KR200256671Y1 - 용접용 가이드레일장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용접용 가이드레일장치에 관한 것으로, 맞대기용접시 용접장치가 용접모재의 용접부위를 정확하게 용접할 수 있도록 한 것이다. 이를 위해, 용접용 가이드레일장치(150)는, 맞대기용접을 위해 가장자리 부분이 상호 맞대어 있는 제 1용접모재(155) 및 제 2용접모재(156) 중 어느 일측 용접모재(155)의 판상에서 용접방향을 따라서 길게 설치되고, 용접모재(155)의 판상의 용접부위에 인접한 지점에서 용접방향을 따라서 길게 설치되고 용접장치의 가이드부(130)와 접촉함으로써 용접위치를 가이드하는 가이드레일(151); 가이드레일(151)의 저면에 장착되어 가이드레일(151)을 용접모재(155)의 판상에 착탈가능하게 고정시키기 위한 부착용 전자석; 가이드레일(151)의 가장자리 부분에서 가이드레일(151)의 길이방향을 따라서 다수개 설치되어 부착용 전자석에 의해 용접모재(155)에 부착되어 있는 가이드레일(151)을 용접모재(155)로부터 탈거시키기 위한 이탈레버(152)를 포함한다.

Description

용접용 가이드레일장치{guide-rail device for guiding welding direction}

본 고안은 용접용 가이드레일장치에 관한 것으로서, 맞대기용접시 용접장치가 용접모재의 용접부위를 정확하게 용접할 수 있도록 하는 용접용 가이드레일장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용접(welding)은 금속재료를 가열, 가압 등의 조작으로 야금적으로 접합시키는 접합법이다. 용접은 금속학적으로 융접(fusion welding), 압접(pressure welding) 및 납접으로 분류될 수 있다. 융접은 용융융접이라고도 하며, 접합할 양금속부재 즉 모재(base metal)의 접합부를 국부적으로 가열, 용융시켜 이들을 융합하여 국부적주조작용으로 접합시키는 방법이다. 압접은 가압융접이라고도 하며 접합부를 적당한 온도로 가열하여 이에 기계적 가압을 가하여 접합을 완성시키는 방법이다. 납접은 접합할 모재보다 용점이 훨씬 낮은 비철합금용가재 즉 납재료를 접합부에 용융첨가하여 그 용융납재료의 응고시에 있어서의 분자간의 인력을 이용하여 접합목적을 달성하는 방법이다.

상기한 융접 즉 용융융접 중 가장 흔하게 사용되는 방법이 가스용접법(gas welding)이다. 가스용접법은 각종 가열가스와 산소와의 반응시에 생기는 고열 즉가스연소열을 용접열원으로 이용하는 용접법이며, 가열가스와 산소의 혼합가스를 용접토오치(welding torch) 끝으로부터 분출연소시켜 소위 가스열을 만들어, 이 가스열을 용접의 열원으로 사용한다.

가스용접법에 사용되는 장치는 산소저장탱크, 가스저장탱크, 각 탱크로부터 연장되는 연결호스, 각 연결호스와 연결되는 토오치로 구성되어 있다. 토오치는 손잡이부, 연결호스를 통해 공급되는 산소 및 가스가 혼합되는 혼기실 및 혼기실에서 혼합된 혼합가스를 외부로 분출하는 화구로 이루어져 있다. 손잡이 부분에는 각 저장탱크로부터 혼기실로 유입되는 산소 및 가스의 양을 조절하는 유량조절밸브가 설치되어 있다.

그래서, 작업자가 용접작업을 할 때에는, 유량조절밸브를 개방시켜 혼합가스를 화구 외부로 분사시킨 후에, 화구 부분에 라이터(lighter)를 사용하여 불꽃을 발생시켜 가스화염을 발생시키게 된다. 작업자가 용접작업을 중단할 때에는, 유량조절밸브를 폐쇄시켜 용접토오치 측으로 산소 및 가스가 유입되지 않도록 함으로써 화구에서 가스화염이 발생하지 않도록 한다. 그리고, 작업자가 용접작업을 재개할 때에는, 다시 유량조절밸브를 개방시키고 라이터를 켜서 가스화염을 발생시키게 된다.

한편, 상기한 용접방법은 사람이 용접기를 파지하여 용접모재를 수동으로 용접하는 방법이다. 이러한 수동용접 방법은, 작업의 능률이 작업자의 숙련도에 전적으로 의존하기 때문에, 용접신뢰성이 낮아지게 될 염려가 있다. 또한, 양 모재(base metal)를 직교되게 배치하여 그 접촉부위를 용접하여 결합시키는 필렛용접(fillet welding) 등에서는 작업자가 용접작업을 수행하기가 곤란하여, 작업의 능률이 높지 못하고 작업시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하기 위해서, 최근에는 자동용접 주행장치가 개발되고 있다. 자동용접 주행장치는 바퀴가 달린 몸체에 용접용 토오치(torch)가 장착되는 구조로 되어 있다.

도 1은 일반적인 자동용접 주행장치를 사용하여 필렛용접을 하는 상태를 도시한 측면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 주행장치는 수평방향으로 놓여있는 제 1모재(1)와 제 1모재(1)에 직교되게 설치되는 제 2모재(2)의 용접부위에 인접한 지점에 놓여져서 필렛용접 대기상태로 배치되어 있다.

주행장치의 구조는, 판형상의 몸체부(10), 몸체부(10)에 저면 4개소에 설치되어 있는 주행바퀴(12), 몸체부(10)의 저면에 부착되어 있어 주행시 주행장치가 제 1모재(1)로부터 이탈되는 것을 방지하는 부착용 전자석(미도시) 및 몸체부(10) 상부에 설치되어 제 1모재(1) 및 제 2모재(2) 사이의 용접부위를 용접하기 위한 용접용 토오치(11) 등으로 구성되어 있다.

주행바퀴(12)는 몸체부(10) 상부에 설치되어 있는 구동모터(미도시)에 의해 구동력을 인가받아 회전하게 됨으로써, 몸체부(10)를 주행시킬 수 있도록 되어 있다.

용접용 토오치(11)는 몸체부(10) 상에 설치되어 있는 지지부재(13)에 장착되어 있고, 그 하부말단부가 하향으로 경사지게 배치되어 있어, 용접부위를 용접할 수 있도록 되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 제 1모재(1) 및 제 2모재(2)를 상호 필렛용접하고자 할 때에는, 구동모터에 전원을 공급하여 용접용 주행장치가 용접부위를 따라서 주행하도록 하고, 이와 동시에 용접용 토오치(11)가 용접용 불꽃을 방사하도록 함으로써, 제 1모재(1) 및 제 2모재(2)의 용접부위를 용접하게 된다. 그래서, 제 1모재(1) 및 제 2모재(2)가 필렛용접됨으로써, 필렛구조물이 완성될 수 있게 된다.

그런데, 상기한 필렛용접은 통상적으로 전진용접(forward welding)법에 의해 수행된다. 따라서, 주행장치가 용접부위를 따라서 전진하면서 용접부위를 용접하게 된다.

여기서, 상기한 주행장치가 정확한 용접작업을 수행하기 위해서는, 주행장치가 주행하더라도 용접용 토오치(11)가 용접부위에 정확하게 위치하고 있어야 한다. 필렛용접에서는, 주행장치가 제 1모재(1)의 판상에 놓여져서 수직방향으로 세워져 있는 제 2모재(2)에 의해 가이드되면서 주행하기 때문에, 비교적 정확한 용접작업이 수행될 수 있게 된다.

그런데, 용접모재들이 맞대어져 있는 상태에서, 맞대기용접을 수행하게 될 때에는, 양 용접모재의 판면이 모두 편평하게 되어 있기 때문에, 주행장치가 가이드될 부위가 없어지게 된다.

따라서, 주행장치가 가이드되지 못하게 됨으로써, 용접의 작업효율이 저하된다는 문제점이 있다. 주행장치를 이용한 자동용접 뿐만아니라, 수동으로 맞대기용접을 할 경우에도, 별도의 가이드장치가 구비되어 있지 않으면, 용접작업성이 저하된다.

따라서 본 고안의 목적은, 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 맞대기용접시 용접장치가 용접모재의 용접부위를 정확하게 용접할 수 있도록 하는 용접용 가이드레일장치를 제공하는 것이다.

도 1 - 일반적인 자동용접 주행장치를 사용하여 필렛용접을 하는 상태를 도시한 측면도.

도 2 - 본 고안에 따른 가이드레일장치에 적합한 자동용접 주행장치의 사시도.

도 3 - 도 2의 주행장치가 필렛용접을 수행하는 상태를 도시한 상태도.

도 4 - 도 2의 주행장치가 맞대기용접을 수행하는 상태를 도시한 상태도.

도 5 - 도 4의 주행장치를 용접가이드하는 본 고안에 따른 가이드레일장치의 평면도.

도 6 - 도 5의 측면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 제 1모재 102 : 제 2모재

110 : 몸체부 111 : 용접용 토오치

112 : 주행바퀴 115 : 자석이탈용 손잡이

120 : 수평이동부재 121 : 수직이동부재

122 : 홀딩부재 123 : 제 1이동손잡이

124 : 제 2이동손잡이 129 : 부착용 전자석

130 : 가이드롤러 131 : 받침대

150 : 가이드레일장치 151 : 가이드레일

152 : 이탈레버

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 용접용 가이드레일장치는, 맞대기용접을 위해 가장자리 부분이 상호 맞대어 있는 제 1용접모재 및 제 2용접모재 중 어느 일측 용접모재의 판상에서 용접방향을 따라서 길게 설치되고, 용접모재의 판상의 용접부위에 인접한 지점에서 용접방향을 따라서 길게 설치되고 용접장치의 가이드부와 접촉함으로써 용접위치를 가이드하는 가이드레일; 가이드레일의 저면에 장착되어 가이드레일을 용접모재의 판상에 착탈가능하게 고정시키기 위한 부착용 전자석; 가이드레일의 가장자리 부분에서 가이드레일의 길이방향을 따라서 다수개 설치되어 부착용 전자석에 의해 용접모재에 부착되어 있는 가이드레일을 용접모재로부터 탈거시키기 위한 이탈레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 맞대기용접시 용접장치가 용접모재의 용접부위를 정확하게 용접하게 됨으로써, 용접작업성이 향상된다.

이하 첨부한 도면을 참조로 하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 가이드레일주행장치에 적합한 자동용접 주행장치의 사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 자동용접 주행장치는, 판형상의 몸체부(110), 몸체부(110)에 저면 4개소에 설치되어 있는 주행바퀴(112),몸체부(110)의 저면에 부착되어 있는 부착용 전자석(129), 몸체부(110)의 상부에 설치되는 용접용 토오치(111) 등으로 구성되어 있다.

부착용 전자석(129)은 용접모재 위를 주행하는 주행장치가 용접모재로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

용접용 토오치(111)는 몸체부(110) 상부에 지지부에 의해 지지되어 설치되어 있다. 지지부는 몸체부(110) 상부에 설치되는 수평이동부재(120), 수평이동부재(120)에 설치되는 수직이동부재(121) 및 수직이동부재(121)에 장착되어 용접용 토오치(111)의 몸체를 홀딩하는 홀딩부재(122)로 구성되어 있다.

수평이동부재(120)는 제 1이동손잡이(123)를 작업자가 손으로 돌림으로써, 수평으로 이동할 수 있도록 되어 있고, 수직이동부재(121)도 역시 제 2이동손잡이(124)를 작업자가 손으로 돌림으로써, 수직으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 홀딩부재(122)는 상기 수직이동부재의 일 측면에 설치되며 볼트를 풀어 작업자가 원하는 각도로 조정한 후 상기 볼트를 조음에 의해 일정위치에 고정되는 구조를 이루게 된다. 바람직하게는 상기 수직이동부재의 측면과 상기 홀딩부재의 접합면의 결합은 핀이나 부싱으로 하여 상기 홀딩부재가 상기와 같이 볼트를 느슨하게 함에 의해 회동이 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 용접용 토오치(111)가 적당한 위치에서 하향으로 경사지게 위치하게 됨으로써, 적당한 용접위치를 포착할 수 있도록 되어 있다. 상기 홀딩부재가 수직이동부재의 일 측면에 결합되어 회동되는 것은 일반적인 공지의 사항인 바 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 몸체부(110)의 측면에는 용접모재와 접촉하여 안내하는 가이드롤러(130)가 설치되어 용접부위를 가이드할 수 있도록 되어 있다. 즉, 몸체부(110)의 측면으로부터 2개의 받침대(131)가 수평방향으로 연장된 상태에서, 각 받침대(131)의 말단부에 가이드롤러(130)가 회전가능하게 장착되어 있어, 주행하는 주행장치가 가이드될 수 있도록 되어 있다.

주행바퀴(112)는 몸체부(110) 상부에 설치되어 있는 구동모터(140)의 구동력을 전달받아 회전함으로써 주행장치를 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 주행장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평방향으로 놓여있는 제 1모재(101)와 제 1모재(101)에 직교되게 설치되는 제 2모재(102)의 용접부위에 인접한 지점에 놓여져서 필렛용접 대기상태로 배치되어 있다. 이때, 주행장치의 몸체부(110) 저면에 부착된 전자석에 의해 몸체부(110)와 제 2모재(102) 사이에 자력에 의한 인력이 작용하기 때문에, 주행자치는 제 2모재(102)로부터 쉽게 이탈되지 않고 주행할 수 있게 된다.

그리고, 몸체부(110)의 가이드롤러(130)가 수직방향으로 설치되어 있는 제 1모재(101)의 측벽과 접촉하여 몸체부(110)가 제 1모재(101)와 일정한 거리를 유지할 수 있도록 하고, 주행장치의 주행을 가이드하게 된다. 몸체부(110)에 설치되는 용접용 토오치(111)는 제 1모재(101) 및 제 2모재(102)의 가장자리 부분이 접촉하고 있는 용접부위를 용접할 수 있도록 하향으로 경사지게 배치되어 있다.

이 상태에서, 구동모터(140)에 전원을 공급하여 주행바퀴(112)를 회전시키게 되면, 주행장치는 제 1모재(101) 및 제 2모재(102) 사이의 용접부위를 따라서 주행하게 된다. 이와 동시에 용접용 토오치(111)가 용접용 불꽃을 방사하도록 함으로써, 제 1모재(101) 및 제 2모재(102)의 용접부위를 용접하게 된다. 그래서, 제 1모재(101) 및 제 2모재(102)가 필렛용접됨으로써, 필렛구조물이 완성될 수 있게 된다.

전술한 주행장치는 필렛용접에 적합하도록 설계되어 있으나, 본 고안에 따른용접용 가이드레일장치(150)를 사용하면, 맞대기용접에서도 효과적으로 사용할 수 있다.

도 4는 도 2의 주행장치가 맞대기용접을 수행하는 상태를 도시한 상태도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 맞대기용접에서는, 용접될 용접모재들(155, 156)은 가장자리 부분이 상호 맞대어져 있다. 그래서, 주행장치가 이들 용접모재들(155, 156)이 접촉하는 용접부위를 용접하게 된다. 용접부위에 인접한 지점에는 본 고안에 따른 용접용 가이드레일장치(150)가 설치되어, 용접위치를 가이드할 수 있도록 되어 있다.

가이드레일장치(150)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일측 용접모재(155)의 판상의 용접부위에 인접한 지점에서 용접방향을 따라서 길게 설치되고 용접장치의 가이드부(130)와 접촉함으로써 용접위치를 가이드하는 가이드레일(151), 가이드레일(151)의 저면에 장착되어 가이드레일(151)을 용접모재(155)의 판상에 착탈가능하게 고정시키기 위한 부착용 전자석(157), 가이드레일(151)의 가장자리 부분에서 가이드레일(151)의 길이방향을 따라서 다수개 설치되어 부착용 전자석(157)에 의해 용접모재에 부착되어 있는 가이드레일(151)을 용접모재로부터 탈거시키기 위한 이탈레버(152)로 구성되어 있다. 상기한 전자석(157)은 용접모재에 상기 가이드레일(151)을 고정시키고자 할 경우에 전기를 공급하여 자성을 띠게 되는 것으로서 상기 용접모재로부터 상기 가이드레일(151)을 탈거시킬때는 전기를 차단하고 상기 이탈레버를 잡고 이탈시키면된다.상기에서는 전자석을 이용하여 상기 가이드레일(151)을 고정시키도록 하고있으나 다이알게이지와 같은 일반적인 측정용 게이지를 고정시키는 데 사용되는 회전레버식 탈부착장치를 적용할 수 도 있다.

가이드레일(151)은 기억자 모양의 브라켓 형상을 가지고 있고, 그 저면에 부착용 전자석이 부착되는 구조로 되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 주행장치의 가이드롤러가 가이드레일(151)에 접촉하여, 주행장치가 가이드되게 주행하면서, 용접부위를 용접하게 된다.

용접을 끝마친 후에는, 이탈레버(152)를 잡고 가이드레일(151)을 당김으로써, 용접모재로부터 가이드레일(151)을 간단하게 제거할 수 있게 된다.

이에따라, 맞대기용접에서도, 가이드레일장치(150)에 의해 용접작업이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

상기한 가이드레일장치(150)는 자동용접 뿐만아니라, 수동용접을 수행할 때에도 작업자가 가이드레일(151)을 사용하여 용접부위를 정확하게 용접할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 용접용 가이드레일장치에 의하면, 맞대기용접시 용접장치가 용접모재의 용접부위를 정확하게 용접할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 맞대기용접을 위해 가장자리 부분이 상호 맞대어 있는 제 1용접모재(155) 및 제 2용접모재(156) 중 어느 일측 용접모재(155)의 판상에서 용접방향을 따라서 길게 설치되는 용접용 가이드레일장치에 있어서,

   상기 용접모재(155)의 판상의 용접부위에 인접한 지점에서 용접방향을 따라서 길게 설치되고 용접장치의 가이드부와 접촉함으로써 용접위치를 가이드하는 가이드레일(151);

   상기 가이드레일(151)의 저면에 장착되어 상기 가이드레일(151)을 상기 용접모재(155)의 판상에 착탈가능하게 고정시키기 위한 부착용 전자석;

   상기 가이드레일(151)의 가장자리 부분에서 상기 가이드레일(151)의 길이방향을 따라서 다수개 설치되어 상기 부착용 전자석에 의해 상기 용접모재(155)에 부착되어 있는 상기 가이드레일(151)을 상기 용접모재(155)로부터 탈거시키기 위한 이탈레버(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 가이드레일장치.