KR101685142B1 - Automatic welding apparatus - Google Patents

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KR101685142B1 KR1020160065058A KR20160065058A KR101685142B1 KR 101685142 B1 KR101685142 B1 KR 101685142B1 KR 1020160065058 A KR1020160065058 A KR 1020160065058A KR 20160065058 A KR20160065058 A KR 20160065058A KR 101685142 B1 KR101685142 B1 KR 101685142B1
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Abstract

The present invention relates to an automatic welding apparatus, comprising: a base material receiving portion (10); a rotation sensing unit (20); a welding portion (30); and a driving unit (40), and provides an automatic welding apparatus which enables continuous welding while moving a welding tip by a predetermined length by driving a motor in every one rotation of the base material.

Description

자동 용접장치{Automatic welding apparatus}[0001] Automatic welding apparatus [0002]

본 발명은 자동 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공 소재를 터닝 롤러에 의해 회전하도록 하면서 소재 내부로 삽입되는 용접 팁이 가공 소재의 1회전시마다 일정 폭을 이동하면서 가공 소재에 균일하고 안정적으로 용접층을 형성하고, 파이프 또는 폭이 좁은 링형의 소재 및 내경이 작은 소재에서도 용접층을 형성할 수 있도록 하는 자동 용접장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an automatic welding apparatus, and more particularly, to an automatic welding apparatus for rotating a workpiece by a turning roller while a welding tip inserted into the workpiece moves uniformly and constantly To an automatic welding apparatus capable of forming a welding layer and forming a welding layer even in a pipe or a narrow ring-shaped material and a material having a small inner diameter.

일반적으로 티그 용접은 텅스텐 불활성 가스 아크 용접의 약자로서, 일명 아르곤 용접이라고도 한다.Generally, TIG welding is an abbreviation of tungsten inert gas arc welding, also called argon welding.

티그 용접은 텅스텐 봉을 전극으로 사용하여 아크를 발생시키고, 용가제를 아크로 용융되게 하면서 용접이 이루어지도록 한다.TIG welding uses a tungsten rod as an electrode to generate an arc and allows the welding to occur while allowing the filler to melt in the arc.

이대 전극의 텅스텐 봉은 거의 소모되지 않으며, 용가제로는 주로 구리(Cu)나 스테인레스 스틸의 와이어가 이용되고 있다.The tungsten rod of this electrode is almost not consumed, and copper (Cu) or stainless steel wire is mainly used as the charging agent.

또한, 아크가 발생하는 부분에는 용접 홀더를 통하여 아르곤(Ar)가스 또는 헬륨(He)가스가 공급되며, 이러한 불활성가스의 분위기에서 용가제와 모재가 용융되면서 용접이 이루어지게 된다.In addition, argon (Ar) gas or helium (He) gas is supplied to a portion where an arc is generated through a welding holder. In this atmosphere of the inert gas, the filler and the base material are melted and welded.

등록특허 제1502279호(2015.03.06.명칭:탄산가스 용접기를 이용한 자동 용접 방법)는 탄산가스 용접기를 이용하여 자동으로 용접이 이루어지면서 박판 용접이 가능한 자동 용접 방법에 대한 것이다.Registered patent No. 1502279 (titled automatic welding method using a carbonic acid gas welding machine) is an automatic welding method capable of automatically welding a carbonic acid gas welder to a thin plate while welding.

종래 기술에서 모재는 한 쌍의 롤러로 이루어지는 터닝 롤러에 안치되어 모터 구동에 의해 일정한 속도로 회전하도록 하면서 용접기의 토치를 원통형의 모재 외부 또는 내부에서 용접하고자 하는 부위에 위치시킨 후 터닝 롤러의 구동에 의해 모재가 회전하도록 하면서 토치에 의해서 모재에 용접이 이루어지도록 한다.In the prior art, the base material is placed on a turning roller composed of a pair of rollers, and the torch of the welding machine is positioned at a portion to be welded outside or inside the cylindrical base material while rotating at a constant speed by driving the motor. So that the welding is performed on the base material by the torch while allowing the base material to rotate.

하지만 이러한 용접은 주로 서로 다른 두 재료를 단부간 나란하게 결합하는데는 적절한 반면 원통형 모재의 내주면으로 모재와는 다른 금속이 피복되도록 하는 용접에는 사용이 불가하다.However, these welds are mainly suitable for joining two different materials side by side, but they can not be used for welding the inner circumferential surface of a cylindrical base material so that a metal different from the base material is coated.

즉, 종래 기술에서는 회전하는 모재의 특정한 위치에서만 용접이 이루어지고, 모재의 폭 방향으로 용접면을 확장시키기 위해서는 작업자의 수동 조작에 의해서 용접팁을 길이 방향으로 일정 길이씩 이동시키도록 하고 있으므로 작업의 연속성 결여와 작업 시간 지연에 따른 효율성 저하를 초래하는 문제점이 있다. That is, in the prior art, welding is performed only at a specific position of the rotating base material. In order to extend the welding surface in the width direction of the base material, the welding tip is moved by a predetermined length in the longitudinal direction by manual operation of the operator. There is a problem that the efficiency is deteriorated due to lack of continuity and work time delay.

등록특허 제1502279호(2015.03.06.)Registration No. 1502279 (Mar.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 본 발명은 모재의 일회전시마다 모터의 구동에 의해 일정 길이씩 용접팁이 이동하면서 연속적인 용접이 가능하도록 하는 자동 용접장치를 제공하는데 주된 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic welding apparatus capable of continuous welding while moving a welding tip by a predetermined length by driving a motor at every rotation of a base material. have.

또한, 본 발명은 다양한 직경의 관이나 다양한 폭의 링에 대해서도 용접이 가능하도록 하는 자동 용접장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an automatic welding apparatus capable of welding even pipes of various diameters or rings of various widths.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 자동 용접장치는, 간격 조절이 가능하도록 한 쌍으로 구비되는 롤러축에 각각 간격 조절이 가능하도록 하여 모재가 폭 방향으로의 이동이 방지되도록 한 쌍의 받침 롤러를 구비하는 모재 받침부; 상기 모재의 일단부 외주연부로부터 돌출되게 구비되는 걸림돌기와 상기 모재가 일회전하면 상기 걸림돌기와의 접촉에 의해서 스위칭 온/오프신호를 검출하는 스위칭 센서를 구비하는 회전감지부; 상기 모재 받침부의 롤러축 방향으로 구비되며, 일단에는 용접토치와 용접와이어로서 이루어지는 용접팁을 구비하는 용접부; In order to achieve the above object, the automatic welding apparatus according to the present invention includes a pair of support rollers so that the spacing of the roller shafts can be adjusted, A base material receiving unit having a base material; A rotation sensor for detecting a switching on / off signal by a contact between the latching protrusion protruding from the outer edge of one end of the base material and the latching protrusion when the base material rotates once; A welding portion provided in the roller axis direction of the base material receiving portion and having a welding tip formed as a welding torch and a welding wire at one end;

상기 회전감지부의 스위칭 센서를 통해 출력되는 신호에 의해 프레임 이동 모터가 구동되도록 하여 상기 용접부를 직선 방향으로 일정 길이만큼 이동되도록 하면서 높이 조절이 가능하도록 하는 구동부로서 이루어지는 구성이다.And a driving unit for driving the frame moving motor by a signal output through the switching sensor of the rotation sensing unit to adjust the height while moving the welding unit by a predetermined length in a linear direction.

상기한 구성에 따른 자동 용접장치는 모재 받침부에 안전하게 모재가 얹혀지도록 하여 일정 속도로 회전되게 하면서 용접부에 의해 용접이 이루어지도록 하는 동시에 모재가 한 바퀴 회전할 때마다 용접부를 일정 폭만큼씩 이동되도록 함으로써 모재에 연속적으로 용접이 안정적으로 수행될 수 있도록 한다.In the automatic welding apparatus according to the above-described construction, the base material is safely placed on the base material receiving portion, and the welding is performed by the welding portion while being rotated at a constant speed. At the same time, the welding portion is moved by a predetermined width every time the base material is rotated So that the welding can be stably performed continuously on the base material.

또한 본 발명은 롤러축의 일단부를 보다 외측으로 연장시켜 한 쌍의 받침 롤러에 의해서는 지지가 곤란한 보다 좁은 폭의 모재가 한 쌍의 보조 롤러에 의해 안정적으로 안착되도록 하여 회전시킬 수 있도록 한다. Further, the present invention allows one end portion of the roller shaft to be extended outward so that the base material having a narrower width, which is difficult to be supported by the pair of support rollers, is stably stably held by the pair of auxiliary rollers.

특히, 본 발명은 한 쌍의 받침 롤러나 보조 롤러에 의해서는 지지할 수 없거나 롤러축의 길이보다 긴 모재는 일측의 롤러축 단부에 축고정되는 척에 의해 고정되도록 하여 용접이 수행될 수 있도록 한다.Particularly, the present invention makes it possible to perform welding by making it possible to fix a base material which can not be supported by a pair of support rollers or an auxiliary roller, or a base material having a length longer than that of the roller shaft, by a chuck fixed to the shaft end of one roller shaft.

도 1은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 바람직한 실시예를 예시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 자동 용접장치를 예시한 평면도
도 3은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 회전 감지부를 예시한 확대 요부 사시도
도 4는 본 발명에 따른 자동 용접장치의 용접와이어 피딩부를 예시한 사시도
도 5는 본 발명에 따른 자동 용접장치의 프레임 이동부를 예시한 요부 확대 사시도
도 6은 본 발명에 따른 자동 용접장치에서 모재 받침부의 롤러축을 연장시켜 보조 받침 롤러가 연결되는 구성을 예시한 사시도
도 7은 본 발명에 따른 자동 용접장치에서 용접부의 다른 실시예 구성을 예시한 평면도
도 8은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 모재 받침부에 모재를 안치시킨 상태의 측면도
도 9는 본 발명에 따른 자동 용접장치에서 용접부의 용접토치와 용접와이어 공급팁을 모재의 용접 위치로 이동되게 하는 구동부의 작동 상태도
도 10은 본 발명에 따른 자동 용접장치에서 회전 감지부에 의하여 모재의 일회전 순간을 검출하는 구성을 예시한 작동 상태도
도 11은 본 발명에 따른 자동 용접장치에서 이동 프레임을 이동시키는 구성을 예시한 작동 상태도1 is a perspective view illustrating a preferred embodiment of an automatic welding apparatus according to the present invention;
2 is a plan view illustrating an automatic welding apparatus according to the present invention;
FIG. 3 is an enlarged perspective view illustrating a rotation sensing unit of the automatic welding apparatus according to the present invention.
4 is a perspective view illustrating a welding wire feeding portion of an automatic welding apparatus according to the present invention;
FIG. 5 is an enlarged perspective view of the main part of the automatic welding apparatus according to the present invention,
6 is a perspective view illustrating a configuration in which an auxiliary supporting roller is connected by extending a roller shaft of a base material receiving portion in an automatic welding apparatus according to the present invention.
7 is a plan view illustrating a configuration of another embodiment of a welded portion in the automatic welding apparatus according to the present invention
8 is a side view of the automatic welding apparatus according to the present invention, in which the base material is placed on the base material receiving portion
9 is a diagram showing an operating state of a driving unit for moving the welding torch of the welding portion and the welding wire feeding tip of the automatic welding device according to the present invention to the welding position of the base material
10 is an operating state diagram illustrating a configuration for detecting one rotation moment of the base material by the rotation sensing unit in the automatic welding apparatus according to the present invention.
11 is an operating state diagram illustrating a configuration for moving a movable frame in an automatic welding apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 자동 용접장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the automatic welding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 바람직한 실시예를 예시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 용접장치를 예시한 평면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a preferred embodiment of an automatic welding apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating an automatic welding apparatus according to the present invention.

예시한 바와 같이 본 발명의 자동 용접장치는 크게 모재 받침부(10)와 용접부(20)와 회전 감지부(30) 및 구동부(40)로서 이루어지는 구성이다.The automatic welding apparatus according to the present invention includes a base material receiving portion 10, a welding portion 20, a rotation sensing portion 30, and a driving portion 40.

본 발명의 모재 받침부(10)는 일정 높이로서 형성되는 사이드 프레임(11)들 중 마주보는 전후방 사이드 프레임(11)의 각 상단면에서 일정 간격이 이격되도록 하여 회전 가능하게 한 쌍의 롤러축(12)이 축지지되도록 하고, 각 롤러축(12)에는 서로 다른 직경의 롤러가 일측면간 일체로 결합되도록 하면서 보다 작은 직경의 롤러들간 마주보도록 한 쌍의 받침 롤러(13)가 축 방향으로 이동 가능하게 고정되도록 하는 구성이다.The base material receiving portion 10 of the present invention includes a pair of roller shafts (not shown) so as to be rotatable so as to be spaced apart from each other at respective upper end surfaces of the front and rear side frames 11 facing each other, And a pair of supporting rollers 13 are moved in the axial direction so that the rollers of different diameters are integrally joined to one side surface and facing each other with smaller diameter rollers, As shown in Fig.

롤러축(12)의 양단부가 축지지되는 양측의 사이드 프레임(11) 상단면에는 일정 간격으로 체결홀(110)이 형성되도록 하여 롤러축(12)을 축지지하는 보스(120)의 결합 위치를 모재의 직경에 따라 적절하게 조정할 수 있도록 한다.A coupling hole 110 is formed at a predetermined interval on the upper end surfaces of the side frames 11 on both sides where the both ends of the roller shaft 12 are pivotally supported so that the coupling position of the boss 120 supporting the roller shaft 12 is Adjust it appropriately according to the diameter of the base metal.

각 받침 롤러(13)는 외경이 다른 원형의 롤러가 일체로 결합되도록 하여 상대적으로 직경이 작은 소경부(130)가 각 롤러축(12)에서 서로 마주보게 구비되도록 하면서 소경부(130)의 외주면으로부터 반경 방향으로 볼트를 체결하여 롤러축(12)에 고정되도록 하는 구성이다.Each of the receiving rollers 13 is provided with a small diameter portion 130 having a relatively small diameter so that the circular rollers having different outer diameters are integrally joined to each other while being opposed to each other at the roller shaft 12, The bolts are fastened to the roller shaft 12 in the radial direction.

받침 롤러(13)에서 소경부(130)는 모재의 외주면이 안착되는 부위이고, 소경부(130)보다는 상대적으로 큰 직경으로 이루어지는 대경부(131)의 내측면으로는 모재의 측단면이 밀착되도록 한다.The small diameter portion 130 in the support roller 13 is a portion where the outer circumferential surface of the base material is seated and the inner circumferential surface of the large diameter portion 131 having a relatively larger diameter than the small diameter portion 130 do.

롤러축(12)을 축지지하는 사이드 프레임(11)의 내부로는 용접 시 모재의 과열을 방지하기 위해 모재의 주면에 공급되는 냉각수를 수집하는 냉각수 수집통(14)이 수용되도록 한다.A cooling water collection tube 14 for collecting cooling water supplied to the main surface of the base material is accommodated in the side frame 11 for supporting the roller shaft 12 in order to prevent overheating of the base material during welding.

특히, 한 쌍의 롤러축(12)들 중 일측의 롤러축(12)은 모터 구동에 의해서 회전 가능하도록 하며, 이러한 롤러 회전 모터(15)는 작업자의 조작에 의해서 회전 구동이 제어되도록 한다.In particular, the roller shaft 12 on one side of the pair of roller shafts 12 is rotatable by motor driving, and such roller rotation motor 15 allows rotational drive to be controlled by an operator's operation.

따라서 모재 받침부(10)에서 모재는 한 쌍의 롤러축(12)에 각각 축고정된 한 쌍의 받침 롤러(13)들 사이에서 하부의 양측 외주면과 함께 양측단면이 안착 및 밀착되도록 한다.Therefore, the base material in the base material receiving portion 10 allows both side end surfaces to be seated and adhered together with a pair of outer peripheral surfaces of the lower portion between a pair of receiving rollers 13 which are respectively fixed to the pair of roller shafts 12.

한편, 용접 작업 중 모재의 과열 방지를 위하여 일측으로부터는 냉각수가 공급되도록 하는 냉각수 공급 노즐(16)이 구비되도록 한다.On the other hand, a cooling water supply nozzle 16 for supplying cooling water from one side is provided for preventing overheating of the base material during the welding operation.

모재 받침부(10)에서 모재는 롤러축(12)의 회전에 의해 일정한 속도로 회전하기는 하나 모재의 회전 상태를 정확히 알 수가 없으므로 이를 위하여 모재와 함께 일측의 사이드 프레임(11)에는 회전 감지부(20)가 구비되도록 한다.In the base material receiving portion 10, the base material rotates at a constant speed by the rotation of the roller shaft 12, but since the rotation state of the base material can not be accurately known, (20).

도 3은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 회전 감지부를 예시한 확대 요부 사시도로서, 본 발명의 회전 감지부(20)는 모재의 일회전 시점을 감지하도록 하는 구성이다.FIG. 3 is an enlarged rear view of a rotation sensing unit of an automatic welding apparatus according to the present invention. The rotation sensing unit 20 of the present invention is configured to detect a rotation time of a base material.

이를 위해 회전 감지부(20)에는 걸림돌기(21)와 스위칭 센서(22) 및 지지대(23)가 구비되도록 한다.To this end, the rotation sensing part 20 is provided with a locking protrusion 21, a switching sensor 22, and a support 23.

본 발명의 회전 감지부(20)에서 걸림돌기(21)는 용접하고자 하는 모재(M)의 일측단면에 돌출되게 구비되도록 하는 구성으로서, 걸림돌기(21)는 일정 길이의 금속 막대를 용접에 의해 가용접하고, 모재(M)의 용접이 완료되면 간단히 분리시킬 수 있도록 한다.In the rotation sensing part 20 of the present invention, the locking protrusion 21 protrudes from one end face of the base material M to be welded. The locking protrusion 21 is formed by welding a metal rod having a predetermined length And is easily separated when welding of the base material (M) is completed.

다만 모재(M)가 회전 시 걸림돌기(21)의 회전 반경에는 스위칭 센서(22)가 구비되도록 한다.However, when the base material M is rotated, a switching sensor 22 is provided on the rotation radius of the latching protrusion 21.

스위칭 센서(22)는 지지대(23)의 상부에 구비되도록 하여 걸림돌기(21)와의 충돌에 의해서 스위칭 온되고, 걸림돌기(21)가 벗어나면 스위칭 오프되면서 모재(M)가 일회전하는 순간을 체크하도록 하는 구성이다.The switching sensor 22 is switched on by the collision with the locking protrusion 21 so as to be provided at the upper part of the supporting table 23 and switched off when the locking protrusion 21 is released, .

따라서 스위칭 센서(22)는 모재(M)의 회전 시 걸림돌기(21)에 의해 온/오프가 가능한 구성으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the switching sensor 22 is formed so as to be capable of on / off by the latching protrusion 21 when the base material M is rotated.

한편 스위칭 센서(22)는 일측의 사이드 프레임(11)의 상부면에서 이동 가능하고 구비되도록 하되 스위칭 센서(22)와 접촉하는 걸림돌기(21)와의 접촉 충격에 의해서는 유동하지 않도록 하는 구성으로 구비되는 지지대(23)의 상단부에 고정되도록 한다.On the other hand, the switching sensor 22 is configured so as to be movable on the upper surface of the side frame 11 on one side, but not to move due to a contact impact with the latching protuberance 21 contacting the switching sensor 22 To be fixed to the upper end of the support base 23.

따라서 모재(M)가 회전하게 되면 모재(M)의 일단면측으로 형성한 걸림돌기(21)도 회전하게 되고, 이때의 걸림돌기(21)는 스위칭 센서(22)에 접촉되면서 모재(M)의 일회전을 검출하게 된다.When the base material M is rotated, the latching protrusion 21 formed on one end face side of the base material M is also rotated, and the latching protrusion 21 contacts the switching sensor 22, The rotation of one day is detected.

본 발명의 회전 감지부(20)에서 사이드 프레임(11)의 상부면에 안치되는 지지대(23)의 하단부는 이동이 가능한 중량체로서 구비되도록 하는 것이 가장 바람직하다.It is most preferable that the lower end of the support 23 resting on the upper surface of the side frame 11 in the rotation sensing unit 20 of the present invention is provided as a movable weight.

모재 받침부(10)에서 한 쌍의 받침 롤러(12)에 걸쳐 안치되는 모재(M)는 용접부(30)에 의해서 내주면으로 용접이 이루어진다.The base material M placed on the pair of support rollers 12 in the base material receiving portion 10 is welded to the inner peripheral surface by the welding portion 30.

본 발명의 용접부(30)는 모재 받침부(10)의 롤러축(12)과 동일 축선상의 일측에서 직선 왕복 이동이 가능하게 구비되는 구성이다.The welding portion 30 of the present invention is configured such that it can linearly reciprocate from one side of the base material receiving portion 10 on the same axis as the roller shaft 12.

용접부(30)에는 롤러축(12)과 동일 축선상으로 일정 길이로서 구비되는 고정축(31)과 이 고정축(31)의 모재 받침부(10)측 단부에 용접토치(32)와 함께 용접와이어 공급팁(33)이 인접하여 구비되도록 하는 구성이다.The welded portion 30 is provided with a fixed shaft 31 having a constant length in the same axial line as the roller shaft 12 and a welding torch 32 which is welded to the end of the fixed shaft 31 on the base material receiving portion 10 side And the wire feeding tips 33 are provided adjacent to each other.

용접토치(32)에는 종전과 마찬가지로 불활성 가스가 공급되며, 용접와이어 공급팁(33)으로는 용접와이어 가이드 튜브를 통해 공급되는 용접와이어가 연속 공급되도록 한다.The inert gas is supplied to the welding torch 32 as before, and the welding wire supply tip 33 allows the welding wire supplied through the welding wire guide tube to be continuously supplied.

다시 말해 용접부(30)는 고정축(31)을 따라 불활성 가스 호스와 함께 용접와이어 가이드 튜브가 구비되고, 고정축(31)의 단부에는 용접토치(32)와 용접와이어 공급팁(33)이 나란하게 구비되게 함으로써 용접토치(32)에서 발생되는 고온의 열에 의해 용접와이어 공급팁(33)으로부터 인출되는 용접와이어가 녹으면서 실질적으로 용접이 수행되도록 하는 구성이다.In other words, the welding portion 30 is provided with a welding wire guide tube along with the inert gas hose along the fixing shaft 31, and the welding torch 32 and the welding wire feeding tip 33 are disposed at the end of the fixing shaft 31 So that the welding wire drawn out from the welding wire feed tip 33 is melted by the high temperature heat generated in the welding torch 32 so that the welding is substantially carried out.

용접부(30)의 고정축(31)은 구동부(40)의 이동 프레임(41) 선단에 결합되면서 축방향으로 전후진이 가능하도록 구비된다.The fixing shaft 31 of the welding portion 30 is coupled to the distal end of the moving frame 41 of the driving unit 40 so as to be movable back and forth in the axial direction.

본 발명의 구동부(40)는 용접부(30)를 높이와 축방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 하며, 용접 중에는 용접부(30)가 일정 폭만큼씩 후진 또는 전진할 수 있도록 하는 구성이다.The driving part 40 of the present invention allows the welding part 30 to freely move in the height and the axial direction, and the welding part 30 can be moved backward or forward by a predetermined width during welding.

이러한 구동부(40)는 이동 프레임(41)과 지지 프레임(42)과 용접와이어 피딩부(43)와 승강 플레이트(44) 및 프레임 이동부(45)의 결합으로 이루어진다.The driving unit 40 includes a moving frame 41, a support frame 42, a welding wire feeding unit 43, a lift plate 44, and a frame moving unit 45.

구동부(40)에서 이동 프레임(41)은 일정 길이로 형성되는 구성으로서, 선단에는 용접부(30)의 고정축(31)이 결합되면서 용접부(30)를 전후방으로 직선 이동되도록 하는 구성이다.The moving frame 41 of the driving unit 40 is formed to have a predetermined length and the fixing shaft 31 of the welding unit 30 is coupled to the distal end of the moving frame 41 to linearly move the welding unit 30 forward and backward.

지지 프레임(42)은 하단부가 작업장 바닥면에서 이동이 가능하도록 수직으로 구비되는 구성이며, 이 지지 프레임(42)의 일측에는 승강 플레이트(44)가 승강 가능하게 구비된다.The support frame 42 is vertically provided so that the lower end of the support frame 42 can be moved on the floor of the workplace. A lift plate 44 is vertically installed on one side of the support frame 42.

이러한 승강 플레이트(44)에는 이동 프레임(41)이 길이 방향으로 이동 가능하게 연결된다.The movable frame 41 is movably connected to the lifting plate 44 in the longitudinal direction.

한편, 이동 프레임(41)에는 용접부(30)에 공급되는 용접와이어를 공급하는 용접와이어 피딩부(43)가 구비된다.On the other hand, the movable frame 41 is provided with a welding wire feeding portion 43 for supplying a welding wire supplied to the welding portion 30.

도 4는 본 발명에 따른 자동 용접장치의 용접와이어 피딩부를 예시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a welding wire feeding part of an automatic welding apparatus according to the present invention.

예시한 바와 같이 용접와이어 피딩부(43)는 용접와이어(430)를 권선되도록 한 와이어 릴(431)과 이 와이어 릴(431)로부터 용접와이어(430)를 일정 속도로 피딩하는 피더(432)와 피더(432)에 축결합되는 피딩 모터(433) 및 피딩 모터(433)의 피딩속도를 조절하는 피더 컨트롤러(434)로서 이루어지는 구성이다.The welding wire feeding part 43 includes a wire reel 431 for winding the welding wire 430 and a feeder 432 for feeding the welding wire 430 at a constant speed from the wire reel 431, And a feeder controller 434 that adjusts the feeding speed of the feeding motor 433 and the feeding motor 433 which are axially coupled to the feeder 432. [

용접와이어 피딩부(43)는 용접부(30)의 용접와이어 공급팁(33)으로부터 인출되는 용접와이어(430)를 일정한 속도로 공급되도록 하는 구성인 바 이는 이미 알려진 구성이다.The welding wire feeding part 43 is a constitution for feeding the welding wire 430 drawn from the welding wire feeding tip 33 of the welding part 30 at a constant speed,

다만 승강 플레이트(44)의 일측에는 이동 프레임(41)을 전후방으로 이동시키도록 하는 프레임 이동부(45)가 구비되도록 한다.A frame moving part 45 is provided at one side of the lifting plate 44 to move the moving frame 41 forward and backward.

도 5는 본 발명에 따른 자동 용접장치의 프레임 이동부를 예시한 요부 확대 사시도이다.Fig. 5 is an enlarged perspective view showing a frame moving part of an automatic welding apparatus according to the present invention.

예시한 바와 같이 프레임 이동부(45)는 승강 플레이트(44)의 일측에서 승강 가능하게 구비되는 프레임 이동 모터(450)가 고정되도록 하고, 이 프레임 이동 모터(450)에는 피니언 기어(451)가 축고정되며, 이 피니언 기어(451)에 의해서는 이동 프레임(41)의 측면 또는 저면에 길이 방향으로 구비되는 랙기어(452)가 기어 결합되게 함으로써 프레임 이동 모터(450) 구동에 의해서 이동 프레임(41)을 일정 길이로 전후진시킬 수 있도록 한다.The frame moving unit 45 is configured such that a frame moving motor 450 which is vertically movable from one side of the lifting plate 44 is fixed and the frame moving motor 450 is provided with a pinion gear 451, And the rack gear 452 provided in the longitudinal direction is gear-engaged with the side surface or the bottom surface of the moving frame 41 by the pinion gear 451 so that the moving frame 41 ) To a predetermined length.

프레임 이동부(45)의 이동 모터(450)는 회전 감지부(20)의 스위칭 센서(22)로부터 감지되는 신호에 의해서 일정 회전수만큼만 회전되도록 함으로써 이동 프레임(41)을 직선 방향으로 일정 구간씩 이동되도록 한다.The moving motor 450 of the frame moving unit 45 rotates the moving frame 41 by a predetermined number of rotations by a signal sensed by the switching sensor 22 of the rotation detecting unit 20, .

한편, 본 발명의 구성에서 양 롤러축(12)은 일단이 도 6에서와 같이 사이드 프레임(11)으로부터 일정 길이가 연장형성되도록 하여 적어도 하나의 롤러축(12)에는 척 또는 보조 받침 롤러(17)가 축고정되도록 한다.6, one end of the roller shaft 12 is extended from the side frame 11 as shown in FIG. 6 so that at least one roller shaft 12 is provided with a chuck or auxiliary support roller 17 ) Is fixed to the shaft.

이때의 보조 받침 롤러(17)도 한 쌍의 롤러로서 이루어지는 구성으로서, 일측의 롤러는 내경이 롤러축(12)에 맞춤 축지지되도록 하고, 외경은 롤러축(12)보다는 큰 외경으로 형성한 안치부(170)를 일정 길이로서 형성되도록 하되 안치부(170)의 일단은 안치부(170)보다는 큰 직경이면서 서로 다른 직경을 갖는 2개의 롤러형상으로 이루어지는 소경부(171)와 대경부(172)가 일체로 형성되도록 한다.The auxiliary supporting roller 17 at this time is also configured as a pair of rollers. One roller has an inner diameter that is fitted to the roller shaft 12 and an outer diameter of which is larger than that of the roller shaft 12 One end of the annular portion 170 is formed with a small diameter portion 171 and a large diameter portion 172 which are formed in two roller shapes having larger diameters and different diameters than the annular portion 170, Are formed integrally.

즉 보조 받침 롤러(17)의 소경부(171)는 안치부(170)의 외경보다 같거나 크게 형성되도록 하여 롤러축(12)의 보스(120)측으로 구비되면서 반경 방향으로 볼팅 체결하여 연장된 롤러축(12)과 축고정되도록 한다.The small diameter portion 171 of the auxiliary bearing roller 17 is provided on the boss 120 side of the roller shaft 12 so as to be equal to or larger than the outer diameter of the inner teeth portion 170, And the shaft 12 is fixed to the shaft.

소경부(171)와 일체로 구비되는 대경부(172)는 안치부(170)에 얹혀지는 모재(M)의 측단면과 밀착되도록 한다.The large diameter portion 172 integrally provided with the small diameter portion 171 is brought into close contact with the side end surface of the base material M placed on the inner diameter portion 170.

이러한 보조 받침 롤러(17)는 일측의 롤러와 달리 타측의 롤러는 일측의 롤러 중 소경부(171)와 대경부(172)가 동일한 사이즈이면서 내경은 안치부(170)의 외주면이 맞춤결합되도록 안치부(170)의 외경보다는 큰 직경으로 소경부(173)와 대경부(174)가 일체로 형성되도록 한다.The auxiliary supporting roller 17 has the same size as the small diameter portion 171 and the large diameter portion 172 of the roller on one side and the inner diameter of the roller on the other side, The small diameter portion 173 and the large diameter portion 174 are integrally formed with a larger diameter than the outer diameter of the teeth portion 170. [

다만 타측의 롤러는 일측의 롤러와 대경부(172)(174)간 상호 마주보게 하면서 타측의 롤러에서 소경부(173)는 외주면으로부터 반경방향으로 안치부(170)와 볼팅 체결되도록 한다.However, the other roller causes the small diameter portion 173 to be bolted to the inner diameter portion 170 in the radial direction from the outer circumferential surface while facing the other roller between the large diameter portions 172 and 174.

이와 같이 일측으로 연장시킨 롤러축(12)들 중 하나의 롤러축(12)에 척을 고정시키게 되면 척에는 받침 롤러(13)에 의해서는 회전시키기 곤란한 작은 외경의 모재(M)의 일단이 고정되게 함으로써 내주면으로 용접이 가능하도록 하며, 보조 받침 롤러(17)에 의해서는 양측의 대경부(172)(174)가 상호 면밀착이 가능하므로 안치부(170)에 안치되는 모재(M)의 폭이 받침 롤러(13)에 의해서는 고정이 곤란한 작은 폭을 갖는 모재(M)를 고정할 수가 있다.When the chuck is fixed to one of the roller shafts 12 extending to one side as described above, one end of the base material M having a small outer diameter, which is difficult to rotate by the backing roller 13, The large diameter portions 172 and 174 can be closely adhered to each other by the auxiliary supporting roller 17 so that the width of the base material M placed on the inner diameter portion 170 The base material (M) having a small width, which is difficult to fix, can be fixed by the support roller (13).

도 7은 본 발명에 따른 자동 용접장치에서 용접부의 다른 실시예 구성을 예시한 평면도이다.7 is a plan view illustrating a configuration of another embodiment of a welded portion in the automatic welding apparatus according to the present invention.

예시한 바와 같이 본 발명의 용접부(30)는 위빙이 가능한 구성으로도 형성이 가능하다.As illustrated, the welded portion 30 of the present invention can be formed in a configuration capable of weaving.

즉 용접부(30)의 용접토치(32)와 용접와이어 공급팁(33)을 동시에 고정되도록 하는 고정축(31)의 단부에는 위빙모듈(34)이 연결되도록 하고, 이 위빙모듈(34)은 이동 프레임(41)의 단부와 직접 연결되게 하거나 별도의 연결축(35)을 이용하여 연결되는 구성으로 형성도 가능하다.A weaving module 34 is connected to an end of a fixing shaft 31 for fixing the welding torch 32 of the welding portion 30 and the welding wire feeding tip 33 at the same time, Or may be directly connected to the end of the frame 41 or may be connected using a separate connection shaft 35.

상기한 구성에 따른 본 발명의 자동 용접장치에 의한 작용에 대해 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the automatic welding apparatus according to the present invention will be described in more detail as follows.

도 8은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 모재 받침부에 모재를 안치시킨 상태의 측면도이다.8 is a side view of the automatic welding apparatus according to the present invention, in which the base material is placed on the base material receiving portion.

도시한 바와 같이 용접을 위해서는 우선 모재 받침부(10)의 한 쌍의 롤러축(12)에 각각 구비되는 한 쌍의 받침 롤러(13)간은 모재(M)의 형성 폭에 맞춰 고정되도록 한다.As shown in the drawing, the pair of supporting rollers 13 provided on the pair of roller shafts 12 of the base material receiving portion 10 are fixed to match the forming width of the base material M for welding.

양측의 받침 롤러(13)간으로는 용접할 모재(M)가 안치되도록 하고, 모재(M)의 일측단면에는 일정 길이의 걸림돌기(21)가 용접에 의해 부착되도록 한다.A base material M to be welded is placed between the support rollers 13 on both sides and a hooking protrusion 21 of a certain length is attached to one end face of the base material M by welding.

걸림돌기(21)가 용접된 모재(M)가 모재 받침부(10)에 안착되면 일측의 사이드 프레임(11) 상부면에는 걸림돌기(21)의 회전 궤도상에 스위칭 센서(22)가 위치되도록 지지대(23)를 위치시킨다.When the base material M on which the hooking protrusion 21 is welded is seated on the base material receiving portion 10, the switching sensor 22 is positioned on the rotation trajectory of the hooking protrusion 21 on the upper surface of the side frame 11 on one side Place the support (23).

이와 같이 모재(M)가 안치되도록 한 상태에서 도 9에서와 같이 구동부(40)의 이동 프레임(41)을 일정 높이로 승강 및 전진시켜 용접부(30)의 용접토치(32)와 용접와이어 공급팁(33)이 모재(M)의 용접 시작 위치에 고정되도록 한다.9, the moving frame 41 of the driving unit 40 is raised and lowered to a predetermined height to move the welding torch 32 of the welding unit 30 and the welding wire feeding tip 32 of the welding unit 30, (33) is fixed at the welding start position of the base material (M).

용접부(30)의 용접토치(32)와 용접와이어 공급팁(33)으로 전기 및 가스를 공급하는 동시에 용접와이어 공급팁(33)을 통해 용접와이어(430)가 일정 속도로 공급되도록 한다.Supply of electricity and gas to the welding torch 32 of the welding portion 30 and the welding wire feeding tip 33 and at the same time supply the welding wire 430 through the welding wire feeding tip 33 at a constant speed.

용접와이어(430)는 이동 프레임(41)에 구비되도록 한 용접와이어 피딩부(43)의 와이어 릴(431)에 권선된 용접와이어(430)를 피딩 모터(433)의 구동에 의해 피더(432)에 의해서 일정 속도로 피딩되도록 한다.The welding wire 430 is wound around the feeder 432 by driving the feeding motor 433 with the welding wire 430 wound on the wire reel 431 of the welding wire feeding part 43 provided in the moving frame 41. [ To be fed at a constant speed.

이와 동시에 롤러 회전 모터(15)를 일정한 속도로 구동되도록 하면 받침 롤러(13)에 안치된 모재(M)가 회전하면서 내주면으로 용접이 이루어지도록 한다.At the same time, when the roller rotation motor 15 is driven at a constant speed, the base material M placed on the support roller 13 is rotated so that the inner circumferential surface is welded.

이때 모재(M)가 일회전을 하게 되면 모재(M)의 일측단면에 부착시킨 걸림돌기(21)가 동시에 회전하면서 도 10에서와 같이 일측의 사이드 프레임(11)에 구비한 스위칭 센서(22)와 접촉되는 동시에 스위칭 온상태가 된다.When the base material M is rotated once, the latching protrusion 21 attached to one end face of the base material M is rotated simultaneously, so that the switching sensor 22 provided on the side frame 11 on one side as shown in FIG. And at the same time, a switching on state is established.

스위칭 센서(22)가 스위칭 온되면 설정된 길이로 이동 프레임(41)은 도 11에서와 같이 후진하게 되며, 후진한 위치에서 연속해서 용접이 이루어지게 된다.When the switching sensor 22 is switched on, the movable frame 41 is moved backward to a predetermined length as shown in FIG. 11, and continuous welding is performed at the backward position.

즉, 모재(M)가 일회전할 때마다 이동 프레임(41)이 일정 길이만큼씩 후진하면서 모재(M)의 내주면으로 연속해서 용접이 이루어지도록 하면 모재(M)의 내부면에 필요한 폭만큼 용접면을 형성할 수가 있다.That is, every time the base material M makes one revolution, the movable frame 41 is moved backward by a predetermined length and welding is continuously performed on the inner circumferential surface of the base material M, so that the inner surface of the base material M is welded A surface can be formed.

모재(M)에의 용접이 완료되면 모재(M)의 일측단면에 부착된 걸림돌기(21)는 망치와 같은 별도의 공구를 이용하여 간단히 제거되도록 하면 된다.When the welding to the base material (M) is completed, the latching protrusion (21) attached to one end face of the base material (M) may be simply removed by using a separate tool such as a hammer.

특히, 본 발명에서 용접부(30)에 위빙모듈(34)을 구비하게 되면 용접표면을 좀더 깔끔하게 형성할 수가 있는 동시에 일시에 형성하게 되는 용접폭을 넓힐 수가 있게 되므로 좀더 빠른 작업을 수행할 수가 있다.Particularly, in the present invention, if the weaving module 34 is provided in the welding portion 30, the welding surface can be formed more neatly and at the same time, the welding width formed at one time can be widened.

한편, 본 발명의 받침 롤러(13)에 의해서는 지지가 곤란한 작은 직경이나 폭이 좁은 파이프 또는 링에 대해서도 연장시킨 롤러축(12)에 척을 고정하거나 보조 받침 롤러(17)를 축고정하여 용접할 수가 있으므로 보다 다양한 용접이 가능하도록 한다.On the other hand, with the support roller 13 of the present invention, the chuck is fixed to the roller shaft 12 extended to a pipe or ring having a small diameter or a narrow width, which is difficult to support, or the auxiliary support roller 17 is fixed to the shaft, So that more variety of welding is possible.

이와 같이 본 발명은 모재(M)의 직경 및 형성 폭에 따라 한 쌍의 롤러축(12)간 거리와 각 롤러축(12)의 받침 롤러(13)간 이격거리를 조절하여 모재(M)가 안정적으로 지지되어 회전할 수 있도록 하면서 이러한 모재(M)의 내주면으로 용접토치(32)와 용접와이어 공급팁(33)이 일정 폭씩 후진하면서 용접이 수행되게 함으로써 연속적인 용접을 통해 모재(M)의 내주면으로 필요로 하는 폭으로 용접면을 안정적으로 형성할 수가 있게 된다.As described above, according to the present invention, the distance between the pair of roller shafts 12 and the distance between the support rollers 13 of the roller shafts 12 are adjusted according to the diameter and the forming width of the base material M, The welding torch 32 and the welding wire feeding tip 33 are moved backward by a predetermined width to the inner circumferential surface of the base material M so as to be stably supported and rotated. It is possible to stably form the welding surface with a width necessary for the inner peripheral surface.

10 : 모재 받침부 11 : 사이드 프레임
12 : 롤러축 13 : 받침 롤러
20 : 용접부 21 : 걸림돌기
22 : 스위칭 센서 30 : 회전 감지부
31 : 고정축 32 : 용접토치
33 : 용접와이어 공급팁 40 : 구동부
41 : 이동 프레임 42 : 지지 프레임
43 : 용접와이어 피딩부 430 : 용접와이어
431 : 와이어 릴 432 : 피더
433 : 피딩 모터 434 : 피더 컨트롤러
44 : 승강 플레이트 45 : 프레임 이동부
450 : 프레임 이동 모터 451 : 피니언 기어
452 : 랙기어10: base material receiving portion 11: side frame
12: roller shaft 13: receiving roller
20: welding part 21:
22: Switching sensor 30:
31: fixed shaft 32: welding torch
33: welding wire feed tip 40:
41: moving frame 42: supporting frame
43: welding wire feeding part 430: welding wire
431: Wire reel 432: Feeder
433: Feeding motor 434: Feeder controller
44: lifting plate 45: frame moving part
450: frame moving motor 451: pinion gear
452: Racks

Claims (3)

일정 높이로서 형성되는 복수의 사이드 프레임(11)과, 상기 사이드 프레임(11)들 중 마주보는 전후방 사이드 프레임(11)의 각 상단면에서 일정 간격이 이격되도록 하여 보스(120)에 의해 회전 가능하게 축지지되는 한 쌍의 롤러축(12)과,상기 롤러축(12)에서 각각 서로 다른 직경의 롤러가 일체로 결합되도록 하면서 보다 작은 직경의 롤러들간 마주보도록 축 방향으로 이동 가능하게 고정되도록 하여 간격 조절에 의해 모재(M)가 폭 방향으로의 이동이 방지되도록 하는 한 쌍의 받침 롤러(13)를 구비하는 모재 받침부(10);
상기 모재(M)의 일측단면으로부터 돌출되게 구비되는 걸림돌기(21)와 상기 모재(M)가 일회전하면 상기 걸림돌기(21)와의 접촉에 의해서 스위칭 온/오프신호를 검출하는 스위칭 센서(22) 및 상기 스위칭 센서(22)가 상단부에 고정되도록 하면서 하단부는 일측의 사이드 프레임(11) 상부면에서 이동 가능하도록 한 중량체에 축지지되는 지지대(23)로서 구비하는 회전감지부(20);
상기 롤러축(12)과 동일 축선상으로 일정 길이로서 구비되는 고정축(31)과, 상기 고정축(31)의 모재 받침부(10)측 단부에 상호 인접하도록 구비되는 용접토치(32)와 용접와이어 공급팁(33)으로 이루어지는 용접부(30);
선단은 상기 용접부(30)의 고정축(31)이 결합되면서 상기 용접부(30)를 전후방으로 직선 이동하도록 일정 길이로 구비하는 이동 프레임(41)과, 하단부가 작업장 바닥면에서 이동이 가능하도록 수직으로 구비되는 지지 프레임(42)과, 상기 이동 프레임(41)의 상부에 구비되면서 용접와이어(430)를 권선되게 한 와이어 릴(431)로부터 용접와이어(430)를 일정 속도로 피딩하는 피더(432)와 상기 피더(432)에 축결합되는 피딩 모터(433) 및 상기 피딩 모터(433)의 피딩속도를 조절하는 피더 컨트롤러(434)에 의하여 상기 용접부(30)로 용접와이어(430)가 일정 속도로 공급되도록 하는 용접와이어 피딩부(43)와, 상기 지지 프레임(42)의 일측에서 승강 높이 조절이 가능하게 구비되는 승강 플레이트(44)와, 상기 승강 플레이트(44)의 일측에서 승강 가능하게 구비되는 프레임 이동 모터(450)와 상기 프레임 이동 모터(450)에 축고정되는 피니언 기어(451)와 상기 피니언 기어(451)에는 상기 이동 프레임(41)의 측면 또는 저면에 길이 방향으로 구비되는 랙기어(452)가 기어 결합되어 상기 프레임 이동 모터(450)의 구동에 의해서 상기 이동 프레임(41)을 일정 길이로 전후진시킬 수 있도록 하는 프레임 이동부(45)로서 이루어지면서 상기 회전 감지부(20)의 스위칭 센서(22)를 통해 출력되는 신호에 의해 상기 용접부(30)를 직선 방향으로 일정 길이만큼씩 자동으로 이동되도록 하는 구동부(40)로서 이루어지는 구성에 있어서,
상기 롤러축(12)은 일정 길이가 상기 구동부(40)가 구비되는 방향으로 연장되도록 하고, 이 연장부에는 척이나 보조용 받침 롤러(17)가 축고정되도록 함으로써 상기 받침 롤러(13)에 의한 지지가 불가한 작은 직경 또는 작은 폭을 갖는 모재(M)가 회전 가능하게 고정될 수 있도록 하는 자동 용접장치.A plurality of side frames 11 formed as a constant height and a plurality of side frames 11 formed on the side frames 11 so as to be rotatable by the bosses 120 so as to be spaced apart from each other at the upper end surfaces of the front and rear side frames 11, A pair of roller shafts 12 which are axially supported and rollers 12 of different diameters are integrally joined to each other at the roller shaft 12 so as to be movable in the axial direction so as to face each other between smaller diameter rollers, A base material receiving portion (10) having a pair of receiving rollers (13) for preventing movement of the base material (M) in the width direction by adjustment;
And a switching sensor 22 for detecting a switching on / off signal by contact with the locking protrusion 21 when the base material M makes one rotation, a locking protrusion 21 protruding from one end surface of the base material M, And a rotation sensor 20 as a support 23 which is fixed to the upper end of the switching sensor 22 and is supported by a weight such that the lower end of the rotation sensor 22 is movable on the upper surface of the side frame 11 at one side.
A welding torch 32 provided so as to be adjacent to an end of the fixing shaft 31 on the base material receiving portion 10 side, A welding portion 30 comprising a welding wire feed tip 33;
A moving frame 41 having a predetermined length so as to linearly move the welding portion 30 in a forward and a backward direction while the fixing shaft 31 of the welding portion 30 is coupled with the moving frame 41, And a feeder 431 provided on the upper portion of the moving frame 41 and adapted to wind the welding wire 430. The feeder 432 feeds the welding wire 430 at a constant speed, And a feeder controller 434 that adjusts a feeding speed of the feeding motor 433 and a feeder motor 430 that feeds the welding wire 430 to the welding portion 30 at a constant speed A lifting plate 44 provided at one side of the supporting frame 42 so as to be adjustable in height of the lifting and lowering plate 44, Frame moving motor A pinion gear 451 fixed to the frame movement motor 450 and a rack gear 452 provided on the side surface or the bottom surface of the moving frame 41 in the longitudinal direction, And a frame moving part 45 which is gear-engaged and which allows the moving frame 41 to be moved back and forth by a predetermined length by driving the frame moving motor 450. The switching sensor 45 of the rotation detecting part 20 And a driving part (40) for automatically moving the welding part (30) in a linear direction by a predetermined length in response to a signal output through the welding part (22)
The roller shaft 12 is extended in a direction in which the driving unit 40 is provided and a chuck or an auxiliary supporting roller 17 is fixed to the extended portion, So that the base material (M) having a small diameter or a small width that can not be supported can be rotatably fixed. 삭제delete 삭제delete
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