KR100999942B1 - Internal line up clamp device of steel pipes and pipe line connecting method in construction site - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상,하수도관, 가스관, 송유관, 일반 용수관 등의 배관용으로 사용되는 강관들을 연결하는 강관 현장시공 연결방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel pipe site construction connection method for connecting the steel pipes used for piping, such as water, sewage pipe, gas pipe, oil pipe, general water pipe.
본 출원인은 600mm 이상의 대형 강관 시공시에 배관 및 용접을 자동으로 시행하여 시공성, 경제성, 안전성을 높일 수 있도록 '강관의 시공방법'을 개발하여 특허출원 한 바 있고, 대한민국 특허청으로부터 위의 기술에 대하여 등록번호 10-0440555호로 특허 받은 바 있다.Applicant has developed and applied for a patent for 'Steel Pipe Construction Method' to improve the workability, economy and safety by automatically conducting piping and welding when constructing large steel pipes of 600mm or more. It was patented under the registration number 10-0440555.
이후, 본 출원인은, 강관 정형기로부터 외면 용접기를 분리하여 구성함과 아울러, 정형기와 외면 용접기를 별도로 이용하여 강관 시공을 진행함으로써 작업 준비 시간은 물론 시공 시간, 정리 시간 등을 크게 단축하고, 독립적인 기구로 별도 시공을 진행할 수 있도록 하여 시공의 전문성을 확보하고, 보다 우수한 시공성을 달성할 수 있는 '강관 시공 방법'을 개발하여 특허출원 한 바 있고, 대한민국 특허청으로부터 등록번호 10-0847547호로 특허 받은 바 있다.Subsequently, the Applicant separates the outer welder from the steel pipe forming machine, and proceeds with the steel pipe construction by using the forming machine and the outer welder separately, thereby greatly reducing work preparation time, construction time, cleanup time, and the like. The company has applied for a separate construction by the organization, secured the expertise of construction, and developed a 'steel pipe construction method' that can achieve better construction performance, and applied for a patent. have.
이와 같은 본 출원인의 특허 발명들은, 대형 강관 시공시에 배관 설치 작업 및 용접 연결 작업 등을 자동으로 시행하여 시공성, 경제성, 안전성 등을 크게 향상시키는 효과가 있었다.The applicant's patented inventions have the effect of greatly improving workability, economical efficiency, safety, etc. by automatically performing pipe installation work and welding connection work during the construction of large steel pipes.
하지만, 본 출원인의 특허 발명들을 포함하여, 종래에는 강관의 외부 정형을 실시한 후에, 강관 연결부 외면과 내면을 각각 용접하기 때문에 두 번의 용접 작업으로 강관 시공 연결 방법을 간소화하는데 한계가 있는 문제점이 있다.However, including the applicant's patented inventions, conventionally, after performing the external shaping of the steel pipe, there is a problem in simplifying the method of connecting the steel pipe construction by two welding operations because the welding of the outer surface and the inner surface of the steel pipe connecting portion, respectively.
특히, 양쪽 강관을 서로 맞댄 상태에서 연결하는 맞대기 강관 연결 방법에 적용하면서 전체적으로 용접 작업을 간소화할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.In particular, there is a need to develop a technology that can simplify the welding work as a whole while applying to the butt steel pipe connection method for connecting both steel pipes to each other.
또한, 대한민국은 다른 나라와 달리 지형 상 곡관 시공 요인이 많은바, 직관부는 물론 곡관부에서도 장비들이 용이하게 이동하면서 강관 연결 작업을 시행할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
In addition, unlike other countries, Korea has many construction factors for the construction of curved pipes. Therefore, the technology is required to perform the steel pipe connection work while the equipment moves easily in the straight pipe and the curved pipe.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 강관 맞대기 용접 연결 구간에서, 직관부는 물론 곡관부에서도 강관 내부정형장치의 이동이 용이하게 이루어지도록 하여 시공의 편의성이 향상될 수 있도록 하는 강관 내부정형장치 및 이를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, in the steel pipe butt weld connection section, inside the steel pipe so that the ease of construction can be improved to facilitate the movement of the internal pipe forming device in the straight pipe portion as well as the curved pipe portion An object of the present invention is to provide an orthopedic device and an automatic connection method for steel pipe construction using the same.
또한 본 발명은, 회전판을 이용하여 모든 승강 로드를 동시에 승강시키면서 수축 및 확장이 가능하도록 구성함으로써 전체 승강 로드가 균일하게 승강됨은 물론 승강 스트로크도 최대화할 수 있고, 전체적으로는 콤팩트한 구성이 가능하여 보다 효율적인 구동부를 실현할 수 있는 강관 내부정형장치 및 이를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법을 제공하는 데 목적이 있다.In addition, the present invention, by using the rotary plate to be configured to enable all the lifting rods to simultaneously lift up and down, the overall lifting rods can be raised and lowered uniformly, as well as maximize the lifting stroke, as a whole can be compact configuration It is an object of the present invention to provide a steel pipe internal forming apparatus capable of realizing an efficient driving unit and an automatic connection method for steel pipe field construction using the same.
또한 본 발명은 강관 내부정형장치가 한쪽 강관을 파지한 상태에서 인양장비로 다른 쪽 강관을 정렬한 후에 파지 및 백 서포팅 작동이 이루어지도록 하여 강관 연결 작업의 편의성 및 효율성을 높일 수 있도록 하는 강관 내부정형장치 및 이를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법을 제공하는 데 목적이 있다.
In addition, the present invention is the steel pipe internal shaping device to hold the steel pipe inside the gripping state and to arrange the other steel pipe with the lifting equipment after the gripping and back support operation is made to increase the convenience and efficiency of the steel pipe connection work An object of the present invention is to provide an automatic connection method for a steel pipe and a site construction using the same.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 강관 내부정형장치는, 종방향으로 길게 설치된 센터 프레임과; 상기 센터 프레임의 둘레에 구비되어 양쪽 강관의 내면에 밀착되어 파지 기능을 담당하는 동시에 강관 연결부가 서로 일치하도록 정형하는 양쪽 정형장치와; 양쪽 정형장치 사이에서 상기 센터 프레임의 둘레에 구비되고, 양쪽 강관의 연결부 내면에 밀착되어 강관 외면 용접을 보조하는 백 서포팅 장치와; 상기 센터 프레임에 설치되어 양쪽 정형장치 및 백 서포팅 장치를 지지하는 본체부와; 상기 본체부에 구비되어 양쪽 정형장치, 백 서포팅 장치를 강관의 내면에 대하여 수축 및 확장하도록 구동하는 복수의 구동부를 포함하여 구성되고,Steel pipe internal forming apparatus according to the present invention for realizing the above object, the center frame is installed long in the longitudinal direction; Two shaping devices provided around the center frame to be in close contact with inner surfaces of both steel pipes, and to hold a gripping function, and to form steel pipe connections to coincide with each other; A back support device which is provided around the center frame between both forming apparatuses and is in close contact with the inner surface of the connecting portion of both steel pipes to assist welding of the steel pipe outer surface; A main body installed at the center frame to support both the shaping device and the back supporting device; And a plurality of driving units provided in the main body to drive both the shaping device and the back supporting device to contract and expand with respect to the inner surface of the steel pipe.
상기 복수의 구동부들 중 적어도 어느 하나 이상의 구동부는, 링형 몸체 구조로 이루어져 상기 본체부에 지지된 고정 바디와, 이 고정 바디의 중앙부에 위치되어 센터 프레임에 회전 가능하게 지지되는 회전판과, 상기 고정 바디에 지지된 상태에서 상기 회전판에 연결되어 회전판을 정회전 및 역회전시키는 액츄에이터와, 상기 고정 바디 내에 방사형 구조로 배치되어 반경 방향으로 직선 이동하는 승강 로드와, 상기 승강 로드와 상기 회전판 사이에 연결되는 전달 링크를 포함한 것을 특징으로 한다.At least one drive unit of the plurality of drive units, the fixed body formed of a ring-shaped body structure supported on the main body portion, a rotating plate which is located in the center of the fixed body rotatably supported by the center frame, the fixed body An actuator connected to the rotating plate in a supported state to rotate the rotating plate forward and reverse, a lifting rod disposed radially in the fixed body and linearly moving in a radial direction, and connected between the lifting rod and the rotating plate. It is characterized by including a transmission link.
상기 센터 프레임의 양쪽 끝단부에는 강관의 내부를 주행할 수 있도록 바퀴가 구비된 주행 장치가 구비되고, 상기 본체부와 상기 주행 장치가 설치된 부분 사이에는 상기 센터 프레임의 절곡이 가능하도록 조인트로 연결되게 구성될 수 있다.Both ends of the center frame are provided with a traveling device provided with wheels for traveling inside the steel pipe, and the main frame and the traveling device are installed to be connected by a joint to allow bending of the center frame. Can be configured.
이와는 달리, 상기 본체부에는 양쪽 정형장치 및 백 서포팅 장치가 설치된 부분을 중심으로 양쪽부분에 바퀴가 구비된 주행 장치가 구비되는 구성으로 이루어질 수 있다.Alternatively, the main body may have a configuration in which a traveling device having wheels is provided at both sides with respect to a portion where both the shaping device and the back support device are installed.
상기 양쪽 정형장치는 상기 백 서포팅 장치를 사이에 두고 제1정형 장치와 제2정형 장치가 설치되되, 각 정형 장치에서 강관의 내면에 밀착되는 정형 슈에는 롤러가 설치되는 것이 바람직하다.Both the forming device is provided with a first forming device and the second forming device with the back support device in between, it is preferable that the roller is provided in the forming shoe that is in close contact with the inner surface of the steel pipe in each forming device.
이때, 상기 제1정형 장치의 정형 슈는 롤러가 강관의 길이 방향으로 주행할 수 있도록 배치되고, 상기 제2정형 장치의 정형 슈는 롤러가 강관의 원주 방향으로 주행할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.At this time, the orthopedic shoe of the first shaping device is arranged so that the roller can travel in the longitudinal direction of the steel pipe, the second orthogonal shoe is preferably arranged so that the roller can travel in the circumferential direction of the steel pipe. .
상기 양쪽 정형장치 및 백 서포팅 장치의 구동부는 유압에 의해 작동하도록 구성되고, 상기 본체부에는 상기 구동부에 유압을 제공하는 유압 장비가 구비되는 것이 바람직하다.Preferably, the driving units of both the shaping unit and the back support unit are configured to operate by hydraulic pressure, and the main body unit is provided with hydraulic equipment for providing hydraulic pressure to the driving unit.
상기 백 서포팅 장치는, 원주 방향으로 일정 길이마다 분할되어 상기 구동부에 의해 좌우 방향으로 이동하면서 수축 또는 확장되어 서포팅 작동을 구현하는 다수의 서포팅 플레이트와, 상기 구동부의 각 승강 로드 끝단에 연결되어 각 서포팅 플레이트가 강관의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지하는 서포팅 지지블록과, 각각의 서포팅 플레이트와 서포팅 지지블록 사이에 구비되어 서포팅 플레이트에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The back support device is divided into a predetermined length in the circumferential direction and moved to the left and right directions by the drive unit, a plurality of support plates for contracting or expanding to implement a support operation, and each supporting rod connected to the end of each lifting rod of the drive unit It is preferable to include a supporting support block for supporting the plate to be slidable in the longitudinal direction of the steel pipe, and an elastic member provided between each supporting plate and the supporting support block to provide an elastic force to the supporting plate.
다음, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 강관 내부정형장치를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법은, 강관 시공 현장에서 시공할 강관들을 서로 연결할 수 있도록 각 강관의 강관 연결부를 면취 가공하는 강관챔퍼단계와; 상기 강관챔퍼단계에서 가공된 강관들 중에서 적어도 하나 이상의 강관(이하 '제1강관'이라 함)을 강관 시공 현장에 배치하는 강관배치단계와; 상기 강관배치단계의 제1강관의 내부에 상기한 바와 같은 강관 내부정형장치를 투입하여 양쪽 정형장치 중 제1정형 장치를 확장시켜 제1강관을 파지하는 제1파지 단계와; 상기 제1파지 단계 후에 상기 강관챔퍼단계에서 가공된 강관들 중 제1강관에 연결할 강관(이하 '제2강관'이라 함)을 인양장비를 이용하여 인양한 상태에서 제1강관과 일렬로 배치하는 맞대기 정렬단계와; 상기 정렬단계 후에 양쪽 정형장치 중 제2강관 내부에 위치된 제2정형장치를 확장시켜 제2강관을 파지하는 제2파지 단계와; 상기 제2파지 단계 후에 상기 백 서포팅 장치를 작동하여 서포팅 플레이트를 확장시켜 제1강관과 제2강관의 연결부의 내면에 백 서포팅 장치의 서포팅 플레이트들이 밀착되도록 하는 백 서포팅단계와; 강관 외면 자동용접장치를 제1강관 또는 제2강관의 둘레에 장착하고, 상기 백 서포팅단계 후에, 강관 외면 자동용접장치를 이용하여 강관 연결부의 외면을 원주 방향으로 자동 용접하는 외면 용접단계를 포함한 것을 특징으로 한다.Next, the steel pipe field construction automatic connection method using the steel pipe internal forming apparatus according to the present invention for realizing the above problems, the steel pipe chamfer to chamfer the steel pipe connection portion of each steel pipe so as to connect the steel pipes to be constructed at the steel pipe construction site Steps; A steel pipe arrangement step of arranging at least one or more steel pipes (hereinafter referred to as 'first steel pipes') among steel pipes processed in the steel pipe chamfering step on a steel pipe construction site; A first gripping step of holding the first steel pipe by expanding the first shaping device among the two shaping devices by inserting the steel pipe internal shaping device as described above into the first steel pipe of the steel pipe arrangement step; After the first gripping step, the steel pipes (hereinafter referred to as 'second steel pipes') to be connected to the first steel pipes processed in the steel pipe chamfer step are arranged in a line with the first steel pipes in a lifted state by using lifting equipment. Butt alignment step; A second gripping step of holding the second steel pipe by expanding the second shaping device located inside the second steel pipe, after the alignment step; A back supporting step of operating the back supporting device after the second gripping step to expand the supporting plate so that the supporting plates of the back supporting device are in close contact with the inner surface of the connection portion between the first steel pipe and the second steel pipe; A steel pipe outer surface automatic welding device is mounted around the first steel pipe or the second steel pipe, and after the back support step, the outer surface welding step of automatically welding the outer surface of the steel pipe connecting portion in the circumferential direction using the steel pipe outer surface automatic welding device It features.
상기 외면 용접단계에서, 강관 연결부의 외면을 자동 용접하기 전에 강관 연결부 주변에 내부를 보호할 수 있는 웰딩 하우스를 설치한 다음 외면 자동 용접을 실시하는 것이 바람직하다.In the external welding step, it is preferable to install a welding house that can protect the interior around the steel pipe connecting portion before the automatic welding of the outer surface of the steel pipe connecting portion, and then perform automatic welding on the outer surface.
상기 외면 용접단계에서, 상기 강관 외면 자동용접장치를 이용하여 강관의 외면을 용접할 때, 강관 연결부의 최상점 또는 최저점으로부터 좌우 하측 또는 상측 방향으로 180도 구간을 차례로 이동하면서 강관 외면 연결부를 용접하는 것이 바람직하다.In the outer surface welding step, when welding the outer surface of the steel pipe using the automatic pipe outer surface welding device, welding the steel pipe outer surface connecting portion while moving 180 degrees in the left and right lower or upper direction sequentially from the highest point or the lowest point of the steel pipe connection portion It is preferable.
상기 외면 용접단계에서, 강관 외면 자동용접장치로 강관 연결부 외면을 다수의 패스로 용접하는 경우에, 강관 외면 자동용접장치로 강관 연결부 외면 둘레에 1패스 또는 그 이상의 용접이 완료되면, 강관 외면 자동용접장치는 계속해서 강관 연결부 외면 둘레를 용접하고, 상기 강관 내부정형장치는 다음의 강관 연결부로 이동시킨 후에, 상기 제1파지단계, 맞대기 정렬단계, 제2파지 단계, 백 서포팅단계를 순차적으로 진행하는 것이 바람직하다.
In the outer welding step, when welding the outer surface of the steel pipe connecting portion with a plurality of passes by the automatic pipe outer surface welding device, when one pass or more welding around the outer surface of the steel pipe connecting portion with the automatic steel pipe outer surface welding device, the steel pipe outer surface automatic welding The apparatus continuously welds the outer circumference of the steel pipe connecting portion, and the steel pipe internal forming apparatus moves to the next steel pipe connecting portion, and then sequentially proceeds with the first gripping step, the butt alignment step, the second gripping step, and the back supporting step. It is preferable.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
The main problem solving means of the present invention as described above, will be described in more detail and clearly through examples such as 'details for the implementation of the invention', or the accompanying 'drawings' to be described below, wherein In addition to the main problem solving means as described above, various problem solving means according to the present invention will be further presented and described.
본 발명에 따른 강관 내부정형장치 및 이를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.Steel pipe internal forming apparatus according to the present invention and the steel pipe construction site connection method using the same has the following effects.
본 발명은, 강관 내부정형장치가 절곡 가능한 구조로 구성되거나, 반경 대비 장비의 길이가 축소되게 구성되기 때문에 지형상 곡선부가 많은 대한민국 같은 나라에서도 장비의 이동이 용이하여 강관의 맞대기 연결 작업을 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the internal forming device of the steel pipe is configured to be bendable or the length of the equipment is reduced to a radius, the equipment can be easily moved in a country such as Korea with a large curved portion, so that the butt connection work of the steel pipe is easy. There is an effect that can be carried out.
본 발명은, 회전판을 이용하여 승강 로드를 승강시키면서 수축 및 확장이 가능하도록 구성되기 때문에 모든 승강 로드가 전체적으로 균일하게 승강되어 진원에 가까운 정교한 정형 효과를 얻을 수 있음은 물론 강관 연결부의 백 서포팅 작동도 안정적으로 실현할 수 있고, 이에 따라 강관 연결부의 용접 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention is configured to be able to contract and expand while lifting the lifting rod by using the rotary plate, so that all the lifting rods are lifted uniformly as a whole to obtain a precise shaping effect close to the origin, as well as the back support operation of the steel pipe connection. It can be stably realized, and accordingly, there is an effect of improving the welding quality of the steel pipe connection portion.
또한 본 발명은, 회전판 구동에 의한 승강 작동이 가능하도록 구성되기 때문에 상대적으로 좁은 공간에서 승강 로드의 스트로크는 최대화할 수 있고, 또 전체적으로는 콤팩트한 구성이 가능하여 장비의 전체 길이를 축소할 수 있는 등 보다 효율적인 장비의 구현이 가능해지는 효과가 있다.In addition, the present invention is configured to enable the lifting operation by the rotating plate drive to maximize the stroke of the lifting rod in a relatively narrow space, and can be compact in overall configuration can reduce the overall length of the equipment It is possible to implement a more efficient equipment, such as.
또한 본 발명은 강관 내부정형장치가 한쪽 강관을 파지한 상태에서 인양장비로 다른 쪽 강관을 정렬한 후에 파지 및 백 서포팅 작동이 이루어지도록 구성되기 때문에 강관 연결 작업의 편의성 및 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is configured to hold and back support operation after aligning the other steel pipe with the lifting equipment in the state in which the steel pipe internal forming apparatus gripping one steel pipe has the effect of increasing the convenience and efficiency of the steel pipe connection work have.
상기한 바와 같은 효과 외에도, 본 발명은 공압이 아닌 유압을 이용하여 강관을 정형함으로써 정형 강도 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition to the effects as described above, the present invention has the effect of improving the shaping strength and precision by shaping the steel pipe using a hydraulic pressure rather than pneumatic.
또한 본 발명은, 강관 내부정형장치를 비롯해 유선 조정이 아닌 무선 조종이 가능하도록 구성하고, 장비에 유압 장비를 직접 탑재하여 구성할 경우에 강관 연결 시공 작업의 편의성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention, the steel pipe internal shaping device, including the wired adjustment is configured to enable wireless control, there is an effect that can maximize the convenience of the steel pipe connection construction work when configured by mounting the hydraulic equipment directly on the equipment.
또한 본 발명은, 양쪽 정형장치와 백 서포팅 장치들을 개별 구동하도록 구성할 경우에 강관 연결 시공 조건에 따라 다양한 작업 순서를 설정할 수 있으므로, 강관 연결 작업의 편의성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, when configured to drive both the shaping device and the back support device separately, can be set to a variety of work order according to the steel pipe connection construction conditions, there is an effect that can increase the convenience of the steel pipe connection work.
또한 본 발명은, 양쪽 정형장치에 방향이 서로 직교하는 롤러를 구비할 경우에, 장비의 전후 이동은 물론 원주 방향으로의 미세 조절이 가능해지고 스토퍼 기능도 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, when both the forming apparatus is provided with a roller orthogonal to each other, there is an effect that can be finely adjusted in the circumferential direction as well as the forward and backward movement of the equipment and can also perform the stopper function.
상기한 바와 같은 본 발명은, 상,하수도관, 가스관, 송유관, 일반 용수관 등에 광범위하게 적용 가능하며, 현장조건에 구애받지 않고 일반 토사구간이나 가시설구간 등에 폭넓게 적용할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the present invention can be widely applied to water, sewage pipes, gas pipes, oil pipes, general water pipes, and the like, and can be widely applied to general earth and sand sections or temporary facility sections regardless of site conditions.
도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 내부정형장치를 보여주는 도면들로서,
도 1은 전체 측면 외관도,
도 2는 전체 측면 내부 구성도,
도 3은 주행장치를 보여주는 정면도,
도 4는 도 2의 A-A선 방향으로 본 도면으로서, 솔레노이드 밸브 배치 구조를 보여주는 정면도,
도 5는 바디부를 비롯하여 양쪽 정형장치, 백서포팅 장치를 보여주는 측면 상세도,
도 6은 양쪽 정형장치 및 백서포팅 장치의 구동부를 보여주는 정면 외관도,
도 7 및 도 8은 양쪽 정형장치의 구동 구조를 보여주는 측면도 및 정면도로서, 도 7은 수축시의 상태도, 도 8은 확장시의 상태도,
도 9 및 도 10은 백서포팅 장치의 작동 상태를 보여주는 측면도 및 상세도로서, 도 9는 수축시의 상태도, 도 10은 확장시의 상태도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 내부정형장치가 곡관부를 주행하고 있는 상태를 보여주는 도면이다.
도 12 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관 내부정형장치를 보여주는 도면들로서,
도 12는 측면 구성도,
도 13은 정면 구성도이다.
도 14 내지 도 18은 본 발명에 따른 강관 외면 자동용접장치가 도시된 도면들로서,
도 14 내지 16은 제1실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치가 도시된 도면들,
도 17 내지 18은 제2실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치가 도시된 도면들이다.
도 19 내지 도 21은 본 발명에 따른 웰딩 하우스가 도시된 도면들로서,
도 19는 사시도,
도 20a는 정면도, 도 20b는 측면 구성도, 도 20c는 평면도,
도 21은 웰딩 하우스의 폭 조절장치의 구성을 보인 상세도이다.
도 22 내지 도 29는 본 발명에 따른 강관 현장시공 연결방법을 순서대로 도시한 도면들이다.1 to 10 are views showing a steel pipe internal forming apparatus according to an embodiment of the present invention,
1 is an overall side view,
2 is a whole side internal view,
3 is a front view showing a traveling device,
4 is a front view showing the solenoid valve arrangement as viewed in the direction AA of FIG. 2;
Figure 5 is a detailed side view showing both the shaping device, the white supporter, including the body portion,
6 is a front exterior view showing a driving unit of both the shaping device and the white support device;
7 and 8 are a side view and a front view showing the drive structure of both the shaping device, FIG. 7 is a state diagram at the time of contraction, FIG. 8 is a state diagram at the time of expansion,
9 and 10 are a side view and a detailed view showing the operating state of the white support device, Figure 9 is a state diagram at the time of contraction, Figure 10 is a state diagram at the time of expansion,
11 is a view illustrating a state in which a steel pipe internal forming apparatus according to an embodiment of the present invention is driving a curved pipe part.
12 to 13 are views showing a steel pipe internal forming apparatus according to another embodiment of the present invention,
12 is a side configuration diagram,
13 is a front configuration diagram.
14 to 18 is a view showing a steel pipe outer surface automatic welding apparatus according to the present invention,
14 to 16 are views showing a steel pipe outer surface automatic welding apparatus according to the first embodiment,
17 to 18 are diagrams showing the steel pipe outer surface automatic welding apparatus according to the second embodiment.
19 to 21 are views showing a welding house according to the present invention,
19 is a perspective view,
20A is a front view, FIG. 20B is a side configuration view, FIG. 20C is a plan view,
21 is a detailed view showing the configuration of the width adjusting device of the welding house.
22 to 29 are views showing the steel pipe construction method in accordance with the present invention in order.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서 강관 현장시공 자동 연결방법은, 크게 강관 연결부를 면취 가공하는 베벨러(도 22 참조), 강관 내부에 진입하여 양쪽 강관 연결부 내부를 정형하여 연결하는 강관 내부정형장치(도 1 내지 도 13), 자동용접 캐리지를 이용하여 강관의 외면에 원주 용접 작업을 구현하는 강관 외면 자동용접장치(도 14 내지 도 18), 강관 외면 용접 작업시에 필요에 따라 이용할 수 있는 웰딩 하우스(19 내지 도 21) 등을 이용하여 시공하게 된다.Steel pipe field construction automatic connection method in the present invention, beveler (cf. Fig. 22) to chamfer the steel pipe connection largely enter the steel pipe inside the steel pipe internal forming device for connecting to form both steel pipe connecting parts (Fig. 1 to 13) ), A steel pipe outer surface automatic welding device (Figs. 14 to 18) to implement the circumferential welding work on the outer surface of the steel pipe using the automatic welding carriage, the welding house (19 to 21) that can be used as needed during the steel pipe outer surface welding work Construction).
이러한 본 발명에 따른 강관 현장시공 자동 연결방법에 이용되는 장치들을 첨부된 도면을 참조하여 각각 설명하고, 이후 도 22 내지 도 29를 참조하여 본 발명에 따른 강관 현장시공 자동 연결방법에 대하여 설명한다.The apparatuses used in the method for automatically connecting the steel pipe construction according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, respectively, and the method for automatically connecting the steel pipe construction according to the present invention will be described with reference to FIGS. 22 to 29.
참고로, 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 도면에 동일한 도면 부호를 부여하고, 가능한 반복 설명은 생략한다.
For reference, the same reference numerals are given to the drawings, and the repeated description thereof will be omitted.
먼저, 본 발명에 따른 강관 내부정형장치(100)에 대하여 설명한다.First, the steel pipe internal forming
본 발명에 따른 강관 내부정형장치를 설명함에 있어서, 크게 두 가지 실시예를 중심으로 설명한다. 도 1 내지 도 10은 강관 내부정형장치의 제1실시예를 보여주는 도면들이고, 도 11 내지 도 13은 강관 내부정형장치의 제2실시예를 보여주는 도면들이다.
In describing the steel pipe internal forming apparatus according to the present invention, the description will be made mainly based on two embodiments. 1 to 10 are views showing a first embodiment of the steel pipe internal shaping device, Figures 11 to 13 are views showing a second embodiment of the steel pipe internal shaping device.
본 발명에 따른 강관 내부정형장치의 제1실시예에 대하여 설명한다.A first embodiment of a steel pipe internal forming apparatus according to the present invention will be described.
도 1 및 도 2는 전체 측면 외관도 및 측면 내부 구성도, 도 3은 주행장치의 구조, 도 4는 솔레노이드 밸브 배치 구조, 도 5는 양쪽 정형장치, 백서포팅 장치의 측면 상세도, 도 6은 양쪽 정형장치 및 백서포팅 장치의 구동부를 보여주는 정면도, 도 7 및 도 8은 양쪽 정형장치의 수축 및 확장시의 상태도, 도 9 및 도 10은 백서포팅 장치의 수축 및 확장시의 상태도, 도 11은 곡관부 주행 상태도를 보여주는 참고도이다.1 and 2 are the overall side view and internal configuration of the side, FIG. 3 is a structure of the traveling device, FIG. 4 is a solenoid valve arrangement structure, FIG. Front view showing the driving portions of both the shaping device and the white support device, Figures 7 and 8 is a state diagram at the time of contraction and expansion of both shaping device, Figures 9 and 10 are the state diagram at the time of contraction and expansion of the white support device, 11 is a reference diagram showing a curved driving state diagram.
이들 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 강관 내부정형장치(100)는, 종방향으로 길게 설치된 센터 프레임(110)과, 이 센터 프레임(110)의 양쪽에 구비되어 강관(P)의 내부를 주행할 수 있도록 이루어진 주행 장치(120)와, 상기 센터 프레임(110)의 둘레에 구비되어 양쪽 강관의 내면에 밀착되어 파지 기능을 담당하는 동시에 강관 연결부를 각각 진원에 가깝게 정형하는 양쪽 정형장치(130)와, 양쪽 정형장치(130) 사이에서 양쪽 강관의 연결부 내면에 밀착되어 강관 외면 용접을 보조하는 백 서포팅 장치(170)와, 상기 센터 프레임(110)에 설치되어 양쪽 정형장치(130) 및 백 서포팅 장치(170)를 지지하는 본체부(150)를 포함하여 구성된다.
As illustrated in these drawings, the steel pipe internal forming
이와 같은 구성된 강관 내부정형장치(100)의 주요 구성 부분을 상세히 설명한다.The main components of the steel pipe internal forming
먼저, 상기 센터 프레임(110)은, 도 2를 참조하면, 상기 주행 장치(120), 정형장치(130), 백 서포팅 장치(170) 등이 설치될 수 있도록 강관의 길이 방향으로 길게 구성된다.First, referring to FIG. 2, the
센터 프레임(110)은, 긴 축(또는 원통) 구조로 형성될 수 있으나, 필요에 따라서는 본체부(150)를 비롯하여 주행 장치(120), 정형장치(130) 등과 조합되게 구성될 수 있다. 즉, 센터 프레임(110)은 강관 내부정형장치(100)를 구성하는 전체 장치들을 일체로 연결함과 아울러 각 장치들이 작동 가능하도록 지지하는 기능을 갖도록 구성되는 것이다.The
특히, 상기 센터 프레임(110)은 양쪽 끝단부에 주행 장치(120)가 설치되는데, 이 주행 장치(120)가 설치되는 부분과 본체부(150) 사이에서 조인트(관절 구조)(115)로 연결되는 구조를 갖는다. 이러한 조인트(115) 구조는 도 11에 예시된 바와 같이 본 발명에 따른 강관 내부정형장치(100)가 곡관부를 통과할 때 조인트(115)를 중심으로 센터 프레임(110)이 절곡됨으로써 강관(P)의 직관부는 물론 곡관부도 용이하게 통과하면서 강관 연결 작업을 실시할 수 있도록 구성되는 것이다.
In particular, the
다음, 상기 주행 장치(120)는, 본 발명의 강관 내부정형장치(100)가 강관의 내면을 따라 주행할 수 있도록 구성된 것으로서, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 삼발이 구조를 갖는 단위 주행 세트가 센터 프레임(110)의 양쪽 끝단부 쪽에 각각 설치된다.Next, the traveling
주행 장치(120)를 구성하는 단위 주행 유닛에 대하여 설명한다.The unit traveling unit constituting the traveling
단위 주행 유닛은 센터 프레임(110)을 중심으로 3발이 방식으로 주행 지지대(121)가 배치되고, 각 주행 지지대(121)의 끝단에는 강관의 내면에 따라 회전하는 바퀴(123)가 설치된다. 이때 적어도 하나 이상의 바퀴(123)는 전동 모터 등에 의해 회전할 수 있도록 구성되어 자동 주행이 가능하도록 구성되는 것도 가능하다. 전동 모터는 센터 프레임(110) 쪽에 설치되어 벨트나 체인 등의 동력전달수단으로 바퀴(123)에 구동력을 전달할 수 있도록 구성할 수 있다. 여기서 전동 모터 및 동력전달수단의 구성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 용이하게 배치하여 구성할 수 있으므로, 구체적인 도면 예시 및 이에 대한 설명은 생략한다.The unit travel unit is provided with a
이러한 단위 주행 세트는 주행 지지대(121)가 센터 프레임(110)을 중심으로 접힘 및 펼침 작동이 가능하도록 구성된다. 이를 위해 센터 프레임(110)의 둘레에 설치되어 상기 주행 지지대(121)가 연결되는 고정 지지체(125)(도 2 참조), 이 고정 지지체(125)와 이격된 위치에서 센터 프레임(110)의 둘레에 축방향으로 이동 가능하게 구비된 이동 지지체(127), 이동 지지체(127)에서 각 주행 지지대(121)에 연결된 펼침 지지대(128), 센터 프레임(110)의 둘레에 배치되어 상기 이동 지지체(127)를 축방향으로 이동시켜 주행 지지대(121)의 펼침 위치를 결정하는 펼침 작동체(126), 그리고 센터 프레임(110)의 둘레에서 고정 지지체(125)와 이동 지지체(127) 사이에 구비되어 이동 지지체(127)를 펼침 작동체(126) 방향으로 밀어주는 탄성체(124)로 이루어진다.The unit running set is configured such that the driving
상기 주행 지지대(121)와 고정 지지체(125)의 연결 부분, 펼침 지지대(128)와 주행 지지대(121)와 연결 부분, 펼침 지지대(128)와 이동 지지체(127)의 연결 부분은 모두 링크 방식으로 자유 회전토록 연결되는 것이 바람직하다.The connecting portion of the driving
상기 펼침 작동체(126)는 상기 센터 프레임(110)에 나사 방식을 결합된 상태에서 손잡이를 잡고 회전시키면 전후 이동하면서 상기 이동 지지체(127)를 축방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된다. 물론, 펼침 작동체(126)가 후퇴하면 탄성체(124)의 탄성력에 의해 이동 지지체(127)도 펼침 작동체(126)가 이동한 방향으로 이동하게 된다.The spreading
한편, 상기에서는 펼침 작동체(126) 및 탄성체(124)를 이용하여 주행 장치(120)의 펼침 및 접힘 작동이 가능하도록 하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 필요에 따라서는 유압 실린더와 같은 유압식 액츄에이터, 전동식 리니어 액츄에이터 등 직선 운동력을 제공할 수 있는 공지의 액츄에이터를 이용하여 이동 지지체(127)를 자동 이동시킬 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
On the other hand, in the above described the embodiment to enable the spreading and folding operation of the traveling
다음, 상기 양쪽 정형장치(130), 백 서포팅 장치(170)는 동일한 구동 구조를 갖도록 구성될 수 있는바, 양쪽 정형장치(130) 중 한 쪽 정형장치의 구동 구조를 중심으로 설명하고, 다른 쪽 정형장치와 백 서포팅 장치(170)의 구동 구조에 대해서는 반복 설명은 생략하고자 한다.Next, both the
양쪽 정형장치(130), 백 서포팅 장치(170)는 유압(또는 공압)으로 구동되는 것이 바람직한 바, 도 4는 각 장치로 제공되는 유압으로 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(155)가 3개 배치된 구성을 보여준다. 솔레노이드 밸브(155) 3개 중 2개는 양쪽 정형장치(130)를 각각 제어하는 것이고, 1개는 백 서포팅 장치(170)를 제어하도록 구성된다.Both the
3개의 솔레노이드 밸브(155)는 센터 프레임(110)을 중심으로 그 둘레 부분에 대칭적으로 설치되는 것이 바람직하고, 외측에서 밸브 커버(151; 도 5 참조)가 씌워져 밸브(155)들을 보호할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.The three
이제, 도 5 내지 도 8을 참조하여 양쪽 정형장치(130), 백 서포팅 장치(170)의 구동 구조(이하 '구동부'라 함)를 중심으로 공통적인 구성 부분에 대하여 설명한다.Referring now to FIGS. 5 to 8, common components will be described based on the drive structures (hereinafter, referred to as “drive units”) of both the
구동부(140)는 링형 몸체 구조로 이루어져 커버에 지지된 고정 바디(141)와, 이 고정 바디(141)의 중앙부에 위치되어 센터 프레임(110)에 회전 가능하게 지지되는 회전판(143)과, 고정 바디(141)에 지지된 상태에서 상기 회전판(143)에 연결되어 회전판(143)을 정회전 및 역회전시키는 액츄에이터인 유압 실린더(145)와, 상기 고정 바디(141) 내에 방사형 구조로 배치되어 반경 방향으로 직선 이동하는 승강 로드(147)와, 상기 승강 로드(147)와 상기 회전판(143) 사이에 연결되는 전달 링크(149)로 이루어진다.The driving
상기 고정 바디(141)는, 도 6을 참조하면, 상기 승강 로드(147)가 삽입되어 직선 이동될 수 있도록 방사형 구조로 배치된 로드 홀(141a)이 형성되고, 내경 쪽에는 유압 실린더(145)를 지지할 수 있도록 실린더 블록(141b)이 장착될 수 있다.Referring to FIG. 6, the fixing
상기 회전판(143)은 상기 유압 실린더(145)의 작동에 의해 정회전 역회전 하면서 여기에 연결된 전달 링크(149)를 동시에 움직일 수 있도록 구성된 부분으로서, 고정 바디(141)의 중앙에서 센터 프레임(110) 둘레에 디스크 구조로 회전 가능하게 구비된다.The
상기 유압 실린더(145)는 하나만 설치하여 회전판(143)을 회전 구동시키는 것도 가능하나, 본 실시예의 도면에서와 같이 180도 방향에서 동시에 힘을 제공할 수 있도록 2개의 유압 실린더(145)가 서로 대칭되게 설치되는 것이 바람직하다. 이는 180도 방향에서 동시에 회전판(143)에 구동함으로써 전체 승강 로드(147)에 균형감 있게 힘을 제공하여 원활한 정형 작동 및 백 서포트 작동이 이루어지도록 하기 위해서이다. 이러한 유압 실린더(145)는 상기한 솔레노이드 밸브(155)에 의해 제어된다.One
상기 승강 로드(147)는 고정 바디(141) 내에서 반경 방향으로 직선 이동할 수 있도록 배치된 것으로 본 실시예에서는 16개의 승강 로드가 배치된 구조를 예시하고 있다. 여기서 도 5 등을 참조하면, 정형 장치(130)에서는 승강 로드(147)의 끝단부에 정형 슈(133)가 장착되고, 백 서포팅 장치(170)에서는 서포팅 플레이트(177)가 연결되어 장착된다.The elevating
상기 전달 링크(149)는 회전판(143)의 회전력에 따라 움직이면서 승강 로드(147)를 직선 이동시키도록 힘을 전달하는 부분이다. 도 7에서와 같이 전달 링크(149)가 반경 방향에 대하여 경사지게 위치되면 승강 로드(147)가 하강한 상태가 되고, 도 8에서와 같이 전달 링크(149)가 반경 방향과 일치하게 위치되면 승강 로드(147)가 상승한 상태가 된다.The
상기한 바와 같은 구동부(140)는 솔레노이드 밸브(155)의 유압 단속에 의해 한 쌍의 유압 실린더(145)가 동시에 작동하면서 도 7에서와 같이 회전판(143)을 반시계 방향으로 회전시키면, 회전판(143)에 연결된 전달 링크(149)가 회전판(143)을 따라서 반시계 방향으로 움직이고, 이때 승강 로드(147)가 고정 바디(141)의 내측 방향으로 하강하게 된다.As described above, the driving
반대로, 솔레노이드 밸브(155) 및 한 쌍의 유압 실린더(145)에 의해 도 8에서와 같이 회전판(143)을 시계방향으로 회전시키면 회전판(143)에 연결된 전달 링크(149)가 회전판(143)을 따라서 시계 방향으로 움직이고, 이때 승강 로드(147)가 고정 바디(141)의 바깥쪽 방향으로 돌출되면서 상승하게 된다.On the contrary, when the
상기와 같은 구동부(140)는 위에서 설명한 바와 같이 양쪽 정형장치(130), 백 서포팅 장치(170)에 동일하게 적용될 수 있는바, 도 5에 도시된 바와 같이, 앞쪽(우측)으로부터 제1정형 장치(130A), 백 서포팅 장치(170), 제2정형 장치(130B)가 순서대로 배치된다.As described above, the driving
도 5에서 본체부(150)는 앞쪽으로부터 위에서 설명한 솔레노이드 밸브(155)를 보호하는 밸브 커버(151), 프론트 커버(152) 및 리어 커버(153)가 구비되고, 각각의 커버(151, 152, 153)는 센터 프레임(110)의 둘레에 구비된 축받이에 의해 상대 회전 가능하게 지지될 수 있다.In FIG. 5, the
그리고, 프론트 커버(152)와 리어 커버(153) 사이에는 제1정형 장치(130A), 백 서포팅 장치(170), 제2정형 장치(130B)를 구성하는 구동부(140)들이 설치된다. 제1정형 장치(130A)와 백 서포팅 장치(170) 사이 및 백 서포팅 장치(170)와 제2정형 장치(130B) 사이에는 양쪽 구동부(140)의 고정 바디(141)들을 상호 연결하여 일체화시키는 연결 바디(157)가 구비된다. 연결 바디(157)는 링형의 구조체로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the driving
여기서 제1정형 장치(130A)와 백 서포팅 장치(170) 사이의 연결 바디(157)는 백 서포팅 장치(170)와 제2정형 장치(130B) 사이의 연결 바디(157)보다 더 두껍게 형성되는데, 이는 백 서포팅 장치(170) 쪽 유압 실린더(145)가 배치될 수 있는 공간을 확보함과 아울러, 강관 연결 작업을 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서이다. 이에 대해서는 강관 연결시공 방법을 설명할 때 함께 설명하기로 한다.Here, the
한편, 앞서 설명한 바와 같이 제1정형 장치(130A), 백 서포팅 장치(170), 제2정형 장치(130B)의 구동부(140)를 구성하는 유압 실린더(145)들은 하나의 장치에 2개의 유압 실린더(145)가 구비되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as described above, the
도 5 내지 도 8을 참조하여 제1정형 장치(130A)와 제2정형 장치(130B)를 설명하면, 두 정형 장치(130A, 130B) 모두 위에서 설명한 구동부(140)를 갖고, 각 승강 로드(147)의 끝단에는 정형 슈(133)가 설치된다.5 to 8, the
정형 슈(133)는 강관의 내면에 밀착되어 강관의 내면을 파지(내면에 고정)하는 기능을 함과 아울러, 양쪽 강관이 상호 맞대어 질 때, 단차 발생이 최소화된 상태에서 강관 연결이 이루어질 수 있도록 진원에 가깝게 정형하는 기능을 갖는데, 본 발명의 실시예에서는 롤러(135)가 강관의 내면에 밀착되게 구성된다.The
즉, 정형 슈(133)는 승강 로드(147) 끝단에 설치되는 슈 바디(134)와, 이 슈 바디(134)에 회전 가능하게 설치된 롤러(135)로 이루어진다. 이때 롤러(135)는 슈 바디(134)의 양쪽에 각각 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 정형 슈(133)는 반드시 롤러(135)가 설치되는 구성에 한정되지 않고 강관의 내면을 파지하고 정형할 수 있는 구조이면 실시 조건에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.That is, the shaping
이와 같은 정형 슈(133)들이 구비한 제1정형 장치(130A)와 제2정형 장치(130B)는 정형 슈(133)의 배치 방향이 서로 다르게 구성되는데, 도 5를 참조하여 이에 대하여 설명한다.The
제1정형 장치(130A)의 정형 슈(133)는 강관의 길이 방향으로 길게 배치된 구성을 갖고, 제2정형 장치(130B)의 정형 슈(133)는 강관의 둘레 방향으로 길게 배치된 구성을 갖는다. 이와 같은 정형 슈(133)들의 배치 구성은, 필요시 본 발명에 따른 강관 내부정형장치를 강관 내부에서 전,후진시킬 때는 제1정형 장치(130A)에 구비된 정형 슈(133)의 롤러(135)를 이용하고, 강관 내부에서 강관의 둘레 방향(원주 방향)으로 이동(회전)시킬 때는 제2정형 장치(130B)에 구비된 정형 슈(133)의 롤러(135)를 이용하기 위해서이다.The shaping
물론, 센터 프레임(110)의 양쪽에 주행 장치(120)가 설치되어 있기는 하나, 정형 슈(133)에 구비된 롤러(135)들을 이용할 경우에 본 발명의 강관 내부정형장치를 미세하게 움직이면서 위치를 조정하거나 이동시킬 수 있게 된다. 또한 제1정형 장치(130A)와 제2정형 장치(130B)의 정형 슈(133)가 강관 내면에 완전히 밀착되면 전후 방향으로는 제2정형 장치(130B)의 정형 슈(133)가 이동을 제한하고, 원주 방향으로는 제1정형 장치(130A)의 정형 슈(133)가 이동을 제한하는 등 각각의 정형 슈(133)가 스토퍼 기능도 수행할 수 있게 된다.
Of course, although the traveling
다음, 백 서포팅 장치(170)에 대하여 도 9 내지 도 10을 참조하여 설명한다.Next, the
백 서포팅 장치(170)는 기본적으로 양쪽 강관이 상호 맞대어진 상태에서 강관 연결부의 내측을 지지하여, 강관 연결부 외측에서 용접이 이루어질 수 있도록 지지하는 구성 부분이다.The
이러한 백 서포팅 장치(170)는, 원주 방향으로 일정 길이로 분할된 다수의 서포팅 플레이트(177)가 구동부(140)에 의해 좌우 방향으로 이동하면서, 서포팅 작동과 해제 작동을 실시할 수 있도록 구성된다. 즉, 서포팅 작동시에는 분할된 서포팅 플레이트(177)가 전체적으로 상승함과 아울러 양쪽에서 원형 띠 구조로 모아지면서 양쪽 강관의 내측 연결부를 지지할 수 있도록 구성되고(도 10 참조), 서포팅 작동 해제시에는 분할된 서포팅 플레이트(177)가 하강함과 아울러 양쪽으로 벌어지면서 해제 작동이 이루어지도록 구성된다(도 9 참조).The
이때 복수의 서포팅 플레이트(177)는 인접한 서포팅 플레이트(177)들이 서로 반대 방향(측면에서 보았을 때 좌우 방향)으로 움직일 수 있게 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다.In this case, the plurality of supporting
이와 같은 백 서포팅 장치(170)는 구동부(140)의 각 승강 로드(147) 끝단에 각 서포팅 플레이트(177)가 강관의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지하는 서포팅 지지블록(173)이 구비되고, 각각의 서포팅 플레이트(177)와 서포팅 지지블록(173) 사이에는 서포팅 플레이트(177)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(176)가 구비되는 구성으로 이루어진다.The back supporting
서포팅 지지블록(173)은 크게 상기 승강 로드(147)가 결합되는 베이스부(173a)와 이 베이스부(173a)의 상면에 구비되어 상기 서포팅 플레이트(177)가 슬라이딩되는 슬라이딩부(173b)로 이루어질 수 있다.The supporting
여기서 상기 슬라이딩부(173b)에는 상기 서포팅 플레이트(177)와의 사이에 슬라이딩 기구(174)가 설치되는데, 슬라이딩 기구(174)는 서포팅 지지블록(173)에 고정된 슬라이드 가이드(174a)와, 이 슬라이드 가이드(174a)를 따라 직선 이동되고 그 상부에 서포팅 플레이트(177)가 설치되어 있는 슬라이딩 블록(174b)으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the sliding
이러한 슬라이딩부(173b)의 양쪽 끝부분에는 상기 탄성부재(176)를 지지할 수 있도록 지지부(173c)가 상측(바깥쪽)으로 돌출되게 구성된다. 반대로 지지부(173c)가 돌출되지 않고 슬라이딩부(173b)가 전체적으로 홈 구조로 형성되어 양쪽 끝부분에 탄성부재(176)를 지지할 수 있도록 구성되는 것도 가능하다.At both ends of the sliding
서포팅 플레이트(177)는 긴 플레이트 형상으로 이루어져 원주 방향으로 길게 배치되고, 상면은 강관의 내면에 밀착될 수 있도록 강관의 내측 곡률 반경과 일치하는 곡면으로 형성된다. 물론, 서포팅 플레이트(177)는 전체적으로 일정한 두께로 이루어져 상면과 하면 모두 곡면 구조를 갖도록 구성하는 것도 가능하다.The supporting
이러한 서포팅 플레이트(177)는 그 양단부(177a)가 경사지게 형성되어 인접한 다른 서포팅 플레이트(177)와 상호 경사면이 밀착된 상태에서 양쪽으로 벌어지거나 모아질 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.The supporting
탄성부재(176)는 상기 슬라이딩부(173b)의 양쪽 지지부(173c) 중 어느 한쪽과 상기 슬라이딩 블록(174b) 사이에 설치되어 서포팅 플레이트(177)에 탄성력을 제공하도록 구성될 수 있다.The
즉, 인접한 서포팅 플레이트(177)들이 서로 반대 방향으로 움직일 수 있도록 구성되는 바, 탄성부재(176)들도 각 서포팅 플레이트(177)를 중심으로 교번적으로 반대 방향으로 배치되게 구성되는 것이 바람직하다.That is, since the adjacent supporting
본 실시예의 도면에서 예시된 탄성부재(176)는 다수개의 코일 스프링이 설치된 구조를 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 서포팅 플레이트(177)가 확장되는 방향으로 탄성력을 제공할 수 있으면 공지의 다양한 탄성부재(176)를 적용하여 이용 가능함은 물론이다.
The
이와 같이 구성되는 백 서포팅 장치(170)는 구동부(140)의 작동에 의해 승강 로드(147)가 하강하면, 서포팅 플레이트(177)가 하강한 상태에 있게 되므로 서포팅 작동시(확장시) 보다 전체적으로 반경이 작아지게 된다. 따라서 서로 엇갈리게 배치된 인접한 서포팅 플레이트(177)의 양단부(177a)가 경사 접촉에 의해 좌우 양쪽으로 밀리면서(슬라이딩되면서) 탄성부재(176)를 압축하고 있는 상태로 있게 된다.When the lifting
이와 반대로 구동부(140)의 작동에 의해 승강 로드(147)가 상승하게 되면 서포팅 플레이트(177)들이 형성하는 전체 반경도 커지면서 서포팅 플레이트(177)가 탄성부재(176)의 탄성력에 의해 서로 모아지는 방향으로 움직여 전체적으로 원형 띠 구조를 이루게 된다.On the contrary, when the lifting
따라서 서포팅 플레이트(177)들이 원형 띠 구조로 모아진 상태로 양쪽 강관의 내면 연결부를 지지하고, 이러한 상태로 강관 연결부 외면에 강관 외면 자동용접장치를 장착하여 자동 용접을 실시할 수 있게 된다.
Therefore, the supporting
본 발명의 제2실시예에 따른 강관 내부정형장치에 대하여 도 12 내지 도 14를 참조하여 설명한다.A steel pipe internal forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 14.
참고로 전술한 제1실시예와 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 가급적 반복 설명은 생략한다.For reference, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
본 발명의 제2실시예에 따른 강관 내부정형장치는 위에서 설명한 제1실시예와 구동부(140)를 포함한 제1정형 장치(130A), 제2정형 장치(130B), 백 서포팅 장치(170) 등의 구성은 모두 동일하나, 주행 장치(120') 및 본체부(150')의 일부 구성을 달리한다.The steel pipe internal forming apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a
즉, 제1실시예에서는 센터 프레임(110)의 양쪽 끝단부 쪽에 주행 장치(120')가 구비되었으나, 제2실시예에서는 본체부(150') 쪽에 주행 장치(120')가 직접 연결되어 설치되고, 또한 본체부(150')에 유압 장비(180)가 일체로 구비된 구성으로 이루어진다.That is, in the first embodiment, the traveling device 120 'is provided at both ends of the
제2실시예에서 제1실시예와 다른 주요 구성 부분을 설명한다.In the second embodiment, main components different from the first embodiment will be described.
먼저, 본체부(150')에는 솔레노이드 밸브(155)가 설치된 밸브 커버(151)의 내측에 유압 펌프(181) 및 유압 탱크(183)가 내장되게 설치된다. 밸브 커버(151) 내측에 설치되는 솔레노이드 밸브(155), 유압 펌프(181), 유압 탱크(183) 등의 유압 장비(180)들은 밸브 커버(151)와 프론트 커버(152)에 지지된 지지 구조물을 통해 다양하게 배치하여 구성할 수 있으므로, 지지 구조물에 대한 구체적인 예시는 생략한다.First, a
이와 같이 유압 펌프(181) 및 유압 탱크(183)를 본체부(150')에 직접 구성하게 되면, 강관 시공 현장에서 강관 외부에 별도로 유압 장비를 배치하지 않고도 간편하게 함께 이동시키면서 강관 연결 시공 작업을 실시할 수 있다.As such, when the
또한, 유압 장비(180)와 함께 콘트롤 장비(미도시)도 본체부(150')에 설치하게 되면, 외부에서 유선 또는 무선 콘크롤러를 조작하는 것만으로도 본 발명에 따른 전체 장비를 작동시켜 강관 연결 시공 작업을 진행할 수 있게 된다.In addition, when the control equipment (not shown) together with the
다음, 주행 장치(120')는 프론트 커버(152)와 리어 커버(153)의 둘레에 방사형 구조로 각각 배치된 다수개의 주행 지지대(121') 및 주행 롤러(135)들로 구성된다. Next, the traveling
도 13에서는 각 커버(152)(153)에 5쌍의 주행 지지대(121') 및 바퀴(123)들이 설치된 구성을 보여주고 있다. 그리고 하부에 위치된 2쌍의 주행 지지대(121a)는 반경 방향으로 배치된 다른 쌍의 주행 지지대(121b)와 달리 수직 방향으로 배치되게 구성될 수 있다. 이는 전체 장치를 보다 안정적으로 지지하면서 이동할 수 있도록 하기 위해 구성된 것이다.In FIG. 13, five pairs of the driving
이외의 구성은 전술한 본 발명에 따른 제1실시예의 강관 내부정형장치의 구성과 동일 또는 유사하게 구성할 수 있다.
The other configuration may be the same as or similar to the configuration of the steel pipe internal forming apparatus of the first embodiment according to the present invention described above.
다음, 도 14 내지 도 18을 참조하여, 본 발명에 따른 강관 외면 자동용접장치에 대하여 설명한다.Next, with reference to Figures 14 to 18, the steel pipe outer surface automatic welding apparatus according to the present invention will be described.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 제1실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치(포터블 장착 타입)를 보여주는 도면이고, 도 17 내지 도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치(원형 몸체 장착 타입)를 보여주는 도면이다.
14 to 16 is a view showing a steel pipe outer surface automatic welding device (portable mounting type) according to a first embodiment of the present invention, Figures 17 to 18 is a steel pipe outer surface automatic welding device according to a second embodiment of the present invention The figure which shows (a circular body mounting type).
도 14 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치에 대하여 설명한다.14 to 16, a steel pipe outer surface automatic welding apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.
도 14는 강관 외면 자동용접장치의 측면도, 도 15는 정면도이고, 도 16은 강관 외면 자동용접장치의 부대 장비를 포함한 전체 도면이다.14 is a side view of the automatic welding machine outer surface, Figure 15 is a front view, Figure 16 is an overall view including the auxiliary equipment of the automatic welding machine steel outer surface.
본 발명의 제1실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치(200)는, 강관(P)의 둘레에 장착될 수 있도록 폐쇄시 원형 구조를 갖는 주행 레일 어셈블리(201)와, 용접 토치(260)가 장착된 상태에서 주행 레일(201)을 따라 이동하면서 강관 연결부 외면에 자동 원주 용접을 실시하는 자동용접 캐리지(250)로 이루어진다.The steel pipe outer surface
상기 주행 레일(201)은, 상기 자동용접 캐리지(250)가 주행할 수 있도록 강관(P)의 둘레에 장착되는 레일(203)이 구비된다.The traveling
이때, 레일(203)은 강관의 둘레에 장착될 수 있도록 복수개로 분할되어 구성되는 바, 레일 클램프(205)를 이용하여 복수개로 분할된 레일들을 원형 링 구조로 상호 연결하여 고정할 수 있도록 구성된다.At this time, the
상기 레일(203)의 안쪽면에는 강관의 둘레면에 밀착되는 스파이크(207)들이 다수 설치되는 구성으로 이루어진다.The inner surface of the
이러한 주행 레일(201)을 따라 강관의 둘레를 이동하면서 강관 외면에 자동 용접을 실현하는 자동용접 캐리지(250)에 대하여 설명한다.The
자동용접 캐리지(250)는 크게 바디부(251)와, 이 바디부(251)의 하부에서 상기 레일(203)에 결합되어 레일 플레이트를 따라 이동하는 주행부(253)와, 상기 바디부(251)의 앞쪽에 장착되어 강관 이음부에 용접을 실시하는 용접 토치(260)가 장착되는 토치 클램프(265)로 이루어진다.The
상기 바디부(251)는, 대략 육면체형 박스 구조로 형성될 수 있으며, 그 내부에는 자동용접 캐리지(250)의 주행 및 상기 용접 토치(260)의 용접 작동 등을 용접에 필요한 제반 제어 신호를 출력하는 용접 구동제어부(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.The
즉, 용접 구동제어부는, 기 설정된 용접 제어 프로그램에 따라 자동용접 캐리지(250)의 주행을 제어하고, 용접 토치(260)의 좌우 또는 상하 작동 및 위빙 작동 등을 제어하며, 또한 용접 와이어 공급 속도 및 용접기 파워소스, 가스 공급장치 등 용접 작동에 필요한 제반 장비의 작동 제어신호를 출력하여 제어할 수 있도록 구성되는 것이다.That is, the welding drive control unit controls the driving of the
이러한 용접 구동제어부는, 통상의 콘트롤러와 같이 용접 조건에 따라 설정되는 용접 제어 프로그램이 저장되는 저장부와, 이 저장부에 저장된 정보를 이용하여 작업자가 입력하는 조작 신호에 따라 용접 작동을 위한 신호를 연산하여 출력하는 중앙 처리부 등이 포함되는 구성으로 이루어진다.The welding driving control unit, like a conventional controller, stores a welding control program set according to welding conditions and a signal for welding operation according to an operation signal input by an operator using information stored in the storage unit. It comprises a configuration including a central processing unit for calculating and outputting.
물론, 상기 용접 구동제어부는 외부 컴퓨터에서 용접 프로그램 또는 기타 용접에 필요한 정보를 입력할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하고, 또한 아래에서 설명할 조작 단말기의 신호에 따라 제어될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.Of course, the welding drive control unit is preferably configured to be able to input the welding program or other information necessary for welding from an external computer, it is also preferably configured to be controlled according to the signal of the operation terminal to be described below.
상기 바디부(251)의 앞쪽에는 용접 구동제어부와 연결되어 용접 토치(260)가 장착되는 토치 클램프(265)가 구비된다.The front of the
상기 주행부(253)는, 바디부(251)가 하측에 좌우 양쪽에 각각 두 개씩 구비되어 상기 레일(203)의 양쪽에 각각 결합되는 아이들러 롤러(254)와, 상기 레일(203)의 어느 한쪽 기어치에 결합되어 구동 기어(256; 도 15 참조)와, 상기 바디부(251)의 내측에 구비되어 상기 구동 기어(256)를 회전 구동시키는 구동모터(미도시)로 구성될 수 있다.The traveling
여기서 상기 아이들러 롤러(254)는 상기 레일(203)의 양쪽 기어치에 각각 치합된 상태에서 레일(203)을 따라 회전 이동하도록 기어 구조로 형성되는 것이 바람직하고, 바디부(251)의 네 모서리에 각각 하나씩 각각의 롤러 브래킷(255)으로 연결되어 설치되는 것이 바람직하다.Here, the
구동 기어(256)는 레일(203)의 어느 한쪽 측면에 결합되는 아이들러 롤러(254) 사이에 위치되는 것이 바람직하고(도 15 참조), 레일(203)과 구동 기어(256)는 랙과 피니언 구조로 상호 결합된 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.The
한편, 상기 바디부(251)의 앞쪽에 설치되는 장착 레버(252)는, 상기 바디부(251)의 양쪽에 구비되는 아이들러 롤러(254)들 중에서 어느 한쪽 아이들러 롤러(254)를 벌리거나 좁혀서, 자동용접 캐리지(250)를 상기 레일(203)에 탈장착할 수 있도록 구성된다.On the other hand, the mounting
그리고 상기 바디부(251)의 앞쪽에는, 차단 플레이트(257)가 추가로 설치되는 것도 가능하다. 차단 플레이트(257)는 앞쪽에서 용접 토치(260)가 강관 연결부를 용접할 때, 주행부(253) 쪽에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성된다.In addition, a blocking
상기 용접 토치(260)는, 강관 연결부의 용접을 실시하는 구성 부분으로서, 상기 바디부(251)의 앞쪽에 설치된 토치 클램프(265)에 장착된 상태에서 강관 이음부에 근접되게 위치된 상태에서 용접을 실시할 수 있도록 구성된다.The
토치 클램프(265)는, 상기 바디부(251) 내에 구비된 용접 구동제어부에 의해 용접 토치(260)가 전후, 좌우 회전 또는 위빙 작동이 가능할 수 있도록 용접 토치(260)를 지지하게 된다. The
이와 같은 토치 클램프(265) 및 용접 토치(260)는, 용접 전원 및 송급 와이어, 용접 가스 등이 연결될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. The
상기에 설명한 바와 같은 강관 외면 자동용접장치(200)에는 별도로 각종 부대 장비(270)가 추가로 구비될 수 있다.Steel pipe outer surface
부대 장비(270)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 자동용접 캐리지(250)를 포함하여 자동용접장치에 제공되는 전원 및 각종 제어 요소의 구동을 위해 파워를 제공하는 메인파워 구동유닛(272)을 비롯하여, 자동용접 캐리지(250)에 용접 전원을 제공하는 용접기 파워소스(273) 및 용접기 보조박스(274), 용접 와이어를 공급하는 송급장치(275), 용접가스 공급장치 등이 구비된다.The
한편, 참조 번호 277은 상기 자동용접 캐리지(250)에 신호를 입력하여 용접 작동을 조작할 수 있는 조작 단말기를 나타낸다.
On the other hand,
도 17 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치에 대하여 설명한다.17 to 18, a steel pipe outer surface automatic welding apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
참고로, 본 발명의 제2실시예의 강관 외면 자동용접장치를 설명함에 있어서, 파지 장치 및 주행 레일을 제외한 나머지 구성은 동일 유사하게 구성될 수 있으므로, 파지 장치 및 주행 레일 관련 부분을 중심으로 설명하고, 나머지 구성 부분은 도면 등에 제1실시예와 동일한 참조 번호를 부여하고, 반복 설명은 설명한다.For reference, in describing the steel pipe outer surface automatic welding device of the second embodiment of the present invention, the rest of the configuration except for the gripping device and the running rail may be configured in the same manner, and will be described with reference to the gripping device and the running rail related parts. The remaining components are given the same reference numerals as in the first embodiment in the drawings and the like, and the repeated description will be described.
도 17은 강관 외면 자동용접장치의 측면도로서, 경사진 시공 구간에서의 강관 용접시의 상태도이고, 도 18은 강관 외면 자동용접장치의 정면도이다.17 is a side view of an automatic welding device for the outer surface of a steel pipe, and is a state diagram during welding of the steel pipe in an inclined construction section, and FIG. 18 is a front view of the automatic welding device for the outer surface of a steel pipe.
이들 도면에 예시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 강관 외면 자동용접장치(200A)는, 강관(P)의 둘레에 장착될 수 있도록 폐쇄시 원형 구조를 갖는 파지 장치(210)와, 이 파지 장치(210)의 한쪽 측면에 구비된 주행 레일(240)과, 용접 토치(260)가 장착된 상태에서 주행 레일(240)을 따라 이동하면서 강관 연결부 외면에 자동 원주 용접을 실시하는 자동용접 캐리지(250)로 이루어진다.As illustrated in these drawings, the steel pipe outer surface
먼저, 파지 장치(210)에 대하여 설명한다.First, the holding
파지 장치(210)는 측면에서 보았을 때, 도 17에서와 같이 전체적으로 양측 링형 플레이트(212) 사이에 잠금 장치(230), 고정 장치(233) 등 여러 기구 장치들이 설치되는 구성으로 이루어진다.When viewed from the side, the holding
상기 파지 장치(210)는 도 18에서와 같이 크게 반원형 구조를 가진 상부 몸체(215)와, 상기 상부 몸체(215)의 양단부에 회전 가능하게 각각 연결되고 양 끝단부가 서로 잠가질 수 있게 구성되는 쿼터형 몸체(216, 217)로 이루어진다.The holding
즉, 상기 상부 몸체(215)는 원형 구조에서 1/2의 크기로 분할되고, 쿼터형 몸체(216, 217)는 1/4의 크기로 분할되어, 상호 조립됨으로써 강관의 둘레를 파지할 수 있도록 전체적으로 원형 구조를 이루게 된다. 또한 도면에 예시된 바와 같이 쿼터형 몸체(216, 217)를 다시 분할(원형 구조의 1/8 크기)하여 상부 센터로부터 3단 파지 구조로 구성하는 것도 가능하다.That is, the
상부 몸체(215)의 상측에는 도 17을 참조하면, 크레인 등의 인양 장비를 이용하여 강관 외면 자동용접장치(200A)를 인양하거나 이동시킬 수 있도록 연결 장치(220)가 구비된다.Referring to FIG. 17, the upper side of the
이 연결 장치(220)는 경사구간 시공시에 강관 외면 자동용접장치(200A)를 경사지게 위치시킨 상태에서 강관의 둘레에 장착할 수 있도록 구성되는데, 도 17에 도시된 바와 같이 파지 장치(210)의 상부에 구비되는 고정 플레이트(221)와, 이 고정 플레이트(221)의 상부에 수직 방향으로 세워지고 강관의 길이 방향으로 연장되어 전체적으로 'ㄱ'자형 구조로 배치되는 연결 플레이트(223)로 구성된다. The connecting
특히 연결 플레이트(223)에는 다수의 연결홀(224)들이 일렬로 배열되게 형성되어 인양 장비와의 연결 부분을 적절하게 선택함으로써 강관 외면 자동용접장치(200A)의 인양 및 강관 장착시에 강관의 경사도에 따라 경사 이송 상태를 조절할 수 있게 된다.In particular, the connecting
본 실시예를 참조하기 위한 도면에서는 연결홀(224)의 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 인양 장비와 연결될 수 있는 구조이면 돌출 고리 등 다른 구조로 변경하여 실시하는 것도 가능하다.In the drawings for referring to the present embodiment, the configuration of the
도 17에서, 참조 번호 225는 인양 장비로부터 연결된 인양 로프 등 연결 부재를 나타낸다.In Fig. 17,
연결 장치(220)는 필요에 따라 도면에 예시된 방향과 반대 방향(도 17의 은선 방향)으로 회전시켜 조립할 수 있도록 구성될 수도 있다. 이는 고정 플레이트(221) 또는 연결 플레이트(223)에서 이에 연결된 파지 장치(210)의 구조물과의 사이에 체결된 볼트를 풀어서 연결 장치(220)를 반대 방향으로 회전시킨 후에 다시 볼트를 체결하는 방식으로 구성할 수 있다. 따라서 경사 방향(좌측 또는 우측)에 따라 연결 장치(220)의 조립 방향을 변경함으로써 보다 용이하게 본 발명의 강관 외면 자동용접장치(200A)를 경사지게 위치시킨 상태에서 강관에 장착하거나 분리하는 작업이 가능해지게 된다.The
상기 상부 몸체(215)와 쿼터형 몸체(216, 217)의 연결부분 사이에는 파지 장치(210)를 강관(P)의 둘레에 결합시킬 때, 쿼터형 몸체(216, 217)를 벌린 상태에서 다시 모아지도록 하기 위한 개폐 장치(226)가 구비된다.Between the
상기 개폐 장치(226)는 유압 실린더(227)로 구성되며, 상기 상부 몸체(215)와 양쪽 쿼터형 몸체(216, 217) 사이에 연결되게 구비된다. 물론 상기 상부 몸체(215)와 쿼터형 몸체(216, 217)의 연결부에는 쿼터형 몸체(216, 217)가 개폐 장치(226)에 의해 회전할 수 있도록 힌지(228)가 각각 구비된다.The opening and
상기 양쪽 쿼터형 몸체(216, 217)의 상호 마주하는 끝단부에는 강관에 둘레에 결합될 때, 벌어지는 것을 방지할 수 있도록 잠금 장치(230)가 구비된다. 양쪽 쿼터형 몸체(216, 217)의 결합부가 상호 결합된 상태에서 잠금 장치(230)를 구성하는 록킹 핀(231)이 록킹 실린더(232)의 작동으로 양측 쿼터형 몸체(216, 217)의 결합부에 함께 결합함으로써 잠금 작동이 실현될 수 있도록 구성된다.The mutually opposite ends of both quarter-shaped
상기 파지 장치(210)에서 양쪽 링형 플레이트(212) 사이에는 강관(P)의 둘레에 강관 외면 자동용접장치(200A)를 안정적으로 장착하기 위한 복수의 고정 장치(233)들이 구성된다.A plurality of fixing
고정 장치(233)는 상기 파지 장치(210)에서 복수개가 일정 간격마다 설치되는 것이 바람직한 바, 도면에서는 8개가 설치된 구조를 예시하고 있다. 이러한 고정 장치(233)는 유압에 의해 작동하는 고정 실린더(234)가 구비되며, 실린더(234)의 끝단부에 밀착 패드(235)가 부착되어 강관의 외면에 밀착될 수 있게 구성된다.It is preferable that a plurality of fixing
다음, 파지 장치(210)의 측면에 구비된 주행 레일(240)에 대하여 설명한다.Next, the traveling
주행 레일(240)은 파지 장치(210)의 측면에서 원통상으로 돌출되는 지지 플레이트(241)와, 이 지지 플레이트(241)의 둘레에 설치되는 레일 플레이트(243)로 이루어진다.The traveling
여기서 상기 지지 플레이트(241) 및 레일 플레이트(243)는 상기 파지 장치(210)에서 상부 몸체(215), 쿼터형 몸체(216, 217)와 동일하게 나누어져 구성되며, 상기 레일 플레이트(243)는 상기 자동용접 캐리지(250)의 원활한 이동을 위해 양쪽면에 모두 기어치가 형성된 판형 부재로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the
이와 같은 상기 주행 레일(240)을 따라 이동하면서 강관 외면에 자동 용접을 실현하는 자동용접 캐리지(250)는 전술한 제1실시예의 강관 외면 자동용접장치의 자동용접 캐리지와 동일하게 구성될 수 있으므로, 반복 설명은 생략한다.Since the
또한, 제2실시예의 강관 외면 자동용접장치(200A)도 제1실시예의 강관 외면 자동용접장치(200)와 동일하게 각종 부대 장비가 구비된다. 다만, 제2실시예에서는 파지 장치(210)가 구성되는바, 이 파지 장치(210)에 구비된 유압 작동 요소에 압유를 제공하는 유압장치가 추가로 구비되는 것이 바람직하다.
In addition, the steel pipe outer surface
상기한 바와 같은 강관 외면 자동용접장치(200)(200A)의 부대 장비들은 아래에서 설명할 웰딩 하우스(400) 내에 탑재된 상태로 보관 또는 사용할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
Additional equipment of the steel pipe outer surface automatic welding device (200) (200A) as described above may be configured to be stored or used in a state mounted in the
다음, 도 19 내지 도 21을 참조하여, 강관 외면 자동용접장치를 이용하여 강관 연결부를 용접할 때 사용될 수 있는 웰딩 하우스에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIGS. 19 to 21, a welding house that can be used when welding the steel pipe connection using a steel pipe outer surface automatic welding device will be described.
도 19 내지 도 21은 웰딩 하우스를 설명하기 위한 도면들로서, 도 19는 사시도, 도 20a는 정면도, 도 20b는 측면 구성도, 도 20c는 평면도, 도 21은 웰딩 하우스의 폭 조절장치의 구성을 보인 상세도이다.19 to 21 are views for explaining the welding house, Figure 19 is a perspective view, Figure 20a is a front view, Figure 20b is a side configuration view, Figure 20c is a plan view, Figure 21 is a configuration of the width control device of the welding house Detailed view shown.
본 발명에 따른 웰딩 하우스(400)는, 강관(P) 연결 시공 공간에서 도 20b에 도시된 바와 같이 강관의 연결부의 외부에 설치한 상태에서 그 내부에서 강관 외면 자동용접장치(200)를 이용하여 강관 외면 연결부 용접을 실시할 수 있도록 구성된다.The
이러한 웰딩 하우스(400)는, 도 19 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 대략 육면체형 구조로 짜인 프레임(410)과, 이 프레임(410)에 장착되어 내부를 보호하는 외피체(430)로 이루어진다.As shown in FIGS. 19 to 21, the
프레임(410)은 기본적으로 네 모서리 부분에 수직으로 세워지는 수직 지지대(411)와, 웰딩 하우스(400)의 측면에서 상기 수직 지지대(411)들 사이에 수평 방향으로 연결되는 수평 지지대(415; 도 20b 참조)와, 웰딩 하우스의 정면과 후면, 또는 중간 부분에서 수직 지지대(411) 또는 수평 지지대(415)들 사이에 수평 방향으로 연결되는 가변 지지대(420; 도 20a 참조)로 이루어진다.The
여기서 수직 지지대(411)는 웰딩 하우스(400)의 네 모서리 부분에 설치되는 것에 한정되지 않고, 필요에 따라서는 도 20b에서와 같이 수평 지지대(415)의 중간 부분에 수직으로 결합되게 추가로 구성되는 것도 가능하다.Here, the
이러한 수직 지지대(411)는 높이 조절이 가능하도록 구성되는 것이 바람직한데, 수직 지지대(411)에 높이 조절 지지대(412)가 삽입된 상태에서 수직 지지대(411)로부터 그 길이를 적절하게 조절한 다음 록킹 핀(414) 등을 홀(413)에 삽입하여 높이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.The
특히, 본 발명에 따른 웰딩 하우스(400)는 강관의 크기 등 작업 조건에 따라 폭 조절이 가능하도록 구성되는데, 이를 위해 가변 지지대(420)의 중간부가 길이 조절이 가능하도록 구성된다.In particular, the
본 실시예의 도면에서 가변 지지대(420)는 도 20c에 도시된 바와 같이 웰딩 하우스(400)의 전면, 후면, 중간 부분에 3개가 구비된 구조를 예시하고 있다.In the drawing of this embodiment, the
가변 지지대(420)의 길이 조절 가능 구조는, 하나의 가변 지지대(420)가 분할된 상태에서 한쪽 가변 지지대(421)가 다른 쪽 가변 지지대(422)에 삽입될 수 있도록 상호 연결되고, 상호 연결된 부분을 록킹 수단을 이용하여 고정할 수 있도록 구성된다.The adjustable length structure of the
여기서 록킹 수단은 가변 지지대(420)의 길이를 적절하게 조절한 상태에서 연결부를 고정하는 수단으로서, 일례로 도면에 예시된 바와 같이 양쪽 가변 지지대(421)(422)에 홀(423)을 형성한 다음, 이 홀(423)에 록킹 핀(424; 도 20b 등 참조)을 삽입하는 방식으로 구현하는 것도 가능하다.Here, the locking means is a means for fixing the connecting portion in a state in which the length of the
즉, 양쪽 가변 지지대(421)(422)에 다수의 홀(423)을 형성한 상태에서 가변 지지대(420)의 전체 길이를 조절한 다음, 양쪽 가변 지지대(421)(422)의 홀(423)을 관통하는 록킹 핀(424)을 삽입하여 고정하는 방법으로 가변 지지대(420)의 가변 길이를 결정하는 방식으로 구성할 수 있다.That is, the entire length of the
이외에도 가변 지지대(420)의 가변 길이를 결정하는 구조는 공지의 록킹 구조를 이용하여 다양하게 변형하여 구성할 수 있음은 물론이다.In addition, the structure for determining the variable length of the
이와 같이 웰딩 하우스(400)의 폭을 조절하기 위해, 폭 조절장치(450)가 구비되는데, 그 일례로 도 21에 도시된 바와 같이 볼 스크류 구조를 이용할 수 있다. 즉, 상기 양쪽 가변 지지대(421)(422)에서 브래킷(421b)(422b)이 각각 돌출되고, 한쪽 브래킷(421b)에 스크류(451)가 회전 가능하게 지지된 상태에서 다른 쪽 브래킷(422b)에 나사 결합되는 구성으로 이루어져, 상기 스크류(451)가 회전함에 따라 양쪽 가변 지지대(421)(422) 사이의 길이가 가변되면서 웰딩 하우스(400)의 전체 폭 조절이 가능해질 수 있도록 구성된다.In this way, in order to adjust the width of the
상기 스크류(451)의 회전은 작업자가 공구를 이용하여 수동으로 회전시키는 구조와, 전동 모터 등을 이용하여 자동으로 회전시키는 구조 등을 이용할 수 있다.Rotation of the
도 21에서 참조 번호 455는 상기 스크류(451)를 회전 가능하게 지지하는 지지 바를 나타낸다.In FIG. 21,
한편, 상기 수직 지지대(411), 상측의 수평 지지대(415), 가변 지지대(420)가 만나는 네 모서리 천정 부분에는 크레인 등을 이용하여 웰딩 하우스(400)를 용이하게 이송할 수 있도록 크레인의 후크가 결합될 수 있는 리프팅 결합체(470)가 구비될 수 있다. 리프팅 결합체(470)는 후크 등이 끼워져 용이하게 결합될 수 있는 고리 구조 등으로 구성될 수 있다.On the other hand, the four corner ceiling portion where the
이제, 상기한 바와 같은 프레임(410)에 결합되는 외피체(430)에 대하여 설명한다.Now, the
외피체(430)는 금속 등 경질의 판재 또는 천류 등 플렉시블한 소재 등으로 구성될 수 있다.The
프레임(410)이 전체적으로 육면체 구조로 구성됨에 따라 외피체(430)도 웰딩 하우스(400)의 양측면, 상면, 전면 및 후면에서 측면 외피체(431), 상면 외피체(433), 전후면 외피체(435)가 각각 프레임(410)에 설치되는 구성으로 이루어진다.As the
측면 외피체(431)에는 필요에 따라 다수의 창(432)을 구성할 수 있다. 이때 내부 또는 외부 확인이 가능하도록 투명 창으로 구성하는 것이 바람직하다.The
특히, 웰딩 하우스(400)의 상면(천정면)과 전면 및 후면에 설치되는 외피체(430)는, 웰딩 하우스(400)의 폭 조절 구조에 따라 이에 대응할 수 있도록 구성되는데, 분할된 양쪽 가변 지지대(421)(422)에 상면 외피체(433), 전후면 외피체(435) 역시 각각 분할된 상태로 설치됨과 아울러 분할된 양쪽 외피체가 서로 겹치게 설치되어 가변 지지대(420)의 전체 길이가 가변됨에 따라 양쪽의 상면 외피체(433) 및 전후면 외피체(435)가 상호 슬라이딩되면서 폭방향 조절이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.In particular, the
도면에서 433a와 433b는 상면 외피체(433)가 분할된 부분을 나타내고, 435a와 435b는 전후면 외피체(435)가 분할된 부분을 나타낸다. 여기서 상면 외피체(433)와 전후면 외피체(435)에서 서로 분할된 끝단부 중 적어도 어느 일부분은 외부에서 바람 또는 물 등의 유입이 최소화될 수 있도록 상대 외피체 방향을 절곡되게 형성되는 것이 바람직하다.In the figure, 433a and 433b indicate a portion where the
그리고 웰딩 하우스(400)의 전면과 후면으로는 강관이 통과하게 되는데, 이를 위해 웰딩 하우스의 전면과 후면에 플렉시블한 소재(예를 들면 비닐막, 합성수지막 또는 천류 등)로 방풍 커튼(437; 도 19 참조)을 구성하는 것도 가능하다.And the steel pipe passes through the front and rear of the
방풍 커튼(437)은 수직 지지대(411)와 전후면 외피체(435)에 고정된 상태에서 강관의 둘레까지 연장되게 구성될 수 있다. 물론 방풍 커튼(437) 역시 전후면 외피체(435)와 같이 분할된 구조로 배치되는 것이 바람직하며, 가운데 부분은 강관이 통과하도록 반원형 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 웰딩 하우스의 전면과 후면에 전후면 외피체(435)를 생략하고, 상기한 방풍 커튼(437)으로 모두 구성하는 것도 가능하다. 이와 반대로, 웰딩 하우스의 전면과 후면에 방풍 커튼(437) 대신에 전후면 외피체(435)와 동일 또는 유사한 소재의 판재류로 구성하는 것도 가능하다.On the other hand, it is also possible to omit the front and rear
상기한 바와 같은 웰딩 하우스(400)에는 강관 외면 자동용접장치에 필요한 부대 장비들을 설치할 수 있도록 다수의 선반형 장비 탑재부(480)가 구성될 수 있다. 장비 탑재부(480)는 웰딩 하우스(400) 내에서 상기한 프레임(410) 또는 외피체(430)에 고정되게 설치되는 것이 바람직하다.In the
장비 탑재부(480)에는 통상 용접 작업에 필요한 용접기 파워 소스, 콘트롤러, 가스 공급기, 용접 캐리지, 용접 와이어 송급장치 등이 탑재될 수 있다.The
또한, 웰딩 하우스(400)에는, 강관 외면 자동용접 작업시에 필요한 여러 부가 장치들이 설치될 수 있다. In addition, the
예를 들면, 웰딩 하우스(400)의 내부를 밝히는 조명장치, 웰딩 하우스(400) 내에서 용접 작업시에 발생하는 가스를 외부로 배출하는 환풍 장치(490), 웰딩 하우스(400)의 냉난방을 위한 공조 장치 등이 구비될 수 있다.For example, the lighting device for illuminating the inside of the
상기한 바와 같이 구성되는 웰딩 하우스(400)는 눈, 비, 바람, 야간 등 기상 조건 및 작업 환경이 좋지 않을 때에도, 강관 외면 연결부의 용접 연결 작업을 보다 원활하고 지속적으로 수행할 수 있도록 보조하게 된다.The
참고로, 도 20b는 웰딩 하우스(400) 내에서, 자동용접 캐리지(250)를 구비한 강관 외면 자동용접장치(200)를 이용한 용접 작업 상태를 보여준다.For reference, FIG. 20B illustrates a welding operation state using the steel pipe outer surface
특히, 강관(P)의 규격 또는 작업 조건에 따라 웰딩 하우스의 전체 폭을 일정폭만큼 가변시킬 수 있도록 구성되므로, 강관 연결 시공 작업시에 적용성 및 작업 편의성을 높일 수 있게 된다.
In particular, since the overall width of the welding house is configured to be varied by a predetermined width according to the specifications or working conditions of the steel pipe (P), it is possible to increase the applicability and ease of work when connecting the steel pipe construction.
다음, 도 22 내지 도 29를 참조하여, 본 발명에 따른 강관 현장시공 자동 연결방법에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIGS. 22 to 29, a method for automatically connecting the steel pipe site construction according to the present invention will be described.
도 22 내지 도 28은 본 발명에 따른 강관 현장시공 자동 연결방법을 순서대로 도시한 도면들이다.22 to 28 are diagrams sequentially showing the method of automatic connection of steel pipe construction site according to the present invention.
이들 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 강관 현장시공 자동 연결방법을 차례대로 설명한다.With reference to these drawings, a method for automatically connecting the steel pipe field construction according to the present invention will be described in turn.
먼저, 19에 도시된 바와 같이, 강관(P)의 연결부(접합부)를 면취 가공한다.First, as shown in 19, the connection part (joint part) of the steel pipe P is chamfered.
즉, 강관의 끝단부가 직각인 상태에서, 베벨러(500) 등의 모따기 장비를 이용하여, U형(또는 V형) 맞대기 용접이 가능하도록 양쪽 강관(P)의 끝단부를 대략 'J'형으로 면취(C; champer)하여 가공한다.That is, in a state where the ends of the steel pipes are perpendicular to each other, using the chamfering equipment such as the
즉, 베벨러(500)의 헤드(510)를 강관(P) 내에 삽입한 상태에서 다수의 고정 블록(520)을 확장시켜 강관에 장비를 고정한 상태에서 주축(530)을 중심으로 비트(bit)(540)를 회전시키면서 강관 끝단을 면취 가공한다. That is, in the state in which the
참고로 도 22는 다른 도면들보다 면취 부분 강조하기 위해 강관(P)의 두께를 상대적으로 크게 하여 표시하였다.For reference, FIG. 22 shows a relatively large thickness of the steel pipe P in order to emphasize chamfering than other drawings.
다음, 상기와 같이 면취 가공된 양쪽 강관 중 한 쪽 강관을 배관 시공 구간에 배치한 상태에서, 강관 내부정형장치(100)를 투입하고, 도 23에 도시된 바와 같이 양쪽 정형장치(130A)(130B) 중 한 쪽 정형장치(130A)의 정형 슈(133)를 돌출시켜 한쪽 강관(이하 '제1강관'이라 함)(P1)의 내면에 밀착시켜 강관 내부정형장치(100)를 제1강관(P1)의 고정함과 아울러 제1강관(P1)을 정형한다.Next, in a state in which one of the two steel pipes chamfered as described above is disposed in the pipe construction section, the steel pipe internal forming
여기서 강관 내부정형장치(100)가 제1강관(P1)의 끝단부 쪽으로 진입 또는 이동할 때, 강관 내부정형장치(100)의 주행 장치(120')가 강관 내면에 지지된 상태로 이동하게 된다. 강관 내부정형장치(100)의 이동은 견인 기구 등을 이용하여 수동으로 이동시키는 것도 가능하고, 자동으로 구성된 경우에는 주행 모터 등을 작동시킴으로써 자동 주행이 이루어질 수 있다.Here, when the steel pipe
이렇게 하여 강관 내부정형장치(100)가 강관의 연결부 쪽에 도달하면, 양쪽 서포팅 플레이트(177)의 중심이 강관 연결부의 센터에 일치하도록 강관 내부정형장치(100)를 위치시킨 상태에서, 제1정형 장치(130A)를 작동하여 정형 슈(133)를 확장시킴으로써 전체 강관 내부정형장치(100)를 한쪽 강관에 고정시킨다.When the steel pipe internal forming
참고로, 첨부된 도면에서는 도 12 내지 도 14를 예시하여 설명하였던, 제2실시예의 강관 내부정형장치를 이용한 상태로 도시한 것으로, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 제1실시예의 강관 내부정형장치도 동일하게 이용할 수 있음은 물론이다.For reference, in the accompanying drawings, the steel pipe internal shaping apparatus of the second embodiment, which has been described with reference to FIGS. 12 to 14, is illustrated, and the steel pipe internal shaping of the first embodiment described with reference to FIGS. It is a matter of course that the apparatus can be used in the same manner.
다음, 도 24에 도시된 바와 같이 제1강관(P1)과 연결할 다른 강관(이하 '제2강관'이라 함)(P2)을 크레인(C) 등의 장비를 이용하여 인양한 상태에서 제1강관 쪽으로 이동시키고, 제1강관과 맞대기 용접이 가능하도록 밀착시킨다. 이때 제1강관의 밖으로 나와 있던 강관 내부정형장치의 백 서포팅 장치(170) 및 제2정형 장치(130B)가 제2강관(P2)의 내부에 위치된다. Next, as shown in FIG. 24, the first steel pipe in a state in which another steel pipe (hereinafter referred to as 'second steel pipe') P2 to be connected with the first steel pipe P1 is lifted using equipment such as a crane C. To the side and close to the first steel pipe to allow butt welding. At this time, the
다음, 도 25에 도시된 바와 같이 제2강관(P2) 내부에 위치된 제2정형 장치(130B)의 정형 슈(133)를 돌출시켜 제2강관(P2)의 내면에 밀착시킴으로써 제2강관(P2)을 견고하게 파지함과 아울러 제2강관(P2)을 정형할 수 있게 된다.Next, as illustrated in FIG. 25, the second steel pipe (by contacting the inner surface of the second steel pipe P2 by protruding the shaping
이와 같이 제1정형 장치(130A)와 제2정형 장치(130B)를 확장시킴에 따라 양쪽 강관을 진원에 가깝게 정형하거나, 상호 맞댄 상태에서 단차가 최소화될 수 있게 정형하는 작동도 동시에 구현할 수 있다. As the
다음, 백 서포팅 장치(170)를 작동시키게 되면, 도 26에 도시된 바와 같이 제1강관(P1)과 제2강관(P2)이 상호 밀착된 연결부 내측면에 서포팅 플레이트(177)가 확장되면서 밀착된다. 서포팅 플레이트(177)가 전체적으로 확장되었을 때 원형 띠 구조를 이루면서 양쪽 강관 연결부 내면에 밀착되어 외부 용접을 지지할 수 있게 된다.Next, when the
다음, 도 27에 도시된 바와 같이 제1강관(P1)과 제2강관(P2) 중 어느 한쪽 강관(도면에서는, P1)에 강관 외면 자동용접장치(200)를 장착하고, 양쪽 강관의 내부에서 서포팅 플레이트(177)에 의해 지지된 양쪽 강관(P1)(P2)의 연결부 외면을 용접한다.Next, as shown in FIG. 27, the steel pipe outer surface
강관 외면 용접 작업은, 자동용접 캐리지(250)를 작동시켜 주행 레일(240)을 따라 이동시키면서 강관 연결부 외면에 자동 원주 용접을 실시한다.The steel pipe outer surface welding operation performs automatic circumference welding on the outer surface of a steel pipe connection part, operating the
자동용접 캐리지(250)를 이동시키면서 강관 연결부 외면에 자동 원주 용접을 실시할 때, 용접 위치 즉, 용접 시작점으로부터 원주 방향으로 강관 둘레를 따라 분할된 각도(동일 각 분할 또는 다른 각 분할, 동일각+다른 각으로 합성 분할 등) 구간에 따라, 용접 전압, 용접 전류, 주행 속도, 용접 와이어 공급속도, 용접 토치의 위빙 속도, 위빙 폭, 위빙 드웰타임(dwell time), 토치 각도, 토치 높이 등을 적절하게 변화시키면서 용접을 실시한다.When performing automatic circumferential welding on the outer surface of the steel pipe connecting portion while moving the
또한, 강관 연결부는 여러 패스(Pass)로 용접을 실시하게 되는바, 상기와 같은 파라미터(parameter)의 변화는, 각 패스마다 다르게 설정된 상태에서 용접 작업을 진행하는 것이 바람직하다. 물론, 강관의 규격(관경, 두께, 재질 등)에 따라서도 용접 조건이 달라지도록 설정되는 것이 바람직하다.In addition, the steel pipe connecting portion is welded in several passes, and the above-described change in parameters is preferably performed in a state where the welding is set differently for each pass. Of course, it is preferable that the welding conditions are set to be different depending on the standard (pipe diameter, thickness, material, etc.) of the steel pipe.
이와 같은 용접 제어 설정은, 위에서 설명하였던 자동용접 캐리지(250)의 용접 구동제어부에, 용접 조건에 따라 설정된 용접 프로그램들이 입력되어 있는 상태에서, 작업자가 조작 단말기를 이용하여, 강관의 규격(관경, 두께 등), 용접 패스, 용접 방향 등의 용접 조건(선택 명령)을 입력시키게 되면, 명령 조건에 맞게 로딩된 용접 프로그램에 의해 자동용접 캐리지(250)를 포함한 용접 장비들이 자동으로 작동되면서 강관 연결부 외면에 자동 용접을 실시할 수 있게 된다.Such welding control setting is performed by the operator using an operation terminal in a state in which welding programs set according to welding conditions are input to the welding driving control unit of the
한편, 강관 외면 자동용접장치(200)를 이용하여 보다 신속하게 용작 작업을 진행하기 위해서는, 도 28에 도시된 바와 같이 하나의 주행 레일(240)에 두 개의 자동용접 캐리지(250A)(250B)를 장착하여 동시에 용접할 수도 있다. 즉, 주행 레일(240)에 두 개의 자동용접 캐리지(250A)(250B)를 장착한 상태에서 한 쪽 자동용접 캐리지(250A)로 강관 연결부의 한 쪽 반원 구간을 용접하고, 다른 쪽 자동용접 캐리지(250B)로 강관 연결부의 다른 쪽 반원 구간을 동시에 용접하는 것이다. 이때, 두 자동용접 캐리지(250A)(250B)의 간섭을 방지하기 위해, 하진 용접을 실시할 경우에, 한 쪽 자동용접 캐리지(250A)를 이용하여 강관의 최상점으로부터 한 쪽(도면에서 좌측) 하측 방향(①)으로 먼저 용접을 시작한 후 일정 정도 이동하면, 이어서 다른 쪽 자동용접 캐리지(250B)를 이용하여 강관의 최상점으로부터 다른 쪽(도면에서 우측) 하측 방향(②)으로 이동시키면서 용접을 실시한다.On the other hand, in order to proceed with the welding operation more quickly using the steel pipe outer surface
물론, 상진 용접을 실시할 경우에는 강관 연결부의 최하점을 중심으로 양쪽으로 상기한 하진 용접 방법과 동일한 방법으로 진행한다.Of course, in the case of performing the upstream welding, it proceeds in the same manner as the above-described downstream welding method on both sides of the lowest point of the steel pipe connecting portion.
마지막에는, 양쪽 구간에서 각각 용접하여 만나는 부분을 한 쪽 자동용접 캐리지(250A 또는 250B)를 이용하여, 마무리 용접하여 처리한다.Finally, the part which welds and meets in both sections is processed by the final welding using one
이와 같이 두 개의 자동용접 캐리지(250A)(250B)를 이용한 용접은 상기와 같이 방법으로 양쪽을 나누어서 용접함으로써, 1패스 용접은 물론, 2패스, 3패스, 그 이상의 용접 등도 연속적으로 진행할 수 있게 되어, 강관 연결부의 용접 작업을 보다 신속하게 완료할 수 있게 된다.
As described above, the welding using the two
한편, 도 29에 도시된 바와 같이 작업 조건에 따라서는 상기에서 도 19 내지 도 21을 참조하여 설명하였던 웰딩 하우스(400)를 설치한 상태에서 용접 작업을 실시한다. 이때 웰딩 하우스(400)는 연결하고자 하는 강관의 크기 또는 주변 작업 환경에 따라 그 폭을 조절할 수 있으므로, 웰딩 하우스(400)의 폭을 적절하게 조절한 상태에서 그 내부에서 용접 작업을 보다 안정적으로 실시할 수 있게 된다.
Meanwhile, as shown in FIG. 29, the welding operation is performed in a state in which the
또한, 상기에서, 강관 외면 자동용접장치(200)로 강관 연결부 외면을 다수의 패스로 용접하는 경우에, 강관 외면 자동용접장치(200)로 강관 연결부 외면 둘레에 1패스 또는 그 이상의 용접이 완료되면, 강관 외면 자동용접장치(200)는 계속해서 강관 연결부 외면 둘레를 용접하고, 상기 강관 내부정형장치(100)는 다음의 강관 연결부로 이동시킨 후에, 양쪽 강관을 정형하고, 백 서포팅 한 다음 강관 연결 구간에서 강관 외면 용접이 연속적으로 이루어질 수 있도록 시공하는 것이 바람직하다.
In addition, in the above, when welding the steel pipe connecting portion outer surface by the steel pipe outer surface
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the technical ideas described in the embodiments of the present invention can be performed independently of each other, and can be implemented in combination with each other. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. It is possible. Accordingly, the technical scope of the present invention should be determined by the appended claims.
Claims (11)
상기 복수의 구동부(140)들 중 적어도 어느 하나 이상의 구동부(140)는, 링형 몸체 구조로 이루어져 상기 본체부(150)에 지지된 고정 바디(141)와, 이 고정 바디(141)의 중앙부에 위치되어 센터 프레임(110)에 회전 가능하게 지지되는 회전판(143)과, 상기 고정 바디(141)에 지지된 상태에서 상기 회전판(143)에 연결되어 회전판(143)을 정회전 및 역회전시키는 액츄에이터(145)와, 상기 고정 바디(141) 내에 방사형 구조로 배치되어 반경 방향으로 직선 이동하는 승강 로드(147)와, 상기 승강 로드(147)와 상기 회전판(143) 사이에 연결되는 전달 링크(149)를 포함한 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치.
A center frame 110 installed in the longitudinal direction; Two forming apparatuses (130) provided around the center frame (110) to be in close contact with inner surfaces of both steel pipes to perform a gripping function, and to shape the steel pipe connecting portions to coincide with each other; A back supporting device (170) provided between the two forming apparatuses (130) around the center frame (110) and in close contact with inner surfaces of the connection portions of both steel pipes to assist welding of the outer surface of the steel pipes; A main body 150 installed at the center frame 110 to support both the shaping device 130 and the back supporting device 170; It is configured to include a plurality of drive unit 140 provided in the main body portion 150 to drive both the forming device 130, the back support device 170 to shrink and expand with respect to the inner surface of the steel pipe,
At least one of the driving units 140 of the plurality of driving units 140 has a ring-shaped body structure, the fixed body 141 supported by the body portion 150, and is located in the central portion of the fixed body 141 And a rotating plate 143 rotatably supported by the center frame 110 and an actuator for being connected to the rotating plate 143 while being supported by the fixing body 141 to rotate the rotating plate 143 forward and reverse. 145, a lifting rod 147 disposed radially in the fixed body 141 and linearly moving in a radial direction, and a transmission link 149 connected between the lifting rod 147 and the rotating plate 143. Steel pipe internal shaping device comprising a.
상기 센터 프레임(110)의 양쪽 끝단부에는 강관의 내부를 주행할 수 있도록 주행 장치(120)가 구비되고,
상기 본체부(150)와 상기 주행 장치(120)가 설치된 부분 사이에는 상기 센터 프레임(110)의 절곡이 가능하도록 조인트(115) 구조로 연결된 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치.
The method according to claim 1,
Both ends of the center frame 110 is provided with a traveling device 120 to travel inside the steel pipe,
Steel body internal shaping device, characterized in that connected between the main body portion 150 and the portion in which the traveling device 120 is installed in a joint (115) structure to enable bending of the center frame (110).
상기 본체부(150)에는 양쪽 정형장치(130) 및 백 서포팅 장치(170)가 설치된 부분을 중심으로 양쪽부분에 주행 장치(120)가 구비된 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치.
The method according to claim 1,
Steel body internal shaping device, characterized in that the main body portion 150 is provided with a traveling device 120 on both sides with respect to the portion where both the shaping device 130 and the back support device 170 is installed.
상기 양쪽 정형장치(130)는 상기 백 서포팅 장치(170)를 사이에 두고 제1정형 장치(130A)와 제2정형 장치(130B)가 설치되되, 각 정형 장치에서 강관의 내면에 밀착되는 정형 슈(133)에는 롤러(135)가 설치된 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치.
The method according to claim 1,
Both the shaping device 130 is provided with a first shaping device 130A and a second shaping device 130B with the back support device 170 therebetween, in each shaping device is closely contacted to the inner surface of the steel pipe Steel plate internal forming apparatus, characterized in that the roller 135 is installed (133).
상기 제1정형 장치(130A)의 정형 슈(133)는 롤러(135)가 강관의 길이 방향으로 주행할 수 있도록 배치되고,
상기 제2정형 장치(130B)의 정형 슈(133)는 롤러(135)가 강관의 원주 방향으로 주행할 수 있도록 배치된 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치.
The method of claim 4,
The shaping shoe 133 of the first shaping device 130A is arranged such that the roller 135 can travel in the longitudinal direction of the steel pipe,
The shaping shoe (133) of the second shaping device (130B) is a steel pipe internal shaping device, characterized in that the roller 135 is arranged to travel in the circumferential direction of the steel pipe.
상기 양쪽 정형장치(130) 및 백 서포팅 장치(170)의 구동부(140)는 유압에 의해 작동하도록 구성되고,
상기 본체부(150)에는 상기 구동부(140)에 유압을 제공하는 유압 장비(180)가 구비된 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치.
The method according to claim 1,
Both of the shaping device 130 and the driving unit 140 of the back support device 170 is configured to operate by hydraulic pressure,
Steel body internal shaping device, characterized in that the main body portion 150 is provided with hydraulic equipment 180 for providing hydraulic pressure to the drive unit (140).
상기 백 서포팅 장치(170)는, 원주 방향으로 일정 길이마다 분할되어 상기 구동부(140)에 의해 좌우 방향으로 이동하면서 수축 또는 확장되어 서포팅 작동을 구현하는 다수의 서포팅 플레이트(177)와, 상기 구동부(140)의 각 승강 로드(147) 끝단에 연결되어 각 서포팅 플레이트(177)가 강관의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지하는 서포팅 지지블록(173)과, 각각의 서포팅 플레이트(177)와 서포팅 지지블록(173) 사이에 구비되어 서포팅 플레이트(177)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(176)를 포함한 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치.
The method according to claim 1,
The back supporting device 170 is divided by a predetermined length in the circumferential direction and moved or contracted in the left and right direction by the driving unit 140 to contract or expand to implement a supporting operation, and the driving unit ( A supporting support block 173 connected to an end of each lifting rod 147 of the support 140 to support the supporting plate 177 so as to be slidable in the longitudinal direction of the steel pipe, and each supporting plate 177 and the supporting support block ( A steel pipe internal forming apparatus, characterized in that it comprises an elastic member 176 provided between the 173 to provide an elastic force to the supporting plate (177).
상기 강관챔퍼단계에서 가공된 강관들 중에서 적어도 하나 이상의 강관(이하 '제1강관'이라 함)을 강관 시공 현장에 배치하는 강관배치단계와;
상기 강관배치단계의 제1강관의 내부에 상기 청구항1 내지 청구항7 중 어느 한 항에 기재된 강관 내부정형장치(100)를 투입하여 양쪽 정형장치(130) 중 제1정형 장치(130A)를 확장시켜 제1강관(P1)을 파지하는 제1파지 단계와;
상기 제1파지 단계 후에 상기 강관챔퍼단계에서 가공된 강관들 중 제1강관(P1)에 연결할 강관(이하 '제2강관'이라 함)을 인양장비를 이용하여 인양한 상태에서 제1강관(P1)과 일렬로 배치하는 맞대기 정렬단계와;
상기 정렬단계 후에 양쪽 정형장치(130) 중 제2강관(P2) 내부에 위치된 제2정형장치를 확장시켜 제2강관(P2)을 파지하는 제2파지 단계와;
상기 제2파지 단계 후에 상기 백 서포팅 장치(170)를 작동하여 서포팅 플레이트(177)를 확장시켜 제1강관(P1)과 제2강관(P2)의 연결부의 내면에 백 서포팅 장치(170)의 서포팅 플레이트(177)들이 밀착되도록 하는 백 서포팅단계와;
강관 외면 자동용접장치(200)를 제1강관(P1) 또는 제2강관(P2)의 둘레에 장착하고, 상기 백 서포팅단계 후에, 강관 외면 자동용접장치(200)를 이용하여 강관 연결부의 외면을 원주 방향으로 자동 용접하는 외면 용접단계를 포함한 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법.
A steel pipe chamfer step of chamfering the steel pipe connecting portions of each steel pipe to connect the steel pipes to be constructed at the steel pipe construction site;
A steel pipe arrangement step of arranging at least one or more steel pipes (hereinafter referred to as 'first steel pipes') among steel pipes processed in the steel pipe chamfering step on a steel pipe construction site;
The steel pipe internal forming apparatus 100 according to any one of claims 1 to 7 is introduced into the first steel pipe of the steel pipe arrangement step to expand the first forming apparatus 130A among the both forming apparatuses 130. A first gripping step of gripping the first steel pipe P1;
After the first gripping step, the first steel pipe (P1) in a state in which a steel pipe (hereinafter referred to as a “second steel pipe”) to be connected to the first steel pipe (P1) among the steel pipes processed in the steel pipe chamfer step is lifted using a lifting equipment. Butt alignment step of arranging with;
A second gripping step of holding the second steel pipe (P2) by expanding the second shaping device located inside the second steel pipe (P2) of the both forming devices (130) after the alignment step;
After the second gripping step, the back supporting device 170 is operated to extend the supporting plate 177 to support the back supporting device 170 on the inner surface of the connection portion between the first steel pipe P1 and the second steel pipe P2. A back support step of bringing the plates 177 into close contact;
The steel pipe outer surface automatic welding device 200 is mounted on the circumference of the first steel pipe P1 or the second steel pipe P2, and after the back support step, the outer surface of the steel pipe connecting portion is formed using the steel pipe outer surface automatic welding device 200. Steel pipe field construction automatic connection method using a steel pipe internal forming device, characterized in that it comprises an external welding step of automatic welding in the circumferential direction.
상기 외면 용접단계에서, 강관 연결부의 외면을 자동 용접하기 전에 강관 연결부 주변에 내부를 보호할 수 있는 웰딩 하우스(400)를 설치한 다음 외면 자동 용접을 실시하는 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법.
The method according to claim 8,
In the outer surface welding step, before the automatic welding of the outer surface of the steel pipe connecting portion by installing a welding house 400 that can protect the interior around the steel pipe connection using a steel pipe internal shaping device, characterized in that the automatic welding on the outside surface Automatic connection of steel pipe construction.
상기 외면 용접단계에서, 상기 강관 외면 자동용접장치(200)를 이용하여 강관의 외면을 용접할 때, 강관 연결부의 최상점 또는 최저점으로부터 좌우 하측 또는 상측 방향으로 180도 구간을 차례로 이동하면서 강관 외면 연결부를 용접하는 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법.
The method according to claim 8,
In the outer surface welding step, when welding the outer surface of the steel pipe using the steel pipe outer surface automatic welding device 200, the steel pipe outer surface connecting portion while moving in a 180-degree section in the left and right lower or upper direction from the highest point or the lowest point of the steel pipe connection portion Steel pipe field construction automatic connection method using a steel pipe internal forming device, characterized in that for welding.
상기 외면 용접단계에서,
강관 외면 자동용접장치(200)로 강관 연결부 외면을 다수의 패스로 용접하는 경우에, 강관 외면 자동용접장치로 강관 연결부 외면 둘레에 1패스 또는 그 이상의 용접이 완료되면,
강관 외면 자동용접장치는 계속해서 강관 연결부 외면 둘레를 용접하고,
상기 강관 내부정형장치(100)는 다음의 강관 연결부로 이동시킨 후에, 상기 제1파지단계, 맞대기 정렬단계, 제2파지 단계, 백 서포팅단계를 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 강관 내부정형장치를 이용한 강관 현장시공 자동 연결방법.
The method according to claim 8,
In the outer surface welding step,
When welding the steel pipe connection outer surface with a plurality of passes by the steel pipe outer surface automatic welding device 200, when one pass or more welding is completed around the steel pipe connection outer surface with the steel pipe outer welding device,
The steel pipe outer surface automatic welding device continuously welds the outer circumference of the steel pipe connection,
The steel pipe internal shaping device 100 moves to the next steel pipe connecting portion, and then the steel pipe internal shaping device characterized in that the first gripping step, butt alignment step, the second gripping step, the back support step sequentially Automatic connection of steel pipe site construction using.
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