WO2014084647A1 - 모재 가압과 용접선 추종을 동시에 이루게 하는 용접장치 - Google Patents

모재 가압과 용접선 추종을 동시에 이루게 하는 용접장치 Download PDF

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WO2014084647A1
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cylinder
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김용근
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Kim Yong-Keun
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    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting

Definitions

  • the present invention relates to a welding apparatus, and more particularly, to a welding apparatus for welding an end portion of a plate-shaped object to be welded by a welding torch.
  • Plate heat exchangers are typical examples of the metal plates that are bonded to each other.
  • Korean Patent No. 10-0911158 discloses a plate type heat exchanger in which a heat transfer plate is laminated and end portions are welded by seam welding, CO2 welding or lessness welding.
  • the plate-type heat exchanger is manufactured by stacking a plurality of stacked heat exchange boards after overlapping the heat exchange boards corresponding to the upper and lower sides.
  • the ends of the overlapping heat exchange substrates are welded by CO2 welding or by a lessness welding method by seam welding and manual welding.
  • the welding object is stacked, it is impossible to weld the base material and the welding electrode roller in the vertical direction of the welding electrode roller due to the lamination structure of the base material.
  • the CO2 welding and the lessness welding can only be performed by manual operation, so that the welding time is long and the welding bead is not uniform and the quality is deteriorated.
  • Korean Patent No. 10-0663389 discloses an automatic welding apparatus using an infrared sensor capable of performing welding while easily tracking a weld line of a metal plate in a non-contact manner.
  • the automatic welding apparatus disclosed in the above prior art document is suitable for welding the end portions of the metal plate to be butted to each other, but there is no description about a technique for welding the end portions of the metal plates overlapped with each other.
  • it is necessary to simultaneously detect the conditions of the base material deformed by the bending and welding heat in the top, bottom, front and back directions of the base material The distance and position between the base material and the central portion of the toe tooth are always kept constant so that high-quality welding performance can be achieved.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a welding apparatus capable of welding end portions of welded plates of mutually overlapping plate shapes and having excellent welding quality. Further objects to be solved by the present invention are described herein.
  • a welding apparatus includes a base unit capable of moving, and a plate-shaped welding object connected to the base unit and pressing each other in an overlapping direction to adhere the ends of the welding object to each other
  • a pressing unit coupled to the pressing unit and operable to press the welding object so as to press the welding object
  • a driving unit connected to the base unit and brought into close contact with the pressing unit, And a welding unit for welding an end portion of the object to be welded by a welding toothed portion, wherein the pressing unit includes a protruding stopper for performing an anteroposterior directional guide of the end face of the object to be welded, And the welding unit is brought into close contact with an end of the welding object And to maintain a constant distance, and can perform end surface in the longitudinal direction and close contact with the front-rear direction at the same time guide the welding object.
  • welding of the end portions of the mutually overlapping plate-shaped welding objects can be performed, and the welding quality is excellent.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a welding apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the pressure unit of Fig.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the pressurizing unit of Fig.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A in Fig.
  • FIG. 5 is a perspective view of the drive unit of Fig.
  • Figs. 6 and 7 are operation diagrams of the drive unit of Fig. 5; Fig.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the drive unit of Fig.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along the line B-B in Fig.
  • Figure 10 is a perspective view of the welding unit of Figure 1;
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the welding unit of Fig.
  • 12 to 15 are conceptual diagrams showing a use state of the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a welding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 and 18 are perspective views showing the suspension unit of Fig.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view of the suspension unit of Figs. 17 and 18.
  • Fig. 19 is an exploded perspective view of the suspension unit of Figs. 17 and 18.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line C-C of Fig.
  • Fig. 23 is a perspective view showing the positioning unit of Fig. 16; Fig.
  • FIG. 24 is an exploded perspective view of the positioning unit of Fig.
  • 25 to 27 are operation views of the positioning unit of Fig.
  • FIG. 28 is a perspective view showing a welding apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a perspective view showing the grinding unit of FIG. 28; FIG.
  • Fig. 30 is an exploded perspective view of the grinding unit of Fig. 29
  • Fig. 31 and Fig. 32 are conceptual views showing the use state of the welding apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • 33 is a view showing another form of the pressing unit and the driving unit of the welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 34 is a perspective view showing a welding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 35 is a conceptual diagram showing a use state of a welding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 34;
  • FIG. 37 is a perspective view showing another embodiment of the pressure auxiliary roller unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 38 is a perspective view showing a left-right flow unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a welding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the welding apparatus 10 includes a base unit 1, a pressing unit 2, a drive unit 3, and a welding unit 4. [
  • the worker, the articulated robot, or the apparatus having the XYZ operation function by the CNC does not move the welding apparatus 10 but presses and presses the base material with the pressing roller
  • the welding device can be moved by itself and the pressing and welding of the base material can be performed at the same time.
  • the welding device 10 may be adapted to support the welding device 10 by spring balancing 20 or air balancing during its movement.
  • the worker can transfer the work from the end point to the start point of the next welding work when the welding apparatus 10 finishes the welding work.
  • the welding apparatus 10 performs the pressing and welding operations while moving the welding apparatus itself.
  • the welding apparatus 10 has more than one section, such as when the welding start point and the end point are stacked and continued,
  • the transfer operation can be made to be performed by a human force. Therefore, in the first embodiment, the welding apparatus 10 performs the welding operation semi-automatically.
  • the up and down direction means the lower direction in the gravitational field
  • the forward and backward direction means the direction approaching or departing from the base material
  • the welding apparatus 10 is characterized in that the base unit 1 is provided with a welding unit 4 having a welding toothed portion for performing a welding operation, 14) of the welding object 51 (see Fig. 14) are brought into close contact with each other in the direction opposite to each other, and at the same time, they are brought into close contact with the end portion 53 to be welded, (2) for transmitting the shape of the protruding portion and the convex portion in the front and rear direction and the condition of the base material deformed by the welding heat to the welding unit (4), and a pressing unit (Not shown).
  • the pressing unit 2 is provided with a protruding stopper 211d which is in close contact with an end portion 53 to be welded and which limits the insertion distance of the end portion 53 to be welded (see FIG.
  • the base unit can be moved by an operator, an articulated robot, or an apparatus having an XYZ operation function by CNC.
  • the welding apparatus 10 moves And welding can be performed.
  • the welding unit 4 is welded to the end portion 53 of the plate-like welding object 51, 52 provided at the end of the base unit 1 by means of welding torch. Accordingly, it is necessary that the welding torch of the welding unit 4 maintains a proper contact state and position for welding and melting the end portion 53 of the welding object. That is, when welding is performed, the welding unit 4 starts the welding condition and maintains the welding condition while moving. When the welding unit 4 is moved to the next zone after the end of one welding period, It is necessary to have a device for allowing the user to be able to do so.
  • the welding unit presses the end portions 53 of the welding object against each other to simultaneously hold the end portions 53 of the welding object in order to melt and adhere the end portions 53 of the welding object,
  • a pressing unit (2) for precisely tracking the shape of the convex portion and the convex portion in the forward and backward directions and immediately transferring the movement in four directions to the center portion of the torch portion of the welding unit accurately.
  • a driving unit 3 for operating the pressing unit 2 is provided so that the pressing unit 2 performs an operation of releasing the pressing and pressing with respect to the end portion 53 to be welded.
  • the drive unit 3 is provided in the base unit 1 and is connected to the pressurizing unit 2 to form an upward and downward operation structure for pressurizing and adhering the end portion 53 to be welded.
  • the pressing unit 2 is provided with the welding There is a natural reaction to move the end portion 53 in accordance with the condition of the base material deformed due to the bending in the up-and-down direction, the shape of the protruding portion in the longitudinal direction and the shape of the convex portion and the welding heat. And the like. Accordingly, the pressing unit 2 can precisely follow the end portion 63 to be welded while pressing and adhering closely, and the pressing unit 2 always performs the function of the press-contact and the guide at the same time.
  • the pressing unit 2 precisely tracks the conditions of the base material deformed by the shape of the protruding portion and the convex portion in the vertical direction and the front and rear direction of the end portion 53 to be welded and the welding heat,
  • a protruding stopper 211d for limiting a distance of insertion of the pressing unit to the end portion 53 of the welding base material is provided in the pressing unit 2, .
  • the movement of the base unit 1 is accompanied by the movement of the welding unit 4, the pressing unit 2 and the driving unit 3, (2) and the pressurizing unit (2), the protruding stopper (211d) moving the end portion to be welded after moving in the forward and backward direction, Guided along the shape changing in four directions of the convex portion to precisely track the conditions of the base material and to follow the upward and downward bending of the end portion 53 to be welded and the movement in four directions of the convex portion in the forward and backward directions .
  • FIG. 2 is a perspective view of the pressurizing unit of FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the pressurizing unit of FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • the pressing unit 2 includes a first pressing roller portion 21 and a second pressing roller portion 22 and the second pressing roller portion 22 is provided with a rotating plate portion 221a and the rotating plate portion 221a And the shaft portion 221b is coupled to the end of the base unit 1 so as to be rotatable.
  • the first pressurizing roller portion 21 is directly above the base material pressing contact surface 229 of the rotating plate portion 221a so that the base material pressing and contacting surface 229 contacts the first pressing roller portion 21, And a shaft portion 211b extending upward from the center of the rotation plate portion 211a and having a structure in which the base portion pressing surface 219 of the rotation plate portion 211a of the rotation plate portion 211a faces each other, And is rotatably coupled to an end portion of a later-described pivot plate portion 31.
  • the rotation plate portions 211a and 221a of the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 are formed in a circular plate shape and the base material pressing contact surfaces 219 and 229 of the rotation plate portions 211a and 221a And an end portion 53 abutting the welding objects 51 and 52 is inserted between the base material pressing contact surfaces 219 and 229 and pressed and brought into close contact with each other.
  • a protruding stopper 211d may be formed in a cylindrical shape in a direction opposite to the center of one of the first pressure roller 211 and the rotation plate portions 211a and 221a of the second pressure roller 221 have.
  • the base material pressing contact surfaces 219 and 229 of the rotary plate portions 211a and 221a press the end portions 53 abutting the welding objects 51 and 52 in the upward and downward directions,
  • the protruding portion of the shape is guided to the end portion of the welding object in the forward / backward direction, so that the pressing and guiding of the end face of the welding object can be performed simultaneously by the pressing rollers 211 and 221.
  • the base material pressing contact surfaces 219 and 229 of the rotary plate portions 211a and 221a press the end portions 53, which the welding objects 51 and 52 abut, in the upward / downward direction
  • the base unit 1 is moved to move the welding unit 4, the pressurizing unit 2 and the drive unit 3 and the pressurizing unit 2
  • the base unit 1 is held in the upper and lower portions of the end portion 53 because the press-fit state of the base material is maintained as it is, so that when the end portion 53 to be welded is bent in a vertical direction, And is guided along the directional curvature.
  • the rotary plate portions 211a and 221a are engaged with the vertically bending of the end portion 53 to be welded and the shape changing in the four directions of the convex portion in the forward and backward directions, So that the guide by the press-contact and the guide by the protruding stopper 211d are simultaneously made.
  • the other one of the rotation plate portions 211a and 221a may be provided with a depression receiving portion 221d having a recessed shape in which the protruding stopper 211d can be received.
  • the recess accommodating portion 221d presses the end portions 53 of the rotary plate portions 211a and 221a contacting the welding objects 51 and 52 upward or downward by the base material pressing contact surfaces 219 and 229, So that the side surface of the protruding stopper 221d stably adheres to the end portion 53.
  • first pressurizing roller 211 and the second pressurizing roller 221 are pressed and moved so as to move the base material at the same rotational speed.
  • the rotation of the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 may be synchronized, It is preferable that the pressing roller 221 is configured so as to be rotatable with respect to each other so as to transmit the rotating power to one of the pressing rollers 221 so as to rotate the other one.
  • one of the pressure rollers is provided with one or more pin member engagement screws
  • a pin hole 221c including a hole and a receiving hole 211c having a receiving hole for accommodating the at least one pin member are formed at one end thereof and a thread is formed at one end thereof,
  • the other end is provided with several pin members respectively inserted into the receiving hole 211c so that one end is fastened to the one or more pin member engagement screw holes and the other end is inserted into the receiving hole 211c do.
  • the second pressing roller 221 is rotated by the rotation driving unit 23 and the rotation of the second pressing roller 221 is transmitted to the first pressing roller 211 and rotated together.
  • the rotation driving unit 23 is provided with a motor 231 coupled to the base unit 1 and a single or multiple gears 232 and 233 connected to the motor 231.
  • the gears 232 and 233 are connected to the gear 226 of the second pressure roller 221 to rotate the second pressure roller 221.
  • first pressure applying roller unit 21 and the second pressure applying roller unit 22 can be rotated in conjunction with each other, so that the rotation driving unit 23 can be constructed simply.
  • a sprocket wheel connected to the motor 231 and the sprocket wheel is connected to a chain and the second pressure roller 221 is provided with a sprocket wheel connected to the chain, It is also possible to constitute a driving unit.
  • the first pressure roller 211 is coupled to a rotation plate 311 of a drive unit 3 described later and the second pressure roller 221 is coupled to a base plate 11 of the base unit 1.
  • the first pressing roller 211 and the second pressing roller 221 have rotation plate portions 211a and 221a and shaft portions 211b and 221b extending from the center of the rotation plate portions 211a and 221a, Respectively.
  • the receiving casings 216 and 224 accommodating the shaft portions 211b and 221b of the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 are coupled to the rotating plate 311 and the base unit 1, do.
  • the shaft portions 211b and 221b may be axially coupled to the receiving casings 216 and 224, respectively.
  • An inner accommodating casing 214 which is integrally coupled with the shaft portion 211b is provided between the accommodating casing 216 accommodating the first pressure applying roller 211 and the shaft portion 211b of the first pressure applying roller 211 ).
  • a thread is formed on the outer circumference of the inner accommodating casing 214 and on the inner circumference of the accommodating casing 216.
  • the inner casing 214 may be inserted into the receiving casing 216 at a predetermined position and then fixed with a lock nut 217 to prevent any rotation of the casing.
  • the position of the shaft portion 211b can be adjusted according to the degree of thread engagement of the inner accommodating casing 216.
  • the position of the shaft portion 211b can be easily adjusted in a screwed manner and the gap between the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 can be adjusted.
  • the gap between the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 can be adjusted so as to correspond to the thickness of the various end portions 53 to be welded for each product of the heat exchanger.
  • Thrust members 212 and 222 are interposed between the rotating plate portions 211a and 221a and the receiving casing 216 and 224, respectively.
  • the thrust members 212 and 222 are generated between the rotation plate portions 211a and 221a and the accommodation casing 216 and absorb the thrust parallel to the shaft portion 211b.
  • the thrust members 212 and 222 may be made of thrust needle bearings.
  • the shaft rotatable members 213 and 215 are interposed between the shaft portion 211b and the inner accommodating casing 216.
  • the shaft rotatable members 213 and 215 allow the shaft portions 211b and 221b to rotate in a state coupled to the inner accommodating casing 216 and 224, respectively.
  • the shaft rotating members 213 and 215 may be made of a bearing, a needle bearing, and a bushing.
  • the pressing unit 2 may be composed of one or more pressing units 2, 2 'on both sides of the welding unit 4 as shown in Fig.
  • the traveling direction and the returning direction of the welding unit are repeatedly switched as the moving direction of the welding unit 4 is switched,
  • the pressing unit of the welding unit 4 in the advancing direction is rotationally moved after the pressurizing and pressing, and the pressing unit of the opposite direction presses the pressing unit so that the protruding stopper closely contacts the end 53 to be welded
  • the pressing unit performs a role change.
  • the pushing unit in the direction opposite to the traveling direction serves to guide the protruding stopper closely to the end portion 53 to be welded and does not need to press-contact the end portion 53 to be welded,
  • the end portion 53 to be welded such as the pushing unit in the advancing direction side, can be press-contacted and rotated.
  • Fig. 5 is a perspective view of the drive unit of Fig. 1
  • Fig. 8 is an exploded perspective view of the drive unit of Fig. 5
  • Fig. 9 is a sectional view of the drive unit of Fig. 5 in the direction of B-B.
  • the drive unit 3 includes a rotation plate portion 31 and a rotation drive portion 32.
  • One or more hinge coupling parts 313 and 13 are attached to the pivoting plate part 31 and the base unit 1, respectively, and a shaft P1 is coupled to the center part of the hinge coupling part. Accordingly, the pivoting plate portion 31 can be rotated with respect to the base unit 1.
  • a bi-directional cylinder is included in the rotation driving unit 32 to rotate the rotation plate 311.
  • the body 324 of the cylinder is fixed to the pivot plate 311 and one end 324a of the cylinder rod is pivoted to the hinge engaging portion 12 of the base unit 1 via the connecting members 325a and 325b The axis P2 is engaged.
  • the cylinder body 324 can be fixed to the rotation plate 311 to disperse the weight.
  • first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 are coupled to the rotating plate portion 31 and the base unit 1, respectively.
  • the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 press the welding object 51, 52 in a superposed direction .
  • the end portions 53 of the welding objects 51 and 52 are in close contact with each other.
  • the drive unit 3 can perform the pressurizing operation and the pressurizing releasing operation for bringing the plate-shaped mutually overlapping welding objects 51 and 52 into close contact with each other.
  • a restricting member is coupled to the other end (324b) of the cylinder rod so as to limit the forward movement of the other end (324b) of the cylinder rod.
  • a plate-type heat exchanger there is a general lamination interval from a minimum of 13 mm to a maximum of 35 mm for each product.
  • a stroke is reduced in a narrow space and a stroke is widened in a wide space. Can be adjusted so as not to interfere with various gaps in the laminate structure.
  • the pressurizing and depressurizing operation is performed in the laminating interval according to various lamination intervals for each product of the plate heat exchanger (50), and after the pressurizing unit (2) is inserted between the lamination intervals by the restriction of the restriction member, It is possible to adjust the stroke of the pressurization and pressurization release operation for each product without causing interference at the time of releasing the pressure.
  • the limiting member includes a housing casing 322, a support member 321, and an adjustment member 323.
  • a groove into which the other side rod of the cylinder is inserted is formed, and the forward movement of the rod at the bottom surface 322a of the groove is restricted.
  • the support member 321 fixes the accommodating casing 322 to the body 324 of the cylinder.
  • the adjusting member 323 is formed to protrude from the bottom surface 322a of the groove of the accommodating casing 322 to adjust the movable distance of the rod.
  • One end of the cylinder rod is in contact with the bottom surface of the receiving casing 322 or one end of the regulating member 323 to restrict movement.
  • the support member includes a support plate 321a, an adjustable plate 321f, support parts 321b, 321c, 321d, and 321e, and a lock nut 321g.
  • a hole is formed in the support plate 321a and an adjustable plate 321f is coupled to the hole.
  • the support parts 321b, 321c, 321d, and 321e are sequentially coupled to the cylinder so that the support plate 321a coupled with the adjustable plate 321f is spaced apart from the cylinder by a predetermined distance.
  • the supporting part is composed of a plurality of nuts 321c, 321d, and 321e and a screw rod 321b.
  • the accommodating casing 322 is fixed to the adjustable plate 321f.
  • the accommodating casing 322 is screwed to the adjustable plate 321f and the position of the accommodating casing 216, 224 is fixed by the lock nut 321g.
  • the adjustment member 323 is formed to be protruded from the bottom surface 322a of the groove so that the position of the bottom surface 322a of the groove of the accommodation casing 216 or 224 is changed by the adjustment member 323 So that the limit distance of the stroke of the rod also fluctuates.
  • the adjusting member 323 is a screw member 323a provided to penetrate the bottom surface 322a of the groove of the accommodating casing 322.
  • the stroke of the rod can be easily adjusted by tightening and loosening the screw member 323a and fixing the nut 323b.
  • the stroke of the rod can be adjusted by the receiving casings 216 and 224 in a manner that the receiving casing 322 is screwed to the adjustable plate 321f as shown in FIG.
  • the overall stroke adjustment can be made of the housing casing 322, and the fine stroke adjustment can be made of the screw member 323a, so that multiple precise stroke adjustments are possible.
  • Fig. 10 is a perspective view of the welding unit of Fig. 1
  • Fig. 11 is an exploded perspective view of the welding unit of Fig.
  • the welding unit 4 includes a welding toothed portion 411, an angle adjusting portion and a position adjusting portion.
  • the welding toothed portion 411 welds the end portion 53 to which the welding objects 51 and 52 abut.
  • the angle adjusting portion is connected to the welding toothed portion 411 and adjusts the angle of the welding toothed portion 411.
  • the angle adjusting unit includes a vertical angle adjusting unit and a left and right angle adjusting unit.
  • the vertical angle adjuster includes a coupling chuck 421 to which the welding toothed portion 411 is coupled and rotates the coupling chuck 421 in the vertical direction. Thus, the vertical angle of the welding toothed portion 411 is adjusted.
  • the coupling chuck 421 is coupled to the coupling chuck attachment plate 424 via coupling plates 422 and 423.
  • the coupling plates 422 and 423 are coupled to the coupling chuck attachment plate 424 by a pin 3 so as to be rotatable.
  • a slit 424a is formed on the plate 424 for attaching the bonding chuck 421 and a scale indicative of an angle may be displayed around the slit 424a.
  • a fixing pin 424b penetrating through one end of the connection plate 423 and inserted and fixed to the slit 424a is coupled to the connection plate 423.
  • the fixing pin 424b is fixed to one end of the connecting plate 423 by screwing.
  • connection plate 423 When the connection plate 423 is rotated about the pin 3, the fixing pin 424b can be rotated under the guidance of the slit 424a interposed therebetween and the fixing pin 424b can be fastened Thereby fixing the connection plate 423.
  • the vertical angle of the connecting plate 423 can be adjusted, and as a result, the vertical angle of the welding toothed portion 411 connected to the connecting plate can be adjusted.
  • the left and right angle adjusting portion is connected to the up and down angle adjusting portion and rotates the up and down angle adjusting portion in the left and right directions.
  • the left-right angle of the welding toothed portion 411 is adjusted.
  • the vertical angle adjusting unit is coupled to the welding unit attaching plate 431.
  • the welding unit attachment plate 431 is rotatably coupled to the welding unit base plate 14 coupled to the base unit 1 by a pin 14a.
  • a slit 431a is formed in the welding unit attachment plate 431 and a scale indicative of an angle may be displayed around the slit 431a.
  • a fixing pin 431b inserted into the slit 431a and fixed through one end of the welding unit base plate 14 is coupled to the welding unit base plate 14. [ The fixing pin 431b is screwed to the welding unit base plate 14 and fixed.
  • the fixing pin 431b can be rotated by the guide of the slit 431a interposed therebetween, Thereby fixing the welding unit attachment plate 431.
  • the left-right angle of the welding unit attachment plate 431 can be adjusted, and as a result, the left-right angle of the welding toothed portion 411 connected to the welding unit attachment plate 431 can be adjusted.
  • the position adjusting portion is connected to the welding toothed portion 411 and the position of the welding toothed portion 411 is adjusted by the position adjusting portion.
  • the position adjusting unit includes a vertical position adjusting unit 441 and a front and back position adjusting unit 451.
  • the upper and lower position adjusting unit 441 is connected to the joining chuck 421 and the joining chuck 421 is moved up and down by the upper and lower position adjusting unit 441. Thus, the vertical position of the welding toothed portion 411 is adjusted.
  • the vertical position adjusting unit 441 is coupled to the coupling chuck attachment plate 424 and moves the coupling chuck attachment plate 424 in the vertical direction.
  • the vertical position of the welding toothed portion 411 connected to the coupling chuck attachment plate 424 is adjusted.
  • the front and rear position adjusting unit 451 is connected to the up and down position adjusting unit 441 and moves the up and down position adjusting unit 441 in the forward and backward directions. Since the upper and lower position adjusting portion 441 is connected to the welding toothed portion 411, the front and rear positions of the welding toothed portion 411 are adjusted as a result.
  • the upper and lower position adjuster 441 and the front and rear position adjuster 451 may further adjust the upper and lower and front and rear positions by manually adjusting the adjusting handle by the operator and may further include a motor driving device together with the adjusting handle .
  • the motor-driven driving device may be configured to control the up-and-down and front-rear positions of the driving device by converting the rotational motion of the driving device into a rectilinear motion, and to be remotely driven by a motor control device 84 described later.
  • the front and rear position adjusting portions 451 are fixed to the welding unit attaching plate 431 via the connecting plate 433 so that welding is performed from the welding unit attaching plate 431 to the welding toothed portion 411 as elements
  • the unit 4 is constituted.
  • FIGS 12 to 15 are conceptual diagrams showing the use state of the welding apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the drawing shows a state in which the welding apparatus 10 is used for a plate-type heat exchanger 50 in which welding objects 51 and 52 are laminated to each other.
  • the worker 30 places the welding apparatus 10 at the starting point of the welding section, and referring to FIG. 13, the welding apparatus 10 presses the welding object 51, After adhering, they move themselves and perform welding.
  • the welding device 10 may be connected with spring balancing 20 or air balancing to offset the weight.
  • a guide auxiliary roller 2a is further provided at an end of the welding apparatus 10 in order to balance the right and left sides of the welding unit 4 and to prevent inclination and to cancel a moment generated due to the rotation of the pressing unit 2 .
  • the pressing operation is performed by the pressing unit 2
  • the roller surface of one or more guide auxiliary rollers 2a provided on either side of the pressing unit 2 supports the welding base material So that welding can be performed without the support of the mobile unit when the welding unit 4 moves by itself.
  • a hoist crane is provided for moving the hoist crane in the vertical, ) Or air balancing, and the other end of the air balancing device can support the welding device (10) when it is hooked on a hook formed on the welding device (10).
  • the engaging hooks formed on the welding apparatus 10 comprise three or more.
  • the welding apparatus 10 presses and presses along the end portion 53 to be welded and rotates, it can move to the supportable range of the spring balancing 20 or air balancing.
  • the hoist crane is moved to move the spring balancing 20 or air balancing and increase the supportable distance to move the welding apparatus 10 efficiently .
  • the welding apparatus 10 may be elastically supported by the spring balancing 20 or air balancing and a hoist crane.
  • the welding apparatus 10 reaches the welding end point in each of the welding sections forming the laminated structure, The welding device 10 can be moved to the next welding zone by the spring balancing 20 or air balancing and XYZ motion of the hoist crane.
  • the hoist crane is provided with an automatic speed control device for automatically controlling the speed of the traveling motor so that the welding device 10 performs a welding operation and the hoist crane moves in proportion to the moving speed of the welding device 10 .
  • the automatic speed control device of the hoist crane may further include a sensor for detecting the moving speed of the welding device, the rotary motor having an encoder for moving the hoist crane in the XYZ direction, The rotational speed of the rotary motor may be synchronized with the moving speed measurement value of the welding apparatus 10 by the automatic speed control.
  • the hoist crane can be configured to be movable including manual operation so that the speed can be controlled through the automatic speed control device or can be supported so that the welding device 10 can be moved through a manual operation in a desired direction.
  • the hoist crane further includes a guide rail on which a rolling roller for rolling motion is provided and the rotary roller is reciprocally movable, so that the rotary roller is mounted on the guide rail to roll and move, When the wire of the hoist crane is connected, the movement of the hoist can be made by the rolling motion of the rotary roller.
  • the wire can follow the hoist, and the hoist can be moved.
  • the welding apparatus 10 may be supported to support the hoist crane while moving using the automatic speed control device.
  • the manner of supporting the welding apparatus 10 with the hoist crane can be selectively combined with a system having an automatic speed control system, a manual operation system, or a system having a roller movable support system.
  • At least one mast supporting the spring balancing 20 or air balancing is installed and a boom connected to the mast is installed to connect the spring balancing 20 or the air balancing hooks so as to be supported by the end of the boom
  • the spring balancing 20, air balancing or direct welding equipment can be supported.
  • the welding apparatus 10 may move in a reaction generated by rotating the pressing unit 2 after pressing the pressing unit 2, and a rotation driving unit 23 may be provided to perform the rotational movement.
  • the welding apparatus 10 may be moved by a reco pinion gear or a ball screw.
  • a pinion gear is formed in the pressing unit 2 connected to the rotary drive unit 23 of the welding apparatus 10 and a receding gear is formed in the longitudinal direction of the end portion 53 to be engaged with the pinion gear,
  • the pressing unit 2 is rotated by the rotational motion of the rotation driving unit 23 so that the pinion gear connected to the pressing unit 2 is rotated and the power transmission structure of the receding gear and the pinion gear (10) is moved.
  • a nut is provided in the welding device 10 and a length direction of the end portion 53 to be welded in the longitudinal direction of the end portion 53 to be welded So that the welding device 10 can be moved by providing a screw for screwing the nut and rolling motion.
  • the welding apparatus 10 can be moved by pushing or pulling the worker after pressing the pressurizing unit 2 without using the power of the rotary drive unit 23.
  • the welding apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention operates as follows.
  • the worker 30 operates the rotation driving part 32 of the pressing unit 2 so that the first pressing roller 211 and the second pressing roller 221 are opened.
  • the worker 30 grasps the handle 70 (see FIG. 1) and moves the welding apparatus 10 so that the objects to be welded 51 and 52 are placed between the first pressurizing roller 211 and the second pressurizing roller 221 .
  • the operator 30 causes the projection 211d of one of the pressure rollers 211 to be in close contact with the end portion 53 of the welding objects 51 and 52.
  • the rotation drive portion 32 of the drive unit 3 is operated in the above state so that the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 press the objects to be welded 51 and 52.
  • the welding unit 4 moves the end portions 53 of the welding objects 51 and 52 so that the projections 211d move while maintaining the state in which the projection portions 211d are in close contact with the end portions 53 of the welding objects 51 and 52, It is possible to weld after welding.
  • the pressing roller 221 moves the welding objects 51 and 52 in close contact with each other, 52 and the worker 30 does not move the welding apparatus 10 and the welding apparatus 10 moves by itself, so that the pressing, the guide, and the welding are performed at the same time.
  • the operator actuates the rotation driving part 32 of the pressing unit 2 to cause the first pressing roller 211 and the second pressing roller 221 to press the welding objects 51 and 52.
  • the operator then moves the welding apparatus 10 to the next line and repeats the same process in the next line.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a welding apparatus 50 according to a second embodiment of the present invention.
  • the welding apparatus 50 includes a base unit 1, a pressing unit 2, a drive unit 3, a welding unit 4, a suspension unit 5, and a positioning unit 6 ).
  • the base unit 1, the pressing unit 2, the drive unit 3 and the welding unit 4 have the same configuration as the welding apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the welding apparatus 10 can not be connected to a device having an XYZ operation function by a multi-joint robot or a CNC, and can also be configured by a multi-joint robot or a CNC-
  • the welding process is carried out while maintaining the direction or the direction controlled by the one-dimensional three-dimensional direction, and the conditions of the base material deformed due to the bending of the upper and lower, It may not be easy to ensure accurate delivery.
  • the second embodiment is configured to include the unit for solving the above-mentioned problems, so that it can be configured to be connected to the apparatus having the XYZ operation function by the articulated robot or the CNC, So that the welding performance of high quality can be achieved.
  • the welding apparatus 100 performs a welding operation automatically.
  • FIG. 17 and 18 are perspective views showing the suspension unit of Fig. 16, Fig. 19 is an exploded perspective view of the suspension unit of Figs. 17 and 18, and Fig. 22 is a sectional view of the suspension unit of Fig.
  • the suspension unit 5 is connected to the base unit 1 and applies force to the base unit 1 in the direction opposite to the direction of gravity to cancel the influence of gravity applied to the base unit 1. [ So that the flow of the base unit 1 in the up and down direction becomes free.
  • the base unit 1 can flow in the vertical direction when there is a curvature on the surface to be pressed by the pressing unit 2 in the plate-shaped welding objects 51 and 52.
  • the suspension unit 5 can smoothly and precisely flow the up and down direction and thus the up and down weld line follow-up operation generated by the upward and downward flow motion of the base unit 1 can be performed.
  • the suspension unit 5 includes a cylinder 53 which is coupled to the base unit 1.
  • the cylinder 53 presses the base unit 1 in the upward direction to cancel the load of the base unit 1.
  • the cylinder 53 presses the base unit 1 in the upward direction and presses the base unit 1 and the pressing unit 2 connected to the base unit 1, the driving unit 3 and the welding unit 4 ) Is canceled, so that it is not influenced by its own weight.
  • One end 532a of the cylinder rod 532 is connected to the base unit 1 and the other end 532b is connected to the cylinder rod 532 so that the cylinder rod 532 is free to flow.
  • a support member (54) To a support member (54).
  • a suspension base plate 15 is coupled to the base unit 1 in a direction substantially perpendicular to the base plate 11.
  • a suspension plate 511 is coupled to the suspension base plate 15 and a suspension cylinder bracket 532 is coupled to the flow plate 511.
  • the suspension cylinder 532 is connected to one end 532a of the cylinder rod 532 ).
  • the suspension base plate 15 and the flow plate 511 are coupled by a fastener 511a and the flow plate 511 and the suspension cylinder bracket 532 can be coupled have.
  • the flow plate 511 and the suspension base plate 15 also ascend / descend in accordance with the upward / downward movement of the cylinder rod 532.
  • the cylinder 53 is coupled to a cylinder fixing plate 522 coupled to a suspension unit attachment plate 521 and a support plate 523 supports the cylinder fixing plate 522 at both ends.
  • the suspension unit 5 includes a guide bar 524 and a guide block 512 for smoothly raising and lowering the base plate 11.
  • the guide bar 524 has one end fixed to the guide bar fixing plate 524 coupled to the suspension unit attachment plate 521 and the other end fixed to the cylinder fixing plate 522.
  • the guide blocks 512 may be coupled to the flow plate 511 in one or more rows to form one or more rows.
  • the guide bar 524 is coupled to the guide block 512.
  • the guide blocks 512 and the guide bars 524 are increased in order to smoothly flow in the vertical direction can do.
  • the guide block 512 is guided by the guide bar 524 and moves upward / downward as the flow plate 511, Descend.
  • the base plate 11 can be stably raised / lowered.
  • the supporting member 54 includes a cap portion 541 having a groove into which the other end of the cylinder 53 is inserted, a fixing member 542 for fixing the cap portion 541 to the cylinder body, And an elastic member 543 which is inserted into the other end of the cylinder 53 and elastically supports the other end of the cylinder 53.
  • a hole is formed in the fixing member 542, and the cap portion 541 is coupled through the hole.
  • a step is formed in the cap portion 541, and the fixing member 542 is engaged with the position of the stepped portion.
  • a parallel member 541a is interposed between the elastic member 543 and the other end 532b of the cylinder 53 to support the other end 532b of the cylinder 53 to receive elastic repulsive force.
  • the fixing member 542 is fixed by a plurality of nuts 542b and a screw rod 542a so that the cap portion 541 is fixed at a certain distance from the cylinder 53.
  • the pressure unit 2, the drive unit 3 and the welding unit 3 connected to the base unit 1 and the base unit 1 by the support member 54 and the pressing force (gravity opposite direction)
  • the balancing point of the magnetic gravity by the rotor 4 is kept constant.
  • the suspension unit 5 may further include a locking device for integrating the base unit 1 and the suspension unit 5 to prevent the pressure unit 2 from flowing.
  • the locking device has a configuration in which fixing cylinders 515 and 516 are attached to two brackets 513 and 514 coupled to a flow plate 511 connected to the base unit 1, respectively.
  • the fixed cylinders 515 and 516 are attached by fasteners 515b and 516b in such a manner that the cylinder rods face each other.
  • Fixing rods 515a and 516a are connected to the rods of the fixed cylinders 515 and 516, respectively.
  • the fixing rods 515a and 516a press the fixing plate 525 attached to the suspension unit attachment plate 521 in the vertical direction by the forward movement of the rod. The flow plate 511 is thus clamped.
  • the fixing cylinders 515 and 516 are not attached to the two brackets 513 and 514 that are coupled to the flow plate 511 but also to the two brackets 513 and 514 that are coupled to the suspension unit attachment plate 521, Lt; / RTI >
  • the fixing plate 525 is not attached to the suspension unit attachment plate 521 but is attached to the flow plate 511. That is, the fixing cylinders 515 and 516 and the fixing plate 525 may be arranged so that their mounting positions are mutually crossed with each other.
  • the base unit 1 and the suspension unit 5 can be integrated with each other, and the movement of the welding apparatus 10 can be prevented.
  • the base unit 1 can be returned to the origin point of the upward and downward flows of the suspension unit 5.
  • the welding apparatus 50 reaches the welding end point in each of the welding sections having a laminated structure
  • the welded portion of the welded toothed portion moves upward and downward to an arbitrary position in each welding section to return to the same locked position each time to return to the origin point of the upward and downward flows.
  • the center portion of the welding toothed portion shifted to the flow origin is moved to the same starting point for each welding segment so that the accurate welding start position is uniformly managed in each successive stacked welding segment Thereby making it possible to increase the accuracy of the continuous welding operation.
  • Fig. 23 is a perspective view showing the positioning unit in Fig. 16, and Fig. 24 is an exploded perspective view of the positioning unit in Fig.
  • the positioning unit 6 is connected to the base unit 1 and moves the protruding stopper 211d to a position for bringing the welding object into close contact with the protruding stopper 211d, And is in close contact with the end portions 53 of the objects 51 and 52.
  • the positioning unit 6 includes a first cylinder 631 and a second cylinder 632 which are coupled to each other.
  • the first cylinder 631 and the second cylinder 632 are coupled such that the cylinder rods face each other.
  • the rod of the first cylinder 631 is fixed to the positioning unit attachment plate 622 and the rod of the second cylinder 632 is fixed to the suspension unit attachment plate 521.
  • the operation of the first cylinder 631 and the second cylinder 632 causes the suspension unit attachment plate 521 to move in multiple stages.
  • the pressing unit 2 is moved to a position for bringing the welding object 51 and 52 into close contact with each other by the operation of the first cylinder 631 (primary advancing operation).
  • the projecting portion 211d of the pressing unit 2 is brought into close contact with the end portion 53 abutting the welding object 51 or 52 by the operation of the second cylinder 632 at the shifted position Forward motion).
  • the rod of the second cylinder 632 is allowed to flow during the second advancing operation. It is preferable that a precision regulator is used in the second cylinder 632 in order to make the rod of the second cylinder 632 flowable during the second forward movement.
  • the protruding portion of the end portion 53 of the welding objects 51 and 52 can be accommodated by the first advancing operation and the depressed portion can be accommodated more closely by the second advancing operation, so that the protruding stopper 211d can be guided while closely contacting the projected portion and the depressed portion.
  • the protruding stopper 211d can be brought into close contact with the protruding portion of the end portion 53 by the second advancing operation.
  • the protruding portion 211d of the pressing unit 2 is engaged with the protruding portion and the recessed portion of the end portion 53 to follow the welding line deformed in the forward and backward direction of the end portion 53 of the welding objects 51 and 52 .
  • the welding operation when the welding operation is composed of one or more welding sections as in the case where the starting point and the ending point are laminated and continuous, in each of the welding sections constituting the laminated structure
  • the welding device 50 reaches the welding end point and the welding is completed, only the second forwarding operation is released and the backward movement is performed.
  • the first forwarding operation is maintained until the welding period where the next welding operation is started.
  • the second advancing operation is performed again and the welding operation is performed. In this way, the welding operation is performed until the final welding section in such a manner that only the second forward operation is forward / backward.
  • the first cylinder 631 and the second cylinder 632 may be exchanged with each other.
  • the first cylinder 631 and the second cylinder 632 may not be used and the first cylinder 631 and the second cylinder 632 may be structured by using a single two- The second cylinders 632 may be coupled in a line.
  • the positioning unit 6 is provided with a guide bar 623 and a guide block 614 for smoothly advancing / retreating the suspension unit attachment plate 521.
  • One end of the guide bar 623 is fixed to the positioning unit attachment plate 622 and the other end thereof is fixed to the guide bar support plate 621.
  • Both ends of the guide bar 623 are formed by screws and both ends of the guide bar 623 are fastened and fixed by a nut 623a after passing through the positioning unit attachment plate 622 and the guide bar support plate 621, respectively.
  • the guide block 614 may be coupled to one or more moving plates 612 and 613 coupled to the suspension unit attachment plate 521 to form one or more rows.
  • the guide block 623 is coupled to the guide block 614 through the guide block 614.
  • a guide block 614 and a guide bar 623 are provided so as to smoothly perform the forward / Can be increased.
  • the guide block 614 is guided by the guide bar 623 and is moved forward / backward by the suspension unit attachment plate 521.
  • the positioning unit 6 may be provided with a level meter 616 for indicating a horizontal state.
  • the leveling instrument 616 is installed on the bracket 615, one side of which is coupled to the suspension unit attachment plate 521 and the other side of which is coupled to the movement plate 613.
  • FIG. 28 is a perspective view showing a welding apparatus 100 according to a third embodiment of the present invention.
  • the welding apparatus 100 includes a base unit 1, a pressing unit 2, a drive unit 3, a welding unit 4, a suspension unit 5, a positioning unit 6 ), A grinding unit (7) and a monitoring unit (8).
  • the base unit 1, the pressurizing unit 2, the drive unit 3, the welding unit 4, the suspension unit 5 and the positioning unit 6 are the same as the welding apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention 50).
  • the welding operation can not be performed because the welding conditions are not met. Therefore, the end faces must be smoothly ground by grinding.
  • the grinding operation of the end face mutually shifted can be accomplished by an additional process by manual operation in which the operator grinds the end portion deviating from each other.
  • the accuracy is lowered, and when the end face is not precisely adjusted, there is a problem in the attainment level of the welding quality.
  • the third embodiment includes a unit for solving the above problems, so that the work of grinding the end faces of the base materials with each other can be performed by a single work process, So that the welded surfaces can be precisely mapped to each other so as to achieve high quality welding performance.
  • the third embodiment allows the welding apparatus 100 to perform a grinding operation automatically to achieve a fully automated welding.
  • FIG. 29 is a perspective view showing the grinding unit of FIG. 28, and FIG. 30 is an exploded perspective view of the grinding unit of FIG. 29.
  • the grinding unit 7 smoothly maps the welding surface of the end portion 53 to be welded so that the welding condition of the end portion 53 to be welded is formed before the welding is performed by the welding unit 4.
  • the grinding unit 7 includes a grinder portion 71, a vertical drive portion 72, an angle adjusting portion 73 and a front-rear drive portion 74.
  • the grinder portion 71 smoothes the end portions 53 of the welding objects 51 and 52 to improve the welding conditions. At least one of the grinder units may be provided.
  • the grinder portion 71 is provided with a mating member 712 which is in contact with the end portion 53 at one end of the grinder 711.
  • the fiducial element 712 may have any one of a disc shape, a conical shape, and a cylindrical shape.
  • the grinder 711 is also engaged with the engaging chuck 713.
  • the engaging chuck 713 is connected to the moving plate 724 via connecting plates 714 and 715.
  • the up and down driving unit 72 is connected to the grinder 711 and reciprocates the grinder 711.
  • the up-and-down driving unit is configured to transmit the linear power to any one of a reciprocating motion performed by a reciprocating motion by a pneumatic cylinder or a cranking operation by a rotational motion or a reciprocating motion of a screw and a nut by a left- .
  • the contact area between the base material end portion 53 and the mating member 712 is widened to increase the degree of abrasion and the wear of the entire tool can be uniformly performed, and the grinding operation can be effectively performed.
  • the moving plate 724 to which the connecting plate 715 is coupled is connected to the upper and lower driving cylinders 721 through the connecting plates 722 and 723.
  • the up / down driving cylinder 721 is installed so that the cylinder rod moves up and down.
  • the angle adjusting unit 73 is coupled to the up and down driving unit and adjusts the angle of the grinder unit.
  • the cylinder is fixed to the rotation plate 731.
  • a slit may be formed in the rotation plate 731 and a scale indicating an angle may be displayed around the slit.
  • the rotation plate 731 is rotatably coupled to the fixed plate 732. As the rotary plate 731 rotates, the upper and lower driving cylinders 721 fixed to the rotary plate 731 rotate.
  • the engaging chuck 713 connected to the upper and lower driving cylinders 721 is rotated and the engaging chuck 713 is rotated so that the grinder 711 coupled to the engaging chuck 713 rotates. Accordingly, the angle of the grinder 711 can be adjusted.
  • the front and rear driving unit 74 is connected to the up and down driving unit 72 and moves the up and down driving unit 72 to bring the grinder 711 into close contact with the welding base material part.
  • the front and rear drive unit 74 advances the grinder unit 71 and closely adheres to the end portions 53 of the welding objects 51 and 52 before starting the welding operation.
  • the mapping operation is performed accordingly.
  • the grinder portion 71 is moved backward to be spaced apart from interference with the welding objects 51 and 52.
  • the fixing plate 731 is coupled to the front and rear driving cylinders 743 via a connecting plate 744.
  • the front and rear drive cylinders 743 are bidirectional cylinders, and the rods on both sides are respectively coupled to the cylinder fixing plates 741 and 742.
  • the cylinder fixing plates 741 and 742 are fixed to the grinding unit base plate 173.
  • the grinding unit base plate 173 is fixed to the base plate 11 via connection plates 171 and 172.
  • the fixing plate 732 connected to the body of the front and rear driving cylinder 743 is driven back and forth.
  • the up and down driving cylinder 721 is driven back and forth.
  • the grinder 711 coupled to the engaging chuck 713 is driven forward and backward.
  • the grinding unit 7 is provided at a position preceding the welding unit 4 in the moving direction of the welding apparatus 100 because the grinding operation must be a preceding operation for the welding operation Do.
  • the welding apparatus 100 may further include a monitoring unit 8 capable of monitoring a grinding situation and a welding situation.
  • the monitoring unit is provided with a first camera unit 81 for monitoring the progress of welding of the end portion 53 of the welding object 51, 52 by the grinding unit 7, And a second camera unit 82 for monitoring the welding performance of the welding machine 4.
  • the monitoring unit 8 is also provided with a monitor unit 83 for outputting images of the first camera unit 81 and the second camera unit 82 and an upper and lower position adjusting unit 441, And a motor control device 84 that can remotely drive the longitudinal position adjusting portion 451 may be further provided. Accordingly, the monitoring of the operation by the monitoring unit 8 is possible.
  • the welding apparatus 100 may be configured to perform CO 2 gas arc welding, plasma arc welding, laser beam welding, and TIG welding, but particularly when the welding apparatus is made of a TIG welding apparatus, the tungsten electrode rod consumes little by little Therefore, the gap between the electrode rod and the base material gradually decreases in the welding process, and the quality of the welding is deteriorated, so that a minute gap correction is required in real time.
  • the interval adjustment is performed so that the predetermined distance is maintained by the protruding stopper 211d during the welding process
  • the operation that follows the shape changing in the forward and backward directions of the welding object 53 due to the center portion of the welding torch can be performed, so that the tungsten The distance at which the electrode rod is consumed can not be corrected.
  • the welding toothed portion can always be kept constant in the interval and height between the base material and the center portion of the top end of the toothed portion by the welding device 100, but since the electrode is consumed little by little in the welding process, The gap between the tungsten electrode rod and the tungsten electrode rod is gradually distanced and needs to be corrected by the length of the consumed tungsten electrode rod. In order to achieve this, the gap between the tungsten electrode rod and the base material is automatically recognized as a displacement amount of the voltage value, and the gap between the tungsten electrode rod and the base material is corrected by the distance of the consumed tungsten electrode rod. An apparatus can be further provided.
  • the automatic correction device (not shown) of the above-mentioned tig welding electrode automatically compensates for the consumption of the welding electrode by measuring the voltage applied to the electrode in order to keep the welding voltage constant
  • a power transmission unit connected to the motor unit to convert rotational motion of the motor unit into linear motion of the tungsten electrode rod;
  • the control unit may include a control unit that detects a change in distance between the electrode and the base material to drive the motor unit so as to match the set voltage value to perform the correction movement of the electrode when the voltage value of the measurement unit is different from the set voltage value.
  • the control adjusting unit detects the change in distance between the electrode rod and the base material, and controls the motor unit formed in the front and rear position adjusting unit 451 so that the voltage value of the measuring unit matches the set voltage value,
  • the motor unit formed in the front and rear position adjusting unit 451 is rotated, the front and rear position adjusting unit 451 is operated forward and backward by the power transmitting unit, so that the tungsten welding electrode also performs forward and backward movement do.
  • the encoder detects the number of revolutions of the motor and the sensed amount of movement is transmitted to the control unit so that the current position and amount of movement are confirmed and the automatically corrected amount of movement can be controlled.
  • the distance between the welding object 53 and the tungsten welding electrode is set in the control adjusting unit so that the distance between the welding object 53 and the tungsten welding electrode is maintained and the welding operation is performed.
  • the welding apparatus performs welding in a state where the projecting portion is brought into close contact with the base material, so that the interval and position between the base material and the center portion of the end of the welding toothed portion can be constantly maintained.
  • the base material can be maintained in a constant gap, and better welding performance can be obtained.
  • FIG. 31 and Fig. 32 are conceptual diagrams showing the use state of the welding apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • a mobile unit 300 is further provided to move the welding apparatus 100.
  • the mobile unit 300 includes a driving unit connected to the base unit 1 and capable of three-dimensional motion of the base unit 1, and a control unit for controlling and operating the driving unit in synchronization with the driving unit do.
  • the driving unit may use any one of a multi-joint robot or a device having an XYZ operation function by CNC.
  • the articulated robot (300) moves the robot base (Not shown) in which a slide can be made to flow so as to weld all the welding sections having a highly laminated structure.
  • the slide units of the articulated robot 300 have a structure in which the welding objects 51 and 52 are stacked high, the joints of the articulated robot 300 Are slid in the vertical direction.
  • the welding section within the operable radius range of the articulated robot arm forms a working section of a block (area) in which slide transfer is not required, and the section outside the workable radius range of the articulated robot arm is stacked high, Since the welding operation can not be performed only with the articulated robot arm in a state where the articulated robot base is fixed, the slide unit is required to move the work section of the block (area) where the slide movement is required to a position where the articulated robot arm can perform work .
  • the work section may include one or more blocks, and the slide unit may be moved to a position where it is desired to perform work.
  • the movement driving unit of the slide unit may be slidable to form a power transmission driving unit by any one of a hydraulic cylinder, a ball screw, and a rack pinion gear system.
  • the slide unit is provided with a linear guide rail in the up-and-down direction for forming a linearly moving structure, a moving slider means for moving along the linear guide rail and fixing the multi-joint robot base on the upper surface, A drive motor, and a ball screw, and a drive power transmission device composed of a drive motor and a return pinion gear.
  • the articulated robot moves the welding apparatus 100 as a mobile unit, and the slide unit is moved up and down or left and right to move up and down or to the left and right outside the working radius range of the articulated robot arm And the welding apparatus 100 can perform the welding operation for all the upper, lower, left, and right welding sections by moving the articulated robot.
  • the welding apparatus 100 as described above operates as follows.
  • the welding apparatus 100 operates in accordance with the welding preparation step, the starting material welding start step and the welding end step.
  • the first cylinder 631 of the positioning unit 6 moves forward to move the base unit 1.
  • the pressing rollers 211 and 221 of the pressing unit 2 connected to the base unit 1 are moved to a position for pressing the welding objects 51 and 52.
  • the base unit 1 and the suspension unit 5 are integrated by the operation of the fixed cylinders 515 and 516.
  • first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 of the pressure unit 2 are separated from each other by the drive unit 3.
  • the objects to be welded 51 and 52 are positioned between the first pressurizing roller 211 and the second pressurizing roller 221.
  • the fixed cylinders 515 and 516 are moved back so that the base unit 1 can move up and down.
  • the rotation plate 311 is rotated by the operation of the drive unit 3 so that the first pressure roller 211 and the second pressure roller 221 press the objects to be welded 51, 52.
  • the second cylinder 632 of the positioning unit 6 is advanced so that the projecting portion 211d formed on the first pressing roller 211 is brought into close contact with the end portion 53 of the welding objects 51 and 52 .
  • the front and rear driving cylinders 743 of the grinding unit 7 are operated to bring the threaded member 712 of the grinder 711 into close contact with the end portion 53 abutting the welding objects 51 and 52,
  • the upper and lower drive cylinders 721 are operated to cause the grinder 711 to make a reciprocating motion so as to map the end portions 53 to which the welding objects 51 and 52 abut.
  • the welded toothed portion 411 welds the end portion 53 of the welding object 51, 52, which is supplied with the welding current to the welding unit at the same time as the rotation of the pressing roller and the start of the grinder.
  • the front and rear driving cylinders 743 of the grinding unit 7 are operated so that the warping members 712 of the grinder 711
  • the reciprocating motion of the grinder 711 is terminated by keeping the welding objects 51 and 52 away from the abutting end 53 and stopping grinding and stopping the up and down driving cylinder 721.
  • the rotation of the second pressurizing roller 221 is stopped to stop the interlocking rotation of the second pressurizing roller 211 and the first pressurizing roller 211.
  • the second cylinder 632 of the positioning unit 6 is retracted so that the projecting portion 211d formed on the first pressing roller 211 is brought into close contact with the end portion 53 of the welding objects 51 and 52 Release.
  • the rotation plate 311 is rotated by the operation of the drive unit 3 so that the first pressurizing roller 211 and the second pressurizing roller 221 press the welding objects 51 and 52 Release.
  • the fixing cylinders 515 and 516 of the suspension unit 5 are moved forward to pinch the fixing plate 525 attached to the suspension unit attachment plate 521 in the up and down direction to clamp the base unit 1 .
  • the welding apparatus 10 is moved to the position of the next welding object 51 or 52 by using the articulated robot 300 coupled to the welding apparatus 10.
  • 33 is a view showing another form of the pressing unit and the driving unit of the welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the pressing unit 2 ' is provided with a first driving roller 211' and a second driving roller 221 'in a cylindrical shape, and is driven to rotate by separate driving units 23a and 23b.
  • a driving unit (not shown) is connected to the driving unit.
  • the first driving roller 211 'and the second driving roller 221' press the welding objects 51 and 52 in the overhang direction by the operation of the driving unit (not shown).
  • the first driving roller 211 'and the second driving roller 221' are formed with the steps 211a 'and 221a', respectively, and the stepped portions 211a 'and 221a' As shown in FIG.
  • the welding toothed portion 411 is disposed on the left or right of the first driving roller 211 'and the second driving roller 221' so that the first driving roller 211 'and the second driving roller 221' 221 ', the end portion 53 abutting on the welding object 51, 52 is welded while being guided by the step 211a', 221a 'at the same time as the pressing of the base material.
  • FIG. 34 is a perspective view showing a welding apparatus 150 according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 35 is a conceptual view showing a use state of the welding apparatus 150 according to the fourth embodiment of the present invention
  • Fig. 37 is a view showing another embodiment of the pressure auxiliary roller unit 8 according to the embodiment of the present invention.
  • the welding apparatus 150 includes a base unit 1, a pressing unit 2, a drive unit 3, a welding unit 4, a suspension unit 5, a positioning unit 6 ), A grinding unit 7 and a pressing auxiliary roller unit 8 are included.
  • the base unit 1, the pressing unit 2, the drive unit 3, the welding unit 4, the suspension unit 5, the positioning unit 6 and the grinding unit 7 are the same as the third embodiment And has the same configuration as the welding apparatus 100 according to the example.
  • the embodiment of the pressure auxiliary roller unit 8 can be implemented by selectively combining all or a part of each of the above embodiments, and the base unit 1, the pressure unit 2, the drive unit 3, The pressure auxiliary roller unit 8 and the pressure auxiliary roller unit 8 can be selectively installed in the third embodiment as described below. I will explain.
  • An embodiment in which the welding operation is performed with the welding apparatus can be applied to each of the work process steps.
  • welding may be performed so that a weld sealing line is provided between the laminated heat transfer shells.
  • welding is performed so that two welding base materials, each having a square plate shape, are welded in a longitudinal direction so that one heat conductive shell is formed instead of layering the heat conductive shells as welding base materials In order to further improve the welding quality in the welding process.
  • the structures of the laminated heat transfer shells are interfered with each other so that the pressing auxiliary roller units 8a and 8b can not be provided.
  • the pressure auxiliary roller units 8a and 8b are further provided.
  • the pressurized state of the pressurizing unit 2 is rapidly transferred before the molten portion is cooled, So that a crack can be generated and a welding defect phenomenon may occur.
  • the pressurizing auxiliary roller 810 is pressed in the vertical direction so as to firmly adhere the welding base material, And the welding speed is increased as compared with the third embodiment, so that an efficient welding operation can be performed.
  • the welding apparatus 100 may further include a pressing auxiliary roller unit 8 capable of firmly adhering the welding base material.
  • the pressing auxiliary roller unit 8 is provided with a pressurizing unit 2 in which the end portions 53 of the welding objects 51 and 52 are brought into close contact with each other
  • the control unit may include an adjusting unit for moving the pressing auxiliary roller unit and the pressing auxiliary roller unit forward and backward in the vertical direction and a slide unit connected to the pressing auxiliary roller unit for performing forward / backward feeding according to the adjustment of the adjusting unit.
  • At least one fixing bracket 850 connected to the slide base plate 860 is connected to the pressing auxiliary roller unit 8 and the fixing bracket 850 is connected to the pressing auxiliary roller unit 860.
  • the pressing auxiliary roller unit 8a and 8b may be vertically installed in the fixing bracket 850 in order to press the welding base material vertically upward or downward, So that the base material can be moved so as to press the base material.
  • One side of the fixing bracket 850 is connected to and fixed to the slide base plate 860 substantially vertically and the other side thereof is connected to the ends of the rotation plate 311 and the base plate 11 to be fixed substantially vertically.
  • the at least one fixing bracket 850 is positioned at the center of the welding toothed portion 411 so that the pressing auxiliary roller 810 can be installed at a position where the pressing auxiliary roller 810 presses the welding base material, It is preferable to install the pressing member in consideration of the point of pressing in the up-and-down direction.
  • the slide part may include at least one slide guide block 821, a guide block engaging plate 840, and a slide block 822.
  • the slide base block 860 may be provided with a slide guide block 821 disposed on the inner side edge of the slide base plate 860.
  • the slide guide block 821 may be vertically installed from the slide base plate 860 and connected to the guide block engaging plate 840 through a fastener 850.
  • a space may be provided to guide the slide block 822 from the at least one slide guide block 821 connected to the guide block engaging plate 840 and the at least one slide base plate 860 at the center thereof .
  • a slide block 822 is provided in the slide conveying space so that the slide block 822 can slide in the vertical direction.
  • the adjusting portion includes a adjusting screw member 831, a latching portion 833 abutting against the guide block engaging plate 840 and an adjusting handle 830 fixed to one end of the adjusting screw member 831, The slide block 822 may be inserted into the other end of the member 831.
  • the slide block 822 is provided with an adjusting screw hole 832 formed at one end thereof, and the adjusting screw hole 832 is provided with an adjusting screw 832 for slidingly moving the slide block 821,
  • the member 831 can be inserted.
  • the adjusting screw member 831 is installed through the guide block engaging plate 840 so that one end of the adjusting screw member 831 is inserted into the slide block 821.
  • the adjusting screw member 831 is provided at the center thereof with a latching portion 833 abutting against the guide block engaging plate 840 so that when the adjusting screw member 831 rotates,
  • the position of the member 831 may be such that it is not transferred in the up / down direction.
  • the slide block 821 can perform the slide transport operation in the up / down direction.
  • the adjusting handle 830 is fixed to the adjusting screw member 831 by being inserted into one end of the adjusting screw member 831 and is coupled to the adjusting screw member 831 using a lock nut to prevent any rotation.
  • the rotation amount of the adjustment handle 830 may be adjusted so that the pressing auxiliary roller 810 performs a pressing operation in consideration of the pressing force for pressing the base material.
  • a pressing auxiliary roller bracket 812 is connected to the slide block 822. Accordingly, when the slide block 822 is moved upward or downward, the pressing auxiliary roller 810 is moved in conjunction with the pressing auxiliary roller bracket 812 to move the pressing auxiliary roller 810 upward or downward.
  • the pressing auxiliary roller portion is provided with a rotating disk-shaped plate and two shaft portions 811 protruding in opposite directions from the central portion of the plate surface. After the rotary member is interposed in the shaft portion 811, And a pressing auxiliary roller 810 interposed in the coupling hole of the auxiliary roller bracket 812 to press the base material in the circumferential outer periphery 813 of the plate.
  • the end portion of the object to be welded is not structured such as to press the end portion of the object to be welded to the face of the first pressurizing roller 211 and the second pressurizing roller 221 parallel to the welding base material like the pressurizing rollers 211 and 221, To the circumferential outer periphery 813 of the pressing auxiliary roller 810 perpendicular to the end of the pressing auxiliary roller 810.
  • the shaft portion 811 of the pressing auxiliary roller 810 is provided with a device for punching the axis of the shaft and supplying fluid from the fixing portion to the rotating portion like a rotary joint to prevent the pressing auxiliary roller 810 from being overheated by welding heat
  • a cooling structure may be provided. That is, the coolant flows and flows to the rotary joint device, and the high temperature of the welding portion and the welding toothed portion 411 transferred to the pressing auxiliary roller 810 can be cooled.
  • At least one pressing auxiliary roller bracket 812 is provided, and a shaft rotatable member is inserted into the shaft portion 811 of the pressing auxiliary roller 820 so as to be rotatable to the at least one pressing auxiliary roller bracket 812,
  • the adjustment handle 830 is rotated in the left / right direction respectively according to the thickness of the base material pressed by the pressure unit 2 so that the upper pressure auxiliary roller unit 8a is pressed downward and the lower pressure auxiliary roller unit 8b Can be adjusted so as to be pressed upside.
  • the gap between the facing surfaces of the upper pressing auxiliary roller unit 8a and the lower pressing auxiliary roller unit 8b is adjusted in accordance with the product thickness of the heat exchanger during the base material pressing operation of the pressing auxiliary roller unit 8, The same pressing force can be achieved in each manufacturing process for each product, thereby improving the welding quality.
  • the pressing roller can be pressed by the forward and backward movement of the cylinder 830 'instead of the sliding movement of the adjusting screw member 831 and the adjusting handle 830 ). That is, the cylinder 830 'is directly connected to the upper surface of the guide block engaging plate 840 so that one end of the cylinder 830' passes through the guide block engaging plate 840, And the slide block 821 is operated in cooperation with the cylinder 830 'by the forward and backward movement of the cylinder 830' in a structure in which the adjustment screw hole 832 is inserted and fixed.
  • the cylinder 830 ' may be provided in any one of the upper pressing auxiliary roller unit 8a and the lower pressing auxiliary roller unit 8b.
  • the lower pressing auxiliary roller unit 8b is first brought into close contact with the welding base material in addition to the pressing operation of the pressing unit 2,
  • the cylinder 830 'of the unit can be operated and the upper and lower pressing auxiliary rollers 810 can further tightly adhere the welding base material together. Therefore, when the welding base material is inserted between the upper and lower pressing auxiliary rollers 810, the welding base material is too thick or the space between the upper and lower pressing auxiliary rollers 810 is insufficient, 813 and the welding base end portion 53 can be prevented.
  • the upper pressing auxiliary roller unit 8a or the lower pressing auxiliary roller unit 8b is pressed at a time interval after the pressing unit 2 presses the end portion 53 abutting the welding objects 51 and 52 during the welding work,
  • the pressing unit 2 and the upper and lower pressing auxiliary rollers 810 can further closely adhere the welding base material to each other while the cylinder 830 'is operated.
  • the pressurizing pressure at the time of pressurizing the base material of the pressure auxiliary roller unit 8 does not need to be adjusted according to the thickness of each product of the heat exchanger but is adjusted through the regulator of the cylinder 830 'connected to the pressurizing auxiliary roller Lt; / RTI >
  • FIG. 38 is a perspective view showing a left and right flow unit according to an embodiment of the present invention.
  • one or more slide blocks 91 are vertically opposed to each other to allow the welding unit 4 to move in the lateral direction, And a slide rail part 92 connected to the slide block 91 and supporting the slide block 91 so as to be slidable, At both ends of the rail portion 92, a left and right flow unit 9 having a flow restriction portion may be included.
  • the left and right flow unit 9 is configured to allow the welding unit 4 to freely move in the left and right direction so that the welding unit 4 is moved in the welding direction of the welding unit 50,
  • the rotational driving speed of the rotational driving unit 23 of the pressing unit may be adjusted to achieve the traveling speed at which the welding apparatus 50, 100, 150 and the welding unit 4 mutually tune.
  • the welding apparatus 50, 100, 150 when the moving speed of the welding apparatus 50, 100, 150 is 12 mm / s in the welding direction but the rotating speed of the pressing unit 2 is 10 mm / s, the welding apparatus 50, 100, The pressurizing unit 2 and the welding unit 4 connected to the pressurizing unit 2 lag behind and the slide conveying becomes slow so that the flow restricting member 95 formed in the flow restricting portion on the opposite side of the slide rail portion 92 in the jog- .
  • the flow restriction unit is provided with a limit sensor 94 to send a signal to the speed control unit for controlling the rotation speed of the rotation driving unit 23 when the pressing unit 2 and the welding unit 4 connected thereto are in contact with each other, The speed of the rotation driving unit is increased so that the pressing unit and the welding unit 4 connected thereto can be moved again to the center portion of the left and right flow unit 9.
  • the welding apparatus 50, 100, 150 when the moving speed of the welding apparatus 50, 100, 150 is 10 mm / s in the welding direction but the rotating speed of the pressing unit 2 is 12 mm / s, the welding apparatus 50, 100, The pressurizing unit 2 and the welding unit 4 connected to the pressurizing unit 2 are accelerated in speed and the slide conveying is overspeed so that the flow restricting member 95 formed in the flow restricting portion of the slide rail portion 92 in the jigging direction, .
  • the flow restriction unit is provided with a limit sensor 94 and a signal is sent to the speed control unit for controlling the rotation speed of the rotation driving unit 23 when the pressing unit 2 and the welding unit 4 connected thereto are in contact with each other
  • the speed of the rotation driving unit 23 is reduced so that the pressing unit 2 and the welding unit 4 connected thereto can be moved again to the central portion of the left and right flow unit 9.
  • the left and right flow unit 9 may further include a locking device for integrating the base unit 1 and the left and right flow units 9 to prevent the flow of the pressure unit 2 and the welding unit 4 .
  • the locking device is configured such that fixed cylinders 97a and 97b are attached to two brackets 93a and 93b connected to the flow restricting plate 93 of the flow restricting portion.
  • the fixed cylinders 97a and 97b are attached by fasteners in such a manner that the cylinder rods face each other.
  • Fixing rods are connected to the rods of the fixed cylinders 97a and 97b.
  • the fixed rod grips the fixing plate 96 attached to the base unit 1 in the lateral direction by the forward movement of the rod. Therefore, the base unit 1 is clamped and fixed.
  • the base unit 1 and the left and right flow units 9 can be integrated, and the movement of the welding apparatuses 50, 100, and 150 can be prevented. Further, the base unit 1 can be returned to the origin point of the left and right flow of the left and right flow unit 9.
  • the welding apparatus when the welding apparatus is composed of one or more welding sections, such as the case where the welding operation starts and ends at the start point and the end point, the welding apparatuses (50, 100, 150) reach the welding end point And the center of the moved welding toothed portion is returned to the same locked position each time to return to the origin point of the left and right flow, and the welding device (50, 100, 150) The center portion of the welding toothed portion shifted to the flow origin is moved to the same starting point for each welding segment so that the accurate welding start position is uniformly managed in each successive stacked welding segment Thereby making it possible to increase the accuracy of the continuous welding operation.

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Abstract

본 발명은 용접장치에 관한 것으로서, 이동이 가능한 베이스 유닛과, 상기 베이스 유닛에 연결되고 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물을 포개진 방향으로 가압하여 상기 용접 대상물의 단부를 상호 밀착시키고 동시에 용접 대상물 단부면의 전후 방향 가이드를 수행하는 가압 유닛과, 상기 가압 유닛에 연결되고 상기 가압 유닛이 상기 용접 대상물을 가압하도록 작동시키는 구동 유닛 및 상기 베이스 유닛에 연결되고 상기 가압 유닛에 의해 밀착된 상기 용접 대상물의 단부를 용접 토우치에 의하여 용접하는 용접 유닛을 포함하는 용접장치가 개시된다.

Description

모재 가압과 용접선 추종을 동시에 이루게 하는 용접장치
본 발명은 용접장치에 관한 것으로서, 상세하게는 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물이 맞닿는 단부를 용접 토우치에 의하여 용접하는 용접장치에 관한 것이다.
산업적으로 여러분야에 금속판을 용도에 따라 상호 접합하여 단부를 용접하는 방법이 널리 사용되고 있다.
상호 접합되는 금속판으로 이루어진 종류로는 대표적인 것이 판형 열교환기이다.
대한민국 등록특허 제10-0911158호에는 전열판이 적층되고 단부가 심 용접, CO2 용접 또는 티그 용접되어 접합된 판형 열 교환기가 개시되어 있다.
판형 열교환기는 상/하 대응되는 열교환기판을 겹친 후에 이 겹친 열교환기판을 다수 적층하여 제조된다. 겹친 열교환기판의 단부는 심 용접 및 수작업에 의한 CO2 용접 또는 티그 용접방법 으로 용접된다.
하지만 심용접은 두장만 포개진 상태는 가능하나 용접대상물이 적층되어 있는 경우에는 모재의 적층구조로 인하여 용접전극 로울러의 상하 방향으로 모재와 용접 전극 로울러가 서로 간섭되어 용접이 불가능하다. 또한 CO2용접, 티그 용접은 수작업에 의해서만 작업될 수 밖에 없어 용접시간이 길고 용접비드가 균일하지 않아 품질이 떨어지고 제품 특성상 많은 용접량을 처리해야 하므로 인력이 많이 소요된다.
연속적인 용접이 가능하면서 용접선의 추종이 가능한 자동 용접장치가 대한민국 등록특허 제10-0663389호에 개시되어 있다.
대한민국 등록특허 제10-0663389호에는 비접촉식으로 금속판의 용접선을 용이하게 추적하면서 용접을 수행할 수 있는 적외선 센서를 이용한 자동 용접장치가 개시되어 있다.
하지만 상기의 선행문헌에 개시된 자동 용접장치는 서로 맞대기로 이어지는 금속판의 단부를 용접하는 데는 적합하지만 서로 포개진 금속판의 단부를 용접하기 위한 기술에 대한 기재가 존재하지 않는다. 만일 모재가 서로 포개져 돌출된 단부면을 자동장치로 용접을 실행 하려면 모재의 상하 및 전후 네 방향의 굴곡과 용접열로 인하여 변형 되어진 모재의 조건들을 동시에 감지하여 용접 토우치 끝 중앙 부분으로 정밀하게 전달되게 하여야 항상 모재와 토우치 끝 중앙 부분과의 간격과 위치가 일정하게 유지되어 고품질의 용접성과를 이룰 수 있다.
따라서, 판형의 열 교환기와 같이 서로 포개진 금속판의 단부를 용접하기 위한 용접장치가 필요하다.
본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 도출된 것으로서, 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물이 맞닿는 단부의 용접이 가능하고 용접 품질이 뛰어난 용접장치를 제공한다. 나아가 본 발명이 해결하고자 하는 추가적인 과제는 본 명세서를 통해 설명된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치는, 이동이 가능한 베이스 유닛과, 상기 베이스 유닛에 연결되고 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물을 포개진 방향으로 가압하여 상기 용접 대상물의 단부를 상호 밀착시키고 동시에 용접 대상물 단부면의 전후 방향 가이드를 수행하는 가압 유닛과, 상기 가압 유닛에 연결되고 상기 가압 유닛이 상기 용접 대상물을 가압하도록 작동시키는 구동 유닛 및 상기 베이스 유닛에 연결되고 상기 가압 유닛에 의해 밀착된 상기 용접 대상물의 단부를 용접 토우치에 의하여 용접하는 용접 유닛을 포함하고 상기 가압 유닛은 상기 용접 대상물 단부면의 전후 방향 가이드를 수행하기 위해 돌출형 스토퍼를 구비하고, 상기 돌출형 스토퍼는 상기 용접 대상물이 맞닿는 단부에 밀착되어 상기 용접 유닛이 상기 용접 대상물의 단부와 일정한 거리를 유지하도록 하고 용접 대상물의 단부면의 전후 방향 밀착 및 전후 방향 가이드를 동시에 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치에 따르면, 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물이 맞닿는 단부의 용접이 가능하고 용접 품질이 뛰어나다.
나아가 본 발명의 추가적인 효과는 본 명세서를 통해 설명된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 가압 유닛의 사시도.
도 3은 도 2의 가압 유닛의 분해사시도.
도 4는 도 2의 A-A 방향의 단면도.
도 5는 도 1의 구동 유닛의 사시도.
도 6 및 도 7은 도 5의 구동 유닛의 작동도.
도 8은 도 5의 구동 유닛의 분해사시도.
도 9는 도 5의 B-B 방향의 단면도.
도 10은 도 1의 용접 유닛의 사시도.
도 11은 도 10의 용접 유닛의 분해사시도.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치의 사용상태를 나타내는 개념도.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 용접장치를 나타내는 사시도.
도 17 및 도 18은 도 16의 서스펜션 유닛을 나타내는 사시도.
도 19는 도 17 및 도 18의 서스펜션 유닛의 분해사시도.
도 20 및 도 21은 도 17 및 도 18의 서스펜션 유닛의 작동도.
도 22는 도 17의 C-C 방향의 단면도.
도 23은 도 16의 위치결정 유닛을 나타내는 사시도.
도 24은 도 23의 위치결정 유닛의 분해사시도.
도 25 내지 도 27은 도 23의 위치결정 유닛의 작동도.
도 28은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용접장치를 나타내는 사시도
도 29는 도 28의 그라인딩 유닛을 나타내는 사시도.
도 30은 도 29의 그라인딩 유닛의 분해사시도
도 31 및 도 32는 본 발명의 제3 실시예에 따른 용접장치의 사용상태를 나타내는 개념도.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 용접장치의 가압 유닛과 구동 유닛의 다른 형태를 나타내는 도면.
도 34는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용접장치를 나타내는 사시도.
도 35는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용접장치의 사용상태를 나타내는 개념도.
도 36은 도 34의 D-D 방향의 단면도.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 가압 보조 로울러 유닛의 다른 형태를 나타내는 사시도.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 좌우 유동 유닛을 나타내는 사시도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치(10)는 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3), 용접 유닛(4)을 포함한다.
제1 실시예는 작업자, 다관절 로봇 또는 CNC에 의한 XYZ 동작 기능을 구비한 장치가 상기 용접장치(10)를 이동시키는 것이 아니라, 모재를 가압하여 밀착하도록 하는 가압 로울러가 모재를 가압밀착한 후 회전운동하여 발생시키는 반작용을 이용하여 용접장치가 스스로 이동하면서 모재가압과 용접이 동시에 이루어 지도록 할 수 있다. 상기 용접장치(10)가 스스로 이동시에 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱으로 상기 용접장치(10)를 지지하도록 할 수 있다.
작업자는 상기 용접장치(10)가 용접작업을 종료하게 되면 종료지점에서 다음 용접작업의 수행 시작지점으로 이송시킬 수 있다.
즉 상기 용접 장치(10)는 스스로 이동하면서 모재가압과 용접작업을 수행하게 되지만 용접작업 시작지점과 종료지점이 적층하여 연속된 경우와 같이 하나 이상의 구간을 가지게 되는 경우 각 구간 사이의 상기 용접장치의 이송작업은 인력에 의하여 수행되도록 이루어질 수 있다. 따라서 제1 실시예는 상기 용접 장치(10)가 반자동으로 용접작업을 수행한다.
또한 이하에서 상하방향은 중력장에서 아래 위 방향을 의미하고 전후방향은 모재에 가까워지거나 멀어지는 방향을 의미한다.
도 1을 참조하면, 상기 용접장치(10)는, 상기 베이스 유닛(1)에는 용접작업을 수행하기 위하여 용접토우치부를 구비하는 용접 유닛(4)이 단부에 구비되고, 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물(51, 52 ; 도 14 참조)이 맞닿는 단부(53 ; 도 14 참조)를 마주보는 방향으로 상호 밀착시키고 동시에 용접될 단부(53)에 밀착하여 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡 및 전후방향의 돌부 및 철부의 형상과 용접열로 인하여 변형되어진 모재의 조건을 상기 용접유닛(4)으로 전달하는 가압유닛(2) 및 상기 가압유닛을 상하 방향으로 구동하여 가압 및 가압해제동작을 이루도록 하는 구동유닛(3)을 포함한다.
한편 상기 가압 유닛(2)에는 용접될 단부(53)에 밀착하여 용접될 단부(53)의 삽입거리를 제한하는 돌출형 스토퍼(211d)가 구비된다(도 4 참조).
이에 따라 상기 베이스 유닛은 작업자, 다관절 로봇 또는 CNC에 의한 XYZ 동작 기능을 구비한 장치에 의해 용접 수행시 이동할 수 있도록 이루어지며 상기 베이스 유닛(1)이 이동하게 되면 상기 용접장치(10)가 이동하며 용접을 수행할 수 있다.
상기 용접 유닛(4)은 상기 베이스 유닛(1)의 단부에 구비되어 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 용접 토우치에 의하여 용접한다. 이에 따라 상기 용접 유닛(4)의 용접 토우치는 상기 용접 대상물의 단부(53)를 용융시켜 용착시키기 위한 알맞은 밀착상태와 위치를 유지하는 것이 필요하게 된다. 즉 용접 수행시 상기 용접 유닛(4)이 용접 조건을 이루어 시작하고 이동시에도 용접 조건을 유지하면서 용접을 수행하고 하나의 용접 구간이 종료된 후 다음 구간으로 이동 될 때에도 시작시와 마찬가지로 용접 조건이 유지될 수 있도록 하는 장치가 구비되는 것이 필요하다.
이에 따라 상기 용접 유닛이 용접 대상물의 단부(53)를 용융시켜 용착시키기 위한 알맞은 밀착상태와 위치를 유지하기 위하여 상기 용접 대상물의 단부(53)를 상호 가압하고 동시에 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡 및 전후방향의 돌부, 철부의 형상을 정밀하게 추적하며 네 방향으로 변화되는 움직임을 정확하게 상기 용접유닛의 토치부 중심부분으로 즉시 전달하는 가압 유닛(2)을 구비하여야 한다.
그리하여 상기 가압 유닛(2)이 상기 용접될 단부(53)에 대하여 가압 및 가압을 해제하는 동작을 이루도록 하기 위하여 상기 가압 유닛(2)을 작동시키는 구동 유닛(3)이 구비된다. 상기 구동유닛(3)은 상기 베이스 유닛(1)에 구비되고 상기 가압 유닛(2)에 연결되어 상기 용접될 단부(53)를 가압밀착 시키는 상하 방향의 작동구조를 이루게 된다.
나아가 상기 가압 유닛(2)이 상기 용접될 단부(63)를 상하 방향으로 가압밀착한 후 회전운동하여 발생시키는 반작용을 이용하여 용접장치가 스스로 이동하게 됨으로 인하여 상기 가압 유닛(2)에는 상기 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡 및 전후방향의 돌부, 철부의 형상과 용접열로 인하여 변형 되어진 모재의 조건을 그대로 따라 운동하려는 자연적인 반작용이 발생하게 되고 이러한 반사적인 동작을 수용하여 용접선을 추종할 수 있도록 하는 장치들을 구비한다. 이에 따라 상기 가압 유닛(2)은 상기 용접될 단부(63)를 가압밀착함과 동시에 정밀하게 추종할 수 있게 되고 상기 가압 유닛(2)은 언제나 가압밀착과 가이드의 기능을 동시에 수행하게 된다.
상기 가압 유닛(2)은 상기 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡 및 전후방향의 돌부, 철부의 형상과 용접열로 인하여 변형 되어진 모재의 조건들을 정밀하게 추적하며 네 방향으로 변화되는 움직임을 정확하게 용접 토우치 끝 중앙 부분으로 즉시 전달하는 가이드의 기능을 구비하는 바, 상기 가압 유닛(2)에는 상기 용접모재의 단부(53)에 상기 가압 유닛이 삽입되는 거리를 제한하는 돌출형 스토퍼(211d)가 구비된다.
이에 따라 상기 베이스 유닛(1)의 이동은 용접 유닛(4), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3)의 이동을 수반하게 되고 상기 용접될 단부를 상하방향으로 가압 밀착후 이동하는 상기 가압 유닛(2)과 상기 가압 유닛(2)에 구비되어 상기 용접될 단부를 전후방향으로 밀착 후 이동하는 상기 돌출형 스토퍼(211d)에 의하여 상기 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡 및 전후방향의 돌부철부의 네 방향으로 변화되는 형상에 따라서 가이드 되어 모재의 조건들을 정밀하게 추적하며 상기 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡 및 전후방향의 돌부철부의 네 방향으로 변화되는 움직임을 추종하는 동작을 이룰 수 있다.
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치(10)의 가압 유닛(2)에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1의 가압 유닛의 사시도이고, 도 3은 도 2의 가압 유닛의 분해사시도이며, 도 4는 도 2의 A-A 방향의 단면도이다.
상기 가압 유닛(2)에는 제1 가압 로울러부(21)와 제2 가압 로울러부(22)가 포함되고 상기 제 2가압 로울러부(22)에는 회전 플레이트부(221a)와 상기 회전 플레이트부(221a)의 중앙에서 하측으로 연장되는 축부(221b)가 구비되고 상기 축부(221b)는 회전가능하도록 상기 베이스 유닛(1)의 단부에 결합된다.
상기 제1 가압 로울러부(21)는, 상기 회전 플레이트부(221a)의 모재가압 밀착면(229)의 상측에 직설되어, 상기 모재가압 밀착면(229)이 상기 제1 가압 로울러부(21)의 회전 플레이트부(211a)의 모재가압 밀착면(219)과 상호 마주보는 구조를 이루고, 상기 회전 플레이트부(211a)의 중앙에서 상측으로 연장되는 축부(211b)를 구비하고 상기 축부(211b)는 후술하는 회동 플레이트부(31) 단부에 회전가능하도록 결합된다.
즉 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)의 회전 플레이트부(211a, 221a)는 원판 형상을 이루고 상기 회전 플레이트부(211a, 221a)의 모재가압 밀착면(219, 229)은 마주보도록 구성되어 상기 모재가압 밀착면(219,229) 사이에 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)가 삽입되어 가압밀착되는 구조를 이룬다.
상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)의 회전 플레이트부(211a, 221a) 중 어느 하나의 중심부로부터 마주보는 방향으로 원기둥 형상을 이루어 돌출형 스토퍼(211d)가 형성될 수 있다.
이에 따라 상기 회전 플레이트부(211a, 221a)의 모재가압 밀착면(219, 229)은 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 상/하 방향으로 가압하고 상기 중심부로부터 돌출되는 원기둥 형상의 돌출부는 상기 용접대상물의 단부에 전/후 방향으로 밀착되어 가이드 하도록 이루어지게 되어 결국 상기 가압 로울러(211,221)에 의하여 용접 대상물의 단부면의 가압과 가이드가 동시에 수행될 수 있다.
즉 상기 회전 플레이트부(211a, 221a)의 모재가압 밀착면(219, 229)이 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 상/하 방향으로 가압한 상태에서 상기 가압 유닛(2)이 회전운동하게 되면 상기 베이스 유닛(1)이 이동되어 용접 유닛(4), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3)의 이동을 수반하게 되고 회전운동시에도 상기 가압 유닛(2)에 의해 모재의 가압 밀착상태가 그대로 유지되므로 상기 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡이 존재하는 경우 이에 대응하는 가압 밀착상태가 이동 중에도 유지됨으로 인하여 상기 베이스 유닛(1)은 상기 단부(53)의 상하방향 굴곡에 따라 가이드되면서 이동된다.
또한 상기 회전 플레이트부(211a, 221a)의 모재가압 밀착면(219, 229)이 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 상/하 방향으로 가압하여 회전운동하게 되면 상기 베이스 유닛(1)이 이동되어 용접 유닛(4), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3)의 이동을 수반하게 되고 상기 가압 유닛(2)의 회전운동시 상기 돌출형 스토퍼(211d)의 측면이 모재를 전후방향으로 밀착 후 회전하면서 밀착상태를 유지하게 되어 전후방향의 돌부철부의 변화되는 형상에 따라서 가이드 되어 모재의 전후방향으로 변화되는 형상도 동시에 정밀하게 추적할 수 있게 된다.
따라서 상기 회전 플레이트부(211a, 221a)는 상기 용접될 단부를 상하방향으로 가압 밀착하도록 하며 용접될 단부(53)의 상하방향 굴곡 및 전후방향의 돌부철부의 네 방향으로 변화되는 형상에 교합하여 회전하며 밀착이동하여 가이드하게 되고 상기 가압 밀착에 의한 가이드와 상기 돌출형 스토퍼(211d)에 의한 가이드는 동시에 이루어지게 된다.
또한 상기 회전 플레이트부(211a, 221a)의 다른 하나에는 상기 돌출형 스토퍼(211d)가 수용될 수 있는 요부 형상의 함몰 수용부(221d)가 형성 될 수 있다.
상기 함몰 수용부(221d)는 회전 플레이트부(211a, 221a)의 모재가압 밀착면(219, 229)이 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 상/하 방향으로 가압하여 밀착을 이룰 수 있도록 하고, 돌출형 스토퍼(221d)의 측면이 상기 단부(53)에 안정적으로 밀착되도록 한다.
상기 가압 유닛의 회전운동 중에는 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)의 상/하 방향 가압지점이 상호 일치하는 정확한 가압지점을 유지하도록 하는 것이 더 정밀하게 상기 용접 모재를 가압하고 가이드하기 위하여 바람직하므로 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 회전속도를 같이 하여 모재가압 및 밀착이동 하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서 회전구동부가 상기 제1 가압 로울러(211)와 제2 가압 로울러(221)에 각각 달리 구비되어 회전속도가 동기되도록 일치하는 작업을 수행하도록 하는 것이 아니라 상기 제1 가압 로울러(211)와 제2 가압 로울러(221)가 상호 연동하여 회전될 수 있는 구조를 이루게 하여 어느 하나에 회전동력을 전달하여 다른 하나를 연동하여 회전시키는 구조를 이루도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라 하나 이상의 핀부재를 통하여 상기 제1 가압 로울러(211)와 제2 가압 로울러(221)가 상호 연동하여 회전할 수 있는 구조를 이루도록 하기 위하여 상기 가압 로울러의 어느 하나에는 하나 이상의 핀부재 결합 나사홀을 포함하는 핀부(221c)를 형성하고, 다른 하나에는 상기 하나 이상의 핀부재가 수용되는 수용홀을 구비하는 수용홀부(211c)를 형성하며, 일단에는 나사산이 형성되어 상기 핀부재 결합 나사홀에 체결되고 다른 일단은 상기 수용홀부(211c)에 각각 삽입되는 수개의 핀부재를 구비하여 상기 하나 이상의 핀부재 결합 나사홀에 일단을 체결하여 설치하고 다른 일단은 상기 수용홀부(211c)에 각각 삽입되도록 한다.
본 실시예에서는 상기 제2 가압 로울러(221)가 회전 구동부(23)에 의해 회전하고 상기 제2 가압 로울러(221)의 회전이 상기 제1 가압 로울러(211)에 전달되어 함께 회전되도록 이루어진다.
상기 회전 구동부(23)에는 상기 베이스 유닛(1)에 결합되는 모터(231)와 상기 모터(231)에 연결되는 단수 또는 복수의 기어(232, 233)가 구비된다. 상기 기어(232, 233)는 상기 제2 가압 로울러(221)의 기어(226)에 연결되어 상기 제2 가압 로울러(221)를 회전시킨다.
이에 따라 제1 가압 로울러부(21) 및 제2 가압 로울러부(22)는 연동회전이 가능하므로 회전 구동부(23)를 간단하게 구성할 수 있다.
또는 상기 모터(231)에 연결되는 스프로킷 휠을 구비하고 상기 스프로킷 휠은 체인에 연결되도록 하며 상기 제2 가압 로울러(221)는 상기 체인에 연결되는 스프로킷 휠을 구비하도록 함으로써 체인 전동 구조를 이루도록 하여 회전 구동부를 구성할 수도 있다.
상기 제1 가압 로울러(211)는 후술하는 구동 유닛(3)의 회동 플레이트(311)에 결합되고 상기 제2 가압 로울러(221)는 상기 베이스 유닛(1)의 베이스 플레이트(11)에 결합된다.
상기 베이스 유닛(1)이 고정된 상태에서 상기 회동 플레이트(311)가 힌지 결합부의 축(P1)을 중심으로 회동하면 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 용접 대상물(51, 52)을 상/하방향으로 가압하는 동작을 이루게 된다.
상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)에는, 회전 플레이트부(211a, 221a)와 상기 회전 플레이트부(211a, 221a)의 중앙에서 연장되는 축부(211b, 221b)가 각각 구비된다.
상기 회동 플레이트(311)와 상기 베이스 유닛(1)에는 상기 제1 가압 로울러(211) 및 제2 가압 로울러(221)의 각 축부(211b, 221b)를 수용하는 수용 케이싱(216, 224)이 결합된다. 상기 각 축부(211b, 221b)는 상기 수용 케이싱(216, 224)에 각각 축결합될 수 있다.
이 때 상기 제1 가압 로울러(211)를 수용하는 상기 수용 케이싱(216)과 상기 제1 가압 로울러(211)의 축부(211b) 사이에는 상기 축부(211b)와 일체로 결합되는 내측 수용 케이싱(214)이 개재된다.
또한 상기 내측 수용 케이싱(214)의 외주와 상기 수용 케이싱(216) 내주에는 나사산이 형성된다.
상기와 같은 구성에 의하여 상기 내측 수용 케이싱(214)을 상기 수용 케이싱(216)에 나삽하여 일정한 위치에서 나착시킨 후 임의 회전을 방지하기 위하여 로크 너트(217)로 조여 고정될 수 있다.
따라서 상기 내측 수용 케이싱(216)의 나사 결합 정도에 따라 상기 축부(211b)의 위치가 조절될 수 있다.
이에 따라 나사 체결 형태로 상기 축부(211b)의 위치를 손쉽게 조절 가능하고 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)의 간격 조절이 가능하다.
따라서 열교환기의 제품별로 다양한 상기 용접될 단부(53)의 두께에 대응이 가능하도록 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)의 간격 조절이 이루어질 수 있다.
상기 회전 플레이트부(211a, 221a)와 상기 수용 케이싱(216, 224) 사이에는 쓰러스트 부재(212, 222)가 개재되어 결합된다.
상기 쓰러스트 부재(212, 222)는 회전 플레이트부(211a, 221a)와 수용 케이싱(216, 224) 사이에서 발생하고 상기 축부(211b)와 평행하는 추력을 흡수하게 된다. 상기 쓰러스트 부재(212, 222)는 쓰러스트 니들 베어링으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 축부(211b)와 상기 내측 수용 케이싱(216) 사이에는 축회전부재(213, 215)가 개재된다. 상기 축회전부재(213, 215)는 상기 축부(211b, 221b)가 상기 내측 수용 케이싱(216, 224)에 결합된 상태로 회전할 수 있도록 한다. 상기 축회전부재(213, 215)는 베어링, 니들 베어링, 부싱으로 이루어 질 수 있다.
상기 가압 유닛(2)은 도 15에 도시된 바와 같이 용접 유닛(4)의 양쪽에 하나 이상의 가압 유닛(2, 2')으로 이루어 질 수 있다.
즉 상기 용접 유닛의 이동방향에 따라서 진행방향 쪽 가압 유닛은 상기 용접될 단부(53)를 가압밀착하여 회전이동하고 진행방향의 반대방향 쪽 가압 유닛은 가압을 해제한 상태에서 상기 돌출형 스토퍼(211d)가 상기 용접될 단부(53)에 밀착되어 가이드하는 역할을 수행하게 된다. 그 후 용접 유닛(4)의 복귀동작에서는 복귀방향 쪽 가압 유닛은 상기 용접될 단부(53)를 가압밀착하여 회전이동하고 복귀방향의 반대방향 쪽 가압 유닛은 가압을 해제한 상태에서 상기 돌출형 스토퍼(211d)가 상기 용접될 단부(53)에 밀착되어 가이드하는 역할을 수행하게 된다.
따라서 상기 용접 유닛(4)의 양쪽에 가압 유닛(2, 2')을 사용하는 경우 용접 유닛(4)의 이동방향이 전환됨에 따라서 용접유닛의 진행방향과 복귀방향이 반복적으로 절환되고 이에 따라서 상기 용접 유닛(4)의 진행방향 쪽 가압유닛은 가압밀착 후 회전이동하고 반대방향 쪽 가압 유닛은 가압을 해제한 상태에서 상기 돌출형 스토퍼가 상기 용접될 단부(53)에 밀착되어 가이드하는 역할을 수행하고 상기 용접 유닛(4)의 진행방향이 반대방향으로 바뀌게 되면 상기 가압 유닛이 역할을 바꾸어 수행하는 구조가 이루어진다.
상기 용접 유닛(4)의 진행방향이 반대방향으로 전환되면 상기 양쪽 가압 유닛(2, 2')의 회전방향도 상호 일치하여 회전하다가 반대방향으로 전환되어 전환된 반대방향으로 상기 용접 유닛(4)을 이동시키는 역할을 수행하게 된다.
진행방향의 반대방향 쪽 가압 유닛은 상기 돌출형 스토퍼가 상기 용접될 단부(53)에 밀착되어 가이드하는 역할을 수행하고 상기 용접될 단부(53)를 가압밀착하는 것까지는 필요하지 아니하나 용접조건을 이루기 위하여 진행방향 쪽 가압 유닛과 같이 상기 용접될 단부(53)를 가압밀착 후 회전이동할 수 있다.
도 5는 도 1의 구동 유닛의 사시도이고, 도 8은 도 5의 구동 유닛의 분해사시도이며, 도 9는 도 5의 B-B 방향의 단면도이다.
도면을 참조하면 상기 구동 유닛(3)에는, 회동 플레이트부(31)와 회동 구동부(32)가 포함된다.
상기 회동 플레이트부(31)와 상기 베이스 유닛(1)에는 각각 하나 이상의 힌지 결합부(313, 13)가 부착되고 상기 힌지 결합부의 중심부에 축(P1)이 결합된다. 이에 따라 상기 회동 플레이트부(31)는 상기 베이스 유닛(1)에 대하여 회동할 수 있게 된다.
상기 회동 구동부(32)에는 양방향 실린더가 포함되고 상기 회동 플레이트(311)를 회동시킨다.
상기 실린더의 몸체(324)는 상기 회동 플레이트(311)에 고정되고 상기 실린더 로드의 일단(324a)은 연결부재(325a, 325b)를 개재하여 베이스 유닛(1)의 힌지 결합부(12)에 회동가능하도록 축(P2)이 결합된다.
이에 따라 상기 실린더 로드 일단(324a)이 운동하면 상기 회동 플레이트부(31)가 상기 베이스 유닛(1)에 대하여 회동한다.
상기 실린더 몸체(324)가 상기 베이스 유닛(1)에 고정되고 상기 실린더 로드의 일단(324a)이 상기 회동 플레이트(311)에 고정되는 경우에도 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는 상기 회전 구동부(23)가 상기 베이스 유닛(1)에 결합되므로 상기 실린더 몸체(324)를 상기 회동 플레이트(311)에 고정시켜 중량을 분산시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 회동 플레이트부(31)와 상기 베이스 유닛(1)에는 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 각각 결합된다.
상기 회동 플레이트(311)가 상기 베이스 유닛(1)에 대하여 회동하면 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 상기 용접 대상물(51, 52)을 포개진 방향으로 가압할 수 있다.
이에 따라 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)는 상호 밀착된다.
도 6을 참조하면 상기 회동 구동부(32)를 이루는 실린더의 로드가 상승 동작을 하면 상기 회동 플레이트(311)는 반시계 방향으로 회동하고 상기 제1 가압 로울러부(21)와 상기 제2 가압 로울러부(22)가 가압 해제 동작을 한다.
도 7을 참조하면 상기 회동 구동부(32)를 이루는 실린더의 로드가 하강 동작을 하면 상기 회동 플레이트(311)는 시계 방향으로 회동하고 상기 제1 가압 로울러부(21)와 상기 제2 가압 로울러부(22)가 가압 동작을 한다.
이에 따라 구동 유닛(3)에 의해 판 형상의 상호 포개진 용접 대상물(51, 52)이 상호 밀착되도록 하는 가압동작 및 가압 해제 동작을 수행할 수 있다.
상기 실린더 로드의 다른 일단(324b)에는 상기 실린더 로드의 다른 일단(324b)의 전진운동을 제한하기 위하여 제한부재가 결합된다.
상기 제한부재에 의하여 결과적으로 상기 가압 유닛(2)의 가압 및 가압 해제 동작의 스트로크 제한이 이루어지게 된다.
판형 열 교환기에는 제품 별로 최하 13mm에서 부터 35mm 정도까지로 일반적인 적층 간격이 존재하는데 이 간격에 따라서 좁은 공간의 경우는 스트로크를 적게 하고 넓은 공간의 경우는 스트로크를 넓게 하여 상기 가압유닛(2)의 스트로크를 적층구조의 다양한 틈에 간섭되지 않도록 조정할 수 있다.
이에 따라 상기 판형 열 교환기(50)의 제품별로 다양한 적층간격에 맞추어서 적층간격 안에서 가압 및 가압해제 동작을 이루게 되어 상기 제한부재의 제한에 의하여 가압유닛(2)이 적층간격 사이에 삽입된 후 가압 및 가압해제시 간섭이 발생하지 아니하고 제품별로 가압 및 가압해제 동작의 스트로크 조정이 가능하여 지게 된다.
상기 제한부재에는, 수용 케이싱(322)과, 지지부재(321) 및 조절부재(323)가 포함된다.
상기 수용 케이싱(322)에는, 상기 실린더의 다른측 로드가 삽입되는 홈이 형성되고 상기 홈의 밑면(322a)에서 상기 로드의 전진운동이 제한된다.
상기 지지부재(321)는 상기 수용 케이싱(322)을 상기 실린더의 몸체(324)에 고정시킨다.
상기 조절부재(323)는 상기 수용 케이싱(322)의 상기 홈의 밑면(322a)에 돌출 가능하도록 형성되어 상기 로드가 운동 가능한 거리를 조절한다.
상기 실린더 로드의 일단은 상기 수용 케이싱(322)의 밑면 또는 상기 조절부재(323)의 일단에 접촉되면서 운동이 제한된다.
도면을 참조하면 상기 지지부재는 지지 플레이트(321a), 조절형 플레이트(321f), 지지부품(321b, 321c, 321d, 321e) 및 로크 너트(321g)를 포함한다.
상기 지지 플레이트(321a)에는 홀이 형성되고 상기 홀에 조절형 플레이트(321f)가 결합된다.
상기 지지부품(321b, 321c, 321d, 321e)은 상기 실린더에 순차적으로 결합되어 상기 조절형 플레이트(321f)가 결합된 상기 지지 플레이트(321a)를 상기 실린더로부터 일정거리로 이격시킨다. 상기 지지부품은 복수의 너트(321c, 321d, 321e)와 나사봉(321b)으로 이루어진다.
상기 조절형 플레이트(321f)에는 상기 수용 케이싱(322)이 고정된다. 상기 수용 케이싱(322)은 상기 조절형 플레이트(321f)에 나사결합되고 상기 로크 너트(321g)에 의해 상기 수용 케이싱(216, 224)의 위치가 고정된다.
상기 조절부재(323)는 상기 홈의 밑면(322a)에 돌출 가능하도록 형성되므로 상기 조절부재(323)에 의하여 상기 수용 케이싱(216, 224)의 상기 홈의 밑면(322a)의 위치가 변동되는 효과가 발생하고 이에 따라 상기 로드의 스트로크의 제한 거리도 변동된다.
상기 조절부재(323)는, 상기 수용 케이싱(322)의 상기 홈의 밑면(322a)을 관통하여 설치되는 나사부재(323a)인 것이 바람직하다.
따라서 상기 나사부재(323a)의 조임과 풀림 및 너트(323b) 고정에 의해 상기 로드의 스트로크가 간편하게 조절될 수 있다.
부연하면 도시된 바와 같이 상기 수용 케이싱(322)을 상기 조절형 플레이트(321f)에 나사결합시키는 형태로 하면 수용 케이싱(216, 224)에 의해서도 로드의 스트로크가 조절될 수 있다.
따라서 전체적인 스트로크 조절에는 상기 수용 케이싱(322)으로 이루어 지도록하고, 세밀한 스트로크 조절은 상기 나사부재(323a)로 이루어 지도록 할 수 있으므로 다중적인 정밀 스트로크 조절이 가능하게 된다.
도 10은 도 1의 용접 유닛의 사시도이고, 도 11은 도 10의 용접 유닛의 분해사시도이다.
상기 용접 유닛(4)에는, 용접토우치부(411)와, 각도조절부 및 위치조절부가 포함된다.
상기 용접토우치부(411)는 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 용접한다.
상기 각도조절부는 상기 용접토우치부(411)와 연결되고 상기 용접토우치부(411)의 각도를 조절한다.
상기 각도조절부는, 상하각도조절부와 좌우각도조절부로 구성된다.
상기 상하각도조절부는 상기 용접토우치부(411)가 결합되는 결합척(421)을 구비하고 상기 결합척(421)을 상하 방향으로 회동시킨다. 이에 따라 용접토우치부(411)의 상하각도가 조절된다.
도면을 참조하면, 상기 결합척(421)이 연결 플레이트(422, 423)를 개재하여 결합척 부착 플레이트(424)에 결합된다. 상기 연결 플레이트(422, 423)는 상기 결합척 부착 플레이트(424)에 회전 가능하도록 핀(3)에 의해 결합된다. 상기 결합척(421) 부착 플레이트(424)에는 슬릿(424a)이 형성되고 상기 슬릿(424a)의 주변에는 각도를 나타내는 눈금이 표시될 수 있다.
상기 연결 플레이트(423)에는 상기 연결 플레이트(423)의 일단을 관통하고 상기 슬릿(424a)에 삽입되어 고정되는 고정핀(424b)이 결합된다. 상기 고정핀(424b)은 상기 연결 플레이트(423)의 일단에 나사 결합되어 고정된다.
상기 연결 플레이트(423)를 상기 핀(3)을 중심으로 회전시키면 상기 고정핀(424b)이 개재된 상기 슬릿(424a)의 안내를 받아 회전될 수 있고 일정한 위치에서 상기 고정핀(424b)을 체결하여 상기 연결 플레이트(423)를 고정시킨다.
이에 따라 상기 연결 플레이트(423)의 상하각도를 조절할 수 있고 결과적으로 상기 연결 플레이트에 연결된 용접토우치부(411)의 상하각도가 조절될 수 있다.
상기 좌우각도조절부는 상기 상하각도조절부와 연결되고 상기 상하각도조절부를 좌우 방향으로 회동시킨다. 이에 따라 상기 용접토우치부(411)의 좌우각도가 조절된다.
도면을 참조하면, 상기 상하각도조절부가 용접 유닛 부착 플레이트(431)에 결합된다. 상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)는 상기 베이스 유닛(1)에 결합되는 용접 유닛 베이스 플레이트(14)에 회전 가능하도록 핀(14a)에 의해 결합된다.
상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)에는 슬릿(431a)이 형성되고 상기 슬릿(431a)의 주변에는 각도를 나타내는 눈금이 표시될 수 있다.
상기 용접 유닛 베이스 플레이트(14)에는 상기 슬릿(431a)에 삽입되고 상기 용접 유닛 베이스 플레이트(14)의 일단을 관통하여 고정되는 고정핀(431b)이 결합된다. 상기 고정핀(431b)은 상기 용접 유닛 베이스 플레이트(14)에 나사 결합되어 고정된다.
상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)를 상기 핀(14a)을 중심으로 회전시키면 상기 고정핀(431b)이 개재된 상기 슬릿(431a)의 안내를 받아 회전될 수 있고 일정한 위치에서 상기 고정핀(431b)을 체결하여 상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)를 고정시킨다.
이에 따라 상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)의 좌우각도가 조절될 수 있고 결과적으로 상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)에 연결된 용접토우치부(411)의 좌우각도가 조절될 수 있다.
상기 위치조절부는 상기 용접토우치부(411)와 연결되고 상기 위치조절부에 의하여 상기 용접토우치부(411)의 위치가 조절된다.
상기 위치조절부는, 상하위치조절부(441)와 전후위치조절부(451)로 구성된다.
상기 상하위치조절부(441)는 상기 결합척(421)에 연결되고 상기 상하위치조절부(441)에 의하여 상기 결합척(421)이 상하 방향으로 이동된다. 이에 따라 용접토우치부(411)의 상하위치가 조절된다.
도면을 참조하면 상기 상하위치조절부(441)는 상기 결합척 부착 플레이트(424)에 결합되고 상기 결합척 부착 플레이트(424)를 상하방향으로 이동시킨다. 이에 따라 결합척 부착 플레이트(424)에 연결된 상기 용접토우치부(411)의 상하위치가 조절된다.
상기 전후위치조절부(451)는 상기 상하위치조절부(441)에 연결되고 상기 상하위치조절부(441)를 전후 방향으로 이동시킨다. 상기 상하위치조절부(441)는 상기 용접토우치부(411)에 연결되어 있으므로 결과적으로 용접토우치부(411)의 전후위치가 조절된다.
상기 상하위치조절부(441)와 상기 전후위치조절부(451)는 조절핸들을 작업자가 수작업으로 조정하여 상하 및 전후 위치를 조절하도록 이루어지고 조절핸들과 함께 모터 전동구동장치를 더 구비할 수 있다. 상기 모터 전동구동장치는 구동장치의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 상하 및 전후 위치를 조절하고 후술하는 전동 조절 장치(84)에 의하여 원격구동 되도록 이루어 질 수 있다.
상기 전후위치조절부(451)가 연결 플레이트(433)를 개재하여 상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)에 고정됨으로써 상기 용접 유닛 부착 플레이트(431)로부터 상기 용접토우치부(411)까지를 요소로 하는 용접 유닛(4)이 구성된다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치(10)의 사용상태를 나타내는 개념도이다.
상기 도면은 용접 대상물(51, 52)이 상호 적층되어 이루어지는 판형 열 교환기(50)에 상기 용접장치(10)를 사용하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 12 를 참조하면 작업자(30)가 상기 용접장치(10)를 용접 구간의 시작지점에 위치시키고 도 13을 참조하면 상기 용접장치(10)가 용접 구간에서 상기 용접 대상물(51, 52)을 가압밀착후 스스로 이동하며 용접을 수행한다.
상기 용접장치(10)에는 중량을 상쇄하기 위해 스프링발란싱(20)이나 에어발란싱이 연결될 수 있다.
상기 용접장치(10)의 단부에는 상기 용접 유닛(4)의 좌우균형을 맞추고 기울어짐을 방지하고 가압 유닛(2)의 회전으로 인하여 발생하는 모멘트를 상쇄하기 위하여 가이드 보조 로울러(2a)가 더 구비될 수 있다. 상기 가이드 보조 로울러(2a)에 의하면 상기 가압 유닛(2)에 의하여 가압동작이 이루어지고 가압유닛(2)의 좌우 어느 일측에 구비된 하나 이상의 가이드 보조 로울러(2a)의 로울러면이 용접 모재를 지지하게 되어 용접 유닛(4)이 스스로 이동시에 이동유닛에 의한 지지가 없이도 용접 수행이 가능하게 된다.
제 1실시예에 있어서 상기 용접 장치(10)의 이동을 위하여 상기 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱에 더하여 상하좌우전후 방향으로 이동할 수 있도록 하는 호이스트 크레인을 구비하고 상기 호이스트 크레인에 상기 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱의 일측 단부를 걸어 매달고 타측 단부는 상기 용접 장치(10)에 형성되는 걸림고리에 걸어 연결하게 되면 상기 용접 장치(10)를 지지할 수 있다.
이때 상기 용접 장치(10)에 형성되는 상기 걸림고리는 3개 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라 상기 용접 장치(10)가 상기 용접할 단부(53)를 따라 가압 밀착 후 회전 이동 하게 되면 상기 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱의 지지 가능 거리까지 이동할 수 있다.
상기 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱의 지지 가능 거리를 벗어나게 되면 상기 호이스트 크레인을 이동시켜 상기 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱을 이동시키고 지지 가능 거리를 증가시켜 효율적으로 상기 용접장치(10)를 이동할 수 있다.
이에 따라 상기 용접장치(10)에는 상기 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱 및 호이스트 크레인이 구비되어 탄성적으로 지지될 수 있다. 또한 시작지점과 종료지점이 적층하여 연속된 경우와 같이 하나 이상의 용접구간에서 용접작업이 이루어지는 경우 적층구조를 이루고 있는 각각의 용접구간에서 상기 용접장치(10)가 용접 종료지점에 도달하여 용접이 종료하게 되면 그 다음 용접 구간으로 상기 스프링발란싱(20) 또는 에어발란싱 및 호이스트 크레인의 XYZ운동으로 상기 용접 장치(10)를 이동시킬 수 있다.
상기 호이스트 크레인에는 상기 용접 장치(10)가 용접작업을 수행하며 이동시 상기 용접 장치(10)의 이동속도와 비례하여 상기 호이스트 크레인이 이동할 수 있도록 주행모터의 속도를 자동으로 제어하는 자동 속도 제어 장치가 더 구비될 수 있다. 이에 따라 상기 호이스트 크레인의 자동 속도 제어 장치는 상기 호이스트 크레인을 XYZ방향으로 이동시키는 회전 모터에 엔코더가 구비되고 상기 용접 장치의 이동속도를 감지하는 감지센서가 더 구비되어 상기 감지센서에 의해 독출되는 상기 용접 장치(10)의 이동속도 측정치에 상기 자동 속도 제어에 의하여 이루어지는 회전 모터의 회전속도가 동기되도록 이루어질 수 있다.
상기 호이스트 크레인은 수동조작을 포함하여 이동가능 하도록 구성하여 상기 자동 속도 제어 장치를 통하여 속도를 제어하거나 원하는 방향으로의 수동조작을 통하여 상기 용접 장치(10)가 이동가능 하도록 지지할 수 있다.
이와 달리 상기 호이스트 크레인의 상부에는 구름 운동하는 회전 로울러가 구비되고 상기 회전 로울러가 왕복이동 가능한 안내 레일이 더 구비되어 상기 회전 로울러가 상기 안내 레일에 안착되어 구름 운동하여 이동하도록 하고 상기 회전 로울러에 상기 호이스트 크레인의 와이어가 연결되면 호이스트의 이동이 상기 회전 로울러의 구름운동에 의하여 이루어질 수 있다.
이에 따라 상기 호이스트 크레인 후크에 연결된 상기 용접 장치(10)가 이동하게 되면 상기 와이어가 따라가며 호이스트가 이동하게 되는 상기 용접 장치(10)의 로울러 이동식 지지부가 구성될 수 있다.
즉 상기 호이스트 크레인의 이동범위가 크게 요구되는 경우는 상기 자동 속도 제어장치를 이용하여 상기 용접 장치(10)가 이동시에 상기 호이스트 크레인도 따라가며 지지하도록 이루어 질 수 있다.
반대로 호이스트 크레인의 이동범위가 크게 요구되지 않는 경우는 먼저 상기 스프링 발란싱(20)이나 에어 발란싱으로 지지하도록 하고 그 후 상기 스프링 발란싱이나 에어 발란싱의 이동가능 범위를 벗어나면 상기 호이스트 크레인의 수동조작을 통하여 상기 용접장치(10)의 지지범위를 증가시킨다.
또는 상기 로울러 이동식 지지부로서 상기 용접 장치(10)를 지지하도록 하여 수동조작을 하지 아니하고 상기 스프링 발란싱(20)이나 에어 발란싱의 이동가능 범위 밖에서도 상기 용접 장치(10)가 지지되도록 이루어 질 수 있다.
이와 같이 상기 호이스트 크레인으로 상기 용접 장치(10)를 지지하는 방식은 자동 속도 제어 장치를 구비하는 방식 또는 수동조작 방식 또는 로울러 이동식 지지부를 구비하는 방식 중 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
또한 상기 스프링 발란싱(20)이나 에어발란싱을 지지하는 하나 이상의 마스트를 설치하고 상기 마스트에 연결되는 붐을 설치하여 붐의 단부에 지지 가능하도록 상기 스프링 발란싱(20)이나 에어발란싱의 걸림고리를 연결하여 상기 스프링 발란싱(20), 에어발란싱이나 직접 상기 용접 장치가 지지될 수 있다.
상기 용접 장치(10)는 상기 가압 유닛(2)이 가압 밀착 후 회전 이동하여 발생시키는 반작용으로 이동할 수 있고 상기 회전 이동을 이루기 위하여 회전 구동부(23)가 구비될 수 있다.
또는 레크 피니언 기어나 볼스크류에 의하여 상기 용접장치(10)가 이동되도록 구성할 수 있다. 즉 상기 용접 장치(10)의 회전 구동부(23)에 연결되는 가압 유닛(2)에는 피니언 기어가 형성되고 이에 맞물림 되도록 상기 용접될 단부(53)의 길이 방향으로 전장을 이루는 레크기어가 형성되면 상기 회전 구동부(23)의 회전운동에 의하여 상기 가압 유닛(2)이 회전하게 되고 이에 따라 상기 가압 유닛(2)에 연결된 피니언 기어가 회전하여 상기 레크 기어와 피니언 기어의 동력전달 구조에 의하여 상기 용접 장치(10)가 이동된다.
볼스크류에 의하여 상기 용접 장치(10)가 이동되도록 구성할 경우에는 상기 용접 장치(10)에는 너트가 구비되고 상기 용접될 단부(53)의 길이 방향으로는 상기 용접될 단부(53)의 길이 방향으로 전장을 이루며 상기 너트가 나삽되고 구름운동하는 스크류를 구비하여 상기 용접 장치(10)가 이동되도록 할 수 있다.
또는 상기 회전 구동부(23)의 동력을 이용하지 아니하고 가압 유닛(2)을 가압 밀착시킨 후 작업자의 밀거나 당기는 이송작업에 의하여 상기 용접 장치(10)가 이동될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치(10)는 다음과 같이 작동한다.
작업자(30)가 상기 가압 유닛(2)의 회동 구동부(32)를 작동하여 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 벌어지게 한다.
작업자(30)가 손잡이(70 ; 도 1 참조)를 잡고 용접장치(10)를 이동시켜 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221) 사이에 용접 대상물(51, 52)이 위치하도록 한다.
작업자(30)가 상기 어느 하나의 가압 로울러(211)의 돌출부(211d)를 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착하도록 한다.
상기와 같은 상태에서 상기 구동 유닛(3)의 회동 구동부(32)를 작동하여 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 용접 대상물(51, 52)을 가압하게 한다.
상기 돌출부(211d)가 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착된 상태를 유지하도록 하면서 이동하면 상기 용접 유닛(4)이 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)를 추종하며 용접하는 것이 가능하다.
즉 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)를 회전시키면 상기 가압 로울러(221)가 용접 대상물(51, 52)을 밀착이동하므로 상기 돌출부(211d)가 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착된 상태를 유지하고 작업자(30)가 용접장치(10)를 이동시키지 않고 용접장치(10)가 스스로 이동하면서 가압과 가이드와 용접이 동시에 이루어지게 된다.
그 후 하나의 적층된 용접 라인에 대한 작업이 이루어지고 나면 용접 장치를 다음 라인으로 이동시키기 위하여
상기 작업자는 상기 가압 유닛(2)의 회동 구동부(32)를 작동하여 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 용접 대상물(51, 52)을 가압해제하게 한다.
그 후 작업자는 용접 장치(10)를 다음 라인으로 이동시켜 다음 라인에서 같은 과정을 반복하게 된다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 용접장치(50)를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 용접장치(50)에는 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3), 용접 유닛(4), 서스펜션 유닛(5) 및 위치결정 유닛(6)이 포함된다.
상기 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3) 및 용접 유닛(4)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접장치(10)와 동일한 구성으로 이루어 진다.
그러나 제1 실시예에 따른 상기 용접장치(10)만으로는 다관절 로봇 또는 CNC에 의한 XYZ 동작 기능을 구비한 장치와 연결되어 구성될 수 없고 또한 다관절 로봇 또는 CNC 에 의한 XYZ 동작 기능을 구비한 장치는 3차원의 일방향으로 교시되거나 제어되는 방향성을 유지하면서 이동작업을 수행함으로 인하여 모재의 상하 및 전후 네 방향의 굴곡과 용접열로 인하여 변형 되어진 모재의 조건들을 동시에 감지하여 용접 토우치 끝 중앙 부분에 정밀하게 전달되도록 하는 것이 용이하지 아니할 수 있다.
따라서 제2 실시예는 상기의 문제점들을 해결하는 유닛을 포함하여 구성되도록 함으로써 다관절 로봇 또는 CNC에 의한 XYZ 동작 기능을 구비한 장치와 연결되어 구성될 수 있도록 하고 항상 모재와 토우치 끝 중앙 부분과의 간격과 위치가 일정하게 유지되어 고품질의 용접성과를 이루도록 할 수 있다.
제2 실시예는 상기 용접 장치(100)가 자동으로 용접작업을 수행한다.
도 17 및 도 18은 도 16의 서스펜션 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 19는 도 17 및 도 18의 서스펜션 유닛의 분해사시도이며, 도 22는 도 17의 C-C 방향의 단면도이다.
상기 서스펜션 유닛(5)은 상기 베이스 유닛(1)에 연결되고 상기 베이스 유닛(1)에 중력 방향의 반대 방향으로 힘을 가하여 상기 베이스 유닛(1)에 가해지는 중력의 영향을 상쇄시킨다. 이에 따라 상기 베이스 유닛(1)의 상하방향의 유동이 자유로운 상태가 된다.
판 형상의 용접 대상물(51, 52)에서 상기 가압 유닛(2)이 가압하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 베이스 유닛(1)이 상하 방향으로 유동할 수 있다. 상기 서스펜션 유닛(5)은 상기 상하 방향의 유동을 원활 및 정밀하게 할 수 있고 이에 따라 상기 베이스 유닛(1)의 상하 방향의 유동운동에 의하여 발생하는 상하방향의 용접선 추종 동작이 이루어질 수 있게 된다.
도면을 참조하면, 상기 서스펜션 유닛(5)은, 상기 베이스 유닛(1)에 결합되는 실린더(53)를 포함한다. 상기 실린더(53)는 상기 베이스 유닛(1)을 상측 방향으로 가압하여 상기 베이스 유닛(1)의 하중을 상쇄시킨다.
즉 상기 실린더(53)는 상기 베이스 유닛(1)을 상측 방향으로 가압하여 상기 베이스 유닛(1)과 상기 베이스 유닛(1)에 연결된 가압 유닛(2), 구동 유닛(3) 및 용접 유닛(4)의 자중을 상쇄시켜 자중에 의한 영향을 받지 않는 상태를 이루게 한다.
이 때 상기 실린더(53)는 양방향 실린더이고, 실린더 로드(532)의 일단(532a)은 상기 베이스 유닛(1)에 연결되고 다른 일단(532b)은 상기 실린더 로드(532)의 유동이 자유롭도록 지지하는 지지부재(54)에 연결된다.
도면을 참조하면 상기 베이스 유닛(1)에는 상기 베이스 플레이트(11)에 대략 수직 방향으로 서스펜션 베이스 플레이트(15)가 결합된다.
상기 서스펜션 베이스 플레이트(15)에는 유동 플레이트(511)가 결합되고 상기 유동 플레이트(511)에 서스펜션 실린더 브라켓(532)이 결합되며 상기 서스펜션 실린더 브라켓(532)에 상기 실린더 로드(532)의 일단(532a)이 결합된다.
상기 서스펜션 베이스 플레이트(15)와 상기 유동 플레이트(511)는 체결구(511a)에 의해 결합되고 상기 유동 플레이트(511)와 상기 서스펜션 실린더 브라켓(532)은 돌출편과 홈의 끼움에 의해 결합될 수 있다.
이에 따라 상기 실린더 로드(532)의 상승/하강에 따라 상기 유동 플레이트(511) 및 상기 서스펜션 베이스 플레이트(15)도 상승/하강하게 된다.
상기 실린더(53)는 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 결합되는 실린더 고정 플레이트(522) 상에 결합되어 설치되고, 지지 플레이트(523)가 상기 실린더 고정 플레이트(522)를 양단에서 지지한다.
한편 상기 서스펜션 유닛(5)은 상기 베이스 플레이트(11)의 상승/하강을 원활하게 하기 위한 가이드 바(524)와 가이드 블록(512)을 구비한다.
상기 가이드 바(524)는 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 결합되는 가이드 바 고정 플레이트(524)에 일단이 고정되고 다른 일단이 상기 실린더 고정 플레이트(522)에 고정된다.
상기 가이드 블록(512)은 상기 유동 플레이트(511)에 하나 이상 일렬로 결합되어 하나 이상의 열을 이룰 수 있다. 상기 가이드 블록(512)에는 상기 가이드 바(524)가 관통하여 결합된다.
본 실시예에서는 4개의 가이드 블럭(512)에 2개의 가이드 바(524)를 관통하여 결합하였으나 원활하게 상하방향의 유동이 자유롭도록 하기 위하여 가이드 블럭(512)과 가이드 바(524)를 증가시켜 실시할 수 있다.
따라서 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 상기 유동 플레이트(511)가 상승/하강함에 따라 상기 가이드 블록(512)은 상기 가이드 바(524)에 의하여 가이드되며 상기 유동 플레이트(511)와 같이 상승/하강한다.
이에 따라 베이스 플레이트(11)는 안정적으로 상승/하강이 가능하다.
상기 지지부재(54)에는, 상기 실린더(53)의 다른 일단이 삽입되는 홈이 형성되는 캡부(541)와, 상기 캡부(541)를 상기 실린더 몸체에 고정시키는 고정부재(542) 및 상기 캡부(541)에 삽입되어 상기 실린더(53)의 다른 일단을 탄성적으로 지지하는 탄성부재(543)가 포함된다.
상기 고정부재(542)에는 홀이 형성되어 상기 홀을 통해 상기 캡부(541)가 결합된다. 상기 캡부(541)에는 단차가 형성되고 상기 단차의 위치에 상기 고정부재(542)가 걸려 결합된다.
상기 탄성부재(543)와 상기 실린더(53)의 다른 일단(532b)의 사이에는 평행부재(541a)가 개재되어 상기 실린더(53)의 다른 일단(532b)이 탄성반발력을 받도록 지지한다.
상기 고정부재(542)는 복수의 너트(542b)와 나사봉(542a)에 의해 위치가 고정되고 이에 따라 상기 캡부(541)가 상기 실린더(53)로부터 일정한 거리에 고정된다.
상기 지지부재(54)에 의해 상기 실린더(53)의 가압력(중력 반대 방향)과 상기 베이스 유닛(1)과 상기 베이스 유닛(1)에 연결된 가압 유닛(2), 구동 유닛(3) 및 용접 유닛(4)에 의한 자중력의 밸런싱 지점이 일정하게 유지된다.
상기 서스펜션 유닛(5)에는, 상기 베이스 유닛(1)과 상기 서스펜션 유닛(5)을 일체화시켜 상기 가압 유닛(2)의 유동을 방지하는 잠금장치가 더 포함될 수 있다.
상기 잠금장치는 상기 베이스 유닛(1)에 연결되는 유동 플레이트(511)에 결합되는 2개의 브라켓(513, 514)에 고정 실린더(515, 516)가 각각 부착되는 형태이다. 상기 고정 실린더(515, 516)는 실린더 로드가 마주보는 형태로 체결구(515b, 516b)에 의해 부착된다.
상기 고정 실린더(515, 516)의 로드에는 고정 로드(515a, 516a)가 연결된다.
상기 고정 로드(515a, 516a)는 상기 로드의 전진운동에 의해 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 부착되는 고정 플레이트(525)를 상하 방향에서 압지한다. 따라서 유동 플레이트(511)는 압지고정된다.
반대로 상기 고정 실린더(515, 516)가 유동 플레이트(511)에 결합되는 2개의 브라켓(513, 514)에 각각 부착되는 것이 아니라 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 결합되는 2개의 브라켓(미도시)에 부착될 수 있다. 이렇게 고정 실린더(515, 516)의 브라켓의 위치를 변경하게 되면 상기 고정 플레이트(525)도 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 부착되는 것이 아니라 유동 플레이트(511)에 부착되는 구조를 이루게 된다. 즉 상기 고정 실린더(515, 516)와 고정 플레이트(525)는 설치위치가 서로 대응하여 상호 교차하여 실시할 수 있다.
이에 따라 베이스 유닛(1)과 서스펜션 유닛(5)을 일체화시킬 수 있고 상기 용접장치(10)의 이동시 흔들림을 방지할 수 있다.
또한 상기 베이스 유닛(1)을 상기 서스펜션 유닛(5)의 상하 유동의 원점지점에 복귀시킬 수 있다.
즉 상기 잠금장치는 용접작업이 시작지점과 종료지점이 적층하여 연속된 경우와 같이 하나이상의 용접구간으로 이루어지는 경우 적층구조를 이루고 있는 각각의 용접구간에서 상기 용접장치(50)가 용접 종료지점에 도달하여 용접이 종료하게 되면 각 용접 구간에 있어서 임의의 위치로 상하 유동하여 이동된 용접토우치부의 중심부분을 매번 동일한 잠금 위치에 복귀하도록 하여 상하 유동의 원점 지점으로 복귀시키게 되고 상기 용접장치(50)가 연속하여 다음 용접구간으로 이동시 유동 원점으로 이동된 용접 토우치부의 중심부분이 용접구간별로 동일한 시작지점으로 이동할 수 있도록 하여 연속하여 적층된 각각의 용접구간에 있어서 정확한 용접 시작위치를 균일하게 관리하여 연속된 용접작업의 정확도를 높일 수 있도록 한다.
도 23은 도 16의 위치결정 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 24은 도 23의 위치결정 유닛의 분해사시도이다.
상기 위치결정 유닛(6)은, 상기 베이스 유닛(1)에 연결되고, 상기 돌출형 스토퍼(211d)가 상기 용접 대상물을 밀착하기 위한 위치로 이동시키고 단계적으로 상기 돌출형 스토퍼(211d)가 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착된다.
도면을 참조하면, 상기 위치결정 유닛(6)에는, 상호 결합되는 제1 실린더(631) 및 제2 실린더(632)가 포함된다. 상기 제1 실린더(631) 및 상기 제2 실린더(632)는 실린더 로드가 서로 반대방향을 향하도록 결합된다.
상기 제1 실린더(631)의 로드는 위치결정 유닛 부착 플레이트(622)에 고정되고 상기 제2 실린더(632)의 로드는 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 고정된다.
상기 제1 실린더(631)와 상기 제2 실린더(632)의 작동에 의해 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)는 다단계로 이동하는 동작을 이루게 된다.
이에 따라 서스펜션 유닛(5) 및 상기 서스펜션 유닛(5)에 연결되는 베이스 유닛(1), 상기 베이스 유닛(1)에 구비되는 구동 유닛(3), 가압 유닛(2) 및 용접 유닛(4)이 수반되어 다단계로 이동된다.
도 25 내지 도 27을 참고하면, 상기 제1 실린더(631)의 작동에 의해 상기 가압 유닛(2)이 상기 용접 대상물(51, 52)을 밀착하기 위한 위치로 이동된다(1차 전진동작).
상기와 같이 이동된 위치에서 상기 제2 실린더(632)의 작동에 의해 상기 가압 유닛(2)의 돌출부(211d)가 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)에 밀착된다(2차 전진동작).
상기 제2 차 전진동작시에 상기 제2 실린더(632)의 로드는 유동이 가능한 상태를 이룬다. 상기 제2 차 전진동작시에 상기 제2 실린더(632)의 로드가 유동이 가능한 상태를 이루도록 하기 위하여 상기 제2 실린더(632)에는 정밀 레귤레이터가 사용되는 것이 바람직하다.
따라서 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)의 돌출된 부분은 제1 차 전진동작으로 수용할 수 있고 함몰된 부분은 제2 차 전진동작으로 더욱 밀착시켜 수용할 수 있으므로 상기 돌출형 스토퍼(211d)가 돌출된 부분과 함몰된 부분을 밀착하면서 가이드하는 것이 가능하다.
이 때 상기 단부(53)의 돌출된 부분이 적을 때에는 제2 차 전진동작에 의해 상기 돌출형 스토퍼(211d)가 상기 단부(53)의 돌출된 부분과 밀착될 수 있다.
즉 상기 가압 유닛(2)의 돌출부(211d)가 상기 단부(53)의 돌출된 부분 및 함몰된 부분에 교합하여 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)의 전후 방향으로 변형되는 용접선을 추종할 수 있도록 유지된다.
상기와 같이 두개의 실린더(631,632)를 사용하는 실시예에 있어서는, 용접작업이 시작지점과 종료지점이 적층하여 연속된 경우와 같이 하나 이상의 용접구간으로 이루어지는 경우 적층구조를 이루고 있는 각각의 용접구간에서 상기 용접장치(50)가 용접 종료지점에 도달하여 용접이 종료하게 되면 제2 차 전진 동작만이 해제되어 후진되고 제1 차 전진 동작은 다음 용접작업이 개시되는 용접구간에 이르기까지 그대로 유지되고 다음 용접구간에서 용접작업을 실시하기 위하여 제2 차 전진동작이 다시 이루어지고 용접작업이 수행된다. 이와 같이 반복되어 제2 차 전진 동작만이 전진/후진되는 방법으로 마지막 용접구간까지 용접작업이 수행된다.
상기 제1 실린더(631)와 상기 제2 실린더(632)는 서로 바꾸어서 역할이 수행될 수 있다.
상기와 같이 제1 실린더(631)와 제2 실린더(632)를 사용하지 않고 하나의 2단 실린더를 이용해서 구성할 수도 있고 상호 실린더 로드가 같은 방향을 향하도록 하여 상기 제1 실린더(631)와 상기 제2 실린더(632)가 일렬로 결합될 수도 있다.
한편 상기 위치결정 유닛(6)에는 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)의 전진/후진을 원활하게 하기 위한 가이드 바(623)와 가이드 블록(614)이 구비된다.
상기 가이드 바(623)는 상기 위치결정 유닛 부착 플레이트(622)에 일단이 고정되고 다른 일단이 가이드 바 지지 플레이트(621)에 고정된다.
상기 가이드 바(623)는 양 단부가 나사로 이루어지고 양 단부가 상기 위치결정 유닛 부착 플레이트(622)와 상기 가이드 바 지지 플레이트(621)를 각각 관통한 후 너트(623a)에 의해 체결되어 고정된다.
상기 가이드 블록(614)은 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 결합되는 이동 플레이트(612, 613)에 하나 이상 일렬로 결합되어 하나 이상의 열을 이룰 수 있다. 상기 가이드 블록(614)에는 상기 가이드 바(623)가 관통하여 결합된다.
본 실시예에서는 4개의 가이드 블럭(512)에 4개의 가이드 바(524)를 관통하여 결합하였으나 원활하게 전후방향의 전진/후진동작이 이루어지도록 하기 위하여 가이드 블럭(614)과 가이드 바(623)를 증가시켜 실시할 수 있다.
따라서 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)가 전진/후진함에 따라 상기 가이드 블록(614)은 상기 가이드 바(623)에 의하여 가이드되며 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 수반되어 전진/후진한다.
또한 상기 위치결정 유닛(6)에는 수평상태를 표시하는 수평계(616)가 구비될 수 있다.
상기 수평계(616)는 일측이 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 결합되고 다른 일측이 상기 이동 플레이트(613)에 결합되는 브라켓(615)에 설치된다.
도 28 은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용접장치(100)를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 용접장치(100)에는 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3), 용접 유닛(4), 서스펜션 유닛(5), 위치결정 유닛(6), 그라인딩 유닛(7) 및 모니터링 유닛(8)이 포함된다.
상기 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3), 용접 유닛(4), 서스펜션 유닛(5) 및 위치결정 유닛(6)은 본 발명의 제2 실시예에 따른 용접장치(50)와 동일한 구성을 가진다.
만일 모재가 서로 포개진 단부면이 상호 어긋나 있으면 용접조건을 이루지 못하여 용접작업이 수행이 될 수 없으므로 이를 그라인딩 작업하여 단부면을 매끄럽게 사상하여야 한다. 하지만 제2 실시예에 의할 경우 상호 어긋난 단부면의 그라인딩 작업은 작업자가 일일이 어긋난 단부를 그라인딩 하는 수작업에 의한 추가적인 공정으로 이루어질 수 밖에 없게 된다. 또한 수작업에 의한 그라인딩 작업에 의할 때에는 정밀도가 떨어지게 되고 단부면이 정밀하게 맞추어지지 못한 경우 용접 품질의 도달수준에도 문제가 발생할 수 있게 된다.
따라서 제3 실시예는 상기의 문제점들을 해결하는 유닛을 포함하여 구성하도록 함으로써 모재가 서로 포개진 단부면을 그라인딩하는 작업과 용접작업이 단일한 작업공정에 의하여 이루어질 수 있도록 하고 서로 포개진 모재의 단부면이 정밀하게 상호일치 하도록 사상하여 고품질의 용접성과를 이루도록 할 수 있다.
제3 실시예는 상기 용접 장치(100)가 자동으로 그라인딩 작업까지 수행하여 완전 자동화 용접을 이룰 수 있게 된다.
도 29는 도 28의 그라인딩 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 30은 도 29의 그라인딩 유닛의 분해사시도이다.
상기 그라인딩 유닛(7)은, 상기 용접 유닛(4)에 의해 용접이 이루어지기 전에 용접될 단부(53)의 용접조건이 형성되도록 하기 위하여 상기 용접될 단부(53)의 용접 표면을 매끄럽게 사상한다.
상기 그라인딩 유닛(7)에는, 그라인더부(71)와, 상하구동부(72)와, 각도조절부(73) 및 전후구동부(74)가 포함된다.
상기 그라인더부(71)는 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)를 매끄럽게 처리하여 용접조건을 향상시킨다. 상기 그라인더부는 하나 이상이 구비될 수 있다.
상기 그라인더부(71)에는 그라인더(711)의 일단에 상기 단부(53)와 접촉하는 사상부재(712)가 구비된다.
상기 사상부재(712)는 원반형, 원추형, 원통형 중의 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 그라인더(711)는 결합척(713)에 결합된다. 상기 결합척(713)은 연결 플레이트(714, 715)를 개재하여 이동 플레이트(724)에 연결된다.
상기 상하구동부(72)는 상기 그라인더(711)에 연결되고 상기 그라인더(711)를 왕복운동시킨다.
상기 상하구동부는 공압실린더에 의한 왕복운동 또는 회전운동에 의한 크랭크 작동에 의하여 수행하는 왕복운동 또는 동력에 의한 좌우반복회전으로 스크류와 너트의 왕복운동을 이루게 하는 구조 중의 어느 하나로 직선 동력을 전달하도록 이루어질 수 있다.
이에 따라 상기 모재 단부(53)와 상기 사상부재(712)의 접촉면적이 넓어져 연마도가 높아지고 전체 공구의 마모가 균일하게 진행되며 그라인딩 수행작업이 효과적으로 이루어질 수 있다.
상기 연결 플레이트(715)가 결합된 상기 이동 플레이트(724)는 연결 플레이트(722, 723)를 개재하여 상하구동 실린더(721)에 연결된다. 상기 상하구동 실린더(721)는 실린더 로드가 상하로 운동하도록 설치된다.
상기 실린더 로드가 상하로 운동함에 따라 상기 결합척(713)이 상하로 운동하게 되고 결과적으로 상기 결합척(713)에 결합된 그라인더(711)가 상하로 운동하게 된다.
상기 각도조절부(73)는 상기 상하 구동부에 결합되고 상기 그라인더부의 각도를 조절한다.
도면을 참조하면 상기 실린더는 회전 플레이트(731)에 고정된다. 상기 회전 플레이트(731)에는 슬릿이 형성되고 상기 슬릿의 주변에는 각도를 나타내는 눈금이 표시될 수 있다.
상기 회전 플레이트(731)는 고정 플레이트(732)에 회전 가능하도록 결합된다. 상기 회전 플레이트(731)가 회전함으로써 상기 회전 플레이트(731)에 고정된 상기 상하구동 실린더(721)가 회전하게 된다.
또한 상기 상하구동 실린더(721)에 연결된 결합척(713)이 회전하게 되고 상기 결합척(713)이 회전하게 되면 상기 결합척(713)에 결합된 그라인더(711)가 회전하게 된다. 이에 따라 그라인더(711)의 각도를 조절할 수 있다.
상기 전후구동부(74)는, 상기 상하구동부(72)에 연결되고 상기 상하구동부(72)를 이동시켜 상기 그라인더(711)를 용접모재 부분에 밀착 시킨다.
즉 상기 전후구동부(74)는 용접 작업 시작 전에는 상기 그라인더부(71)를 전진시켜 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착시킨다. 이에 따라 사상작업이 수행된다. 용접 작업 종료시에는 상기 그라인더부(71)를 후진시켜 상기 용접 대상물(51, 52)과의 간섭이 회피되도록 이격시킨다.
도면을 참조하면 상기 고정 플레이트(731)는 연결 플레이트(744)를 개재하여 전후구동 실린더(743)에 결합된다.
상기 전후구동 실린더(743)는 양 방향 실린더로서 양측의 로드가 각각 실린더 고정 플레이트(741, 742)에 결합된다. 상기 실린더 고정 플레이트(741, 742)는 그라인딩 유닛 베이스 플레이트(173)에 고정된다.
상기 그라인딩 유닛 베이스 플레이트(173)는 연결 플레이트(171, 172)를 개재하여 상기 베이스 플레이트(11)에 고정된다.
이러한 구성에 의해 상기 전후구동 실린더(743)가 작동되면 전후구동 실린더(743)의 몸체가 실린더 로드를 따라 전후로 구동하게 된다.
상기 전후구동 실린더(743)의 몸체가 전후로 구동하게 되면 상기 전후구동 실린더(743)의 몸체에 연결된 상기 고정 플레이트(732)가 전후로 구동하게 된다. 상기 고정 플레이트(732)가 전후로 구동하게 되면 상기 상하구동 실린더(721)가 전후로 구동하게 된다.
또한 상기 상하구동 실린더(721)에 연결된 결합척(713)이 전후로 구동하게 되므로 상기 결합척(713)에 결합된 그라인더(711)가 전후로 구동하게 된다.
상기 그라인딩 작업은 상기 용접 작업에 대하여 선행하는 작업이어야 하므로 상기 용접 장치(100)에는 이동하는 방향에 있어서 상기 그라인딩 유닛(7)이 상기 용접 유닛(4)에 대하여 선행하는 위치에 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 용접장치(100)에는 그라인딩 되는 상황과 용접되는 상황을 감시할 수 있는 모니터링 유닛(8)이 더 구비될 수 있다.
도 31을 참조하면 상기 모니터링 유닛에는, 상기 그라인딩 유닛(7)이 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)를 사상시 사상 진행 상황을 모니터링하는 제1 카메라부(81) 및 상기 용접 유닛(4)의 용접 수행 상황을 모니터링하는 제2 카메라부(82)가 포함된다.
또한 상기 모니터링 유닛(8)에는, 제1 카메라부(81) 및 제2 카메라부(82)의 영상을 출력하는 모니터부(83)와 상기 용접 유닛(4)의 상하위치조절부(441)와 전후위치조절부(451)를 원격 구동할 수 있는 전동 조절 장치(84)가 더 구비될 수 있다. 이에 따라 모니터링 유닛(8)에 의해 작업 모니터링이 가능하다.
상기 용접장치(100)는 CO2가스 아크 용접, 플라즈마 아크 용접, 레이저 빔 용접 및 티그 용접을 수행하도록 이루어질 수 있으나 특히 상기 용접장치가 티그 용접 장치로 이루어질 경우 텅스텐 전극봉이 용접과정에서 고열에 의해 조금씩 소모되어 짧아지게 되고 이에 따라 용접과정에서 전극봉과 모재사이의 간극이 점점 멀어지게 되어 용접 품질이 저하되므로 실시간으로 미세한 간극보정이 필요하다.
즉, 상기 용접 토우치의 중심부분 끝과 용접대상물(53)과의 전후방향 간격에 있어서 용접수행의 시작단계에서는, 용접 수행과정에서 상기 돌출형 스토퍼(211d)에 의하여 일정한 간격이 유지되도록 간격 조정이 가능하지만, 용접수행의 진행단계에서는, 상기 용접 토우치의 중심부분에 의하여 용접 대상물(53)의 전후방향으로 변화하는 형상에 따라서 추종되는 동작만이 이루어질 수 있을 뿐이어서 상기 용접 토우치 중심부분인 텅스텐 전극봉이 소모되는 거리만큼은 보정시켜주지 못하게 된다.
이에 따라 상기 용접토우치는 상기 용접장치(100)에 의하여 항상 모재와 토우치 끝 중앙 부분과의 간격과 높이단차가 일정하게 유지될 수 있으나 상기 전극봉은 용접 과정에서 조금씩 소모되므로 상기 텅스텐 전극봉과 모재사이의 간극이 점점 멀어지게 되고 소모된 상기 텅스텐 전극봉의 길이만큼 보정이 필요하게 된다. 이를 위하여 상기 텅스텐 전극봉과 모재사이의 간극을 전압값의 변위량으로 인식하여 자동으로 측정하고 소모된 텅스텐 전극봉의 거리만큼 모재와의 거리를 보정하여 좋은 용접품질을 얻을 수 있도록 하는 티그 용접 전극봉의 자동 보정 장치가 더 구비될 수 있다.
즉 티그 용접 전극봉이 소모되는 것을 자동 보정해주는 상기 티그 용접 전극봉의 자동 보정 장치(미도시)에는 용접전압을 일정하기 유지시키기 위하여 전극봉에 인가된 전압을 측정하여 실시간으로 모니터하는 측정부와 상기 전후위치조절부(451)에 형성되어 구동력을 발생시키는 모터부와 상기 모터부에 부착되는 엔코더부와 상기 모터부와 연결되어 상기 모터부의 회전운동을 상기 텅스텐 전극봉의 직선운동으로 전환하는 동력전달부 및 상기 측정부의 전압값이 설정된 전압값과 다른 경우 상기 전극봉과 모재사이의 거리변화를 감지하여 설정된 전압값에 일치하도록 모터부를 구동시켜 상기 전극봉의 보정운동을 이루게 하는 제어조절부가 포함되도록 하여 이루어질 수 있다.
이에 따라 상기 제어조절부는 상기 전극봉과 모재사이의 거리변화를 감지하여 상기 측정부의 전압값이 설정된 전압값과 다른 경우 설정된 전압값에 일치하도록 하기 위하여 상기 전후위치조절부(451)에 형성된 모터부에 구동신호를 보내고 상기 전후위치조절부(451)에 형성된 모터부가 회전하게 되면 상기 동력전달부에 의하여 상기 전후위치조절부(451)가 전후진 작동하게 되어 상기 텅스텐 티그 용접 전극봉도 전후진 작동을 이루게 된다. 상기 모터의 회전수를 엔코더부가 감지하게 되고 감지된 이동량이 상기 제어조절부로 전달되어 현재 위치 및 이동량이 확인되어 자동 보정 이동량이 제어될 수 있다. 상기 제어조절부에는 상기 용접 대상물(53)과 상기 텅스텐 티그 용접 전극봉간의 전후간격이 설정되어 있어 자동 보정을 통하여 전후간격 설정치가 유지되며 용접작업이 수행된다.
이에 따라 돌출부가 모재에 밀착하도록 2차 전진동작을 이룬 상태에서 상기 용접장치가 용접을 수행하여 항상 모재와 용접토우치의 끝 중앙 부분과의 간격과 위치가 일정하게 유지될 수 있으며 또한 상기 텅스텐 전극봉과 모재도 일정한 간극이 유지될 수 있어 더욱 좋은 용접성과를 얻을 수 있다.
도 31 및 도 32 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 용접장치의 사용상태를 나타내는 개념도이다.
도면을 참조하면, 상기 용접장치(100)를 이동시키기 위해 이동 유닛(300)이 더 구비된다.
상기 이동 유닛(300)은, 상기 베이스 유닛(1)에 연결되고 상기 베이스 유닛(1)의 3차원 운동이 가능한 구동부와, 상기 구동부와 상호 인터페이스로 동조하여 상기 구동부를 제어 및 조작하는 제어부가 구비된다.
이 때 상기 구동부는, 다관절 로봇 또는 CNC에 의한 XYZ 동작 기능을 구비한 장치 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 다관절 로봇(300)은 상기 용접 대상물(51,52)이 높게 적층구조를 이루고 있어 상기 다관절 로봇 아암의 작업가능 반경을 벗어나게 될 경우 상기 다관절 로봇(300)의 로봇 베이스를 상하방향으로 슬라이드 유동이 가능한 슬라이드 유닛(미도시)에 형성하여 높게 적층구조를 이루고 있는 각각의 용접구간을 모두 용접할 수 있도록 이루어 질 수 있다.
상기 다관절 로봇(300)의 슬라이드 유닛은 상기 용접 대상물(51,52)이 높게 적층된 구조를 이루어 있으므로 각각의 용접구간이 모두 용접될 수 있도록 작업될 용접구간의 위치로 상기 다관절 로봇(300)을 상하방향으로 슬라이드 이동시킨다.
이에 따라 상기 다관절 로봇 아암의 작업가능 반경 범위 내의 용접 구간은 슬라이드 이송이 필요하지 아니한 블록(영역)의 작업구간을 이루게 되고, 높게 적층되어 상기 다관절 로봇 아암의 작업가능 반경 범위 외의 구간은 상기 다관절 로봇 베이스가 고정되어 있는 상태에서 상기 다관절 로봇 아암 만으로는 용접작업의 수행이 불가능하므로 상기 슬라이드 유닛이 상기 다관절 로봇 아암이 작업수행이 가능한 위치까지 슬라이드 이송이 필요한 블록(영역)의 작업구간을 이루게 된다.
따라서 상기 작업구간은 하나 이상의 블럭을 이루게 되어 작업하고자 하는 위치로 상기 슬라이드 유닛을 이동시키며 상하 작업구간 블럭별로 작업을 수행할 수 있다.
상기 슬라이드 유닛의 이동 구동부는 유압 실린더, 볼스크류 또는 레크 피니언 기어 방식 중 어느 하나의 방식에 의하여 동력전달 구동부를 이루도록 하여 슬라이드 이동될 수 있다.
즉 상기 슬라이드 유닛에는 직동이동구조를 이루게 하는 상하 방향의 직선안내 레일과 상기 직선안내 레일을 따라 주행운동하도록 설치되고 상부면에 상기 다관절 로봇 베이스를 고정시키는 이동슬라이더 수단과 상기 이동슬라이더 수단에 연결되는 유압 실린더, 구동모터와 볼스크류, 구동모터와 레크 피니언 기어 중 어느 하나로 이루어지는 구동 동력전달 장치가 구비되는 구조를 이루게 된다.
또한 상기 슬라이드 유닛의 직동이동구조를 이루게 하는 직선안내 레일을 좌우 방향으로 설치하게 되면 좌우 방향으로 이루어지는 다수의 용접 구간 블록에 대하여 용접작업을 수행할 수 있게 된다.
이에 따라 상기 다관절 로보트는 이동유닛으로서 상기 용접 장치(100)를 이동시키게 되며 상기 다관절 로봇 아암의 작업반경 범위 외의 상하 또는 좌우 방향의 작업구간에 대하여는 상기 슬라이드 유닛이 상하 또는 좌우로 주행운동하여 상기 다관절 로보트를 이동시키고 상기 용접 장치(100)가 상하좌우 모든 용접 구간에 대하여 용접작업을 수행할 수 있다.
상기와 같은 용접장치(100)는 다음과 같이 작동한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 용접장치(100)는 용접준비단계와, 모재진입 용접개시단계 및 용접종료단계에 따라 작동된다.
먼저 용접준비단계에서는, 처음에 서스펜션 유닛(5)을 구성하는 실린더의 압력의 적정여부와 베이스 유닛(1)의 자중이 상쇄된 상태를 확인한다.
다음으로 위치결정 유닛(6)의 제1 실린더(631)가 전진하여 베이스 유닛(1)을 이동시킨다. 이에 따라 베이스 유닛(1)에 연결된 가압 유닛(2)의 가압 로울러(211, 221)는 용접 대상물(51, 52)을 가압하기 위한 위치로 이동된다.
이 때 베이스 유닛(1)과 서스펜션 유닛(5)은 고정 실린더(515, 516)의 작동에 의해 일체화된 상태이다.
한편 가압 유닛(2)의 제1 가압 로울러(211)와 제2 가압 로울러(221)는 구동 유닛(3)에 의해 상호 이격된 상태이다.
이에 따라 상기 제1 가압 로울러(211)와 제2 가압 로울러(221) 사이에 용접 대상물(51, 52)이 위치한다.
다음으로 모재진입 용접개시단계에서는, 먼저 고정 실린더(515, 516)가 후진하여 상기 베이스 유닛(1)이 상하 유동이 가능한 상태로 한다.
다음으로 구동 유닛(3)의 작동에 의해 상기 회동 플레이트(311)가 회동하여 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 용접 대상물(51, 52)을 가압한다.
다음으로 위치결정 유닛(6)의 제2 실린더(632)가 전진하여 상기 제1 가압 로울러(211)에 형성된 돌출부(211d)가 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착하게 한다.
이 상태에서 상기 제2 가압 로울러(221)를 회전시키면 상기 제1 가압 로울러(211)는 제2 가압 로울러(221)와 연동하여 회전한다.
다음으로 그라인딩 유닛(7)의 전후구동 실린더(743)를 작동시켜 상기 그라인더(711)의 사상부재(712)를 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)에 밀착시키고 그라인딩 개시 후 상기 상하구동 실린더(721)를 작동시켜 상기 그라인더(711)를 왕복운동을 이루게 하여 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 사상한다.
상기 가압 로울러의 회전 및 상기 그라인더의 사상 개시와 동시에 용접유닛에 용접전류를 공급하여 사상된 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)를 용접토우치부(411)가 용접한다.
또한 토우치 끝 중앙부분과 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)의 거리와 위치조절이 필요할시 용접을 진행하면서 수동 및 자동으로 상기 상하위치조절부(441)와 전후위치조절부(451)를 정밀조절하여 진행시킨다.
마지막으로 용접 종료 단계에서는, 상기 용접토우치부(411)의 용접작업의 종료와 동시에 상기 그라인딩 유닛(7)의 전후구동 실린더(743)를 작동시켜 상기 그라인더(711)의 사상부재(712)를 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)와 이격시키고 그라인딩 정지 및 상기 상하구동 실린더(721)를 정지시켜 상기 그라인더(711)의 왕복운동을 종료한다.
상기 가압 로울러의 회전 및 상기 그라인더의 사상 종료와 동시에 상기 제2 가압 로울러(221)의 회전을 정지시켜 상기 제2 가압 로울러(211)와 상기 제1 가압 로울러(211)의 연동회전을 정지시킨다.
다음으로 상기 위치결정 유닛(6)의 제2 실린더(632)가 후진하여 상기 제1 가압 로울러(211)에 형성된 돌출부(211d)가 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착된 것을 해제한다.
다음으로 구동 유닛(3)의 작동에 의해 상기 회동 플레이트(311)가 회동하여 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)가 용접 대상물(51, 52)을 가압하는 상태를 해제한다.
상기 서스펜션 유닛(5)의 고정 실린더(515, 516)가 전진운동에 의해 상기 서스펜션 유닛 부착 플레이트(521)에 부착되는 고정 플레이트(525)를 상하 방향에서 압지하여 베이스 유닛(1)을 압지고정 시킨다.
상기 용접장치(10)에 결합되는 다관절 로봇(300)을 이용하여 상기 용접장치(10)를 다음 용접 대상물(51, 52)의 위치로 이동시킨다.
이와 같은 작업을 반복한다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 용접장치의 가압 유닛과 구동 유닛의 다른 형태를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면 가압 유닛(2')에는 원기둥 형상의 제1 구동 로울러(211')와 제2 구동 로울러(221')가 구비되고 각각 별도의 구동부(23a, 23b)에 의해 회전 구동된다.
상기 구동부에는 구동 유닛(미도시)이 연결된다. 상기 구동 유닛(미도시)의 작동에 의해 상기 제1 구동 로울러(211')와 상기 제2 구동 로울러(221')는 용접 대상물(51, 52)을 포개진 방향으로 가압한다.
상기 제1 구동 로울러(211')와 상기 제2 구동 로울러(221')는 각각 단턱(211a', 221a')이 형성되고 상기 단턱(211a', 221a')이 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)에 밀착된다.
상기 제1 구동 로울러(211')와 상기 제2 구동 로울러(221')의 좌측 또는 우측에는 상기 용접토우치부(411)가 배치되어 상기 제1 구동 로울러(211')와 상기 제2 구동 로울러(221')가 회전하면서 이동하게 되면 모재 가압과 동시에 상기 단턱의(211a', 221a')에 의해 가이드가 이루어지면서 상기 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)가 용접된다.
도 34는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용접장치(150)를 나타내는 사시도이고, 도 35는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용접장치(150)의 사용상태를 나타내는 개념도이고, 도 36은 도 34의 D-D 방향의 단면도이며, 도 37은 본 발명의 실시예에 따른 가압 보조 로울러 유닛(8)의 다른 형태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 용접장치(150)에는 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3), 용접 유닛(4), 서스펜션 유닛(5), 위치결정 유닛(6), 그라인딩 유닛(7) 및 가압 보조 로울러 유닛(8)이 포함된다.
상기 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3), 용접 유닛(4), 서스펜션 유닛(5), 위치결정 유닛(6) 및 그라인딩 유닛(7)은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용접장치(100)와 동일한 구성으로 이루어진다.
상기 가압 보조 로울러 유닛(8)의 실시예는 상기 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 실시가 가능하고 상기 베이스 유닛(1), 가압 유닛(2), 구동 유닛(3), 용접 유닛(4) 및 상기 가압 보조 로울러 유닛(8)만을 구비하여 실시하는 것이 가능하나 후술하는 바와 같이 제3 실시예에 상기 가압 보조 로울러 유닛(8)을 선택적으로 조합하는 구성을 제4 실시예로 상세히 설명하기로 한다.
상기 용접대상물의 실링용접으로 이루어지는 전열쉘을 적층하여 형성하는 열교환기 제조공정에 있어서 먼저 사각판상의 용접모재 두장의 길이 방향으로 용접실링라인이 구비되도록 용접을 실시하는 단계와,
상기 용접되어진 하나의 전열쉘을 이루는 용접모재를 연속하여 적층하는 단계와,
상기 적층된 전열쉘 사이에는 상기 길이 방향과 다른 방향으로 용접이 실시되어 복수개의 전열쉘을 다층으로 적층하여 용접실링라인이 구비되도록 용접을 실시하는 단계
로 이루어져 있는 공정의 경우에 상기 용접장치로 용접작업을 수행하는 실시예는 작업공정 단계에 따라서 각각 적용될 수 있다.
이에 따라 상기 제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예 경우 상기 적층된 전열쉘 사이의 용접 실링 라인이 구비되도록 용접이 수행되는 단계에서 이루어질 수 있다. 하지만 상기 제4 실시예는 용접 모재인 전열쉘이 적층되어 층상을 이루고 있는 것이 아니라 하나의 전열쉘이 구성되기 위하여 사각판상인 용접모재 두장이 길이 방향으로 용접실링라인이 구비되도록 용접이 수행되는 단계에서 용접 품질을 더욱 좋게 하기 위한 실시예로 이루어 질 수 있다.
즉 상기 제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예의 경우 상기 적층된 전열쉘의 구조가 간섭되어 상기 가압 보조 로울러 유닛(8a,8b)이 구비될 수 없으나 제4 실시예의 경우 다른 모재와의 간섭이 없음으로 인하여 상기 가압 보조 로울러 유닛(8a,8b)이 더 구비되도록 이루어질 수 있다.
상기 제3 실시예에 의할 경우 작업 능률을 높이기 위하여 상기 용접유닛의 이동속도를 증가시키면 용융부의 냉각이 미처 이루어지기 전에 상기 가압유닛(2)의 가압상태가 급속 이송됨으로 인하여 가압된 부분이 이격되어 크랙이 발생하고 용접 불량 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 제4 실시예에 의하여 상기 가압유닛(2)의 가압에 더하여 가압 보조 로울러(810)가 용접 모재를 더욱 단단히 밀착시킬 수 있도록 상하방향으로 가압함으로써 용융부의 용착이 원활이 일어날 수 있도록 하고 상기 제3 실시예 보다 용접속도를 증가시켜 효율적인 용접작업이 수행되도록 할 수 있다.
상기 용접장치(100)에는 용접 모재를 더욱 단단히 밀착시킬 수 있는 가압 보조 로울러 유닛(8) 더 구비될 수 있다.
도 34를 참조하면 상기 가압 보조 로울러 유닛(8)에는, 상기 가압 유닛(2)이 상기 용접 대상물(51, 52)의 단부(53)를 밀착 후 용접 진행시 모재를 상하 방향에서 더욱 밀착시키는 하나 이상의 가압 보조 로울러부와 상기 가압 보조 로울러부를 각각 상하 방향으로 전후진시켜 이동시키는 조절부 및 상기 가압 보조 로울러부에 연결하여 설치되어 상기 조절부의 조절에 따라 전/후진이송을 이루도록 하는 슬라이드부가 포함될 수 있다.
상기 가압 보조 로울러 유닛(8)에는 상기 회동 플레이트 및 베이스 유닛으로부터 연결되어 슬라이드 베이스 플레이트(860)에 연결되는 고정 브라켓(850)이 각각 하나 이상 구비되고 각 고정 브라켓(850)은 상기 가압 보조 로울러 유닛(8)에 연결되어 상기 용접장치에 고정된다. 상기 고정 브라켓(850)에는 용접 모재에 대하여 수직 상/하 방향의 가압이 이루어지도록 하기 위하여 상기 가압 보조 로울러 유닛이(8a,8b) 수직으로 설치될 수 있는 구조가 형성되고 상기 용접유닛(150)이 이동시에 함께 이동하여 모재가 가압되도록 이루어 질 수 있다.
고정 브라켓(850)의 일측은 상기 슬라이드 베이스 플레이트(860)에 대략 수직으로 연결되어 고정되며 다른 일측은 상기 회동 플레이트(311) 및 베이스 플레이트(11) 단부에 각각 연결되어 대략 수직으로 고정된다. 이때 상기 하나 이상의 고정 브라켓(850)은 상기 가압 보조 로울러(810)가 용접모재를 가압하는 위치에 설치될 수 있도록 상기 용접토우치부(411)의 중심부분의 위치와 함께 상기 가압 보조 로울러(810)가 상하 방향으로 가압을 이루는 지점을 고려하여 설치되는 것이 바람직하다.
상기 슬라이드부에는 하나 이상의 슬라이드 가이드 블록(821), 가이드 블록 결합 플레이트(840) 및 슬라이드 블록(822)이 구비될 수 있다.
상기 슬라이드 베이스 플레이트(860)에는 마주보는 방향으로 하나 이상 배치되는 슬라이드 가이드 블록(821)이 내측 외연부에 설치되도록 이루어질 수 있다.
상기 슬라이드 가이드 블록(821)은 상기 슬라이드 베이스 플레이트(860)로부터 수직으로 설치되고 체결구(850)를 통해 가이드 블록 결합 플레이트(840)와 연결되는 구조를 이룰 수 있다.
즉 상기 가이드 블록 결합 플레이트(840)에 연결되는 하나 이상의 슬라이드 가이드 블록(821)과 하나 이상의 슬라이드 베이스 플레이트(860)로부터 중앙부에 슬라이드 블록(822)이 가이드되며 이송될 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 상기 슬라이드 이송 공간에는 슬라이드 블록(822)이 구비되어 상기 슬라이드 블록(822)이 상하방향으로 슬라이드 될 수 있는 구조가 된다.
상기 조절부에는 조절 나사부재(831), 가이드 블록 결합 플레이트(840)에 맞닿는 걸림부(833)부, 상기 조절 나사부재(831)의 일단에 고정되는 조절 핸들(830)이 구비되고 상기 조절 나사부재(831)의 다른 일단에는 상기 슬라이드 블록(822)이 나삽될 수 있다.
즉 상기 슬라이드 블록(822)에는 일단으로부터 형성되는 조절 나사홀(832)이 구비되고 상기 조절 나사홀(832)에는 나사결합 구조에 의하여 임의로 회전운동하여 상기 슬라이드 블록(821)을 슬라이드 이송하는 조절 나사부재(831)가 나삽될 수 있다.
이에 따라 상기 조절 나사부재(831)가 상기 슬라이드 블록(822)이 나삽된 상태에서 회전하여 나착이 이루어지면 슬라이드 블록(822)의 나사 결합 구조에 의하여 상기 조절 나사부재(831)가 이루는 회전 횟수의 이동피치만큼 전/후진 동작을 이루게 되어 슬라이드 블록(821)의 이송동작이 이루어질 수 있다.
상기 조절 나사부재(831)는 상기 가이드 블록 결합 플레이트(840)에 관통하여 설치되어 상기 슬라이드 블록(821)에 일단이 나삽되는 구조를 이루게 된다. 상기 조절 나사부재(831)의 중앙부에는 상기 가이드 블록 결합 플레이트(840)에 맞닿는 걸림부(833)가 구비되어 상기 조절 나사부재(831)가 회전할 때 상기 걸림부(833)에 의하여 상기 조절 나사부재(831)의 위치는 상/하 방향으로 이송되지 아니하도록 이루어질 수 있다.
상기 걸림부(833)는 조절 걸림편을 이루게 되어 걸림부(833)에 의하여 상기 조절 나사부재(831)가 회전동작 할 때에도 상기 조절 나사부재(831)는 상/하 방향으로는 이송되지 아니하고 슬라이드 블록(821)만이 회전하는 조절 나사부재(831)의 나사결합구조에 의해 이송될 수 있다.
상기 조절 나사부재(831)의 다른 일단에는 조절 핸들(830)이 결합되어 조절 핸들(830)을 좌/우로 회전시키게 되면 상기 조절 나사부재(831)가 좌/우로 회전하는 동작을 이루게 되고 이에 따라 상기 슬라이드 블록(821)이 상/하 방향의 슬라이드 이송동작을 이룰 수 있다.
조절 핸들(830)은 상기 조절 나사부재(831)의 일단에 나삽되어 고정되고 로크너트를 사용하여 상기 조절 나사부재(831)에 결합되어 임의 회전이 방지되도록 이루어질 수 있다.
상기 조절 핸들(830)의 회전량은 모재를 가압하는 가압력을 고려하여 상기 가압 보조 로울러(810)가 가압동작을 이루도록 조절될 수 있다.
상기 슬라이드 블록(822)에는 가압 보조 로울러 브라켓(812)이 연결설치 된다. 이에 따라 상기 슬라이드 블록(822)의 상/하 방향 이송운동이 이루어지면 상기 가압 보조 로울러 브라켓(812)과 함께 연동되어 상기 가압 보조 로울러(810)의 상/하 방향 이송운동이 이루어지게 된다.
상기 가압 보조 로울러부에는 회전하는 원반형상의 플레이트와 상기 플레이트면의 중앙부로부터 서로 반대방향으로 돌출되는 두개의 축부(811)가 구비되고 상기 축부(811)에 회전운동 부재가 개재된 후 상기 하나 이상의 가압 보조 로울러 브라켓(812)의 결합구에 개재되어 상기 플레이트의 원주방향 외주연(813)이 모재를 가압하는 구조를 이루는 가압 보조 로울러(810)가 구비된다.
즉 상기 가압 로울러(211,221)와 같이 용접 대상물의 단부를 용접 모재에 평행하는 상기 제1 가압 로울러(211)와 상기 제2 가압 로울러(221)의 마주보는 면으로 가압하는 구조를 이루는 것이 아니라 용접 대상물의 단부에 수직하는 가압 보조 로울러(810)의 원주방향 외주연(813)으로 가압하는 구조를 이루게 된다.
상기 가압 보조 로울러(810)의 축부(811)에는 축중심에 천공하여 로터리 조인트와 같이 고정부에서 회전부로 유체를 공급하는 장치가 부착되어 상기 가압 보조 로울러(810)가 용접열에 의하여 과열되는 것을 방지하는 냉각구조가 구비될 수 있다. 즉 상기 로터리 조인트 장치에 냉각제가 유동하여 흐르며 상기 가압 보조 로울러(810)로 전달된 용접토우치부(411)와 용접부분의 고열을 냉각할 수 있다.
즉 상기 가압 보조 로울러 브라켓(812)이 하나 이상 구비되고 상기 가압 보조 로울러의 축부(811)에는 축회전 부재가 개재된 후 상기 하나 이상의 가압 보조 로울러 브라켓(812)에 회전운동이 가능하도록 삽설되고 상기 가압유닛(2)에 의하여 가압된 모재의 두께에 맞추어 상기 조절 핸들(830)을 좌/우 방향으로 각각 회전시켜 상측 가압 보조 로울러 유닛(8a)은 하측으로 가압하도록 하고 하측 가압 보조 로울러 유닛(8b)은 반대로 상측으로 가압하도록 조절될 수 있다.
이에 따라 상기 회동 플레이트(311)가 상기 회전 구동부(23)의 회동에 의하여 회동되면 상기 회동 플레이트(311)에 연결되어 설치된 상기 상측 가압 보조 로울러(810)가 회동되며 상기 용접대상물이 가압되어 상기 가압 보조 로울러(810)의 모재 가압동작이 이루어진다.
가압 보조 로울러 유닛(8)의 모재 가압동작시 상기 열교환기의 제품별 두께에 맞추어 상기 상측 가압 보조 로울러 유닛(8a)과 상기 하측 가압 보조 로울러 유닛(8b)의 마주보는 면 사이의 간격이 상기 조절부에 의하여 조절되면 제품별로 제조 공정 시 마다 동일한 가압력을 이룰 수 있어 용접품질을 높일 수 있다.
상기 조절 나사부재(831)와 조절 핸들(830)의 회전운동에 의하여 슬라이드 이송동작을 이루는 것이 아니라 실린더(830')의 전후진 작동으로 상기 가압 로울러가 가압동작을 이루도록 할 수 있다(도 37 참고). 즉 상기 실린더(830')는 상기 가이드 블록 결합 플레이트(840)의 상부면에 직설되어 상기 실린더(830') 로드의 일단이 상기 가이드 블록 결합 플레이트(840)를 관통하여 상기 슬라이드 블록(821)의 조절 나사홀(832) 나삽되어 고정결합되는 구조를 이루어 상기 실린더(830')의 전후진 작동에 의하여 상기 슬라이드 블록(821)이 연동하여 작동하는 구조를 이룰 수 있다.
상기 실린더(830')는 상측 가압 보조 로울러 유닛(8a) 또는 하측 가압 보조 로울러 유닛(8b) 중 어느 하나에 구비될 수 있다. 이에 따라 상측 가압 보조 로울러 유닛(8a)에 상기 실린더(830')가 설치된 경우 먼저 상기 가압 유닛(2)의 가압 동작에 더하여 하측 가압 보조 로울러 유닛(8b)이 용접모재에 밀착된 후 상측 가압 보조 유닛의 실린더(830')가 작동하여 상하측 가압 보조 로울러(810)가 함께 용접 모재를 더욱 밀착시키는 구조를 이룰 수 있다. 따라서 상기 상하측 가압 보조 로울러(810) 사이에 용접모재가 삽입되는 과정에서 용접모재가 지나치게 두껍거나 상기 상하측 가압 보조 로울러(810) 사이에 공간이 부족하여 발생할 수 있는 상기 가압 보조 로울러 외주연(813)과 용접 모재단부(53)의 간섭이 방지될 수 있다.
이에 따라 용접작업 시 상기 가압 유닛(2)이 용접 대상물(51, 52)이 맞닿는 단부(53)를 가압한 후 시간 간격을 두고서 상기 상측 가압 보조 로울러 유닛(8a) 또는 하측 가압 보조 로울러 유닛(8b) 중 어느 하나에 구비된 실린더(830')가 작동하게 되어 상기 가압 유닛(2)과 상기 상하측 가압 보조 로울러(810)가 함께 용접 모재를 더욱 밀착시키는 구조를 이루면서 수행할 수 있게 된다.
상기 가압 보조 로울러 유닛(8)의 모재 가압동작시의 가압 압력은 상기 열교환기의 제품별로 두께에 맞추어 각각 조절할 필요 없이 상기 가압 보조 로울러에 연결된 실린더(830')의 레귤레이터를 통하여 가압 압력을 조절하도록 이루어질 수 있다.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 좌우 유동 유닛를 나타내는 사시도이다.
상기 제2 내지 제4 의 실시예 중 어느 하나의 실시예에 있어서 상기 용접 유닛(4)의 좌우 방향 유동 운동이 이루어지도록 하기 위하여 상하 마주보는 하나 이상의 슬라이드 블록(91)이 구비되고 상기 슬라이드 블록(91)에 가압 유닛(2)과 용접 유닛(4)이 연결되고, 상기 슬라이드 블록(91)에 연결되고 상기 슬라이드 블록(91)이 슬라이드 가능하도록 지지하는 슬라이드 레일부(92)가 구비되며 상기 슬라이드 레일부(92)의 양단에는 유동 제한부가 구비되어 이루어지는 좌우 유동 유닛(9)이 포함될 수 있다.
상기 좌우 유동유닛(9)은 상기 용접 유닛(4)이 자유롭게 좌우 방향으로 유동하도록 하여 상기 용접 장치(50,100,150)의 용접 방향의 이동 속도보다 상기 가압 유닛의 가압 밀착 및 회전 이동에 의하여 이루어지는 용접 유닛의 이송속도가 빠르거나 느린 경우 상기 가압 유닛의 회전구동부(23)의 회전구동 속도를 조절하여 상기 용접 장치(50,100,150)와 상기 용접 유닛(4)이 상호 동조하는 이동속도를 이루도록 할 수 있다.
즉 상기 용접 장치(50,100,150)의 용접 방향 이동 속도가 12mm/s이나 상기 가압 유닛(2)의 회전 속도가 10mm/s인 경우 상기 용접 장치(50,100,150)는 용접 방향으로 이동 속도가 등속도를 유지하여 진행될지라도 상기 가압 유닛(2)과 그에 연결된 용접 유닛(4)은 속도가 뒤처지고 슬라이드 이송이 느려지게 되어 상기 슬라이드 레일부(92)의 진향방향 반대 쪽 유동 제한부에 형성된 유동 제한 부재(95)에 접촉하게 된다.
상기 유동 제한부에는 리미트 센서(94)가 구비되어 상기 가압 유닛(2)과 그에 연결된 용접 유닛(4)이 접촉하게 되면 상기 회전 구동부(23)의 회전속도를 제어하는 속도 제어부에 신호를 보내어 상기 가압 유닛과 그에 연결된 용접 유닛(4)이 상기 좌우 유동 유닛(9)의 중심부분으로 재이동 될 수 있도록 회전 구동부의 속도를 높이게 된다.
반대로 상기 용접 장치(50,100,150)의 용접 방향 이동 속도가 10mm/s이나 상기 가압 유닛(2)의 회전 속도가 12mm/s인 경우 상기 용접 장치(50,100,150)는 용접 방향으로 이동 속도가 등속도를 유지하여 진행될지라도 상기 가압 유닛(2)과 그에 연결된 용접 유닛(4)은 속도가 빨라지게 되고 슬라이드 이송이 과속하게 되어 상기 슬라이드 레일부(92)의 진향방향 쪽 유동 제한부에 형성된 유동 제한 부재(95)에 접촉하게 된다.
또한, 상기 유동 제한부에는 리미트 센서(94)가 구비되어 상기 가압 유닛(2)과 그에 연결된 용접 유닛(4)이 접촉하게 되면 상기 회전 구동부(23)의 회전속도를 제어하는 속도 제어부에 신호를 보내어 상기 가압 유닛(2)과 그에 연결된 용접 유닛(4)이 상기 좌우 유동 유닛(9)의 중심부분으로 재이동 될 수 있도록 회전 구동부(23)의 속도를 줄이게 된다.
이에 따라 상기 회전 구동부(23)의 회전 속도제어가 이루어 지게 되면 상기 가압 유닛(2)과 그에 연결된 용접 유닛(4)이 상기 좌우 유동부(9) 내에서 속도차에 의하여 발생하는 좌우 유동을 반복하여 점차적으로 상호 동조하는 속도를 이룰 수 있게 되어 상기 가압 유닛(2)과 그에 연결된 용접 유닛(4)이 상기 용접 장치(50,100,150)의 용접 방향 이동 속도에 탈조되는 것이 방지될 수 있다.
상기 좌우 유동 유닛(9)에는, 상기 베이스 유닛(1)과 상기 좌우 유동 유닛(9)을 일체화시켜 상기 가압 유닛(2)과 용접 유닛(4)의 유동을 방지하는 잠금장치가 더 포함될 수 있다.
상기 잠금장치는 상기 유동 제한부의 유동 제한 플레이트(93)에 연결되는 2개의 브라켓(93a, 93b)에 고정 실린더(97a, 97b)가 각각 부착되는 형태이다. 상기 고정 실린더(97a, 97b)는 실린더 로드가 마주보는 형태로 체결구에 의해 부착된다.
상기 고정 실린더(97a, 97b)의 로드에는 고정 로드가 연결된다. 상기 고정 로드는 상기 로드의 전진운동에 의해 상기 베이스 유닛(1)에 부착되는 고정 플레이트(96)를 좌우 방향에서 압지한다. 따라서 상기 베이스 유닛(1)은 압지고정된다.
이에 따라 상기 베이스 유닛(1)과 상기 좌우 유동 유닛(9)을 일체화시킬 수 있고 상기 용접장치(50,100,150)의 이동시 흔들림을 방지할 수 있다. 또한 상기 베이스 유닛(1)을 상기 좌우 유동 유닛(9)의 좌우 유동의 원점지점에 복귀시킬 수 있다.
즉 상기 잠금장치는 용접작업이 시작지점과 종료지점이 적층하여 연속된 경우와 같이 하나 이상의 용접구간으로 이루어지는 경우 적층구조를 이루고 있는 각각의 용접구간에서 상기 용접장치(50,100,150)가 용접 종료지점에 도달하여 용접이 종료하게 되면 각 용접 구간에 있어서 임의의 위치로 좌우 유동하여 이동된 용접토우치부의 중심부분을 매번 동일한 잠금 위치에 복귀하도록 하여 좌우 유동의 원점 지점으로 복귀시키게 되고 상기 용접장치(50,100,150)가 연속하여 다음 용접구간으로 이동시 유동 원점으로 이동된 용접 토우치부의 중심부분이 용접구간별로 동일한 시작지점으로 이동할 수 있도록 하여 연속하여 적층된 각각의 용접구간에 있어서 정확한 용접 시작위치를 균일하게 관리하여 연속된 용접작업의 정확도를 높일 수 있도록 한다.

Claims (20)

  1. 이동이 가능한 베이스 유닛;
    상기 베이스 유닛에 연결되고 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물을 포개진 방향으로 가압하여 상기 용접 대상물의 단부를 상호 밀착시키고 동시에 용접 대상물 단부면의 전후 방향 가이드를 수행하는 가압 유닛;
    상기 가압 유닛에 연결되고 상기 가압 유닛이 상기 용접 대상물을 가압하도록 작동시키는 구동 유닛 및
    상기 베이스 유닛에 연결되고 상기 가압 유닛에 의해 밀착된 상기 용접 대상물의 단부를 용접 토우치에 의하여 용접하는 용접 유닛
    을 포함하고,
    상기 가압 유닛은 상기 용접 대상물 단부면의 전후 방향 가이드를 수행하기 위해 돌출형 스토퍼를 구비하고,
    상기 돌출형 스토퍼는 상기 용접 대상물이 맞닿는 단부에 밀착되어 상기 용접 유닛이 상기 용접 대상물의 단부와 일정한 거리를 유지하도록 하고 용접 대상물의 단부면의 전후 방향 밀착 및 전후 방향 가이드를 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용접장치의 단부에 구비되고 상기 용접 대상물이 맞닿는 단부에 밀착되어 상기 용접 유닛의 좌우균형을 맞추고 기울어짐을 방지하는 가이드 보조 로울러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압 유닛에는,
    회전하는 제1 가압 로울러 및 상기 제1 가압 로울러와 마주보도록 배치되고 회전하는 제2 가압 로울러가 구비되고,
    상기 제1 가압 로울러와 상기 제2 가압 로울러로 상기 용접 대상물이 가압되는 것을 특징으로 하고
    상기 제1 가압 로울러와 상기 제2 가압 로울러는 원판형상이고 지름을 포함한 면이 서로 마주보도록 배치되며,
    상기 제1 가압 로울러 또는 상기 제2 가압 로울러 중 어느 하나의 중심부에는 마주보는 방향으로 돌출형 스토퍼가 형성되고,
    상기 제1 가압 로울러 또는 상기 제2 가압 로울러 중 다른 하나에는, 상기 돌출형 스토퍼에 대응하도록 형성되어 상기 돌출형 스토퍼가 삽입되는 함몰 수용부가 형성되며,
    상기 돌출형 스토퍼와 상기 용접 대상물의 단부가 밀착되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가압 유닛은 상기 용접 유닛의 좌우로 각각 하나 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가압 로울러 또는 상기 제2 가압 로울러 중 어느 일방에는 핀부가 형성되고 다른 일방에는 상기 핀부에 대응하는 위치에 수용홀부가 형성되며,
    상기 제1 가압 로울러 또는 상기 제2 가압 로울러 중 어느 하나를 회전시키는 회전 구동부가 구비되고,
    상기 핀부가 상기 핀의 수용홀부에 결합된 상태에서 상기 회전 구동부에 의해 상기 제1 가압 로울러와 상기 제2 가압 로울러가 연동하여 회전되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 구동 유닛에는, 상기 베이스 유닛에 대하여 회동 가능하도록 결합되는 회동 플레이트부와, 상기 베이스 유닛과 상기 회동 플레이트부에 각각 결합되어 상기 회동 플레이트부를 회동시키는 회동 구동부가 포함되고,
    상기 회동 플레이트부와 상기 베이스 유닛에는 상기 제1 가압 로울러와 상기 제2 가압 로울러가 각각 결합되고,
    상기 회동 플레이트부가 상기 베이스 유닛에 대하여 회동함으로써 상기 제1 가압 로울러와 상기 제2 가압 로울러가 상기 용접 대상물을 가압하는 것을 특징으로 하고
    상기 제1 가압 로울러와 상기 제2 가압 로울러에는,
    회전 플레이트부와 상기 회전 플레이트부의 중앙에서 연장되는 축부가 각각 구비되고,
    상기 회동 플레이트부와 상기 베이스 유닛에는 상기 제1 가압 로울러와 상기 제2 가압 로울러의 각 축부를 수용하는 수용 케이싱이 결합되며,
    상기 각 축부가 상기 수용 케이싱에 축결합되는 것을 특징으로 하고
    상기 수용 케이싱의 적어도 어느 하나와 상기 축부 사이에는 상기 축부와 일체로 결합되는 내측 수용 케이싱이 개재되고,
    상기 내측 수용 케이싱이 상기 수용 케이싱에 나사결합됨으로써 상기 축부의 위치를 조절할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하고
    상기 회전 플레이트와 상기 수용 케이싱 사이에는 쓰러스트 부재가 개재되어 결합되고,
    상기 축부와 상기 내측 수용 케이싱 사이에는 축회전부재가 개재되어 결합되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회동 구동부는 양방향 실린더로 이루어지고,
    상기 실린더의 몸체는 상기 회동 플레이트부에 고정되고 상기 실린더 로드의 일단은 상기 베이스 유닛에 회동 가능하도록 결합되며,
    상기 실린더 로드의 운동에 의해 상기 회동 플레이트부가 상기 베이스 유닛에 대하여 회동 가능하도록 한 것을 특징으로 하고
    상기 구동부에는, 상기 실린더 로드의 다른 일단의 전진운동을 제한하는 제한부재가 결합되는 것을 특징으로 하고
    상기 제한부재는,
    상기 실린더 로드의 다른 일단이 삽입되는 홈이 형성되고 상기 홈의 밑면에서 상기 실린더 로드가 운동 가능한 거리를 제한하는 수용 케이싱과,
    상기 수용 케이싱을 상기 실린더의 몸체에 고정시키는 지지부재 및
    상기 수용 케이싱의 상기 홈의 밑면에 돌출 가능하도록 형성되어 상기 실린더 로드가 운동 가능한 거리를 조절하는 조절부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 조절부재는,
    상기 수용 케이싱의 상기 홈의 밑면을 관통하여 설치되고 조임과 풀림에 의해 상기 로드의 운동 가능한 거리를 조절하는 나사부재인 것을 특징으로 하는 용접장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 용접 유닛은
    용접 대상물이 맞닿는 단부를 용접하는 용접토우치부와,
    상기 용접토우치부와 연결되고 상기 용접토우치부의 각도를 조절하는 각도조절부 및
    상기 용접토우치부와 연결되고 상기 용접토우치부의 위치를 조절하는 위치조절부
    를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 각도조절부는,
    상기 용접토우치부가 결합되는 결합척이 구비되고 상기 결합척을 상하 방향으로 회동시키는 상하각도조절부 및
    상기 상하각도조절부에 연결되고 상기 상하각도조절부를 좌우 방향으로 회동시키는 좌우각도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 위치조절부는
    상기 결합척에 연결되고 상기 결합척을 상하 방향으로 이동시키는 상하위치조절부 및
    상기 상하위치조절부에 연결되고 상기 상하위치조절부를 전후 방향으로 이동시키는 전후위치조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 유닛에 연결되고 상기 베이스 유닛에 중력 방향의 반대 방향으로 힘을 가하여 상기 베이스 유닛에 가해지는 중력의 영향을 상쇄시키는 서스펜션 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 서스펜션 유닛은,
    상기 베이스 유닛에 연결되고 상기 베이스 유닛을 중력 방향의 반대 방향으로 가압하는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 실린더는 양방향 실린더이고, 상기 실린더의 로드의 일단은 상기 베이스 유닛에 결합되고 다른 일단에는 상기 실린더 로드의 유동이 가능하도록 지지하는 지지부재가 연결되는 것을 특징으로 하고
    상기 지지부재는,
    상기 실린더의 다른 일단이 삽입되는 홈이 형성되는 캡부와,
    상기 캡부를 상기 실린더의 몸체에 고정시키는 고정부재 및
    상기 캡부에 삽입되어 상기 실린더의 다른 일단을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 서스펜션 유닛은, 상기 베이스 유닛에 연결되고 상하 유동하는 유동 플레이트를 구비하고, 상기 유동 플레이트를 상기 베이스 유닛에 고정시킴으로써 상기 가압 유닛의 유동을 방지하는 잠금장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 유닛에 연결되고, 상기 용접 대상물을 밀착하기 위한 위치로 상기 가압 유닛을 이동시킴과 동시에 상기 돌출형 스토퍼가 상기 용접 대상물의 단부와 밀착하게 하는 위치결정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 위치결정 유닛에는,
    상호 결합되는 제1 실린더 및 제2 실린더가 포함되고,
    상기 제1 실린더 또는 상기 제2 실린더 중의 어느 하나의 작동에 의해 상기 돌출형 스토퍼가 상기 용접 대상물을 밀착하기 위한 위치로 이동되고,
    상기 제1 실린더 또는 상기 제2 실린더 중의 다른 하나의 작동에 의해 상기 돌출형 스토퍼가 상기 용접 대상물이 맞닿는 단부에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하고
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위치결정 유닛은 수평상태를 표시하는 수평계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 유닛에 연결되고, 상기 용접 유닛에 의해 용접이 이루어지기 전에 용접될 단부를 사상하는 그라인딩 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 그라인딩 유닛은
    상기 단부를 사상하는 그라인더부;
    상기 그라인더부에 연결되고 상기 그라인더부를 상하로 왕복운동 시키는 상하운동부;
    상기 상하운동부에 연결되고 상기 그라인더부의 각도를 조절하는 각도조절부 및
    상기 상하운동부에 연결되고 상기 상하운동부를 이동시켜 상기 그라인더부를 상기 용접대상물의 단부에 밀착시키거나 이격시키는 전후운동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 그라인더부는 상기 용접대상물의 단부와 접촉하는 사상부재를 구비하고,
    상기 사상부재는 원반형 또는 원추형 또는 원통형 중의 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하고
    상기 상하운동부는 공압실린더에 의한 왕복운동 또는 회전운동에 의한 크랭크 작동에 의하여 수행하는 왕복운동 또는 동력에 의한 좌우반복회전으로 스크류와 너트의 왕복운동을 이루게 하는 구조 중의 어느 하나로 직선 동력을 전달하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 용접대상물의 단부가 그라인딩되는 상황과 용접되는 상황을 감시할 수 있는 모니터링 유닛을 더 구비하고,
    상기 모니터링 유닛은
    상기 그라인딩 유닛의 사상 수행 상황을 모니터링하는 제1 카메라부 및
    상기 용접 유닛의 용접 수행 상황을 모니터링하는 제2 카메라부
    를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 모니터링 유닛은,
    상기 제1 카메라부 및 상기 제2 카메라부를 통하여 모니터하면서 상기 용접 유닛을 원격 구동할 수 있는 전동조절부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 용접 토우치는 티그 용접을 위한 전극봉을 구비하고,
    상기 전극봉에 인가된 전압을 측정하여 실시간으로 모니터하는 측정부;
    상기 전후위치조절부에 형성되어 구동력을 발생시키는 모터부;
    상기 모터부에 부착되는 엔코더부;
    상기 모터부와 연결되어 상기 모터부의 회전운동을 상기 전극봉의 직선운동으로 전환하는 동력전달부 및
    상기 측정부의 전압값이 설정된 전압값과 다른 경우 상기 모터부를 구동하여 설정된 전압값에 일치되도록 상기 전극봉의 위치를 보정하는 제어조절부
    를 포함하는 티그 용접 전극봉의 자동 보정 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  15. 이동이 가능한 베이스 유닛;
    상기 베이스 유닛에 연결되고 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물이 맞닿는 단부를 용접 토우치에 의하여 용접하는 용접 유닛 및
    상기 베이스 유닛에 연결되고 포개진 방향으로 상기 용접 대상물을 가압하여 상기 단부를 상호 밀착시키는 가압 유닛을 구비하고,
    상기 가압 유닛은
    회전 가능하도록 이루어지고 상기 용접 대상물을 상하방향에서 각각 가압하는 제1 구동 로울러부, 제2 구동 로울러부 및
    상기 제1 구동 로울러부, 제2 구동 로울러부에 형성되고 상기 용접 대상물이 맞닿는 단부에 밀착되어 용접선을 추종하는 가이드부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  16. 이동이 가능한 베이스 유닛;
    상기 베이스 유닛에 연결되고 상호 포개진 판 형상의 용접 대상물이 맞닿는 단부를 용접 토우치에 의하여 용접하는 용접 유닛;
    상기 베이스 유닛에 연결되고 포개진 방향으로 상기 용접 대상물을 가압하여 상기 단부를 상호 밀착시키는 가압 유닛;
    상기 가압 유닛에 연결되고 상기 가압 유닛이 상기 용접 대상물을 가압하도록 작동시키는 구동 유닛 및
    용접 진행시 상기 용접 대상물을 상하 방향에서 더욱 밀착시키는 하나 이상의 가압 보조 로울러 유닛을 구비하고,
    상기 가압 보조 로울러 유닛은 상기 가압 유닛이 상기 용접 대상물의 단부를 밀착 후 용접 진행시 상기 용접 대상물을 상하 방향에서 더욱 밀착시키는 하나 이상의 가압 보조 로울러부;
    상기 가압 보조 로울러부를 각각 상하 방향으로 전후진시켜 이동시키는 조절부 및
    상기 가압 보조 로울러부와 상기 조절부에 각각 연결되어 상기 조절부의 조절에 따라 상기 가압 보조 로울러부가 전후진이송을 이루도록 하는 슬라이드부를 포함하는 것을 특징으로 하고
    상기 조절부는 상기 슬라이드부와 나사 결합하여 상기 슬라이드부를 상하방향으로 작동시키는 나사부재 또는 상기 슬라이드부와 결합하여 상기 슬라이드부를 상하방향으로 작동시키는 실린더 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 용접장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 용접 장치에 연결되고 상기 용접 장치가 이동 가능하도록 하는 지지장치를 더 구비하고,
    상기 지지장치는 발란싱 장치 또는 호이스트 크레인 장치 중 어느 하나이고,
    상기 지지장치는 자동 속도 제어 장치를 구비하는 방식 또는 수동조작 방식 또는 로울러 이동식 지지부를 구비하는 방식 중 어느 하나의 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 유닛에 연결되고 상기 베이스 유닛의 3차원 운동이 가능한 구동부 및 상기 구동부와 상호 인터페이스로 동조하여 상기 구동부를 제어 및 조작하는 제어부를 구비하는 이동 유닛을 더 포함하고,
    상기 구동부는, 다관절 로봇 또는 CNC에 의한 XYZ 동작 기능을 구비한 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 용접장치.
  19. 제18항에 있어서,
    직동이동구조를 이루게 하는 직선안내 레일과,
    상기 직선안내 레일을 따라 주행운동 하도록 설치되고 상기 다관절 로봇 베이스를 고정시키는 이동 슬라이더 수단 및
    상기 이동 슬라이더 수단에 연결되어 동력을 전달하는 구동 동력전달 장치를 포함하여,
    상기 다관절 로봇을 이동시키는 슬라이드 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 용접 유닛의 좌우방향 유동운동이 이루어지도록 하기 위하여 상하 마주보는 하나 이상의 슬라이드 블록이 구비되고,
    상기 슬라이드 블록에는 상기 가압 유닛과 상기 용접 유닛이 연결되고,
    상기 슬라이드 블록에 연결되고 상기 슬라이드 블록이 슬라이드 가능하도록 지지하는 슬라이드 레일부가 구비되며,
    상기 슬라이드 레일부의 양단에는 유동 제한부가 구비되어 이루어지는 좌우 유동 유닛을 더 포함하고,
    상기 좌우 유동 유닛에는 상기 베이스 유닛에 연결되어 상기 베이스 유닛과 상기 좌우 유동 유닛을 일체화시켜 상기 용접 유닛의 유동을 방지하는 잠금장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
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