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KR101176329B1 - 와이어소우 비드 용접기 - Google Patents

와이어소우 비드 용접기 Download PDF

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KR101176329B1
KR101176329B1 KR1020120007914A KR20120007914A KR101176329B1 KR 101176329 B1 KR101176329 B1 KR 101176329B1 KR 1020120007914 A KR1020120007914 A KR 1020120007914A KR 20120007914 A KR20120007914 A KR 20120007914A KR 101176329 B1 KR101176329 B1 KR 101176329B1
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KR
South Korea
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welding
turntable
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wire saw
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임상혁
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Abstract

본 발명은 비드를 구성하는 생크와 다이아몬드와 금속분말이 압축된 금속결합재층으로 용접함에 있어서, 비드를 비드안착구에 안착하고 턴테이블을 회전시키면 자동으로 비드가 용접되도록 하여 비드의 용접작업성 및 작업효율성 향상은 물론 생산성의 증대를 얻을 수 있는 와이어소우 비드 용접기를 제공하고자 한다.
이를 위해 본 발명은, 끼움구멍(11)이 통공된 상판(12)이 구비되고 상판(12)의 하부를 지지하는 다리(13)가 구비되는 베이스체(10)와; 상기 베이스체(10)의 상판(12) 상면에 위치되고 상단에 비드안착구(20)가 방사상으로 구비된 턴테이블(30)과; 상기 베이스체(10)의 상판(12)에 통공된 끼움구멍(11)에 끼워지고 상기 턴테이블(30)의 하면과 상단이 연결되며 하단에 회전풀리(41)가 결합된 회전축(40)과; 상기 회전축(40)의 회전풀리(41)를 회전시킴으로써 상기 턴테이블(30)을 회전시키는 구동체(50)와; 상기 베이스체(10)의 상판(12) 상면에 위치되는 상기 턴테이블(30)의 상부 일측에 위치되어 상기 턴테이블(30)에 방사상으로 구비되는 비드안착구(20)에 안착된 비드(101)를 용접하는 용접봉(61)이 구비된 전열용접체(60)가 포함되어 이루어진다.

Description

와이어소우 비드 용접기{welding machine for wire saw bead}
본 발명은 와이어소우 비드 용접기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비드가 안착되어 회전하는 턴테이블과 턴테이블에 위치되는 용접부에 의해 비드가 턴테이블에 의해 용접부측으로 회전이동되면서 자동으로 비드의 용접작업이 이루어지도록 하여 용접효율성 및 용접작업성이 크게 향상되어 생산성의 증대를 가져올 수 있는 와이어소우 비드 용접기에 관한 것이다.
일반적으로, 와이어소우는 채석장이나 건축현장 등에서 석재 또는 콘크리트 등을 깨끗하게 절단하는 용도로 사용되는 것으로, 와이어소우는 구동풀리에 걸쳐져서 회전구동되는 와이어로프와 상기 와이어로프에 설치되어 석재 또는 콘크리트와 같은 피삭재를 실질적으로 절단하는 복수의 비드로 구성되어 있다.
이와 같은 와이어소우는 다수의 강선을 꼬아 만든 와이어의 외면에 다이아몬드 팁인 비드를 일정간격으로 다수개 결합하여 구성된다.
상기 비드는, 금속재로 이루어진 중공원통형 생크(shank)와, 생크의 외면에 일체로 결합되는 금속결합재층 및 상기 금속결합재층에 의하여 지지되는 다수개의 다이아몬드로 구성되어 있으며, 상기 다이아몬드를 지지하는 금속결합재층은 철, 코발트 및 니켈 등의 금속을 기본금속으로 하고 있으며, 또한 그 이상의 기타 금속으로 구성되는 금속분말을 소결, 브레이징 또는 전기도금함으로써 상기 생크의 외부면에 결합된다.
즉, 종래 사용되고 있는 와이어소우는 와이어에 삽입되는 중공부가 형성되고, 금속재질로 이루어진 원통형의 생크와, 상기 생크의 외면에 일정한 두께로 형성되는 금속결합재층과, 상기 금속결합재층에 의해 지지되는 다이아몬드로 구성되는 것이다.
이와 같은 와이어소우 비드는 상기 생크의 외면에 금속결합재층을 고정하는 방법이 소결이나 브레이징 또는 전기도금에 의해 고정함으로써 생크와 금속결합재층과의 지지력 및 결속력이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
이에 따라, 생크의 외면에 금속결합재층(다이아몬드가 함유된 금속분말)을 압축한 다음, 일정온도의 열을 가해 소결한 후에 다시 생크와 금속결합재층을 용접하는 용접공정이 진행되는 바, 이 때 용접작업이 작업자가 하나 하나의 생크와 금속결합재층을 일일이 용접함에 따라 용접시간이 더디어지고 이에 따른 작업시간의 지연 및 생산성 저하의 문제점을 가져오게 된다.
종래 기술을 살펴보면, 등록특허 제10-0590833호인 와이어 쏘우용 비드 및 와이어 쏘우가 안출된 바 있으며, 이는 금속재로 이루어진 중공원통형 생크(shank), 이 생크의 몸체부의 외부면에 일체로 결합되는 금속결합재층, 및 이 금속결합재층에 의해 생크의 몸체부의 외부면에 고정되는 연마재를 포함하여 구성되는 와이어 쏘우용 비드에 있어서, 상기 연마재가 고정되는 생크의 몸체부는 2이상의 영역으로 이루어지고 상기 영역과 영역사이에는 단이 형성되어 있고 그리고 상기 영역중에서 절삭방향에 대하여 최선단에 위치하는 영역이외의 영역이 가장 큰 직경을 갖도록 형성되어 있다.
이러한 종래 기술은 수명 및 절삭력이 향상된 비드 및 와이어 쏘우를 제공하도록 하고 있다.
다른 예로서, 등록특허 10-0943418입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘우가 안출된 바 있으며, 이는 와이어와, 상기 와이어에 삽입되어 있으며, 만곡 형성된 제 1 비드와, 상기 제 1 비드와 인접되도록 상기 와이어에 삽입되며 상기 제 1 비드와 대칭된 제 2 비드와, 상기 와이어, 제 1 비드 및 제 2 비드를 수지봉지하되, 상기 비드들의 외주면은 노출되도록 하는 수지 코팅층을 포함하여 구성하되, 상기 비드들은 다이아몬드를 포함하는 소결합금이며, 상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드가 한 쌍을 이루며 반복적으로 상기 와이어에 복수 개가 삽입되고, 인접된 상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드는 일정한 각도마다 외주연들이 상호 인접되거나 원접되고, 상기 비드들의 원접된 부분의 수지 코팅층에 요홈이 형성되어 있으며, 상기 요홈의 중심부분에는 리브가 일체로 형성됨으로써, 동일한 형상으로 만곡된 다이아몬드를 포함하는 소결합금인 비드들을 90ㅀ각도마다 각기 근접 또는 원접되도록 대향 설치함으로써 실제 콘크리트 구조물의 절단시 와이어 쏘우가 회전되는 경우에 만곡된 비드들이 인접된 부위에서는 절삭능이 크고, 원접된 부위에서는 절삭능이 작아 90ㅀ각도마다 톱을 켜는 것과 같은 효과를 구현할 수 있어 절삭능이 우수하도록 하고 있다.
그러나, 종래 기술 역시 비드의 수명과 절삭력을 향상시키는데에 주안점을 두고 개발되었을 뿐, 앞서 언급한 바와 같이 비드를 구성하는 생크와 금속결합층과의 결속력 및 지지력이 저하되는 문제점과, 생크와 금속결합층을 용접함에 따라 야기되는 문제점은 여전히 해결하지 못하고 있는 실정이다.
대한민국등록특허 10-0590833호(2006.03.13 등록) 대한민국등록특허 10-0943418호(2010.02.12 등록)
본 발명은 종래 와이어소우의 비드를 제조할 때 야기되는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 비드를 구성하는 금속분말과 다이아몬드가 혼합되어 이루어진 금속결합재층과 생크와의 밀착력 및 결속력이 향상되도록 하기 위해 금속결합재층과 생크를 자동으로 용접하도록 하여 비드 용접에 따른 시간 단축은 물론, 작업성 향상 및 생산성의 향상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 금속결합재층과 생크가 용접됨으로써 이들의 결속력이 크게 향상되어 와이어소우의 작동과정에서 생크로부터 금속결합재층이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 한 와이어소우 비드 용접기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 와이어소우 비드 용접기는, 끼움구멍이 통공된 상판이 구비되고 상판의 하부를 지지하는 다리가 구비되는 베이스체와; 상기 베이스체의 상판 상면에 위치되고 상단에 비드안착구가 방사상으로 구비된 턴테이블과; 상기 베이스체의 상판에 통공된 끼움구멍에 끼워지고 상기 턴테이블의 하면과 상단이 연결되며 하단에 회전풀리가 결합된 회전축과; 상기 회전축의 회전풀리를 회전시킴으로써 상기 턴테이블을 회전시키는 구동체와; 상기 베이스체의 상판 상면에 위치되는 턴테이블의 일측에 위치되어 상기 턴테이블의 비드안착구에 안착된 비드를 용접하는 용접봉이 구비된 전열용접체가 포함되어 이루어진다.
상기 비드안착구는, 상기 턴테이블의 상면에 용접작업에 의해 고정되는 지지봉과; 상기 지지봉의 상단으로부터 수직연장되는 끼움봉과; 상기 지지봉의 상면에 형성되어 상기 끼움봉에 끼워지는 비드가 안착되는 안착면이 포함되어 이루어진다.
또한, 상기 구동체는, 상기 회전축에 결합되는 회전풀리에 일측이 연결된 벨트와; 상기 벨트의 타측이 연결되는 구동풀리와; 상기 구동풀리를 회전시키는 구동모터와; 상기 구동모터의 외면에 형성되는 모터브라켓과; 상기 구동모터를 상기 베이스체의 상판 하부에 고정하도록 상기 상판의 하면에 일측이 체결되고 타측은 상기 모터브라켓에 체결되는 장볼트가 포함되어 이루어진다.
또한, 상기 전열용접체의 용접봉은, 상기 전열용접체로부터 상기 턴테이블의 일측으로 연장되는 제1용접부와; 상기 제1용접부로부터 연장되고 상기 턴테이블에 대해 상부측으로 절곡되는 절곡부와; 상기 절곡부로부터 상기 전열용접체측으로 연장되어 연결되고 상기 턴테이블의 상면에 구비되는 비드안착구가 내측으로 지나가도록 상기 제1용접부로부터 간격을 유지하는 제2용접부가 포함되어 이루어진다.
본 발명은 턴테이블의 상면에 방사상으로 구비된 다수의 비드안착구가 턴테이블의 회전에 따라 회전되고, 전열용접체의 용접봉이 턴테이블의 일측에 위치하고 있음에 따라, 비드안착구에 비드와 용접부재를 안착한 후 턴테이블을 회전시키면 비드안착구에 안착된 비드와 용접부재가 전열용접체의 용접봉을 지나가는 과정에서 용접봉의 전열에 의해 자동으로 용접이 이루어짐에 따라, 비드의 용접작업이 쉽고 용이하게 이루어질 수 있어 비드 용접작업에 따른 시간단축은 물론 이에 따른 작업성 및 작업효율성 향상과 생산성의 증대를 얻을 수 있으며, 비드를 구성하는 생크와 금속결합재층이 용접부재에 의해 용접되어 생크와 금속결합재층의 결속력이 크게 향상된다.
도 1은 본 발명인 와이어소우 비드 용접기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명인 와이어소우 비드 용접기의 구성요부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명인 와이어소우 비드 용접기의 구성요부를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명인 와이어소우 비드 용접기의 비드안착구에 비드와 용접부재가 안착되는 상태를 나타낸 분해도이다.
도 5는 본 발명인 와이어소우 비드 용접기의 용접과정을 나타낸 개략도이다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명인 와이어소우 비드 용접기는, 끼움구멍(11)이 통공된 상판(12)이 구비되고 상판(12)의 하부를 지지하는 다리(13)가 구비되는 베이스체(10)와, 상기 베이스체(10)의 상판(12) 상면에 위치되고 상단에 비드안착구(20)가 방사상으로 구비된 턴테이블(30)과, 상기 베이스체(10)의 상판(12)에 통공된 끼움구멍(11)에 끼워지고 상기 턴테이블(30)의 하면과 상단이 연결되며 하단에 회전풀리(41)가 결합된 회전축(40)과, 상기 회전축(40)의 회전풀리(41)를 회전시킴으로써 상기 턴테이블(30)을 회전시키는 구동체(50)와, 상기 베이스체(10)의 상판(12) 상면에 위치되는 상기 턴테이블(30)의 상부 일측에 위치되어 상기 턴테이블(30)에 방사상으로 구비되는 비드안착구(20)에 안착된 비드(101)를 용접하는 용접봉(61)이 구비된 전열용접체(60)가 포함되어 이루어진다.
상기 베이스체(10)는 통상적인 상판(12)과 상판(12)을 지지하는 다리(13)에 의해 이루어지는 것으로, 본 발명의 베이스체(10)는, 상판(12)에 상기 턴테이블(30)의 하면에 연결된 회전축(40)을 끼움구성하기 위해 끼움구멍(11)이 더 통공되어 이루어진다.
상기 비드안착구(20)는 용접되는 비드(101)가 끼워져 안착되는 것으로, 여러 개의 비드안착구(20)가 턴테이블(30)에 방사상으로 구비되어 있기 때문에 여러 개의 비드(101)를 비드안착구(20)에 끼워 안착하여 비드의 용접작업을 진행할 수 있다.
상기 턴테이블(30)은, 도시된 바와 같이 원형으로 형성되어 있으며, 상기 구동체(50)의 동력을 전달받아 상기 회전축(40)이 회전하는 것에 의해 상기 턴테이블(30)이 일방향으로 회전한다.
상기 용접봉(61)은, 상기 턴테이블(30)에 구비된 비드안착구(20)에 끼워져 안착되는 상기 비드(101)를 용접하기 위한 것으로 상기 전열용접체(60)로부터 전열을 공급받아 상기 용접봉(61)측에 위치하는 비드(101)를 용접한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 상기 전열용접체(60)를 작동시켜 용접봉(61)에 전열이 전달되도록 한 후, 상기 턴테이블(30)의 상면에 방사상으로 다수개 구비된 비드안착구(20)에 용접하고자 하는 비드(101)를 올려 놓고, 턴테이블(30)을 회전시키면 턴테이블(30)의 회전에 따라 상기 비드(101)가 안착된 비드안착구(20)가 회전되면서 상기 용접봉(61)에 위치되는 바, 이 때 용접봉(61)을 지나가는 과정에서 용접봉(61)의 전열에 의해 비드(101)의 용접작업이 이루어진다.
따라서, 작업자는 용접이 완료된 비드(101)를 비드안착구(20)로부터 제거하고, 용접이 완료된 비드(101)가 제거된 비드안착구(20)에 또 다른 용접 전의 비드(101)를 올려 놓는 작업만을 진행하면, 상기 턴테이블(30)의 회전에 따라 비드안착구(20)에 안착된 비드(101)의 용접작업이 자동으로 진행되기 때문에 비드 용접작업성 및 작업효율성 향상은 물론 생산성의 증대를 얻을 수 있다.
상기 비드(101)는, 도 4에 도시된 바와 같이 생크(102)와 이 생크(102)의 외면에 압축소결되고 금속분말과 다이아몬드가 혼합된 금속결합재층(103)으로 구성되며, 상기 비드(101)의 생크(102)와 금속결합재층(103)을 용접하는 용접부재(104)는, 내부가 중공형성된 링형으로 이루어진다.
이에 따라, 비드안착구(20)에 올려진 생크(102)와 금속결합재층(103)이 상기 용접부재(104)의 용접에 의해 견고하게 결속되어 와이어소우의 사용 도중에 비드(101)를 구성하는 생크(102)로부터 금속결합재층(103)이 떨어져 나가는 것을 방지한다.
상기 비드안착구(20)는, 상기 턴테이블(10)의 상면에 용접작업에 의해 고정되는 지지봉(21)과, 상기 지지봉(21)의 상단으로부터 수직연장되는 끼움봉(22)과, 상기 지지봉(21)의 상면에 형성되어 상기 끼움봉(22)에 끼워지는 비드(101)가 안착되는 안착면(23)이 포함되어 이루어진다.
상기 지지봉(21)은, 상기 턴테이블(10)의 상면에 수직방향으로 용접작업에 의해 고정되는 것이고, 상기 끼움봉(22)은 상기 비드(101)를 구성하는 생크(102)가 끼워지는 것이며, 상기 안착면(23)은 상기 끼움봉(22)으로부터 끼워진 비드(101)의 생크(102)가 안착되는 것이다.
이와 같이 비드안착구(20)의 끼움봉(22)에 끼워진 비드(101)가 안착면(23)에 안착된 상태에서 지지봉(21)에 의해 지지되어 턴테이블(30)의 회전에 따라 상기 용접봉(61)측으로 회전 이동되면서 용접작업이 진행된다.
상기 구동체(50)는, 상기 회전축(40)에 결합되는 회전풀리(41)에 일측이 연결된 벨트(51)와, 상기 벨트(51)의 타측이 연결되는 구동풀리(52)와, 상기 구동풀리(52)를 회전시키는 구동모터(53)와, 상기 구동모터(53)의 외면에 형성되는 모터브라켓(54)과, 상기 구동모터(53)를 상기 베이스체(10)의 상판(12) 하부에 고정하도록 상기 상판(12)의 하면에 일측이 체결되고 타측은 상기 모터브라켓(54)에 체결되는 장볼트(55)가 포함되어 이루어진다.
이와 같이 구성된 상기 구동체(50)는, 상기 구동모터(53)를 작동시키면, 상기 구동풀리(52)가 회전되어 구동풀리(52)의 회전이 상기 벨트(51)에 전달되며 벨트(51)의 일측이 연결된 상기 회전풀리(41)가 회전되면서 회전축(40)이 회전되어 상기 턴테이블(30)의 회전이 이루어진다.
이 때, 상기 구동모터(53)에 인가되는 전력의 세기를 달리하여 턴테이블(30)의 속도를 빠르게 하거나 느리게 조절할 수 있다.
상기 전열용접체(60)의 용접봉(61)은, 상기 전열용접체(60)로부터 상기 턴테이블(30)의 일측으로 연장되는 제1용접부(61a)와, 상기 제1용접부(61a)로부터 연장되고 상기 턴테이블(30)에 대해 상부측으로 절곡되는 절곡부(61b)와, 상기 절곡부(61b)로부터 상기 전열용접체(60)측으로 연장되어 연결되고 상기 턴테이블(30)의 상면에 구비되는 비드안착구(20)가 내측으로 지나가도록 상기 제1용접부(61a)로부터 간격을 유지하는 제2용접부(61c)가 포함되어 이루어진다.
이와 같이 용접봉(61)을 제1용접부(61a)와 제2용접부(61c)로 구성하고, 제1용접부(61a)와 제2용접부(61c)를 도 2에 도시된 바와 같이 서로 떨어지도록 간격을 형성한 이유는, 상기 제1용접부(61a)와 제2용접부(61c) 사이로 비드안착구(20)가 지나가도록 하여 비드안착구(20)에 안착된 비드(101)의 용접이 이루어지도록 하기 위함이다.
또한, 제1용접부(61a)와 제2용접부(61c) 사이로 비드안착구(20)가 지나가면서 비드(101)의 용접이 이루어지기 때문에 비드(101)의 생크(102)에 올려진 용접부재(104)의 용접효율성이 크게 향상된다.
이와 같이 본 발명은 다양하게 변형실시가 가능한 것으로 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
10 : 베이스체 11 : 끼움구멍
12 : 상판 13 : 다리
20 : 비드안착구 21 : 지지봉
22 : 끼움봉 23 : 안착면
30 : 턴테이블 40 : 회전축
41 : 회전풀리 50 : 구동체
51 : 벨트 52 : 구동풀리
53 : 구동모터 54 : 모터브라켓
55 : 장볼트 60 : 전열용접체
61 : 용접봉 61a : 제1용접부
61b : 절곡부 61c : 제2용접부
101 : 비드 102 : 생크
103 : 금속결합재층 104 : 용접부재

Claims (4)

  1. 끼움구멍(11)이 통공된 상판(12)이 구비되고 상판(12)의 하부를 지지하는 다리(13)가 구비되는 베이스체(10)와;
    상기 베이스체(10)의 상판(12) 상면에 위치되고 상단에 비드안착구(20)가 방사상으로 구비된 턴테이블(30)과;
    상기 베이스체(10)의 상판(12)에 통공된 끼움구멍(11)에 끼워지고 상기 턴테이블(30)의 하면과 상단이 연결되며 하단에 회전풀리(41)가 결합된 회전축(40)과;
    상기 회전축(40)의 회전풀리(41)를 회전시킴으로써 상기 턴테이블(30)을 회전시키는 구동체(50)와;
    상기 베이스체(10)의 상판(12) 상면에 위치되는 상기 턴테이블(30)의 상부 일측에 위치되어 상기 턴테이블(30)에 방사상으로 구비되는 비드안착구(20)에 안착된 비드(101)를 용접하는 용접봉(61)이 구비된 전열용접체(60)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하며,
    상기 전열용접체(60)의 용접봉(61)은,
    상기 전열용접체(60)로부터 상기 턴테이블(30)의 일측으로 연장되는 제1용접부(61a)와;
    상기 제1용접부(61a)로부터 연장되고 상기 턴테이블(30)에 대해 상부측으로 절곡되는 절곡부(61b)와;
    상기 절곡부(61b)로부터 상기 전열용접체(60)측으로 연장되어 연결되고 상기 턴테이블(30)의 상면에 구비되는 비드안착구(20)가 내측으로 지나가도록 상기 제1용접부(61a)로부터 간격을 유지하는 제2용접부(61c)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어소우 비드 용접기.
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