KR100687818B1 - 파이프용 자동용접장치의 레일 장치 - Google Patents

파이프용 자동용접장치의 레일 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동용접장치의 레일 장치에 관한 것으로, 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에 있어서, 반원 형상의 평단면을 갖는 두 개의 레일과, 상기 레일의 각 일측 종단을 서로 결합시키는 제 1 연결장치와, 상기 레일의 각 타측 종단을 서로 결합시키는 제 2 연결장치와, 상기 파이프의 중심점으로부터 용접부위 까지의 진원도 편차를 보정하도록 상기 레일의 내측방향을 향하며, 상기 레일을 따라 일정 간격으로 장착된 하나 이상의 제 1 판스프링 및 상기 판스프링에 의해 편차 보정된 진원도를 미세 보정할 수 있도록 상기 레일의 내측 방향을 향하며, 상기 레일을 따라 일정 간격으로 장착된 하나 이상의 조절패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 레일 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 제 1 판스프링에 의해 1차적으로 레일의 진원도 편차를 보정하고, 조절패드에 의해 2차적으로 진원도 미세 편차 보정하여, 파이프의 용접 특성이 향상된다. 아울러, 보조블럭을 구비한 제 2 판스프링에 의해 다양한 직경의 파이프에 대해 상술한 바와 같은 미세 진원도 편차 보정이 가능하여 작업 효율이 향상된다.
파이프, 자동용접장치, 레일, 판스프링, 보조블록, 진원도

Description

파이프용 자동용접장치의 레일 장치{Rail apparatus of the automatic welding system for pipe welding}
도 1은 종래의 파이프용 자동용접장치의 레일 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파이프용 자동용접장치의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 실시예의 A-A 단면도이다.
도 3b 및 도 3c는 도 2에 도시된 실시예 중 레일의 좌, 우측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
31: 레일 32: 제 1 판스프링
33: 조절패드 34b: 보조블럭
34c: 제 2 판스프링 36: 힌지
37: 클램프
본 발명은 자동용접장치의 레일 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 직경을 갖는 파이프의 원주를 주행하며 자동으로 파이프를 용접할 수 있도록 하기 위한 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 용접 작업이 수동으로 이루어질 때 작업자의 숙련 정도에 따라 용접부위의 양부가 상이하여 제품의 품질에 많은 차이를 나타낸는 것이 보통이다. 따라서, 작업자의 숙련 정도에 상관없이 항상 일정한 용접 품질을 유지할 수 있도록 자동용접장치들이 개발되고 있다.
그 중, 파이프를 자동으로 용접하기 위한 자동용접장치는 용접토치가 장착된 용접부가 파이프의 원주를 따라 주행하면서 자동으로 용접을 할 수 있도록 레일 장치를 필요로 하고 있다. 이와 같은 레일 장치의 일예로서 미국등록특허 5,110,095가 개시되어 있다.
도 1은 이와 같은, 종래기술에 따른 파이프용 자동용접장치의 레일 장치를 나타낸 정면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 레일 장치(10)는 파이프(11)에 장착된 상기 레일 장치(10)의 진원도 편차를 감소시키기 위해 원주 곡면을 갖는 프레임(16)과 상기 프레임(16)의 내측에 형성된 스페이서(spacer, 17)를 포함한다. 또한, 파이프(11)에의 장착을 지지하기 위한 체인(14)과, 레일 장치(10)의 체결을 위해 상기 체인(14)의 일단에 연결된 인장 스프링 및 상기 인장 스프링의 타단에 연결된 잠금장치(15)를 포함한다. 아울러, 용접장치(미도시)가 파이프(11)에 지지되도록 하는 링 서포터(12)와, 용접장치를 주행 시키기 위해 링 서포터(12)의 외주면에 형성된 링 기어(13) 및 구동부(18)을 포함하여 구성된다.
그러나, 이상과 같은 종래 파이프용 자동용접장치의 레일 장치(10)는 진원도의 편차 발생시 이를 보정하기 위한 수단을 구비하고 있지 않으며, 아울러, 하나의 레일 장치로 다양한 직경을 갖는 다양한 종류의 파이프에 대한 진원도 편차를 보정을 할 수 없었다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 진원도 편차 보정이 가능하여 용접특성을 향상시킬 수 있고, 다양한 종류의 파이프에 대해서도 각각 진원도 편차 보정이 가능하여 작업효율을 향상시킬 수 있는 파이프용 자동용접장치의 레일 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에 있어서, 반원 형상의 평단면을 갖는 두 개의 레일과, 상기 레일의 각 일측 종단을 서로 결합시키는 제 1 연결장치와, 상기 레일의 각 타측 종단을 서로 결합시키는 제 2 연결장치와, 상기 파이프의 중심점으로부터 용접부위 까지의 진원도 편차를 보정하도록 상기 레일의 내측방향을 향하며, 상기 레일을 따라 일정 간격으로 장착된 하나 이상의 제 1 판스프링 및 상기 판스프링에 의해 편차 보정된 진원도를 미세 보정할 수 있도록 상기 레일의 내측 방향을 향하며, 상기 레일을 따라 일정 간격으로 장착된 하나 이상의 조절패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 레일 장치를 제공한다.
한편, 이상과 같은 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에, 소정 크기의 보조 블록에 의해 지지되어 상기 제 1 판스프링 보다 내측방향으로 더 돌출되는 제 2 판스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 판스프링은 6개인 것이 바람직하다.
또한, 상기 보조 블록은 다양한 크기의 직경을 갖는 파이프의 진원도 편차 보정이 가능하도록, 하나 이상의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 연결 장치는 힌지인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 연결 장치는 원터치식 클램프인 것이 바람직하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에 대해 바람직한 실시예를 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 파이프용 자동용접장치의 일 실시예를 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동용접장치(21)는 용접을 위해 각각 지지부(25a, 25b)와 고정부(24a, 24b)에 의해 서로 맞닿도록 위치한 두 개의 파이프(23a, 23b) 중 어느 하나에 장착된다. 이때, 자동용접장치(21)는 파이프들(23a, 23b) 간의 용접이 가능하도록 용접부에 소정 거리 이내로 근접하여 장착된다. 또한, 자동용접장치(21)가 구동부(22)에 의해 파이프(23b)의 원주를 돌며 자동으로 용접이 가능하도록 상기 자동용접장치(21)는 레일 장치(30) 상에 장착된다.
이에, 파이프(23b)의 원주를 따라 주행하는 자동용접장치(21)는 파이프(23b)와 서로 일정 간격을 유지하여 파이프의 접합부가 균일하게 용접될 수 있어야 한다. 따라서, 자동용접장치(21)는 진원도 편차 보정이 가능한 적절한 레일 장치를 필요로 하게 된다. 이와 같은, 레일 장치를 다음의 도 3을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.
도 3a는 도 2에 도시된 실시예의 A-A단면도이고, 도 3b 및 도 3c는 도 2에 도시된 실시예 중 레일의 좌, 우측면도이다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 레일 장치(30)는 반원 형상의 단면을 갖는 두 개의 레일(31)이 원형을 이룰 수 있도록 서로 마주 보며 결합되어 있다.
이때, 레일(31)들의 각 일단은 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 연결장치(36)에 의해 서로 결합되고, 각 타단은 도 3c에 도시된 바와 같이 제 2 연결장치(37)에 의해 서로 결합된다. 여기서, 제 1 연결장치(36)는 힌지(hinge)에 의해 결합되는 것이 바람직하고, 제 2 연결장치(37)는 원터치식 클램프에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 이는, 고정된 파이프(35a, 35b)에 용접을 위해 자동용접장치(도 2의 20)를 부착시 작업 편의성을 향상시키기 위함이다.
한편, 레일(31)에는 하나 이상의 제 1 판스프링(32)이 소정 형상의 핀에 의해 장착된다. 이러한, 제 1 판스프링(32)은 레일 장치(30)를 파이프(35a)에 장착시 상기 레일(31)과 파이프(35a)간의 진원도 편차를 보정한다. 즉, 각각의 제 1 판스프링(32)이 파이프의 각 부분을 일정한 탄성력으로 밀게 되어 진원도 편차를 보정하게 된다. 따라서, 제 1 판스프링(32)은 파이프(35a)에 소정 압력이상이 가해질 수 있도록 레일(31)로부터 내측으로 소정길이 돌출되어야 한다. 아울러, 제 1 판스프링(32)은 자동용접장치가 레일(31)을 따라 주행시 레일(31)의 각 위치에 대한 용접장치의 하중편차가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 소정 크기 이상의 강성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 판스프링(32)은 진원도 편차 보정 특성 대 설치비 비율을 고려하여 6개인 것이 바람직하다.
나아가, 이상과 같이 제 1 판스프링(32)에 의해 1차적으로 진원도 편차를 보 정한 후 2차로 더욱 미세한 진원도 편차를 보정하기 위해, 상기 제 1 판스프링(32)과 중복되지 않는 위치에 조절패드(33)를 더 장착한다. 조절패드(33)는 소정의 조절 수단(33a)에 의해 레일 내측 방향으로의 돌출정도가 제어가 가능하도록 조절 볼트와 너트(33b)를 포함하여 구성된다. 즉, 진원도 편차의 보정을 위해 각 조절 볼트를 죄이거나 풀어서 상기 조절 볼트의 돌출 정도를 제어함에 따라 상기 제 1 판스프링(32)에 의해 보정된 진원도 편차에 더해 미세 진원 편차 보정이 가능하도록 한다.
또한, 본 발명의 파이프용 자동용접장치 레일 장치(30)는 서로 다른 직경을 갖는 서로 다른 타입의 파이프(35a, 35b)에 대해서도 상술한 바와 같이 진원도 편차 보정이 가능하도록 제 2 판스프링(34c)을 더 포함한다.
제 2 판스프링(34c)은, 일단이 레일에 연결된 코일형 스프링의 타단과 연결된 소정형상의 핀(34a)에 의해, 레일(31)의 내측 방향을 향하도록 부착된다. 한편, 코일형 스프링이 신장되도록 제 2 판스프링(34c)을 잡아당긴 후 소정 크기의 보조블록(34b)이 레일(31)과 제 2 판스프링(34c) 사이에 삽입될 수 있도록 구성한다. 즉, 보조블록(34b)의 크기에 따라 제 2 판스프링(34c)의 돌출 정도를 제어할 수 있도록 한다. 그러므로, 다양한 직경을 갖는 다양한 타입의 파이프(35a, 35b)에 대해 진원도 편차 보정이 가능하도록 하기 위해서는, 서로 다른 크기를 갖는 하나 이상의 보조블록(34b)을 구비하는 것이 바람직하다.
나아가, 제 2 판스프링(34c)에 의해 진원도 편차 보정 후에도, 조절패드(33)를 이용해 상술한 바와 같은 미세 진원도 편차 보정 역시 가능하다.
이상에서 본 발명에 의한 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에 대해 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에 의하면, 제 1 판스프링에 의해 1차적으로 레일의 진원도 편차를 보정하고, 조절패드에 의해 2차적으로 진원도 미세 편차 보정하여, 파이프의 용접 특성이 향상된다. 아울러, 보조블럭을 구비한 제 2 판스프링에 의해 다양한 직경의 파이프에 대해 상술한 바와 같은 미세 진원도 편차 보정이 가능하여 작업 효율이 향상된다.

Claims (5)

  1. 파이프용 자동용접장치의 레일 장치에 있어서,
    반원 형상의 평단면을 갖는 두 개의 레일과;
    상기 레일의 각 일측 종단을 서로 결합시키는 제 1 연결장치와;
    상기 레일의 각 타측 종단을 서로 결합시키는 제 2 연결장치와;
    상기 파이프의 중심점으로부터 용접부위까지의 진원도 편차를 보정하도록 상기 레일의 내측방향을 향하며, 상기 레일을 따라 일정 간격으로 장착된 하나 이상의 제 1 판스프링; 및
    상기 판스프링에 의해 편차 보정된 진원도를 미세 보정할 수 있도록 상기 레일의 내측 방향을 향하며, 상기 레일을 따라 일정 간격으로 장착된 하나 이상의 조절패드
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 자동용접장치의 레일 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    정해진 크기의 보조 블록에 의해 지지되어 상기 제 1 판스프링 보다 내측방향으로 더 돌출되는 제 2 판스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 자동용접장치의 레일 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 판스프링은 6개인 것을 특징으로 하는 파이프용 자동용접장치의 레일 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 보조 블록은 다양한 크기의 직경을 갖는 파이프의 진원도 편차 보정이 가능하도록, 하나 이상의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 파이프용 자동용접장치의 레일 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 연결 장치 및 상기 제 2 연결 장치 중 어느 하나는 힌지이고, 나머지 다른 하나는 원터치식 클램프인 것을 특징으로 하는 파이프용 자동용접장치의 레일 장치.
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