 최삼석; 박정호; 최민정
Original assignee: 최삼석; 박정호; 최민정
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2024-03-29

Abstract

용접 대상인 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 토치를 전후진시켜서 일정한 용접 품질을 얻을 수 있는 용접 장치가 개시된다.
개시된 용접 장치는, 용접 대상인 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 토치를 전후진시키는 토치 모듈을 포함하는 용접부; 및, 상기 모재를 회전시키는 회전 모듈을 포함하는 회전 구동부;를 포함한다.A welding device that can obtain constant welding quality by moving the torch forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded is disclosed.
The disclosed welding device includes a welding unit including a torch module that moves the torch forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded; And, a rotation drive unit including a rotation module that rotates the base material.

Description

Welding device {Welding device}

본 발명은 용접 대상인 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 토치를 전후진시켜서 일정한 용접 품질을 얻을 수 있는 용접 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a welding device that can obtain constant welding quality by moving the torch forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded.

용접은 철판과 철판을 맞대고 맞대진 면을 서로 녹여 부착하는 작업으로서, 철판의 종류와 두께에 따라 맞대기 용접, 필릿 용접, 겹치기 용접 등 다양한 형태의 용접법이 사용되고 있다.Welding is a process of attaching steel plates to each other by melting the butt surfaces together. Depending on the type and thickness of the steel plates, various types of welding methods such as butt welding, fillet welding, and overlap welding are used.

또한, 용접은 용접기가 용접선을 따라 자동으로 용접하는 자동용접과, 사람이 용접선을 따라 일일이 수동으로 용접하는 수동 용접으로 구분되며, 일반적으로 용접선이 직선 형태로 단순한 경우에 자동 용접 방법이 적용된다. 자동 용접은 수동 용접에 비해 용접 품질은 그대로 유지하면서 인력과 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, welding is divided into automatic welding, in which a welder automatically welds along the weld line, and manual welding, in which a person manually welds one by one along the weld line. In general, the automatic welding method is applied when the weld line is simple and straight. Compared to manual welding, automatic welding has the advantage of saving manpower and time while maintaining welding quality.

도 1을 참조하여, 종래의 자동 용접 수행시 발생하는 문제점을 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 용접 장치로 용접을 수행할 때 생기는 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.Referring to FIG. 1, problems that occur when performing conventional automatic welding will be described. 1 is a conceptual diagram to explain problems that occur when welding is performed using a welding device according to the prior art.

도 1의 (a)는 용접 대상인 모재(BM, Base Metal)를 회전시키면서 용접기(1)로 용접하는 과정이 묘사되어 있다. 도 1의 (a)와 같은 용접을 수행하는 중에, 용접기에 의해 발생한 열에 의해 모재는 용접 대상면이 녹아서, 도 1의 (b)와 같이 용접기(1)의 팁부(1a)와 용접 대상면 사이에 갭(G)이 발생하여 용접 품질이 악화되는 문제가 있다. 더 나아가 용접 대상면이 녹아서 자중에 의해 모재가 휘게 되고, 그 결과 모재 회전에 따라 모재가 요동치면서 용접되어 용접 품질이 악화되는 문제가 있다.Figure 1 (a) depicts the process of welding with the welder 1 while rotating the base metal (BM) to be welded. While performing welding as shown in (a) of FIG. 1, the base material melts on the surface to be welded due to the heat generated by the welder, and is formed between the tip portion (1a) of the welder (1) and the surface to be welded, as shown in (b) of FIG. 1. There is a problem that a gap (G) occurs in the welding quality and the welding quality deteriorates. Furthermore, there is a problem that the surface to be welded melts and the base material bends under its own weight, and as a result, the base material fluctuates and welds as the base material rotates, deteriorating welding quality.

한국공개특허 10-2011-0065968호Korean Patent Publication No. 10-2011-0065968

본 발명은 용접 대상인 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 토치를 전후진시켜서 일정한 용접 품질을 얻을 수 있는 용접 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a welding device that can obtain constant welding quality by moving the torch forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded.

본 발명의 실시예에 따른 용접 장치는,A welding device according to an embodiment of the present invention,

용접 대상인 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 토치를 전후진시키는 토치 모듈을 포함하는 용접부; 및, 상기 모재를 회전시키는 회전 모듈을 포함하는 회전 구동부;를 포함한다.A welding unit including a torch module that moves the torch forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded; And, a rotation drive unit including a rotation module that rotates the base material.

본 발명의 실시예에 따른 용접 장치에 있어서, 상기 토치 모듈은, 토치와, 상기 토치를 고정하는 토치 홀더와, 상기 토치 측으로 용접 와이어를 공급하며 연결 블록을 포함하는 와이어 피더와, 상기 연결 블록에 고정되는 베이링 고정바와, 상기 베어링 고정바의 단부에 설치되어 상기 토치의 끝단과 상기 모재의 표면이 일정한 거리를 유지하도록 하는 베어링과, 2이상의 축을 기준으로 움직일 수 있는 다축 홀더와, 상기 다축 홀더와 상기 연결 블록을 연결하는 고정 블록과, 상기 연결 블록과 상기 고정 블록 사이에 형성된 슬라이딩 레일과, 상기 연결 블록에 고정 형성되고 상기 고정 블록과는 이격 형성되는 제1 스프링 고정대와, 상기 고정 블록에 고정 형성되고 상기 연결 블록과는 이격 형성되는 제2 스프링 고정대와, 상기 제1 스프링 고정대 내부에 설치되는 스프링을 포함할 수 있다.In the welding device according to an embodiment of the present invention, the torch module includes a torch, a torch holder for fixing the torch, a wire feeder that supplies welding wire to the torch and includes a connection block, and a connection block to the connection block. A fixed bearing fixing bar, a bearing installed at the end of the bearing fixing bar to maintain a constant distance between the end of the torch and the surface of the base material, a multi-axis holder movable on two or more axes, and the multi-axis holder and a fixed block connecting the connection block, a sliding rail formed between the connection block and the fixed block, a first spring fixture fixed to the connection block and spaced apart from the fixed block, and to the fixed block It may include a second spring fixture that is fixed and spaced apart from the connection block, and a spring installed inside the first spring fixture.

본 발명의 실시예에 따른 용접 장치에 있어서, 상기 와이어 피더는, 수평 이동바와, 상기 수평 이동부의 단부를 중심으로 회전하는 회전 이동바와, 상기 연결 블록을 포함하며, 상기 회전 이동바와 상기 수평 이동바의 단부는 상기 연결 블록 내부에서 서로 연결될 수 있다. In the welding device according to an embodiment of the present invention, the wire feeder includes a horizontal movement bar, a rotation movement bar rotating around an end of the horizontal movement part, and the connection block, and the rotation movement bar and the horizontal movement bar. The ends of may be connected to each other within the connection block.

본 발명의 실시예에 따른 용접 장치에 있어서, 상기 용접부는, 수평 방향으로 형성되어 상기 토치 모듈의 위치를 제1 축 방향으로 조절하는 제1 축 조절부와, 수직 방향으로 형성되어 상기 토치 모듈의 위치를 제2 축 방향으로 조절하는 제2 축 조절부를 포함할 수 있다.In the welding device according to an embodiment of the present invention, the welding portion includes a first axis adjusting portion formed in a horizontal direction to adjust the position of the torch module in the first axis direction, and a first axis adjusting portion formed in a vertical direction to control the position of the torch module. It may include a second axis adjustment unit that adjusts the position in the second axis direction.

본 발명의 실시예에 따른 용접 장치에 있어서, 상기 회전 모듈은, 고정 플레이트의 상면에 형성되며 회전축이 구동 모터와 연결되는 구동 롤러와, 상기 구동 롤러의 일측에 이격 형성되며 상기 구동 롤러에 의해 회전되는 모재에 의해 무동력으로 회전되는 아이들 롤러와, 상기 구동 롤러와 상기 아이들 롤러 사이의 공간 상부에 형성되며 상기 구동 롤러 및 아이들 롤러에 의해 회전되는 모재를 가압하여 상기 모재의 회전 위치를 고정시키는 가압 롤러를 포함하며, 상기 회전 구동부는, 상기 아이들 롤러를 제1 축 방향으로 조절하는 제1 위치 조절부와, 상기 가압 롤러를 제2 축 방향으로 조절하는 제2 위치 조절부를 포함할 수 있다.In the welding device according to an embodiment of the present invention, the rotation module includes a drive roller formed on the upper surface of a fixed plate and whose rotation axis is connected to a drive motor, and spaced apart from one side of the drive roller and rotated by the drive roller. An idle roller that is rotated without power by the base material, and a pressure roller formed in the upper part of the space between the drive roller and the idle roller and fixing the rotational position of the base material by pressing the base material rotated by the drive roller and the idle roller. It may include a first position control unit that adjusts the idle roller in a first axis direction, and a second position control unit that controls the pressure roller in a second axis direction.

기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Details of other implementations of various aspects of the present invention are included in the detailed description below.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 용접 대상인 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 토치를 전후진시켜서 일정한 용접 품질을 얻을 수 있다. According to an embodiment of the present invention, constant welding quality can be obtained by moving the torch forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded.

도 1은 종래 기술에 따른 용접 장치로 용접을 수행할 때 생기는 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치를 각각 다른 위치에서 바라본 사시도이다.
도 4는 용접부가 도시된 사시도이다.
도 5 및 도 6은 용접부의 일부가 확대 도시된 사시도이다.
도 7은 회전 구동부가 확대 도시된 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치에 모재가 배치된 상태가 도시된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치로 모재에 대해 용접을 수행할 때, 토치의 동작 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치로 다양한 형상의 모재에 대해 용접을 수행하는 상태가 도시된 개념도이다.1 is a conceptual diagram to explain problems that occur when welding is performed using a welding device according to the prior art.
Figures 2 and 3 are perspective views of a welding device according to an embodiment of the present invention, viewed from different positions.
Figure 4 is a perspective view showing a welded portion.
Figures 5 and 6 are enlarged perspective views of a portion of the welded portion.
Figure 7 is an enlarged perspective view of the rotation drive unit.
Figure 8 is a perspective view showing a state in which a base material is placed in a welding device according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a conceptual diagram for explaining the operation process of the torch when welding a base material with a welding device according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a conceptual diagram showing a state in which welding is performed on base materials of various shapes with a welding device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and explained in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 용접 장치를 설명한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Hereinafter, a welding device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치를 각각 다른 위치에서 바라본 사시도이다.2 and 3 are perspective views of a welding device according to an embodiment of the present invention, viewed from different positions.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치는, 용접부(1000)와 회전 구동부(2000)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the welding device according to an embodiment of the present invention includes a welding unit 1000 and a rotation driving unit 2000.

회전 구동부(2000)는 용접 대상인 모재의 크기에 따라 기설정된 일정한 속도로 모재를 회전시키고, 용접부(1000)는 용접 진행 중에 용접 열에 의해 발생할 수 있는 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 용접을 수행하는 토치를 전후진시켜서 일정한 용접 품질을 얻을 수 있게 한다.The rotation driver 2000 rotates the base material at a preset constant speed depending on the size of the base material to be welded, and the welding unit 1000 is a torch that performs welding in response to changes in the surface shape of the base material that may occur due to welding heat during welding. Move forward and backward to obtain consistent welding quality.

용접부(1000)와 회전 구동부(2000)는 이동 가능한 이동 대차를 포함하여, 모재의 크기나 형상에 따라 자유롭게 이동 배치하여 용접을 수행할 수 있다. 이동 대차는 이동 대차 본체(1001, 2001)와, 베이스 플레이트(1002, 2002)와, 이동 수단(1003, 2003)을 포함한다. 이동 수단(1003, 2003)은 예를 들어 바퀴가 될 수 있다.The welding unit 1000 and the rotation driving unit 2000 include a movable mobile cart and can be freely moved and arranged according to the size or shape of the base material to perform welding. The mobile cart includes a mobile cart body (1001, 2001), a base plate (1002, 2002), and a moving means (1003, 2003). The means of movement (1003, 2003) may be, for example, wheels.

용접부(1000)의 이동 대차 본체(1001) 내부에는 용접 와이어 드럼(WD) 등 기타 용접에 필요한 기기들이 내장될 수 있다. 회전 구동부(2000)의 이동 대차 본체(2001) 내부에는 모재 회전 구동을 위한 기타 필요한 기기들이 내장될 수 있다. 즉, 이동 대차 본체(1001, 2001)는 용접 수행을 위한 기기들을 보관하는 보관함 기능을 수행할 수 있다.Other devices necessary for welding, such as a welding wire drum (WD), may be built into the mobile cart body 1001 of the welding unit 1000. Other necessary devices for rotating the base material may be installed inside the mobile cart body 2001 of the rotation drive unit 2000. That is, the mobile bogie bodies 1001 and 2001 may function as storage boxes for storing devices for welding.

용접부(1000)의 베이스 플레이트(1002) 상에는 토치 모듈(1100)과 제1 축 조절부(1200)와 제2 축 조절부(1300)가 설치되고, 회전 구동부(2000)의 베이스 플레이트(2002) 상에는 회전 모듈(2100)과 제1 축 조절부(2200)와 제2 축 조절부(2300)가 설치될 수 있다.A torch module 1100, a first axis control unit 1200, and a second axis control unit 1300 are installed on the base plate 1002 of the welding unit 1000, and on the base plate 2002 of the rotation drive unit 2000. A rotation module 2100, a first axis control unit 2200, and a second axis control unit 2300 may be installed.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 용접부(1000)와 회전 구동부(2000)에 대해 상세히 설명한다. 도 4는 용접부가 도시된 사시도이고, 도 5 및 도 6은 용접부의 일부가 확대 도시된 사시도이며, 도 7은 회전 구동부가 확대 도시된 사시도이다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4 to 7 , the welding portion 1000 and the rotation drive portion 2000 will be described in detail. Figure 4 is a perspective view showing a welding part, Figures 5 and 6 are an enlarged perspective view of a part of the welding part, and Figure 7 is an enlarged perspective view of a rotation driving part.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 용접부(1000)는 토치 모듈(1100), 제1 축 조절부(1200), 제2 축 조절부(1300)를 포함한다.Referring to FIGS. 4 to 6 , the welding unit 1000 includes a torch module 1100, a first axis control unit 1200, and a second axis control unit 1300.

토치 모듈(1100)은 용접 대상인 모재의 표면 형상 변화에 대응하여 토치(1111)를 전후진시킨다. 이러한 토치 모듈(1100)은, 토치(1111) 및 토치 홀더(1112), 와이어 피더(wire feeder)(1120 : 1121, 1122, 1123), 베어링(1131) 및 베어링 고정바(1132), 슬라이딩 레일(1133), 다축 홀더(1141), 고정 블록(1142), 스프링(1151), 제1 스프링 고정대(1152), 제2 스프링 고정대(1153)를 포함한다.The torch module 1100 moves the torch 1111 forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded. This torch module 1100 includes a torch 1111 and a torch holder 1112, a wire feeder (1120: 1121, 1122, 1123), a bearing 1131 and a bearing fixing bar 1132, and a sliding rail ( 1133), a multi-axis holder 1141, a fixing block 1142, a spring 1151, a first spring holder 1152, and a second spring holder 1153.

토치(1111)는 두 개의 금속 조각을 함께 녹여서 불꽃을 가스 연료 및 산소와 융합시키는 기계적인 도구로서, 일반적으로 금속 불활성 가스 토치와 텅스텐 불활성 가스 토치가 사용될 수 있다. 토치 홀더(1112)는 토치(1111)를 고정하는 관형 부재이다.The torch 1111 is a mechanical tool that melts two pieces of metal together and fuses the flame with gaseous fuel and oxygen. Generally, a metal inert gas torch and a tungsten inert gas torch can be used. The torch holder 1112 is a tubular member that fixes the torch 1111.

와이어 피더(1120)는 토치(1111) 측으로 용접 와이어(W)를 공급한다. 용접 와이어(W)는 용접 와이어 드럼(WD)으로부터 와이어 피더(1120)를 통해 토치(1111) 측으로 공급된다. 구체적으로, 와이어 피더(1120)는 회전 이동바(1121), 수평 이동바(1122), 연결 블록(1123)을 포함한다.The wire feeder 1120 supplies welding wire (W) to the torch 1111. Welding wire W is supplied from the welding wire drum WD to the torch 1111 through the wire feeder 1120. Specifically, the wire feeder 1120 includes a rotational movement bar 1121, a horizontal movement bar 1122, and a connection block 1123.

회전 이동바(1121)와 수평 이동바(1122)의 단부는 연결 블록(1123) 내부에서 서로 연결된다. 회전 이동바(1121)는 수평 이동바(1122)의 단부를 중심으로 소정 각도로 회전할 수 있고, 수평 이동바(1122)는 연결 블록(1123) 내부에서 수평 방향으로 전후진하여 회전 이동바(1121)의 회전 각도를 조절할 수 있다. 그리고, 회전 이동바(1121)에는 용접 와이어(W)가 관통할 수 있는 와이어 관통홀(1121a)이 형성된다. 용접 작업 세팅시에, 수평 이동바(1122)를 수평 이동시켜서 회전 이동바(1121)의 회전 각도를 조절한 후, 와이어 관통홀(1121a)를 통해 용접 와이어(W)를 토치(1111) 측으로 공급할 수 있다. 이러한 와이어 피더(1120)는 토치 홀더(1112)의 외주면에 고정되어, 토치 홀더(1112)과 함께 전후진할 수 있다.The ends of the rotational movement bar 1121 and the horizontal movement bar 1122 are connected to each other inside the connection block 1123. The rotational movement bar 1121 can rotate at a predetermined angle around the end of the horizontal movement bar 1122, and the horizontal movement bar 1122 moves forward and backward in the horizontal direction inside the connection block 1123, so that the rotational movement bar ( 1121), the rotation angle can be adjusted. In addition, a wire penetration hole 1121a through which the welding wire W can pass is formed in the rotary moving bar 1121. When setting up a welding operation, the horizontal movement bar 1122 is moved horizontally to adjust the rotation angle of the rotation movement bar 1121, and then the welding wire W is supplied to the torch 1111 through the wire penetration hole 1121a. You can. This wire feeder 1120 is fixed to the outer peripheral surface of the torch holder 1112 and can move forward and backward together with the torch holder 1112.

베어링(1131)은 모재의 표면에 접촉되면서 회전 가능하도록, 베어링 고정바(1132)의 모재측 단부에 설치된다. 그리고, 베어링 고정바(1132)는 연결 블록(1123)에 고정된다. 연결 블록(1123)과 베어링 고정바(1132)와 토치 홀더(1112)는 서로 일체로 연결 고정된 상태이므로, 베어링(1131)과 토치(1111)의 위치는 서로 동기화되어 변동하여, 베어링(1131)은 토치(1111)의 끝단과 모재 표면이 일정한 거리를 유지할 수 있도록 한다. 본 명세서에서 "일체로"는 간접적으로 연결된 상태를 의미한다.The bearing 1131 is installed at the base material side end of the bearing fixing bar 1132 so that it can rotate while contacting the surface of the base material. And, the bearing fixing bar 1132 is fixed to the connection block 1123. Since the connection block 1123, the bearing fixing bar 1132, and the torch holder 1112 are integrally connected and fixed to each other, the positions of the bearing 1131 and the torch 1111 change in synchronization with each other, so that the bearing 1131 Ensures that the tip of the torch (1111) and the surface of the base material maintain a constant distance. In this specification, “integrally” means indirectly connected.

슬라이딩 레일(1133)은 연결 블록(1123)과 고정 블록(1142) 사이에 형성된다. 슬라이딩 레일(1133)의 일측은 연결 블록(1123)에는 고정되고, 타측은 고정 블록(1142)의 슬라이딩홀(1142a)에 슬라이딩 가능하도록 삽입된다. 슬라이딩 레일(1133)은 연결 블록(1123)과 베어링 고정바(1132)와 토치 홀더(1112)와 일체로 연결 고정된다. The sliding rail 1133 is formed between the connecting block 1123 and the fixed block 1142. One side of the sliding rail 1133 is fixed to the connection block 1123, and the other side is slidably inserted into the sliding hole 1142a of the fixed block 1142. The sliding rail 1133 is integrally connected and fixed to the connection block 1123, the bearing fixing bar 1132, and the torch holder 1112.

다축 홀더(1141)는 2이상의 축을 기준으로 움직일 수 있는 홀더로, 그 단부는 고정 블록(1142)과 연결된다. 다축 홀더(1141)는 회전축(1141a)을 기준으로 소정 각도 회전할 수 있고, 볼 구조체(1141b)를 기준으로 피봇(pivot)하여, 고정 블록(1142) 및 이와 연결된 토치 홀더(1112)를 원하는 방향으로 이동시킬 수 있다.The multi-axis holder 1141 is a holder that can move based on two or more axes, and its end is connected to the fixed block 1142. The multi-axis holder 1141 can rotate at a predetermined angle based on the rotation axis 1141a and pivots based on the ball structure 1141b to move the fixed block 1142 and the torch holder 1112 connected thereto in a desired direction. It can be moved to .

고정 블록(1142)은 다축 홀더(1141)와 연결 블록(1123)을 연결한다. 고정 블록(1142)의 하부는 다축 홀더(1141)와 연결되고, 고정 블록(1142)의 측부에는 슬라이딩 레일(1133)이 삽입되어 슬라이딩될 수 있는 슬라이딩홀(1142a)이 형성된다.The fixing block 1142 connects the multi-axis holder 1141 and the connection block 1123. The lower part of the fixed block 1142 is connected to the multi-axis holder 1141, and a sliding hole 1142a is formed on the side of the fixed block 1142 through which the sliding rail 1133 can be inserted and slid.

제1 스프링 고정대(1152)는 연결 블록(1123)의 측면에 고정 형성되고, 고정 블록(1142)의 상면과는 이격 형성된다. 즉, 제1 스프링 고정대(1152)와 연결 블록(1123)과 베어링 고정바(1132)와 토치 홀더(1112)와 일체로 연결 고정된다. The first spring fixer 1152 is fixed to the side of the connection block 1123 and is spaced apart from the upper surface of the fixing block 1142. That is, the first spring fixture 1152, the connection block 1123, the bearing fixture bar 1132, and the torch holder 1112 are integrally connected and fixed.

제1 스프링 고정대(1152)의 내부에는 스프링(1151)이 설치된다. 제1 스프링 고정대(1152)의 내벽 일부가 스프링(1151)에 걸쳐지도록 형성되어, 스프링(1151)의 압축/신장에 따라 제1 스프링 고정대(1152)는 전후진될 수 있다. 이때, 제1 스프링 고정대(1152)와 일체로 연결 고정된 연결 블록(1123)과 베어링 고정바(1132)와 토치 홀더(1112) 및 토치(1111)도 함께 전후진될 수 있다.A spring 1151 is installed inside the first spring fixture 1152. A portion of the inner wall of the first spring holder 1152 is formed to span the spring 1151, so that the first spring holder 1152 can move forward and backward according to the compression/extension of the spring 1151. At this time, the connection block 1123, the bearing fixing bar 1132, the torch holder 1112, and the torch 1111, which are integrally connected and fixed to the first spring fixture 1152, can also be moved forward and backward.

제2 스프링 고정대(1153)는 고정 블록(1142)의 상면에 고정 형성되고, 연결 블록(1123)의 측면과는 이격된다. 스프링(1151)의 일단은 제2 스프링 고정대(1153)에 고정된다. 제2 스프링 고정대(1153)는 스프링(1151) 압축/신장의 기준 위치를 제공한다. The second spring fixture 1153 is fixed to the upper surface of the fixing block 1142 and is spaced apart from the side surface of the connection block 1123. One end of the spring 1151 is fixed to the second spring fixture 1153. The second spring fixture 1153 provides a reference position for compression/extension of the spring 1151.

이때, 스프링(1151)은 압축된 상태로 그 일단이 제2 스프링 고정대(1153)에 고정됨으로써, 용접 수행 중에 발생하는 열에 의해 모재 표면이 녹아서 토치(1111)와 모재 표면 간의 거리가 증가하는 경우, 스프링(1151)의 압축 상태가 해제되어 토치(1111)를 모재 표면 쪽으로 이동시킬 수 있게 된다. At this time, the spring 1151 is in a compressed state and one end of it is fixed to the second spring fixture 1153, so that when the surface of the base material melts due to the heat generated during welding and the distance between the torch 1111 and the surface of the base material increases, The compressed state of the spring 1151 is released, allowing the torch 1111 to be moved toward the surface of the base material.

이 후, 모재 표면의 형상이 변화가 없게 되면, 모재 표면이 토치(1111)를 밀게 되고, 이는 스프링(1151)을 압축시키며, 스프링(1151)은 압축된 상태가 되면서 원위치로 복귀하게 된다. 이에 따라 토치(1111)도 원위치로 복귀하게 된다. 이때, 고정 블록(1142) 및 이와 연결된 다축 홀더(1141)는 제자리를 유지한다.Afterwards, when the shape of the surface of the base material does not change, the surface of the base material pushes the torch 1111, which compresses the spring 1151, and the spring 1151 returns to its original position in a compressed state. Accordingly, the torch 1111 also returns to its original position. At this time, the fixing block 1142 and the multi-axis holder 1141 connected thereto remain in place.

제1 축 조절부(1200)는 수평 방향으로 형성되어 토치 모듈(1100)의 위치를 제1 축 방향으로 조절하고, 제2 축 조절부(1300)는 수직 방향으로 형성되어 토치 모듈(1100)의 위치를 제2 축 방향으로 조절한다. 제1 축 방향은 수평 방향(y축)일 수 있으며, 제2 축은 수직 방향(z축)일 수 있다. 작업자는 용접 세팅시에, 제1 축 조절부(1200) 및 제2 축 조절부(1300)로 토치 모듈(1100)의 대략적인 위치를 1차 세팅하고, 다축 홀더(1141)로 토치 모듈(1100)의 정확한 위치를 2차 세팅할 수 있다.The first axis adjusting unit 1200 is formed in the horizontal direction to adjust the position of the torch module 1100 in the first axis direction, and the second axis adjusting unit 1300 is formed in the vertical direction to adjust the position of the torch module 1100. Adjust the position in the second axis direction. The first axis direction may be a horizontal direction (y-axis), and the second axis may be a vertical direction (z-axis). When setting up welding, the operator first sets the approximate position of the torch module 1100 using the first axis adjusting unit 1200 and the second axis adjusting unit 1300, and holds the torch module 1100 using the multi-axis holder 1141. ) can be set to a secondary setting.

제1 축 조절부(1200)는 제1 핸들(1210), 제1 스크류(1220), 제1 무빙블록(1230), 제1 플레이트(1240)를 포함한다.The first axis control unit 1200 includes a first handle 1210, a first screw 1220, a first moving block 1230, and a first plate 1240.

제1 핸들(1210)은 시계/반시계 방향으로 회전하면서, 제1 스크류(1220)를 시계/반시계 방향으로 회전시킨다. 제1 스크류(1220)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 제1 무빙블록(1230)의 내주면에는 이와 맞물리는 나사산이 형성된다. 제1 무빙블록(1230) 상부에는 제1 플레이트(1240)가 형성된다. The first handle 1210 rotates clockwise/counterclockwise and rotates the first screw 1220 clockwise/counterclockwise. A screw thread is formed on the outer peripheral surface of the first screw 1220, and a screw thread engaging therewith is formed on the inner peripheral surface of the first moving block 1230. A first plate 1240 is formed on the first moving block 1230.

제1 축 조절부(1200)와 유사하게, 제2 축 조절부(1300)는 제2 핸들(1310), 제2 스크류(1320), 제2 무빙블록(1330), 제2 플레이트(1340)를 포함하되, 홀더 플레이트(1350)를 더 포함할 수 있다.Similar to the first axis control unit 1200, the second axis control unit 1300 includes a second handle 1310, a second screw 1320, a second moving block 1330, and a second plate 1340. However, it may further include a holder plate 1350.

제2 핸들(1310)은 시계/반시계 방향으로 회전하면서, 제2 스크류(1320)를 시계/반시계 방향으로 회전시킨다. 제2 스크류(1320)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 제2 무빙블록(1330)의 내주면에는 이와 맞물리는 나사산이 형성된다. 제2 무빙블록(1330) 상부에는 제2 플레이트(1340)가 형성된다.The second handle 1310 rotates clockwise/counterclockwise and rotates the second screw 1320 clockwise/counterclockwise. A screw thread is formed on the outer peripheral surface of the second screw 1320, and a screw thread engaging therewith is formed on the inner peripheral surface of the second moving block 1330. A second plate 1340 is formed on the second moving block 1330.

홀더 플레이트(1350)는 제2 플레이트(1340)의 측면에 고정 형성되어, 제2 무빙블록(1330) 및 제2 플레이트(1340)와 함께 수직 방향으로 이동될 수 있다. 한편, 제2 스크류(1320)의 일단부는 제1 플레이트(1240)에 고정 형성되어, 제2 축 조절부(1300)는 제1 무빙블록(1230) 및 제1 플레이트(1240)와 함께 수평 방향으로 이동될 수 있다.The holder plate 1350 is fixed to the side of the second plate 1340 and can be moved in the vertical direction together with the second moving block 1330 and the second plate 1340. Meanwhile, one end of the second screw 1320 is fixed to the first plate 1240, and the second axis adjustment unit 1300 is moved in the horizontal direction together with the first moving block 1230 and the first plate 1240. can be moved

도 7을 참조하면, 회전 구동부(2000)는 회전 모듈(2100), 제1 위치 조절부(2200), 제2 위치 조절부(2300)를 포함한다.Referring to FIG. 7 , the rotation driver 2000 includes a rotation module 2100, a first position control unit 2200, and a second position control unit 2300.

회전 모듈(2100)은 모재를 회전시킨다. 회전 모듈(2100)은 구동 롤러(2110), 아이들 롤러(2120, idle roller), 가압 롤러(2130)를 포함한다.The rotation module 2100 rotates the base material. The rotation module 2100 includes a driving roller 2110, an idle roller 2120, and a pressure roller 2130.

구동 롤러(2110)는 그 회전축이 구동 모터(2111)와 연결되어, 구동 모터(2111)의 회전에 의해 회전된다. 구동 롤러(2110)는 고정 플레이트(2112)의 상면에 형성되어, 그 위치는 고정된다.The driving roller 2110 has its rotation axis connected to the driving motor 2111 and is rotated by the rotation of the driving motor 2111. The driving roller 2110 is formed on the upper surface of the fixing plate 2112, and its position is fixed.

아이들 롤러(2120)는 구동 롤러(2110)의 일측에 이격 형성되며, 구동 롤러(2110)에 의해 회전되는 모재에 의해 무동력으로 회전될 수 있다. 아이들 롤러(2120)는 제1 위치 조절부(2200)에 의해 제1 축 방향(예를 들어, 수평 방향)으로 이동될 수 있다.The idle roller 2120 is spaced apart from one side of the driving roller 2110 and can be rotated without power by the base material rotated by the driving roller 2110. The idle roller 2120 may be moved in the first axial direction (eg, horizontal direction) by the first position adjusting unit 2200.

가압 롤러(2130)는 구동 롤러(2110)와 아이들 롤러(2120) 사이의 공간 상부에 형성되며, 구동 롤러(2110)와 아이들 롤러(2120)에 의해 회전되는 모재를 가압하여 모재의 회전 위치를 고정시킨다. 가압 롤러(2130)는 제2 위치 조절부(2300)에 의해 제2 축 방향(예를 들어, 수직 방향)으로 이동될 수 있다.The pressure roller 2130 is formed in the upper part of the space between the drive roller 2110 and the idle roller 2120, and fixes the rotational position of the base material by pressing the base material rotated by the drive roller 2110 and the idle roller 2120. I order it. The pressure roller 2130 may be moved in the second axial direction (eg, vertical direction) by the second position adjusting unit 2300.

제1 위치 조절부(2200)는 수평 방향으로 형성되어 아이들 롤러(2120)의 위치를 제1 축 방향으로 조절하고, 제2 위치 조절부(1300)는 수직 방향으로 형성되어 가압 롤러(2130)의 위치를 제2 축 방향으로 조절한다.The first position adjusting part 2200 is formed in the horizontal direction to adjust the position of the idle roller 2120 in the first axis direction, and the second position adjusting part 1300 is formed in the vertical direction to adjust the position of the pressure roller 2130. Adjust the position in the second axis direction.

제1 위치 조절부(2200)는 제3 핸들(2210), 제3 스크류(2220), 제1 무빙레일(2230), 제3 무빙블록(2240)을 포함한다.The first position adjusting unit 2200 includes a third handle 2210, a third screw 2220, a first moving rail 2230, and a third moving block 2240.

제3 핸들(2210)은 시계/반시계 방향으로 회전하면서, 제3 스크류(2220)를 시계/반시계 방향으로 회전시킨다. 제3 스크류(2220)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 제3 무빙블록(2240)의 내주면에는 이와 맞물리는 나사산이 형성된다. 제3 무빙블록(2240) 상부에는 아이들 롤러(2120)가 형성된다. 제1 무빙레일(2230)은 제3 무빙블록(2240)의 양측 하부에 수평 방향으로 형성되어 제3 무빙블록(2240)의 이동을 보조한다.The third handle 2210 rotates clockwise/counterclockwise and rotates the third screw 2220 clockwise/counterclockwise. A screw thread is formed on the outer peripheral surface of the third screw 2220, and a screw thread engaging therewith is formed on the inner peripheral surface of the third moving block 2240. An idle roller 2120 is formed on the third moving block 2240. The first moving rail 2230 is formed in the horizontal direction below both sides of the third moving block 2240 and assists the movement of the third moving block 2240.

제1 위치 조절부(2200)와 유사하게, 제2 위치 조절부(2300)는 제4 핸들(2310), 제4 스크류(2320), 제2 무빙레일(2330), 제4 무빙블록(2340)을 포함한다.Similar to the first position adjusting unit 2200, the second position adjusting unit 2300 includes a fourth handle 2310, a fourth screw 2320, a second moving rail 2330, and a fourth moving block 2340. Includes.

제4 핸들(2310)은 시계/반시계 방향으로 회전하면서, 제4 스크류(2320)를 시계/반시계 방향으로 회전시킨다. 제4 스크류(2320)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 제4 무빙블록(2340)의 내주면에는 이와 맞물리는 나사산이 형성된다. 제4 무빙블록(2340) 측부에는 가압 롤러(2130)가 형성된다. 제2 무빙레일(2330)은 제4 무빙블록(2340)의 양측 하부에 수직 방향으로 형성되어 제4 무빙블록(2340)의 이동을 보조한다.The fourth handle 2310 rotates clockwise/counterclockwise and rotates the fourth screw 2320 clockwise/counterclockwise. A screw thread is formed on the outer peripheral surface of the fourth screw 2320, and a screw thread engaging with it is formed on the inner peripheral surface of the fourth moving block 2340. A pressure roller 2130 is formed on the side of the fourth moving block 2340. The second moving rail 2330 is formed in a vertical direction below both sides of the fourth moving block 2340 and assists the movement of the fourth moving block 2340.

이와 같이 구성되는 회전 구동부(2000)는 구동 롤러(2110)의 위치는 고정된 상태에서, 제1 위치 조절부(2200)로 아이들 롤러(2120)의 위치를 조절하고, 제2 위치 조절부(1300)로 가압 롤러(2130)의 위치를 조절하여, 다양한 크기(직경 또는 반경)의 모재를 회전시킬 수 있게 된다.The rotation driving unit 2000 configured in this way adjusts the position of the idle roller 2120 with the first position adjusting unit 2200 while the position of the driving roller 2110 is fixed, and the second position adjusting unit 1300 ) By adjusting the position of the pressure roller 2130, base materials of various sizes (diameter or radius) can be rotated.

도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치에 모재가 배치된 상태가 예시적으로 도시되어 있다.Figure 8 exemplarily shows a state in which a base material is placed in a welding device according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치로 모재에 대해 용접을 수행할 때, 토치의 동작 과정을 설명하기 위한 개념도이다.Figure 9 is a conceptual diagram for explaining the operation process of the torch when welding a base material with a welding device according to an embodiment of the present invention.

도 9의 (a)와 같이, 용접 대상인 모재를 회전시키면서 토치(1111)로 용접을 수행하는 중에, 발생한 열에 의해 모재의 용접 대상면이 녹아서, 도 9의 (b)와 같이, 모재의 표면 형상이 변화하면, 스프링(1151)의 압축 상태가 해제되어 토치(1111)를 모재 표면 쪽으로 이동시켜서 모재의 표면 형상 변화에 대응할 수 있도록 한다. As shown in (a) of FIG. 9, while performing welding with the torch 1111 while rotating the base material to be welded, the surface of the base material to be welded is melted by the generated heat, and as shown in (b) of FIG. 9, the surface shape of the base material is changed. When this changes, the compressed state of the spring 1151 is released and the torch 1111 moves toward the surface of the base material to respond to changes in the surface shape of the base material.

그 결과, 토치(1111, 도 1의 용접기(1)의 팁부(1a)와 대응)와 용접 대상면 사이의 갭 발생을 방지하여 용접 품질이 일정해지도록 할 수 있다.As a result, the occurrence of a gap between the torch 1111 (corresponding to the tip portion 1a of the welder 1 in FIG. 1) and the surface to be welded can be prevented, thereby ensuring consistent welding quality.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치로 다양한 형상의 모재에 대해 용접을 수행하는 상태가 도시된 개념도이다.Figure 10 is a conceptual diagram showing a state in which welding is performed on base materials of various shapes with a welding device according to an embodiment of the present invention.

도 10의 (a)와 같이, 일자형으로 긴 형상의 모재를 용접할 경우, 2개의 회전 구동부(2000)를 모재의 양 측으로 이동시켜서 배치하고, 용접하고자 하는 용접 대상면에 용접부(1000)를 이동시켜서 배치한 후, 용접부(1000) 및 회전 구동부(2000)를 가동하여 용접을 수행할 수 있다. 물론, 반드시 2개의 회전 구동부(2000)가 필수적인 것은 아니다.As shown in (a) of FIG. 10, when welding a straight, long base material, the two rotation driving units 2000 are moved and placed on both sides of the base material, and the welding part 1000 is moved to the welding target surface to be welded. After being ordered and placed, welding can be performed by operating the welding unit 1000 and the rotation drive unit 2000. Of course, two rotation driving units 2000 are not necessarily essential.

도 10의 (b)와 같이, "ㄱ" 형상 모재를 용접할 경우, 회전 구동부(2000)를 모재의 어느 일 측으로 이동시켜서 배치하고, 용접하고자 하는 용접 대상면에 용접부(1000)를 이동시켜서 배치한 후, 용접부(1000) 및 회전 구동부(2000)를 가동하여 용접을 수행할 수 있다. As shown in (b) of FIG. 10, when welding an “L” shaped base material, the rotation drive unit 2000 is moved and placed to one side of the base material, and the welding part 1000 is moved and placed on the welding target surface to be welded. After this, welding can be performed by operating the welding unit 1000 and the rotation drive unit 2000.

도 10의 (c)와 같이, 용접 환경(모재 형상, 용접 공간 등)에 구애받지 않고, 용접부(1000) 및 회전 구동부(2000)를 적절한 위치로 이동 배치시켜서 용접을 수행할 수 있다.As shown in (c) of FIG. 10, welding can be performed by moving and arranging the welding part 1000 and the rotation drive unit 2000 to an appropriate position, regardless of the welding environment (base material shape, welding space, etc.).

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, an embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete or add components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified and changed in various ways, and this will also be included within the scope of rights of the present invention.

BM : 모재
1000 : 용접부
1100 : 토치 모듈
1111 : 토치 1112 : 토치 홀더
1121 : 회전 이동바 1122 : 수평 이동바
1123 : 연결 블록 1131 : 베어링
1132 : 베어링 고정바 1133 : 슬라이딩 레일
1141 : 다축 홀더 1142 : 고정 블록
1151 : 스프링 1152 : 제1 스프링 고정대
1153 : 제2 스프링 고정대
1200 : 제1 축 조절부
1210 : 제1 핸들 1220 : 제1 스크류
1230 : 제1 무빙블록 1240 : 제1 플레이트
1300 : 제2 축 조절부
1310 : 제2 핸들 1320 : 제2 스크류
1330 : 제2 무빙블록 1340 : 제2 플레이트
1350 : 홀더 플레이트
2000 : 회전 구동부
2100 : 회전 모듈
2110 : 구동 롤러 2120 : 아이들 롤러
2130 : 가압 롤러
2200 : 제1 위치 조절부
2300 : 제2 위치 조절부 BM: Base material
1000: welding area
1100: Torch module
1111: torch 1112: torch holder
1121: rotational movement bar 1122: horizontal movement bar
1123: Connection block 1131: Bearing
1132: Bearing fixing bar 1133: Sliding rail
1141: Multi-axis holder 1142: Fixed block
1151: Spring 1152: First spring fixture
1153: 2nd spring fixture
1200: 1st axis control unit
1210: first handle 1220: first screw
1230: first moving block 1240: first plate
1300: 2nd axis control unit
1310: second handle 1320: second screw
1330: Second moving block 1340: Second plate
1350: Holder plate
2000: Rotating drive unit
2100: rotation module
2110: Drive roller 2120: Idle roller
2130: Pressure roller
2200: first position control unit
2300: Second position control unit

Claims

A welding unit including a torch module that moves the torch forward and backward in response to changes in the surface shape of the base material to be welded; and,
a rotation drive unit including a rotation module that rotates the base material;
Including, welding device.

The method of claim 1, wherein the torch module,
torch,
A torch holder for fixing the torch,
A wire feeder that supplies welding wire to the torch side and includes a connection block,
A bearing fixing bar fixed to the connection block,
A bearing installed at an end of the bearing fixing bar to maintain a constant distance between the end of the torch and the surface of the base material,
A multi-axis holder that can move around two or more axes,
A fixing block connecting the multi-axis holder and the connection block,
A sliding rail formed between the connecting block and the fixed block,
a first spring fixture fixed to the connection block and spaced apart from the fixing block;
a second spring fixture fixed to the fixture block and spaced apart from the connection block;
Spring installed inside the first spring fixture
Including, a welding device.

The method of claim 2, wherein the wire feeder,
It includes a horizontal movement bar, a rotation movement bar rotating around an end of the horizontal movement part, and the connection block,
Welding device, wherein ends of the rotational movement bar and the horizontal movement bar are connected to each other within the connection block.

The method according to claim 1, wherein the welding unit,
a first axis control unit formed in a horizontal direction to adjust the position of the torch module in the first axis direction;
A second axis control unit formed in a vertical direction to adjust the position of the torch module in the second axis direction.
Including, welding device.

In claim 1,
The rotation module is,
A driving roller formed on the upper surface of the fixing plate and whose rotation axis is connected to the driving motor,
An idle roller formed on one side of the driving roller and rotated without power by a base material rotated by the driving roller;
It includes a pressure roller formed in the upper part of the space between the drive roller and the idle roller and fixing the rotational position of the base material by pressing the base material rotated by the drive roller and the idle roller,
The rotation driving unit,
a first position adjusting unit that adjusts the idle roller in a first axis direction;
A second position adjusting unit that adjusts the pressure roller in the second axis direction.
Including, welding device.