KR101977827B1 - 용접 겹침부 형성 장치 - Google Patents

Abstract

용접 겹침부 형성 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 용접 겹침부 형성 장치는, 제1, 제2 소재를 겹침부 형성 작업 위치에 고정시키는 소재 위치 고정 장치, 소재 위치 고정 장치의 상, 하부에 각각 설치되는 지지대, 및 지지대의 내부에 장착되는 다수개의 롤러를 포함한다.

Description

용접 겹침부 형성 장치{WELD OVERLAP PART FORMING DEVICE}

본 발명은 용접 겹침부 형성 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강판을 연속으로 생산하기 위한 용접기는 예컨대, 심 용접기(Seam Welder)가 주로 사용된다.

용접 방법은 전, 후로 배열된 두 개의 판을 겹쳐 가압 상태의 전극간에 단시간의 고전류를 흘려서 전류가 집중하는 전극 직하의 모재 저항 발열과 전극 및 모재의 열전도를 이용해 판과 판사이의 접촉부에 용접부를 형성시키는 저항 용접이다.

이와 같이 연속으로 소재를 공급하여 소둔이나 정정작업을 하기 위해서는 각 판재를 연결시켜주는 용접이 매우 중요한 부분을 차지한다.

소재가 두꺼운 경우에는 소재의 끝을 맞대고 용접하는 맞대기 용접을 실시하지만, 소재가 박판일 경우 맞대기 용접이 불가능하여 소재의 끝단부에서 서로 포개도록 하는 겹치기 용접이 실시된다.

선행 소재의 끝단부와 후행하는 소재의 선단부를 서로 용접함으로, 연속으로 압연 및 소둔 등 기타 작업을 수행하도록 하며, 겹치기 용접은 박판일 경우 수행되는데, 다음과 같은 문제점이 발생한다.

진행 중이던 선행 소재를 고정한 다음 후단에서 진행하는 후행 소재의 전단부를 이동하여 서로 겹치는 작업을 수행하는데, 이때 선행 소재의 끝단부와 후행 소재의 선단부를 서로 맞추는 작업을 소재 고정장치로 실시한다.

소재 고정장치로 선행 소재와 후행 소재의 맞춤 작업 시 소재를 반듯하게 고정하지 않을 경우, 선행 소재의 끝단부와 후행 소재의 선단부의 겹침부 차이가 발생한다.

이와 같이 겹침부 차이가 발생되면, 용접휠을 이용한 용접 시 겹치는 부분이 많지 않을 경우 연속작업 시 당김력에 의하여 겹침부가 적은 부분에서 파단이 발생된다.

또한, 겹치는 부분을 일정하게 기준치(소재의 두께마다 겹치는 량은 상이함) 이상으로 공급하여야 하나, 겹치는 부분이 기준치보다 많거나 적을 경우 완전한 용접이 이루어지지 않음으로 작업 시 파단이 발생된다.

그리고, 선행 소재의 끝단부와 진입하는 후행 소재의 선단부 끝이 반듯하지 않고 후미(휘어짐)가 발생할 경우 용접휠이 이동 시 접촉하여 휠을 손상시키는 문제점도 있었다.

이와 같은 다수의 문제점으로 인하여 연속 라인이 정지될 경우, 처리 시간 동안 라인을 가동하지 못하게 되므로 생산성이 저하되며, 파단된 소재를 복구하는 과정에서 안전사고도 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 겹치기 용접을 위하여 진입하는 후행 소재를 선행 소재의 하부나 상부로 선택하여 안내할 수 있고, 진입하는 후행 소재를 정확한 위치에 고정할 수 있으며, 겹치는 부분의 량을 조절할 수 있는 용접 겹침부 형성 장치를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 용접 겹침부 형성 장치는, 겹침부 형성을 위한 제1 소재의 상, 하부에 각각 위치되고, 제1 소재와 제2 소재를 겹침부 형성 작업 위치에 고정시키는 소재 위치 고정 장치를 포함할 수 있다.

또한, 용접 겹침부 형성 장치는, 소재 위치 고정 장치의 상, 하부에 각각 설치되어 소재 위치 고정 장치를 지지하는 지지대, 및 지지대의 내부에 장착되는 다수개의 롤러를 포함할 수 있다.

지지대의 외측면에 연결되고, 제1, 제2 소재에 대해 지지대의 위치를 제어하는 위치 제어부를 더 포함할 수 있다.

지지대의 내측면에 연결되고, 제1, 제2 소재와 지지대의 간격을 조정하는 간격 조정부를 더 포함할 수 있다.

지지대의 상부에 설치되는 상부대와, 지지대의 하부에 설치되는 하부 이동대를 포함하고, 하부 이동대에는 이동장치가 설치되는 것일 수 있다.

또한, 소재 위치 고정 장치는, 다수개의 롤러들 사이에 결합되는 회전링, 회전링의 일측면에 연결되는 제1 연결부재, 상기 제1 연결부재와 일정한 간격을 두고 결합되는 결합판을 포함할 수 있다.

또한, 소재 위치 고정 장치는, 결합판의 일단부에 결합되어 제1 소재와 접촉되는 고정판, 및 결합판의 일측면에 결합되어 제2 소재와 접촉되는 접촉판을 포함할 수 있다.

소재 위치 고정 장치는, 회전링의 타측면에 연결되는 제2 연결부재, 및 제2 연결부재에 연결되고 회전링을 회전시키기 위한 작동 실린더를 포함할 수 있다.

작동 실린더에는 고정부재가 연결되고, 고정부재에는 지지대에 설치되는 조립대가 연결되는 것일 수 있다.

결합판에는 접촉판과 제2 소재의 접촉 감지센서가 설치되는 것일 수 있다.

고정판은 자석판으로 이루어지는 것일 수 있다.

작동 실린더의 일단부는 제2 연결부재와 힌지 결합되고, 작동 실린더의 타단부는 고정부재와 힌지 결합되는 것일 수 있다.

위치 제어부는 상부대 및 하부 이동대에 설치되는 제1 구동모터를 포함할 수 있다.

상부대 및 하부 이동대에는 가이드봉이 장착되는 것일 수 있다.

지지대의 양측 끝단부에는 지지대 돌출부가 돌출 형성되고, 지지대 돌출부에는 안내핀이 장착되는 것일 수 있다.

간격 조정부는, 지지대 돌출부의 양측에 설치된 가이드, 및 지지대의 하부에 설치되는 제3 구동모터를 포함할 수 있다.

이동장치는, 하부 이동대의 하부에 설치되는 베이스, 및 하부 이동대의 일측에 결합되는 작동 실린더를 포함할 수 있다.

상부대와 하부 이동대는 연결 기둥에 의하여 서로 결합되는 것일 수 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 선행 소재를 자석에 의하여 당김으로 평편하게 유지토록 하여 진입하는 후행 소재가 정확한 위치에 고정될 수 있고, 겹치는 부분의 량을 조절할 수 있음으로 용접 품질 향상 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 겹침부 형성 장치의 개략적인 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 B부 상세도이다.
도 3은 도 1의 C부 상세도이다.
도 4는 도 1의 A-A선 측면도로서, 정상 운전 작업 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 A-A선 측면도로서, 용접 겹침부 형성 작업 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는" 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 겹침부 형성 장치의 개략적인 전체 구성도이고, 도 2는 도 1의 B부 상세도이며, 도 3은 도 1의 C부 상세도이다.

또한, 도 4는 도 1의 A-A선 측면도로서, 정상 운전 작업 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 도 1의 A-A선 측면도로서, 용접 겹침부 형성 작업 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 겹침부 형성 장치는, 소재 위치 고정 장치(100), 및 지지대(200)를 포함할 수 있다.

소재 위치 고정 장치(100)는, 겹침부 형성을 위한 선행의 제1 소재(10)의 상, 하부에 각각 위치되고, 제1 소재(10)의 말단부와 후행의 제2 소재(20)의 선단부를 포개어 이 소재들을 겹침부 형성 작업 위치에 고정시킬 수 있다.

지지대(200)는 소재 위치 고정 장치(100)의 상, 하부에 각각 설치되어 소재 위치 고정 장치(100)를 지지한다. 지지대(200)의 내부에는 다수개의 롤러(30)가 각각 장착될 수 있다.

소재 위치 고정 장치(100)는, 지지대(200)의 외측면에 연결되고, 제1, 제2 소재(10, 20)에 대한 지지대(200)의 위치를 제어하기 위한 위치 제어부(300)를 포함할 수 있다.

소재 위치 고정 장치(100)는, 지지대(200)의 내측면에 연결되고, 제1, 제2 소재(10, 20)와 지지대(200)의 간격을 미세하게 조정하기 위한 간격 조정부(400)를 포함할 수 있다.

또한, 소재 위치 고정 장치(100)는, 지지대(200)의 상부에 설치되는 상부대(500)와, 지지대(200)의 하부에 설치되는 하부 이동대(600)를 포함할 수 있다.

소재 위치 고정 장치(100)는, 하부 이동대(600)에 설치되고 하부 이동대(600)를 일방향에서 타방향으로 전진 또는 후진시켜 주기 위한 이동장치(700)를 포함할 수 있다.

소재 위치 고정 장치(100)는 연속으로 공급되는 제1, 제2 소재(10, 20)를 기준으로 상, 하부에 서로 대응하여 동일하게 구성될 수 있다.

지지대(200)의 내부에 장착된 다수개의 롤러(30)는 제1, 제2 소재(10, 20)를 소재 위치 고정 장치(100)로 안내하고 제1, 제2 소재(10, 20)를 평편하게 펼치는 역할을 행한다.

지지대(200)는 연속으로 진행하는 제1, 제2 소재(10, 20)의 전폭을 지지할 수 있는 길이를 가지며, 용접기(미도시) 선단에 설치될 수 있다.

이하에서는, 소재 위치 고정 장치(100)가 제1, 제2 소재(10, 20)의 상부에 위치하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

소재 위치 고정 장치(100)는 다수개의 롤러들(30) 사이에 결합되는 회전링(110), 회전링(110)의 일측면에 연결되는 제1 연결부재(120), 제1 연결부재(120)와 일정한 간격을 두고 결합되는 결합판(140)을 포함할 수 있다.

또한, 소재 위치 고정 장치(100)는, 결합판(140)의 하단부에 결합되어 제1 소재(10)의 말단부 표면과 접촉되어 제1 소재(10)를 고정시키는 고정판(150)을 포함할 수 있다.

소재 위치 고정 장치(100)는, 결합판(140)의 일측면에 결합되어 제2 소재(20)의 선단부 끝단면과 접촉되는 접촉판(160)을 포함할 수 있다.

또한, 소재 위치 고정 장치(100)는 회전링(110)의 타측면에 연결되는 제2 연결부재(130), 및 제2 연결부재(130)에 연결되고 회전링(110)을 설정된 각도로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 작동 실린더(170)를 포함할 수 있다.

작동 실린더(170)에는 이를 고정시켜 주기 위한 고정부재(180)가 연결되고, 고정부재(180)에는 지지대(200)에 설치되는 조립대(190)가 연결될 수 있다.

회전링(110)의 내측에는 베어링(111)이 결합되고, 베어링(111)의 내측에는 축(113)이 끼움 결합되어 축(113)의 회전 시 회전링(110)은 동작하지 않고 원래의 위치를 유지할 수 있다.

제1 연결부재(120)의 상단면과 제2 연결부재(130)의 하단면을 연결하는 직선은 고정판(150)이 정확하게 제1 소재(10)의 표면부와 접촉될 수 있도록 회전링(110)의 중심을 통과하는 중심선 상에 위치될 수 있다.

제1 연결부재(120)와 결합판(140)의 사이에는 결합판(140)과 제1 연결부재(120)의 간격을 유지하기 위한 제1 탄성부재(123)가 설치될 수 있다.

결합판(140)의 상단부에는 제1 연결부재(120)와 결합을 위한 결합봉(141)이 돌출 형성될 수 있다.

제1 연결부재(120)에는 결합봉(141)이 삽입 결합되기 위한 제1 결합홈(121)이 형성될 수 있다.

결합봉(141)의 상단부에는 결합봉이 제1 결합홈(121)으로부터 이탈을 방지하기 위한 제1 걸림턱(143)이 형성될 수 있다.

또한, 결합판(140)에는 접촉판(160)의 연결로드(161)가 삽입되기 위한 제2 결합홈(145)이 형성될 수 있다.

연결로드(161)의 일단부에는 제2 결합홈(145)으로부터 이탈을 방지하기 위한 제2 걸림턱(163)이 형성될 수 있다.

결합판(140)에 설치되고 접촉판(160)과 제2 소재(20)의 선단부 끝단면과 접촉을 감지하기 위한 감지센서(147)를 포함할 수 있다.

제2 결합홈(145)에는 결합판(140)과 접촉판(160)의 간격을 유지하기 위한 제2 탄성부재(149)가 내장될 수 있다.

접촉판(160)이 제1 소재(10)의 표면에 접촉되는 위치에 따라, 제1 소재(10)와 제2 소재(20)의 겹치는 부분의 량이 조절될 수 있다.

고정판(150)은 제1 소재(10)와 접촉 시 제1 소재(10)를 자력에 의하여 당겨서 고정하는 자석판으로 이루어질 수 있다.

또한, 고정판(150)은 제1 소재(10)와 접촉 시 제어부(미도시)에 의하여 전원이 인가되어 자력이 발생되는 전자석으로 이루어질 수 있다.

고정판(150)에 인가되는 자력은 제1 소재(10)를 평편하게 유지하는 역할도 수행한다.

고정판(150)이 제1 소재(10)와 분리 시, 제어부(미도시)에 의하여 전원이 차단되고 자력이 발생되지 않게 된다.

작동 실린더(170)의 일단부는 제2 연결부재(130)와 제1 힌지핀(171)에 의하여 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.

작동 실린더(170)의 타단부는 고정부재(170)와 제2 힌지핀(173)에 의하여 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.

앞에서는 소재 위치 고정 장치(100)가 소재의 상부에 위치하는 경우에 대하여 소재 위치 고정 장치(100)의 각 구성에 대하여 설명하였지만, 소재 위치 고정 장치(100)가 소재의 하부에 위치하는 경우도 소재를 기준으로 서로 대응하게 구성될 수 있다.

위치 제어부(300)는 상부대(500) 및 하부 이동대(600)의 중앙부와 지지대(200)에 설치되어 지지대(200)를 상하 이동시키는 제1 구동모터(310)를 포함할 수 있다.

제1 구동모터(310)의 일단부는 상부대(500) 및 하부 이동대(600)의 중앙부에 연결되고, 제1 구동모터(310)의 타단부는 지지대(200)의 중앙부에 연결될 수 있다.

상부대(500) 및 하부 이동대(600)에는 제1 구동모터(310)를 기준으로 양쪽에 지지대(200)의 상하 이동시 유격을 방지하기 위한 가이드봉(320)이 장착될 수 있다.

상부대(500)에는 가이드봉(320)이 삽입 장착되어 가이드봉(320)의 이동을 안내하기 위한 가이드 구멍(510)이 형성될 수 있다.

또한, 하부 이동대(600)에는 가이드봉(320)이 삽입 장착되어 가이드봉(320)의 이동을 안내하기 위한 가이드 구멍(620)이 형성될 수 있다.

지지대(200)은 내부에 장치를 조립할 수 있도록 "Π" 자형의 단면을 가진 구조물로 형성될 수 있다.

지지대(200)의 양측 끝단부에는 지지대 돌출부(210)가 돌출 형성되고, 지지대 돌출부(210)에는 안내핀(220)이 장착될 수 있다.

안내핀(220)이 장착되는 지지대 돌출부(210)에는 장착홈(231)이 형성되고, 장착홈(231)에는 탄성부재(230)가 내장되어 탄성부재(230)의 탄성력에 의하여 항상 안내핀(220)의 일단면은 지지대 돌출부(210)의 끝단부보다 돌출될 수 있다.

또한, 지지대 돌출부(210)와 서로 대향하는 지지대 돌출부(210)에는 안내핀(220)이 삽입되기 위한 삽입홈(233)이 형성될 수 있다.

지지대(200)의 내부에는 다수개의 롤러(30)가 장착되고, 롤러(30)는 키이(31)에 의해 축(113)에 완전하게 고정되어 축(113) 회전시, 회전하게 된다.

롤러(30)와 회전링(110)이 결합되는 축(113)의 일측에는 제2 구동모터(240)가 결합되고, 축(113)의 끝단부에는 가이드(250)가 결합될 수 있다.

가이드(250)의 내부에는 베어링(260)이 결합되고, 베어링(260) 내부에 축(113)이 끼움 결합되어 가이드(250)의 손상 없이 축(113)만 회전될 수 있다.

또한, 간격 조정부(400)는 지지대 돌출부(210)의 양측에 설치된 가이드(250), 및 지지대(200)의 하부에 설치되어 가이드(250)에 결합된 축(113)을 상하 이동시키기 위한 제3 구동모터(410)를 포함할 수 있다.

제3 구동모터(410)의 일단부에는 내부에 나사부가 형성된 회전링(420)이 결합되고, 회전링(420)의 나사부에 나사축(430)이 결합될 수 있다.

나사축(430)의 일단부에는 이동링(270)이 결합되고, 이동링(270)의 내부에는 베어링(260)이 결합되고, 베어링(260)의 내부에는 축(113)이 끼움 결합되어 축(113)의 회전 시 이동링(270)은 원위치를 유지할 수 있다.

이동장치(700)는 하부 이동대(600)의 하부에 설치되는 베이스(710), 및 하부 이동대(600)의 일측에 결합되어 하부 이동대(600)를 베이스(710)의 상단부를 따라 전진 또는 후진 작동시키는 작동 실린더(720)를 포함할 수 있다.

상부대(500)는 하부 이동대(600)의 상부에 일정한 거리를 두고 하부 이동대(600)와 동일한 방향으로 설치될 수 있다.

하부 이동대(600)는 베이스(710)의 상단부에 이동 가능하게 결합될 수 있다.

베이스(710)는 설치면 또는 바닥면 등에 움직임이 없도록 고정 설치될 수 있다.

베이스(710)의 상단부에는 그 상부로 돌출 형성되는 돌기부(711)가 형성될 수 있다.

하부 이동대(600)의 하단부에는 돌기부(711)가 이동 가능하게 끼움 결합되기 위한 결합홈(601)이 형성될 수 있다.

상부대(500)와 하부 이동대(600)는 연결 기둥(610)에 의하여 일체로 이동 가능하게 서로 결합될 수 있다.

연결 기둥(610)의 상단부는 상부대(500)의 하단부에 수직 방향으로 결합될 수 있고, 연결 기둥(610)의 하단부는 하부 이동대(600)의 상단면에 수직 방향 결합될 수 있다.

이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 겹침부 형성 장치의 작동에 대해서 설명한다.

먼저, 용접을 하고자 하는 선행의 제1 소재(10)의 끝단부를, 진행하는 후행의 제2 소재(20)의 선단부를 소재 고정 장치(미도시)에서 잡고 있는 상태에서, 이동장치(700)의 작업 실린더(720)를 전진(도 1의 -X 방향) 작동시킨다.

작업 실린더(720)가 전진 작동됨에 따라, 하부 이동대(600)도 전진하여 베이스 상부에서 슬라이딩되면서 도 1의 -X 방향으로 이동된다.

이 때, 지지대(200)는 제1 소재(10)의 상, 하부에서 서로 원위치에 있음으로 롤러들(30)의 간격이 유지되어 있는 상태이며, 롤러들(30) 사이로 제1 소재(10)가 위치된다.

그리고, 작업 실린더(720)가 설정된 거리만큼 전진한 후 정지되면, 롤러들(30) 사이의 중앙부에 제1 소재(10)가 위치된다.

여기에서는, 용접 겹침부 형성을 위한 소재 위치 고정 장치(100)가 제1 소재(10)의 상부에 있는 경우를 예로 들어 설명하기로 하지만, 제1 소재(10)의 하부에 있는 경우에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

이와 같이 작동 실린더(720)가 전진 작동되어 소재 겹칩부 형성을 위한 준비가 완료되면, 상부대(500)와 하부 이동대(600)의 내부에 각각 결합된 위치 제어부(300)의 제1 구동모터(310)를 구동시킨다.

제1 구동모터(310)가 구동되어 회전되면, 제1 구동모터(310)의 일단면에 결합된 지지대(200)가 각각 상부대(500)의 하부로 이동됨과 아울러 하부 이동대(600)의 상부로 이동된다.

그리고, 지지대(200)가 이동됨에 따라 지지대 돌출부(210)에 장착된 안내핀(220)이 이동되고, 안내핀(220)이 지지대(200)와 대응하는 지지대(200)의 삽입홈(233)에 삽입되어 끼움 결합된다.

이와 같이, 안내핀(220)이 삽입홈(233)에 완전히 끼움 결합되면, 제1 구동모터(310)의 구동이 정지된다.

이 때, 지지대(200)의 내측에 다수개 장착된 롤러(30)가 이동되어 제1 소재(10)를 기준으로 제1 소재(10)의 상, 하부에서 일정한 간격을 유지하고 있는 상태이다.

작업하고자 제1 소재(10)를 기준으로 겹치고자 하는 제2 소재(20)의 부분이 상부로 향하도록 해야 함으로, 제1 소재(10) 하부에 위치한 롤러(30)를 업(up)하는 작업을 해야 한다.

롤러(30)의 업 작업은, 제1 소재(10)의 하부에 위치한 간격 조정부(400)의 제3 구동모터(410)를 구동시킨다.

제3 구동모터(410)의 회전 동작으로 나사축(433)이 일방향으로 회전되면서 롤러들(30)을 고정하고 있는 축(113)을 상승시킨다.

이때, 지지대(200) 양측에 설치된 가이드(250)에 의하여 전체 롤러(30)가 동시에 일정한 간격만큼 상승된다.

그리고, 롤러들(30)이 이동하여 제1 소재(10)의 하단부에 도달되면, 제3 구동모터(410)의 구동을 정지시킨다.

상기와 같이 제1 소재(10) 하부에 위치한 롤러들(30)이 이동하면 진행하는 제2 소재(20)를 안내할 준비가 완료된 상태이다.

그 다음, 상부대(500) 내측에 장착된 지지대(200)의 내부에 결합된 간격 조정부(400)의 제3 구동모터(410)를 구동시킨다.

제3 구동모터(410)가 구동됨에 따라 롤러(30)와 결합된 축(113)이 하강되고, 축(113)이 하강되면 롤러들(30)이 하강하게 된다.

이때, 공급되는 제2 소재(20)의 두께를 감지하여, 제1 소재(10)의 상부에 위치한 롤러(30)가 제1 소재(10)의 하부에 위치한 롤러(30)와의 간격이 제2 소재(20)의 두께만큼 이동되면, 제3 구동모터(410)의 구동을 정지시킨다.

그리고, 겹침부 형성 작업을 수행하기 전에는 도 4에 도시된 바와 같이 정상 운전 작업 상태로서, 이때, 제1 연결부재(120)는 제1 소재(10)의 표면과 설정된 거리만큼 이격되어 있다.

또한, 제1 소재(10)의 상, 하부에 위치한 롤러들(30)도 제1 소재(10)와 이격되어 있다.

이와 같은 동작으로 제2 소재(20)의 인입(진입)에 대한 준비가 완료되면, 그 다음 겹침부 형성을 위한 작업을 수행한다.

즉, 겹칩부 형성을 위하여 제2 소재(20)를 진입하기 전에, 먼저 조립대(190)와 고정부재(180)에 고정된 소재 위치 고정 장치(100)의 작동 실린더(170)를 도 5에 도시된 바와 같이 설정된 길이만큼 제2 연결부재(130)의 상방으로 당긴다.

작동 실린더(170)를 제2 연결부재(130)의 상방으로 당김에 따라, 제2 연결부재(130)도 당겨지고, 따라서 제2 연결부재(130)가 고정된 회전링(110)이 축(113)에 끼움 결합된 베어링(111)에 의하여 반시계 방향으로 설정된 각도로 회전된다.

이에 따라, 회전링(110)의 일단부에 결합된 제1 연결부재(120)도 축(113)을 중심으로 반시계 방향으로 회전되고, 결합판(140)에 결합된 고정판(150)과 접촉판(160)도 제1 연결부재(120)와 같이 회전된다.

이때, 고정판(150)은 제1 소재(10)의 끝단부 표면과 접촉하게 되고, 고정판(150)이 제1 소재(10)와 접촉되면 고정판(150)에 전원이 공급되어 자력이 발생되고 이 자력에 의하여 고정판(150)은 제1 소재(10)의 표면을 당기면서 고정한다.

이와 같이 겹침부 형성 작업을 위한 준비 동작이 완료되면, 용접하고자 하는 제2 소재(20)를 진입하고, 진입되는 제2 소재(20)는 제2 소재(20)의 하부에 위치한 롤러(30)를 지나서 제1 소재(10)의 상부쪽으로 안내된다.

진입되는 제2 소재(20)의 선단부가 제1 소재(10)의 끝단부쪽으로 이동되어 접촉판(160)을 밀면 접촉판(160)은 결합판(140)쪽으로 밀리게 되고, 접촉판(160)과 감지센서(147)가 접촉하게 된다.

접촉판(160)에 감지센서(147)가 접촉되면, 진입하고 있는 제2 소재(20)의 진입을 정지시킨다.

이때, 롤러들(30) 사이에 설치된 다수개의 감지센서(147)가 모두 접촉되어야 한다.

만약, 1개의 감지센서(147)라도 접촉되지 않으면 진입하는 제2 소재(20)의 선단부가 일치하지 않음으로, 제2 소재(20)의 진입을 계속하여 전체의 감지센서(147)가 접촉판(160)과 접촉되도록 한다.

이와 같은 동작으로 겹침부 형성을 위한 제1 소재의 상부면, 즉 끝단부 표면에 제2 소재의 선단부 하단부를 위치하도록 한다.

그리고, 이동장치(700)의 하부 이동대를 고정하고 있던 작동 실린더(720)를 천천히 후진(도 1에서 X방향)하여 용접 겹침부 형성 장치를 취외함과 동시에 용접기를 전진하면서 용접 겹침부 형성을 유지한 상태에서 용접작업을 수행할 수 있다.

따라서, 겹치기 용접을 위하여 공급되는 제2 소재를 제1 소재의 하부나 상부로 선택하여 안내가 가능하도록 함으로써 용접 돌출부의 위치를 변경하여 다양한 공정 작업의 수행이 가능하다.

또한, 제1 소재(선행 소재)를 자석에 의하여 당김으로 평편하게 유지토록 하여 진입하는 제2 소재(후행 소재)가 정확한 위치에 고정될 수 있고, 겹치는 부분의 량을 조절할 수 있음으로 용접 품질을 향상할 수 있다.

10: 제1 소재
20: 제2 소재
30: 롤러
100: 소재 위치 고정 장치
200: 지지대
300: 위치 제어부
400: 간격 조정부
500: 상부대
600: 하부 이동대
700: 이동장치

Claims (16)

1. 겹침부 형성을 위한 제1 소재의 상, 하부에 각각 위치되고, 상기 제1 소재와 제2 소재를 겹침부 형성 작업 위치에 고정시키는 소재 위치 고정 장치,
   상기 소재 위치 고정 장치의 상, 하부에 각각 설치되어 상기 소재 위치 고정 장치를 지지하는 지지대, 및
   상기 지지대의 내부에 장착되는 다수개의 롤러
   를 포함하고,
   상기 소재 위치 고정 장치는,
   상기 다수개의 롤러들 사이에 결합되는 회전링,
   상기 회전링의 일측면에 연결되는 제1 연결부재,
   상기 제1 연결부재와 일정한 간격을 두고 결합되는 결합판,
   상기 결합판의 일단부에 결합되어 상기 제1 소재와 접촉되는 고정판, 및
   상기 결합판의 일측면에 결합되어 상기 제2 소재와 접촉되는 접촉판을 포함하는 용접 겹침부 형성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지대의 외측면에 연결되고, 상기 제1, 제2 소재에 대해 상기 지지대의 위치를 제어하는 위치 제어부를 더 포함하는 용접 겹침부 형성 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지대의 내측면에 연결되고, 상기 제1, 제2 소재에 대해 상기 지지대의 간격을 조정하는 간격 조정부를 더 포함하는 용접 겹침부 형성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지대의 상부에 설치되는 상부대와, 상기 지지대의 하부에 설치되는 하부 이동대를 포함하고,
   상기 하부 이동대에는 이동장치가 설치되는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 소재 위치 고정 장치는,
   상기 회전링의 타측면에 연결되는 제2 연결부재, 및
   상기 제2 연결부재에 연결되고 상기 회전링을 회전시키기 위한 작동 실린더를 포함하는 용접 겹침부 형성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 작동 실린더에는 고정부재가 연결되고, 상기 고정부재에는 상기 지지대에 설치되는 조립대가 연결되는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 결합판에는 상기 접촉판과 상기 제2 소재의 접촉 감지센서가 설치되는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 고정판은 자석판으로 이루어지는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 작동 실린더의 일단부는 상기 제2 연결부재와 힌지 결합되고, 상기 작동 실린더의 타단부는 상기 고정부재와 힌지 결합되는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.
11. 제4항에 있어서,
    상기 위치 제어부는 상기 상부대 및 상기 하부 이동대에 설치되는 제1 구동모터를 포함하는 용접 겹침부 형성 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 상부대 및 상기 하부 이동대에는 가이드봉이 장착되는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 지지대의 양측 끝단부에는 지지대 돌출부가 돌출 형성되고, 상기 지지대 돌출부에는 안내핀이 장착되는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 간격 조정부는, 상기 지지대 돌출부의 양측에 설치된 가이드, 및 상기 지지대의 하부에 설치되는 제3 구동모터를 포함하는 용접 겹침부 형성 장치.
15. 제4항에 있어서,
    상기 이동장치는, 상기 하부 이동대의 하부에 설치되는 베이스, 및 상기 하부 이동대의 일측에 결합되는 작동 실린더를 포함하는 용접 겹침부 형성 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 상부대와 상기 하부 이동대는 연결 기둥에 의하여 서로 결합되는 것인, 용접 겹침부 형성 장치.

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