特開 2024-167883 自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024167883

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 37/04 20060101AFI20241127BHJP

   B23K 9/32 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

B23K37/04 Y

B23K9/32 B

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024064755

(22)【出願日】2024-04-12

(31)【優先権主張番号】10-2023-0065749

(32)【優先日】2023-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】523287768

【氏名又は名称】株式会社 清進

【氏名又は名称原語表記】ＣＨＵＮＧＪＩＮ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】２０１， Ｎａｂｕｌ－ｒｏ， Ｓａｍｈｏ－ｅｕｐ， Ｙｅｏｎｇａｍ－ｇｕｎ， Ｊｅｌｌａｎａｍ－ｄｏ， ５８４５３， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100115200

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 修之

(72)【発明者】

【氏名】郭 根 成

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本発明は、従来の手動溶接工程を自動化することにより、作業による工数の節減、工程簡素化などの効果を導出し、単純作業に人力が投入されることを防止して労動力を節減することができる、自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関する。
【解決手段】本発明は自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関し、具体的には、３６０°ターンオーバー方式でアルミニウム角窓を自動で溶接することができるように構成した船舶用アルミニウム角窓等のアルミニウム角窓自動生産装置に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定のフレームで構成されたフレーム部において、一側に制御パネルを備え、制御パネルを備えたフレーム部の一方向が遮光膜によって開閉されるように構成され、前記遮光膜は、ローラー形式に構成され、ローラーに巻き取られた状態で開閉するように遮光部で構成された、アルミニウム角窓自動生産装置であって、
前記フレーム部の内部に、テーブル部及び溶接部を含み、
前記溶接部はロボットアーム（Ａｒｍ）で構成され、制御パネルによって多角度及び多方向に制御されるように構成されたことを特徴とする、アルミニウム角窓自動生産装置。

【請求項2】

前記テーブル部は、
多数のフレームで組み合わせられたベースと、
前記ベースの上側に構成された作業板と、
前記作業板の上面にレールを含み、前記レールに沿って移動するガイドと、を含み、
前記ガイドは、
前記作業板に対して２個ずつ構成され、
２個のガイドの間にアルミニウム角窓を固定する固定部が構成され、
前記固定部に装着されたアルミニウム角窓はガイドによって作業板の側方向に移送可能であることを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム角窓自動生産装置。

【請求項3】

前記作業板の下面一側には、上方に屈曲したベースアームが延び、
前記ベースアームは、一端が作業板の下面に結合され、他端が第１アームに結合され、
前記第１アームの他端に第２アームが結合され、第２アームの他端に第３アームが結合され、第３アームの他端に第４アームが結合され、前記第４アームの他端には突出部が備えられ、
前記ベースアームから第４アームまでの各アーム結合領域は回動可能に結合され、
前記第４アームに備えられた突出部はアルミニウム角窓と作業板とを結合するクランプに接触するように構成されることを特徴とする、請求項２に記載のアルミニウム角窓自動生産装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関し、具体的には、３６０°ターンオーバー方式でアルミニウム角窓を自動で溶接することができるように構成されることにより、船舶用アルミニウム角窓に対する従来の手動溶接工程を自動で実行することができる純粋国内技術力を確保することができる、自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関する。

【0002】

また、本発明は、従来の手動溶接工程を自動化することにより、作業による工数の節減、工程簡素化などの効果を導出し、単純作業に人力が投入されることを防止して労動力を節減することができるので、企業の生産性向上を図ることができる利点を有する、自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関する。

【背景技術】

【0003】

造船業界によれば、韓国造船海洋、三星重工業、大宇造船海洋などの韓国内の造船３社は去る７月まで総３０５億２千万ドルを受注した。これは造船３社で年初に目標値として提示した３５１億４千万ドルの約８６．９％に達するレベルである。

【0004】

造船３社が今年提出した半期報告書によると、去る２分期末の造船３社の職員数は総３万６千５９４人であるが、これは、去年末に造船３社の職員数の総和が総３万７千３３０人であることを考慮すれば、むしろ減った数値である。

【0005】

韓国内の主要造船社は造船業の人力不足の代案として、船舶建造工程にロボットの導入を拡大する予定であり、よって、作業者との協業ができるように推進（協同溶接ロボットなど）する予定である。現場への適用拡大のために、溶接ロボットの小型化／軽量化の研究開発に集中する予定であり、ロボットによる作業によって安全事故危険率を低めることに寄与する予定である。

【0006】

一方、造船産業のアルミニウム産業現況を調べると、アルミニウム素材は、軽量化及び環境に優しい効果のために使用が拡大されており、船舶の場合、伝統的に鉄鋼素材の比重が高く、高速船、ＬＮＧ運搬船、レジャー用ボートなどのような特殊船舶の場合、一部はアルミニウム板材／型材を使用して軽量船体及び部品を製作して適用している。

【0007】

このようなアルミニウム船舶の場合、軽量化によって燃費及び速度を向上させる利点があるが、製造コストが高く、溶接性が低いという欠点がある。しかし、最近ＦＲＰ船舶の廃棄物処理が問題となるのに伴い、アルミニウムを使用した環境に優しい船舶の建造が増加している実情である。

【0008】

しかしながら、韓国内の場合、船舶用高強度厚板の生産が全くないので、大部分のアルミニウム厚板を輸入して使用しており、最近建造量が増加している高付加価値の船舶であるＬＮＧ運搬船、高速船、レジャー用ボートなどの建造のためには、船舶用高強度アルミニウム厚板の国産化などが必要な実情である。

【0009】

特に、船舶用アルミニウム窓の場合、船舶用窓は、大別して角窓及び丸窓に区分され、適用素材としては、船舶建造の際の主な材料であるスチール（Ｓｔｅｅｌ）及びアルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ）に区分されるが、大部分がアルミニウムを使用して製造している。

【0010】

船舶の規模及び船種によって違うが、大型商船のデッキハウスを基準に、約４０～８０個内外の角窓が設置されており、角窓であっても一定の構造強度を要求することに応えて、各角をラウンド形にベンディングして折り曲げることになって、一度の突き合わせ溶接を必要とする。

【0011】

最近、アルミニウムなどの国際的な素材の価格の急騰によって製造コストが高くなる状況であるが、それに応じて船舶の受注価を反映するのに限界があるので、納品価格の競争力確保のための単純人力中心工程の自動化技術の開発が要求される。

【0012】

これに関連して、船舶用アルミニウム角窓を製造するのに約１０余段階の工程が必要であり、多数の主要工程の一部が自動化工程に転換されたが、溶接工程は完全に手作業で行われている実情である。

【0013】

これは、単純レール型の溶接方式ではなく、接合面の形状が多様であり、角窓の断面に沿って回りながら溶接する必要があるので、自動化を実行するとき、高難度の技術及び高い開発費用が要求され、関連の業種／企業が中小企業であり、売上げ規模が劣悪であって投資／対応が力不足であったからである。

【0014】

一方、船舶用角窓の主要製造工程において重要工程は、「ベンディング」、「溶接」、「仕上げ」である。これは、海上悪化によって海水が船体内に流入することを防止する主要製造工程であり、残りの主要工程は単純加工及び組立工程である。

【0015】

ここで、製造工程において「溶接工程」で専用自動溶接装置の開発及び適用の際に画期的な生産性及び売上げの向上が予想される。

【0016】

自動溶接に関連して、韓国登録特許第１０－１１５３９５６号公報には、レール走行型自動溶接装置が開示されている。

【0017】

前記技術はレール走行型自動溶接装置に関するものであり、より詳しくは、レールに沿って走行可能なコントロールボックスを備え、駆動モーターと連動するギアが内部に設けられる固定フレームと、前記固定フレームの下部に備えられ、前記レールの側面に密着する固定ガイド部と、前記レールに対して間隔調節可能な移動ガイド部とを備えたレール走行型自動溶接装置であって、ネジホールが形成されたスライドブラケットが前記固定フレームの移動ガイド部側に設けられることにより、前記移動ガイド部が前記固定フレームから離脱することを防止し、前記ネジホールに結合されるネジ軸の一端が前記移動ガイド部に固定されることにより、前記移動ガイド部を水平移動可能にするものであり、前記ネジ軸を回転させてレールに固定させるか又は離隔させることにより、前記レールと移動ガイド部との間の間隔を調節することができるようにしたものである。

【0018】

また、韓国登録特許第１０－２５３３７５３号公報には、ラウンド面自動溶接装置が開示されている。

【0019】

前記技術は、管形部材と管形部材との間の内面の溶接の際、管形部材の固定及び整列を簡便になし、外面に残留する異物を容易に除去することができるようにするラウンド面自動溶接装置に関するものであり、この溶接装置は、地面に支持されるベース部１０と、前記ベース部１０の一側に設けられ、管形部材を固定して回転させる回転部２０と、前記ベース部１０の他側に設けられ、垂直に移動可能な垂直移動部３０と、前記垂直移動部３０に装着され、水平に移動可能な水平移動部４０と、前記水平移動部４０の端部に設けられ、溶接ワイヤーで溶接する溶接部５０と、前記回転部２０と垂直移動部３０との間の前記ベース部１０に設けられ、管形部材の下面を回転可能に支持する管形部材支持部６０と、前記溶接部５０に設けられ、管形部材の外部のラウンド面の異物を燃消させる異物燃焼部７０と、前記溶接部５０に設けられ、管形部材の外部のラウンド面の燃焼された異物を掻き出して除去する異物除去部８０と、を含む。

【0020】

このように多様な自動溶接に係わる技術が開示されているが、アルミニウム角窓に特化して自動溶接を実行することができる技術はない実情である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0021】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－１１５３９５６号公報

【特許文献2】韓国登録特許第１０－２５３３７５３号公報

【特許文献3】韓国公開特許第１０－２０２３－００６１８７８号公報

【特許文献4】韓国登録特許第１０－２２７７３６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

本発明の目的は、３６０°ターンオーバー方式でアルミニウム角窓を自動で溶接するように構成されることにより、船舶用アルミニウム角窓に対する従来の手動溶接工程を自動で実行することができる純粋国内技術力を確保することができる、自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置を提供することである。

【0023】

本発明の他の目的は、従来の手動溶接工程を自動化することにより、作業による工数の節減、工程簡素化などの効果を導出し、単純作業に人力が投入されることを防止して労動力を節減することができるので、企業の生産性向上を図ることができる利点を有する、自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0024】

前記技術的課題を達成するための本発明による自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置は、所定のフレームで構成されたフレーム部において、一側に制御パネルを備え、制御パネルを備えたフレーム部の一方向が遮光膜によって開閉されるように構成され、前記遮光膜は、ローラー形式に構成され、ローラーに巻き取られた状態で開閉するように遮光部で構成された、アルミニウム角窓自動生産装置であって、前記フレーム部の内部に、テーブル部及び溶接部を含み、前記溶接部はロボットアーム（Ａｒｍ）で構成され、制御パネルによって多角度及び多方向に制御されるように構成されたことを特徴とする。

【0025】

ここで、前記テーブル部は、多数のフレームで組み合わせられたベースと、前記ベースの上側に構成された作業板と、前記作業板の上面にレールを含み、前記レールに沿って移動するガイドと、を含み、前記ガイドは、前記作業板に対して２個ずつ構成され、２個のガイドの間にアルミニウム角窓を固定する固定部が構成され、前記固定部に装着されたアルミニウム角窓はガイドによって作業板の側方向に移送可能であることを特徴とする。

【0026】

また、前記作業板の下面一側には、上方に屈曲したベースアームが延び、前記ベースアームは、一端が作業板の下面に結合され、他端が第１アームに結合され、前記第１アームの他端に第２アームが結合され、第２アームの他端に第３アームが結合され、第３アームの他端に第４アームが結合され、前記第４アームの他端には突出部が備えられ、前記ベースアームから第４アームまでの各アーム結合領域は回動可能に結合され、前記第４アームに備えられた突出部はアルミニウム角窓と作業板とを結合するクランプに接触するように構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0027】

本発明による自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置によれば、３６０°ターンオーバー方式でアルミニウム角窓を自動で溶接するように構成されることにより、船舶用アルミニウム角窓に対する従来の手動溶接工程を自動で実行することができる純粋国内技術力を確保することができる利点を有する。
また、本発明によれば、従来の手動溶接工程を自動化することにより、作業による工数の節減、工程簡素化などの効果を導出し、単純作業に人力が投入されることを防止して労動力を節減することができるので、企業の生産性向上を図ることができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明による自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置を概略的に示す図である。

【図2】図１に示す自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置のテーブル部を示す図である。

【図3】図２のテーブル部に備えられた回転部を示す図である。

【図4】図３の回転部の動作の一例を示す図である。

【図5】図３の回転部に沿って回転するためのアルミニウム角窓を固定するクランプを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本明細書及び特許請求の範囲で使用する用語や単語は通常的又は辞書的意味に限定して解釈されてはいけなく、発明者は自分の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に合う意味及び概念に解釈されなければならない。

【0030】

したがって、本明細書で開示する実施例及び図面に示す構成は本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を全部代弁するものではないので、本出願の時点にこれを代替することができる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解しなければならない。

【0031】

以下、図面を参照して本発明を説明するに先立ち、本発明の要旨を現すのに必要ではない事項、すなわち通常の知識を有する当業者が自明に付け加えることができる公知の構成に対しては図示しないか又は具体的に記述しないことを明らかにしておく。

【0032】

本発明は自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関する。

【0033】

具体的には、３６０°ターンオーバー方式でアルミニウム角窓を自動で溶接するように構成されることにより、船舶用アルミニウム角窓に対する従来の手動溶接工程を自動で実行することができる純粋国内技術力を確保することができる、自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関する。

【0034】

本発明は、従来の手動溶接工程を自動化することにより、作業による工数の節減、工程簡素化などの効果を導出し、単純作業に人力が投入されることを防止して労動力を節減することができるので、企業の生産性向上を図ることができる利点を有する、自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置に関する。

【0035】

このような本発明による自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置を添付図面に基づいて説明する。

【0036】

図１は本発明による自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置を概略的に示す図であり、図２は図１に示す自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置のテーブル部を示す図である。

【0037】

また、図３は図２のテーブル部に備えられた回転部を示す図であり、図４は図３の回転部の動作の一例を示す図であり、図５は図３の回転部に沿って回転するためのアルミニウム角窓を固定するクランプを示す図である。

【0038】

添付図面による本発明の自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置は、所定のフレームで構成されたフレーム部において、一側に制御パネルを備え、制御パネルを備えたフレーム部の一方向が遮光膜によって開閉されるように構成され、前記遮光膜は、ローラー形式で構成され、ローラーに巻き取られた状態で開閉することができるように遮光部で構成される。

【0039】

また、本発明による自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置は、フレーム部の内部にテーブル部及び溶接部を含む。前記溶接部は多数回転軸を有するアーム（Ａｒｍ）で構成され、溶接部の一側が回転可能な従来のアーム構造を採用することにより、多角度及び多方向に溶接ができるようにするとともに、このような溶接部が制御パネルの制御によって駆動されるようにする。

【0040】

また、テーブル部はアルミニウム角窓を固定する機能を果たし、アルミニウム角窓の多方向の溶接ができるようにするために、３６０°の回転が可能であるとともに、側方向の移動も可能である。

【0041】

このような前記テーブル部は添付図面の図２を参照する。

【0042】

添付図面の図２に示すテーブル部は、多数のフレームが組み合わせられたベースと、前記ベースの上側に構成された作業板とを含み、前記作業板の上面にレールを含み、前記レールに沿って移動するガイドと、を含む。

【0043】

ここで、ガイドはＬＭガイドであり得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、前記ガイドは、作業板の一側に備えられた動力部を介して動力を受ける。

【0044】

また、前記ガイドは作業板に対して２個が備えられ、２個のガイドの間に、アルミニウム角窓を固定する固定部が備えられる。このような固定部は２個のガイドの間に結合され、ガイドの移動によって固定部が動く。このとき、固定部に固定されたアルミニウム角窓が側方向に動ける。

【0045】

ここで、固定部は、アルミニウム角窓を装着するように固定することができれば十分である。

【0046】

また、作業板の一側には、アルミニウム角窓を回転させることができる回転部が備えられ、前記回転部は添付図面の図３～図５に基づいて説明する。

【0047】

添付図面の図３によれば、前記作業板の下面の一側には、上方に屈曲したベースアームが延び、前記ベースアームは、一端が作業板の下面に結合され、他端が第１アームに結合される。また、第１アームの他端に第２アームが結合され、第２アームの他端に第３アームが結合され、第３アームの他端に第４アームが結合される。そして、第４アームの他端には突出部を備える。

【0048】

ここで、ベースアームから第４アームまでの各アーム結合領域は回動可能に結合され、前記第４アームに備えられた突出部は、アルミニウム角窓と作業板とを結合するクランプ（図示せず）に接触するように構成される。

【0049】

前記クランプは添付図面の図５を参照する。

【0050】

前記クランプは、作業板に嵌合されるように「コ」字形の断面を有する固定体を含み、前記固定体は内部に中空を有し、回転軸がヒンジを介して結合されて回動することができるように構成される。

【0051】

前記回転軸は、一側にブロック形状の回転体が一体に構成され、前記回転体にはシャフトを介して押圧体が結合される。

【0052】

より詳細に説明すると、前記押圧体はホールを有し、これにシャフトが貫通し、前記シャフトは、上端にヘッドを含み、ヘッドによって固定されるスプリングがヘッドと押圧体との間に位置するようにシャフトに嵌合される。

【0053】

このようなスプリングの弾性によってアルミニウム角窓を固定することができ、また、シャフトはボルト形式に構成されることにより、人為的な力を加えてアルミニウム角窓をさらに固定することもできる。

【0054】

ここで、図面には示していないが、回転軸のヒンジが固定体の外部に露出され、別個のモーターなどから動力を受け、回転軸を基準に、回転体が図５の点線のように回転することができるものである。

【0055】

このようなクランプの回転の一例を添付図面の図４に基づいてさらに説明する。

【0056】

一方、上述した固定体はＬＭガイドで構成され、作業板の上側に固定部を介して固定されたアルミニウム角窓がガイドに沿って側方向に移送されるとき、固定体も一緒に移動するようにすることができる。

【0057】

また、アルミニウム角窓は内部が中空の状態に構成されるので、アルミニウム角窓が押圧体と回転体との間に固定された状態で、回転体の回転によってアルミニウム角窓が図４のように回転するとき、図３による回転部の第１アームから第４アームをアルミニウム角窓が通過することができる。

【0058】

すなわち、ヒンジに伝達された動力によって回転軸が回転するとき、第４アームの他端に備えられた突出部がクランプの一側を添付図面の図４のように押しながら回転を手伝う。

【0059】

このように、本発明による自動溶接の可能なアルミニウム角窓自動生産装置によれば、アルミニウム角窓に特化した構造を有する自動溶接装置を提案することにより、船舶用アルミニウム角窓に対する従来の手動溶接工程を自動で実行することができる純粋国内技術力を確保することができる利点を有する。

【0060】

また、本発明によれば、従来の手動溶接工程を自動化することにより、作業による工数の節減、工程簡素化などの効果を導出し、単純作業に人力が投入されることを防止して労動力を節減することができるので、企業の生産性向上を図ることができる利点を有する。

【0061】

以上で添付図面に基づいて説明したものは本発明の主要事項のみを開示したものであり、その技術的範囲内で多様な設計が可能であるので、本発明が図面の構成に限定されるものではないことは明らかである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】