KR102151259B1 - 자동 용접 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 형상의 피용접물을 거치시키면서 자동으로 용접할 수 있도록 구현한 자동 용접 시스템에 관한 것으로, 가용접 상태의 피용접물을 거치하는 거치부; 상기 피용접물이 상측에 안착되면 상기 거치부에 거치될 수 있도록 상기 피용접물을 승강시켜 주는 승강부; 및 상기 거치부의 상측에 설치되며, 상기 거치부를 통해 노출된 상기 피용접물의 가용접 부위를 따라 이동하면서 용접을 수행하는 용접부;를 포함한다.

Description

자동 용접 시스템{AUTOMATIC WELDING SYSTEM}

본 발명은 자동 용접 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프 형상의 피용접물을 거치시키면서 자동으로 용접할 수 있도록 구현한 자동 용접 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 용접은 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료에 열 또는 압력을 가하여 고체 사이에 직접 결합이 되도록 접합시키는 방법 또는 그와 같은 방법을 이용한 접합 공정을 의미한다.

종래의 용접방법은 일반적으로 양면 용접으로 이루어지는 경우가 많은데, 이는 용접대상이 되는 판재의 두께 때문이거나, LPG 가스통과 같이 완벽한 실링이 요구되는 경우에 해당하기 때문일 수 있다. 그러나 이와 같이 양면을 개별적으로 용접하면 용접공정에 소요되는 시간과 노동력이 두 배로 증가한다. 또한 용접대상의 형상에 따라 내부에서의 용접이 어렵거나 불가능한 경우가 많다. 하지만 그럼에도 불구하고 양면 용접이 불가피한 경우가 있음은 이미 설명한 바와 같다.

한편 일반적으로 용접은 수동으로 이루어지는 경우도 많지만, 규격화된 상품을 대량생산함에 있어 용접 공정이 수반되는 경우에는 해당 상품의 규격에 대응하는 자동용접장치를 사용하여 시간과 비용을 절감한다.

그러나 이와 같은 자동화 장치에서 위에 설명한 바와 같은 양면 용접의 효과를 얻기 위해서는 양면에 각각의 용접토치를 구성하거나 용접토치가 양면 모두를 이동하도록 이동 경로를 형성해야 하므로 장치의 구성이 복잡해지고 대형화될 뿐 아니라 장치의 제조 공정에 시간과 비용이 많이 소요될 뿐 아니라 장치의 단가 또한 과도하게 높아진다는 문제점이 있었다. 또한 이와 같은 장치를 이용하여 용접을 수행하더라도 용접 공정이 복잡하고 작업 시간이 오래 걸리는 문제점의 해결 또한 어려웠다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-0732311호 한국등록특허 제10-1037773호

본 발명의 일측면은 파이프 형상으로 가용접된 상태의 피용접물을 거치시키면서 자동으로 용접할 수 있도록 구현한 자동 용접 시스템을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 용접 시스템은, 가용접 상태의 피용접물을 거치하는 거치부; 상기 피용접물이 상측에 안착되면 상기 거치부에 거치될 수 있도록 상기 피용접물을 승강시켜 주는 승강부; 및 상기 거치부의 상측에 설치되며, 상기 거치부를 통해 노출된 상기 피용접물의 가용접 부위를 따라 이동하면서 용접을 수행하는 용접부;를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 거치부는, 수평 방향으로 연장 형성되는 수평 프레임과, 상기 수평 프레임의 후단으로부터 하측 직각 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 수직 프레임으로 이루어지는 거치 프레임; 상기 수평 프레임으로부터 하측으로 이격되어 상기 수직 프레임의 전단으로부터 상기 수평 프레임과 대향하며 전단 수평 방향으로 연장 형성되며, 상기 피용접물이 거치될 수 있도록 상기 피용접물의 내부 상측이 안착되는 거치 바아; 일단이 상기 수평 프레임의 전단에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물이 용접 공정 중에 상기 거치 바아로부터 이탈되지 아니하도록 타단이 하측으로 회동하여 상기 피용접물이 거치된 상태의 상기 거치 바아의 전단을 체결하는 클램프; 상기 수직 프레임의 하측으로부터 전단 수평 방향으로 연장 형성되어 상기 거치 프레임을 지지하는 베이스 프레임; 및 상기 수직 프레임의 전면을 따라 설치되어 상기 승강부의 후단이 설치되며, 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물의 높이에 대응하여 상기 승강부가 상기 피용접물의 하측을 지지할 수 있도록 상기 승강부를 승강 또는 하강시켜 주는 승하강 슬라이더;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수평 프레임은, 용접 공정 중에 상기 피용접물이 움직이지 않도록 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물의 상부 일측을 눌러주는 제1 가압 플레이트; 상기 제1 가압 플레이트로부터 다른 일측으로 이격되어 설치되며, 용접 공정 중에 상기 피용접물이 움직이지 않도록 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물의 상부 다른 일측을 눌러주는 제2 가압 플레이트; 상기 제2 가압 플레이트와 대향하는 상기 제1 가압 플레이트의 다른 일측을 따라 설치되는 제1 절연부; 및 상기 제1 가압 플레이트와 대향하는 상기 제2 가압 플레이트의 일측을 따라 설치되되, 상기 피용접물의 용접 부위가 상측으로 노출되기 위한 공간을 형성할 수 있도록 상기 제1 절연부로부터 이격되어 설치되는 제2 절연부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 승강부는, 상기 피용접물의 하부 일측 및 다른 일측을 지지할 수 있도록 "V"형태로 절곡되어 전후 길이 방향으로 연장 형성되며, 후단이 상기 승하강 슬라이더에 설치되는 "V"형 지지대; 상기 피용접물의 하부 일측을 지지할 수 있도록 상기 "V"형 지지대의 일측으로부터 이격되어 전후 길이 방향으로 연장 형성되는 제1 받침대; 상기 피용접물의 하부 다른 일측을 지지할 수 있도록 상기 "V"형 지지대의 다른 일측으로부터 이격되어 전후 길이 방향으로 연장 형성되는 제2 받침대; 상기 피용접물의 하부 일측과 대향하는 상기 "V"형 지지대의 일측 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제1 볼헤드; 상기 피용접물의 하부 다른 일측과 대향하는 상기 "V"형 지지대의 다른 일측 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제2 볼헤드; 상기 "V"형 지지대의 전단으로부터 후단으로 이동되는 상기 피용접물의 마찰력을 감소시켜 줄 수 있도록 상기 피용접물의 하부 일측과 대향하는 상기 제1 받침대의 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제1 전진 롤러; 및 상기 "V"형 지지대의 전단으로부터 후단으로 이동되는 상기 피용접물의 마찰력을 감소시켜 줄 수 있도록 상기 피용접물의 하부 다른 일측과 대향하는 상기 제2 받침대의 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제2 전진 롤러;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 시스템은, 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물을 상기 거치 바아에 거치된 상태에서 회전시켜 주는 회전부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전부는, 상기 피용접물의 지름에 대응하는 원형 링 형태로 형성되어 상기 피용접물의 전단에 설치되어 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 상기 피용접물을 함께 회전시키는 회전링; 상기 회전링의 후단을 따라 다수 개가 설치되어 상기 피용접물이 회전 도중에 움직이지 못하도록 상기 피용접물을 체결하는 체결 지그; 상기 회전링의 하측에 맞물려 연결 설치되며, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 상기 회전링을 회전시키는 회전 기어; 및 상기 회전 기어의 전단에 설치되어 상기 회전 기어를 회전시켜 주는 구동 모터;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전링은, 길이 방향으로 연장 형성되며, 둥글게 말린 뒤 일단과 타단이 서로 체결되어 링 형태를 형성하는 링 본체; 상기 링 본체를 따라 일정한 간격으로 반복적으로 형성되는 관통홀; 상기 관통홀의 전단과 상기 링 본체의 전단 사이 및 상기 관통홀의 후단과 상기 링 본체의 후단 사이 마다 형성되는 체결홈; 상기 링 본체의 일단 및 타단이 포개진 상태에서 상측에 위치하는 체결홈을 통해 삽입된 뒤 하측에 위치하는 체결홈을 통해 하부가 하측으로 노출되는 체결 볼트; 및 상기 체결 볼트의 하부에 체결되는 체결 너트;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전 기어는, 원통 형태로 형성되어 상기 회전링의 하측에 밀착되어 설치되며, 상기 구동 모터의 회전에 따라 회전하는 기어 원통; 및 상기 기어 원통의 둘레를 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되며, 상기 기어 원통이 회전됨에 따라 상기 관통홀들에 차례로 삽입되면서 상기 회전링을 회전시켜 주는 체결 기어;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기어 원통은, 상기 체결 기어가 삽입되어 설치될 수 있도록 둘레를 따라 다수 개의 기어 설치홈이 상기 체결 기어의 개수에 대응하여 등간격으로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 체결 기어는, 상기 기어 설치홈에 삽입 설치되며, 상기 관통홀에 삽입되기 위해 상기 기어 설치홈의 외부로 노출된 일단이 둥글게 라우드진 형태로 형성되는 기어날; 상기 기어 설치홈의 입구를 따라 내측 방향으로 돌출 형성되는 분리 방지턱에 걸려 상기 기어날이 상기 기어 설치홈으로부터 이탈되지 아니하도록 상기 기어날의 타단 외주면을 따라 돌출 형성되는 돌출부; 및 상기 기어 설치홈의 내측에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 기어날의 타단을 지지하는 탄성체;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 체결 기어는, 상기 기어날외 외주면에 설치되어 상기 기어 설치홈의 내주면을 따라 지그재그 형태로 상기 기어 원통의 중심 방향으로 연장 형성되는 지그재그홈에 안착되며, 상기 기어날이 상기 기어 설치홈의 내측으로 삽입됨에 따라 상기 지그재그홈을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩 방향으로 변경하며 이동하면서 상기 지그재그홈의 형태에 대응하여 상기 기어날을 이동시켜 주기 위한 슬라이딩 돌기;를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 파이프 형상으로 가용접된 상태의 피용접물을 거치시키면서 자동으로 용접을 수행함으로써, 용접 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 빠른 시간 내에 가용접을 완전하게 용접한 것과 동일한 효과를 얻는 것이 가능하므로 용접의 정확성이 높아지고 불량율이 낮아진다는 이점을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 용접 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 거치부와 승강부의 연결 관계를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 수평 프레임을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2의 승강부를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 용접 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 회전부를 보여주는 도면들이다.
도 8은 도 6의 회전링을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 7의 회전 기어를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 9의 체결 기어의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 용접 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 용접 시스템(10)은, 거치부(100), 승강부(200) 및 용접부(300)를 포함한다.

거치부(100)는, 승강부(200)에 의해 승강 및 지지된 가용접 상태의 피용접물(P)을 거치하며, 상측에 용접부(300)가 설치된다.

승강부(200)는, 피용접물(P)이 상측에 안착되면 거치부(100)에 거치될 수 있도록 피용접물(P)을 승강시켜 준다.

용접부(300)는, 거치부(100)의 상측에 설치되며, 거치부(100)를 통해 노출된 피용접물(P)의 가용접 부위를 따라 이동하면서 용접을 수행한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 용접 시스템(10)은, 파이프 형상으로 가용접된 상태의 피용접물을 거치시키면서 자동으로 용접을 수행함으로써, 용접 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 빠른 시간 내에 가용접을 완전하게 용접한 것과 동일한 효과를 얻는 것이 가능하므로 용접의 정확성이 높아지고 불량율이 낮아진다는 이점을 제공할 수 있다.

도 2는 도 1의 거치부와 승강부의 연결 관계를 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 거치부(100)는, 거치 프레임(110), 거치 바아(120), 클램프(130), 베이스 프레임(140) 및 승하강 슬라이더(150)를 포함한다.

거치 프레임(110)은, 수평 방향으로 연장 형성되는 수평 프레임(111)과, 수평 프레임(111)의 후단으로부터 하측 직각 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 수직 프레임(112)으로 이루어진다.

일 실시예에서, 수평 프레임(111)은, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 가압 플레이트(1111), 제2 가압 플레이트(1112), 제1 절연부(1113) 및 제2 절연부(1114)를 포함할 수 있다.

제1 가압 플레이트(1111)는, 용접 공정 중에 피용접물(P)이 움직이지 않도록 거치 바아(120)에 거치된 피용접물(P)의 상부 일측을 눌러준다.

제2 가압 플레이트(1112)는, 제1 가압 플레이트(1111)로부터 다른 일측으로 이격되어 설치되며, 용접 공정 중에 피용접물(P)이 움직이지 않도록 거치 바아(120)에 거치된 피용접물(P)의 상부 다른 일측을 눌러준다.

제1 절연부(1113)는, 제2 가압 플레이트(1112)와 대향하는 제1 가압 플레이트(1111)의 다른 일측을 따라 설치된다.

제2 절연부(1114)는, 제1 가압 플레이트(1111)와 대향하는 제2 가압 플레이트(1112)의 일측을 따라 설치되되, 피용접물(P)의 용접 부위가 상측으로 노출되기 위한 공간(1115)을 형성할 수 있도록 제1 절연부(1113)로부터 이격되어 설치된다.

거치 바아(120)는, 수평 프레임(111)으로부터 하측으로 이격되어 수직 프레임(112)의 전단으로부터 수평 프레임(111)과 대향하며 전단 수평 방향으로 연장 형성되며, 피용접물(P)이 거치될 수 있도록 피용접물(P)의 내부 상측이 안착된 상태에서 전단이 클램프(130)에 의해 체결된다.

클램프(130)는, 일단이 수평 프레임(111)의 전단에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 거치 바아(120)에 거치된 피용접물(P)이 용접 공정 중에 거치 바아(120)로부터 이탈되지 아니하도록 타단이 하측으로 회동하여 피용접물(P)이 거치된 상태의 거치 바아(120)의 전단을 체결한다.

베이스 프레임(140)은, 수직 프레임(112)의 하측으로부터 전단 수평 방향으로 연장 형성되어 거치 프레임(110)을 지지한다.

승하강 슬라이더(150)는, 수직 프레임(112)의 전면을 따라 설치되어 승강부(200)의 후단이 설치되며, 거치 바아(120)에 거치된 피용접물(P)의 높이에 대응하여 승강부(200)가 피용접물(P)의 하측을 지지할 수 있도록 승강부(200)를 승강 또는 하강시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 거치부(100)는, 전단이 개방된 형태의 "ㄷ" 형태로 형성되며, 내측 공간에 안착되는 피용접물(P)을 안정적으로 거치시킴으로써, 상측에 설치되는 용접부(300)에 의한 용접이 안정적으로 수행되도록 할 수 있다.

도 4는 도 2의 승강부를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 승강부(200)는, "V"형 지지대(210), 제1 받침대(220), 제2 받침대(230), 제1 볼헤드(240), 제2 볼헤드(250), 제1 전진 롤러(260) 및 제2 전진 롤러(270)를 포함한다.

"V"형 지지대(210)는, 피용접물(P)의 하부 일측 및 다른 일측을 지지할 수 있도록 "V"형태로 절곡되어 전후 길이 방향으로 연장 형성되며, 후단이 승하강 슬라이더(150)에 설치되어, 피용접물(P)을 상측에 거치한 상태에서 승하강 슬라이더(150)에 의해 승강 또는 하강된다.

제1 받침대(220)는, 피용접물(P)의 하부 일측을 지지할 수 있도록 "V"형 지지대(210)의 일측으로부터 이격되어 전후 길이 방향으로 연장 형성된다.

제2 받침대(230)는, 피용접물(P)의 하부 다른 일측을 지지할 수 있도록 "V"형 지지대(210)의 다른 일측으로부터 이격되어 전후 길이 방향으로 연장 형성된다.

제1 볼헤드(240)는, 피용접물(P)의 하부 일측과 대향하는 "V"형 지지대(210)의 일측 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치된다.

제2 볼헤드(250)는, 피용접물(P)의 하부 다른 일측과 대향하는 "V"형 지지대(210)의 다른 일측 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치된다.

제1 전진 롤러(260)는, "V"형 지지대(210)의 전단으로부터 후단으로 이동되는 피용접물(P)의 마찰력을 감소시켜 줄 수 있도록 피용접물(P)의 하부 일측과 대향하는 제1 받침대(220)의 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치된다.

제2 전진 롤러(270)는, "V"형 지지대(210)의 전단으로부터 후단으로 이동되는 피용접물(P)의 마찰력을 감소시켜 줄 수 있도록 피용접물(P)의 하부 다른 일측과 대향하는 제2 받침대(230)의 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 승강부(200)는, 상측에 안착되는 피용접물(P)의 전후 길이 방향의 이동에 있어 작업자의 큰 노력 없이도 부드럽고 안정적으로 수행되도록 함으로써, 작업자의 작업 효율성을 향상시켜 줄 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 용접 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 용접 시스템(20)은, 거치부(100), 승강부(200), 용접부(300) 및 회전부(400)를 포함한다.

여기서, 거치부(100), 승강부(200) 및 용접부(300)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

회전부(400)는, 거치 바아(120)에 거치된 피용접물(P)을 거치 바아(120)에 거치된 상태에서 회전시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 용접 시스템(20)은, 승강부(200)에 의해 지지되어 거치부(100)의 내측에 거치된 피용접물(P)을 거치부(100)로부터 분리시키지 아니하고 회전부(400)를 이용하여 회전시켜 피용접물(P)의 여러 부분의 용접이 효과적으로 수행되도록 할 수 있다.

도 6 및 도 7은 도 5의 회전부를 보여주는 도면들이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 회전부(400)는, 회전링(410), 체결 지그(420), 회전 기어(430) 및 구동 모터(440)를 포함한다.

회전링(410)은, 피용접물(P)의 지름에 대응하는 원형 링 형태로 형성되어 피용접물(P)의 전단에 설치되어 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 피용접물(P)을 함께 회전시킨다.

체결 지그(420)는, 회전링(410)의 후단을 따라 다수 개가 설치되어 피용접물(P)이 회전 도중에 움직이지 못하도록 피용접물(P)을 체결한다.

회전 기어(430)는, 회전링(410)의 하측에 맞물려 연결 설치되며, 구동 모터(440)의 구동에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 회전링(410)을 회전시킨다.

구동 모터(440)는, 회전 기어(430)의 전단에 설치되어 회전 기어(430)를 회전시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 회전부(400)는, 승강부(200)에 의해 지지되어 거치부(100)의 내측에 거치된 피용접물(P)을 거치부(100)로부터 분리시키지 아니하고 회전시켜 피용접물(P)의 여러 부분의 용접이 효과적으로 수행되도록 할 수 있다.

도 8은 도 6의 회전링을 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 회전링(410)은, 링 본체(411), 관통홀(412), 체결홈(413), 체결 볼트(414) 및 체결 너트(415)를 포함한다.

링 본체(411)는, 길이 방향으로 연장 형성되며, 둥글게 말린 뒤 일단과 타단이 서로 체결되어 링 형태를 형성한다.

관통홀(412)은, 링 본체(411)를 따라 일정한 간격으로 반복적으로 형성된다.

체결홈(413)은, 관통홀(412)의 전단과 링 본체(411)의 전단 사이 및 관통홀(412)의 후단과 링 본체(411)의 후단 사이 마다 형성된다.

체결 볼트(414)는, 링 본체(411)의 일단 및 타단이 포개진 상태에서 상측에 위치하는 체결홈(413)을 통해 삽입된 뒤 하측에 위치하는 체결홈(413)을 통해 하부가 하측으로 노출된다.

체결 너트(415)는, 체결 볼트(414)의 하부에 체결된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 회전링(410)은, 피용접물(P)의 지름에 대응하여 링 본체(411)의 체결 길이를 자유롭게 조절함으로써, 다양한 지름의 피용접물(P)의 체결이 가능하도록 하여 작업 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 9는 도 7의 회전 기어를 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 회전 기어(430)는, 기어 원통(431) 및 체결 기어(432)를 포함한다.

기어 원통(431)은, 원통 형태로 형성되어 회전링(410)의 하측에 밀착되어 설치되며, 구동 모터의 회전에 따라 회전한다.

일 실시예에서, 기어 원통(431)은, 체결 기어(432)가 삽입되어 설치될 수 있도록 둘레를 따라 다수 개의 기어 설치홈(4311)이 체결 기어(432)의 개수에 대응하여 등간격으로 형성될 수 있다.

체결 기어(432)는, 기어 원통(431)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되며, 기어 원통(431)이 회전됨에 따라 관통홀(412)들에 차례로 삽입되면서 회전링(410)을 회전시켜 준다.

일 실시예에서, 체결 기어(432)는, 기어날(4321), 돌출부(4322) 및 탄성체(4323)를 포함할 수 있다.

기어날(4321)은, 기어 설치홈(4311)에 삽입 설치되며, 관통홀(412)에 삽입되기 위해 기어 설치홈(4311)의 외부로 노출된 일단이 둥글게 라우드진 형태(4321a)로 형성된다.

돌출부(4322)는, 기어 설치홈(4311)의 입구를 따라 내측 방향으로 돌출 형성되는 분리 방지턱(4312)에 걸려 기어날(4321)이 기어 설치홈(4311)으로부터 이탈되지 아니하도록 기어날(4321)의 타단 외주면을 따라 돌출 형성된다.

탄성체(4323)는, 기어 설치홈(4311)의 내측에 설치되어 탄성력을 이용하여 기어날(4321)의 타단을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 회전 기어(430)는, 회전링(410)의 하측에 밀착되어 회전하면서 관통홀(412)에 삽입되는 체결 기어(432)를 이용하여 회전링(410)을 회전시키면서 회전링(410)에 의해 체결된 피용접물(P)을 회전시킬 수 있다.

이때, 체결 기어(432)가 관통홀(412)에 정확하게 삽입되지 아니하는 경우에는 체결 기어(432)가 기어 설치홈(4311)을 통해 기어 원통(431)의 내측으로 삽입되어 체결 기어(432)에 의해 회전링(410)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 10은 도 9의 체결 기어의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 체결 기어(432)는, 기어날(4321), 돌출부(4322), 탄성체(4323) 및 슬라이딩 돌기(4324)를 포함한다.

여기서, 기어날(4321), 돌출부(4322) 및 탄성체(4323)는, 도 9의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

슬라이딩 돌기(4324)는, 기어날(4321)외 외주면에 설치되어 기어 설치홈(4311)의 내주면을 따라 지그재그 형태로 기어 원통(431)의 중심 방향으로 연장 형성되는 지그재그홈(4313)에 안착되며, 기어날(4321)이 기어 설치홈(4311)의 내측으로 삽입됨에 따라 지그재그홈(4313)을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩 방향으로 변경하며 이동하면서 지그재그홈(4313)의 형태에 대응하여 기어날(4321)을 이동시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 다른 실시예에 따른 체결 기어(432)는, 체결 기어(432)가 관통홀(412)에 정확하게 삽입되지 아니하는 경우에는 체결 기어(432)가 기어 설치홈(4311)을 통해 기어 원통(431)의 내측으로 삽입되면서 지그재그홈(4313)의 형태에 대응하여 기어날(4321)이 진동되도록 함으로써, 진동되는 과정 중에 기어날(4321)이 관통홀(412)에 삽입되도록 하여 회전 기어(430)에 의한 회전링(410)의 연속적인 회전이 가능하도록 할 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10, 20: 자동 용접 시스템
100: 거치부
200: 승강부
300: 용접부
400: 회전부

Claims (2)

1. 가용접 상태의 피용접물을 거치하는 거치부;
   상기 피용접물이 상측에 안착되면 상기 거치부에 거치될 수 있도록 상기 피용접물을 승강시켜 주는 승강부; 및
   상기 거치부의 상측에 설치되며, 상기 거치부를 통해 노출된 상기 피용접물의 가용접 부위를 따라 이동하면서 용접을 수행하는 용접부;를 포함하되,
   상기 거치부는, 수평 방향으로 연장 형성되는 수평 프레임과, 상기 수평 프레임의 후단으로부터 하측 직각 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 수직 프레임으로 이루어지는 거치 프레임; 상기 수평 프레임으로부터 하측으로 이격되어 상기 수직 프레임의 전단으로부터 상기 수평 프레임과 대향하며 전단 수평 방향으로 연장 형성되며, 상기 피용접물이 거치될 수 있도록 상기 피용접물의 내부 상측이 안착되는 거치 바아; 일단이 상기 수평 프레임의 전단에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물이 용접 공정 중에 상기 거치 바아로부터 이탈되지 아니하도록 타단이 하측으로 회동하여 상기 피용접물이 거치된 상태의 상기 거치 바아의 전단을 체결하는 클램프; 상기 수직 프레임의 하측으로부터 전단 수평 방향으로 연장 형성되어 상기 거치 프레임을 지지하는 베이스 프레임; 및 상기 수직 프레임의 전면을 따라 설치되어 상기 승강부의 후단이 설치되며, 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물의 높이에 대응하여 상기 승강부가 상기 피용접물의 하측을 지지할 수 있도록 상기 승강부를 승강 또는 하강시켜 주는 승하강 슬라이더;를 포함하며,
   상기 수평 프레임은, 용접 공정 중에 상기 피용접물이 움직이지 않도록 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물의 상부 일측을 눌러주는 제1 가압 플레이트; 상기 제1 가압 플레이트로부터 다른 일측으로 이격되어 설치되며, 용접 공정 중에 상기 피용접물이 움직이지 않도록 상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물의 상부 다른 일측을 눌러주는 제2 가압 플레이트; 상기 제2 가압 플레이트와 대향하는 상기 제1 가압 플레이트의 다른 일측을 따라 설치되는 제1 절연부; 및 상기 제1 가압 플레이트와 대향하는 상기 제2 가압 플레이트의 일측을 따라 설치되되, 상기 피용접물의 용접 부위가 상측으로 노출되기 위한 공간을 형성할 수 있도록 상기 제1 절연부로부터 이격되어 설치되는 제2 절연부;를 포함하며,
   상기 승강부는, 상기 피용접물의 하부 일측 및 다른 일측을 지지할 수 있도록 "V"형태로 절곡되어 전후 길이 방향으로 연장 형성되며, 후단이 상기 승하강 슬라이더에 설치되는 "V"형 지지대; 상기 피용접물의 하부 일측을 지지할 수 있도록 상기 "V"형 지지대의 일측으로부터 이격되어 전후 길이 방향으로 연장 형성되는 제1 받침대; 상기 피용접물의 하부 다른 일측을 지지할 수 있도록 상기 "V"형 지지대의 다른 일측으로부터 이격되어 전후 길이 방향으로 연장 형성되는 제2 받침대; 상기 피용접물의 하부 일측과 대향하는 상기 "V"형 지지대의 일측 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제1 볼헤드; 상기 피용접물의 하부 다른 일측과 대향하는 상기 "V"형 지지대의 다른 일측 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제2 볼헤드; 상기 "V"형 지지대의 전단으로부터 후단으로 이동되는 상기 피용접물의 마찰력을 감소시켜 줄 수 있도록 상기 피용접물의 하부 일측과 대향하는 상기 제1 받침대의 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제1 전진 롤러; 및 상기 "V"형 지지대의 전단으로부터 후단으로 이동되는 상기 피용접물의 마찰력을 감소시켜 줄 수 있도록 상기 피용접물의 하부 다른 일측과 대향하는 상기 제2 받침대의 내측면을 따라 다수 개가 등간격으로 서로 이격되어 설치되는 제2 전진 롤러;를 포함하며,
   상기 거치 바아에 거치된 상기 피용접물을 상기 거치 바아에 거치된 상태에서 회전시켜 주는 회전부;를 더 포함하며,
   상기 회전부는, 상기 피용접물의 지름에 대응하는 원형 링 형태로 형성되어 상기 피용접물의 전단에 설치되어 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 상기 피용접물을 함께 회전시키는 회전링; 상기 회전링의 후단을 따라 다수 개가 설치되어 상기 피용접물이 회전 도중에 움직이지 못하도록 상기 피용접물을 체결하는 체결 지그; 상기 회전링의 하측에 맞물려 연결 설치되며, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 상기 회전링을 회전시키는 회전 기어; 및 상기 회전 기어의 전단에 설치되어 상기 회전 기어를 회전시켜 주는 구동 모터;를 포함하며,
   상기 회전링은, 길이 방향으로 연장 형성되며, 둥글게 말린 뒤 일단과 타단이 서로 체결되어 링 형태를 형성하는 링 본체; 상기 링 본체를 따라 일정한 간격으로 반복적으로 형성되는 관통홀; 상기 관통홀의 전단과 상기 링 본체의 전단 사이 및 상기 관통홀의 후단과 상기 링 본체의 후단 사이 마다 형성되는 체결홈; 상기 링 본체의 일단 및 타단이 포개진 상태에서 상측에 위치하는 체결홈을 통해 삽입된 뒤 하측에 위치하는 체결홈을 통해 하부가 하측으로 노출되는 체결 볼트; 및 상기 체결 볼트의 하부에 체결되는 체결 너트;를 포함하며,
   상기 회전 기어는, 원통 형태로 형성되어 상기 회전링의 하측에 밀착되어 설치되며, 상기 구동 모터의 회전에 따라 회전하는 기어 원통; 및 상기 기어 원통의 둘레를 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되며, 상기 기어 원통이 회전됨에 따라 상기 관통홀들에 차례로 삽입되면서 상기 회전링을 회전시켜 주는 체결 기어;를 포함하며,
   상기 기어 원통은, 상기 체결 기어가 삽입되어 설치될 수 있도록 둘레를 따라 다수 개의 기어 설치홈이 상기 체결 기어의 개수에 대응하여 등간격으로 형성되며,
   상기 체결 기어는, 상기 기어 설치홈에 삽입 설치되며, 상기 관통홀에 삽입되기 위해 상기 기어 설치홈의 외부로 노출된 일단이 둥글게 라우드진 형태로 형성되는 기어날; 상기 기어 설치홈의 입구를 따라 내측 방향으로 돌출 형성되는 분리 방지턱에 걸려 상기 기어날이 상기 기어 설치홈으로부터 이탈되지 아니하도록 상기 기어날의 타단 외주면을 따라 돌출 형성되는 돌출부; 및 상기 기어 설치홈의 내측에 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 기어날의 타단을 지지하는 탄성체;를 포함하는, 자동 용접 시스템.
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