KR200375222Y1

KR200375222Y1 - 원통형 모재 용접장치

Info

Publication number: KR200375222Y1
Application number: KR20-2004-0031315U
Authority: KR
Inventors: 권영숙
Original assignee: 권영숙
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2005-03-11

Abstract

본 고안은 원통 용접장치에 관련된다.

구성의 특징으로는 일단부에 안착판과 콘트롤박스가 설치되고, 양측부에 안착레일을 가짐과 동시에 안착레일사이에 공간부가 형성된 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 공간부에 길이방향으로 설치되어 베이스플레이트에 장착된 모터 및 감속기에 의해 정, 역회전하는 스크류우, 상기 베이스프레임의 일단부(모터 및 감속기가 설치된 부분 쪽으로)에 장착고정되어 모터에 의해 구동하는 스크류우에 의해 용접하고자 하는 원통의 일측을 안착 회전시키며 안착롤러의 축 선단에 접지단자 및 엔코더(encoder)를 장착하여 회전수를 감지하는 제1회전장치, 상기 베이스프레임의 타단부에 설치되어 스크류우와 제어장치에 의해 자체회전 또는 이송조절이 이루어지도록 된 제2회전장치, 그리고 상기 제1 및 제2회전장치에 안착되어 회전하는 원통형 모재를 용접하는 용접기로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 원통 용접장치에 따르면, 용접하고자 하는 원통형 모재의 크기에 따라 제2회전장치를 매우 간편하게 자동이송시켜 모재를 안착시킬 수 있는 간격을 조절할 수 있게 하고, 또, 제2회전장치가 선택된 위치로 조절된 후에는 안착롤러가 자체회전하여 용접이 원활하게 이루어질 수 있도록 모재를 회전시킬 수 있으며, 더불어 엔코더 및 콘트롤박스에 의한 회전축의 회전수 감지 및 제어가 이루어지기에 원통형 모재의 원주크기에 따라 정확하게 자동용접할 수 있게 됨은 물론, 전체 연속용접, 구간분할 연속용접, 점용접 등을 선택적으로 할 수 있어 용접의 다양화를 이룰 수 있고, 용접과정에서 모재에 접지단자를 접촉시킬 필요가 없어 용접작업이 매우 간편하면서도 정확하게 이루어질 수 있는 등의 특징이 따르는 원통 용접장치를 제공한다.

Description

원통형 모재 용접장치{welding device of the cylinder type basic material}

본 고안은 원통용접장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 용접하고자 하는 원통형 모재의 크기에 따라 안착롤러의 간격조절이 매우 용이하게 이루어지면서 모재를 균일한 속도로 자동회전시켜 자동용접이 가능하게 하고, 용접시 모재에 접지단자를 대주지 않아도 용접이 원활하게 이루어질 수 있게 하며, 원통형모재의 용접이 자동으로 이루어지게 되어 생산성 증대와 용접품질향상 및 신뢰성을 극대화시킬 수 있게 하기 위한 것이다.

주지된 바와 같이 비교적 큰 원통형의 모재를 용접하기 위해서는 작업자가 일일히 모재를 돌려 가면서 수작업으로 용접을 하여야 하며, 이에 따라 고도로 숙련된 용접공이라 할지라도 작업분위기나 컨디션 등에 따라 용접품질이 달라질 수 밖에 없고, 또, 용접부가 균일하지 못하여 외관이 단정하지 못할 뿐 아니라 생산성이 크게 떨어짐과 동시에 인력이 과다하게 들며, 용접불량이 자주 발생하는 등의 폐단이 따르게 된다.

따라서 근자에 와서 이를 해결하기 위한 방안으로 용접하고자 하는 모재, 즉 원통을 자동으로 회전시켜줄수 있는 원통회전장치가 개발되어 사용되고 있는데, 이는 베이스 프레임의 양측부에 각각 제1 및 제2 회전롤러를 장착구성하여 상기 제1 및 제2 회전롤러 위에 원통형의 모재를 안착시켜 일방향으로 회전시킬 수 있도록 구성된 것으로, 이 장치를 이용하게 되면 작업자가 용접하기 편한 위치에서 회전하는 모재를 용접할 수 있게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 원통 회전장치는 단순히 용접하고자 하는 원통을 회전시켜주는 작용만 할 뿐, 원통의 원주 길이를 감안한 정확한 회전 제어를 할 수 없고, 또, 원통의 크기 변화에 따라 제1 또는 제2 회전롤러의 간격을 이송조절시킬 때 일일히 작업자가 수작업으로 밀어 이송시킨 뒤 고정시켜 주어야 함으로서 매우 번거롭고 불편한 폐단이 따랐다.

또한, 상기 원통회전장치는 단순히 원통을 안착시켜 저속으로 회전만 시켜줄 뿐 용접기와 연계되지 못하여 용접작업 만큼은 숙련된 작업자가 토치를 들고 작업하여야만 하는 번거로움도 따랐던 것이다.

따라서 종래 원통용접은 용접품질이 균일하게 이루어질 수 없고, 용접에 따른 시간이 과다소요되며, 고도로 숙련된 전문가가 아니면 작업이 이루어질 수 없었기에 용접에 따른 인건비와 시간이 과다소요되면서 생산성이 극히 저조한 등의 문제점이 따를 수 밖에 없었다.

본 고안은 상기한 종래의 제반문제점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 용접하고자 하는 원통의 직경 또는 원주 크기에 따라 안착롤러의 간격을 안정적으로 조절하여 사용할 수 있고, 간격조절이 이루어진 뒤에는 원통을 자동회전시킴과 동시에 자동용접이 가능하게 하며, 엔코더와 콘트롤박스에 의해 자동용접시 가접후 본용접, 연속용접, 구간분할 연속용접, 점용접 등을 선택적으로 할 수 있고, 또, 용접시 접지단자를 모재에 접촉시키지 접지가 이루어지도록 하여 안정적인 용접이 이루어지도록 하려는데 고안의 목적이 있는 것이다.

본 고안은 용접하고자 하는 원통형모재(10)를 회전과 동시에 자동용접시킬 수 있게 하고, 또, 원통형모재(10)의 크기에 따라 안착부분의 거리조절이 자동으로 이루어지며, 동시에 용접시 별도의 접지가 필요없게 끔 함으로서 매우 신속정확하고 편리하게 사용할 수 있는 원통용접장치(100)를 제공하기 위한 것으로 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

일단부에 모터(11) 및 감속기(12), 그리고 콘트롤박스(13)가 설치되는 베이스플레이트(1)와, 상기 베이스플레이트(1)와 연결 형성되며 양측부에 안착레일(21)(21')을 가짐과 동시에 안착레일(21)(21')사이에 공간부(22)가 형성된 베이스프레임(2)과, 상기 베이스프레임(2)의 공간부(22)에 길이방향으로 설치되며 베이스플레이트(1)에 장착된 모터(11) 및 감속기(12)와 연결 설치되어 정회전 및 역회전이 가능하게 한 스크류우(3)와, 상기 베이스프레임(2)의 일단부(모터 및 감속기가 설치된 부분 쪽으로)에 장착고정되어 상기 스크류우(3)에 의해 제1안착롤러(41)가 회전되며 상기 제1안착롤러의 축(42) 선단에 접지단자(43)와 엔코더(44)(Encoder)를 장착하여서 된 제1회전장치(4)와, 상기 베이스프레임(2)의 타단부에 설치되어 스크류우(3)와 변환장치(5)의 작용에 의해 이송 또는 회전이 선택적으로 이루어질수 있도록 구성된 제2회전장치(4'), 그리고 베이스플레이트(1)의 끝단부에 장착되어 상기 제1 및 제2회전장치(4)(4')에 안착 회전하는 원통(10)을 용접하는 용접장치(6)로 구성된다.

제1회전장치(4)는 베이스프레임(2)의 일단부에 고정 설치되며, 지지프레임(45)의 내부에 상기 스크류우(3)에 치합구동하는 기어(46) 및 상기 기어(46)와 소정의 간격을 유지하여 같은 축에 설치되는 감속기어(46a)가 장착되고, 이들의 상부에는 외주면에 미끄럼을 방지하는 요철을 가짐과 동시에 중간에 요부(41')가 형성된 안착롤러(41)와, 상기 감속기어(46a)와 치합되는 피니언(46b)이 회전축(42)에 일체로 되게 끔 고정 설치된 상태에서 지지프레임(45)의 양측 상부에 베어링(48)을 이용하여 고정설치되며, 상기 회전축의 선단에 압축스프링(43')에 의해 회전축(42)에 밀착되도록 하는 접지단자(43)와, 회전축(42)의 회전수를 감지하는 엔코더(44)가 설치된다.

제2회전장치(4')는 상기한 제1회전장치(4)와 동일하게 구성되는데, 단지 차이점은 베이스프레임(2)의 안착레일(21)(21')을 타고 좌우로 이송 또는 회전되도록 구성한 점이 다르다(제1회전장치와 동일하게 형성된 부분의 부호는 동일부호로 기재함).

따라서 제2회전장치에는 제1회전장치에서와 같은 엔코더(44)는 설치되지 않으며, 더불어 제2회전장치(4')의 지지프레임(45)이 안내레일(21)(21')을 타고 안정적으로 이송될 수 있도록 지지프레임(45)의 하부에 레일두께와 같은 두께로 된 간격유지구(47)와 안내편(47')을 이용하여 안내레일(21)(21')로부터 제2회전장치(4')가 분리되지 않으면서 이송이 이루어지도록 하며, 회전축(42)의 일단 외주면에는 핀구멍(42')을 형성하여 상기 핀구멍(42')에 작용하도록 지지프레임(45)에 는 변환장치(5)를 장착구성한다.

한편, 상기 변환장치(5)는 'ㄴ'형의 안내구멍(51)을 가진 하우징(52)과, 상기 하우징(52) 안에 설치되는 압축스프링(도시하지 않음) 및 일측에 상기 안내구멍(51)으로 돌출되는 레버(53)를 가진 핀(54)으로 구성하여 레버(53)로서 핀(54)을 상부로 돌출시켜 핀(54) 상단이 회전축(42)에 형성된 핀구멍(42')에 끼워지게 되면 회전축(42)을 비롯하여 스크류우(3)에 치합되어 있는 기어(46) 또한 회전이 정지되게 됨으로 제2회전장치(4')가 자연적으로 스크류우(3)를 따라 이송되게 되어 용접하고자 하는 모재(10)(원통)의 직경크기에 따라 제2회전장치(4')의 거리를 조절할 수 있게 되는 것이고, 핀구멍(42')으로부터 핀(54)을 빼내게 되면 기어(46)가 회전하게 됨으로서 안착롤러(41) 또한 회전하게 되어 모재(10)를 균일한 속도로 회전시킬 수 있게 되는 것이다.

용접장치(6)는 베이스플레이트(1)의 후미 끝단에 설치되며 수직으로 세워진 지주봉(61)과, 상기 지주봉(61)에 설치되어 상하 좌우로 방향전환이 이루어지도록 한 지지간(62)과, 상기 지지간(62)의 끝단 위치에 장착되어 이 또한 방향전환이 이루어지도록 한 통상의 용접기(63)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안은, 앞에서도 언급한 바와 같이 변환장치(5)에 의해 원통형 모재(10)의 크기에 따른 제2회전장치(4')의 이송이 매우 원활하게 이루어질 수 있고, 엔코더(44)와 콘트롤박스(13)에 의해 제어됨은 물론 용접장치(6)에 의해 용접기(63)의 위치조절이 매우 손쉽게 이루어짐에 따라 원주 전체연속용접이나 구간분할용접, 점용접 등 작업자가 입력선택하는 조건에 따라 자유자재로 용접할 수 있으며, 또, 회전속도가 균일하고 정회전 및 역회전이 이루어지기 때문에 매우 균일하고 정확한 용접이 이루어질 수 있게 된다.

이하 본 고안의 작용을 보다 상세히 설명한다.

원통형의 모재(10)를 안착시켜 용접하려면, 먼저 제2회전장치(4')에 설치된 변환장치(5)의 레버(53)로서 핀(54)을 상승 돌출시켜 회전축(42)의 핀구멍(42')에 끼움으로서 회전축(42)이 회전되지 못하도록 고정한 뒤, 모터(11)를 작동시켜 스크류우(3)를 회전시킴으로서 제2회전장치(4')가 적정위치까지 이송되도록 하면 된다.

이때 제2회전장치(4')에 설치된 안착롤러(41)는 회전축(42)이 고정됨에 따라 회전할 수 없는 상태로 되고, 이에 따라 피니언(46), 감속기어(46a), 기어(46b)가 정지된 상태로 유지되며, 따라서 스크류우(3)의 회전에 의해 직선운동을 하게 됨으로서 이송되게 되는 것이며, 적정위치에 다다르면 모터(11)를 정지시키면 된다.

이어서 변환장치(5)의 레버(53)로서 회전축(42)의 핀구멍(42')에 끼워진 핀(54)을 빼낸 후 제1및 제2회전장치(4)(4')의 안착롤러(41)에 모재(10)를 안착시킨다음 용접장치(6)를 조절하여 용접기(63)의 토치를 모재(10)에 대 준 다음 콘트롤박스를(13) 통하여 모재(10)의 직경을 입력시킨 후 모재(10)의 외주면 전체를 연속용접할 것인지, 또는 구간별로 분할해가면 용접할 것인지, 아니면 점용접을 할 것인지를 선택하여 입력시킨 다음 모터(11) 및 용접기(63)를 작동시키면 스크류우(3)가 회전하면서 제1및 제2회전장치(4)(4')에 장착된 안착롤러(41)를 회전시키게 되고 동시에 모재(10)에 용접이 이루어지게 되는데, 이때 제2회전장치(4')는 회전축(42)이 자유회전상태에 놓이게 됨으로서 스크류우(3)에 치합된 기어(46)의 회전에 연동하여 안착롤러가 균일한 속도로 감속회전할 수 있게 되어 모재(10) 또한 균일한 속도로 회전되면서 용접되는 것이다.

즉, 본 고안에 있어서 제1회전장치(4)는 제2회전장치(4')의 거리 조절시나 회전시를 불문하고 스크류가 회전하는 한 항상 균일한 속도로 함께 회전하게 되는 것이며, 제2회전장치(4')는 변환장치(5)로 제어됨에 따라 이송 또는 회전이 선택적으로 이루어질 수 있게 된다는 것이다.

또한, 본 고안은 회전축(42)의 일단부에 동판으로 된 접지단자(43)가 압축스프링(43')의 탄성압력으로 항상 밀착 작용되도록 구성되어 있고, 원통형 모재(10)가 안착롤러(41)에 안착 구동하는 상태에서 용접하도록 된 것이므로 종래 용접시와 같이 모재(10)에 접지단자(43)를 대주어야만 하는 번거로움이 완전히 해소되게 되며, 더불어 안착롤러(41)의 외주면에 요철을 형성하였으므로 모재가 미끄럼없이 안정적으로 회전할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은 변환장치(5)의 간편한 조작에 의해 안착롤러(41)의 거리조절을 원활하게 할 수 있음과 동시에 안착롤러(41)의 회전 또한 균일한 속도로 시킬 수 있어 크고 작은 원통형 모재(10)의 안착 회전이 매우 안정적으로 이루어질 수 있고, 또 엔코더(44)에 의한 회전축(42)의 회전수 측정과 콘트롤박스(13)에 의한 제어에 의해 가접후 본 용접, 연속용접, 구간분할연속용접, 점용접 등을 선택적으로 정확하게 할 수 있음은 물론 콘트롤박스(13)에 입력 저장된 정확한 수치 및 데이터에 의해 용접하고자 하는 모재(10)의 직경 및 용접패턴을 입력시켜주기만 하면 자동으로 용접이 이루어지게 되어 균일하고 안정된 용접을 기대할 수 있게 되며, 따라서 용접에 따른 시간, 인력등을 크게 절감함과 동시에 용접품질및 생산성이 크게 향상 되어 신뢰성을 극대화시킬 수 있게 되는 매우 유용한 고안인 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예를 나타낸 사시도로서 제1 및 제2회전장치가 회전하는 상태를 나타낸 것임.

도 2는 도 1의 정면예시도로서 제1 및 제2회전장치가 회전하면서 원통을 회전시키면서 용접하는 상태를 나타낸 것임.

도 3은 본 고안의 일 실시예를 나타낸 사시도로서 제2회전장치가 이송조절되는 상태를 나타낸 것임.

도 4는 도 3의 정면예시도로서 제2회전장치가 이송조절되는 상태를 나타낸 것임.

도 5는 도 4의 A-A'선 확대단면예시도.

Claims

일단부에 모터(11) 및 감속기(12), 그리고 콘트롤박스(13)가 설치되는 베이스플레이트(1);와,

상기 베이스플레이트(1)와 연결 형성되며 양측부에 안착레일(21)(21')을 가짐과 동시에 안착레일(21)(21')사이에 공간부(22)가 형성된 베이스프레임(2);과,

상기 베이스프레임(2)의 공간부(22)에 길이방향으로 설치되며 베이스플레이트(1)에 장착된 모터(11) 및 감속기(12)와 연결 설치되어 정회전 및 역회전이 가능하게 한 스크류우(3);와,

상기 베이스프레임(2)의 일단부(모터 및 감속기가 설치된 부분 쪽으로)에 장착고정되어 상기 스크류우(3)에 의해 제1안착롤러(41)가 회전되며 상기 제1안착롤러의 회전축(42) 선단에 엔코더(44)(Encoder)를 장착하여서 된 제1회전장치(4);와,

상기 베이스프레임(2)의 타단부에 설치되어 스크류우(3)와 변환장치(5)의 작용에 의해 이송 또는 회전이 선택적으로 이루어질수 있도록 구성된 제2회전장치(4');

그리고 베이스플레이트(1)의 끝단부에 장착되어 상기 제1회전장치(4) 및 제2회전장치(4')에 안착 회전하는 원통(10)을 용접하는 용접장치(6)로 이루어짐을 특징으로 하는 원통용접장치.
제1항에 있어서,

제1회전장치(4)과 제2회전장치(4')는 베이스프레임(2)의 일단부와 타단에 각각 설치되며, 지지프레임(45)의 내부에 상기 스크류우(3)에 치합구동하는 기어(46) 및 상기 기어(46)와 소정의 간격을 유지하여 같은 축에 설치되는 감속기어(46a)가 장착되고, 이들의 상부에는 외주면에 미끄럼을 방지하는 요철을 가짐과 동시에 중간에 요부(41')가 형성된 안착롤러(41)와, 상기 감속기어(46a)와 치합되는 피니언(46b)이 회전축(42)에 일체로 되게 끔 고정 설치된 상태에서 지지프레임(45)의 양측 상부에 베어링(48)을 이용하여 고정설치됨을 특징으로 하는 원통형 용접장치.
제2항에 있어서,

상기 회전축(42)의 선단에 압축스프링(43')에 의해 회전축(42)에 안정적으로 밀착되게 한 접지단자(43)를 설치구성함을 특징으로 하는 원통형 용접장치.
제1항에 있어서,

제2회전장치(4')의 회전축(42) 일단 외주면에 핀구멍(42')을 형성하고 상기 핀구멍(42')에 작용하도록 지지프레임(45)에 변환장치(5)를 장착구성하되,

상기 변환장치(5)는 'ㄴ'형의 안내구멍(51)을 가진 하우징(52)과, 상기 하우징(52) 안에 설치되는 압축스프링(도시하지 않음) 및 일측에 상기 안내구멍(51)으로 돌출되는 레버(53)를 가진 핀(54)으로 구성하여 제2회전장치의 이송 또는 안착롤러(41)의 회전을 선택할 수 있게 함을 특징으로 하는 원통 용접장치.