KR20110118878A - 이동식 플라즈마 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접의 고품질 달성과 생산성의 향상을 위해 고도의 숙련도를 필요로 하지 않고 작업장 내에서 이동이 용이하며 작업자에 의한 용접 제어가 보다 용이한 이동식 플라즈마 용접장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용접에 필요로 하는 파워를 제공하는 파워소스(12), 장비를 일정하게 냉각시키는 냉각기(14), 용접 토치로 공급되는 가스를 저장하는 가스통(16), 용접시 상기 파워소스(12)와 상기 냉각기(14)의 작동 및 상기 가스통(16)으로부터 제공되는 가스의 공급량을 제어하는 제어부(18) 및, 상기 파워소스(12)와 상기 냉각기(14), 상기 가스통(16) 및 상기 제어부(18)를 이동 가능하게 탑재하는 캐리지(10)를 구비하고, 상기 캐리지(10)는 노면에 대해 이동 가능하게 설치되는 베이스 플레이트(20), 상기 베이스 플레이트(20)에 대해 결합되어 다수로 분할된 적재공간을 형성하는 메인 프레임(22), 상기 메인 프레임(22) 사이를 연결하는 지지 플레이트(24) 및, 상기 메인 프레임(22)의 일측에 결합되는 거치대(28)를 포함한다.

Description

이동식 플라즈마 용접장치{Movable plasma welding device}

본 발명은 이동식 플라즈마 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업장 내에서 이동이 간편하고 작업자에 의한 제어가 용이하며 높은 용접 품질과 높은 생산성을 구현할 수 있도록 하는 이동식 플라즈마 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 고품질의 용접이 필요로 하는 부위에는 주로 가스 텅스텐 아크 용접(Gas Tungsten Arc Welding; GTAW, 통상 TIG 용접으로 지칭됨)을 사용하고 있는 데, 가스 텅스텐 아크 용접은 높은 용접 품질을 구현할 수 있는 반면에, 생산성이 낮고 기술의 숙련도가 뛰어난 고 기량의 용접사가 필요하다는 단점을 가지고 있다.

이에 따라, 종래에는 이와 같은 단점을 보완하기 위해 동일한 용접 품질을 가지면서 가스 텅스텐 아크 용접에 비해 높은 생산성을 구현할 수 있는 고능률 용접법의 하나인 플라즈마 아크 용접(Plasma Arc Welding; PAW)에 대한 검토가 요구되고 있다. 즉, 플라즈마 용접은 높은 열원의 사용에 따른 용접 속도의 향상을 기대할 수 있고, 특히 열영향이 미치는 부위가 다른 용접에 비해 협소하여 모재의 변형과 조직의 성질 변화가 작다는 장점을 갖고 있다.

그러나, 플라즈마 용접의 경우에는 동일한 전력 용량의 가스 텅스텐 아크 용접에 비해 파워소스의 크기가 크고, 더 높은 에너지의 아크를 출력하기 때문에 부품 수명 및 아크 유지성을 위해 더 큰 용량의 냉각기가 필요하다. 또한, 용접시 필요로 하는 가스의 종류는 가스 텅스텐 아크 용접의 경우에는 한 종류의 가스만이 필요하지만, 플라즈마 용접은 두 종류의 가스(쉴드 가스와 플라즈마 가스)를 필요로 한다. 아울러, 플라즈마 용접은 고속의 자동 용접이 가능하기 때문에 반드시 용접 속도를 제어할 수 있는 제어부를 필요로 한다. 이 결과, 플라즈마 용접을 실시하기 위해서는 기존 가스 텅스텐 아크 용접 장비에 비해 전체적으로 큰 부피의 구성물을 갖추어야 할 뿐만 아니라 그에 따른 작업간 이동이 어려운 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 용접의 고품질 달성과 생산성의 향상을 위해 고도의 숙련도를 필요로 하지 않고 작업장 내에서 이동이 용이하며 작업자에 의한 용접 제어가 보다 용이한 새로운 형태의 이동식 플라즈마 용접장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플라즈마 용접에 필요로 하는 파워를 제공하고 출력되는 파워를 제어하는 파워소스와, 플라즈마 용접장비를 일정한 온도로 냉각시켜 장비의 수명을 연장하는 냉각기, 용접 토치로 쉴드 가스와 플라즈마 가스를 각각 공급하기 위해 가스를 저장하는 가스통, 플라즈마 용접시 상기 파워소스와 상기 냉각기의 작동 및 상기 가스통으로부터 제공되는 가스의 공급량을 제어하는 제어부 및, 상기 파워소스와 상기 냉각기, 상기 가스통 및 상기 제어부를 이동 가능하게 탑재하는 캐리지를 구비하고, 상기 캐리지는 베이스 플레이트에 대해 직립하게 결합되어 상기 파워소스와 상기 냉각기를 분할하여 탑재하는 다수의 적재공간을 갖춘 메인 프레임과, 상기 메인 프레임 사이를 연결하여 상부에 상기 제어부를 탑재하는 지지 플레이트, 상기 메인 프레임의 일측에 결합되어 상기 가스통을 탑재하는 거치대 및, 상기 베이스 플레이트의 하부에 설치되어 상기 캐리지의 이동을 위한 캐스터를 포함하는 이동식 플라즈마 용접장치를 제시한다.

본 발명에 있어, 상기 제어부는 플라즈마 용접 작업시 플라즈마 용접장비의 가동 제어를 위한 조작부에 해당하는 수동 조작패널과, 용접의 진행 상태를 가시적으로 출력하고 용접장비의 부분적 가동 제어를 위한 LCD 터치패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 베이스 플레이트는 상기 파워소스의 탑재를 위한 레일과, 상기 파워소스를 고정시켜 설치하기 위한 체결용 홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 메인 프레임의 일측에 결합되어 상기 캐리지의 이동시 파지 기능과 용접 토치를 포함한 용접 케이블을 감아서 걸어 두기 위한 기능을 수행하는 이동 손잡이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 지지 플레이트의 하부에 개폐 가능하게 설치되어 내부에 정비에 필요로 하는 각종 공구를 보관하는 서랍 형태의 공구함을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 거치대에 대해 개폐 가능하게 설치되어 중량물인 상기 가스통을 내부에 고정시키는 도어와, 상기 거치대의 하부에서 일단이 상기 메인 프레임에 대해 힌지지점을 매개로 선회 가능하게 결합되어 타단이 노면에 닿도록 설치되어 중량물인 상기 가스통을 상기 거치대의 내부로 용이하게 싣기 위한 경사판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이동식 플라즈마 용접장치에 의하면, 작업장 내에서 간편한 이동이 가능하고 내부에 각종 플라즈마 용접을 위한 장비를 탑재할 수 있는 캐리지를 적용함으로써 고도의 용접 품질을 발휘하고, 기존 가스 텅스텐 아크 용접에 비해 4~5배의 높은 생산성의 향상을 기대할 수 있으며 고도의 작업 숙련도를 요구받지 않아도 되는 장점을 갖게 된다.

또한, 본 발명은 기존 가스 텅스텐 아크 용접에 비해 더 큰 용량의 파워소스를 요구함에도 불구하고 이동식 캐리지의 적용을 통해 용접 작업중 간편한 이동을 가능하게 하고, 특히 기존 가스 텅스텐 아크 용접에 비해 더 큰 에너지의 아크를 출력함에 따른 냉각기의 용량 증대에 대한 부담을 보다 큰 용량의 냉각기를 이동식 캐리지 내부에 탑재하여 해소할 수 있으므로 작업의 편의성 향상은 물론 열부담에 따른 장비의 내구 저하에 대한 문제도 동시에 해결할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명은 캐리지의 일측에 베이스 플레이트에 대해 선회 가능하게 경사판을 설치하고 타측에 이동시 작업자의 파지를 위한 손잡이를 별도로 구비함으로써, 무거운 중량의 가스통을 탑재함에 있어 중량적 부담을 경감하고 용접 토치를 포함한 용접 케이블의 미사용시 손잡이에 걸어 보관할 수 있도록 하여 작업장 내에서 용접 케이블의 바닥 적치(積置)에 따른 손상 내지 보행의 장애 요소로 작용하는 것을 원천적으로 배제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 파워소스의 정비시 캐리지의 내부로부터 레일을 이용한 슬라이딩 방식으로 간편하게 배출할 수 있고, 캐리지의 베이스 플레이트에 대해 체결용 홀을 이용하여 중량물인 파워소스를 보다 견고하게 지지할 수 있게 있으며, 캐리지 내 별도로 구비되는 공구함을 매개로 간단한 정비에 사용되는 수공구를 항상 구비할 수 있으므로 경정비시 편의성을 부여받을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 이동식 플라즈마 용접장치를 도시한 정면도.
도 2는 도 1의 후면도.
도 3과 도 4는 각각 도 1의 좌/우 측면도.
도 5와 도 6은 각각 도 1의 평면도와 저면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동식 플라즈마 용접장치는 작업장 내에서 노면에 대해 구름 접촉하여 이동이 가능한 캐리지(10)를 구비하고, 상기 캐리지(10)는 파워소스(12)와 냉각기(14), 가스통(16) 및 제어부(18)를 모두 탑재할 수 있도록 구성된다.

이를 위해, 상기 캐리지(10)는 하부에 수평하게 위치한 베이스 플레이트(20)와, 상기 베이스 플레이트(20)에 대해 적정의 위치에서 직립하게 결합되어 다수로 분할된 적재공간을 형성하는 메인 프레임(22) 및, 상기 베이스 플레이트(20)의 상부에서 상기 메인 프레임(22) 사이를 수평하게 연결하도록 결합되어 상부에 중량물의 탑재를 가능하게 하는 지지 플레이트(24)를 구비한다.

여기서, 상기 파워소스(12)는 플라즈마 용접에 필요로 하는 파워를 제공하고 출력되는 파워를 제어하는 역할을 수행한다. 상기 냉각기(14)는 플라즈마 용접장비를 일정한 온도로 냉각시켜 장비의 수명을 연장하는 역할을 수행하는 데, 예컨대 외부로부터 제공되는 냉각수를 용접장비의 발열부위로 순환시켜 발열부위에 대한 냉각기능을 수행한다.

그리고, 상기 가스통(16)은 플라즈마 용접시 필요로 하는 쉴드 가스와 플라즈마 가스를 각각 용접 토치로 공급하기 위해 아르곤 또는 아르곤 혼합가스 등을 개별적으로 저장한다.

또한, 상기 제어부(18)는 상기 파워소스(12)와 상기 냉각기(14)의 작동 및 상기 가스통(16)으로부터 제공되는 쉴드 가스와 플라즈마 가스의 공급량 등 플라즈마 용접시 필요한 제반 작동을 입력하고 입력된 작업명령에 따라 적절하게 동작제어를 수행하는 기능을 한다. 이를 위해, 상기 제어부(18)는 플라즈마 용접 작업시 플라즈마 용접장비의 가동 제어를 위한 입력 조작부에 해당하는 수동 조작패널(18a)과, 용접의 진행 상태를 가시적으로 출력하고 용접장비의 부분적 가동 제어를 위한 LCD 터치패널(18b)을 구비한다.

한편, 상기 베이스 플레이트(20)는 하부에 노면과의 구름 접촉을 수행하는 캐스터(26)를 각 모서리 부위에 개별적으로 장착하여 상기 캐리지(10)를 이동 가능하게 한다. 이 경우, 상기 베이스 플레이트(20)는 중량물인 상기 파워소스(12)의 탑재를 보다 더 용이하게 하기 위해 상부면에 상호 평행한 방향으로 배치되는 한 쌍의 레일(20a)을 설치하고, 상기 파워소스(12)의 저면부와 나사 결합으로서 체결하여 고정하기 위한 체결용 홀(20b)을 형성한다. 아울러, 상기 베이스 플레이트(20)는 상기 냉각기(14)의 탑재 및 고정을 위한 레일(20a)과 체결용 홀(20b)을 각각 추가하여도 무방하다.

그리고, 상기 메인 프레임(22)은 상기 베이스 플레이트(20)에 대해 직립하게 결합되어 상기 파워소스(12)와 상기 냉각기(14) 등을 다수로 분할된 공간내에 적재될 수 있도록 한다. 또한, 상기 메인 프레임(22)은 일측부에 상기 가스통(16)의 탑재를 위한 난간 구조물 형태의 거치대(28)를 설치한다. 이 경우, 상기 거치대(28)는 개폐 가능하게 설치되는 도어(30)를 별도로 구비하여 중량물인 상기 가스통(16)을 외부로부터 상기 거치대(28)의 내부 공간으로 진입시킨 다음 외부로 이탈되지 않도록 구속하게 된다.

이때, 상기 거치대(28)의 하부에는 상기 메인 프레임(22)에 대해 일단부가 힌지지점(H)을 매개로 선회 가능하게 결합되는 경사판(32)이 설치되는 바, 상기 경사판(32)은 상기 힌지지점(H)을 중심으로 자유롭게 선회하여 타단부를 노면에 직접적으로 닿게 함으로써 중량물인 상기 가스통(16)을 상기 거치대(28)의 내부로 보다 용이하게 적재할 수 있도록 해 준다.

아울러, 상기 메인 프레임(22)은 타측부에 상기 캐리지(10)의 이동시 작업자의 파지를 위한 손잡이 역할과 용접 토치를 포함한 용접 케이블을 감아서 걸어두기 위한 이동 손잡이(34)를 구비한다. 그리고, 상기 지지 플레이트(24)는 상기 베이스 플레이트(20)의 상부에서 상기 메인 프레임(22) 사이를 수평하게 연결하도록 설치되어 있어 상부에 상기 제어부(18)를 안착시켜 탑재할 수 있는 공간을 형성한다. 또한, 상기 지지 플레이트(24)는 하부에 개폐 가능하게 설치되어 내부에 정비에 필요로 하는 각종 공구를 보관하는 서랍 형태의 공구함(36)을 구비한다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-캐리지 12-파워소스 14-냉각기
16-가스통 18-제어부 20-베이스 플레이트
22-메인 프레임 24-지지 플레이트 26-캐스터
28-거치대 30-도어 32-경사판
34-이동 손잡이 36-공구함

Claims (6)

1. 플라즈마 용접에 필요로 하는 파워를 제공하고 출력되는 파워를 제어하는 파워소스(12);
   용접장비를 일정한 온도로 냉각시키는 냉각기(14);
   용접 토치로 쉴드 가스와 플라즈마 가스를 공급하기 위해 가스를 저장하는 가스통(16);
   용접시 상기 파워소스(12)와 상기 냉각기(14)의 작동 및 상기 가스통(16)으로부터 제공되는 가스의 공급량을 제어하는 제어부(18); 및
   상기 파워소스(12)와 상기 냉각기(14), 상기 가스통(16) 및 상기 제어부(18)를 이동 가능하게 탑재하는 캐리지(10)를 구비하고;
   상기 캐리지(10)는 노면에 대해 캐스터(26)를 매개로 이동 가능하게 설치되는 베이스 플레이트(20)와, 상기 베이스 플레이트(20)에 대해 직립하게 설치되어 다수로 분할된 적재공간을 형성하는 메인 프레임(22), 상기 메인 프레임(22) 사이를 연결하여 상기 제어부(18)를 탑재하는 지지 플레이트(24) 및, 상기 메인 프레임(22)의 일측에 결합되어 상기 가스통(16)을 탑재하는 거치대(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 플라즈마 용접장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부(18)는 플라즈마 용접장비의 가동 제어를 위한 수동 조작패널(18a)과, 용접의 진행 상태를 가시적으로 출력하고 용접장비의 부분적 가동 제어를 위한 LCD 터치패널(18b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 플라즈마 용접장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스 플레이트(20)는 상기 파워소스(12)의 탑재를 위한 레일(20a)과 상기 파워소스(12)를 고정시키기 위한 체결용 홀(20b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 플라즈마 용접장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 프레임(22)의 일측에 결합되어 상기 캐리지(10)의 이동시 파지와 용접 토치를 포함한 용접 케이블을 감아서 걸어두기 위한 이동 손잡이(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 플라즈마 용접장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지 플레이트(24)의 하부에 개폐 가능하게 설치되는 공구함(36)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 플라즈마 용접장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 거치대(28)에 대해 개폐 가능하게 설치되는 도어(30)와, 상기 거치대(28)의 하부에서 상기 메인 프레임(22)에 대해 선회 가능하게 설치되는 경사판(32)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 플라즈마 용접장치.
   

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