KR100844890B1 - 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철판띠 용접 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 금속 파이프를 제조하기 위해서 루퍼(looper)에 공급되는 선행 철판띠의 후단을 후행 철판띠의 선단과 용접하는 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명인 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치는, 선행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제1 클램프와, 후행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제2 클램프를 구비하는 클램프 유니트; 제1,2 클램프 사이에 설치되고, 제1,2 클램프에 의하여 선행 철판띠와 후행 철판띠가 각각 가압된 상태에서 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 평행하게 절단되도록 회동하는 절단 유니트; 선행 철판띠를 가압하고 있는 제1 클램프와 후행 철판띠를 가압하고 있는 제2 클램프 중 적어도 어느 하나를 이송시켜 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 맞닿도록 하는 이송 유니트; 및 제1 클램프와 제2 클램프 중 어느 하나에 설치되고, 서로 맞닿은 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단을 용접하여 결합시키는 용접 유니트;를 구비한다.
Figure R1020060120772
철판띠, 용접, 금속 파이프, 루퍼

Description

금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치{Apparatus for welding of iron strip for manufacturing of steel pipe}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 용접 장치의 측면도.
도 3은 도 1의 용접 장치의 절단 유니트가 작동되는 것을 나타낸 정면도.
도 4는 도 1의 용접 장치의 클램프 유니트와 이송 유니트 및 용접 유니트를 나타낸 측면도.
도 5는 도 1의 용접 장치의 이송 유니트와 클램프 유니트 및 용접 유니트를 나타낸 정면도로서, 도 4의 Ⅴ-Ⅴ' 방향에서 바라본 도면.
도 6은 도 1의 용접 장치의 가이더 유니트를 나타낸 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 선행 철판띠 11 : 후행 철판띠
20, 22 : 클램프 30 : 절단 유니트
40 : 이송 유니트 50 : 용접 유니트
70 : 가이더 유니트 80 : 이송 롤러
100 : 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치
본 발명은 철판띠 용접 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 금속 파이프를 제조하기 위해서 루퍼(looper)에 공급되는 선행 철판띠의 후단을 후행 철판띠의 선단과 용접하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 금속 파이프 제조용 철판띠는 소정 길이만큼씩 롤 형태로 권취된 후 언코일러(uncoiler)에 설치되어 루퍼(looper)로 공급된다. 철판띠는 루퍼를 경유하여 금속 파이프를 제조하기 위한 제관 공정 즉, 조관기(pipe mill)로 이송된다. 상기 루퍼는 대한민국 특허출원 제2004-0047201호 등에 개시되어 있다.
상기 루퍼는 철판띠를 소정 길이만큼 저장하고, 공급 중인 철판띠가 소진된 경우에 저장된 철판띠를 조관기로 공급한다. 루퍼에 저장된 철판띠가 조관기로 공급되는 동안에 작업자는 철판띠의 후단을 새로운 철판띠의 선단과 용접하여 연결한다. 즉, 루퍼는 철판띠의 소진으로 인하여 제관 공정이 중단되는 것을 방지한다.
상기 용접 작업은 대개 수작업에 의하여 이루어지고 있다. 이 때, 용접 작업이 신속하게 이루어지지 못하여 루퍼에 저장된 철판띠가 소진될 때까지 철판띠가 연결되지 못하면 제관 공정 전체가 중단되는 문제점이 발생된다. 즉, 철판띠를 신속하게 연결하는 것은 제관 공정의 연속성을 위해서 매우 중요하다.
또한, 상기 용접 작업이 제대로 이루어지지 않으면 루퍼와 제관 공정으로의 이송 중에 철판띠가 끊어질 우려가 있고, 제조된 금속 파이프에도 결함이 발생될 수 있다.
본 발명인 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치는 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 철판띠의 용접 작업을 자동화할 수 있는 용접 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 철판띠의 용접 작업을 신속하고 완전하게 수행할 수 있는 용접 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치는, 선행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제1 클램프와, 후행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제2 클램프를 구비하는 클램프 유니트; 제1,2 클램프 사이에 설치되고, 제1,2 클램프에 의하여 선행 철판띠와 후행 철판띠가 각각 가압된 상태에서 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 평행하게 절단되도록 회동하는 절단 유니트; 선행 철판띠를 가압하고 있는 제1 클램프와 후행 철판띠를 가압하고 있는 제2 클램프 중 적어도 어느 하나를 이송시켜 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 맞닿도록 하는 이송 유니트; 및 제1 클램프와 제2 클램프 중 어느 하나에 설치되고, 서로 맞닿은 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단을 용접하여 결합시키는 용접 유니트;를 구비한다.
바람직하게, 상기 절단 유니트는, 제1 회동축을 중심으로 회동가능하게 설치된 절단용 실린더; 및 제2 회동축을 중심으로 회동가능하게 설치되고, 절단용 실린 더의 신장과 수축에 따라 회동하며 철판띠를 절단할 수 있도록 절단용 실린더의 로드에 회전 가능하게 연결된 절단용 커터;를 구비한다.
더욱 바람직하게, 상기 절단용 커터는, 커터 부재; 및 커터 부재와 소정 각도를 이루고, 절단용 실린더의 로드에 회전 가능하게 연결된 받침대;를 구비한다.
또한, 절단용 커터는 제1,2 클램프에 의한 철판띠의 이송시에는 받침대가 철판띠의 이송에 방해가 되지 않도록 받침대가 가이드 바보다 낮은 위치까지 회동되고, 용접시에는 받침대가 철판띠를 지지할 수 있는 위치까지 회동되는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 이송 유니트는, 철판띠의 이송 경로 상에 고정 설치되고, 상기 철판띠의 이송 방향과 평행하게 소정 간격으로 설치된 가이드 바; 및 가이드 바에 놓여진 철판띠가 클램프 유니트에 의하여 가압된 상태에서 이동될 수 있도록 클램프 유니트를 이송하는 이송부;를 구비한다.
바람직하게, 상기 이송부는, 제1,2 클램프 중 어느 하나의 클램프 및 클램프를 상하 이동시키는 클램프 실린더가 설치되고, 이송 실린더에 의하여 소정 구간 슬라이딩 가능한 이송 프레임을 구비하고, 이송 프레임의 상면에는 가이드 바가 삽입될 수 있는 가이드 홈 라인이 형성되어 이송 프레임이 이송 실린더에 의하여 이동되는 경우에 가이드 바가 가이드 홈 라인에 삽입되어 가이드 바와 이송 프레임이 동일한 높이를 이룸으로써 마찰이 최소화된다.
바람직하게, 상기 용접 유니트는, 이송 스크루; 이송 스크루의 회전에 의하여 소정 구간을 이동하며 철판띠를 용접하는 용접부재; 및 용접 부재의 이동을 감 지하는 용접용 센서;를 구비한다.
바람직하게, 상기 절단 유니트는, 선행 철판띠와 후행 철판띠가 서로 일직선상에 위치되도록 선행 철판띠와 후행 철판띠를 측면에서 가압하는 정렬 실린더를 더 구비한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 상기 용접 장치의 측면도이며, 도 3은 상기 용접 장치의 절단 유니트가 작동되는 것을 나타낸 정면도이다. 이해를 돕기 위하여 도 1에서는 용접 유니트(50)의 도시가 생략되었고, 도 3에서는 절단 유니트(30)만이 도시되었다.
도면을 참조하면, 상기 용접 장치(100)는 철판띠(10)(11)를 가압하는 클램프 유니트와, 철판띠(10)(11)를 절단하는 절단 유니트(30)와, 클램프 유니트를 이송시 키는 이송 유니트(40) 및, 철판띠(10)(11)를 용접하여 연결하는 용접 유니트(50)를 구비한다. 용접 장치(100)에서 철판띠(10)(11)는 화살표(1) 방향으로 이송된다.
클램프 유니트는 선행 철판띠(10)를 선택적으로 가압하는 제1 클램프(20)와, 제1 클램프(20)를 상,하 이동시키고 이송 프레임(도 4의 43)에 설치된 제1 클램프 실린더(26)와, 후행 철판띠(11)를 선택적으로 가압하는 제2 클램프(22) 및, 제2 클램프(22)를 상,하 이동시키고 이송 프레임(43)에 설치된 제2 클램프 실린더(27)를 구비한다. 클램프(20)(22)와 클램프 실린더(26)(27)는 연결 부재(29)에 의하여 연결된다.
제1,2 클램프(20)(22)는 절단 공정과 용접 공정에서 철판띠(10)(11)를 가압하여 고정한다. 절단 공정과 용접 공정에 관해서는 아래에서 설명된다. 바람직하게, 제1,2 클램프(20)(22)는 상하 이동센서(미도시)를 구비한다. 상하 이동센서는 제1,2 클램프(20)(22) 이동의 상한과 하한을 감지하여 제어부로 그 신호를 전달하고, 제어부는 상기 신호에 따라 철판띠(10)(11)를 가압할 수 있도록 제1,2 클램프 실린더(26)(27)의 작동을 제어한다.
절단 유니트(30)는 제1,2 클램프(20)(22) 사이에 설치되고, 선행 철판띠(10)의 후단과 후행 철판띠(11)의 선단이 서로 평행하게 되도록 절단한다. 절단 유니트(30)에 의한 절단 공정 중에는 철판띠(10)(11)가 제1,2 클램프(20)(22)에 의하여 가압되어 고정된다.
바람직하게, 상기 절단 유니트(30)는 제1 회동축(31)을 중심으로 회동 가능하게 설치된 절단용 실린더(32)와, 제2 회동축(33)을 중심으로 회동 가능하게 설치 되어 절단용 실린더(32)의 신장과 수축에 따라 회동하면서 철판띠(10)(11)를 절단하는 절단용 커터를 구비한다. 절단용 커터는 커터 부재(34) 및, 커터 부재(34)와 소정 각도를 이루고 절단용 실린더(32)의 로드(32a)에 회전 가능하게 연결된 받침대(35)를 구비한다. 받침대(35)는 절단용 실린더(32)의 로드(32a)에 회전 가능하게 연결된다. 한편, 절단용 커터의 회동은 절단용 센서(미도시)와 제어부에 의하여 제어된다. 절단용 커터의 회동을 절단용 센서가 감지하여 제어부로 그 신호를 전송하고, 제어부는 상기 신호에 따라 절단용 실린더(32)의 작동을 제어한다.
도 3에서 점선으로 나타난 절단 유니트(30)는 절단용 실린더(32)의 수축에 의하여 절단용 커터가 회동된 것이다. 즉, 절단용 실린더(32)의 로드(32a)가 수축되면 절단용 실린더(32)는 제1 회동축(31)을 중심으로 회동하게 되고, 절단용 실린더(32)의 회동에 의하여 절단용 커터는 제2 회동축(33)을 중심으로 회동하면서 철판띠(10)(11)를 절단한다. 이 때, 도 2에 나타난 바와 같이, 커터 부재(34)에는 두 개의 커터(34a)가 서로 평행하게 설치되어 있기 때문에 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 서로 평행하게 절단된다.
이와 같이, 본 발명에 구비된 절단 유니트(30)는 커터 부재(34)의 회동에 의하여 철판띠(10)(11)가 절단되기 때문에 두께가 비교적 얇고 폭이 작은 철판띠(10)(11)에 더욱 적합하다.
바람직하게, 상기 받침대(35)는 제1,2 클램프(20)(22)에 의하여 철판띠(10)(11)가 가압된 상태에서 서로 맞닿도록 이동되는 동안에는 가이드 바(41)보다 낮은 위치까지 회동되고, 용접 유니트(50)에 의한 용접시에는 철판띠(10)(11)를 지지할 수 있는 위치까지 회동된다.
바람직하게, 상기 커터 부재(34)에 의한 절단이 효과적으로 이루어지도록 가이드 바(41)의 끝단에는 고정 커터(37)가 설치된다. 고정 커터(37)는 커터 부재(34)가 회동될 때 커터 부재(34)와 맞닿을 수 있는 위치에 설치된다. 즉, 고정 커터(37)와 커터 부재(34)에 의하여 발생되는 전단력에 의하여 철판띠(10)(11)가 절단된다.
절단 유니트(30)는 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 서로 일직선상에 위치하도록 측면에서 가압하는 정렬 실린더(38)를 더 구비할 수 있다. 정렬 실린더(38)는, 도 1 및 도 3에 나타난 바와 같이, 커터 부재(34)에 의한 절단이 이루어지기 전에 철판띠(10)(11)를 스토퍼(38a)에 대하여 가압함으로써 철판띠(10)(11)가 일직선을 이루도록 한다. 정렬 실린더(38)의 신장과 수축은 정렬용 센서(미도시)와 제어부(미도시)에 의하여 제어될 수 있다.
이송 유니트(40)는 절단 공정이 완료된 이후에 제1,2 클램프(20)(22)가 철판띠(10)(11)를 가압하고 있는 상태에서 선행 철판띠(10)의 후단과 후행 철판띠(11)의 선단이 서로 맞닿도록 제1,2 클램프(20)(22)를 이송한다. 이송 유니트(40)는 철판띠(10)(11)의 이송 경로상에 소정 간격으로 설치된 가이드 바(41)와, 제1,2 클램프(20)(22)를 이송하는 이송부(42)를 구비한다.
가이드 바(42)는, 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 철판띠(10)(11)의 이송 방향과 평행하게 설치된다. 가이드 바(43)는 서로 소정간격 이격되도록 설치되는데, 이것은 제1,2 클램프(20)(22)에 의하여 철판띠(10)(11)가 이송되는 동안에 마 찰을 최소화하기 위함이다.
이송부(42)는 이송 프레임(43)과, 이송 프레임(43)을 이동시키는 이송 실린더(48)를 구비한다.
이송 프레임(43)은 가이드 봉(43a)에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 이송 실린더(48)에 의하여 수평으로 왕복 이동된다. 이송 프레임(43)에는 클램프(20)(22)와 클램프 실린더(26)(27)가 설치된다. 클램프(20)(22)와 클램프 실린더(26)(27)는 연결부재(29)에 의하여 연결된다. 따라서, 클램프 실린더(26)(27)가 신장된 경우에는 클램프(20)(22)가 하강하고, 클램프 실린더(26)(27)가 수축된 경우에는 클램프(20)(22)가 상승한다.
바람직하게, 상기 이송 프레임(43)의 상면에는 가이드 바(41)가 삽입될 수 있는 가이드 홈 라인(44)이 형성되어 이송 프레임(43)이 이송 실린더(48)에 의하여 이동되면 가이드 바(41)가 가이드 홈 라인(44)에 삽입된다. 가이드 바(41)가 가이드 홈 라인(44)에 삽입되면 가이드 바(41)와 이송 프레임(43)이 동일한 높이를 이룬다. 따라서, 철판띠(10)(11)가 제1,2 클램프(20)(22)에 의하여 가압된 상태에서 이동되는 경우에 철판띠(10)(11)와 이송 프레임(43), 또는 철판띠(10)(11)와 가이드 바(41) 사이의 마찰이 최소화된다.
한편, 도면은 제1,2 클램프(20)(22)가 각각 이송부(42)에 의하여 이송되는 것을 보여주고 있지만, 제1,2 클램프(20)(22) 중 어느 하나의 클램프(20)(22)가 이송부에 의하여 이송되고 나머지 어느 하나의 클램프(20)(22)는 고정되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 클램프(20)는 고정되고, 제2 클램프(22)만이 이동되어 선행 철판띠(10)의 후단과 후행 철판띠(11)의 선단이 맞닿을 수도 있다.
용접 유니트(50)는 선행 철판띠(10)의 후단과 후행 철판띠(11)의 선단을 용접하여 결합한다. 용접 유니트(50)는 제1,2 클램프(20)(22) 중 어느 하나에 설치될 수 있지만 여기에서는 설명의 편의상 제1 클램프(20)에 설치된 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
용접 유니트(50)는 용접 부재(51)와, 용접 부재(51)를 이동시키는 이송 스크루(52) 및, 용접 부재(51)의 좌ㆍ우 이동을 감지하는 용접용 센서(미도시)를 구비한다. 용접용 센서는 용접 부재(51)의 좌ㆍ우 이동 구간의 끝단에 설치된다. 제1 클램프(20)가 제1 클램프 실린더(26)의 신장에 의하여 선행 철판띠(10)를 가압할 수 있도록 아래로 이동된 후, 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 서로 맞닿도록 제1 클램프(20)가 이동되면 용접 부재(51)는 철판띠(10)(11)가 서로 맞닿는 부분에 위치하게 된다. 용접 부재(51)는 금속 용접을 위하여 통상적으로 이용되는 부재이므로 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
이송 스크루(52)는 모터(55)의 구동력에 의하여 회전되면서 용접 부재(51)를 좌ㆍ우로 이동시킨다. 바람직하게, 용접 부재(51)의 이동은 가이드 레일(56)에 의하여 가이드된다.
민약, 본 발명의 용접 장치(100)에서 용접 상태가 불량하거나 용접이 완전하게 이루어지지 못한 경우에는 절단 유니트(30)를 다시 작동시켜 철판띠(10)(11)를 절단한 후, 용접하면 된다. 한편, 본 발명의 용접장치(100)와는 달리, 용접 부재와 커터 부재가 하나의 프레임에 설치되고 프레임이 아래로 이동하면서 절단 및 용접 이 이루어지는 경우 즉, 용접 부재가 커터 부재의 상측에 위치한 경우에는 커터 부재에 의한 절단이 이루어진 후 프레임이 아래로 이동하여 용접 부재에 의한 용접이 이루어지기 때문에 용접이 잘못되면 재절단 및 재용접을 하기 위하여 철판띠를 별도의 절단기구 예를 들면, 산소 절단 기구를 이용하여 절단한 후 프레임을 상측으로 이동시켜 재절단 및 재용접을 하여야 한다. 이러한 경우에는 산소 절단에 시간이 많이 소요되기 때문에 루퍼에 감겨진 철판이 모두 소진되어 파이프 제조공정 전체를 중지시켜야 하는 경우가 발생될 수 있다.
이에 비하여, 본 발명인 용접 장치(100)는 용접 유니트(50)와 절단 유니트(30)가 분리되어 별도로 작동될 수 있기 때문에 용접이 잘못된 경우에도 짧은 시간에 재절단 및 재용접이 가능하다.
또한, 본 발명인 용접 장치(100)는 절단 공정 및 용접 공정을 작업자가 직접 눈으로 볼 수 있기 때문에 용접 부재(51)와 커터부재(34)가 다른 부재에 의하여 가려진 경우에 비하여 절단 공정 및 용접 공정에서의 오류를 그만큼 줄일 수 있다.
바람직하게, 상기 용접장치(100)는 철판띠(10)(11)의 이송을 가이드하는 가이더 유니트(70)를 구비한다. 가이더 유니트(70)는 스토퍼 평판(72)과, 스토퍼 평판(72)과 가이더 평판(75) 사이의 간격을 조절하는 가이더 실린더(74)를 구비한다. 스토퍼 평판(72)과 가이더 평판(75) 사이의 간격은 철판띠(10)(11)의 폭에 따라 정해진다. 가이더 평판(75)은 가이더 실린더(74)의 신축에 의하여 슬라이딩 봉(76)을 따라 이동한다. 도면은 절단 유니트(30)를 중심으로 양측에 가이더 유니트(70)가 설치된 것을 나타내고 있으나, 가이더 유니트(70)는 절단 유니트(30)의 어느 일측 에만 설치될 수도 있다. 한편, 미설명 참조부호 78은 철판띠(11)를 지지하는 지지평판이다.
바람직하게, 용접 장치(100)는, 도 2에 나타난 바와 같이, 철판띠(10)(11)를 이송하는 이송 롤러(80)를 구비한다. 이송 롤러(80)는 철판띠(10)(11)를 루퍼(미도시)로 이송시키거나, 선행 철판띠(10)를 용접을 위하여 후진시키는 데에 사용된다. 이송 롤러(80)는 하부 롤러(82)와, 핀치 실린더(84)에 의하여 상하로 이동될 수 있는 상부 롤러(86)를 구비한다. 도면은 이송 롤러(80)가 출측에만 설치된 것을 나타내고 있으나 이송 롤러(80)는 입측에도 설치될 수 있다.
그러면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치(100)를 이용하여 철판띠(10)(11)를 용접하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 선행 철판띠(10)가 모두 소진되면 선행 철판띠(10)의 후단을 센서(미도시)가 감지하고 제어부(미도시)는 상기 센서의 신호에 의해 루퍼(미도시)의 외측 드럼(미도시)을 역회전시킨다. 외측 드럼의 역회전에 의하여 루퍼에 저장된 철판띠가 제관 공정으로 공급되고, 선행 철판띠(10)의 이동은 정지된다. 한편, 루퍼는 대한민국 특허출원 제10-2004-0047201호 등에 개시되어 있으므로 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
선행 철판띠(10)의 후단을 센서가 감지하면, 이송 롤러(80)가 역회전하여 선행 철판띠(10)의 후단이 커터 부재(34)와 대응되는 위치에 올 때까지 선행 철판띠(10)를 역이송시킨다.
한편, 새로운 후행 철판띠(11)를 언코일러(미도시)에 설치한 후, 그 선단이 커터 부재(34)와 대응되는 위치에 올 때까지 후행 철판띠(11)를 이송시킨다. 후행 철판띠(11)의 이송은 입측에 설치된 이송 롤러(미도시)에 의하여 이루어질 수도 있고, 언코일러의 회전에 의하여 이루어질 수도 있다.
이러한 철판띠(10)(11)의 이송은 가이더 유니트(70)에 의하여 가이드된다.
이와 같이, 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 각각 커터 부재(34)와 대응되는 곳에 위치한 후에는 정렬 실린더(38)를 작동하여 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 서로 일직선상에 위치하도록 한다. 정렬 실린더(38)는 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)를 스토퍼(38a)에 대하여 가압함으로써 철판띠(10)(11)가 일직선이 되도록 한다.
이어서, 절단용 실린더(32)를 작동시켜 철판띠(10)(11)를 서로 평행하게 절단한다. 도 3에 나타난 바와 같이, 절단용 실린더(32)를 수축시키면 절단용 커터가 제2 회동축(33)을 중심으로 회동하며 철판띠(10)(11)를 절단한다. 절단용 커터에는 두 개의 커터(34a)가 서로 평행하게 설치되어 있기 때문에 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 서로 평행하게 절단된다.
철판띠(10)(11)가 절단된 후에는 절단용 실린더(32)가 팽창되어 받침대(35)가 가이드 바(41)보다 약간 낮은 위치까지 회동된다. 받침대(35)가 가이드 바(41)보다 약간 낮은 위치까지 회동되는 것은 제1,2 클램프(20)(22)가 철판띠(10)(11)를 가압한 상태에서 이동되는 경우에 받침대(35)로 인하여 철판띠(10)(11)의 이송이 방해받지 않도록 하기 위해서이다.
받침대(35)의 회동이 완료되면, 제1,2 클램프 실린더(26)(27)를 작동시켜 제 1,2 클램프(20)(22)가 철판띠(10)(11)를 가압하도록 한다. 이어서, 이송 실린더(48)를 작동시켜 이송 프레임(43)을 이동시킴으로써 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 서로 맞닿도록 한다. 이송 프레임(43)이 받침대(35)쪽으로 이동되면 가이드 바(41)가 가이드 홈 라인(44)에 삽입되어 가이드 바(41)와 이송 프레임(43)이 동일한 높이를 이루기 때문에 마찰이 최소로 된다.
이송 프레임(43)의 이동에 의하여 선행 철판띠(10)와 후행 철판띠(11)가 서로 맞닿은 후에는 받침대(35)를 회동시켜 받침대(35)가 철판띠(10)(11)를 지지하도록 하고, 용접 유니트(50)를 작동시켜 철판띠(10)(11)를 용접으로 연결한다. 모터(55)에 의하여 이송 스크루(52)가 회전되면 용접 부재(51)가 좌,우로 이동하면서 철판띠(10)(11)를 용접한다. 용접 부재(51)의 이동과 제어는 용접용 센서(미도시)와 제어부(미도시)에 의하여 이루어진다.
민약, 용접 상태가 불량하거나 용접이 완전하게 이루어지지 못한 경우에는 절단 유니트(30)를 다시 작동시켜 철판띠(10)(11)를 절단한 후, 용접하면 된다.
용접이 완료되면, 제1,2 클램프(20)(22)를 상승시키고 이송 롤러(80)를 작동시켜 철판띠(10)(11)를 출측으로 이동시킨다. 출측으로 이동된 철판띠(10)(11)는 루퍼(미도시)에 감겨진 후 금속 파이프 제조공정에 투입된다.
본 발명에 따른 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 용접이 잘못된 경우에도 재절단 및 재용접이 신속하게 이루어질 수 있 기 때문에 파이프 제조 공정이 중지되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 절단 공정 및 용접 공정을 작업자가 직접 눈으로 볼 수 있기 때문에 작업의 오류를 그만큼 줄일 수 있다.
셋째, 두께가 비교적 얇고 폭이 작은 철판띠에 효과적으로 적용될 수 있다.
넷째, 철판띠를 서로 연결하는 용접 작업을 자동화할 수 있다.
다섯째, 철판띠의 용접 작업을 신속하고 완전하게 수행할 수 있다.

Claims (8)

  1. 선행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제1 클램프와, 후행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제2 클램프를 구비하는 클램프 유니트;
    제1,2 클램프 사이에 설치되고, 제1,2 클램프에 의하여 선행 철판띠와 후행 철판띠가 각각 가압된 상태에서 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 평행하게 절단되도록 회동하는 절단 유니트;
    선행 철판띠를 가압하고 있는 제1 클램프와 후행 철판띠를 가압하고 있는 제2 클램프 중 적어도 어느 하나를 이송시켜 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 맞닿도록 하는 이송 유니트; 및
    제1 클램프와 제2 클램프 중 어느 하나에 설치되고, 서로 맞닿은 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단을 용접하여 결합시키는 용접 유니트;를 구비하고,
    상기 절단 유니트는,
    제1 회동축을 중심으로 회동가능하게 설치된 절단용 실린더; 및
    제2 회동축을 중심으로 회동가능하게 설치되고, 절단용 실린더의 신장과 수축에 따라 회동하며 철판띠를 절단할 수 있도록 절단용 실린더의 로드에 회전 가능하게 연결된 절단용 커터;를 구비하며,
    상기 절단용 커터는,
    커터 부재; 및
    커터 부재와 소정 각도를 이루고, 절단용 실린더의 로드에 회전 가능하게 연결된 받침대;를 구비하고,
    상기 절단용 커터는 제1,2 클램프에 의한 철판띠의 이송시에는 받침대가 철판띠의 이송에 방해가 되지 않도록 받침대가 가이드 바보다 낮은 위치까지 회동되고, 용접시에는 받침대가 철판띠를 지지할 수 있는 위치까지 회동되는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
  2. 선행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제1 클램프와, 후행 철판띠를 선택적으로 가압하는 제2 클램프를 구비하는 클램프 유니트;
    제1,2 클램프 사이에 설치되고, 제1,2 클램프에 의하여 선행 철판띠와 후행 철판띠가 각각 가압된 상태에서 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 평행하게 절단되도록 회동하는 절단 유니트;
    선행 철판띠를 가압하고 있는 제1 클램프와 후행 철판띠를 가압하고 있는 제2 클램프 중 적어도 어느 하나를 이송시켜 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단이 서로 맞닿도록 하는 이송 유니트; 및
    제1 클램프와 제2 클램프 중 어느 하나에 설치되고, 서로 맞닿은 선행 철판띠의 후단과 후행 철판띠의 선단을 용접하여 결합시키는 용접 유니트;를 구비하고,
    상기 이송 유니트는,
    철판띠의 이송 경로 상에 고정 설치되고, 상기 철판띠의 이송 방향과 평행하게 소정 간격으로 설치된 가이드 바; 및
    가이드 바에 놓여진 철판띠가 클램프 유니트에 의하여 가압된 상태에서 이동될 수 있도록 클램프 유니트를 이송하는 이송부;를 구비하며,
    상기 이송부는,
    제1,2 클램프 중 어느 하나의 클램프 및 클램프를 상하 이동시키는 클램프 실린더가 설치되고, 이송 실린더에 의하여 소정 구간 슬라이딩 가능한 이송 프레임을 구비하고,
    이송 프레임의 상면에는 가이드 바가 삽입될 수 있는 가이드 홈 라인이 형성되어 이송 프레임이 이송 실린더에 의하여 이동되는 경우에 가이드 바가 가이드 홈 라인에 삽입되어 가이드 바와 이송 프레임이 동일한 높이를 이룸으로써 마찰이 최소화되는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절단 유니트는,
    제1 회동축을 중심으로 회동가능하게 설치된 절단용 실린더; 및
    제2 회동축을 중심으로 회동가능하게 설치되고, 절단용 실린더의 신장과 수축에 따라 회동하며 철판띠를 절단할 수 있도록 절단용 실린더의 로드에 회전 가능하게 연결된 절단용 커터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절단용 커터는,
    커터 부재; 및
    커터 부재와 소정 각도를 이루고, 절단용 실린더의 로드에 회전 가능하게 연결된 받침대;를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이송 유니트는,
    철판띠의 이송 경로 상에 고정 설치되고, 상기 철판띠의 이송 방향과 평행하게 소정 간격으로 설치된 가이드 바; 및
    가이드 바에 놓여진 철판띠가 클램프 유니트에 의하여 가압된 상태에서 이동 될 수 있도록 클램프 유니트를 이송하는 이송부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이송부는,
    제1,2 클램프 중 어느 하나의 클램프 및 클램프를 상하 이동시키는 클램프 실린더가 설치되고, 이송 실린더에 의하여 소정 구간 슬라이딩 가능한 이송 프레임을 구비하고,
    이송 프레임의 상면에는 가이드 바가 삽입될 수 있는 가이드 홈 라인이 형성되어 이송 프레임이 이송 실린더에 의하여 이동되는 경우에 가이드 바가 가이드 홈 라인에 삽입되어 가이드 바와 이송 프레임이 동일한 높이를 이룸으로써 마찰이 최소화되는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 용접 유니트는,
    이송 스크루;
    이송 스크루의 회전에 의하여 소정 구간을 이동하며 철판띠를 용접하는 용접부재; 및
    용접 부재의 이동을 감지하는 용접용 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절단 유니트는,
    선행 철판띠와 후행 철판띠가 서로 일직선상에 위치되도록 선행 철판띠와 후행 철판띠를 측면에서 가압하는 정렬 실린더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 파이프 제조용 철판띠 용접 장치.
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