KR100874946B1 - 강관 제조를 위한 연속 가접 장치 - Google Patents

강관 제조를 위한 연속 가접 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강관 제조를 위한 연속 가접 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 파이프 형상으로 벤딩한 강판의 양측이 접촉하여 형성한 심 라인을 용접하기 위하여, 원호 형상의 오목한 외주면을 구비한 복수개의 이송 롤러를 포함하는 이송부와, 상기 이송부의 이송방향 양측 및 상부측에 각각 왕복 이동하는 측방 접촉 롤러 및 상부 접촉 롤러를 포함하는 밀착 이송부로 이루어져 상기 밀착이송부로 상기 강판을 밀착 고정시키면서 상기 심 라인을 따라 용접하는 장치에 있어서, 상기 심 라인의 위치를 감지하고 상기 심 라인을 정렬하는 감지 정렬수단; 상기 강판을 일방향으로 이송 유도하는 이송 가이드수단; 상기 강판 외주면과의 최단 거리와 일치하는 지점에 상기 측방 접촉 롤러가 접촉하도록 승강을 유도하는 위치 감지수단; 및 상기 심 라인을 따라 연속적으로 용접을 실시하는 연속 용접수단;을 포함하며, 상기 각 수단은 상기 강판의 직경에 맞게 왕복 승강하는 것을 기술적 요지로 하여 강관의 가접 작업이 연속적이면서 효율적으로 이루어지도록 하는 강관 제조를 위한 연속 가접 장치에 관한 것이다.
Figure R1020070091002
연속 가접 장치, 감지 정렬수단, 이송 가이드수단, 위치 감지수단, 연속 용접수단

Description

강관 제조를 위한 연속 가접 장치{Continuous tack welding machine for rolled steel pipe}
본 발명은 강관 제조를 위한 연속 가접 장치에 관한 것으로, 이송부와 밀착 이송부로 이루어진 장치에 감지 정렬수단, 이송 가이드수단, 위치 감지수단 및 연속 용접수단으로 이루어진 구성을 채택함으로써 강관을 가접하는 일련의 작업이 연속적이면서도 효율적으로 이루어지도록 한 강관 제조를 위한 연속 가접 장치에 관한 것이다.
일반적으로 강관(鋼管)은 여러 가지 방법 중 도 1과 같이 플레이트 형상의 강판을 파이프 형상을 벤딩하고, 강판의 양측이 접촉하여 형성하는 심 라인을 용접하여 제조하게 된다.
우선, (a) 플레이트 형상의 강판이 작업장에 입고되면, (b) 강판의 가장자리를 밀링머신 등으로 가공하며, (c) 롤 등의 기구에 강판을 접촉시켜 파이프 형상으로 벤딩을 실시하고, (d) 벤딩되어 파이프의 형상을 이루게되는 강판의 양단부를 마무리 벤딩하게 된다.
여기서, 심 라인(shim line)은 강판이 벤딩되어 파이프 형상을 이루게 될 때, 강판의 양측이 접촉하며 형성하는 부위이며, 상기 심 라인을 따라 (e) 임시로 용접을 하여 강판의 양측이 이격되는 것을 방지해두고, (f) 용접해 둔 심 라인의 내주면측을 따라 용접을 한 다음 (g) 외주면을 다듬질하고 (h) 임시로 용접한 심 라인을 따라 외주면의 용접을 본격적으로 실시하게 된다.
이후, 용접이 완료된 강판은 (i) 열처리, (j) 외주면의 진원도(眞圓度)를 조절하고, (k)비파괴 검사를 실시한 후, (l) 파이프의 양단을 다듬질하고, (m) 수압시험을 실시하여, (n) 최종적으로 출고를 하는 과정을 거치게 된다.
이때, (e)와 같이 상기 심 라인을 따라 임시로 용접(이하 '가접')을 실시하는 경우에는 파이프 형상으로 벤딩된 강판을 이송시키고 상기 강판 외주면의 상하 및 좌우에서 롤러 등과 같은 장치로 접촉 가압하여 강판의 양측을 밀착시키고 작업자가 상기 심 라인에 소정 간격으로 점점이 용접을 실시하는 방법에 의존하였다.
따라서, 상기와 같은 가접 방법은 롤러로 일정 거리 이송후 소정 간격마다 작업자가 수동적으로 가접을 하게 되므로, 강관의 제조 과정이 번거롭고 신속하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
그리고, 상기와 같은 가접 방법은 작업자의 부주의로 용접 정도가 불일치하게 되거나 용접시 서로 다르게 가해진 열 에너지 등으로 인하여 강판 외주면, 즉 심 라인을 따라 불균일한 열적 변성이 발생하게 되므로 제품 불량의 원인을 제공하게 되는 문제점 또한 다분한 것이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 강관을 가접하는 일련의 작업이 연속적이면서도 효율적으로 이루어지도록 한 강관 제조를 위한 연속 가접 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원호 형상의 오목한 외주면을 구비한 복수개의 이송 롤러를 포함하는 이송부와, 상기 이송부의 이송방향 양측 및 상부측에 각각 유체압력으로 왕복 이동하는 측방 접촉 롤러 및 상부 접촉 롤러를 포함하는 밀착 이송부로 이루어져, 양측이 접촉하여 심 라인을 형성하는 파이프 형상으로 벤딩한 강판을 상기 이송부 상에 이송시키고, 상기 밀착이송부로 상기 강판을 밀착 고정시키면서 상기 심 라인을 따라 용접하는 장치에 있어서, 상기 이송부 상에 상기 이송 롤러와 직교방향으로 장착되는 구동모터의 구동축과 결합하여 일정 간격으로 이격 배치되고 상기 강판을 접촉 회전시키는 한 쌍의 정렬 롤러와, 상기 상부 접촉 롤러의 상부측에 회동 가능하고 경사도 조절이 가능하게 장착되어 상기 강판의 직경에 따라 왕복 승강하며, 회전하는 상기 강판의 심 라인이 감지되면 상기 정렬 롤러의 회전을 중지시키는 신호를 출력하는 조준 감지구로 이루어진 감지 정렬수단; 상기 상부 접촉 롤러의 일측에 장착되어 왕복 승강하고 상기 강판의 심 라인에 접촉하면서 상기 강판을 일방향으로 이송 유도하는 이송 가이드수단; 상기 측방 접촉 롤러 중 일측에 장착되어 왕복 승강하면서 상기 강판 외주면과의 최단 거리와 일치하는 지점에 상기 측방 접촉 롤러가 접촉하도록 승강을 유도하는 위치 감지수단; 및 상기 상부 접촉 롤러의 타측에 장착되어 왕복 승강하며 상기 심 라인을 따라 연속적으로 용접을 실시하는 연속 용접수단;를 포함하며, 상기 각 수단은 상기 강판의 직경에 맞게 왕복 승강하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 감지 정렬수단으로 심라인을 정렬하여 이송 가이드수단으로 일방향 이송을 유도하고 위치 감지수단으로 정확한 접촉지지점을 찾은 후 연속 용접수단에 의하여 일정 간격으로 가접을 실시하는 구성을 채택함으로써 강관 제조를 위한 일련의 가접 작업이 연속적이면서도 신속하고 효율적으로 실시할 수 있는 특장점이 있다.
그리고, 본 발명은 일련의 가접 작업을 자동적으로 실시할 수 있도록 한 구성을 채택함으로써 제품의 대량 생산이 가능함은 물론 불필요한 공정의 대폭적인 절감이 가능하여 각종 제반 비용의 절감 또한 가능하게 되는 등 경제적인 측면에서 매우 효율적인 발명인 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 강관 제조를 위한 연속 가접 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이며, 도 3은 도 2의 X 시점에서 바라본 정면 개념도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 강관 제조를 위한 연속 가접 장치는 크게 감지 정렬수단(100), 이송 가이드수단(200), 위치 감지수단(300) 및 연속 용접수단(400)으로 구성됨을 알 수 있다.
상기 감지 정렬수단(100)은 파이프 형상으로 벤딩한 강판(700)을 이송하는 이송부(500)와, 상기 강판(700) 외주면의 양측 및 상부측에서 접촉하며 상기 강판(700)을 이송시키는 밀착이송부(600)의 상부측에 각각 장착되고, 상기 이송 가이드 수단(200), 위치 감지수단(300) 및 연속 용접수단(400)은 상기 밀착이송부(600)에 각각 장착된다.
여기서, 상기 이송부(500)는 상기 강판(700)의 이송 방향을 따라 일렬 배치된 이송 프레임(520) 상에 원호 형상의 오목한 외주면을 구비한 복수개의 이송 롤러(510)가 일정 간격으로 회동 가능하게 장착되고, 상기 이송 롤러(510)는 상기 이송 프레임(520) 일측에 각각 장착된 이송 모터(512)로 회전하면서 상기 강판(700)을 이송시키게 된다.
그리고, 상기 밀착 이송부(600)는 상기 이송부(500)의 이송방향 양측 및 상부측에 특별히 도시하지는 않았으나 유압모터와 같은 구동수단으로 왕복 이동하며 상기 강판(700) 외주면 형상에 대응하는 오목한 외주면을 구비한 측방 접촉 롤러(610, 610') 및 상부 접촉 롤러(620)를 포함하는 구성으로 이루어진 것이다.
이때, 상기 이송부(500)에는 별도로 도시하지는 않았으나 강판(700)이 투입되어 상기 밀착 이송부(600)를 거쳐 이송되는 방향을 따라 적절한 개소에 감지센서를 장착하여 상기 각 롤러(510, 610, 610', 620)의 구동 및 정지 신호를 출력하게 되며, 이에 관하여는 본 발명의 작동 과정을 후술하고자 할 때 상세히 설명하고자 한다.
참고로, 미설명 부호로 660은 하부 접촉 롤러이다.
상기 측방 접촉 롤러(610, 610')는 상기 이송부(500) 양측에 각각 배치된 기본 프레임(650, 650')을 따라 왕복 승강하는 승강 프레임(640, 640')에 장착되며, 상기 승강 프레임(640, 640')에는 측방 접촉 실린더(680, 680')가 각각 구비되어 상기 강판(700)의 외주면에 상기 측방 접촉 롤러(610, 610')를 접촉시키게 된다.
상기 승강 프레임(640, 640') 상부측에는 제1 승강 실린더(630, 630')가 각각 장착되고, 상기 제1 승강 실린더(630, 630')에 의하여 이송되는 강판(700)의 직경에 따라 상기 측방 접촉 롤러(610, 610')의 위치를 조절할 수 있게 된다.
즉, 상기 측방 접촉 롤러(610, 610')는 도2(a) 및 도 3에 도시된 바와 같이 α'의 위치에 배치되어 있으며, 이송되는 강관의 직경(α)에 맞게 승강하는 것이다.
그리고, 상기 상부 접촉 롤러(620)는 상기 측방 접촉 롤러(610, 610')와 직교를 이루며 상기 기본 프레임(650, 650') 사이의 상부측에 장착된 제2 승강 실린더(670)에 의하여 왕복 승강하면서 상기 강판(700)의 외주면에 접촉하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 감지 정렬수단(100)은 상기 이송부(500)와 상부 접촉 롤러(620)의 상부측에 각각 장착되어 상기 강판(700)을 이송 롤러(510)와 직교방향으로 접촉 회전시키며, 상기 강판(700)의 회전에 따른 심 라인(710)의 위치를 상부측에서 감지하고 상기 강판(700)의 회전을 중지시켜 상기 심 라인(710)을 정렬하는 역할을 수행하는 것으로 크게 정렬 롤러(110) 및 조준 감지구(120)로 이루어진다.
상기 정렬 롤러(110)는 정역회전하면서 상기 이송 롤러(510)와 직교 방향으로 장착되는 구동모터(102)의 구동축과 결합하여 일정 간격으로 이격 배치되고 상 기 강판(700)을 접촉 회전시킴으로써 심 라인(710)이 후술할 조준 감지구(120), 이송 가이드수단(200) 및 연속 용접수단(400)과 일직선을 이루도록 정렬하게 된다.
여기서, 상기 정렬 롤러(110)는 평상시 상기 이송 롤러(510)가 장착된 높이보다 상대적으로 낮은 위치에 배치되어 있으며, 이송 롤러(510)로 이송된 상기 강판(700)이 상기 정렬 롤러(110) 상에 이송되었을 때 상기 강판(700)의 외주면에 상승 접촉하여 상기 강판(700)을 회전시켜 심 라인(710)을 정렬시키게 된다.
상기 조준 감지구(120)는 상기 상부 접촉 롤러(620)의 상부측에 회동 가능하고 경사도 조절이 가능하게 장착되어 상기 강판(700)의 직경에 따라 왕복 승강하며, 회전하는 상기 강판(700)의 심 라인(710)이 감지되면 상기 정렬 롤러(110)의 회전을 중지시키는 신호를 출력하는 역할을 하는 것이다.
여기서, 상기 심 라인(710)은 도 3의 확대부분과 같이 벤딩된 강판(700)의 양측이 접촉하여 심 라인(710)을 이루는 부분이 상하 각각 테이퍼진 형상으로 되어 있으며, 이는 '배경기술'에서 전술한 바와 같이 가장자리를 다듬질하여 가접 및 용접을 보다 원활하게 실시하기 위함이다.
한편, 본 발명에 따른 이송 가이드 수단(200)은 도 2(a)와 같이 상기 상부 접촉 롤러(620)의 일측에 장착되어 왕복 승강하고 상기 강판(700)의 심 라인(710)에 접촉하면서 상기 강판(700)을 일방향으로 이송 유도하는 역할을 하게 된다.
본 발명에 따른 위치 감지수단(300)은 상기 측방 접촉 롤러(610, 610') 중 일측의 측방 접촉 롤러(610)에 장착되어 왕복 승강하면서 상기 강판(700) 외주면과의 최단 거리, 즉 강판의 직경에 상응하는 α와 일치하는 α'지점에 상기 측방 접 촉 롤러(610, 610')가 접촉하도록 승강을 유도하는 역할을 수행하게 된다.
본 발명에 따른 연속 용접수단(400)은 상기 상부 접촉 롤러(620)의 타측에 장착되어 왕복 승강하며 상기 심 라인(710)을 따라 연속적으로 자동 용접을 실시하는 역할을 수행하게 되는 것이다.
따라서, 상기 조준 감지구(120), 이송 가이드수단(200) 및 연속 용접수단(400)은 도 2(b)와 같이 정렬된 상기 강판(700)의 심 라인(710)과 일직선 상에 배치되는 것임을 알 수 있으며, 상기 각 수단(100, 200, 300, 400)은 상기 강판(700)의 직경에 맞게 왕복 승강하게 된다.
이하, 본 발명의 주요부를 도 4 내지 도 7을 참고로 보다 상세히 살펴보고자 하며, 도 4 내지 도 7에 표기되지 않은 도면의 부호는 도 2 및 도 3을 참고하면 될 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주요부인 감지 정렬수단(100)의 조준 감지구(120)는 상기 밀착이송부(600) 상부측, 더욱 상세히는 상기 기본 프레임(650, 650') 상호 간을 연결하는 프레임 상에 지면과 수직하게 장착된 지지편(121)과 회동 가능하고 경사도 조절 가능하게 장착되는 조준빔 조사기(122)로 이송되는 강판(700)의 외주면에 식별 가능한 광선(ℓ)을 조사하여 심 라인(710)을 감지하는 역할을 수행하게 된다.
즉, 상기 조준빔 조사기(122)는 조사된 광선(ℓ)이 상기 강판(700)의 외주면에 도달하는 거리가 상기 심 라인(710)이 형성된 부위에서 갑자기 늘어나게 되는 것을 이상 신호로 감지하고, 상기 정렬 롤러(110)에 의한 상기 강판(700)의 회전 각도에 따라 상기 정렬 롤러(110)를 정역회전하여 상기 조준빔 조사기(122)와 심 라인(710)을 일직선 상에 정렬시키게 되고, 후술할 이송 가이드수단(200)의 일방향 이송을 보조하는 역할 또한 수행하게 된다.
통상, 상기 강판(700)은 '배경기술'에서 전술한 바와 같은 일련의 (a)~(d)의 공정을 거쳐 파이프 형상으로 벤딩되더라도 도 3의 확대부분과 같이 접촉하는 상기 강판(700)의 양측이 수 밀리미터 정도의 간격으로 이격된 상태로 이송된다.
따라서, 상기 정렬 롤러(110)가 일방향으로 회전하여 상기 강판(700)의 심 라인(710)이 정렬됨과 동시에 상기 조준빔 조사기(122)가 상기 강판(700)의 외주면에 광선(ℓ)을 조사하면서 심 라인(710)을 감지하게 된다.
여기서, 상기 광선(ℓ)의 조사 거리는 최초에 상기 심 라인(710)이 감지되는 지점에서 갑자기 길어지게 되므로, 상기 조준빔 조사기(122)는 심 라인(710)이 시작되는 지점의 정보를 1차적으로 인식하게 되고, 계속적인 상기 강판(700)의 회전으로 상기 심 라인(710)이 끝나는 지점부터 상기 광선(ℓ)의 조사 거리가 갑자기 짧아지게 되어 상기 조준빔 조사기(122)는 심 라인(710)이 끝나는 지점의 정보를 2차적으로 인식하게 된다.
이때, 상기 조준빔 조사기(122)는 전술한 바와 같이 인식된 심 라인(710)의 시점과 종점의 거리에 상응하는 정렬 롤러(110)의 회전량, 즉 상기 강판(700)의 회전각도로 분석하여 상기 강판(700)이 회전한 각도의 1/2만큼 상기 정렬 롤러(110)를 역회전시켜 상기 조준빔 조사기(122) 및 후술할 이송 가이드수단(200)과 일직선 상에 상기 심 라인(710)을 정렬시키게 되는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 이송 가이드수단(200)은 도 5와 같이 크게 가이드 실린더(210), 가이드 브라켓(220) 및 가이드 롤러(230)로 이루어진 것을 알 수 있다.
상기 가이드 실린더(210)는 상기 밀착이송부(600)의 상부 접촉 롤러(620) 일측, 더욱 상세히는 상기 조준 감지구(120) 하부측에 지면과 수직하게 장착된 지지바(211)의 상부측에 회동 가능하게 결합되며 유체 압력으로 신축하는 것이다.
상기 가이드 브라켓(220)은 일단이 상기 지지바(211)의 하단과, 타단이 상기 가이드 실린더(210)의 단부와 각각 회동 가능하게 결합되어 상기 지지바(211)를 기준으로 도 5(b)와 같이 상기 가이드 실린더(210)의 로드(212)가 신축함에 따라 상하 왕복 이동하게 된다.
그리고, 상기 가이드 롤러(230)는 상기 가이드 브라켓(220)에 회동 가능하게 장착되어 상기 강판(700)의 심 라인(710)에 접촉 회전하면서, 도 5(b)의 확대부분과 같이 이송되는 상기 강판(700)의 일방향 이송을 유도하는 역할을 하는 것으로 바람직하게는 가장자리가 블레이드 형상으로 형성되도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 위치 감지수단(300)은 도 6과 같이 크게 리니어 모터 이동구(310) 및 최단거리 감지기(320)로 이루어진 것을 확인할 수 있다.
상기 리니어 모터 이동구(310)는 상기 일측의 측방 접촉 롤러(610)에 인접하게, 더욱 상세히는 이송되는 강판(700)에 인접한 상기 승강 프레임(640) 상에 지면과 수직하게 장착된 지지 프레임(302) 상을 왕복 승강하는 것으로, LM가이드™라는 제품으로 알려진 공지의 것이다.
상기 리니어 모터 이동구(310)는 기존의 랙과 피니언 결합 구조보다 훨씬 미 세한 위치 이동의 조절이 가능하므로 적절하게 채택하여 사용할 수 있다.
상기 최단거리 감지기(320)는 상기 리니어 모터 이동구(310)에 결합된 몸체(322)에 장착되어 상기 리니어 모터 이동구(310)의 왕복 승강에 연동하면서 이송되는 상기 강판(700)의 외주면에 광선을 조사하고, 상기 강판(700)에 조사된 광선의 최단거리를 감지하는 역할을 하게 된다.
즉, 상기 최단거리 감지기(320)에서 조사되는 광선이 상기 강판(700)의 외주면에 도달되는 가장 최단의 거리는 상기 강판(700)의 중심선에 해당하는 위치(α)가 상기 측방 접촉 롤러(610)의 위치(α')와 일치하는 지점인 것이다.
따라서, 상기 일측의 측방 접촉 롤러(610)가 상기 최단거리 감지기(320)에 의하여 감지된 정확한 α와 α'가 일치하는 지점에 상승하게 되면, 타측의 측방 접촉 롤러(610')는 후속하여 상기 α지점까지 상승하게 되고 상기 양측의 측방 접촉 롤러(610, 610')는 상기 강판(700)의 외주면을 접촉하여 일방향으로 강판(700)을 이송시키게 된다.
한편, 본 발명에 따른 연속 용접수단(400)은 도 7에 도시된 바와 같이 크게 용접 어셈블리(410) 및 접촉지지 롤러 어셈블리(420)로 이루어진다.
상기 용접 어셈블리(410)는 상기 상부 접촉 롤러(620) 타측에, 더욱 상세히는 상기 이송 가이드수단(200)이 장착된 반대측에 지면과 수직하게 장착된 지지레일(402) 상을 왕복 승강하는 리니어 모터 이동구(412)와, 상기 리니어 모터 이동구에 결합된 몸체(413)에 장착되어 이송되는 상기 강판(700)의 심 라인(710)을 따라 연속적으로 가접을 실시하는 용접기(414)로 이루어진 것이다.
상기 리니어 모터 이동구(412)는 위치 감지수단(300)의 리니어 모터 이동구(310)와 동일한 메커니즘을 구비한 것으로 공지의 것인바 상세한 구조적 결합관계와 작동 과정에 대한 설명은 생략하고자 한다.
상기 접촉지지 롤러 어셈블리(420)는 상기 상부 접촉 롤러(620)의 왕복 승강에 연동하며 상기 상부 접촉 롤러(620)와 일정 각도(β)의 경사를 이루며 상기 용접 어셈블리(410) 양측에 각각 장착되는 지지 브라켓(422)과, 상기 지지 브라켓(422) 단부에 회동 가능하게 장착되어 상기 강판(700)의 외주면에 구름 접촉하는 지지 롤러(424)로 이루어진다.
따라서, 상기 연속 용접수단(400)은 상기 상부 접촉 롤러(620) 및 이송 가이드수단(200)과 함께 상호 일직선 상에 배치되고 상기 기본 프레임(650, 650') 사이의 상부측에 장착된 제2 승강 실린더(670)와 일체를 이루어 상기 밀착 이송부(600)로 이송되는 강판(700)의 직경에 맞게 상기 제2 승강 실린더(670)의 이동으로 하강하여 상기 심 라인(710)의 길이방향을 따라 자동적으로 연속적이면서도 균일한 정밀도의 가접을 실시할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 강관 제조를 위한 연속 가접 장치의 작동 과정과 함께 심 라인에 실시하는 가접에 대하여 설명하고자 한다.
최초, 파이프 형상으로 벤딩된 강판(700)이 일정 간격으로 이격 장착되어 일방향으로 회전하는 복수개의 이송 롤러(510) 상에 거치되면 상기 이송 롤러(510)를 포함하는 이송부(500) 입구측에 장착되는 제품투입 감지센서(미도시)가 상기 강판(700)을 감지하여 상기 이송 롤러(510)의 구동을 지시하는 신호를 출력하게 된 다.
이후, 상기 강판(700)이 이송 롤러(510)의 구동으로 밀착 이송부(600)에 근접하기까지 이송되면, 상기 이송부(500)와 밀착 이송부(600) 사이에 장착된 제품세팅 센서(미도시)가 상기 강판(700)을 감지하면서 상기 이송 롤러(510)의 회전이 일시 정지된다.
다음으로, 상기 강판(700)이 상기 이송 롤러(510) 사이에 이격 장착된 정렬 롤러(110) 상으로 이송되면 상기 정렬 롤러(110)가 상승하면서 상기 강판(700)의 외주면에 접촉하게 되고, 상기 정렬 롤러(110)는 상기 이송 롤러(510)의 이송 방향에 직교하는 방향으로 심 라인(710)이 정렬되도록 상기 강판(700)을 회전시킨다.
계속하여, 조준 감지구(120)가 심 라인(710)을 감지한 순간 상기 정렬 롤러(110)가 회전을 정지함과 동시에 상기 이송 롤러(510)의 가동을 재개하여 상기 강판(700)이 밀착 이송부(600)로 이송된다.
이와 동시에, 밀착 이송부(600) 상부측의 이송 가이드수단(200)이 하강하면서 상기 이송 가이드수단(200)의 가이드 롤러(230)가 상기 심 라인(710)에 접촉하고 상기 강판(700)의 일방향 이송을 유도하게 된다.
이후, 상기 강판(700)이 밀착 이송부(600) 하부측의 하부 접촉 롤러(660)에 도달하게 되면 일측의 제1 승강 실린더(630)와 연결된 승강 프레임(640)이 승강하면서 강판(700)의 중심선(α)과 일측의 측방 접촉 롤러(610)의 위치(α')를 대략 일치시키게 된다.
다음으로, 일측의 승강 프레임(640)에 장착된 위치 감지수단(300)이 미세한 정도로 승강하면서 상기 강판(700)의 외주면에 광선을 조사하여 상기 위치 감지수단(300)과 강판(700) 외주면에 이르는 최단거리, 즉 상기 α와 α'가 일치하는 지점을 찾으면, 해당 위치에 상기 일측의 측방 접촉 롤러(610), 더욱 상세히는 일측의 승강 프레임(640)이 이동하게 된다.
계속하여, 타측의 측방 접촉 롤러(610')가 승강 이동하여 상기 위치 감지수단(300)으로 찾아낸 α와 α'가 일치하는 지점에 이동하게 되면 상기 양측의 승강 프레임(640, 640')에 장착된 측방 접촉 실린더(680, 680')가 가동하여 상기 양측의 측방 접촉 롤러(610, 610')를 강판(700) 외주면에 접촉시킨다.
이후, 상부 접촉 롤러(620)가 하강하면서 강판(700) 외주면에 접촉하고, 이와 동시에 지지 롤러(424) 한 쌍을 구비한 연속 용접수단(400)이 하강하면서 상기 연속 용접수단(400)의 용접 어셈블리(410)가 상기 심 라인(710)에 접촉하게 된다.
다음으로, 상기 강판(700)은 상기와 같이 측방 접촉 롤러(610, 610'), 상부 접촉 롤러(620), 지지 롤러(424) 및 하부 접촉 롤러(660)로 외주면이 지지된 상태에서 이송 롤러(510)의 계속적인 가동으로 일방향 이송되고 상기 심 라인(710)에 접촉한 연속 용접수단(400)이 일정간격으로 연속적인 가접을 실시하게 되는 것이다.
이때, 상기 강판(700)의 선단부가 상기 밀착 이송부(600)를 통과하는 순간 상기 밀착 이송부(600)와 이송부(500)의 이송 롤러(510) 사이에 장착된 제품취출 감지센서(미도시)가 상기 강판(700)의 선단부를 감지하면서 상기 이송 롤러(510)가 회전을 시작하며 상기 강판(700)을 이송시키게 된다.
이상과 같이 본 발명은 일련의 강관 제조 과정이 연속적이면서도 효율적으로 이루어지도록 한 강관 제조를 위한 연속 가접 장치를 제공하는 것을 그 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용이 가능함은 물론일 것이다.
도 1은 일반적인 강관 제조 과정을 나타낸 개념도
도 2는 본 발명에 따른 강관 제조를 위한 연속 가접 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
도 3은 도 2의 X 시점에서 바라본 정면 개념도
도 4는 본 발명의 주요부인 감지 정렬수단의 조준 감지구를 나타낸 개념도
도 5는 본 발명의 주요부인 이송 가이드수단의 전체적인 구성 및 작동 상태를 나타낸 개념도
도 6은 본 발명의 주요부인 위치 감지수단의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
도 7은 본 발명의 주요부인 연속 용접수단의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100...감지 정렬수단 110...정렬 롤러
120...조준 감지구 122...조준빔 조사기
200...이송 가이드수단 210...가이드 실린더
220...가이드 브라켓 230...가이드 롤러
300...위치 감지수단 310...모터 이동구
320...최단거리 감지기 400...연속 용접수단
410...용접 어셈블리 420...접촉지지 롤러 어셈블리
500...이송부 600...밀착 이송부

Claims (5)

  1. 원호 형상의 오목한 외주면을 구비한 복수개의 이송 롤러(510)를 포함하는 이송부(500)와, 상기 이송부의 이송방향 양측 및 상부측에 각각 유체압력으로 왕복 이동하는 측방 접촉 롤러(610, 610') 및 상부 접촉 롤러(620)를 포함하는 밀착 이송부(600)로 이루어져, 양측이 접촉하여 심 라인(710)을 형성하는 파이프 형상으로 벤딩한 강판(700)을 상기 이송부 상에 이송시키고, 상기 밀착이송부로 상기 강판을 밀착 고정시키면서 상기 심 라인을 따라 용접하는 장치에 있어서,
    상기 이송부(500) 상에 상기 이송 롤러(510)와 직교방향으로 장착되는 구동모터(102)의 구동축과 결합하여 일정 간격으로 이격 배치되고 상기 강판(700)을 접촉 회전시키는 한 쌍의 정렬 롤러(110)와, 상기 상부 접촉 롤러(620)의 상부측에 회동 가능하고 경사도 조절이 가능하게 장착되어 상기 강판의 직경에 따라 왕복 승강하며, 회전하는 상기 강판의 심 라인(710)이 감지되면 상기 정렬 롤러의 회전을 중지시키는 신호를 출력하는 조준 감지구(120)로 이루어진 감지 정렬수단(100);
    상기 상부 접촉 롤러의 일측에 장착되어 왕복 승강하고 상기 강판의 심 라인에 접촉하면서 상기 강판을 일방향으로 이송 유도하는 이송 가이드수단(200);
    상기 측방 접촉 롤러(610) 중 일측에 장착되어 왕복 승강하면서 상기 강판 외주면과의 최단 거리와 일치하는 지점에 상기 측방 접촉 롤러가 접촉하도록 승강을 유도하는 위치 감지수단(300); 및
    상기 상부 접촉 롤러의 타측에 장착되어 왕복 승강하며 상기 심 라인을 따라 연속적으로 용접을 실시하는 연속 용접수단(400);을 포함하며,
    상기 각 수단(100, 200, 300, 400)은 상기 강판의 직경에 맞게 왕복 승강하는 것을 특징으로 하는 강관 제조를 위한 연속 가접 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 가이드수단(200)은,
    상기 밀착이송부(600)의 상부 접촉 롤러(620) 일측에 지면과 수직하게 장착된 지지바(211)의 상부측에 회동 가능하게 결합되며 유체 압력으로 신축하는 가이드 실린더(210);
    일단이 상기 지지바의 하단과, 타단이 상기 가이드 실린더의 단부와 각각 회동 가능하게 결합되어 상기 지지바를 기준으로 상기 가이드 실린더의 신축에 연동하면서 상하 왕복 이동하는 가이드 브라켓(220); 및
    상기 가이드 브라켓에 회동 가능하게 장착되어 상기 강판(700)의 심 라인(710)에 접촉 회전하면서 이송되는 상기 강판의 일방향 이송을 유도하는 가이드 롤러(230);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관 제조를 위한 연속 가접 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 감지수단(300)은,
    상기 일측의 측방 접촉 롤러(610)에 인접하게 지면과 수직으로 장착된 지지 프레임(302) 상을 왕복 승강하는 리니어 모터 이동구(310); 및
    상기 리니어 모터 이동구에 결합된 몸체(322)에 장착되어 상기 리니어 모터 이동구의 왕복 승강에 연동하면서 이송되는 상기 강판(700)의 외주면에 광선을 조사하고, 상기 강판에 조사된 광선의 최단거리를 감지하는 최단거리 감지기(320);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관 제조를 위한 연속 가접 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속 용접수단(400)은,
    상기 상부 접촉 롤러(620) 타측에 지면과 수직하게 장착된 지지레일(402) 상을 왕복 승강하는 리니어 모터 이동구(412)와, 상기 리니어 모터 이동구에 결합된 몸체(413)에 장착되어 이송되는 상기 강판(700)의 심 라인(710)을 따라 연속 용접을 실시하는 용접기(414)로 이루어진 용접 어셈블리(410); 및
    상기 상부 접촉 롤러(620)의 왕복 승강에 연동하며 상기 상부 접촉 롤러와 일정 각도의 경사를 이루며 상기 용접 어셈블리 양측에 각각 장착되는 지지 브라켓(422)과, 상기 지지 브라켓 단부에 회동 가능하게 장착되어 상기 강판(700)의 외주면에 구름 접촉하는 지지 롤러(424)로 이루어진 접촉지지 롤러 어셈블리(420);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관 제조를 위한 연속 가접 장치.
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