KR102080121B1

KR102080121B1 - 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치

Info

Publication number: KR102080121B1
Application number: KR1020190155284A
Authority: KR
Inventors: 김창훈; 이재모; 김철수
Original assignee: 케이티티플랜트 주식회사
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-02-24

Abstract

본 발명은 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡면의 대상물를 지지하며 회전시켜 웰드작업하도록 된 웰드작업장치로서, 작업공간의 바닥면에 배치되고, 상면에 한쌍의 축프레임이 형성된 베이스부와, 상기 축프레임들을 연결하며 회전되는 회전부와, 상기 회전부의 상부에 형성되어 상기 대상물을 지지하는 지지프레임들로 이루어진 지지부와, 상기 회전부 및 상기 지지부를 회전시키는 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 제어부로 이루어져, 곡면대상물의 웰드 작업시 안전사고가 발생되지 않고 안정적인 작업 진행이 가능하게 되고, 곡면작업의 품질과 작업성을 향상시키게 되는 효과가 있다.

Description

회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치 { Welding work device for curved object with rotating structure }

본 발명은 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡면의 작업 대상물을 안전사고가 발생되지 않고 안정적인 작업 진행이 가능하게 되고, 곡면작업의 품질과 작업성을 향상시키게 되는 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 데크 등과 같은 곡면의 표면을 갖는 작업 대상물은 복수개가 용접 등에 의해 조립될 수 있다.

이러한 라운드 형상의 곡면을 갖는 작업 대상물은, 편평한 바닥면에 위치한 상태에서는 라운드 형상을 유지하기 어려워, 용접 등의 작업 진행이 원활하게 이루어 지지 않는다.

이에 따라, 곡면을 갖는 작업 대상물은, 작업 공간의 바닥면으로부터 이격된 위치에 거치부재에 의해 거치된 상태로 용접 등의 작업이 이루어진다.

그러나, 작업 대상물의 표면이 라운드 형상의 곡면으로 형성되는 바, 고소 위치에서 작업자가 용접 작업을 진행하는 경우 작업자가 수평을 유지한 상태로 안정되게 위치한 상태로 작업 진행이 이루어지지 않아, 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

등록특허 제1569609호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 곡면대상물의 웰드 작업시 안전사고가 발생되지 않고 안정적인 작업 진행이 가능하게 되고, 곡면작업의 품질과 작업성을 향상시키게 되는 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 곡면의 대상물를 지지하며 회전시켜 웰드작업하도록 된 웰드작업장치로서, 곡면의 대상물를 지지하며 회전시켜 웰드작업하도록 된 웰드작업장치로서, 작업공간의 바닥면에 배치되고, 상면에 한쌍의 축프레임이 형성된 베이스부; 상기 축프레임들을 연결하며 회전되는 회전부; 상기 회전부의 상부에 형성되어 상기 대상물을 지지하는 지지프레임들로 이루어진 지지부; 상기 회전부 및 상기 지지부를 회전시키는 구동부; 및 상기 구동부를 제어하는 제어부로 이루어지되, 상기 지지부에 설치된 대상물에는 캐스터가 마련된 용접기가 더 배치되고, 상기 용접기에는 수평감지센서가 구비되며, 상기 수평감지센서는 상기 용접기의 수평위치를 감지하여 그 감지신호를 상기 베이스부에 마련된 제어부에 전달하여, 상기 용접기의 위치에 따라 상기 구동부를 제어하도록 하고, 상기 베이스부에는 상기 용접기를 승강시켜 상기 대상물의 곡면에 웰드작업을 하도록 수직승강웰드장치가 더 마련되고, 상기 수직승강웰드장치는, 상기 베이스부에 하단부가 고정되는 지주프레임과, 상기 지주프레임의 상단부에 일단이 고정되며 타단이 상기 대상물의 상측에 배치되는 지지프레임과, 상기 용접기를 승강시키도록 상기 지지프레임의 타단에 고정되는 승강실린더와, 상기 용접기를 회전시키도록 상기 승강실린더의 승강축에 고정되는 회전모터와, 상기 회전모터의 회전축에 상단부가 고정되어 회전되며, 상기 용접기가 체결되며 하부가 개방된 작동틀로 이루어져, 상기 승강실린더 및 상기 회전모터의 구동에 의해 상기 용접기가 상기 대상물의 상부에서 승강됨과 아울러 회전되면서 상기 대상물의 곡면에 웰드작업을 하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동부는 한쌍이상의 구동실린더로 이루어지며, 상기 구동실린더의 하단부는 상기 베이스부에 회전되게 축결합되고, 상기 구동실린더의 구동축은 상기 회전부의 저면에 회전되게 축결합되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 지지부에는 상기 대상물을 탈착가능하게 고정시키도록 탈착형가압고정수단이 더 마련되며, 상기 탈착형가압고정수단은 상기 지지부의 상부에 고정되며, 상기 대상물의 저면을 지지하도록 상측에 곡면부가 형성된 곡면고정패널과, 상기 곡면고정패널의 곡면부 양측에 배치되어, 상기 대상물의 측면을 가압하여 고정시키는 곡선의 가이드패널과, 상기 가이드패널의 내측면에 형성되어, 상기 대상물을 가압하는 곡선의 탄성패널과, 상기 곡면고정패널의 양측면에 형성되는 안내브라켓과, 상기 안내브라켓에 고정되며, 가압축이 상기 가이드패널에 연결되어, 상기 가이드패널과 상기 탄성패널을 상기 대상물 방향으로 가압하는 가압실린더로 이루어지며, 상기 곡면고정패널의 곡면부에는 안내롤러들이 더 마련되어, 상기 곡면부에 배치되거나 상기 곡면부를 따라 이동되는 대상물을 안내하여 상기 곡면부와 마찰되는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명인 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치는 곡면대상물의 웰드 작업시 안전사고가 발생되지 않고 안정적인 작업 진행이 가능하게 되고, 곡면작업의 품질과 작업성을 향상시키게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치를 나타낸 우측회전도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치를 나타낸 좌측회전도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치의 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치의 다른 실시예의 용접기를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치의 또 다른 실시예를 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치의 또 다른 실시예를 나타낸 부분단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치(10)(이하에서는 설명의 편의상웰드작업장치라 명명함)는 곡면의 대상물(100)를 지지하며 회전시켜 상기 대상물(100)의 곡선진 상면에 웰드작업하도록 된 웰드작업장치(10)로서, 이에 이와같은 베이스부(20)와 회전부(30)와 지지부(40)와 구동부(50)와 제어부(60)로 이루어진다.

상기 베이스부(20)는 작업공간의 바닥면에 배치되고, 상면에 한쌍의 축프레임(21)이 형성된다.

상기 베이스부(20)는 사각의 패널구조로 형성시키게 되며, 베이스프레임틀과 상기 베이스프레임틀의 내부에 배치되어 용접되는 베이스지지프레임들로 형성시키는 것도 가능하다.

상기 축프레임(21)은 상기 베이스부(20)의 상면 양측에 하단부가 나사체결되어 고정된다.

상기 회전부(30)는 상기 축프레임(21)들을 연결하며 회전되게 하부가 축결합된다.

상기 회전부(30)는 사각의 패널구조 또는 프레임구조로 형성되고, 하부에 한쌍의 연결브라켓이 형성되어, 상기 연결브라켓과 상기 축프레임(21)을 축결합시켜 상기 축프레임(21)을 기준으로 상기 회전부(30)가 회전하게 된다.

상기 연결브라켓은 상기 회전부(30)의 저면 중앙부분에 배치시키게 된다.

상기 지지부(40)는 상기 회전부(30)의 상부에 형성되어 상기 대상물(100)을 지지하는 지지프레임(41)들로 이루어진다.

상기 지지프레임(41)들은 하단부가 상기 회전부(30)의 상면에 나사체결 또는 용접되어 고정되며, 길이를 다르게 형성하여 곡선지게 형성된 상기 대상물(100)의 하부를 지지하게 된다.

이때, 상기 지지프레임(41)들의 상단부와 상기 대상물(100)의 저면은 가접하여 고정시킨 상태에서 상기 대상물(100)의 상부에 용접작업을 실시하게 된다.

상기 지지프레임(41)의 상부에는 외면에 지지실린더를 나사체결하여 고정시키게 되고, 상기 지지실린더의 지지축에는 자성체를 나사체결 또는 부착하여 고정시킴으로써, 상기 지지실린더의 구동에 의해 지지축이 승강하면서 상기 대상물의 저면을 지지하게 됨과 아울러 상기 자성체가 상기 대상물(100)의 저면에 자력에 의해 부착되어, 지지프레임(41)과 대상물을 상호 고정시키기 위해 가접한 후 분리시키는데 소요되는 시간과 가접된 부위의 마감작업에 따른 추가공정이 불필요하여 생산성이 향상되고, 상기 지지실린더의 구동에 의해 상기 대상물의 수평을 조절할 수 있어 재차 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 구동부(50)는 상기 회전부(30) 및 상기 지지부(40)를 회전시키게 된다.

상기 구동부(50)는 한쌍의 구동실린더(51)로 이루어지며, 상기 구동실린더(51)의 하단부는 상기 베이스부(20)에 회전되게 축결합되고, 상기 구동실린더(51)의 구동축은 상기 회전부(30)의 저면에 회전되게 축결합된다.

상기 구동실린더(51)는 상기 베이스부(20)의 중앙에 마련되는 축프레임(21)의 양측에 위치되도록 설치되며, 상측으로 갈수록 외측으로 경사지게 배치시키게 된다.

상기 구동실린더(51)의 구동에 의해 상기 회전부(30) 및 상기 대상물(100)을 상기 축프레임(21)을 기준으로 도면상 좌,우로 회전시켜 작업자가 곡면의 대상물(100)에서 이동하지 않고 대상물(100)이 이동되어 작업자가 상기 축프레임(21)의 상측인 대상물(100)에 지속적으로 위치한 상태에서 회전되는 대상물(100)에 용접작업을 할 수 있게 된다.

상기 제어부(60)는 상기 구동부(50)를 제어하게 된다.

상기 제어부(60)는 상기 베이스부(20)에 설치되어, 전기적으로 연결된 구동부(50)의 구동을 제어하여 상기 회전부(30) 및 상기 대상물(100)을 회전시키게 된다.

상기 지지부(40)에 설치된 대상물(100)에는 캐스터가 마련된 용접기(70)가 더 배치되고, 상기 용접기(70)에는 수평감지센서(71)가 구비되며, 상기 수평감지센서(71)는 상기 용접기(70)의 수평위치를 감지하여 그 감지신호를 상기 베이스부(20)에 마련된 제어부(60)에 전달하여, 상기 용접기(70)의 위치에 따라 상기 구동부(50)를 제어하도록 된다.

즉, 제어부(60)가 상기 용접기(70)의 수평감지센서(71)의 신호를 전달받아 수평수치가 일정범위를 넘어가면 상기 구동부(50)의 구동을 멈추거나 범위내에 포함되면 지속적으로 구동시켜 용접작업을 실시하게 된다.

또한, 용접기(70)에 캐스터가 마련되어 상기 용접기(70)를 파지한 후 수평이동하면서 대상물(100)에 용접할 수 있게 된다.

이때, 용접기(70)는 자동용접기(70)로 구성시켜 사용자가 용접기(70)와 용접봉을 제어하지 않고 상기 자동용접기(70)가 자동으로 상기 대상물(100)에 용접을 실시하는 것도 가능하다.

여기서, 상기 대상물(100)의 상면에는 작업자가 파지하여 지지할 수 있도록 가이드난간을 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용접기(70)에는 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결된 리모컨 컨트롤러를 더 마련하여, 작업자가 수동으로 상기 리모컨 컨트롤러를 제어하여 상기 대상물(100)을 회전시키도록 하는 것도 가능하다.

상기 베이스부(20)에는 상기 용접기(70)를 승강시켜 상기 대상물(100)의 곡면에 웰드작업을 하도록 수직승강웰드장치(80)가 더 마련된다.

상기 수직승강웰드장치(80)는 상기 베이스부(20)에 하단부가 나사체결되어 고정되는 지주프레임(81)과, 상기 지주프레임(81)의 상단부에 일단이 나사체결되어 고정되며 타단이 상기 대상물(100)의 상측에 배치되는 지지프레임(82)과, 상기 용접기(70)를 승강시키도록 상기 지지프레임(82)(41)의 타단에 용접 또는 나사체결되어 고정되는 승강실린더(83)와 상기 용접기(70)를 회전시키도록 상기 승강실린더(83)의 승강축에 나사체결되어 고정되는 회전모터(84)와 상기 회전모터(84)의 회전축에 상단부가 용접고정되어 회전되며, 상기 용접기(70)가 체결되며 하부가 개방된 작동틀(85)로 이루어져, 상기 승강실린더(83) 및 상기 회전모터(84)의 구동에 의해 상기 용접기(70)가 상기 대상물(100)의 상부에서 승강됨과 아울러 회전되면서 상기 대상물(100)의 곡면(상면)에 웰드작업을 하도록 함으로써, 작업자 없이 회전되는 대상물(100)에 용접작업을 실시할 수 있게 된다.

상기 용접기(70)는 상기 작동틀(85)에 안착된 후 나사체결되어 고정시키게 되고, 상기 작동틀(85)의 개방된 하부로 용접봉을 인출시켜 대상물(100)에 용접하게 된다.

상기 지지부(40)에는 상기 대상물(100)을 탈착가능하게 고정시키도록 탈착형가압고정수단(90)이 더 마련된다.

상기 탈착형가압고정수단(90)은 상기 지지부(40)의 상부에 용접되어 고정되며, 상기 대상물(100)의 저면을 지지하도록 상측에 곡면부가 형성된 곡면고정패널(91)과, 상기 곡면고정패널(91)의 곡면부 양측에 배치되어, 상기 대상물(100)의 측면을 가압하여 고정시키는 곡선의 가이드패널(92)과, 상기 가이드패널(92)의 내측면에 접착되어, 상기 대상물(100)을 가압하는 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어진 곡선의 탄성패널(93)과, 상기 곡면고정패널(91)의 양측면에 나사체결되어 고정되는 안내브라켓(94)과, 상기 안내브라켓(94)에 나사체결되어 고정되며, 가압축이 상기 가이드패널(92)에 용접되게 연결되어, 상기 가이드패널(92)과 상기 탄성패널(93)을 상기 대상물(100) 방향으로 가압하는 가압실린더(95)로 이루어지며,

상기 곡면고정패널(91)의 곡면부에는 안내롤러(911)들이 더 마련되어, 상기 곡면부에 배치되거나 상기 곡면부를 따라 이동되는 대상물(100)을 안내하여 상기 곡면부와 마찰되는 것을 방지하도록 됨으로써, 대상물(100)을 상기 지지부(40)에 가접한 후 분리해야하는 번거로운 문제점이 발생하지 않게 되고, 상기 가압실린더(95)의 구동에 의해 간편하게 대상물(100)을 체결과 분리가 가능하게 된다.

또한, 대상물(100)을 탄성패널(93)의 탄성에 의해 가압하여, 진동이나 충격이 상기 대상물(100)에 전달되는 것을 완충시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 안내롤러(911)에 의해 상기 곡면고정패널(91)에서 상기 대상물(100)을 이동하는 과정에서 마찰이나 걸림이 발생하는 것을 방지하게 된다.

여기서, 상기 곡면고정패널(91)의 저면에는 바이브레이터인 진동기를 더 나사체결하여 고정시킴으로써, 상기 진동기의 진동이 상기 곡면고정패널(91)을 통해 상기 대상물에 전달되어, 대상물이 이동과정에서 상기 곡면고정패널(91) 또는 안내롤러에 걸림되거나 마찰되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 웰드작업장치
20 : 베이스부
21 : 축프레임
30 : 회전부
40 : 지지부
41 : 지지프레임
50 : 구동부
51 : 구동실린더
60 : 제어부
70 : 용접기
71 : 수평감지센서
80 : 수직승강웰드장치
81 : 지주프레임
82 : 지지프레임
83 : 승강실린더
84 : 회전모터
85 : 작동틀
90 : 탈착형가압고정수단
91 : 곡면고정패널
911 : 안내롤러
92 : 가이드패널
93 : 탄성패널
94 : 안내브라켓
95 : 가압실린더
100 : 대상물

Claims

곡면의 대상물(100)를 지지하며 회전시켜 웰드작업하도록 된 웰드작업장치(10)로서,
작업공간의 바닥면에 배치되고, 상면에 한쌍의 축프레임(21)이 형성된 베이스부(20);
상기 축프레임들을 연결하며 회전되는 회전부(30);
상기 회전부의 상부에 형성되어 상기 대상물을 지지하는 지지프레임(41)들로 이루어진 지지부(41);
상기 회전부 및 상기 지지부를 회전시키는 구동부(50); 및
상기 구동부를 제어하는 제어부(60)로 이루어지되,
상기 지지부에 설치된 대상물에는 캐스터가 마련된 용접기(70)가 더 배치되고,
상기 용접기에는 수평감지센서(71)가 구비되며,
상기 수평감지센서는 상기 용접기의 수평위치를 감지하여 그 감지신호를 상기 베이스부에 마련된 제어부(60)에 전달하여, 상기 용접기의 위치에 따라 상기 구동부를 제어하도록 되고,
상기 베이스부에는 상기 용접기를 승강시켜 상기 대상물의 곡면에 웰드작업을 하도록 수직승강웰드장치(80)가 더 마련되고,
상기 수직승강웰드장치는,
상기 베이스부에 하단부가 고정되는 지주프레임(81)과,
상기 지주프레임의 상단부에 일단이 고정되며 타단이 상기 대상물의 상측에 배치되는 지지프레임(82)과,
상기 용접기를 승강시키도록 상기 지지프레임의 타단에 고정되는 승강실린더(83)와,
상기 용접기를 회전시키도록 상기 승강실린더의 승강축에 고정되는 회전모터(84)와,
상기 회전모터의 회전축에 상단부가 고정되어 회전되며, 상기 용접기가 체결되며 하부가 개방된 작동틀(85)로 이루어져,
상기 승강실린더 및 상기 회전모터의 구동에 의해 상기 용접기가 상기 대상물의 상부에서 승강됨과 아울러 회전되면서 상기 대상물의 곡면에 웰드작업을 하도록 된 것을 특징으로 하는 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동부는 한쌍의 구동실린더(51)로 이루어지며,
상기 구동실린더의 하단부는 상기 베이스부에 회전되게 축결합되고,
상기 구동실린더의 구동축은 상기 회전부의 저면에 회전되게 축결합되는 것을 특징으로 하는 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 지지부에는 상기 대상물을 탈착가능하게 고정시키도록 탈착형가압고정수단(90)이 더 마련되며,
상기 탈착형가압고정수단은,
상기 지지부의 상부에 고정되며, 상기 대상물의 저면을 지지하도록 상측에 곡면부가 형성된 곡면고정패널(91)과,
상기 곡면고정패널의 곡면부 양측에 배치되어, 상기 대상물의 측면을 가압하여 고정시키는 곡선의 가이드패널(92)과,
상기 가이드패널의 내측면에 형성되어, 상기 대상물을 가압하는 곡선의 탄성패널(93)과,
상기 곡면고정패널의 양측면에 형성되는 안내브라켓(94)과,
상기 안내브라켓에 고정되며, 가압축이 상기 가이드패널에 연결되어, 상기 가이드패널과 상기 탄성패널을 상기 대상물 방향으로 가압하는 가압실린더(95)로 이루어지며,
상기 곡면고정패널의 곡면부에는 안내롤러(911)들이 더 마련되어, 상기 곡면부에 배치되거나 상기 곡면부를 따라 이동되는 대상물을 안내하여 상기 곡면부와 마찰되는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 하는 회전구조를 갖는 곡면대상물용 웰드작업장치.