KR20150057668A

KR20150057668A - 용접부 예열장치

Info

Publication number: KR20150057668A
Application number: KR1020130141325A
Authority: KR
Inventors: 박승규; 박종연; 김윤섭; 김덕규; 지만화
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-05-28

Abstract

필렛 용접부를 따라 주행하면서 필렛 용접부에 열을 가하여 자동으로 예열을 할 수 있는 용접부 예열장치가 개시된다. 상기 용접부 예열장치는 용접 구조물에 안착되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부를 따라 이동되는 캐리지 유닛과, 상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 캐리지 유닛이 상기 용접 구조물을 따라 이동될 수 있게 상기 캐리지 유닛을 가이드 함과 동시에 상기 용접 구조물에 상기 캐리지 유닛을 클램핑시켜 상기 용접 구조물로부터 상기 캐리지 유닛이 이탈되는 것을 방지하는 제1 클램핑 유닛 및, 상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부에 토치화구가 배치될 수 있도록 한 쌍의 히팅 토치를 클램핑 시키는 한 쌍의 제2 클램핑 유닛을 포함할 수 있다.

Description

용접부 예열장치{APPARATUS FOR FREE-HEATING OF WELD ZONE}

본 발명은 용접부 예열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해양 구조물의 용접부를 용접하기 전에 예열할 수 있는 용접부 예열장치에 관한 것이다.

일반적으로 서로 다른 물체를 용접하여 부착시킬 경우에는 용접부의 균열을 방지하고 용접 효율을 향상시키기 위하여 용접 작업 이전에 용접부에 열을 가하여 미리 예열을 시키게 된다.

도 1은 해양 구조물의 주판에 론지가 용접 부착된 상태를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 해양 구조물의 주판(300)에 론지(200)를 용접 부착할 시에는 상기 해양 구주물의 주판(300)과 론지(200)가 서로 맞닿는 필렛 용접부(210)에 용접 작업을 실행하여 상기 론지(200)를 상기 해양 구조물의 주판(300)에 부착하게 된다.

상기와 같이 해양 구조물의 주판(300)에 론지(200)를 용접 부착하기 위해서는 용접 작업 전에 상기 해양 구조물의 주판(300)과 론지(200)가 서로 맞닿는 부분인 필렛 용접부(210)에 히팅 토치(400)를 사용하여 25℃ 내지 65℃의 온도로 예열을 함으로써 필렛 용접부(210)의 균열을 방지함과 동시에 용접 효율을 향상시키게 된다.

상기 주판(300)과 론지(200)가 서로 맞닿는 부분인 필렛 용접부(210)에 예열 작업을 하기 위해서 종래에는 통상적으로 작업자가 히팅 토치(400)를 손으로 파지한 상태에서 필렛 용접부(210)를 따라 이동하면서 상기 필렛 용접부(210)에 열을 가하여 예열을 하였다.

상술한 바와 같이 작업자가 히팅 토치(400)를 파지한 상태로 필렛 용접부(210)를 따라 이동하면서 상기 필렛 용접부(210)에 열을 가하여 예열을 하게 될 경우 론지(200) 하나에 2인의 작업자가 투입되어야만 하였다.

그리하여, 켄추리로 론지(200) 4개를 동시에 용접할 경우에는 예열 작업에 8명의 작업 인원이 투입되어야 함으로써 용접 시 작업공수가 과도하게 소모될 뿐만 아니라 예열작업으로 인한 용접작업이 지연되는 현상이 발생되어 결과적으로 선박 건조 공기의 지연이 발생된다는 문제점이 있다.

특허문헌1 대한민국 등록특허공보 제0850567호 (2008.07.30.)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 필렛 용접부를 따라 주행하면서 필렛 용접부에 열을 가하여 자동으로 예열을 할 수 있는 용접부 예열장치를 제공하는 것이다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 용접 구조물에 안착되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부를 따라 이동되는 캐리지 유닛과, 상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 캐리지 유닛이 상기 용접 구조물을 따라 이동될 수 있게 상기 캐리지 유닛을 가이드 함과 동시에 상기 용접 구조물에 상기 캐리지 유닛을 클램핑시켜 상기 용접 구조물로부터 상기 캐리지 유닛이 이탈되는 것을 방지하는 제1 클램핑 유닛 및, 상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부에 토치화구가 배치될 수 있도록 한 쌍의 히팅 토치를 클램핑 시키는 한 쌍의 제2 클램핑 유닛을 포함하는 용접부 예열장치를 제시한다.

여기서, 상기 캐리지 유닛은 상기 용접 구조물에 상기 캐리지 유닛을 밀착시키는 마그네트를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 캐리지 유닛은 상기 마그네트를 상기 캐리지 유닛의 바닥면에 밀착시키거나 상기 캐리지 유닛의 바닥면으로부터 이격시킬 수 있는 레버를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치는 상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 히팅 토치들에 용접 가스와 산소를 공급하는 호스들을 클램핑 시킬 수 있는 적어도 한 쌍의 제3 클램핑 유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치는 상기 캐리지 유닛에 설치되어 용접 구조물의 끝단을 감지하여 상기 캐리지 유닛을 주행을 정지시키는 감지센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치는 상기 감지센서와 연결되어 상기 감지센서에 의해 용접 구조물이 감지되지 않을 시 작동되는 알람을 더 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 제1 클램핑 유닛은 상기 캐리지 유닛에 설치되는 좌우 이송수단 및, 상기 좌우 이송수단에 설치되어 상기 캐리지 유닛을 용접 구조물에 클램핑 시킴과 동시에 상기 캐리지 유닛을 가이드 하는 적어도 한 쌍의 가이드 롤러를 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 좌우 이송수단은 상기 캐리지 유닛에 설치되며 양측에 서로 다른 방향의 나선이 형성되는 샤프트 및, 상기 샤프트에 나사 체결되어 상기 샤프트를 회전시키면 상기 샤프트를 따라 서로 다른 방향으로 이동되며 상기 가이드 롤러들이 설치되는 한 쌍의 이동블록을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 좌우 이송수단은 상기 한 쌍의 이동블록과 슬라이딩 연결되도록 상기 캐리지 유닛에 설치되는 적어도 하나의 블록 가이드를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 좌우 이송수단은 상기 블록 가이드와 샤프트의 적어도 일부를 커버하는 커버부재를 더 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 커버부재로는 벨로우즈를 사용할 수 있다.

한편, 상기 한 쌍의 제2 클램핑 유닛은 상기 캐리지 유닛에 좌우 폭 조절이 가능하도록 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치는 용접 작업 전에 한 쌍의 히팅 토치를 탑재한 캐리지 유닛이 필렛 용접부를 따라 주행하면서 자동으로 상기 필렛 용접부를 예열할 수 있도록 함으로써 필렛 용접부의 용접 작업 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

즉, 상기 필렛 용접부의 예열 작업을 수작업으로 할 경우 두 명의 작업자가 각각 한 대씩의 히팅토치를 파지한 채로 필렛 용접부를 따라 이동하면서 상기 필렛 용접부를 가열하여야만 하였다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치는 두 대의 히팅토치를 탑재한 캐리지 유닛이 필렛 용접부를 따라 자동 주행하면서 2개소의 필렛 용접부를 동시에 가열하여 예열할 수 있으므로 필렛 용접부의 예열 작업 시간을 대폭 단축시킬 수 있으므로 궁극적으로 용접작업 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 필렛 용접부 전체에 걸쳐 고르게 가열시킬 수 있으므로 상기 필렛 용접부의 용접 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여, 작업자 1인이 2대의 용접부 예열장치를 관리할 수 있으므로 수작업 대비 작업 인원을 대폭 축소시킬 수 있으므로 용접 작업 공수를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 해양 구조물의 주판에 론지가 용접 부착된 상태를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치를 설명하기 위한 정면도
도 3은 도 2의 평면도
도 4는 도 2의 저면도
도 5는 도 2의 측면도
도 6은 캐리지 유닛의 내부를 도시한 사시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치가 론지에 설치된 상태를 도시한 예시도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치를 설명하기 위한 정면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이며, 도 4는 도 2의 저면도이고, 도 5는 도 2의 측면도이며, 도 6은 캐리지 유닛의 내부를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치가 론지에 설치된 상태를 도시한 예시도이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치(100)는 캐리지 유닛(110), 제1 클램핑 유닛(120) 및, 한 쌍의 제2 클램핑 유닛(130)을 포함할 수 있다.

상기 캐리지 유닛(110)은 용접 구조물에 안착되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부(210)를 따라 이동될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐리지 유닛(110)은 도 7에 도시된 바와 같이 론지(200)의 플랜지(220)에 안착되어 론지(200)와 해양 구조물의 주판(300)이 서로 맞닿는 필렛 용접부(210)를 따라 이동될 수 있다.

이와 같은 캐리지 유닛(110)은 바디부(111), 복수개의 구동 휠(112), 구동모터(113), 제어부(도시되지 않음), 디스플레이(114), 주행속도 조절수단(115), 주행방향 선택 스위치(116), 전원(117) 및, 전원 커넥터(118)를 포함 할 수 있다.

상기 바디부(111)는 상기 용접 구조물에 안착될 수 있다. 예를 들면, 상기 바디부(111)는 사각 박스 형태로 형성되며, 하부면에는 상기 구동 휠들(112)이 상기 바디부(111)의 외부로 돌출될 수 있도록 상기 구동 휠들(112)과 대응되는 숫자의 홀(도시되지 않음)이 형성될 수 있다.

상기 구동 휠들(112)은 각각 한 쌍식 샤프트(112a)에 의해 연결되어 상기 바디부(111)의 내부에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 구동 휠들(112)은 적어도 일부가 상기 바디부(111)에 형성된 홀들을 통해 상기 바디부(111)의 하부면 외부로 돌출되어 용접 구조물과 접촉될 수 있다.

상기 구동모터(113)는 상기 구동 휠들(112)을 회전시켜 상기 바디부(111)를 구동시킬 수 있도록 상기 바디부(111)에 탑재될 수 있다.

상기 제어부는 상기 구동모터(113)와 연결되도록 상기 바디부(111)에 실장될 수 있다.

상기 디스플레이(114)는 상기 제어부와 연결되도록 상기 바디부(111)에 마련되어 상기 캐리지 유닛(110)의 주행 속도를 디스플레이 할 수 있다.

상기 주행속도 조절수단(115)은 상기 제어부와 연결되도록 상기 바디부(111)에 설치되어 상기 캐리지 유닛(110)의 주행 속도를 조절할 수 있다.

상기 주행방향 선택 스위치(116)는 상기 제어부와 연결되어 상기 구동모터(113)의 회전 방향을 조절함으로써 상기 캐리지 유닛(110)의 주행 방향을 선택할 수 있도록 한다.

상기 전원 스위치(117)는 상기 바디부(111)에 마련되어 상기 제어부와 연결됨으로써 상기 캐리지 유닛(110)에 전원을 인가할 수 있도록 한다.

상기 전원 커넥터(118)는 상기 바디부(111)에 마련되어 전원 케이블을 상기 캐리지 유닛(110)에 연결할 수 있도록 한다.

한편, 상기 캐리지 유닛(110)은 상기 용접 구조물과 상기 캐리지 유닛(110) 사이에 인력이 발생되도록 하여 상기 용접 구조물에 상기 캐리지 유닛(110)을 밀착시키는 마그네트(119)를 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 마그네트(119)는 바디부(111)의 내부에 실장되어 상기 바디부(111)에 회전 가능하도록 힌지(119b) 연결될 수 있다. 여기서, 상기 마그네트(119)는 일측 끝단부가 상기 바디부(111)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.

또한, 상기 캐리지 유닛(110)은 상기 마그네트(119)를 상기 캐리지 유닛(110)의 바닥면에 밀착시키거나 상기 캐리지 유닛(110)의 바닥면으로부터 이격시킬 수 있는 레버(119a)를 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 레버(119a)는 상기 마그네트(119)의 타측 끝단부와 연결되어 상기 레버(119a)를 회전시킴에 따라 상기 마그네트(119)가 힌지(119b)를 중심으로 회전됨으로써 상기 마그네트(119)를 캐리지 유닛(110)의 바닥면에 밀착시키거나 상기 캐리지 유닛(110)의 바닥면으로부터 이격시킬 수 있도록 한다.

한편, 상기 캐리지 유닛(110)은 상기 바디부(111)의 양측에 설치되는 한 쌍의 브래킷(119c)을 더 포함할 수 있다. 상기, 상기 브래킷(119c)은 후술되는 좌우 이송수단(121)의 샤프트(121a)와 적어도 하나의 블록 가이드(121d)를 지지할 수 있다. 예를 들면, 상기 브래킷(119c)은 'ㄱ'자 형태로 형성되어 상기 바디부(111)의 양측에 설치될 수 있다.

상기 제1 클램핑 유닛(120)은 상기 캐리지 유닛(110)에 설치될 수 있다. 상기 제1 클램핑 유닛(120)은 상기 캐리지 유닛(110)이 상기 용접 구조물을 따라 이동될 수 있도록 상기 캐리지 유닛(110)을 가이드 한다. 이와 동시에 상기 제1 클램핑 유닛(120)은 상기 용접 구조물에 상기 캐리지 유닛(110)을 클램핑시켜 상기 용접 구조물로부터 상기 캐리지 유닛(110)이 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

예를 들면, 상기 제1 클램핑 유닛(120)은 좌우 이송수단(121) 및, 적어도 한 쌍의 가이드 롤러(122)를 포함할 수 있다.

상기 좌우 이송수단(121)은 상기 캐리지 유닛(110)에 설치될 수 있다.

상기 적어도 한 쌍의 가이드 롤러(122)는 상기 좌우 이송수단(121)에 설치되어 상기 캐리지 유닛(110)을 용접 구조물에 클램핑시킴과 동시에 상기 캐리지 유닛(110)을 가이드 할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 가이드 롤러(122)는 상기 좌우 이송수단(121)에 두 쌍이 설치되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 좌우 이송수단(121)은 샤프트(121a) 및, 한 쌍의 이동블록(121b)을 포함할 수 있다.

상기 샤프트(121a)는 상기 캐리지 유닛(110)에 설치될 수 있다. 그리고 상기 샤프트(121a)의 양측에는 서로 다른 방향의 나선(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 샤프트(121a)의 일측에 왼손 나선이 형성되면 상기 샤프트(121a)의 타측에는 오른손 나선이 형성될 수 있으며, 상기 샤프트(121a)의 일측에 오른손 나선이 형성되면 상기 샤프트(121a)의 타측에는 왼손 나선이 형성될 수 있다.

따라서, 상기 샤프트(121a)를 회전시키게 되면 상기 샤프트(121a)의 양측에 연결된 한 쌍의 이동블록(121b)이 상기 샤프트(121a)를 따라 서로 다른 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 상기 샤프트(121a)를 시계방향으로 회전시키게 되면 상기 샤프트(121a)의 양측에 연결된 한 쌍의 이동블록(121b)이 상기 샤프트(121a)의 중앙부 방향으로 이동되며 상기 샤프트(121a)를 반시계방향으로 회전시키게 되면 상기 샤프트(121a)의 양측에 연결된 한 쌍의 이동블록(121b)이 상기 샤프트(121a)의 양측 끝단부 방향으로 각각 이동될 수 있다.

한편, 상기 샤프트(121a)에는 작업자가 상기 샤프트(121a)를 용이하게 회전시킬 수 있도록 노브(121c)가 더 설치될 수 있다.

상기 한 쌍의 이동블록(121b)은 상기 샤프트(121a)에 나사 체결되어 상기 샤프트(121a)를 회전시키면 상기 샤프트(121a)를 따라 서로 다른 방향으로 이동될 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 이동블록(121b)에는 상기 가이드 롤러들(122)이 설치되어 상기 한 쌍의 이동블록(121b)이 상기 샤프트(121a)를 따라서 이동됨에 따라 상기 가이드 롤러들(122)이 상기 한 쌍의 이동블록(121b)과 연동되어 이동될 수 있도록 한다. 예를 들면, 상기 이동블록(121b)에는 각각 두 개의 가이드 롤러들(122)이 설치될 수 있다.

한편, 상기 좌우 이송수단(121)은 적어도 하나의 블록 가이드(121d)를 더 포함할 수 있다. 상기 블록 가이드(121d)는 상기 한 쌍의 이동블록(121b)과 슬라이딩 연결되도록 상기 캐리지 유닛(110)에 설치될 수 있다. 이와 같은 상기 블록 가이드(121d)는 상기 샤프트(121a)를 회전시켜 상기 이동블록(121b)이 상기 샤프트(121a)를 따라 이동할 시 상기 이동블록(121b)이 상기 샤프트(121a)와 연동되어 회전되지 않고 리니어(linear)하게 이동될 수 있도록 상기 이동블록(121b)을 가이드 한다. 예를 들면, 상기 블록 가이드(121d)는 상기 샤프트(121a)의 전, 후방부에 설치될 수 있다.

또한, 상기 좌우 이송수단(121)은 커버부재(121e)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버부재(121e)는 상기 블록 가이드(121d)와 샤프트(121a)의 적어도 일부를 커버함으로써 외부로부터 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있도록 한다. 예를 들면, 상기 커버부재(121e)로는 벨로우즈(bellows)를 사용할 수 있다.

상기 제2 클램핑 유닛(130)은 상기 캐리지 유닛(110)에 설치되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부(210)에 토치화구(410)가 배치될 수 있도록 한 쌍의 히팅 토치(400)를 클램핑시킬 수 있도록 한다.

여기서, 상기 제2 클램핑 유닛(130)은 상기 캐리지 유닛(110)에 좌우 폭과 높이 조절이 가능하도록 설치될 수 있다.

예를 들면, 상기 제2 클램핑 유닛(130)은 좌우 폭 조절부재(131) 및, 클램프(132)를 포함할 수 있다.

상기 좌우 폭 조절부재(131)는 슬라이딩 장공(131a)이 형성되어 상기 슬라이딩 장공(131a)을 관통하는 고정부재(132b)에 의해 상기 브래킷(119c)에 슬라이딩 이동 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고, 상기 좌우 폭 조절부재(131)에는 클램프 고정수단(133)이 마련될 수 있다.

상기 클램프(132)는 상기 클램프 고정수단(133)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 상기 클램프(132)에는 히팅 토치(400)의 높이를 조절하여 상기 히팅 토치(400)를 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 클램프(132)를 상기 클램프 고정수단(133)을 중심으로 회전시켜 상기 히팅 토치(400)의 각도까지도 조절할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치(100)는 적어도 한 쌍의 제3 클램핑 유닛(140)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 클램핑 유닛(140)은 상기 캐리지 유닛(110)의 브래킷(119c)에 설치되어 상기 히팅 토치들(400)에 용접 가스와 산소를 공급하는 호스들(도시되지 않음)을 클램핑 시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치(100)는 감지센서(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 감지센서(150)는 상기 캐리지 유닛(110)에 설치되어 용접 구조물의 끝단을 감지하여 상기 캐리지 유닛(110)의 주행을 정지시킬 수 있도록 한다.

예를 들면, 상기 감지센서(150)는 상기 캐리지 유닛(110)의 하부면 전방부와 후방부에 각각 하나씩 설치되어 상기 캐리지 유닛(110)이 전진하거나 후진할 시 모두 용접 구조물의 끝단을 감지할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 감지센서(150)는 제어부와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치(100)는 상기 감지센서(150) 및 제어부와 연결되어 상기 감지센서(150)에 의해 용접 구조물이 감지되지 않을 시 상기 제어부에 의해 작동되어 작업자에게 용접부의 예열작업이 끝났음을 알리는 알람(160)을 더 포함할 수 있다.

다시, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치를 사용하여 론지의 필렛 용접부를 예열하는 과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.

하기에서는 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치(100)를 사용하여 론지(200)의 필렛 용접부(210)를 예열하는 과정에 대하여 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치(100)는 한 쌍의 필렛 용접부(210)가 형성되는 용접 구조물에는 모두 사용할 수 있다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치(100)를 사용하여 론지(200)의 한 쌍의 필렛 용접부(210)를 예열하기 위해서는, 먼저 구동 휠(112)이 상기 론지(200)의 플랜지(220)와 접촉되도록 캐리지 유닛(110)을 상기 론지(200)의 플랜지(220)에 안착시킨다.

상기 캐리지 유닛(110)을 론지(200)의 플랜지(220)에 안착시킨 다음에는, 제1 클램핑 유닛(120)을 작동시켜 상기 캐리지 유닛(110)을 상기 론지(200)의 플랜지(220)에 클램핑시킨다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 클램핑 유닛(120)의 샤프트(121a)를 회전시켜 상기 샤프트(121a)를 따라 상기 캐리지 유닛(110)의 중앙부 측으로 한 쌍의 이동블록(121b)을 이동시킨다. 상기 한 쌍의 이동블록(121b)이 상기 캐리지 유닛(110)의 중앙부 측으로 소정간격 이동을 하게 되면 상기 한 쌍의 이동블록(121b)에 설치된 가이드 롤러(122)가 상기 론지(200)의 플랜지(220)에 밀착되어 상기 캐리지 유닛(110)을 상기 론지(200)의 플랜지(220)에 클램핑시키게 된다. 여기서, 상기 가이드 롤러(122)는 상기 캐리지 유닛(110)이 주행할 시 회전되면서 상기 론지(200)의 플랜지(220)에 대하여 상기 캐리지 유닛(110)을 지지함으로써 상기 캐리지 유닛(110)이 론지(200)의 플랜지(220)로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있도록 한다.

그리고, 레버(119a)를 회전시켜 마그네트(119)를 캐리지 유닛(110)의 바닥면에 밀착시킴으로써 상기 캐리지 유닛(110)과 론지(200)의 플랜지(220) 사이에 인력이 발생되도록 하여 상기 론지(200)의 플랜지(220)에 상기 캐리지 유닛(110)이 보다 견고하게 밀착되도록 한다.

상기와 같이 제1 클램핑 유닛(120)을 작동시켜 상기 론지(200)의 플랜지(220)에 캐리지 유닛(110)을 클램핑 시킨 다음에는, 상기 캐리지 유닛(110)에 설치된 한 쌍의 제2 클램핑 유닛(130)에 각각 히팅 토치(400)를 클램핑시킨다. 이때, 상기 제2 클램핑 유닛(130)은 좌우 폭 조절부재(131)를 사용하여 론지(200)의 폭에 따라 한 쌍의 히팅 토치(400)의 좌우 간격을 조절할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 히팅 토치(400)는 상기 론지(200)의 높이에 대응되도록 높이를 조절하여 상기 제2 클램핑 유닛(130)의 클램프(132)에 클램핑시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 클램핑 유닛(130)은 클램프 고정수단(133)을 중심으로 상기 히팅 토치(400)가 클램핑된 클램프(132)를 회전시켜 상기 히팅 토치(400)의 토치 화구(410)와 필렛 용접부(210) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 한편, 상기 히팅 토치(400)는 별도의 높이 조절부재(170)에 클램핑된 후 상기 높이 조절부재(170)가 상기 제2 클램핑 유닛(130)에 클램핑되어 높이 조절될 수도 있다.

이후, 상기 히팅 토치(400)에 용접 가스와 산소를 공급하는 호스들(도시되지 않음)을 제3 클램핑 유닛(140)에 클램핑시키게 된다.

또한, 레버(119a)를 회전시켜 마그네트(119)가 힌지(119b)를 중심으로 회전되어 캐리지 유닛(110)의 바닥면에 밀착되도록 함으로써 상기 캐리지 유닛(110)과 론지(200)의 플랜지(220) 사이에 인력이 발생되도록 한다.

상기와 같이 캐리지 유닛(110)과 론지(200)의 플랜지(220) 사이에 인력이 발생되도록 한 다음에는 구동모터(113)에 의해 구동 휠들(112)이 작동시켜 상기 캐리지 유닛(110)을 론지(200)의 플랜지(220)를 따라 이동되도록 함과 동시에, 상기 히팅 토치(400)를 작동시켜 상기 히팅 토치(400)가 필렛 용접부(210)를 따라 이동되면서 상기 필렛 용접부(210)에 열을 가함으로써 상기 필렛 용접부(210)를 예열할 수 있도록 한다.

이때, 감지센서(150)는 론지(200)의 플랜지(220)를 지속적으로 감지하게 되며, 상기 감지센서(150)에 의해 상기 플랜지(220)가 감지되지 않게 되면 제어부(도시되지 않음)는 상기 필렛 용접부(210)의 예열작업이 종료된 것으로 판단하게 된다.

따라서, 상기 제어부는 알람(160)을 작동시켜 작업자에게 예열작업이 종료되었음을 알림과 동시에, 구동모터(113)의 작동을 중단시켜 캐리지 유닛(110)을 정지시키게 됨으로써 필렛 용접부(210)의 예열 작업을 완료하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치는 용접 작업 전에 한 쌍의 히팅 토치(400)를 탑재한 캐리지 유닛(110)이 필렛 용접부(210)를 따라 주행하면서 자동으로 상기 필렛 용접부(210)를 예열할 수 있도록 함으로써 필렛 용접부(210)의 용접 작업 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

즉, 상기 필렛 용접부(210)의 예열 작업을 수작업으로 할 경우 두 명의 작업자가 각각 한 대씩의 히팅토치(400)를 파지한 채로 필렛 용접부(210)를 따라 이동하면서 상기 필렛 용접부(210)를 가열하여야만 하였다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 의한 용접부 예열장치는 두 대의 히팅토치(400)를 탑재한 캐리지 유닛(110)이 필렛 용접부(210)를 따라 자동 주행하면서 2개소의 필렛 용접부(210)를 동시에 가열하여 예열할 수 있으므로 필렛 용접부(210)의 예열 작업 시간을 대폭 단축시킬 수 있으므로 궁극적으로 용접작업 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 필렛 용접부(210) 전체에 걸쳐 고르게 가열시킬 수 있으므로 상기 필렛 용접부(210)의 용접 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이에 더하여, 작업자 1인이 2대의 용접부 예열장치(100)를 관리할 수 있으므로 수작업 대비 작업 인원을 대폭 축소시킬 수 있으므로 용접 작업 공수를 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 캐리지 유닛 111 : 바디부
112 : 구동 휠 113 : 구동모터
114 : 디스플레이 115 : 주행속도 조절수단
116 : 주행방향 선택 스위치 117 : 전원
118 : 전원 커넥터 119 : 마그네트
120 : 제1 클램핑 유닛 121 : 좌우 이송수단
122 : 가이드 롤러 130 : 제2 클램핑 유닛
131 : 좌우 폭 조절부재 132 : 클램프
140 : 제3 클램핑 유닛 150 : 감지센서
160 : 알람

Claims

용접 구조물에 안착되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부를 따라 이동되는 캐리지 유닛;
상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 캐리지 유닛이 상기 용접 구조물을 따라 이동될 수 있게 상기 캐리지 유닛을 가이드 함과 동시에 상기 용접 구조물에 상기 캐리지 유닛을 클램핑시켜 상기 용접 구조물로부터 상기 캐리지 유닛이 이탈되는 것을 방지하는 제1 클램핑 유닛; 및
상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 용접 구조물의 한 쌍의 필렛 용접부에 토치화구가 배치될 수 있도록 한 쌍의 히팅 토치를 클램핑시키는 한 쌍의 제2 클램핑 유닛을 포함하는 용접부 예열장치.
제1 항에 있어서,
상기 캐리지 유닛은,
상기 용접 구조물에 상기 캐리지 유닛을 밀착시키는 마그네트를 더 포함하는 용접부 예열장치.
제2 항에 있어서,
상기 캐리지 유닛은,
상기 마그네트를 캐리지 유닛의 바닥면에 밀착시키거나 상기 캐리지 유닛의 바닥면으로부터 이격시킬 수 있는 레버를 더 포함하는 용접부 예열장치.
제1 항에 있어서,
상기 캐리지 유닛에 설치되어 상기 히팅 토치들에 용접 가스와 산소를 공급하는 호스들을 클램핑 시킬 수 있는 적어도 한 쌍의 제3 클램핑 유닛을 더 포함하는 용접부 예열장치.
제1 항에 있어서,
상기 캐리지 유닛에 설치되어 용접 구조물의 끝단을 감지하여 상기 캐리지 유닛의 주행을 정지시키는 감지센서를 더 포함하는 용접부 예열장치.
제5 항에 있어서,
상기 감지센서와 연결되어 상기 감지센서에 의해 용접 구조물이 감지되지 않을 시 작동되는 알람을 더 포함하는 용접부 예열장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 클램핑 유닛은,
상기 캐리지 유닛에 설치되는 좌우 이송수단; 및
상기 좌우 이송수단에 설치되어 상기 캐리지 유닛을 용접 구조물에 클램핑 시킴과 동시에 상기 캐리지 유닛을 가이드 하는 적어도 한 쌍의 가이드 롤러를 포함하는 용접부 예열장치.
제7 항에 있어서,
상기 좌우 이송수단은,
상기 캐리지 유닛에 설치되며 양측에 서로 다른 방향의 나선이 형성되는 샤프트; 및
상기 샤프트에 나사 체결되어 상기 샤프트를 회전시키면 상기 샤프트를 따라 서로 다른 방향으로 이동되며 상기 가이드 롤러들이 설치되는 한 쌍의 이동블록을 포함하는 용접부 예열장치.
제8 항에 있어서,
상기 좌우 이송수단은,
상기 한 쌍의 이동블록과 슬라이딩 연결되도록 상기 캐리지 유닛에 설치되는 적어도 하나의 블록 가이드를 더 포함하는 용접부 예열장치.
제9 항에 있어서,
상기 좌우 이송수단은,
상기 블록 가이드와 샤프트의 적어도 일부를 커버하는 커버부재를 더 포함하는 용접부 예열장치.
제10 항에 있어서,
상기 커버부재는 벨로우즈인 것을 특징으로 하는 용접부 예열장치.
제1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 제2 클램핑 유닛은,
상기 캐리지 유닛에 좌우 폭 조절이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 용접부 예열장치.