KR100887395B1 - 고압용기 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 파이프를 일정한 길이로 절단하는 고속절단기와 상기 고속절단기의 후방에 위치하여 상기 고속절단기에 의하여 절단된 파이프의 일단부를 가열하는 제1고주파가열기와 상기 제1고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제1고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 일단부를 봉합하는 제1봉합기와 상기 제1봉합기의 후방에 위치하여 상기 제1봉합기에 의하여 봉합된 파이프의 일단부를 적합한 형상으로 열간 성형시키는 프레스와 상기 프레스의 후방에 위치하여 상기 프레스에 의하여 열간 성형된 파이프의 내부의 조직을 균일화하고 슬러거를 제거시키는 내부 쇼트와 상기 내부 쇼트의 후방에 위치하여 상기 내부 쇼트에 의하여 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프의 타단부를 가열하는 제2고주파가열기와 상기 제2고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제2고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 타단부를 봉합하는 제2봉합기와 상기 제2봉합기의 후방에 위치하여 상기 제2봉합기에 의하여 봉합된 파이프에 담금질과 뜨임을 연속적으로 처리하는 열처리로 및 상기 고속절단기로부터 상기 열처리로까지 파이프를 자동으로 연속 이송시키는 롤러콘베이어를 구비하여 자동화에 의해 고압용기를 제조하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조시스템이 제공된다.
개시된 고압용기 제조시스템에 의하면, 작업의 자동화, 단순화, 정밀화, 효율화 및 작업시간의 단축이 가능하고, 공구장치의 변위가 x-y-z축 방향으로 자유로워서 다품종생산에 있어 tool 교체 없이 기종 선택만으로 자동 생산이 가능하며, 봉합이 완료된 고압용기의 열처리가 자동화되어 작업효율성을 극대화시킬 수 있다.
척, 고주파가열기, 고압용기

Description

고압용기 제조장치 {Manufacturing System of Sutured vessel}
본 발명은 고압용기 제조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파이프를 임의의 길이로 절단하는 고속절단기와 상기 고속절단기의 후방에 위치하여 상기 고속절단기에 의하여 절단된 파이프의 일단부를 가열하는 제1고주파가열기와 상기 제1고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제1고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 일단부를 봉합하는 제1봉합기와 상기 제1봉합기의 후방에 위치하여 상기 제1봉합기에 의하여 봉합된 파이프의 일단부를 적합한 형상으로 열간 성형시키는 프레스와 상기 프레스의 후방에 위치하여 상기 프레스에 의하여 열간 성형된 파이프의 내부의 조직을 균일화하고 슬러거를 제거시키는 내부 쇼트와 상기 내부 쇼트의 후방에 위치하여 상기 내부 쇼트에 의하여 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프의 타단부를 가열하는 제2고주파가열기와 상기 제2고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제2고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 타단부를 봉합하는 제2봉합기와 상기 제2봉합기의 후방에 위치하여 상기 제2봉합기에 의하여 봉합된 파이프에 담금질과 뜨임을 연속적으로 처리하는 열처리로 및 상기 고속절단기로부터 상기 열처리로까지 파이프를 자동으로 연속 이송시키는 롤러콘베이어를 구비하여 자동화에 의해 고압용기를 제조하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조시스템에 관한 것 이다.
종래는 파이프의 양단을 봉합하는 고압용기를 제조하기 위하여 복잡한 공정을 각각 따로 실행하여 작업이 복잡하고 사고의 위험이 많았을 뿐만 아니라 작업시간도 많이 소요되었다.
또한, 종래에는 고압용기를 제조할 때, 봉합기에 소재를 압입하기 위하여 작업자가 공구를 이용하여 처킹(chucking) 보조를 하였기 때문에 숙련공이 필요하고, 작업의 정밀도와 효율성이 떨어지며, 작업시간의 증가로 이어질 수 밖에 없었다.
또한, 종래에는 고압용기 각각의 품종을 생산하기 위하여 툴(tool)의 교체가 필요하여 다양한 제품의 생산에 어려운 점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로,
종래의 봉합기는 작업자가 각 공정마다 처킹 보조를 해야 하는 불편이 있었지만, 본 발명에 따르면, 자기로딩기와 롤링 유니트를 이용하여 고주파가열기로의 이동이 자동화되고, 또한 소재를 봉합기 로딩기에 의해 봉합기 인입구까지 보조하면 고정장치가 전진하여 제품을 고정한 후 봉합 작업 포인트까지 자동으로 이송, 회전, 가공시켜 작업의 자동화, 단순화, 정밀화, 효율화를 이루고 작업시간의 단축을 목적으로 한다.
또한, 공구장치의 변위가 x-y-z축 방향으로 자유로워서 다품종생산에 있어 tool 교체 없이 기종 선택만으로 자동 생산이 가능하도록 하고, 봉합이 완료된 고압용기의 열처리를 자동화하여 작업효율성을 극대화시키는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압용기 제조시스템은 파이프를 일정한 길이로 절단하는 고속절단기와 상기 고속절단기의 후방에 위치하여 상기 고속절단기에 의하여 절단된 파이프의 일단부를 가열하는 제1고주파가열기와 상기 제1고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제1고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 일단부를 봉합하는 제1봉합기와 상기 제1봉합기의 후방에 위치하여 상기 제1봉합기에 의하여 봉합된 파이프의 일단부를 적합한 형상으로 열간 성형시키는 프레스와 상기 프레스의 후방에 위치하여 상기 프레스에 의하여 열간 성형된 파이프의 내부 의 조직을 균일화하고 슬러거를 제거시키는 내부 쇼트와 상기 내부 쇼트의 후방에 위치하여 상기 내부 쇼트에 의하여 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프의 타단부를 가열하는 제2고주파가열기와 상기 제2고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제2고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 타단부를 봉합하는 제2봉합기와 상기 제2봉합기의 후방에 위치하여 상기 제2봉합기에 의하여 봉합된 파이프에 담금질과 뜨임을 연속적으로 처리하는 열처리로 및 상기 고속절단기로부터 상기 열처리로까지 파이프를 자동으로 연속 이송시키는 롤러콘베이어를 구비하여 자동화에 의해 고압용기를 제조하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고속절단기는, 척(chuck)에 의해 파이프를 고정하여 회전시키는 고정회전장치 및 상기 고정회전장치에 의하여 회전되는 파이프의 외측에 위치하며 상기 파이프에 접촉하여 상기 파이프를 절단시키는 절단 바이트(bite)를 구비할 수 있다.
게다가, 상기 제1고주파가열기의 전방에는, 상기 고속절단기에 의하여 절단된 파이프의 일단부를 상기 제1고주파가열기와 직접 접촉하지 않도록 자력에 의해 제1고주파가열기의 내부로 이동시키는 자기로딩기; 및 상기 자기로딩기의 후방에 위치하여 상기 자기로딩기로부터 이동된 파이프를 회전시키는 롤링 유니트를 더 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 제2고주파가열기의 전방에는, 상기 내부 쇼트에 의하여 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프의 타단부를 상기 제2고주파가열기와 직접 접촉하지 않도록 자력에 의해 제1고주파가열기의 내부로 이동시키는 자기로딩 기; 및 상기 자기로딩기의 후방에 위치하여 상기 자기로딩기로부터 이동된 파이프를 회전시키는 롤링 유니트를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1봉합기는, 일측에 상기 파이프의 가열되지 않은 타단부를 척(chuck)에 의해 고정시키는 고정장치와 상기 고정장치의 일측에 위치하여 상기 고정장치를 기어에 의해 회전시키는 구동장치와 타측에 상기 제1고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 일단부를 봉합시키고 다양한 형상으로 봉합이 가능하도록 x-y-z축 상을 자유롭게 이동가능한 공구장치와 상기 공구장치의 일측에 위치하여 상기 파이프의 형상 변동을 제어하고 상기 파이프의 일단부를 고정시키는 가변식 자동방진구 및 상기 파이프의 상측에 위치하고 상기 가열된 파이프의 일단부에 가스를 공급하여 계속 가열시키는 가열부를 구비하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제2봉합기는, 일측에 상기 파이프의 가열되지 않은 일단부를 척(chuck)에 의해 고정시키는 고정장치와 상기 고정장치의 일측에 위치하여 상기 고정장치를 기어에 의해 회전시키는 구동장치와 타측에 상기 제2고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 타단부를 봉합시키고 다양한 형상으로 봉합이 가능하도록 x-y-z축 상을 자유롭게 이동가능한 공구장치와 상기 공구장치의 일측에 위치하여 상기 파이프의 형상 변동을 제어하고 상기 파이프의 타단부를 고정시키는 가변식 자동방진구 및 상기 파이프의 상측에 위치하고 상기 가열된 파이프의 타단부에 가스를 공급하여 계속 가열시키는 가열부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 제1봉합기 또는 제2봉합기의 전방에는, 상기 롤러콘베이어에 의해 이송된 파이프를 고정롤러를 사용하여 고정시키는 롤러고정장치 및 상기 롤러고정장 치의 상측에 위치하고 상기 롤러고정장치에 의해 고정된 파이프를 상기 제1봉합기 또는 제2봉합기의 고정장치로 이송시키는 이송장치를 포함하는 봉합기 로딩기를 각각 더 구비할 수 있다.
게다가, 상기 열처리로는, 상기 제2봉합기에 의하여 봉합된 파이프를 워킹빔(walking beam)에 의해 자동으로 이동시키고, 담금질을 하는 담금질 가열로 및 상기 담금질 가열로의 후방에 위치하여 상기 담금질 가열로에 의하여 담금질된 파이프를 워킹빔(walking beam)에 의해 자동으로 이동시키고, 뜨임을 하는 뜨임 가열로를 구비할 수 있다.
본 발명인 고압용기 제조시스템에 의하면,
첫째, 종래의 봉합기는 작업자가 각 공정마다 처킹 보조를 해야 하는 불편이 있었지만, 자기로딩기와 롤링 유니트를 이용하여 고주파가열기로의 이동이 자동화되고, 또한 소재를 봉합기 로딩기에 의해 봉합기 인입구까지 보조하면 고정장치가 전진하여 제품을 고정한 후 봉합 작업 포인트까지 자동으로 이송, 회전, 가공시켜 작업의 자동화, 단순화, 정밀화, 효율화 및 작업시간의 단축이 가능하다.
둘째, 공구장치의 변위가 x-y-z축 방향으로 자유로워서 다품종생산에 있어 tool 교체 없이 기종 선택만으로 자동 생산이 가능한 장점이 있다.
셋째, 봉합이 완료된 고압용기의 열처리가 자동화되어 작업효율성을 극대화시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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 일실시예에 따른 고압용기 제조시스템을 나타낸 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 고압용기 제조시스템의 평면도, 도 3은 도 1에 도시된 고압용기 제조시스템의 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 고압용기 제조시스템(1000)은 제조공정 순서에 따라 롤러콘베이어(900)에 의해 파이프(10)가 이송되고, 고속절단기(100), 제1고주파가열기(200), 제1봉합기(300), 프레스(미도시), 내부 쇼트(미도시), 제2고주파가열기(600), 제2봉합기(700), 열처리로(800)를 구비하여, 파이프 형상의 소재를 고압용기로 만드는 제조시스템이다.
이하, 본 발명을 구성하는 각각의 장치에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속절단기를 나타낸 평면도, 도 5는 도 4에 도시된 고속절단기의 단면도, 도 6은 도 4에 도시된 고속절단기의 개념 사시도이다.
여기에서 사용되는 용어인 파이프의 재료는 SCM435(크롬 몰리브덴 강)이 바람직하고, 탄소함유량은 0.32~0.38% 정도인 것이 바람직하다.
또한, 공급되는 파이프 원재의 길이는 약 9~12M의 길이로 공급되어 원하는 길이만큼 절단되는 것이 바람직하다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고속절단기(100)는 공급된 파이프 원재를 원하는 임의의 길이로 절단하기 위하여 파이프 공급라인과 후술할 롤러콘베이어(900)가 수직으로 만나는 지점에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 고속절단기(100)는, 척(chuck, 111)에 의해 파이프(10)를 고정하여 회전시키는 고정회전장치(110) 및 상기 고정회전장치(110)에 의하여 회전되는 파이프(10)의 외측에 위치하며 상기 파이프(10)에 접촉하여 상기 파이프(10)를 절단시키는 절단 바이트(bite, 120)를 구비하고, 상기 고정회전장치(110)를 회전시킬 수 있는 구동모터(112)를 구비한다.
이 때, 파이프(10) 자체를 회전시키고, 절단 바이트(120)는 수직운동만을 하여 절단함으로써, 기존의 띠톱으로 절단하는 방식보다 정밀하고, 신속한 절단이 가능해진다.
또한, 이러한 고속절단기(100) 대신에 플라즈마 절단을 이용하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자기로딩기를 나타낸 사시도, 도 8은 도 7에 도시된 자기로딩기의 단면도, 도 9는 도 7에 도시된 자기로딩기의 측단면도, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 롤링 유니트를 나타낸 사시도, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파가열기를 나타낸 사시도이다.
도 7 내지 도 11을 참조하면 본 발명의 제1고주파가열기(200)는 상기 고속절단기(100)의 후방에 위치하여 상기 고속절단기(100)에 의하여 절단된 파이프(10)의 일단부를 봉합을 위한 전단계로서 약 1,050℃까지의 온도로 가열한다.
여기서, 상기 파이프(10)는 제1고주파가열기(200)와 직접 접촉해서는 안된다.
때문에 먼저 상기 제1고주파가열기(200)의 전방에 위치한 자기로딩기(210)에 부착된 전자석(211)에 의해 상기 제1고주파가열기(200)와 직접 접촉하지 않도록 자력에 의해 상기 고속절단기(100)에 의하여 절단된 파이프(10)의 일단부를 제1고주파가열기(200)의 내부로 이동시키고,
다음으로, 상기 자기로딩기(210)의 후방에 위치하는 롤링 유니트(220)에 의해 상기 자기로딩기(210)로부터 이동된 파이프(10)를 부착된 롤러(221)에 의해 회전시킴으로써 자동화에 의한 안정된 고주파 가열이 가능해진다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 봉합기를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제1봉합기(300)는 상기 제1고주파가열기(200)의 후방에 위치하며, 제1고주파가열기(200)에 의하여 가열된 파이프(10)의 일단부를 봉합한다.
제1봉합기(300)는 더욱 구체적으로는, 일측에 구비된 고정장치(310)에 의해 상기 파이프(10)의 가열되지 않은 타단부를 척(chuck, 311)에 의해 고정시킨 다음, 상기 고정장치(310)의 일측에 위치한 구동장치(320)에 의해 상기 고정장치(310)를 기어에 의해 회전시킨다. 벨트가 아닌 기어에 의한 회전이므로 회전속도의 제어가 더 정밀해질 수 있다.
이 때, 상기 고정장치(310)는 다양한 직경의 파이프를 고정시킬 수 있도록 연동척을 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 후술할 공구장치(330)의 일측에 위치한 가변식 자동방진구(340)는 파이프(10)의 형상 변동을 제어하고 상기 파이프(10)의 일단부를 고정시켜 봉합에 안정을 기할 수 있고, 파이프(10)의 상측에 위치한 가열부(350)는 제1고주파가열기(200)에 의하여 가열된 파이프(10)의 일단부에 가스(바람직하게는 LPG 가스)를 공급하고, 이 가스 공급에 의해 자동 점화가 되므로 계속해서 봉합에 적합한 온도를 유지해야 한다.
또한, 제1봉합기(300)의 타측에 구비된 공구장치(330)에 의해 상기 제1고주파가열기(200)로 가열된 파이프(10)의 일단부를 봉합시키게 되며, 이 때 공구장치(330)는 다양한 형상으로 봉합이 가능하도록 x-y-z축 상을 자유롭게 이동이 가능하므로 공구의 교체없이도 다양한 기종을 선택만으로 제조가 가능해진다.
물론, 상기 공구장치(330)의 제어는 제어프로그램화에 의해 자동화가 가능하다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 봉합기 로딩기를 나타낸 사시도, 도 13은 도 12에 도시된 봉합기 로딩기의 단면도, 도 14는 도 12에 도시된 봉합기 로딩 기의 측단면도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 앞선 제1봉합기(300)의 전방에는 봉합기 로딩기(360)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 봉합기 로딩기(360)는 롤러고정장치(361)에 의해 상기 롤러콘베이어(900)로 이송된 파이프(10)를 고정롤러를 사용하여 고정시키고, 상기 롤러고정장치(361)의 상측에 위치한 이송장치(362)에 의해 상기 롤러고정장치(361)로 고정된 파이프(10)를 상기 제1봉합기(300)의 고정장치(310)로 이송시켜 자동화 제어를 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1봉합기(310)의 후방에 위치하는 프레스(미도시)에 의하여 상기 제1봉합기(310)에 의하여 봉합된 파이프(10)의 일단부는 적합한 형상으로 열간 성형되며, 강도 또한 보강된다.
즉, 공지의 구성인 유압실린더와 금형 세트에 의해 파이프(10)의 봉합된 부분의 형상을 오목하게 또는 볼록하게 찍어 낼 수도 있고, 또는 단지 봉합부의 두께를 균일하게 하기 위하여 찍어 낼 수도 있는 것이다.
다음으로, 상기 프레스의 후방에 위치하는 내부 쇼트(미도시)에 의해 상기 프레스에 의하여 열간 성형된 파이프(10)의 내부의 조직을 균일화하고 슬러거를 제거시키는 것이 바람직하다.
이 때, 공지의 구성인 공기압으로 쇼트볼을 분사시키고, 분사된 쇼트볼에 의해 내부에 충격을 주어 성형후 내부의 조직을 균일화하고 슬러거를 제거시킬 수 있다.
이렇게 해서, 파이프(10)의 일단부는 봉합이 완료된다.
그 다음에는 상기 내부 쇼트의 후방에 위치한 제2고주파가열기(600)에 의하여 상기 내부 쇼트로 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프(10)의 타단부를 가열한다.
또한, 상기 제2고주파가열기(600)의 전방에 위치하는 자기로딩기(610)는 상기 내부 쇼트(미도시)에 의하여 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프(10)의 타단부를 상기 제2고주파가열기(600)와 직접 접촉하지 않도록 자력에 의해 이동시키게 되며, 상기 자기로딩기(610)의 후방에 위치하는 롤링 유니트(620)는 상기 자기로딩기(610)로부터 이동된 파이프(10)를 회전시킨다.
제2고주파가열기(600), 자기로딩기(610) 및 롤링 유니트(620)는 전술한 제1고주파가열기(200), 자기로딩기(210) 및 롤링 유니트(220)와 그 구성이 동일하므로 반복적인 설명은 생략한다.
또한, 앞선 도 15를 참조하면, 상기 제2고주파가열기(600)의 후방에 위치하여 제2봉합기(700)는 상기 제2고주파가열기(600)에 의하여 가열된 파이프(10)의 타단부를 봉합한다.
아울러, 상기 제2봉합기(700)는, 일측에 상기 파이프(10)의 가열되지 않은 일단부를 척(chuck, 711)에 의해 고정시키는 고정장치(710)와 상기 고정장치(710)의 일측에 위치하여 상기 고정장치(710)를 기어에 의해 회전시키는 구동장치(720)와 타측에 상기 제2고주파가열기(600)에 의하여 가열된 파이프(10)의 타단부를 봉 합시키고 다양한 형상으로 봉합이 가능하도록 x-y-z축 상을 자유롭게 이동가능한 공구장치(730)와 상기 공구장치(730)의 일측에 위치하여 상기 파이프(10)의 형상 변동을 제어하고 상기 파이프(10)의 타단부를 고정시키는 가변식 자동방진구(740) 및 상기 파이프(10)의 상측에 위치하고 상기 가열된 파이프(10)의 타단부에 가스를 공급하여 계속 가열시키는 가열부(750)를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 앞선 도 12 내지 도 14를 참조하면, 제2봉합기(700)의 전방에는, 상기 롤러콘베이어(900)에 의해 이송된 파이프(10)를 고정롤러를 사용하여 고정시키는 롤러고정장치(761) 및 상기 롤러고정장치(761)의 상측에 위치하고 상기 롤러고정장치(761)에 의해 고정된 파이프(10)를 제2봉합기(700)의 고정장치(710)로 이송시키는 이송장치(762)를 포함하는 봉합기 로딩기(760)를 각각 더 구비할 수 있다.
여기서, 제2봉합기(700), 봉합기 로딩기(760)의 구성은 전술한 제1봉합기(300), 봉합기 로딩기(360)와 그 구성이 동일하므로 도면은 생략한 것이다.
다음으로 본 발명의 열처리로(800)는 상기 제2봉합기(700)의 후방에 위치하고, 상기 제2봉합기(700)에 의하여 봉합된 파이프(10)에 담금질과 뜨임을 연속적으로 처리하는 것이 가능하다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리로를 나타낸 단면도이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상기 열처리(800)로는, 담금질 가열로(821) 및 뜨임 가열로(820)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 담금질 가열로(821)는 제2봉합기(700)를 지나 양단부가 모두 봉합된 파이프(10)를 실린더(812)로 한단계씩 진행되는 워킹빔(walking beam, 811)에 의해 자동으로 이동시키면서, 약 880℃의 온도로 직접 가열하고, 그 후 담금질 유(油)가 담긴 기름탱크(830)에 냉각시켜 담금질 작업을 마치게 된다.
또한, 담금질을 마친 봉합된 파이프(10)는 기름탱크(830)의 후방에 위치한 뜨임 가열로(820)로 이동하고, 여기서도 실린더(822)로 한단계씩 진행되는 워킹빔(walking beam, 821)에 의해 자동으로 이동시키면서, 약 580~600℃의 온도로 간접 가열하고 이후 상온에서 냉각되어 제작이 완료된다.
여기서, 간접가열이란 봉합된 파이프(10)가 직접가열되지 않도록 내열강으로 제작된 차단막(823)을 거쳐 간접적으로 가열하는 방식을 의미한다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 롤러콘베이어를 나타낸 평면도, 도 18은 도 17에 도시된 롤러콘베이어의 단면도이다.
도 17 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 롤러콘베이어(900)는 상기 고속절단기(100)로부터 상기 열처리로(800)까지 파이프(10)를 자동으로 연속 이송시키는 역할을 하고 연속 이송되는 파이프(10)는 롤러콘베이어(900)의 측면에 설치된 앞선 제조장치에 의해 고압용기로 가공되는 것이다.
마지막으로, 도 19a 내지 도 19e는 본 발명의 공정에 따른 고압용기의 가공 모습을 나타낸 개념도이다.
앞서 설명한 제조시스템의 공정에 따른 파이프의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.
도 19a에는 고속절단기(100)에 의해 임의의 길이로 절단된 파이프(10)가 도 시되어 있고, 도 19b에는 제1봉합기(300)에 의해 가열된 파이프(10)의 일단부를 봉합하는 모습이 도시되어 있다.
도 19c에는 제1봉합기(300)에 의해 일단부가 완전히 봉합된 파이프(10)가 도시되어 있고, 도 19d에는 제2봉합기(700)에 의해 타단부도 완전히 봉합된 파이프(10)가 도시되어 있다. 즉, 본 제조시스템에 의해 제작된 고압용기가 도시되어 있다.
도 19e에는 본 발명에 의해 제조된 고압용기를 사용하는 방법이 도시되어 있다. 즉, 고압용기의 타단부에 형성된 돌기를 절단하고, 절단된 돌기에 가공을 하여 다양한 재료의 가스 등을 주입하여 다양한 목적에 맞게 사용할 수 있게 되는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고압용기 제조시스템을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 고압용기 제조시스템의 평면도,
도 3은 도 1에 도시된 고압용기 제조시스템의 정면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속절단기를 나타낸 평면도,
도 5는 도 4에 도시된 고속절단기의 단면도,
도 6은 도 4에 도시된 고속절단기의 개념 사시도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자기로딩기를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 자기로딩기의 단면도,
도 9는 도 7에 도시된 자기로딩기의 측단면도,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 롤링 유니트를 나타낸 사시도,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파가열기를 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 봉합기 로딩기를 나타낸 사시도,
도 13은 도 12에 도시된 봉합기 로딩기의 단면도,
도 14는 도 12에 도시된 봉합기 로딩기의 측단면도,
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 봉합기를 나타낸 사시도,
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 열처리로를 나타낸 단면도,
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 롤러콘베이어를 나타낸 평면도,
도 18은 도 17에 도시된 롤러콘베이어의 단면도,
도 19a 내지 도 19e는 본 발명의 공정에 따른 고압용기의 가공 모습을 나타 낸 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10... 파이프 100...고속절단기
110...고정회전장치 120...절단 바이트
200...제1고주파가열기 210...자기로딩기
220...롤링 유니트 300...제1봉합기
310...고정장치 320...구동장치
330...공구장치 340...가변식 자동방진구
350...가열부 360...봉합기 로딩기
600...제2고주파가열기 700...제2봉합기
800...열처리로 810...담금질 가열로
820...뜨임 가열로 1000...고압용기 제조시스템

Claims (8)

  1. 파이프를 일정한 길이로 절단하는 고속절단기와;
    상기 고속절단기의 후방에 위치하여 상기 고속절단기에 의하여 절단된 파이프의 일단부를 가열하는 제1고주파가열기와;
    상기 제1고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제1고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 일단부를 봉합하는 제1봉합기와;
    상기 제1봉합기의 후방에 위치하여 상기 제1봉합기에 의하여 봉합된 파이프의 일단부를 적합한 형상으로 열간 성형시키는 프레스와;
    상기 프레스의 후방에 위치하여 상기 프레스에 의하여 열간 성형된 파이프의 내부의 조직을 균일화하고 슬러거를 제거시키는 내부 쇼트와;
    상기 내부 쇼트의 후방에 위치하여 상기 내부 쇼트에 의하여 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프의 타단부를 가열하는 제2고주파가열기와;
    상기 제2고주파가열기의 후방에 위치하여 상기 제2고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 타단부를 봉합하는 제2봉합기와;
    상기 제2봉합기의 후방에 위치하여 상기 제2봉합기에 의하여 봉합된 파이프에 담금질과 뜨임을 연속적으로 처리하는 열처리로; 및
    상기 고속절단기로부터 상기 열처리로까지 파이프를 자동으로 연속 이송시키는 롤러콘베이어를 구비하여 자동화에 의해 고압용기를 제조하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고속절단기는, 척(chuck)에 의해 파이프를 고정하여 회전시키는 고정회전장치; 및 상기 고정회전장치에 의하여 회전되는 파이프의 외측에 위치하며 상기 파이프에 접촉하여 상기 파이프를 절단시키는 절단 바이트(bite)를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1고주파가열기의 전방에는, 상기 고속절단기에 의하여 절단된 파이프의 일단부를 상기 제1고주파가열기와 직접 접촉하지 않도록 자력에 의해 제1고주파가열기의 내부로 이동시키는 자기로딩기; 및 상기 자기로딩기의 후방에 위치하여 상기 자기로딩기로부터 이동된 파이프를 회전시키는 롤링 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2고주파가열기의 전방에는, 상기 내부 쇼트에 의하여 내부의 조직이 균일화되고 슬러거가 제거된 파이프의 타단부를 상기 제2고주파가열기와 직접 접촉하지 않도록 자력에 의해 제2고주파가열기의 내부로 이동시키는 자기로딩기; 및 상기 자기로딩기의 후방에 위치하여 상기 자기로딩기로부터 이동된 파이프를 회전시키는 롤링 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1봉합기는, 일측에 상기 파이프의 가열되지 않은 타단부를 척(chuck)에 의해 고정시키는 고정장치와; 상기 고정장치의 일측에 위치하여 상기 고정장치를 기어에 의해 회전시키는 구동장치와; 타측에 상기 제1고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 일단부를 봉합시키고 다양한 형상으로 봉합이 가능하도록 x-y-z축 상을 자유롭게 이동가능한 공구장치와; 상기 공구장치의 일측에 위치하여 상기 파이프의 형상 변동을 제어하고 상기 파이프의 일단부를 고정시키는 가변식 자동방진구; 및 상기 파이프의 상측에 위치하고 상기 가열된 파이프의 일단부에 가스를 공급하여 계속 가열시키는 가열부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2봉합기는, 일측에 상기 파이프의 가열되지 않은 일단부를 척(chuck)에 의해 고정시키는 고정장치와; 상기 고정장치의 일측에 위치하여 상기 고정장치를 기어에 의해 회전시키는 구동장치와; 타측에 상기 제2고주파가열기에 의하여 가열된 파이프의 타단부를 봉합시키고 다양한 형상으로 봉합이 가능하도록 x-y-z축 상을 자유롭게 이동가능한 공구장치와; 상기 공구장치의 일측에 위치하여 상기 파이프의 형상 변동을 제어하고 상기 파이프의 타단부를 고정시키는 가변식 자동방진구; 및 상기 파이프의 상측에 위치하고 상기 가열된 파이프의 타단부에 가스를 공급하여 계속 가열시키는 가열부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    제1봉합기 또는 제2봉합기의 전방에는, 상기 롤러콘베이어에 의해 이송된 파이프를 고정롤러를 사용하여 고정시키는 롤러고정장치; 및 상기 롤러고정장치의 상측에 위치하고 상기 롤러고정장치에 의해 고정된 파이프를 상기 제1봉합기 또는 제2봉합기의 고정장치로 이송시키는 이송장치를 포함하는 봉합기 로딩기를 각각 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 열처리로는, 상기 제2봉합기에 의하여 봉합된 파이프를 워킹빔(walking beam)에 의해 자동으로 이동시키고, 담금질을 하는 담금질 가열로; 및 상기 담금질 가열로의 후방에 위치하여 상기 담금질 가열로에 의하여 담금질된 파이프를 워킹빔(walking beam)에 의해 자동으로 이동시키고, 뜨임을 하는 뜨임 가열로를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압용기 제조장치.
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