KR101051071B1

KR101051071B1 - 현장 조립형 강관 제조장치

Info

Publication number: KR101051071B1
Application number: KR1020080105376A
Authority: KR
Inventors: 이남재
Original assignee: 이남재
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2011-07-21
Also published as: KR20100046513A

Abstract

본 발명은, 현장 조립형 강관 제조장치에 관한 것이다.

이는 특히, 길이방향에 하나 이상으로 연결되는 강관이송부에

a)강관의 용접 또는 절단이나 도장을 수행하는 복수의 로보트,

b)강관을 회전시키면서 이송시켜 강관을 연속 제작토록 제1강관지지부와 제2강관지지부가 이격설치 되는 구성으로 이루어 진다.

이에 따라서, 원하는 규격의 관을 현장에서 제작하여 공급할 수 있도록 하고, 원하는 직경을 관을 용이하게 제작할 수 있도록 하는 것이다.

강관지지부, 헤더, 로보트, 강관이송부

Description

현장 조립형 강관 제조장치{a manufacturing device for a steel pipe with the spot assembling}

본 발명은 길이방향에 하나 이상으로 연결 설치되는 강관이송부에 강관의 용접 또는 절단이나 도장을 수행하는 복수의 로보트, 강관을 회전시키면서 이송시켜 강관을 연속 제작토록 제1강관지지부와 제2강관지지부가 이격설치 되는 구성으로 원하는 규격의 관을 현장에서 제작하여 공급할 수 있도록 하는 현장 조립형 강관 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 상,하수도관을 비롯한 유체수송을 위한 금속관체는 내부가 산화되어 부식되거나 이물질이 달라붙어 파이프 내부를 오염시켜 수돗물의 질을 저하시키는 것을 감안하여 관체의 내,외면을 에폭시 수지 등으로 피복하거나 코칭처리하여 사용하고 있다.

이러한, 에폭시 수지등이 피복되는 관체는, 철판시트를 둥글게 말고 접촉되는 부분을 용접에 의해 일체로 형성한 강관과 용융상태의 쇳물을 원심주조 형틀에 부어 만든 주철관등의 관체를 사용한다.

그리고, 용접에 의해 형성되는 강관은, 먼저 코일상태로 공급되는 판재를 사 용 나선상으로 확장한 후 그 용접하거나, 각각의 판재를 호형상으로 벤딩한 후 용접하여 관을 제작하며, 제작된 관은 보관 및 수송 과정에서 녹이 슬어있기 때문에 강관의 내외표면을 쇼트블라스팅 처리기를 통해 녹을 제거한 다음 에폭시를 코팅처리하거나, PE를 이용하여 피복작업을 수행하게 된다.

계속하여, 상기와 같이 PE가 피복되는 피복관은, 현장작업시 그 단부를 서로 용접에 의하여 연결하여 일정한 거리에 유체를 운반하여야 함으로써, 피복관의 양단부에는 용접을 위하여 외경측에 피복의 일부가 탈피되고, 견고한 용접을 위하여 코팅관의 단부가 면취된다.

또한, 상기와 같은 코팅관은, 코팅층의 두께가 일정이상이 되어야 코팅층의 손상 및 부식을 방지할 수 있으며, 에폭시 수지는 강도 및 내식성이 높아 코팅재로 가장 많이 사용되고 있다.

이와같은 기술과 관련되어 일반적으로 사용되는 대구경 관체 제작방법이 등록특허공보 제216507호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 제철공장에서 생산된 코일(2)은 레벨러(3), 사이드트리머(4) 및 구동로울러(5)를 통해 평판(6)으로 인출하게 되며 평판으로 인출하는 도중에 쇼트블라스팅 처리기(7)를 통과하면서 상하에서 쏘아지는 볼에 의해 양측표면의 녹을 제거하는 녹제거 공정을 먼저 거친다음 성형로울러(8)에 의해 나선형의 원통상으로 말아져 축방향으로 회전이송되어지면서 경계부위를 용접처리하여 원통형의 강관(9)을 연속적으로 생산하는 제관공정(1)을 수행한다.

또한, 상기 제관공정(1)에서 제작된 강관(9)은 비스듬하게 놓여진 로울러장 치(10)의 로울러회전에 의해 회전함과 동시에 축방향으로 계속 이송되어 가열장치(11)를 통과하게 되고, 상기 가열장치(11)는 원통(12)의 원주면(13)에 전기적 발열수단(14)이 매설되어 있어 강관(9)의 표면을 가열하므로써 다음 공정에 의한 에폭시 수지의 착상을 돕는다.

그리고, 상기 강관(9)은 에폭시 수지 코팅공정을 위하여 분사노즐(17)에 구비되는 에폭시 코팅장치(15)를 통과하면서 에폭시 수지층을 형성하게 되고, 낙하되는 에폭시 수지는 회수통(19)으로 회수된다.

계속하여, 상기 에폭시 수지층(18)이 형성된 강관(9)은 PE압출기(21)(23)로부터 띠상으로 연속적으로 압출되는 PE랩(22)(22')에 의해 단부가 오버랩되면서 피복되어지는 PE랩핑공정을 거치게 되고, 상기 PE랩이 피복되어진 강관(9)은 분사노즐(25)을 갖는 냉각장치(24)를 통과하면서 냉각되며, 분사된 냉각수는 물탱크(26)로 회수되고, 절단장치(27)에 의해 일정길이로 절단되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 관체 제작방법은, 대구경관을 연속적으로 대량생산하기 위한 설비로서 그 장비가 커 설치를 위해서는 넓은 면적을 필요로 하고, 원하는 직경의 관을 현장에 곧바로 공급할 수 없는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 직경 및 길이에 상관없이 일정규격 이상의 관을 현장에서 제작할 수 있도록 하며, 원하는 규격의 관을 현장에서 제작하여 공급할 수 있도록 하고, 최소의 면적만 구비되면 제반여건에 상관없이 관 제작장치의 설치가 용이하게 되며, 관 제작장치의 설치 및 철거가 용이하게 이루어 지도록 하고, 직경에 상관없이 관을 이용한 다양한 작업이 가능하게 이루어질 수 있도록 하는 현장 조립형 강관 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 길이방향에 하나 이상으로 연결되는 강관이송부에

b)상기 로보트로서 나선상으로 용접되는 강판으로 통하여 제작되는 강관을 회전시키면서 이송시켜 연속 제작토록 제1강관지지부와 제2강관지지부가 각각 구비되는 구성으로 이루어진 현장 조립형 강관 제조장치를 제공한다.

그리고, 본 발명의 로보트는, 이송수단을 통하여 강관이송부를 따라 이송토록 설치되며, 상기 강관이송부는 길이방향을 따라 강관을 지지토록 복수의 아이들로울러가 구비되는 구성으로 이루어진 현장 조립형 강관 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제1강관지지부는 회전시 강관의 내경에 대응되는 외경을 형 성토록 신축수단을 구비한 제1헤더가 설치되면서 상기 제1헤더의 일측에 투입되는 강판을 지지하는 제1스토퍼가 구비되고,

상기 제2강관지지부는, 제1강관지지부에 의해 형성되는 원을 연속하여 형성하도록 강관의 내경에 대응되는 외경을 형성하면서 제1헤더와 동일한 회전속도를 유지토록 제2헤더가 설치되는 구성으로 이루어 진 현장 조립형 강관 제조장치를 제공한다.

그리고, 본 발명의 강관이송부는, 중앙부가 함몰되는 가이드홀의 내측에 가이드홈과 가이드레일이 형성되는 구성으로 제1,2강관지지부가 강관이송부를 따라 이송토록 설치되는 구성으로 이루어 진 현장 조립형 강관 제조장치를 제공한다.

더하여, 본 발명의 제1강관지지부는 헤더몸체가 강관이송부의 가이드홈에 지지되는 고정블럭과 그 상부에 실린더로서 승하강되는 가변블럭으로 이루어 지며,

본 발명의 신축수단은 상기 가변블럭에 연결되는 고정바와 이에 방사상으로 배치되는 실린더 및 그 단부에 연결되면서 일측에 스토퍼가 연결되는 헤더블럭의 연결구조로 이루어 진 현장 조립형 강관 제조장치를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 직경 및 길이에 상관없이 일정규격 이상의 관을 현장에서 제작하며, 원하는 규격의 관를 현장에서 제작하여 공급하고, 최소의 면적만 구비되면 지반여건에 상관없이 관 제작장치의 설치가 용이하며, 관 제작장치의 설치 및 철거가 용이하게 이루어 지고, 다양한 직경의 관을 이용한 다양한 작업이 가능하게 되는 효과가 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 강관제작 장치를 도시한 사시도 이고, 도3은 본 발명에 따른 강관제작장치의 강관이송부를 도시한 사시도 이며, 도4a,b는 각각 본 발명에 따른 강관제작장치의 강관제작상태를 도시한 요부 사시도 이고, 도5는 본 발명에 따른 강관제작장치의 연결되는 로보트를 도시한 사시도 이며, 도6은 본 발명에 따른 강관제작장치의 헤더 동작상태를 도시한 사시도 이고, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관이송부를 도시한 사시도 이다.

본 발명은, 강관이송부(100)와 그 일측에 설치되는 강관투입부(600) 및 상기 강관이송부(100)에 연결되는 제1,2강관지지부(210)(250)로서 이루어 진다.

이때, 상기 강관이송부(100)의 일측으로 코일(650)을 지지하여 투입하는 강판투입부(600)가 더 연결되며, 상기 강판투입부(600)는, 다양한 직경을 갖는 코일상태의 강판(650)을 일정한 곡률을 갖는 평면상태로 투입토록 코일지지부(631)와 코일평탄화부(633)가 구비되면서 이동가능토록 저면에 구동휠(670)이 더 구비된다.

상기 강관이송부(100)는, 길이방향에 하나 이상으로 연결 설치된다.

그리고, 상기 강관이송부(100)는, 길이방향을 따라 다양한 직경의 강관(500)을 지지토록 폭방향에서 가변토록 복수의 아이들로울러(120)가 설치된다.

또한, 상기 강관이송부(100)는, 중앙부가 함몰되는 가이드홀(110)의 내측에 가이드홈(111)과 가이드레일(113)이 형성되는 구성으로 제1강관지지부(210)가 강관이송부(100)를 따라 이송토록 된다.

계속하여, 상기 강관이송부(100)는, 도로상을 주행토록 저면에 복수의 주행휠(130)이 설치되고, 하기의 헤더와 대응되는 관경을 형성하도록 고정되는 복수의 투입부로울러(170)와 가변되는 복수의 가압부로울러(180)가 더 구비된다.

한편, 상기 강관이송부(100)는, 소형관을 지지하도록 집게형상을 갖는 복수의 강관지지부(160)가 더 구비되는 구성으로 이루어 진다.

상기 로보트(400)는, 강관의 용접 또는 절단이나 도장을 수행하도록 복수개 구비되며, 상기 강관이송부(100)에 연결된다.

그리고, 상기 로보트(400)는, 강관이송부(100)를 따라 이송수단(150)을 통하여 이송토록 설치된다.

또한, 상기 이송수단(150)은, 강관이송부(100)의 상부에 형성되는 고정기어(151)와 이에 치합되면서 구동기어(153)로서 회전되는 회전기어(155) 조합으로 이루어 진다.

상기 제1,2강관지지부(210)(250)는, 강관(500)을 회전시키면서 이송시켜 강관을 연속 제작토록 하고, 투입되는 강판을 강관의 제작을 위한 곡률을 갖도록 원통상으로 가압토록 설치된다.

그리고, 상기 제1강관지지부(210)는, 회전시 강관의 내경에 대응되는 외경을 형성토록 신축수단(230)을 구비한 제1헤더(215)가 설치되면서 상기 제1헤더의 일측에 투입되는 강판을 지지하는 제1스토퍼(215-1)가 구비되고,

상기 제2강관지지부(250)는, 제1강관지지부(210)에 의해 형성되는 원을 연속하여 형성하도록 강관의 내경에 대응되는 외경을 형성하면서 제1헤더와 동일한 회전속도를 유지토록 제2헤더(255)설치되는 구성으로 이루어 진다.

이때, 상기 제2헤더(255) 역시 제2스토퍼(255-1)가 설치되어도 좋다.

또한, 상기 제1강관지지부(210)는, 제1,2헤더에 연결되는 헤더몸체(213)가 강관이송부의 가이드홈(111)에 지지되는 고정블럭(213-1)과 그 상부에 실린더로서 승하강되는 가변블럭(213-3)으로 이루어 진다.

또한, 상기 신축수단(230)은, 상기 가변블럭(213-3)에 연결되는 고정바(231)와 이에 방사상으로 배치되는 실린더(233) 및 그 단부에 연결되면서 일측에 스토퍼가 연결되는 헤더블럭(235)의 연결구조로 이루어 진다.

그리고, 상기 헤더블럭(235)에는 대구경에 대응되는 지지플레이트(450)가 고정구(455)를 통하여 결합 또는 분해가능토록 설치되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도7에서와 같이 본 발명은, 강관이송부(100)의 일측에 강판투입부(600)를 연결하여 코일(650)상태로 투입되는 강판을 나선상으로 투입토록 하고, 상기 강관이송부(100)는 저면에 설치되는 구동휠(130)을 통하여 원하는 위치로 이동토록 한다.

이때, 상기 강판투입부(600)는, 저면에 설치되는 구동휠(670)을 통하여 용이 하게 운반토록 되고, 승하강하면서 권취되는 코일(650)을 지지하는 코일지지부(631)와 투입되는 코일상의 강판에 일정한 곡률을 형성하기 위한 코일평탄화부(633)가 구비되어 다양한 직경을 갖는 코일상태의 강판(650)을 일정한 곡률을 갖는 평면상태로 투입한다.

그리고, 상기 강판투입부(600)에서 투입되는 강판의 일단은 먼저 로보트(400)를 통하여 절단되어 제1강관지지부(210)의 스토퍼(215-1)에 용이하게 고정토록 된다.

이때, 강판을 풀어 공급하는 코일지지부(631)과 공급되는 강판을 고정하여 강관을 제조하기 위한 원통상으로 변형시키는 제1강관지지부(210)는 동일한 회전수로서 회전토록 된다.

계속하여, 상기 강판투입부(600)를 통하여 공급되는 강판의 일단을 원주상으로 형성되는 제1헤더(215) 일측의 제1스토퍼(215-1)에 고정한 후 제1헤더를 회전시키면 강관이송부(100)를 따라 이송시키면 상기 강판은 나선상으로 권취토록 되고, 상기 나선이 서로 만나는 부분을 로보트(400)로서 용접하여 강관을 연속하여 형성하게 된다.

이때, 상기 제1강관지지부(210)는, 강판투입부(600)를 통하여 투입되는 강판에 의해 제조되는 강판을 강관이송부(100)를 따라 회전및 이송시키도록 된다.

그리고, 상기 제1강관지지부(210)가 이송될 때 역시 동일한 속도로 회전토록 하는 제2강관지지부(250)가 강판투입부(600)에 진입하여 투입되는 강판이 강관을 형성하기 위한 원호를 형성하는 형틀의 역활을 수행토록 한다.

또한, 상기 제1강관지지부(210) 및 제2강관지지부(250)는 상기 강관이송부(100)의 일측에 상기 제1강관지지부(210) 및 제2강관지지부(250)의 제1,2헤더(215)(255)에 대응되는 면을 형성토록 하여 강관을 제조하기 위한 원호를 용이하게 형성하게 된다.

즉, 상기 강관이송부(100)는, 상기 제1,2헤더와 대응되는 면을 형성하도록 고정되는 복수의 투입부로울러(170)와 가변되는 복수의 가압부로울러(180)로서 이루어져 로울러의 상단이 그리는 원주가 헤더가 형성하는 직경에 대응하는 호를 형성하도록 한다.

계속하여, 상기 강관이송부(100)는, 길이방향에 하나 이상으로 연결 설치될 때 폭방향에서 가변토록 복수의 아이들로울러(120)가 구비되어 다양한 직경의 강관(500)을 지지한다.

또한, 상기 강관이송부(100)는, 중앙부가 함몰되는 가이드홀(110)의 내측에 가이드홈(111)과 가이드레일(113)이 형성되어 이에 지지되는 제1,2강관지지부(210)(250)가 강관이송부(100)를 따라 이송토록 된다.

한편, 상기 강관이송부(100)는, 소형관을 지지하도록 집게형상을 갖는 복수의 강관지지부(160)가 더 구비되어 소형관을 제작하거나, 제작된 소형관을 외경측에서 지지하면서 강관을 상호 연결하는 용접등의 작업이 가능토록 된다.

그리고, 상기 강관이송부(100)의 상부에 형성되는 고정기어(151)와 이에 치합되면서 구동기어(153)로서 회전되는 회전기어(155) 조합으로 이루어 진 이송수단(150)을 통하여 강관이송부(100)를 따라 이송하면서 용접이나 도장, 절단등의 작 업을 수행토록 한다.

더하여, 상기 제1,2강관지지부(210)(250)는, 회전시 강관의 내경에 대응되는 외경을 형성토록 신축수단(230)을 구비한 제1,2헤더(215)(255)가 설치되어 제작을 원하는 강관의 내경측에 밀착되어 제작되는 강관을 지지하여 회전및 이동시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 신축수단(230)은, 상기 가변블럭(213-3)에 연결되는 고정바(231)와 이에 방사상으로 배치되는 실린더(233) 및 그 단부에 연결되면서 일측에 스토퍼가 연결되는 헤더블럭(235)의 연결구조로 이루어 져 실린더의 동작시 강관의 직경에 대응하는 상태로 그 직경의 확대 및 축소가 가능토록 된다.

또한, 상기 제1강관지지부(210)는, 제1,2헤더에 연결되는 헤더몸체(213)가 강관이송부의 가이드홈(111)에 지지되는 고정블럭(213-1)과 그 상부에 실린더로서 승하강되는 가변블럭(213-3)으로 이루어 져 대형 강관의 제작시 상승하여 대형의 강관을 용이하게 지지토록 한다.

그리고, 상기 헤더블럭(235)에는 대구경에 대응되는 지지플레이트(450)가 고정구(455)를 통하여 결합 또는 분해가능토록 설치되어 대형 강관의 내경측 전체를 밀착하여 지지하도록 한다.

이상과 같은 구성을 통하여 대형 및 소형의 강관을 현장에서 직접 제작 할 수 있도록 되는 것이다.

도1은 종래의 대구경 관체 제작방법을 도시한 순서도 이다.

도2는 본 발명에 따른 강관제작 장치를 도시한 사시도 이다.

도3은 본 발명에 따른 강관제작장치의 강관이송부를 도시한 사시도 이다.

도4a,b는 각각 본 발명에 따른 강관제작장치의 강관제작상태를 도시한 요부 사시도 이다.

도5는 본 발명에 따른 강관제작장치의 연결되는 로보트를 도시한 사시도 이다.

도6은 본 발명에 따른 강관제작장치의 헤더 동작상태를 도시한 사시도 이다.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관이송부를 도시한 사시도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...강관이송부 113...가이드레일

120...아이들로울러 213...헤더몸체

235...헤더블럭 400...로보트

450...지지플레이트 455...고정구

500...강관 600...강판투입부

670...구동휠

Claims

길이방향에 하나 이상 연결되면서 이동가능하게 설치되는 강관이송부의 일측에 강판을 연속공급토록 강판투입부가 구비되고, 상기 강관이송부를 따라 이동하면서 강관의 용접 또는 절단이나 도장을 수행하는 복수의 로보트가 구비되며, 상기 로보트로서 용접되는 강판으로 통하여 제작되는 강관을 회전시키면서 이송시켜 연속 제작토록 제1강관지지부와 제2강관지지부가 각각 구비되는 구성으로 이루어진 현장 조립형 강관 제조장치
제1항에 있어서, 상기 강판투입부는, 상부면에 다양한 직경을 갖는 코일상의 강판을 지지하여 일정한 곡률을 갖는 평면상태로 투입토록 코일지지부와 코일평탄화부가 구비되면서 이동가능토록 저면에 구동휠이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치
제1항에 있어서, 상기 강관이송부는, 길이방향을 따라 다양한 직경의 강관을 지지토록 폭방향에서 가변되는 복수의 아이들로울러가 상부에 돌출되고, 중앙부가 함몰되는 가이드홀이 구비되어 그일측에 가이드홈과 가이드레일이 형성되는 구성으로 제1,2강관지지부가 강관이송부를 따라 이송토록 설치되는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치
제1항에 있어서, 상기 강관이송부는, 도로상을 주행토록 저면에 복수의 주행휠이 설치되고, 상기 강판투입부에 대응되는 위치에 제1,2강관지지부의 헤더가 형성되는 원의 외경에 대응되는 원주를 형성하도록 고정되는 복수의 투입부로울러와 수직방향에서 가변되는 복수의 가압부로울러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치
제1항에 있어서, 상기 강관이송부는, 소형관을 지지하도록 집게형상을 갖는 복수의 강관지지부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치
제1항에 있어서, 상기 로보트는, 이송수단을 통하여 강관이송부에서 왕복 이송토록 설치되고,

상기 이송수단은, 강관이송부의 상부에 형성되는 고정기어와 이에 치합되면서 구동모터로서 회전되는 회전기어 조합으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치
제1항에 있어서, 상기 제1,2강관지지부는, 강판을 회전시키면서 이송시켜 다양한 직경을 갖는 강관을 연속 제작토록 하고, 투입되는 강판을 강관의 제작을 위한 곡률을 갖도록 원통상으로 가압토록 강관의 내경에 대응되는 외경을 형성토록 신축수단을 구비한 제1,2헤더가 설치되면서 상기 제1,2헤더의 일측에 투입되는 강판을 지지하는 제1,2스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조 장치
제7항에 있어서, 상기 제1,2헤더는, 헤더몸체가 강관이송부의 가이드홈에 지지되는 고정블럭과 그 상부에 실린더로서 승하강되는 가변블럭으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치
제7항에 있어서, 상기 신축수단은, 상기 헤더에 연결되는 고정바와 이에 방사상으로 배치되는 복수의 실린더 및 그 단부에 연결되면서 일측에 스토퍼가 연결되는 헤더블럭의 연결구조로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치
제9항에 있어서, 상기 헤더블럭은, 대구경의 강관 내경측에 대응되어 밀착되는 복수의 지지플레이트가 고정구를 통하여 결합 또는 분해가능토록 설치되는 것을 특징으로 하는 현장 조립형 강관 제조장치