KR101685142B1

KR101685142B1 - 자동 용접장치

Info

Publication number: KR101685142B1
Application number: KR1020160065058A
Authority: KR
Inventors: 표영석
Original assignee: 표영석
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2016-12-09

Abstract

본 발명은 자동 용접장치에 관한 것으로서, 일정 높이로서 형성되는 복수의 사이드 프레임(11)과, 전후방 사이드 프레임(11)의 각 상단면에 축지지되는 한 쌍의 롤러축(12)과, 상기 롤러축(12)에서 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); 일정 길이로 구비하는 이동 프레임(41)과, 수직으로 구비되는 지지 프레임(42)과, 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 상기 이동 프레임(41)을 일정 길이로 전후진시킬 수 있도록 하는 프레임 이동부(45)로서 이루어지는 구동부(40)의 결합으로 이루어지는 구성이 특징이다.

Description

자동 용접장치{Automatic welding apparatus}

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.

일반적으로 티그 용접은 텅스텐 불활성 가스 아크 용접의 약자로서, 일명 아르곤 용접이라고도 한다.

티그 용접은 텅스텐 봉을 전극으로 사용하여 아크를 발생시키고, 용가제를 아크로 용융되게 하면서 용접이 이루어지도록 한다.

이대 전극의 텅스텐 봉은 거의 소모되지 않으며, 용가제로는 주로 구리(Cu)나 스테인레스 스틸의 와이어가 이용되고 있다.

또한, 아크가 발생하는 부분에는 용접 홀더를 통하여 아르곤(Ar)가스 또는 헬륨(He)가스가 공급되며, 이러한 불활성가스의 분위기에서 용가제와 모재가 용융되면서 용접이 이루어지게 된다.

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.

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.

하지만 이러한 용접은 주로 서로 다른 두 재료를 단부간 나란하게 결합하는데는 적절한 반면 원통형 모재의 내주면으로 모재와는 다른 금속이 피복되도록 하는 용접에는 사용이 불가하다.

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.

등록특허 제1502279호(2015.03.06.)

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.

또한, 본 발명은 다양한 직경의 관이나 다양한 폭의 링에 대해서도 용접이 가능하도록 하는 자동 용접장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

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;

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.

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.

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.

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.

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 상태도

이하, 본 발명에 따른 자동 용접장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 바람직한 실시예를 예시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 용접장치를 예시한 평면도이다.

예시한 바와 같이 본 발명의 자동 용접장치는 크게 모재 받침부(10)와 용접부(20)와 회전 감지부(30) 및 구동부(40)로서 이루어지는 구성이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

한편, 용접 작업 중 모재의 과열 방지를 위하여 일측으로부터는 냉각수가 공급되도록 하는 냉각수 공급 노즐(16)이 구비되도록 한다.

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.

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.

이를 위해 회전 감지부(20)에는 걸림돌기(21)와 스위칭 센서(22) 및 지지대(23)가 구비되도록 한다.

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.

다만 모재(M)가 회전 시 걸림돌기(21)의 회전 반경에는 스위칭 센서(22)가 구비되도록 한다.

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.

따라서 스위칭 센서(22)는 모재(M)의 회전 시 걸림돌기(21)에 의해 온/오프가 가능한 구성으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

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.

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.

본 발명의 회전 감지부(20)에서 사이드 프레임(11)의 상부면에 안치되는 지지대(23)의 하단부는 이동이 가능한 중량체로서 구비되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

모재 받침부(10)에서 한 쌍의 받침 롤러(12)에 걸쳐 안치되는 모재(M)는 용접부(30)에 의해서 내주면으로 용접이 이루어진다.

본 발명의 용접부(30)는 모재 받침부(10)의 롤러축(12)과 동일 축선상의 일측에서 직선 왕복 이동이 가능하게 구비되는 구성이다.

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.

용접토치(32)에는 종전과 마찬가지로 불활성 가스가 공급되며, 용접와이어 공급팁(33)으로는 용접와이어 가이드 튜브를 통해 공급되는 용접와이어가 연속 공급되도록 한다.

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.

용접부(30)의 고정축(31)은 구동부(40)의 이동 프레임(41) 선단에 결합되면서 축방향으로 전후진이 가능하도록 구비된다.

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.

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.

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.

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.

이러한 승강 플레이트(44)에는 이동 프레임(41)이 길이 방향으로 이동 가능하게 연결된다.

한편, 이동 프레임(41)에는 용접부(30)에 공급되는 용접와이어를 공급하는 용접와이어 피딩부(43)가 구비된다.

도 4는 본 발명에 따른 자동 용접장치의 용접와이어 피딩부를 예시한 사시도이다.

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.

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.

다만 승강 플레이트(44)의 일측에는 이동 프레임(41)을 전후방으로 이동시키도록 하는 프레임 이동부(45)가 구비되도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 자동 용접장치의 프레임 이동부를 예시한 요부 확대 사시도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

소경부(171)와 일체로 구비되는 대경부(172)는 안치부(170)에 얹혀지는 모재(M)의 측단면과 밀착되도록 한다.

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.

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.

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.

도 7은 본 발명에 따른 자동 용접장치에서 용접부의 다른 실시예 구성을 예시한 평면도이다.

예시한 바와 같이 본 발명의 용접부(30)는 위빙이 가능한 구성으로도 형성이 가능하다.

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.

상기한 구성에 따른 본 발명의 자동 용접장치에 의한 작용에 대해 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명에 따른 자동 용접장치의 모재 받침부에 모재를 안치시킨 상태의 측면도이다.

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.

양측의 받침 롤러(13)간으로는 용접할 모재(M)가 안치되도록 하고, 모재(M)의 일측단면에는 일정 길이의 걸림돌기(21)가 용접에 의해 부착되도록 한다.

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.

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.

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.

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.

이와 동시에 롤러 회전 모터(15)를 일정한 속도로 구동되도록 하면 받침 롤러(13)에 안치된 모재(M)가 회전하면서 내주면으로 용접이 이루어지도록 한다.

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.

스위칭 센서(22)가 스위칭 온되면 설정된 길이로 이동 프레임(41)은 도 11에서와 같이 후진하게 되며, 후진한 위치에서 연속해서 용접이 이루어지게 된다.

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.

모재(M)에의 용접이 완료되면 모재(M)의 일측단면에 부착된 걸림돌기(21)는 망치와 같은 별도의 공구를 이용하여 간단히 제거되도록 하면 된다.

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.

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.

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.

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 : 랙기어

Claims

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.
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