KR101114157B1 - 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의위치 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치에 관한 것으로, 그 목적은 자동용접용 캐리지에 구비되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정이 용이하도록 함으로써 용접효율과 용접품질 모두 향상시킬 수 있는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 탄뎀 토치가 고정되며, 후면에 회전축이 구비된 토치회전부; 일정거리를 두고 마주하는 제1,2 판부재의 일단이 힌지에 의해 상호 결합되고, 나머지 타단이 스프링을 사이에 두고 제1,2 판부재를 관통하여 체결되는 조절용 노브에 의해 결합되어 조절용 노브에 의해 제1 판부재가 힌지를 중심으로 회전되게 구성되며, 제1 판부재에 상기 회전축이 삽입되는 결합공이 구비되어 탄뎀 토치의 위치를 조절하는 위치조정부; 및 상기 제2 판부재와 연결됨과 더불어 자동용접 캐리지의 측방으로부터 장착되되, 두 탄뎀 토치간의 거리 조절을 위한 심블록이 자동용법 캐리지와의 사이에 설치되도록 구성된 거리조정부;로 구성된 2개의 위치 조정기구가 상호 대칭구조를 갖도록 자동용접 캐리지에 장착되어 파이프라인의 용접선을 따라 정렬되는 두 탄뎀 토치의 위치를 조정하는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

토치회전부, 위치조정부, 거리조정부, 탄뎀 토치, 자동용접 캐리지

Description

파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치{The position adjustment device of twin twin-tandem torch for pipe-line automatic welding carrage}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치 조정장치의 정면도,

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치 조정장치의 평면도,

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치 조정장치의 측면도,

도 4 는 본 발명의 위치 조정기구의 평면도,

도 5 는 본 발명의 위치 조정기구의 분해 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(110) : 토치회전부 (111) : 회전축

(120) : 위치조정부 (121) : 제1 판부재

(122) : 제2 판부재 (123) : 힌지

(124) : 스프링 (125) : 조절용 노브

(130) : 거리조정부 (131) : 심블록

(132) : 로드블록 (133) : 하우징

(134) : 슬라이더 (135) : 모터

본 발명은 토치의 위치 조정장치에 관한 것으로, 특히 파이프라인의 설치공사에 사용되는 자동용접용 캐리지에 장착된 트윈 탄뎀 토치의 위치를 상황에 따라 적절하게 조정할 수 있도록 하는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치에 관한 것이다.

파이프라인은 일정한 직경을 갖는 다수개의 파이프들이 연속되는 관로를 형성하도록 상호 연결된 것으로 이루어지며, 이러한 파이프라인의 설치공사는 해상 원유 또는 해상 가스 추출 시설로부터 추출된 원유 또는 천연가스를 수백 ㎞ 이상 떨어진 육상저장시설로 이송시키기 위해 수행된다. 한편 상기 파이프라인 공사는 해상뿐만 아니라, 육상에서도 발생할 수 있으며, 원유 또는 천연가스의 생산과 소비의 위치상 불일치로 인해 발생되는 대단위 설치공사이다.

일반적으로 상기 파이프라인을 구성하는 파이프는 10에서 60인치 정도의 외경치수를 갖고 있으며, 그 길이가 길수록 시공 상의 유리함은 있으나 제작공정의 문제로 전세계적으로 대략 12m 정도의 길이를 갖는 파이프가 사용되고 있다. 이러한 각각의 파이프들은 용접작업을 통해 상호 연결되므로, 용접작업이 빠른 시간 내에 수행되어야만 공사기간을 단축시켜서 공사비를 절감할 수 있게 된다.

상기와 같은 파이프라인의 시공을 위한 용접의 자동화를 위해 자동용접용 캐 리지가 사용되고 있다. 이때 자동용접용 캐리지는 파이프의 이음부에 구비된 궤도형 안내장치에 설치되어 파이프의 원주방향으로 궤도운동을 하도록 구성되며, 용접작업을 수행하기 위한 용접토치가 구비되어, 자동용접용 캐리지가 파이프의 원주방향으로 궤도운동을 할 때 용접토치에 의해 용접작업이 수행되도록 되어 있다.

한편 통상적인 자동용접용 캐리지에는 하나의 용접토치가 장착되어 사용되고 있었으나, 최근에는 용접효율을 높이기 위해서 2개의 용접토치가 용접선을 따라 일렬로 정렬되게 배치되는 트윈 탄뎀 토치가 자동용접용 캐리지에 장착되어 사용되고 있다.

전자와 같이 하나의 용접토치만을 이용할 경우에는 용접그루브를 기준으로 용접토치의 위치만을 조정하게 되면 원활한 용접의 진행이 가능하였다. 그러나 후자와 같이 트윈 탄뎀 토치가 적용될 경우에는 두 용접토치에서 각각 나오는 두 가닥의 와이어를 용접선에 정렬시킴과 더불어 용접토치간의 거리도 용접 조건에 따라 조정해 주어야만 건전한 용접품질을 얻을 수가 있었다.

더욱이 용접토치는 파이프의 외경에서 법선방향과 일치하도록 설치되어야만 건전한 용접품질을 얻을 수 있으므로, 파이프의 외경이 변화될 경우 그에 맞는 장비를 새로 준비해야 함으로써 시설투자 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 자동용접용 캐리지에 구비되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정이 용이하도록 함으 로써 용접효율과 용접품질 모두 향상시킬 수 있는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 파이프의 외경이 변화에 따라 트윈 탄뎀 토치의 위치를 조정할 수 있도록 하여 기존 공사단위로 제작되었던 시설투자 비용을 절감할 수 있는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 탄뎀 토치가 고정되며, 후면에 회전축이 구비된 토치회전부;

일정거리를 두고 마주하는 제1,2 판부재의 일단이 힌지에 의해 결합되고, 나머지 타단이 스프링을 사이에 두고 제1,2 판부재를 관통하여 체결되는 조절용 노브에 의해 결합되어 조절용 노브에 의해 제1 판부재가 힌지를 중심으로 회전되게 구성되며, 제1 판부재에 상기 회전축이 삽입되는 결합공이 구비되어 탄뎀 토치의 위치를 조절하는 위치조정부; 및

상기 제2 판부재와 연결됨과 더불어 자동용접 캐리지의 측방으로부터 장착되되, 두 탄뎀 토치간의 거리 조절을 위한 심블록이 자동용법 캐리지와의 사이에 설치되도록 구성된 거리조정부;로 구성된 2개의 위치 조정기구가 상호 대칭구조를 갖도록 자동용접 캐리지에 장착되어 파이프라인의 용접선을 따라 정렬되는 두 탄뎀 토치의 위치를 조정하는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치 조정장치의 정면도를 도시하고 있고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치 조정장치의 평면도를 도시하고 있으며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치 조정장치의 측면도를 도시하고 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치 조정장치는 토치회전부(110)와 위치조정부(120) 및 거리조정부(130)로 구성된 2개의 위치 조정기구(100,100`)가 자동용접 캐리지(200)에 상호 대칭구조를 갖도록 설치된 것으로 구성된다. 이러한 위치 조정장치는 파이프라인 자동용접 캐리지(200)에 장착된 두 탄뎀 토치(101,102)로부터 나오는 와이어가 용접선에 정렬되도록 두 탄뎀 토치(101,102)의 위치를 조정함과 더불어 용접 조건에 따라 두 탄뎀 토치(101,102)의 사이 간격을 조정하거나 또는 용접 대상 파이프의 직경이 변화될 경우 두 탄뎀 토치(101,102)를 회전시켜 파이프 외경에서 법선방향에 일치시키는 조정이 가능하도록 구성된 것으로, 각각의 구성요소에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편 상기 2개의 위치 조정기구(100,100`)는 상호 대칭구조를 갖는 다는 것에서 차이가 있을 뿐, 실질적인 작동구조가 동일하므로, 하나의 위치 조정기구(100)를 예시로서 설명하도록 한다.

도 4는 상기 위치 조정기구의 평면도를 도시하고 있으며, 도 5는 상기 위치 조정기구의 분해 사시도를 도시하고 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 토치회전부(110)는 탄뎀 토치(101)를 지지하는 것으로, 미도시된 볼트에 의해 탄뎀 토치(101,102)와 체결되며, 후면에는 후방으로 돌출된 회전축(111)이 구비된 것으로 구성되어 있다.

상기 위치조정부(120)는 탄뎀 토치(101)로부터 나오는 두 가닥의 와이어가 용접선에 정렬될 수 있도록 탄뎀 토치(101)의 위치를 조정하는 것으로, 일정한 거리를 두고 마주하는 제1,2 판부재(121,122)와, 상기 제1,2 판부재(121,122)의 일단을 회전 가능하게 결합하는 힌지(123)와, 상기 제1,2 판부재(121,122)의 타단에서 제1,2 판부재(121,122)의 사이에 위치하도록 배치되는 스프링(124)과, 상기 제1,2 판부재(121,122)의 타단에서 제1,2 판부재(121,122) 및 스프링(124)을 관통하여 체결되는 조절용 노브(125)로 구성되어 있다. 한편 상기 제1 판부재(121)에는 상기 토치회전부(110)의 회전축(111)이 삽입되는 결합공(121a)이 구비되어 있다. 여기서 상기 결합공(121a)은 삽입된 회전축(111)을 회전 가능하게 지지함과 더불어 필요에 따라 회전을 구속할 수 있도록 구성된다. 이와 같은 결합공(121a)은 일부분이 외부와 터지도록 개구부(121b)가 형성되고, 개구부(121b)의 간격을 별도의 볼트를 이용해 필요에 따라 좁혀줄 수 있도록 구성함으로써, 필요에 따라 회전축(111)의 회전을 구속할 수 있도록 구성된다. 이처럼 결합공(121a)과 회전축(111)의 결합에 의해 토치회전부(110)가 회전 및 구속이 가능하게 됨으로써, 용접 대상 파이프의 직경 변화시 토치회전부(110)를 회전시켜 탄뎀 토치(101)의 방향이 용접파이프의 중심부를 향하도록 조정할 수 있게 된다.

한편 상기와 같은 위치조정부(120)는 제1,2 판부재(121,122)를 관통하여 체결되는 조절용 노브(125)를 회전시켜 조절용 노브(125)의 체결정도를 조절함으로써 탄뎀 토치(101)로부터 나오는 두 가닥의 와이어를 용접선에 정렬시킬 수 있게 된다. 즉 와이어를 용접선에 일치시키는 정렬이 요구될 경우, 조절용 노브(125)를 회전시키게 되면, 조절용 노브(125)의 회전방향에 따라 조절용 노브(125)가 더 체결되어 제1,2 판부재(121,122)의 사이거리를 좁히거나 넓히게 된다. 한편 제1,2 판부재(121,122)의 사이거리를 좁히는 방향으로 조절용 노브(125)가 회전한 것으로 가정하면, 제1 판부재(121)는 조절용 노브(125)의 회전에 의해 일단의 힌지(123)를 중심으로 회전하여 타단의 사이거리를 좁히게 되고, 이때 토치회전부(110)에 의해 제1 판부재(121)에 설치된 탄뎀 토치(101)는 자동용접 캐리지(200) 방향으로 이동하게 된다. 이처럼 조절용 노브(125)의 회전방향 및 체결정도를 조절함으로써 탄뎀 토치(101)의 위치를 조정하여 두 가닥의 와이어를 용접선에 일치시키는 정렬작업을 수행하게 된다.

상기 거리조정부(130)는 두 탄뎀 토치(101,102)의 사이거리를 조정하는 것으로, 일부분이 상기 제2 판부재(122)에 연결되고 다른 일 부분이 자동용접 캐리지(200)의 측방으로부터 장착되며, 두 탄뎀 토치(101,102) 간의 거리 조절을 위한 심블록(131)이 자동용접 캐리지(200)와의 사이에 설치되도록 구성되어 있다. 이때 거리조정부(130)와 심블록(131)은 다수개의 볼트들에 의해 자동용접 캐리지(200)에 장착되어 두 탄뎀 토치(101,102) 간의 거리 조절이 요구될 경우, 거리조정부(130)와 심블록(131)을 자동용접 캐리지(200)로부터 쉽게 분리하여 심블록(131)의 가감이나 교체를 통해 두 탄뎀 토치(101,102) 간의 거리를 조정할 수 있도록 구성된다.

한편 상기 거리조정부(130)는 제2 판부재(122)와 연결되는 로드블록(132)과, 상기 로드블록(132)이 내부에 수용되며 심블록(131)을 사이에 두고 자동용접 캐리지(200)에 장착되는 하우징(133)과, 상기 하우징(133)에 장착되고 상기 로드블록(132)과 슬라이더(134)를 통해 연결되어 로드블록(132)을 전후로 이송시키는 모터(135)로 구성된다. 이러한 거리조정부(130)는 앞서 설명된 바와 같이 심블록(131)의 가감이나 교체를 통해 두 탄뎀 토치(101,102)의 간격을 조절함과 더불어 모터(135)의 작동에 의해 위치조정부(120)와 토치회전부(110) 및 탄뎀 토치(101)를 전후방향으로 이동시키도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 위치 조정장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저 용접 대상 파이프의 직경을 고려하여 토치회전부(110)를 회전시킴으로써, 토치회전부(110)에 설치된 탄뎀 토치(101,102)의 방향이 파이프의 외경에서 법선방향에 일치하도록 조정한다. 이때 두 위치 조정기구(100,100`)에 구비된 토치회전부(110)를 모두 조정함으로써 두 탄뎀 토치(101,102)의 방향을 조정하게 된다.

한편 두 가닥의 와이어와 용접선의 정렬을 위한 탄뎀 토치(101,102)의 조정이 요구되면, 위치조정부(120)에 구비되어 제1,2 판부재(121,122)의 타단을 연결하는 조절용 노브(125)를 필요한 방향으로 회전시킨다. 이와 같이 조절용 노브(125)를 회전시키게 되면, 조절용 노브(125)의 회전방향에 따라 제1 판부재(121)가 힌지(123)를 중심으로 회전하여 제1,2 판부재(121,122)의 사이거리를 좁히거나 넓히게 되고, 이때 제1 판부재(121)에 연결된 탄뎀 토치(101,102)의 위치가 이동하게 된다. 이와 같이 조절용 노브(125)를 통해 탄뎀 토치(101,102)를 이동시킴으로써 두 가닥의 와이어와 용접선의 정렬 작업을 수행하게 된다.

다음으로 용접조건에 따라 두 탄뎀 토치(101,102)의 간격 조절이 요구되면, 자동용접 캐리지(200)와 거리조정부(130)의 하우징(133) 및 심블록(131)을 체결하고 있는 볼트를 풀어 자동용접 캐리지(200)로부터 하우징(133) 및 심블록(131)을 분리하고, 자동용접 캐리지(200)와 하우징(133)의 사이에 배치된 심블록(131)을 가감하거나 두께가 다른 것으로 교체한 뒤, 다시 하우징(133)을 자동용접 캐리지(200)에 장착함으로써 두 탄뎀 토치(101,102)의 간격을 조정하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 자동용접 캐리지에 구비되는 두 탄뎀 토치의 위치를 용접 조건이나 파이프 직경 등 여러 가지 환경여건에 따라 용이하게 조정할 수 있도록 함으로써 셋팅작업의 단순화에 의한 생산성의 향상과 보다 건전한 용접품질을 얻을 수 있게 되었다. 더욱이 기존 매 공사단위로 파이프의 직경에 맞추어 장비를 제작하고 사용하던 것으로부터 탈피하여 하나의 장비로 여러 작업현장에서 적용하여 사용할 수 있도록 함으로써 시설투자비용을 절감할 수 있게 되었다.

Claims (3)

1. 탄뎀 토치(101,102)가 고정되며, 후면에 회전축(111)이 구비된 토치회전부(110);

   일정거리를 두고 마주하는 제1,2 판부재(121,122)의 일단이 힌지(123)에 의해 상호 결합되고, 나머지 타단이 스프링(124)을 사이에 두고 제1,2 판부재(121,122)를 관통하여 체결되는 조절용 노브(125)에 의해 결합되어 조절용 노브(125)에 의해 제1 판부재(121)가 힌지(123)를 중심으로 회전되게 구성되며, 제1 판부재(121)에 상기 회전축(111)이 삽입되는 결합공(121a)이 구비되어 탄뎀 토치(101,102)의 위치를 조절하는 위치조정부(120); 및

   상기 제2 판부재(122)와 연결됨과 더불어 자동용접 캐리지(200)의 측방으로부터 장착되어, 두 탄뎀 토치(101,102)간의 거리 조절을 위한 심블록(131)이 자동용접 캐리지와의 사이에 설치되도록 구성된 거리조정부(130);로 구성된 2개의 위치 조정기구(100,100`)가 상호 대칭구조를 갖도록 자동용접 캐리지(200)에 장착되어 상기 두 탄뎀 토치(101,102)의 위치를 조정하도록 구성되며,

   상기 거리조정부(130)와 심블록(131)은 다수개의 볼트들에 의해 자동용접 캐리지(200)에 장착된 것을 특징으로 하는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄뎀 토치의 위치 조정장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 거리조정부(130)는,

   상기 제2 판부재(122)에 연결되는 로드블록(132);

   상기 로드블록(132)이 내부에 수용되며, 상기 심블록(131)의 사이에 두고 자동용접 캐리지에 장착되는 하우징(133); 및

   상기 하우징(133)에 장착되고, 상기 로드블록(132)과 슬라이더(134)를 통해 연결되어 로드블록(132)을 전후로 이동시킴으로서 탄뎀 토치(101,102)의 위치를 전후방향으로 조정하는 모터(135);로 구성된 것을 특징으로 하는 파이프라인 자동용접 캐리지에 사용되는 트윈 탄템 토치의 위치 조정장치.

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