KR101160027B1 - 용접 캐리지 원주 이송장치 - Google Patents

용접 캐리지 원주 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용접캐리지를 이송시키는 이송장치로서, 용접캐리지를 고정 지지하는 메인바디와 원형레일의 외주에 회전 접촉될 수 있는 한 쌍의 가이드롤러 및 상기 가이드롤러와 마주보도록 메인바디에 설치하되 이동 가능하도록 구비되는 한 쌍의 지지롤러를 구비하고, 상기 지지롤러의 위치를 조절하는 위치조절구 및 구동부를 구비하여 상기 가이드롤러와 지지롤러에 의해 원형레일을 따라 이동 가능하도록 함으로써, 용접캐리지를 정밀하고 안정적으로 이송시킬 수 있어 용접 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 용접캐리지 원주 이송장치에 관한 것이다.

Description

용접 캐리지 원주 이송장치{Moving unit for circular welding carriage}
본 발명은 용접캐리지를 이송하는 이송장치로서, 메인바디에 설치되는 한 쌍의 가이드롤러 및 지지롤러에 의해 용접캐리지를 원형레일을 따라 이송시킬 수 있게 함으로써, 용접캐리지를 정밀하고 안정적으로 이송시킬 수 있는 용접캐리지 원주 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 용접은 금속 재료를 가열이나 가압 등의 조작을 통해 서로 접합시키는 접합법의 하나로서, 모재의 접합부를 국부적으로 가열시켜 이들을 융합시키는 융접이나 또는 접합부를 적당한 온도로 가열한 후 기계적 압력을 가하여 모재를 접합시키는 압접 등 다양한 방식의 접합법이 사용되어 지고 있다.
이러한 용접 작업은 고난도의 작업으로써, 숙련된 기술과 정밀성이 요구되기 때문에 숙련된 기술자에 의해 수작업으로 이루어지거나 또는 로봇용접이나 용접캐리지를 이용하여 자동 용접시키는 방법이 사용되고 있다.
용접캐리지에 의한 용접은 용접캐리지가 가이드레일을 따라 이동하면서 모재의 용접부에 용접작업을 수행할 수 있게 하는 것이다.
특히 원주 형상의 용접부(이하 '원주용접부'라 함)를 용접하는 경우에는 상기 원주용접부에 대응되도록 원형레일을 설치하고, 상기 원형레일에 용접캐리지를 설치한 후, 작업자가 수작업으로 용접캐리지를 이송시키면서 원주 용접을 수행하였다.
그러나 상기와 같은 종래의 원주 용접 방식은 작업자가 용접캐리지를 수작업으로 이송시키면서 원주용접을 수행하게 됨으로써, 용접캐리지 이송을 정밀하게 제어할 수 없을 뿐 아니라, 용접의 균일도와 품질이 현저히 저하되는 문제점이 있었고, 또한 다양한 3차원 곡면 부재의 경우에는 작업자의 용접 수행이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 첫째, 랙과 피니언의 구동 방식을 채택하여 구동 메카니즘을 단순화함으로써, 구조가 간단할 뿐 아니라, 제작비 절감을 도모할 수 있게 하고, 둘째, 용접캐리지의 이송을 정밀하고 신속하게 제어할 수 있게 하며, 셋째, 한 쌍의 가이드롤러와 지지롤러에 의해 회전 지지되도록 함으로써, 안정적인 이송은 물론 유지 보수 또한 간편한 용접캐리지 원주 이송장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 용접캐리지를 고정 지지하는 메인바디와, 원형레일의 외주에 회전 접촉될 수 있게 상기 메인바디 하부에 일정 거리 이격 설치되는 한 쌍의 가이드롤러와, 상기 가이드롤러와 마주보도록 메인바디에 설치하되 이동 가능하도록 구비되는 한 쌍의 지지롤러와, 상기 지지롤러의 위치를 조절하는 위치조절구, 및 상기 메인바디를 상기 원형레일을 따라 이송시키는 구동부를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 가이드롤러와 지지롤러의 상단부에는 하향 이탈 방지를 위한 지지판이 각각 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 위치조절구는 상기 지지롤러에 구비되는 헤드부에 단부가 나사 결합되는 이송나사로 구성될 수 있다.
또 상기 지지롤러는 안정적으로 이동 가능하도록 상기 헤드부가 상기 메인바디에 설치되는 안내축에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
또 상기 구동부는 상기 원형레일에 설치된 원형랙에 나사 결합되는 피니언기어와 상기 피니언기어를 구동하는 구동모터로 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 용접캐리지의 이송을 정밀하고 안정적으로 제어할 수 있어 작업공수 감소와 작업성 향상은 물론 정밀 용접이 가능하여 용접의 품질과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 용접캐리지가 원형레일에 설치된 상태의 사시도,
도 2는 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치가 원형레일에 설치된 상태의 평면도,
도 3은 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치의 측면도
도 4는 도 3의 개략적인 단면도,
도 5는 지지롤러의 헤드부의 평면도,
도 6은 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치가 원형레일에 설치된 상태의 측면도이다.
이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 용접캐리지가 원형레일에 설치된 상태의 사시도를 나타내 것이다.
도시된 바와 같이, 원형레일(220)은 곡면 용접부재(230)의 원주용접부(240)와 동심원을 이루도록 용접부재(230)의 상면에 고정 설치되며, 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치(100)는 원형레일(220) 상에 설치된다.
이때 원주용접부(240)의 용접 작업을 수행하는 용접캐리지(200)는 본 발명의 이송장치(100) 상측부에 결합된다.
따라서 본 발명의 이송장치(100)는 원형레일(220)을 따라 원주 이동을 하면서 용접캐리지(200)를 이송시키게 되고, 용접캐리지(200)는 원주용접부(240)에 용접 작업을 수행하게 되는 것이다.
이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치가 원형레일에 설치된 상태의 평면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치의 측면도를, 도 4는 도 3의 개략적인 단면도를 각각 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명에 구비된 지지롤러의 헤드부의 평면도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 이송장치(100)는 메인바디(10), 가이드롤러(60), 지지롤러(70), 위치조절구(80), 및 구동부(90)로 구성된다.
메인바디(10)는 상측부에 용접캐리지(200)가 결합되는 부분으로서, 일정 두께를 가지는 블록 형태로 구비되며, 내부에는 하기에서 설명하는 가이드롤러(60)와 지지롤러(70) 및 구동부(90)가 설치될 수 있도록 하면이 개방된 중공부(11)가 형성된다.
중공부(11)에는 지지롤러(70)가 설치되는 부분과 구동부(90)가 설치되는 부분으로 구획되도록 격벽(13)이 설치된다.
중공부(11)는 상기와 같은 구조로 한정되는 것은 아니며, 가이드롤러(60)와 지지롤러(70) 및 구동부(90)가 적정 위치에 결합될 수 있도록 다양한 형상으로 구비될 수 있을 것이다.
한편 가이드롤러(60)는 원형레일(220)의 외주에 회전 접촉될 수 있게 메인바디(10)에 회전 가능하게 축 결합되는 것으로서, 메인바디(10) 하부에 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 구비된다.
또한 가이드롤러(60)의 외주면은 원형레일(220)의 외주면에 밀착되어 회전 가능하도록 대응 형성되며, 상측부에는 원형레일(220)을 따라 회전 이동시 하향 이탈되는 것이 방지되도록 가이드롤러(60)보다 상대적으로 직경이 큰 원형 지지판(65)이 형성된다.
지지판(65)은 하측면이 원형레일(220)의 상면에 밀착되어 지지됨으로써, 가이드롤러(60)가 원형레일(220)의 하측으로 이탈되는 것을 방지하는 것이다.
한편 지지롤러(70)는 가이드롤러(60)와 함께 원형레일(220)의 외주에 밀착되어 회전 이동하는 것으로서, 가이드롤러(60)와 동일 높이에 위치하여 마주보도록 메인바디(10)의 중공부(11)에 일정거리 이격되어 한 쌍으로 구비된다.
이때 지지롤러(70)는 헤드부(71)와 롤러부(75)로 구성되며 중공부(11)에서 수평 이동 가능하도록 가변형으로 설치된다.
헤드부(71)는 하기에서 설명하는 위치조절구(80)에 의해 중공부(11)에서 수평 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며, 롤러부(75)는 헤드부(71)에 회전 가능하게 축 결합되는 것이다.
이때 헤드부(71)는 위치조절구(80)의 단부가 관통하여 나사 결합될 수 있게 중앙부에 결합공(72)이 관통 형성되고, 도 5에 도시된 바와 같이, 결합공(72)의 양측부에는 관통공(73)이 각각 형성된다.
한편 도 5에 도시된 바와 같이, 격벽(13)에 의해 일측에 형성되는 중공부(11)에는 지지롤러(70)의 수평 이동을 안내하는 한 쌍의 안내축(20)이 설치된다.
여기서 안내축(20)은 지지롤러(70)의 헤드부(71)의 관통공(73)에 삽입되어 헤드부(71)의 수평 이동을 안내하는 것으로서, 일단은 격벽(13)에 결합되고 타단은 메인바디(10)의 일측벽에 결합되는 것이다.
따라서 지지롤러(70)는 헤드부(71)의 관통공(73)에 안내축(20)이 각각 관통되도록 설치됨으로써, 중공부(11) 내에서 안내축(20)에 의해 일정 거리 수평 이동 가능하도록 설치되는 것이다.
이때 격벽(13)에 의해 메인바디(10) 일측부에 형성되는 중공부(11)는 지지롤러(70)의 헤드부(71)가 충분한 거리를 이동할 수 있도록 형성된다.
여기서 롤러부(75)는 가이드롤러(60)와 마찬가지로 외주면은 원형레일(220)의 외주면에 밀착 회전 가능하도록 대응 형성되며, 상측부에는 원형레일(220)을 따라 회전 이동시 하향 이탈되는 것이 방지되도록 상대적으로 직경이 큰 지지판(76)이 형성된다.
한편 위치조절구(80)는 조절손잡이(85)가 메인바디(10)의 일측 외부에 노출되도록 메인바디(10)에 회전 가능하게 관통 결합되며, 이때 격벽(11)을 관통하여 지지롤러(70)의 헤드부(71)의 결합공(72)에 나사 결합된다.
위치조절구(80)는 회전에 의해 지지롤러(70)를 수평 이동시키기 위한 것으로서, 회전 운동을 직진 운동으로 변환시킬 수 있는 리드스크류 또는 볼스크류 등이 사용될 수 있을 것이다.
여기서 본 발명은 지지롤러(70) 대신 가이드롤러(60)를 가변형으로 설치할 수도 있으며, 롤러의 위치와 개수는 용접부재(230)와 용접 조건 등을 고려하여 다양하게 조합할 수 있을 것이다.
한편 구동부(90)는 이송장치(100)를 원형레일(220)을 따라 이동시키기 위한 것으로서, 메인바디(10)의 중공부(11) 중앙부에 설치되며, 구동모터(92)와 피니언기어(95)로 구성된다.
이때 구동모터(92)는 가이드롤러(60)가 원형레일(220)의 외주에 밀착된 상태에서 피니언기어(95)가 원형레일(220)의 상부에 설치되는 원형랙(225)에(도5에 도시함) 맞물릴 수 있도록 설치된다.
따라서 구동부(90)는 구동모터(92)가 회전되면 피니언기어(95)가 이에 연동되어 회전되고, 피니언기어(95)가 원형랙(225) 상에서 회전 이동함으로써, 이송장치(100)를 원형레일(220)을 따라 이송시키게 되는 것이다.
이하 도 6을 참조하여 본 발명의 용접 캐리지 원주 이송장치를 원형레일(200)에 장착하는 과정을 설명한다.
먼저, 위치조절구(80)를 회전시켜 지지롤러(70)가 가이드롤러(60)로부터 충분이 이격되도록 조정한 후, 가이드롤러(60)의 외주면이 원형레일(220)의 외주면에 밀착되도록 설치한다.
이때 구동부(90)의 피니언기어(95)는 원형랙(225)에 맞물리게 된다.
상기와 같이 피니언기어(95)와 가이드롤러(60)가 원형랙(225)과 원형레일(220)에 각각 밀착된 상태에서 위치조절구(80)를 회전시켜 지지롤러(70)가 원형레일(220)의 반대 측 외주면에 밀착되도록 조정하면 설치가 완료된다.
이때 구동부(90)의 구동모터(92)가 작동되면 피니언기어(95)가 원형랙(225)을 따라 회전 이동하게 됨과 동시에 가이드롤러(60)와 지지롤러(70)는 원형레일(220)을 따라 회전 이동하게 되어 메인바디(10)와 용접캐리지(200)를 원형레일(220)을 따라 이송시키게 됨으로써, 용접캐리지(200)의 원주 용접이 가능하게 되는 것이다.
따라서 본 발명은 랙과 피니언의 구동 방식을 통해 이송시킴과 동시에 가이드롤러(60)와 지지롤러(70)에 의해 회전 지지되도록 함으로써, 구조가 간단하여 제작비 절감을 도모할 수 있게 될 뿐 아니라, 유지 보수가 용이하고, 또한 용접캐리지(200)의 안정적인 이송을 확보하여 용접 균일도와 품질을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 메인바디 11 : 중공부
13 : 격벽 20 : 안내축
60 : 가이드롤러 65,76 : 지지판
70 : 지지롤러 71 : 헤드부
72 : 결합공 73 : 관통공
75 : 롤러부 80 : 위치조절구
85 : 손잡이 90 : 구동부
92 : 구동모터 95 : 피니언기어
100 ; 이송장치 200 : 용접캐리지
220 : 원형레일 225 : 원형랙
230 : 용접부재 240 : 원주용접부

Claims (5)

  1. 용접캐리지를 고정 지지하는 메인바디;
    원형레일의 외주에 회전 접촉될 수 있게 상기 메인바디 하부에 일정 거리 이격 설치되는 한 쌍의 가이드롤러;
    상기 가이드롤러와 마주보도록 메인바디에 설치하되, 이동 가능하도록 구비되는 한 쌍의 지지롤러;
    상기 지지롤러의 위치를 조절하는 위치조절구; 및
    상기 메인바디를 상기 원형레일을 따라 이송시키는 구동부;
    를 포함하여 구성되는 용접 캐리지 원주 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드롤러와 지지롤러의 상단부에는 하향 이탈 방지를 위한 지지판이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 캐리지 원주 이송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치조절구는 상기 지지롤러에 구비되는 헤드부에 단부가 나사 결합되는 이송나사인 것을 특징으로 하는 용접 캐리지 원주 이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지롤러는 안정적으로 이동 가능하도록 상기 헤드부가 상기 메인바디에 설치되는 안내축에 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 용접 캐리지 원주 이송장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 원형레일에 설치된 원형랙에 나사 결합되는 피니언기어와 상기 피니언기어를 구동하는 구동모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 캐리지 원주 이송장치.











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