KR101763809B1

KR101763809B1 - 용접 포지셔너

Info

Publication number: KR101763809B1
Application number: KR1020150167916A
Authority: KR
Inventors: 유기달
Original assignee: 주식회사 정도산업
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-08-01
Also published as: KR20170062287A

Abstract

본 발명은 용접 포지셔너에 관한 것으로서, 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 지지부; 지지부의 상부에 회동되도록 결합되는 회동판, 회동판에 연결되어 용접물을 회전시키는 회전유닛 및 회전유닛에 결합되어 용접물을 고정하는 복수의 지그를 구비하는 회전부; 및 한 쌍으로 마련되며, 일단이 지지부의 하부 양단에 각각 회동하도록 결합되고, 타단이 회동판에 서로 이웃하여 결합되는 실린더 유닛을 구비하는 승강 구동부;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 용접물을 지지하는 회동부가 양방향으로 회동하여 기울기가 조정됨과 동시에 회전부가 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있어 용접자가 자신의 자리를 유지한 상태에서 계속해서 용접작업을 수행할 수 있어 용접효율을 높일 수 있으며, 중량의 용접물을 용접이 완료될 때가지 해체할 필요가 없으므로 안전사고를 방지할 수 있다.

Description

용접 포지셔너{Welding positioner}

본 발명은 용접 포지셔너에 관한 것으로서, 용접위치를 안정적으로 설정하여 작업자의 안전사고를 방지하면서 용접효율을 높일 수 있는 용접 포지셔너에 관한 것이다.

일반적으로 용접시 가장 안정적이고 구조적으로 안전한 아래보기 용접방법을 사용하기 위해 현재는 호이스트 또는 크레인으로 용접 중량물을 매달아 바닥에 끌면서 용접방향을 조정하면서 불안전한 상태에서 용접을 시행하고 있다.

이러한 용접작업을 위한 선행작업은 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 안전사고의 문제를 야기할 수 있다.

용접작업을 수행함에 있어서 종래에는 수작업으로 용접대상물을 취급하여 설치한 후 수동용접을 수행해 오고 있으며, 대부분의 안전사고는 이와 같이 용접대상물물로서 대형의 구조물을 수동취급 또는 수동용접을 수행할 때 주로 발생하게 된다.

또한, 용접작업 시 피 용접물의 취급불량으로 발생하는 용접불량은 공사시간의 증가나 공사비용의 상승문제가 발생하게 된다. 또한, 전체적으로 용접부 품질이 저하되는데도 불구하고 이러한 제반문제를 해소하기 위한 요건을 충족하는 특성화된 용접 포지셔너가 개발되어 있지 않아 용접 작업자는 불편할 뿐만 아니라 안전사고의 위험과 함께 용접작업 능률이 떨어지고 있는 실정이다.

한국등록특허 제10-1156126호 (용접 지그용 작업대, 2012년 06월 7일)

본 발명의 목적은 양방향으로 용접물의 기울기 조정이 가능하고 360도로 용접물을 회전할 수 있도록 하여 용접물의 용접위치를 바닥면과 동일한 수평상태가 되게 하여 용접효율을 높이면서 작업자의 안전사고를 방지할 수 있는 용접 포지셔너를 제공하는데 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 용접 포지셔너는 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 지지부; 지지부의 상부에 회동되도록 결합되는 회동판, 회동판에 연결되어 용접물을 회전시키는 회전유닛 및 회전유닛에 결합되어 용접물을 고정하는 복수의 지그를 구비하는 회전부; 및 한 쌍으로 마련되며, 일단이 지지부의 하부 양단에 각각 회동하도록 결합되고, 타단이 회동판에 서로 이웃하여 결합되는 실린더 유닛을 구비하는 승강 구동부;를 포함한다.

여기서, 회동판은 마주보도록 배치된 지지부의 상부에 연결되는 한 쌍의 돌출 플레이트와 돌출 플레이트에 연결되는 지지판을 구비하며, 돌출 플레이트는 지지부의 상단에 형성된 제1 연결홀과 연결되는 제2 연결홀 및 제2 연결홀을 중심으로 대층으로 형성되는 제3 연결홀을 구비할 수 있다.

여기서, 실린더 유닛은 종단에 한 쌍의 띠 플레이트를 구비하여 제3 연결홀에 연결되며, 타단이 지지부의 하단에 연결되어 실린더 유닛의 승강 구동에 따라 회동판을 회동시킬 수 있다.

여기서, 회동판 및 회전유닛은 용접대상물의 후면을 용접할 수 있도록 회전유닛의 회전축을 중심으로 관통홀이 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 용접 포지셔너는 용접물을 지지하는 회동부가 양방향으로 회동하여 기울기가 조정됨과 동시에 회전부가 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전되어 용접위치를 작업면과 수평이되도록 유지하면서 용접작업을 수행할 수 있어 용접성능을 높일 수 있으며, 용접이 완료될 때가지 중량의 용접물을 해체할 필요가 없으므로 안전사고를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접 포지셔너의 사시도이다.
도 2는 회동판이 회동하여 회전부가 전면을 향하는 사시도이다.
도 3은 도 1을 A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 승강 구동부의 회동을 나타내는 동작도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 승강 구동부의 테이블의 승강구동을 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접 포지셔너의 사시도이며, 도 2는 회동판이 회동하여 회전부가 전면을 향하는 사시도이며, 도 3은 도 1을 A 방향에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 용접 포지셔너는 지지부(100), 회전부(200) 및 승강 구동부(300)를 포함하여 구성된다.

지지부(100)는 바닥면에 지지되며, 서로 이격되어 한 쌍으로 배치된다. 지지부(100)는 회전부(200)를 지지하고, 승강 구동부(300) 실린더 유닛(310)의 승강 구동 시 직선 운동을 안내하는 역할을 한다.

지지부(100)는 바닥면에 지지되며, 서로 이격되어 한 쌍으로 배치된다. 지지부(100)는 내주면에 삼각형 형상의 중공이 형성되고, 외주면이 삼각형 형상으로 형성되는 측면 플레이트(110)를 형성하여 한 쌍으로 구비되며, 측면 플레이트(110)의 내주면 및 외주면 중 적어도 일측면을 복부판(111)으로 연결하여 프레임 형상을 형성한다. 이로 인하여 지지부(100)는 바닥면에 지지되는 하부 프레임(120)과 실린더 유닛(310)의 승강을 안내하는 측면 프레임(130)을 형성하여 삼각형 형상의 트러스 구조를 형성한다.

하부 프레임(120)은 바닥면에 지지되는 것으로서, 길이방향에 교차하는 방향으로 사각형 형상의 복수의 연결홀(121)이 형성된다. 가로 빔(122)은 서로 마주보는 연결홀(121)을 연결하여 지지부(100)를 바닥면에 안정적으로 고정시킬 수 있다. 따라서, 하부 프레임(120)은 중공의 사각형 단면으로 형성되어도 중량의 용접물을 안정적으로 지지할 수 있다.

측면 프레임(130)은 하부 프레임(110)의 양측 종단에서 상측을 향하여 돌출되어 삼각형 형상의 트러스 구조가 형성된 영역이다. 측면 프레임(130)은 단면이"ㄷ"형상으로 형성되고, "ㄷ"형상의 프레임에 형성된 공간을 따라 실린더 유닛(310)이 승, 하강 하도록 안내할 수 있다.

측면 플레이트(110)의 상측면에는 제1 연결홀(112)이 형성되며, 제1 연결홀(112) 하면에는 제4 연결홀(113)이 형성된다. 제1 연결홀(112)은 후술하는 회동판(210)의 돌출 플레이트(212)에 형성된 제2 연결홀(213)에 연결된다.

지지부(100)는 측면 플레이트(110)와 가로 빔(122)을 연결하는 보강판(115)을 구비할 수 있다.

회전부(200)는 한 쌍의 지지부(100)의 양측 상단에 연결되어 회동함으로써 용접물의 작업위치를 다양한 각도(360도 회전)로 변경시키는 역할을 할 수 있는 것으로서, 회동판(210), 회전유닛(220) 및 지그(230)를 포함하여 구성된다.

회동판(210)은 마주보도록 배치된 지지부(100)의 상부에 연결된 한 쌍의 돌출 플레이트(212)와, 돌출 플레이트(212)와 연결되는 지지판(211)을 구비한다. 돌출 플레이트(212)는 한 쌍으로 마련되고, 제1 연결홀(112)과 연결되는 제2 연결홀(213)을 구비하며, 제2 연결홀(213)을 중심으로 대층으로 형성되는 제3 연결홀(214)을 구비한다. 제3 연결홀(214)은 후술하는 실린더 유닛(310)의 띠 플레이트(320)가 각각 회동할 수 있도록 연결된다.

제1 연결홀(112)과 연결되는 제2 연결홀(213)은 제1 연결핀(215)에 의해 연결되고, 회동판(210)은 제1 연결핀(215)을 중심으로 양방향으로 90도 각도로 회동하여 지그(230)에 결합된 용접물을 기울어지도록 하여 다양한 위치에서 용접작업을 할 수 있도록 한다. 따라서, 용접자가 B 영역의 용접물을 용접한 후에 회동판(210)을 회동시켜 C 영역에 부착된 용접물을 용접할 수 있으므로 용접시간을 단축하여 작업효율을 증대시킬 수 있다.

회전유닛(220)은 지지판(211)의 상측에 결합되며, 용접물의 용접위치를 변경시키기 위하여 용접물을 회전시키는 역할을 하는 것으로서, 회전판(221), 베어링 스윙(bearing swing)(222) 및 리듀서 스윙(reducer swing)(223)을 구비한다.

여기서, 리류서 스윙(223)이 회전함에 따라 베어링 스윙(221)이 회전하고, 이로 인하여 회전판(221)이 회전함으로써 용접물을 회전시킬 수 있다. 이때, 리류서 스윙(223)은 회동판(210)에 연결되어 있으므로, 회동판(210) 및 회전유닛(220)의 중심에 관통홀(224)이 형성된 상태를 유지시킬 수 있다. 이와 같이, 관통홀(224)이 형성되면, 관통홀(224)의 배면에 위치하는 용접물을 지그에서 해체하지 않은 상태에서 용접위치를 회동판(210)을 회동시킴으로써 용접할 수 있다. 즉, 종래에 사용하는 축형 구동모터는 회전판(221)에 관통홀을 형성시킬 수 없으므로 용접물의 배면을 용접하기 위해서는 지그에서 해체해야 하는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

지그(230)는 회전판(221)의 상면에 원주방향을 따라 등간격으로 결합된다. 지그(230)는 원의 중심에서 외주면을 향하는 방향으로 형성되는 T형 홈(231)이 형성될 수 있다. T형 홈(231)을 따라 볼트의 머리가 삽입되면, 볼트의 머리부는 T형 홈(231)에 걸리게 되어 분리되지 않게 되며, 볼트의 나사부는 T형 홈(231)에서 수직으로 돌출된다. 이때, 수직으로 돌출된 나사부와 용접물을 체결하여 너트 등을 이용하여 고정함으로써 형상이 다양한 용접대상물을 견고하게 고정시킬 수 있다.

이때, 원의 중심에서 90도 간격으로 배치되어 대형 용접물을 고정하는 제1 지그(230a)와, 제1 지그(230a) 사이에 배치되어 소형 용접 대상구조물을 고정하는 제2 지그(230b)로 형성될 수 있다. 제1 지그(230a)는 제2 지그(230b)에 비하여 상대적 많은 볼트를 삽입할 수 있어 용접물의 크기에 따라 선택적으로 용접대상물을 고정함으로써 작업효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 지그(230)는 전자석으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 지그(230)가 전자석으로 형성되면, T 홈(231)에 볼트를 삽입할 때는 전자석 상태를 해제(OFF)하고, T 홈(231)에 볼트를 삽입한 후에 전자석 상태를 가동(ON)으로 설정하여 볼트를 움직이지 않도록 고정시킬 수 있으며, 지그(230) 면과 접촉되는 용접물도 흔들리지 않도록 더욱 견고하게 지지할 수 있다.

승강 구동부(300)는 한 쌍으로 마련되며, 일단이 지지부(110) 하부의 양단에 각각 회동되도록 결합되고, 타단은 회동판(210)에 한 쌍으로 구비되는 제3 연결홀(214)에 연결되어 회동판(210)의 회동각도를 조정한다. 승강 구동부(300)는 실린더 유닛(310), 띠 플레이트(320) 및 보조 띠플레이트(330)을 포함하여 구성된다.

실린더 유닛(310)은 일단이 지지부(110)의 하부에 회동되도록 연결되고, 타단에 돌출부(311)를 구비하여 띠 플레이트(320)가 연결된다. 돌출부(311)는 원통형상으로 형성되고, 종단은 단차지도록 형성되어 띠 플레이트(320)와 견고한 결합을 유지할 수 있다. 여기서, 띠 플레이트(320)는 한 쌍으로 형성되어, 일단이 실린더 유닛(310)의 돌출부(311)에 연결되고, 타단이 제3 연결홀(214)에 연결된다.

보조 띠플레이트(330)는 원호 형상의 띠판으로 형성되어 돌출부(311)와 측면 플레이트(110)에 형성된 제4 연결홀(113)에 연결된다. 보조 띠플레이트(330)는 회전판(221)이 수평을 이룬 상태에서 원호 형상이 바닥면을 향하도록 오목한 형상으로 형성되어, 회동부(210)가 회동할 때 연결핀(215)을 감싸는 방향으로 회전할 수 있어 회동부(210)의 회동 후에도 견고한 회동상태를 유지할 수 있다.

또한, 실린더 유닛(310)은 유압 고정 장치(미도시)를 더 구비할 수 있다. 유압 고정 장치는 실린더 유닛(310)이 설정된 각도로 기울어진 경우, 용접물의 중량에 의해 실린더 유닛(310)의 기울어진 각도가 변경되는 방지함으로써 일정한 각도를 유지한 상태에서 용접을 수행할 수 있어 일정한 용접품질을 얻을 수 있으며 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 승강 구동부의 회동을 나타내는 동작도이다.

먼저 도 4는 승강 구동부(300)의 회동상태를 확인하기 위하여 지지부(100)에 구비된 한 쌍의 측면 플레이트(110) 중 하나를 미도시 한 것으로 이해되어야 한다.

승강 구동부(300)는 전술한 바와 같이, 실린더 유닛(310), 띠 플레이트(320) 및 보조 띠플레이트(330)을 포함하여 구성된다.

띠 플레이트(320)는 일단이 실린더 유닛(310)의 돌출부(311)에 연결되고, 타단이 제3 연결홀(214)에 연결된다. 여기서, 각각 연결되는 지점은 핀 연결되어 회동가능한 상태가 유지된다. 이때, 제어부(500)는 좌측에 있는 실린더 유닛(310)의 유압을 해제하고, 우측에 있는 실린더 유닛(310)에 유압을 공급할 수 있다. 이와 같은 실린더 유닛(310)의 직선 운동으로 좌측 실린더 유닛(310)에 연결된 띠 플레이트(320)와 보조 띠플레이트(330)가 반 시계방향으로 회전하면서 회동판(210)도 함께 반시계방향으로 회전하여 회전부가 기울어지게 된다. 이때, 우측에 있는 실린더 유닛(310)은 유압의 공급에 의해서 길이가 길어지면서 회동판(210)이 반 시계방향으로 회전하는 것을 원활하게 도와주는 역할을 하게 된다.

이로 인하여, 좌측 실린더 유닛(310)의 종단에 연결된 띠 플레이트(320)와 보조 띠플레이트(330)는 측면 플레이트(110)의 내부에 형성된 공간에서 감싸도록 접혀지고, 우측 실린더유닛(310)의 종단에 연결된 플레이트와 보조 띠 플레이트는 상측의 시계 반대방향으로 회동하게 된다.

이때, 보조 띠플레이트(330)는 실린더 유닛(320)의 돌출부(311)와 측면 플레이트(110)에 형성된 제4 연결홀(113)에 연결되어 연결핀(215)을 감싸도록 형성되어 회동된 상태를 견고하게 유지시킬 수 있다. 즉, 중량인 용접물이 지그(230)에 비스듬하게 장착된 상태에서도 실린더 유닛(320)의 돌출부(311)와 띠 플레이트(320)를 지지하면서 견고한 상태를 유지하도록 할 수 있다.

한 쌍으로 구비된 실린더 유닛(310)은 회동판(210)의 틸팅을 위하여 한쪽에 유압이 해제되면, 다른 한쪽에 유압을 공급함으로써 회전부(200)를 양방향으로 틸팅함으로써 작업효율을 증대시킬 수 있는 특징을 갖게 된다. 여기서, 각각의 유압 실린더(310)는 제어부(500)에 의해서 구동되며, 제어부(500)는 회동판(210)을 설정된 각도로 입력하면 실린더 유닛(310)이 설정된 각도로 회동판(210)이 회동하도록 실린더 유닛(310)의 유압을 공급하거나 해제하거나 회전부(200)를 설정된 각도로 회전되도록 구동부를 제어할 수 있다.

즉, 회전부(200)와 승강 구동부(300)는 제어부(500)에 의해서 제어됨으로써 용접물의 형상에 상관없이 용접위치를 조정하여 용접위치가 바닥면과 수평을 이루도록 할 수 있다. 이와 같이, 용접 위치가 바닥면과 수평을 이루면 작업자가 안정된 상태에서 작업을 할 수 있으며, 용접물이 흐르는 것을 방지하고 일정한 두께로 용접을 수행할 수 있어 용접품질을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이블의 승강구동을 나타내는 개념도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 테이블 승강 구동부(400)를 구비할 수 있다. 승강 구동부(400)는 작업자의 높낮이를 자동으로 조정함으로써 용접물의 크기 또는 용접자의 신체적 조건에 상관없이 안정적인 용접 높이를 설정함으로써 안정적으로 용접작업을 수행할 수 있다. 테이블 승강 구동부(400)는 전기 또는 유압에 의해서 작동할 수 있는 것으로서 그 작동 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 지지부 110 : 측면 플레이트
120 : 하부 프레임 130 : 측면 프레임
200 : 회전부 210 : 회동판
220 : 회전유닛 230 : 지그
300 : 승강 구동부 310 : 실린더 유닛
320 : 띠 플레이트 330 : 보조 띠플레이트
400 : 테이블 승강 구동부 500 : 제어부

Claims

서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 지지부(100);
상기 지지부(100)의 상부에 회동되도록 결합되는 회동판(210), 상기 회동판(210)에 연결되어 용접물을 회전시키는 회전유닛(220) 및 상기 회전유닛(220)에 결합되어 상기 용접물을 고정하는 복수의 지그(230)를 구비하는 회전부(200); 및
일단이 상기 지지부(100) 하측의 전방 및 후방 각각에 회동하도록 결합되고, 타단이 상기 회동판(210)에 서로 이웃하여 결합되는 실린더 유닛(310)을 구비하는 승강 구동부(300);를 포함하며,
상기 회동판(210) 및 회전유닛(220)은,
상기 용접물의 후면을 용접할 수 있도록 상기 회전유닛(220)의 회전축을 중심으로 관통홀(224)이 형성된 것을 특징으로 하는 용접 포지셔너.
제1항에 있어서,
상기 회동판(210)은,
마주보도록 배치된 상기 지지부(100)의 상부에 연결되는 한 쌍의 돌출 플레이트(212)와 상기 돌출 플레이트(212)에 연결되는 지지판(211)을 구비하며,
상기 돌출 플레이트(212)는,
상기 지지부(100)의 상단에 형성된 제1 연결홀(112)에 연결되는 제2 연결홀(213) 및 상기 제2 연결홀(213)의 상측에서 상기 제2 연결홀(213)에 대칭으로 한 쌍으로 형성되는 제3 연결홀(214)을 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 포지셔너.
제2항에 있어서,
상기 실린더 유닛(310)은,
종단에 한 쌍의 띠 플레이트(320)를 구비하여 상기 제3 연결홀(214)에 연결되며, 타단이 상기 지지부의 하단에 회동하게 연결되어 상기 실린더 유닛(310)의 승강 구동에 따라 상기 회동판(210)을 회동시키는 것을 특징으로 하는 용접 포지셔너.
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