KR950004913Y1 - Welding device of a box type steel structure - Google Patents
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Abstract
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Description
제 1 도는 박스형 철구물의 일례를 보이는 절개사시도.1 is a cutaway perspective view showing an example of a box-shaped iron.
제 2 도는 종래의 자동용접 방법의 문제를 보이는 단면도들.2 is a cross-sectional view showing a problem of the conventional automatic welding method.
제 3 도는 본 고안 용접장치의 구성을 보이는 사시도.3 is a perspective view showing the configuration of the present invention welding apparatus.
제 4 도는 본 고안 용접장치에 의한 용접방법을 보이는 부분확대 측면도.4 is a partially enlarged side view showing a welding method by the present invention welding apparatus.
제 5 도는 본 고안 용접장치에 의한 다른 용접방법으로 보이는 부분확대 측면도이다.5 is a partially enlarged side view showing another welding method by the present invention welding apparatus.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 새들(saddle) 5 : 아암(arm)1: saddle 5: arm
2 : 포스트(post) 6 : 용접헤드(welding head)2: post 6: welding head
3 : 비임(beam) 10 : 정압실린더(定壓 cylinder)3 beam 10 static pressure cylinder
4 : 아암 캐리어(arm carrier) 11 : 압력감지헤드(壓力 感知 head)4: arm carrier 11: pressure sensing head
본 고안은 철구물(鐵構物)의 제조에 관한 것으로, 특히 박스(box)형 철구물을 용접하는데 적합한 용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to the production of iron balls (鐵 構 物), and more particularly to a welding device suitable for welding a box (iron) box (steel).
"철구물"이라함은 육상 또는 해상 구조물을 구성된 셀(shell) 구조나 철골(鐵骨) 구조등을 포함한다. 특히 박스형 철구물은 세장형(細長形)의 육면체형으로 된 패널(panel)조립체로서 교량이나 대형기증기 또는 해상 구조물의 빔(bema) 또는 거어더(girder), 컬럼(column) 등으로 사용된다. 박스형 철구물을 포함하여 이러한 철구물은 그 기본 칫수가 수 m 내지 수십 m에 이르는 고중량의 대형 구조물이므로 그 제조 및 이송 과정은 건설공사에 준하는 대규모의 작업이 된다.The term "steel structure" includes a shell structure or a steel structure structure comprising land or offshore structures. In particular, the box-type iron is an elongated hexahedral panel assembly, which is used as a beam, girder, column, or the like for bridges, large vapors, or offshore structures. Including box-shaped hardware, such a hardware is a large-scale heavy structure with a basic dimension of several m to several tens of meters, so the manufacturing and transportation process is a large-scale work according to the construction work.
제 1 도에 상술한 박스형 철구물의 일례로서 교량의 거어더를 구성하는 박스 거어더(box girder)를 도시하였다. 이 박스 거어더는 각각 스티프너(stiffner; St, Sb, Sw)로 보강된 상면판(top plate : T) 및 하면판(bottom plate : B)과 두 웨브판(web plate : W)으로 구성된 사각형 단면의 박스형태로 형성되어 있으며, 각 판(T, B, W)을 고정하며 박스 거어더의 전단(shearing) 및 비틀림에 저항하도록 박스 거어더의 길이방향으로 소정간격 이격되어 다이어프램(diaphram : D)이 배치되어 있다.FIG. 1 shows a box girder constituting a girder of a bridge as an example of the box-shaped iron articles described above. The box girder has a rectangular cross section consisting of a top plate (T) and a bottom plate (B) and two web plates (W), each reinforced with a stiffner (St, Sb, Sw). It is formed in the form of a box, and each plate (T, B, W) is fixed and diaphragm (D) spaced at a predetermined interval in the longitudinal direction of the box girder to resist shear and torsion of the box girder. This is arranged.
또한 상, 하면판(T, B)의 스티프너(St, Sb)들은 다이아프램(D)간에 소정간격으로 배열된 리브(rib; Rt, Rb)에 의해 보강되어 국부변형(局部變形)이나 버클링(buckling)등에 저항하게 된다.In addition, the stiffeners St and Sb of the upper and lower plates T and B are reinforced by ribs Rt and Rb arranged at predetermined intervals between the diaphragms D, so that local deformation or buckling is performed. (buckling), etc.
한편 웨브판(W)의 스티프너(Sw)도 리브(Rw)와 결합되는데 웨브판(W)에서는 박스 거어더의 수직 방향 전단저항의 증가를 위해 리브(Rw)가 주보강재, 즉 연속재로 구성되고 스티프너(Sw)는 단속재(斷續材)로 구성되어 리브(Rw)에 용접됨으로써 매트릭스(matrix)구조를 형성하게 된다. 다이어프램(D)에는 작업자의 출입을 위한 맨홀(manhole; M)이 형성되는데, 맨홀(M)의 주위에는 이의 보강을 위한 플랜지(flange; F)가 브라켓(bracket; K)과 함께 설치되어 있다.Meanwhile, the stiffener Sw of the web plate W is also combined with the rib Rw. In the web plate W, the rib Rw is composed of a main reinforcing material, that is, a continuous material, to increase the vertical shear resistance of the box girder. The stiffener Sw is made of an intermittent material and welded to the rib Rw to form a matrix structure. A manhole (M) is formed in the diaphragm (D) for the worker's entrance and exit. A flange (F) for reinforcement thereof is installed around the manhole (M) together with a bracket (K).
박스 거어더는 필요에 따라 다른 박스 거어더등과 결합되어 교량등 구조물을 형성하게 되는데, 이를 위해 박스 거어더의 단부(端部)에는 볼트(bolt) 또는 리벳(rivet)등의 체결을 위한 다수의 결합구멍(H)이 형성된다.The box girder is combined with other box girder to form a bridge light structure as needed. For this purpose, the end of the box girder is used for fastening bolts or rivets. Coupling holes H are formed.
상술한 박스 거어더는 주로 휨(bending)에 저항하는 구조물인바, 박스형 철구물 중 축방향 압력을 주로 받게 되는 컬럼 또는 빔-컬럼등의 경우에는 다이어프램이 좀 더 조밀하게 배치되든가, 스티프너등 종(縱)방향 보강재없이 다이어프램등만이 배치된 구성을 가지게 된다.The above-mentioned box girder is a structure that mainly resists bending, and in the case of a column or beam-column that is mainly subjected to axial pressure among box-shaped steel, the diaphragm is arranged more densely, or a stiffener or the like. Iii) Only the diaphragm, etc., without the direction reinforcement will be arranged.
이와같은 박스형 철구물의 조립이 완료되면 각 보강판의 접합면을 용접함으로써 박스형 철구물은 제작을 완료하게 된다.When the assembly of the box-shaped steel ball is completed, the box-shaped steel ball is completed by welding the joint surface of each reinforcing plate.
이와같은 보강판간의 용접은 내부용접과 외부용접으로 대별 할 수 있는데, 각 보강재가 부착된 내부용접은 수동용접에 의할 수 밖에 업다하더라고 수내지 십수m에 이르는 연속된 용접선을 가지는 외부용접은 가능한한 자동용접으로 행하는 것이 생산성 면에서 바람직하다.Such welding between reinforcing plates can be roughly divided into internal welding and external welding. However, internal welding with each reinforcing material can be performed by manual welding, but external welding with continuous welding lines ranging from several to several tens of meters is possible. It is preferable to carry out by one automatic welding from the viewpoint of productivity.
제2(a)도에는 이러한 자동용접에 사용되는 종래의 소위 "시임트래커(seam tracker)"의 시임센서(seam sensor; E)를 도시하였다. 이 시임센서(E)는 그 접촉구(接觸球; 0)가 모판(P)의 개선(開先)부위를 따라 용접헤드에 선행하여 진행하는 접촉식 전자센서로서, 피용접부와의 접촉저항 또는 이에따른 전류변화를 검출하여 검출결과에 따라 X-Y테이블상의 용접헤드의 위치를 변화시킴으로써 피용접선을 추적하도록 된 구성이다. 그러나 이러한 시임센서(E)는 접촉구(0)의 접촉저항을 검지하는 것이므로 용접기에서 발생되는 전자파나 자장 또는 전도열 등에 의해 고장이 잦으며 용접선 이탈도 자주 발생된다. 또한 적절한 접촉저항의 측정을 위해서는 양 모판(P)의 개선각도를 등각(等角)으로 형성해줄 필요가 있으며, 1패스(one-pass)로 용접을 완료할 수 없는 경우 다음 패스시에는 접촉구(0)를 더 큰 직경으로 교환할 필요가 있다.FIG. 2 (a) shows a seam sensor E of a conventional so-called "seam tracker" used for such automatic welding. This seam sensor (E) is a contact type electronic sensor whose contact hole (0) advances ahead of the welding head along the improvement part of the base plate (P), and has a contact resistance with the portion to be welded or Accordingly, the weld line is traced by detecting the current change and changing the position of the welding head on the XY table according to the detection result. However, since the seam sensor (E) detects the contact resistance of the contact hole (0), the failure is frequently caused by electromagnetic waves, magnetic fields, or conduction heat generated from the welding machine, and the welding line is often separated. Also, in order to measure the proper contact resistance, it is necessary to form an angle of improvement of both base plates P. If the welding cannot be completed in one pass, the contact hole for the next pass It is necessary to replace (0) with a larger diameter.
이와같은 한계에 의해 종래의 시임 트래커의 용접선 추적범위는 ±150mm정도에 불과하여 용접선의 변화폭이 큰 구조물의 자동용접은 불가능하였다.Due to this limitation, the welding seam tracking range of the conventional seam tracker is only about ± 150 mm, and automatic welding of a structure with a large variation in the welding seam was impossible.
이와같은 종래의 시임트레커를 박스형 철구물의 제조에 사용하는 경우, 제2(b)도와 같이 두 모판(P)이 상호 직각맞대기 용접(butt welding)되는 철구물, 예를들어 빔 컬럼 등에는 상술한 문제점을 감수한다면 이용할 수 있다. 그러나 이 경우 길이가 수내지 수십m에 이르고 수십내지 수백 t의 고중량인 박스형 철구물을 시임트래커의 추적범위 이내가 되도록 시임트래커와 정합시켜야 하는 불편이 있다.When such a conventional seam tracker is used for the manufacture of a box-shaped iron piece, as described in FIG. 2 (b), the iron piece to which the two base plates P are butt welded to each other, for example, a beam column, is described above. You can use it if you take the trouble. However, in this case, there is a inconvenience in that the box-shaped steel balls having a length ranging from several tens to tens of meters and heavy weights of tens to hundreds of tons are matched with the seam trackers to be within the tracking range of the seam trackers.
더구나 상하면판(T, B)의 플랜지(flange)가 웨브판(W) 웨측으로 돌출하는 박스 거어더의 경우에는 웨브판(W)과 상하면판(T, B)간은 모살(fillet)용접으로 접합되므로 그 개선각도를 등각으로 할 수 없어 종래의 시임트래커는 사용이 불가능하게 된다.In addition, in the case of a box girder in which the flanges of the upper and lower plates T and B protrude toward the web plate W, the web plate W and the upper and lower plates T and B are filled by welding. Since the angle of improvement cannot be conformed, the conventional seam tracker cannot be used.
본 고안은 이러한 종래의 문제점을 감안하여, 용접방식이나 개선형태에 무관하게 용접선의 추적이 가능하며 외부간섭에 의해 고장이나 용접선이탈이 없으며 철구물을 정합시킬 필요가 없는 박스형 철구물의 용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a welding apparatus of a box-type steel fitting which can trace the welding line irrespective of the welding method or the improvement type, and does not break down or break the welding line due to external interference, and does not need to match the steel fittings in view of the conventional problems. It aims to do it.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안에 의한 용접장치는 용접될 철구물의 길이 방향으로 주행하는 두 새들과, 두 새들에 설치된 포스트간에 연장되는 비임과, 비임에 대해 이동 가능하게 설치된 두 아암캐리어와, 각 아암캐리어에 승강가능하게 지지되는 아암과, 아암의 선단에 구비되어 철구물의 용접선을 용접하는 용접헤드를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, the welding apparatus according to the present invention includes two birds traveling in the longitudinal direction of the steel to be welded, a beam extending between the posts installed in the two birds, two arm carriers installed to be movable relative to the beam, and And an arm supported so as to be movable up and down by the arm carrier, and a welding head provided at the tip of the arm to weld the welding line of the steel fitting.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안 용접장치의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention welding apparatus.
제 3 도에서, 용접될 철구물이 거치될 정반(定盤) 또는 컨베이어(conveyor; 13)의 양측에는 이에 평행하게 주행레일(14)이 설치되어 이 주행레일(14)상에 본 고안 용접장치의 새들(saddle; 1)이 주행하게 된다. 양 새들(1)에는 각각 포스트(post; 2)가 상방으로 연장되고 양 포스트(2)간에 비임(beam; 3)이 지지된다.In FIG. 3, traveling rails 14 are provided on both sides of a surface plate or conveyor 13 on which the steel parts to be welded are mounted in parallel thereto, and the welding device of the present invention is mounted on the traveling rails 14. Saddle (1) of will run. On both birds 1 a post 2 extends upwards and a beam 3 is supported between both posts 2.
비임(3)에는 두 아암 캐리어(arm carrier; 4)가 비임(3)을 따라 이동할 수 있도록 지지되고, 각 아암 캐리어(4)에는 용접헤드(6)를 구비하는 아암(5)이 승강가능하게 지지된다. 부호7은 아암 캐리어(4)의 비임(3)에 대한 이동을 구동시키는 구동모터이고, 부호 8은 아암 캐리어(4)에 대해 아암(5)을 승강시키는 승강모터이다. 또한 부호 9는 아암(5)을 아암 캐리어(4)에 대해 소정높이로 유지시키는 브레이크(brake)이다.The beam 3 is supported by two arm carriers 4 so as to be able to move along the beam 3, and each arm carrier 4 is capable of lifting up and down with an arm 5 having a welding head 6. Supported. Reference numeral 7 is a drive motor for driving the movement of the arm carrier 4 with respect to the beam 3, and reference 8 is a lifting motor for lifting the arm 5 with respect to the arm carrier 4. Reference numeral 9 denotes a brake for holding the arm 5 at a predetermined height relative to the arm carrier 4.
용접헤드(6)는 특히 제 4 도에 보인 바와 같이, 아암(5)의 선단에 대해 필요에 따라 선회할 수 있도록 지지되어 있지만 필요에 따라 내측 또는 외측, 또는 적절한 각도로 유지될 수 있다. 또한 용접헤드(6)는 아암(5)에 직렬되는 것이 아니라 본 고안 특징에 따라 예를들어 공압(空壓)등을 이용한 정압 실린더(定壓 cylinder;10)에 의해 소정의 공기압력으로 탄성적으로 지지되어 있다. 또한, 용접헤드(6)의 선단에는 토오치(12)뿐 아니라 압력 감지헤드(壓力感知 head;11)가 부착되어 이 압력감지헤드(11)가 용접의 진행중에 용접선 또는 그 근방의 판재면에 접촉하여 그 접촉력의 수직분력을 정압실린더(10)에 전달하게 되어있다. 정압실린더(10)는 도시되지 않은 압력 밸런스 회로(壓力 balance 回路)에 연결되어 그 압력 변화에 따라 아암캐리어(4)를 구동되도록 한다. 즉 압력 밸런스 회로는 PLC(Programmable Logic Circit)등의 도시되지 않은 제어부에 압력변화에 따른 신호를 송출하고 이에 따라 제어부는 정압실린더(10)내의 압력을 소정의 설정값으로 복귀하는 방향으로 아암캐리어(4)가 이동하도록 구동모터(7)를 작동시키게 된다. 다시말해 압력 감지헤드(11)를 통해 정압실린더(10)에 전달되는 압력이 소정의 설정값보다 작아지면 용접선으로 부터 멀어지는 것을 간주하여 아암캐리어(4)를 철구물 측으로 근접시키고, 반대의 경우에는 이격시키는 방향으로 이동되도록 구동모터(7)를 정역회전 시키는 것이다.The welding head 6 is supported, in particular as shown in FIG. 4, so that it can pivot as needed with respect to the tip of the arm 5, but it can be maintained inside or outside, or at an appropriate angle, as necessary. In addition, the welding head 6 is not in series with the arm 5, but is elastic at a predetermined air pressure by a constant pressure cylinder 10 using, for example, pneumatic pressure, in accordance with the characteristics of the present invention. Is supported. In addition, not only the torch 12 but also a pressure sensing head 11 is attached to the tip of the welding head 6 so that the pressure sensing head 11 is attached to the welding line or the plate surface near the welding line. It makes contact and transmits the vertical component of the contact force to the positive pressure cylinder 10. The positive pressure cylinder 10 is connected to a pressure balance circuit (not shown) to drive the arm carrier 4 according to the pressure change. That is, the pressure balance circuit sends a signal according to the pressure change to a controller (not shown) such as a programmable logic circuit (PLC), and accordingly, the controller returns the pressure in the positive pressure cylinder 10 to a predetermined set value. The driving motor 7 is operated to move 4). In other words, when the pressure transmitted to the positive pressure cylinder 10 through the pressure sensing head 11 is smaller than a predetermined set value, the arm carrier 4 is brought closer to the steel side in consideration of being separated from the welding line. The drive motor 7 is to be rotated forward and backward to move in the direction of separation.
이에따라 새들(1)이 주행레일(14)을 따라 이동하며 철구물의 용접을 시행하는 과정에서, 양 아암캐리어(4)는 비임(3) 길이의 거의 절반에 이르는 스트로크(stroke)간을 이동하며 용접선을 추적할 수 있게 된다. 이에따라 철구물을 본 고안 장치의 주행선과 정합시키지 않더라도 철구물이 본 고안 장치 하부에 위치하기만 하면 자동적인 연속용접이 이루어지게 된다.Accordingly, in the process of saddle 1 moving along the running rail 14 and welding the steel fittings, both arm carriers 4 travel between strokes of almost half the length of the beam 3. To be tracked. Accordingly, even if the iron fittings are not matched with the traveling line of the inventive device, the automatic continuous welding is performed only when the iron fittings are positioned below the inventive device.
본 고안 용접장치는 또한 아암(5)에 대해 용접헤드(6)가 선회할 수 있으므로 필요에 따라서는 내측용접을 수행할 수 있다.The welding device of the present invention can also rotate the welding head 6 with respect to the arm 5, and can perform inner welding as needed.
예를들어 제 5 도에는 웨브판(W)이 상방을 향하도록 철구물이 누은 상태에 있는 바 용접헤드(6)의 토오치(12)가 외측으로 향하여 상하면판(T, B)의 돌출 플랜지와 웨브판(W)간의 모살용접을 행하는 과정이 도시되어 있다.For example, in FIG. 5, the torch 12 of the welding head 6 is in the state in which the steel plate is pressed so that the web plate W faces upward, and the protruding flange of the upper and lower plates T and B faces outward. The process of carrying out the lamination welding between the web plate and the web (W) is shown.
이상에서 보인 바와 같이 본 고안에 의하면 압력 밸런싱을 이용한 기계식 방법으로 용접선을 추적하게 되므로 용접방식이나 개선각도등에 제한이 없고 외부 전자파 등의 간섭이나 용접선 이탈이 없이 원활한 자동용접이 가능해지며, 특히 추적범위가 매우 커서 철구물의 정합 조정이 없이도 자동용접을 행할 수 있게 된다.As shown above, according to the present invention, since the welding line is traced by a mechanical method using pressure balancing, there is no limitation on the welding method or the angle of improvement, and smooth automatic welding is possible without the interference of the external electromagnetic wave or the welding line, especially the tracking range. It is very large so that automatic welding can be performed without adjusting the fitting of the steel.
또한 용접헤드의 선회에 의해 외부 및 내부 또는 적절한 각도에 의한 용접이 가능해지므로 필요에 따라 최적의 용접방법을 선택할 수 있어서 용접품질을 향상시킬 수 있게된다. 또한 본 고안은 철구물의 용접외에도 선박등 다른 철구조물의 제조에도 적용되어 동일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the welding of the welding head enables the welding at the outside and inside or at an appropriate angle, the optimum welding method can be selected as necessary, thereby improving the welding quality. In addition, the present invention can be applied to the production of other steel structures such as ships in addition to the welding of the steel can obtain the same effect.
이에따라 본 고안은 철구물생산의 생산성과 품질 향상과 큰 효과가 있다.Accordingly, the present invention has a great effect with the improvement of productivity and quality of iron production.
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KR2019930004002U KR950004913Y1 (en) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | Welding device of a box type steel structure |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
REGI | Registration of establishment | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 19971231 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |