KR102356498B1 - 박판용 맞대기 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 쌍의 박판모재의 맞대기 용접라인을 용접하는 용접장치에 관한 것으로서, 용접라인을 따라 배면 공간을 형성하는 백킹부를 사이에 두고 박판모재를 각각 상부지지면에 지지하는 한 쌍의 모재지지부를 갖는 작업대와, 작업대에 설치되어 박판모재의 외측연부를 모재지지부에 대해 가압 유지하는 복수의 클램핑부와, 용접라인의 영역이 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 모재지지부 상에 설치되어 모재의 가로방향 변형을 사전 보상하는 변형보상부와, 적어도 하나의 용접토치를 지지하여 용접라인을 따라 이동하는 캐리지와, 용접토치에 용접와이어, 불활성 가스 및 전원을 공급하는 용접소스공급부를 포함한다.

Description

박판용 맞대기 용접장치{Butt welding device for thin plate}

본 발명은 박판 모재의 맞대기 용접라인을 용접하는 장치에 관한 것이다.

맞대기 용접은 마주하는 용접용 모재에 사이에 개선된 용접라인을 따라 이동하는 캐리지에 구비된 용접토치를 통해 용접하여 이어 붙이는 용접으로 철판을 연결할 때 많이 사용한다.

그러나, 종래의 맞대기 용접은 용접시 용접라인에는 인가되는 용접열(입열)에 의해 모재의 열변형이 발생되고, 모재가 열변형됨에 따라 용접라인에 형성되는 용접비드가 불균일하게 형성되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 맞대기 용접시 용접라인에 인가되는 용접열에 의한 열변형을 최소화하여 용접불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 박판용 맞대기 용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 박판용 맞대기 용접장치는 한 쌍의 박판모재의 맞대기 용접라인을 용접하는 것으로서, 상기 용접라인을 따라 배면 공간을 형성하는 백킹부를 사이에 두고 상기 박판모재를 각각 상부지지면에 지지하는 한 쌍의 모재지지부를 갖는 작업대와, 상기 작업대에 설치되어 상기 박판모재의 외측연부를 상기 모재지지부에 대해 가압 유지하는 복수의 클램핑부와, 상기 용접라인의 영역이 상기 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 상기 모재지지부 상에 설치되어 상기 모재의 가로방향 변형을 사전 보상하는 변형보상부와, 적어도 하나의 용접토치를 지지하여 상기 용접라인을 따라 이동하는 캐리지와, 상기 용접토치에 용접와이어, 불활성 가스 및 전원을 공급하는 용접소스공급부를 포함한다.

여기서, 상기 클램핑부는 상기 박판모재에 가압접촉 및 해제이격 가능한 가압단부와 상기 가압단부의 대향측에 마련된 작용단부를 가지고 상기 용접라인에 평행한 클램핑축선에 대해 시이소오 회동 가능한 클램핑부재와, 상기 작용단부를 상향 가압 및 해제 가능한 작용블록유니트로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해 한 쌍의 박판모재를 견고하게 고정할 수 있다.

상기 작용블록유니트는 상기 작용단부를 상향 가압 및 해제하며, 안내경사면을 갖는 승강블록과, 상기 용접라인에 대해 평행하게 이동되며 상기 안내경사면과 맞물림되는 구동경사면을 갖는 슬라이딩블록과, 상기 슬라이딩블록을 슬라이드 이동시키는 구동스크류로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해 모재의 두께에 따른 가압위치를 달리 할 수 있다.

또한, 상기 변형보상부는 상기 용접라인을 따라 길게 형성된 막대 형상의 변형보상바아와, 상기 모재지지부에 형성되어 상기 변형보상바아를 지지하는 바아유지부를 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해 모재의 재질, 두께 등의 특성에 맞춰 변형보상량을 조절할 수 있다.

또한, 상기 변형보상바아는 다단의 프로파일 형상을 가지며, 상기 바아유지부는 상기 변형보상바아의 형상에 대응되는 다단의 안착부를 갖는 것이 바람직하다.

상기 가압단부에 끼워져 결합되는 가압접촉보상부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 용접라인에 인가되는 용접열에 의한 열변형을 최소화하여 용접불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박판용 맞대기 용접장치의 구성을 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도신된 작업대의 요부 확대 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 클램핑부의 작동을 도시하는 요부 확대 작동 상태도이다.
도 4는 도 2의 측면도이다.
도 5는 도 2의 다른 실시예에 따른 측면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형보상부의 사용 상태도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 박판용 맞대기 용접장치를 구체적으로 설명한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 박판용 맞대기 용접장치(100)는 한 쌍의 박판모재(10)의 맞대기 용접라인(12)을 용접하는 것으로서, 작업대(110), 복수의 클램핑부(120), 변형보상부(130), 캐리지(140), 용접소스공급부(150)로 이루어진다.

작업대(110)는 용접장치의 기초를 이루며, 평판 형상으로 이루어진다. 작업대(110)는 용접라인을 따라 배면 공간을 형성하는 백킹부(112)를 사이에 두고 박판모재(10)를 각각 상부지지면에 지지하는 한 쌍의 모재지지부(114)를 갖는다.

또한, 작업대(110)는 지면에 대해 지지프레임(116)을 통해 지지되며, 양측면이 지지프레임(116)에 회전가능하게 힌지결합된다. 지지프레임(116)에는 작업대(110)를 회전시키는 회전모터(116a)가 구비된다. 이에 의해 수평 및 수직을 비롯해 다양한 각도에서의 용접이 가능해진다.

백킹부(112)에는 용접라인의 용접시 용접라인의 배면에 백비드의 형성이 용이하게 되도록 하는 백킹제(112a)가 삽입된다.

복수의 클램핑부(120)는 작업대(110)에 설치되어 박판모재(10)의 외측연부를 모재지지부(114)에 대해 가압 유지한다.

클램핑부(120)는 박판모재(10)에 가압접촉 및 해제이격 가능한 가압단부와 가압단부의 대향측에 마련된 작용단부를 가지고 용접라인에 평행한 클램핑축선에 대해 시이소오 회동 가능한 클램핑부재(122)와, 작용단부를 상향 가압 및 해제 가능한 작용블록유니트(124)로 이루어진다.

도 3을 참조하면, 작용블록유니트(124)는 작용단부를 상향 가압 및 해제하며, 안내경사면(126a)을 갖는 승강블록(126)과, 용접라인에 대해 평행하게 이동되며 안내경사면(126a)과 맞물림되는 구동경사면(미도시)을 갖는 슬라이딩블록(128)과, 슬라이딩블록(128)을 슬라이드 이동시키는 구동스크류(129)로 이루어진다.

여기서, 승강블록(126)의 양측에는 승강블록(126)의 승강을 안내하는 한 쌍의 승강가이드블록(127)이 마련되며, 구동스크류(129)는 축선방향 일부영역이 슬라이딩블록(128)을 관통하여 나사결합된다. 구동스크류(129)의 일측에는 구동스크류(129)를 회전시키는 회전노브(129a)가 형성되고, 타측은 한 쌍의 승강가이드블록(127) 중 어느 하나 축회전 가능하게 결합된다.

슬라이딩블록(128)은 구동스크류(129)의 회전작동에 의해 용접라인의 따라 용이하게 슬라이딩 이동할 수 있도록 작업대(110)의 상부면에 레일 결합되는 것이 바람직하다.

그리고, 가압단부에는 가압접촉보상부(123)가 끼워져 결합된다. 도 5를 참조하면, 가압접촉보상부(123)는 모재의 두께가 얇아 모재를 가압하는 가압단부의 접촉면적이 충분히 확보되지 않을 경우에 사용된다. 가압접촉보상부(123)는 가압단부에 볼트 등에 의해 고정되는 것이 바람직하다.

변형보상부(130)는 용접라인의 영역이 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 모재지지부(114) 상에 설치되어 박판모재의 가로방향 변형을 사전 보상한다.

즉, 용접시 발생되는 용접열(입열)로 인해 용접라인의 영역이 상부로 부상(휨 발생)되는 변형량에 대응되도록 용접라인의 영역이 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 하는 것이다.

이러한, 변형보상부(130)는 도 4를 참조하면, 용접라인을 따라 길게 형성된 막대 형상의 변형보상바아(132)와, 모재지지부(114)에 형성되어 변형보상바아(132)를 지지하는 바아유지부(134)로 이루어진다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형보상부의 사용 상태도이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 변형보상바아(132)는 다단의 프로파일 형상을 가지며, 바아유지부(134)는 변형보상바아(132)의 형상에 대응되는 다단의 안착부를 갖는다.

변형보상바아(132)는 장방형 단면 형상을 갖는 본체(132a)와, 본체(132a)의 측부에 돌출된 보조돌기(132b)로 이루어진다.

또한, 바아유지부(134)의 안착부는 변형보상바아(132)의 본체(132a)를 지지하는 본체안착그루브(134a)와, 보조돌기(132b)가 끼워지는 보조돌기안착그루브(134b)로 이루어진다.

즉, 장방형 단면 형상을 갖는 본체(132)를 눕히거나 세울수 있고, 보조돌기(132b)는 하방으로 보조돌기안착그루브(134b)에 수용된 상태 혹은 상방으로 돌출된 상태로 있을 수 있도록 변형보상바아(132)의 위치를 변경할 수 있어 박판모재의 외측연부에 대한 용접라인의 높이를 조절할 수 있다.

이에 따라 박판모재의 재질, 두께 등에 따라 박판모재의 외측연부에 대한 용접라인 영역의 높이를 조절할 수 있어 용접열에 의해 발생되는 모재의 변형에 따른 용접불량을 방지할 수 있다.

캐리지(140)는 작업대(110)에 설치되며, 용접라인을 용접하는 적어도 하나의 용접토치(142)를 지지하며, 용접라인을 따라 이동한다.

용접소스공급부(150)는 캐리지(140)에 지지된 상태로 용접라인을 따라 이동하면서 용접라인을 용접하는 용접토치(142)에 용접와이어, 불활성 가스 및 전원을 공급한다.

용접소스공급부(150)는 용접와이어를 공급는 와이어 공급부(152), 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부(154), 전원을 공급하는 전원 공급부(156)로 구성된다.

이상 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110; 작업대
120; 복수의 클램핑부
122; 클램핑부재
124; 작용블록유니트
126; 승강블록
128; 슬라이딩블록
130; 변형보상부
140; 캐리지
150; 용접소스송급부

Claims (6)

1. 한 쌍의 박판모재의 맞대기 용접라인을 용접하는 용접장치에 있어서
   상기 용접라인을 따라 배면 공간을 형성하는 백킹부를 사이에 두고 상기 박판모재를 각각 상부지지면에 지지하는 한 쌍의 모재지지부를 갖는 작업대;
   상기 작업대에 설치되어 상기 박판모재의 외측연부를 상기 모재지지부에 대해 가압 유지하는 복수의 클램핑부;
   상기 용접라인의 영역이 상기 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 상기 모재지지부 상에 설치되어 상기 모재의 가로방향 변형을 사전 보상하는 변형보상부;
   적어도 하나의 용접토치를 지지하여 상기 용접라인을 따라 이동하는 캐리지;
   상기 용접토치에 용접와이어, 불활성 가스 및 전원을 공급하는 용접소스공급부;를 포함하며,
   상기 변형보상부는 상기 용접라인을 따라 길게 형성된 막대 형상의 변형보상바아와, 상기 모재지지부에 형성되어 상기 변형보상바아를 지지하는 바아유지부를 가지고,
   상기 변형보상바아는 다단의 프로파일 형상을 가지며, 상기 바아유지는 상기 변형보상바아의 형상에 대응되는 다단의 안착부를 가지며, 상기 다단의 안착부에 안착되는 상기 변형보상바아의 위치 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 클램핑부는,
   상기 박판모재에 가압접촉 및 해제이격 가능한 가압단부와 상기 가압단부의 대향측에 마련된 작용단부를 가지고 상기 용접라인에 평행한 클램핑축선에 대해 시이소오 회동 가능한 클램핑부재와, 상기 작용단부를 상향 가압 및 해제 가능한 작용블록유니트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 작용블록유니트는,
   상기 작용단부를 상향 가압 및 해제하며, 안내경사면을 갖는 승강블록과, 상기 용접라인에 대해 평행하게 이동되며 상기 안내경사면과 맞물림되는 구동경사면을 갖는 슬라이딩블록과, 상기 슬라이딩블록을 슬라이드 이동시키는 구동스크류로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 가압단부에에 끼워져 결합되는 가압접촉보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.

Images