KR101397186B1

KR101397186B1 - 위빙타입 배관용접장치

Info

Publication number: KR101397186B1
Application number: KR1020120106537A
Authority: KR
Inventors: 오동원
Original assignee: 오동원
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-05-27
Also published as: KR20140039818A

Abstract

본 발명은 용접장치가 원형 배관의 외주연 상에서 체인을 따라 이동되며 분리된 두 개의 관을 하나로 용접할 수 있어 용접작업이 간편하고 인력과 작업시간을 단축할 수 있으며 배관이 배열된 현장에서도 작업이 가능해 작업효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용접봉이 장착된 위치조절수단의 위치를 용접봉의 이동방향인 x축을 기준으로 x축, y축, z축 방향으로 각각 정밀하게 조절할 수 있어 뛰어난 용접 결과물을 얻을 수 있는 위빙타입 배관용접장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치는 용접대상물인 배관 상에 이동가능하게 위치되되 그 하부에는 상기 배관의 외주연을 따라 이동 가능한 가이드바퀴가 구비되고, 후방에는 손잡이가 마련되는 설치프레임과, 상기 설치프레임의 일측에 구비되고 용접봉이 용접가능하게 장착되며 상기 용접봉을 위치조절시키는 다수의 레버가 구비된 위치조절수단과, 상기 설치프레임 상부에 고정 설치되되 상기 설치프레임의 이동방향에 대해 직교방향으로 수평왕복운동 가능하게 구비되며 그 단부에 상기 위치조절수단이 장착되어 상기 용접봉이 용접의 진행방향에 대해 교호적으로 위치이동되며 용접이 진행되도록 하는 위빙수단과, 상기 설치프레임의 타측에 구동가능하게 구비되며 구동 여부에 따라 상기 설치프레임이 배관의 외주연을 따라 이동될 수 있는 구동력을 전달하는 구동수단과, 상기 배관의 외주연에 폐쇄적으로 연결되고 상기 구동수단과 치합되어 상기 구동수단의 구동시 상기 설치프레임이 배관의 외주연을 따라 이동될 수 있도록 그 이동방향을 안내하는 체인부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

위빙타입 배관용접장치{WEAVING TYPE WELDING APPARATUS FOR WELDING PIPE}

본 발명은 위빙타입 배관용접장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 용접장치가 원형 배관의 외주연 상에서 체인을 따라 이동되며 분리된 두 개의 관을 하나로 용접할 수 있어 용접작업이 간편하고 인력과 작업시간을 단축할 수 있으며 배관이 배열된 현장에서도 작업이 가능해 작업효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용접봉이 장착된 위치조절수단의 위치를 용접봉의 이동방향인 x축을 기준으로 x축, y축, z축 방향으로 각각 정밀하게 조절할 수 있어 뛰어난 용접 결과물을 얻을 수 있는 위빙타입 배관용접장치에 관한 것이다.

일반적으로, 관을 만드는 제관법은 크게 이음매 없는 관 제관법과 이음매 있는 관 제관법으로 나눌 수 있으며, 이음매 없는 관의 제조는 압연, 압출 혹은 인발가공에 의해 얻을 수 있다.

그리고, 이음매 있는 관의 제조는 단접관과 용접관으로 구분되어 지며, 용접관은 다시 가스 용접관과 전기 용접관으로 분류될 수 있고, 동 파이프 배관 시 파이프 이음부는 일반적으로 브레이징 공법을 이용하여 접합을 하고 있다.

그러나 이러한 브레이징 공법은 번거롭고, 가열 화염이 주위의 다른 부분에 영향을 주는 단점이 있고, 동 파이프 맞대기 용접은 작업자가 수작업으로 브레이징을 진행하고 있어 작업성이 매우 나쁘며, 용접품질이 균일하지 못하여 불량발생이 높은 실정이며, 또한 생산성도 매우 낮은 문제점이 있다.

뿐만 아니라 직경이 수백 mm ~ 수천 mm에 이르는 대형 배관을 용접 연결할 시에 작업자가 일일이 수작업으로 진행하거나, 용접용 턴테이블을 사용하여 용접하고 있다.

그러나 수작업으로 일일이 배관 용접을 진행할 경우 인건비가 상승되고 작업시간이 지연되는 등 작업능률이 낮은 문제점이 있었고, 용접용 턴테이블을 이용해 용접할 경우 턴테이블 용접장치를 구매 및 유지관리 하는데 많은 비용이 소요됨은 물론 대형배관, 곡관, 긴 배관 등은 용접하기 어려울 뿐만 아니라 용접봉을 정밀하게 제어하기 어려워 뛰어난 용접품질을 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 용접장치가 원형 배관의 외주연 상에서 체인을 따라 이동되며 분리된 두 개의 관을 하나로 용접할 수 있어 용접작업이 간편하고 인력과 작업시간을 단축할 수 있으며 배관이 배열된 현장에서도 작업이 가능해 작업효율을 증대시킬 수 있는 위빙타입 배관용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 용접봉이 장착된 위치조절수단의 위치를 용접봉의 이동방향인 x축을 기준으로 x축, y축, z축 방향으로 각각 정밀하게 조절할 수 있어 뛰어난 용접 결과물을 얻을 수 있는 위빙타입 배관용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 용접대상물인 배관 상에 이동가능하게 위치되되 그 하부에는 상기 배관의 외주연을 따라 이동 가능한 가이드바퀴가 구비되고, 후방에는 손잡이가 마련되는 설치프레임과, 상기 설치프레임의 일측에 구비되고 용접봉이 용접가능하게 장착되며 상기 용접봉을 위치조절시키는 다수의 레버가 구비된 위치조절수단과, 상기 설치프레임 상부에 고정 설치되되 상기 설치프레임의 이동방향에 대해 직교방향으로 수평왕복운동 가능하게 구비되며 그 단부에 상기 위치조절수단이 장착되어 상기 용접봉이 용접의 진행방향에 대해 교호적으로 위치이동되며 용접이 진행되도록 하는 위빙수단과, 상기 설치프레임의 타측에 구동가능하게 구비되며 구동 여부에 따라 상기 설치프레임이 배관의 외주연을 따라 이동될 수 있는 구동력을 전달하는 구동수단과, 상기 배관의 외주연에 폐쇄적으로 연결되고 상기 구동수단과 치합되어 상기 구동수단의 구동시 상기 설치프레임이 배관의 외주연을 따라 이동될 수 있도록 그 이동방향을 안내하는 체인부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치를 제공한다.

본 발명에서 상기 위치조절수단은, 상기 용접봉이 탈착 가능하게 파지되는 용접봉 파지유닛과, 상기 용접봉 파지유닛과 폭 방향 이동가능하게 연결되는 폭조절 유닛과, 상기 폭조절 유닛과 각도조절 가능하게 연결되는 각도조절 유닛과, 일측은 상기 각도조절 유닛과 고정되고 타측은 상기 위빙수단의 단부에 고정 설치되는 제 1 브래킷과 수직이동 가능하게 연결되는 수직이동 유닛이 포함된다.

본 발명에서 상기 용접봉 파지유닛은, 내부에 용접봉이 삽입되는 양측의 파지뭉치와, 상기 일측 파지뭉치에 힌지 연결되고 타측 파지뭉치 단부에 끼워지며 회전여부에 따라 양측 파지뭉치의 이격거리를 조절해 내부에 삽입된 상기 용접봉을 위치 고정시키는 제 1 레버가 포함된다.

본 발명에서 상기 폭조절 유닛은, 일단이 상기 각도조절 유닛과 제 2 힌지에 의해 상하방향 회동가능하게 고정되고 일측으로 고정핀이 돌출 형성되는 제 1 가로바와, 일단은 상기 용접봉 파지유닛과 연결되고 타단은 상기 제 1 가로바의 타단에 제 1 힌지에 의해 회동 가능하게 연결되는 제 2 가로바와, 상기 제 2 가로바 상에 관통 위치되며 회전여부에 따라 상기 제 1 가로바에 대한 상기 제 2 가로바의 이격거리가 조절되도록 하는 제 2 레버가 포함된다.

본 발명에서 상기 각도조절 유닛은, 전술한 수직이동 유닛에 고정되는 고정부와, 상기 고정부 일측에 위치되고 수직방향으로 암나사산이 형성된 관통공이 형성되며 일면에는 상기 제 1 가로바의 고정핀이 위치되는 장공이 관통 형성되는 제 2 브래킷과, 상기 관통공 내에 삽입되고 외주연에 수나사산이 형성되어 회전여부에 따라 상기 제 2 브래킷을 상하방향으로 이동시켜 상기 제 2 브래킷과 상기 고정핀에 의해 연결된 폭조절 유닛의 각도를 조절하는 제 3 레버가 포함된다.

본 발명에서 상기 수직이동 유닛은, 상기 제 1 브래킷에 수직이동 가능하게 연결되는 몸체와, 상기 몸체 내부에 관통되고 상기 제 1 브래킷과 연결되어 회전여부에 따라 상기 몸체를 제 1 브래킷에 대해 상,하 방향으로 수직이동시키는 제 4 레버가 포함된다.

본 발명에서 상기 위빙수단은, 상기 설치프레임 상에 설치되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트 상에 수평방향으로 이동가능하게 안착되며 단부에 상기 제 1 브래킷이 고정 설치되는 이동플레이트와, 상기 이동플레이트 측에 설치되고 작동 여부에 따라 상기 이동플레이트를 고정플레이트 상에서 연속적으로 수평왕복운동시키며 외측에 입력단자가 구비되는 위빙모터 유닛이 포함된다.

본 발명에서 상기 구동수단은, 상기 설치프레임 상에 구동가능하게 설치되는 운행모터와, 상기 운행모터의 구동축 상에 구비되는 웜 기어와, 일측에는 상기 웜 기어와 치합 회전 가능한 웜 휠이 형성되고 타측에는 상기 체인부재와 치합 회전 가능한 체인기어가 형성되어 상기 운행모터의 구동력에 의해 연속적으로 회전되면서 상기 설치프레임이 상기 배관을 따라 이동되도록 하는 구동력 전달부재가 포함된다.

본 발명에서 상기 위빙모터 유닛의 입력단자에는 상기 위빙모터 유닛 및 운행모터의 전원공급 및 구동을 제어하는 컨트롤러가 전기적으로 연결되되, 상기 컨트롤러에는 스위치, 버튼, 휠 타입의 제어기가 구비된다.

본 발명에 따른 위빙타입 배관용접장치는 용접장치가 원형 배관의 외주연 상에서 체인을 따라 이동되며 분리된 두 개의 관을 하나로 용접할 수 있어 용접작업이 간편하고 인력과 작업시간을 단축할 수 있으며 배관이 배열된 현장에서도 작업이 가능해 작업효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 용접봉이 장착된 위치조절수단의 위치를 용접봉의 이동방향인 x축을 기준으로 x축, y축, z축 방향으로 각각 정밀하게 조절할 수 있어 뛰어난 용접 결과물을 얻을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치의 사시도.
도 2a 내지 도 2d는 위빙타입 배관용접장치의 위치조절수단에 대한 작동도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치의 사용상태도.

이하에서는, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치의 사시도이고, 도 2a 내지 도 2d는 위빙타입 배관용접장치의 위치조절수단(200)에 대한 작동도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치의 사용상태도이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치(1)는 용접대상물인 배관(700) 상에 이동가능하게 위치되되 그 하부에는 배관(700)의 외주연을 따라 이동 가능한 가이드바퀴(110)가 구비되고, 후방에는 손잡이(120)가 마련되는 설치프레임(100)과, 설치프레임(100)의 일측에 구비되고 용접봉(130)이 용접가능하게 장착되며 용접봉(130)을 위치조절시키는 다수의 레버가 구비된 위치조절수단(200)과, 설치프레임(100) 상부에 고정 설치되되 설치프레임(100)의 이동방향에 대해 직교방향으로 수평왕복운동 가능하게 구비되며 그 단부에 위치조절수단(200)이 장착되어 용접봉(130)이 용접의 진행방향에 대해 교호적으로 위치이동되며 용접이 진행되도록 하는 위빙수단(300)과, 설치프레임(100)의 타측에 구동가능하게 구비되며 구동 여부에 따라 설치프레임(100)이 배관(700)의 외주연을 따라 이동될 수 있는 구동력을 전달하는 구동수단(400)과, 배관(700)의 외주연에 폐쇄적으로 연결되고 구동수단(400)과 치합되어 구동수단(400)의 구동시 설치프레임(100)이 배관(700)의 외주연을 따라 이동될 수 있도록 그 이동방향을 안내하는 체인부재(600)가 포함된다.

이하에는 도 1 내지 도 2d를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치(1)의 구성부재 및 그 작동관계에 대해 설명한다.

여기서 설치프레임(100)은 위빙타입 배관용접장치(1)를 배관(700) 상에 위치시킴과 동시에 추후에 설명될 구성부재들이 작동 가능하게 설치되는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 설치프레임(100)은 용접 작업을 위해 용접대상물인 배관(700) 상에 이동가능하게 위치되되 그 하부에는 배관(700)의 외주연을 따라 이동 가능하도록 가이드바퀴(110)가 구비되고, 후방에는 손잡이(120)가 마련된다.

전술한 가이드바퀴(110)는 설치프레임(100)의 하측 전방 두 군데와 후방 두 군데에 각각 구비되는데, 회전되는 바퀴가 아니라 이동만을 가이드 할 수 있도록 설치프레임(100)으로부터 하향 돌출 형성된다. 또한 전술한 손잡이(120)는 작업자가 위빙타입 배관용접장치(1)의 위치를 이동시키거나 운반할 때 파지되는 용도로 사용된다. 이와 같은 설치프레임(100)은 위빙타입 배관용접장치(1)의 규격에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 설명되지 않았지만 종래기술에 의한 방법에 따라서 용접작업 가능하도록 접지 및 절연처리되는 것으로 한다.

한편, 전술한 설치프레임(100)의 일측에는 위치조절수단(200)이 구비되는데, 이 위치조절수단(200)은 용접봉(130)이 용접가능하게 장착되고, 다수의 레버가 구비되어 이 레버를 조절함에 따라 용접봉(130)의 위치가 x축 방향, y축 방향, z축 방향으로 각각 미세하게 조절되도록 하는 역할을 하는 것이다.

이와 같은 위치조절수단(200)은, 용접봉(130)이 탈착 가능하게 파지되는 용접봉 파지유닛(210)과, 용접봉 파지유닛(210)과 폭 방향 이동가능하게 연결되는 폭조절 유닛(220)과, 폭조절 유닛(220)과 각도조절 가능하게 연결되는 각도조절 유닛(230)과, 일측은 각도조절 유닛(230)과 고정되고 타측은 위빙수단(300)의 단부에 고정 설치되는 제 1 브래킷(243)과 수직이동 가능하게 연결되는 수직이동 유닛(240)이 포함된다.

여기서 용접봉 파지유닛(210)은, 내부에 용접봉(130)이 삽입되는 양측의 파지뭉치(211)와, 일측 파지뭉치(211)에 힌지 연결되고 타측 파지뭉치(211) 단부에 끼워지며 회전 여부에 따라 양측 파지뭉치(211)의 이격 거리를 조절해 내부에 삽입된 용접봉(130)을 위치 고정시키는 제 1 레버(212)가 포함된다.

즉, 도 2b에 도시되는 바와 같이 용접봉(130)의 상부가 양측 파지뭉치(211) 내부에 위치되면 제 1 레버(212)가 힌지 연결된 일측 파지뭉치(211)로부터 타측 파지뭉치(211)로 회동시켜 고정되도록 끼운 다음 양측 파지뭉치(211)가 서로 가까워지는 방향으로 제 1 레버(212)를 돌려 그 간격을 근접하게 함으로써 용접봉(130)을 양측 파지뭉치(211) 내에 위치고정시킬 수 있게 된다. 반대로 용접봉(130) 제거시에는 제 1 레버(212)를 반대방향으로 회전시켜 제거할 수 있다.

그리고 전술한 용접봉(130)은 용접에 부족한 금속을 보충하는 역할을 하는 것으로 본 발명의 위빙타입 배관용접장치(1)에는 이 용접봉(130)을 이용한 용접작업이 가능하도록 아크용접 또는 가스용접 장치 및 그 제어 스위치(510) 등 부속장비가 설치되며, 본 명세서에 첨부된 도면에는 이를 도시하지 않았음을 밝혀둔다.

그리고 전술한 폭조절 유닛(220)은, 일단이 각도조절 유닛(230)과 제 2 힌지(222)에 의해 상하방향 회동가능하게 고정되고 일측으로 고정핀(도시되지 않음)이 돌출 형성되는 제 1 가로바(221)와, 일단은 용접봉 파지유닛(210)과 연결되고 타단은 제 1 가로바(221)의 타단에 제 1 힌지(224)에 의해 회동 가능하게 연결되는 제 2 가로바(223)와, 이 제 2 가로바(223) 상에 관통 위치되며 회전여부에 따라 제 1 가로바(221)에 대한 제 2 가로바(223)의 이격 거리가 조절되도록 하는 제 2 레버(225)가 포함된다.

즉, 도 2b에 도시되는 바와 같이 제 2 레버(225)를 시계방향으로 회전시키면 제 2 가로바(223) 내부에 관통 위치된 제 2 레버(225)의 단부가 제 1 가로바(221)를 밀어내면서 양측의 간격이 점차적으로 벌어지게 되고, 이로 인해 용접봉 파지유닛(210)에 파지 된 용접봉(130)이 용접봉(130)의 진행방향인 x축을 기준으로 할 때 y축 일측으로 미세하게 폭 조절될 수 있다.

반대로 제 2 레버(225)를 반 시계방향으로 회전시키면 제 1 가로바(221)를 밀어내고 있던 제 2 레버(225)의 단부가 제 2 가로바(223) 측으로 이동되면서 양측의 간격이 점차적으로 좁혀지고 이로 인해 용접봉(130) 파지수단에 파지된 용접봉(130)이 용접봉(130)의 진행방향인 x축을 기준으로 할 때 y축 타측으로 미세하게 폭 조절될 수 있다.

이때 비록 도시되지 않았지만 제 1 가로바(221)와 제 2 가로바(223) 사이에 위치된 제 2 레버(225) 단부 측에는 탄성스프링(도시되지 않음)이 개재되어 제 2 가로바(223)가 제 1 가로바(221)에 대해 정밀하고 부드러운 이동이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 각도조절 유닛(230)은, 전술한 수직이동 유닛(240)에 고정되는 고정부(231)와, 고정부(231) 일측에 위치되고 수직방향으로 암나사산(도시되지 않음)이 형성된 관통공(도시되지 않음)이 형성되며 일면에는 제 1 가로바(221)의 고정핀이 위치되는 장공(233)이 관통 형성되는 제 2 브래킷(232)과, 관통공(도시되지 않음) 내에 삽입되고 그 외주연에 수나사산(235)이 형성되어 회전 여부에 따라 제 2 브래킷(232)을 상하방향으로 이동시켜 제 2 브래킷(232)과 고정핀(도시되지 않음)에 의해 연결된 폭조절 유닛(220)의 각도를 조절하는 제 3 레버(234)가 포함된다.

즉, 도 2d에 도시되는 바와 같이 제 3 레버(234)를 시계방향으로 회전시키면 제 3 레버(234) 축의 외주연에 형성된 수나사산(235)과 제 3 레버(234) 축이 삽입 위치된 제 2 브래킷(232)의 관통공(도시되지 않음) 내주연에 형성된 암나사산(도시되지 않음)에 의한 나사회전에 의해 제 2 브래킷(232)이 상승 된다. 이때 제 2 브래킷(232)의 장공(233) 내에 삽입되어 있는 고정핀(도시되지 않음)의 하측이 가압되면서 전술한 제 1 가로바(221)의 선단이 제 2 힌지(222)를 중심으로 하강 이동된다. 따라서 용접봉(130)은 용접봉(130)의 진행방향인 x축을 기준으로 할 때 x축 타측 방향(도 3에 도시된 용접봉(130)의 진행 방향으로)으로 미세하게 각도조절될 수 있다.

반대로 제 3 레버(234)를 반 시계방향으로 회전시키면 제 3 레버(234) 축의 외주연에 형성된 수나사산(235)과 제 3 레버(234) 축이 삽입 위치된 제 2 브래킷(232)의 관통공(도시되지 않음) 내주연에 형성된 암나사산(도시되지 않음)에 의한 나사회전에 의해 제 2 브래킷(232)이 하강 된다. 이때 제 2 브래킷(232)의 장공(233) 내에 삽입되어 있는 고정핀(도시되지 않음)의 상측이 가압 되면서 전술한 제 1 가로바(221)의 선단이 제 2 힌지(222)를 중심으로 상승 이동된다. 따라서 용접봉(130)은 용접봉(130)의 진행방향인 x축을 기준으로 할 때 x축 타측 방향(도 3에 도시된 용접봉(130)의 역 진행 방향으로)으로 미세하게 각도조절될 수 있다.

한편 전술한 수직이동 유닛(240)은, 제 1 브래킷(243)에 수직이동 가능하게 연결되는 몸체(241)와, 몸체(241) 내부에 관통되고 제 1 브래킷(243)과 연결되어 그 회전 여부에 따라 몸체(241)를 제 1 브래킷(243)에 대해 상,하 방향으로 수직이동시키는 제 4 레버(242)가 포함된다.

즉, 도 2c에 도시되는 바와 같이 제 4 레버(242)를 시계방향으로 회전시키면 몸체(241)가 제 1 브래킷(243) 상에서 상승 이동되고, 반대로 제 4 레버(242)를 반 시계방향으로 회전시키면 몸체(241)가 제 1 브래킷(243) 상에서 하강 이동된다. 따라서 제 4 레버(242)의 회동방향에 따라서 전술한 용접봉(130)은 용접봉(130)의 진행방향인 x축을 기준으로 할 때 z축의 상, 하 방향으로 미세하게 수직이동될 수 있다.

이때 제 4 레버(242)의 회전에 따른 몸체(241)의 승, 하강은 종래기술에 따른 회전운동 수직운동으로 변환시키는 원리와 동일한 것으로 하여 그 내부의 구체적은 구성부재 및 작동관계에 대한 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.

그리고 전술한 설치프레임(100) 상부에는 위빙수단(300)이 설치되는데, 이 위빙수단(300)은 용접이 진행되는 용접봉(130)이 그 진행방향에 대해 좌우 방향으로 교호적으로 위치이동되게 하는 역할을 하는 것으로, 전술한 설치프레임(100) 상에 고정 설치되되 설치프레임(100)의 이동방향에 대해 직교방향으로 수평왕복운동 가능하게 구비된다.

이와 같은 위빙수단(300)은, 설치프레임(100) 상에 설치되는 고정플레이트(310)와, 이 고정플레이트(310) 상에 수평방향으로 이동가능하게 안착되며 단부에 제 1 브래킷(243)이 고정 설치되는 이동플레이트(320)와, 이동플레이트(320) 측에 설치되고 작동 여부에 따라 이동플레이트(320)를 고정플레이트(310) 상에서 연속적으로 수평왕복운동시키며 외측에 입력단자(331)가 구비되는 위빙모터 유닛(330)이 포함된다.

즉, 도 2a에 도시되는 바와 같이 전술한 위빙모터 유닛(330) 내부의 위빙모터(도시되지 않음)가 구동되면 그 구동력이 이동플레이트(320)의 수평운동력으로 변환되어 이동플레이트(320)를 고정플레이트(310) 상에서 연속적으로 수평왕복운동시키게 된다. 이때 위빙모터 유닛(330)의 내부에는 위빙모터(도시되지 않음)의 수평이동 폭을 제어하는 제어수단(도시되지 않음)이 구비되어 있어 추후에 설명될 컨트롤러(500)에 의해 입력되는 제어신호에 의해 위빙모터(도시되지 않음)의 수평이동 거리와 수평왕복운동 되는 폭을 제어하게 된다. 이와 같은 위빙모터 유닛(330)은 종래기술에 따른 위빙모터 및 이 위빙모터의 회전운동을 수평운동으로 변환하는 원리는 종래기술에 따른 방법과 동일한 것으로 하여 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해 생략하기로 한다.

한편, 전술한 설치프레임(100)의 타측에는 구동수단(400)이 구동가능하게 구비되는데, 이 구동수단(400)은 구동 여부에 따라 설치프레임(100)이 배관(700)의 외주연을 따라 이동될 수 있는 구동력을 전달하는 역할을 하는 것이다.

이와 같은 구동수단(400)은, 설치프레임(100) 상에 구동가능하게 설치되는 운행모터(410)와, 운행모터(410)의 구동축 상에 구비되는 웜 기어(420)와, 일측에는 웜 기어(420)와 치합 회전 가능한 웜 휠(431)이 형성되고 타측에는 체인부재(600)와 치합 회전 가능한 체인기어(432)가 형성되어 운행모터(410)의 구동력에 의해 연속적으로 회전되면서 설치프레임(100)이 배관(700)을 따라 이동되도록 하는 구동력 전달부재(430)가 포함된다.

즉, 운행모터(410)가 구동되면 그 구동축 상의 웜 기어(420)가 회전되고 이 웜기어와 치합된 웜 휠(431)이 형성되어 있는 구동력 전달부재(430)가 회전된다. 이때 전술한 구동력 전달부재(430)은 설치프레임(100) 일측에 회전가능하게 고정 설치되어 있다. 또한 구동력 전달부재(430) 타측에 형성되며 체인부재(600)와 치합 된 체인기어(432)도 동시에 회전되면서 설치프레임(100)이 체인부재(600)를 따라 배관(700)의 외주연을 이동할 수 있게 된다.

그리고 배관(700)의 외주연에 폐쇄적으로 연결된 체인부재(600)는 전술한 구동수단(400)의 체인기어(432)와 치합되어 구동수단(400)의 구동시 설치프레임(100)이 배관(700)의 외주연을 따라 이동될 수 있도록 그 이동방향을 안내하게 된다. 또한 전술한 체인부재(600)는 비록 도시되지 않았지만 그 일측이 분리 및 결합 가능하게 연결되어 있어 배관(700) 측에 용이하게 장착 및 분리될 수 있다.

한편, 전술한 위빙모터 유닛(330)의 입력단자(331)에는 컨트롤러(500)가 전기적으로 연결되는데, 이 컨트롤러(500)는 전술한 위빙모터 유닛(330) 및 운행모터(410)의 전원공급 및 구동을 제어하는 역할을 하는 것으로 이를 위해 전술한 운행모터(410) 또한 입력단자(331) 측과 전기적으로 연결된다. 이와 같은 컨트롤러(500)에는 스위치(510), 버튼(520), 휠(530) 타입의 제어기가 각각 구비되어 있다. 즉, 스위치(510)의 on/off 방향 선택 여부, 버튼(520)의 누름 여부, 휠(530)의 회동각도 정도에 따라 공급되는 전류의 양이 제어됨에 따라 위빙모터 유닛(330)과 운행모터(410)의 전원인가 및 작동여부, 운행모터(410)의 이동속도 및 전/후진 설정, 위빙모터 유닛(330)의 이동거리와 수평왕복운동 폭을 정밀하게 제어할 수 있다.

이하에는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위빙타입 배관용접장치(1)의 전체적인 사용방법에 대해 설명한다.

먼저, 용접 대상물인 양측 배관(700)의 이음매가 서로 연접될 수 있게 배치하고 일측 배관(700) 상에 체인부재(600)를 링 형상이 되도록 폐쇄적으로 장착한다.

그런 다음, 체인부재(600)가 구동수단(400)의 체인기어(432) 측에 치합 되도록 위빙타입 배관용접장치(1)를 배관(700) 상에 안착시키는데, 이때 설치프레임(100) 하부 네 군데의 가이드바퀴(110)가 배관(700)의 외주연에 밀착 위치된 상태임을 확인한다.

그런 다음, 양측 배관(700)의 이음매 부분에 용접봉(130)이 정밀하게 위치될 수 있도록 위치조절수단(200)의 제 1 레버(212) 내지 제 4 레버(242)를 각각 조절한다.

그런 다음, 컨트롤러(500)를 조작해 운행모터(410) 및 위빙모터 유닛(330)을 작동시킨다. 먼저 운행모터(410)가 작동되면 웜 기어(420)와 치합된 웜 휠(431)에 의해서 구동력 전달부재(430)가 회전되고, 구동력 전달부재(430) 상에 형성되며 체인부재(600)와 치합된 체인기어(432)에 의해서 설치프레임(100)이 체인부재(600)을 따라 배관(700) 상에서 이동된다. 또한 위빙모터 유닛(330)이 구동되면 미리 설정된 거리만큼 이동플레이트(320)가 고정플레이트(310) 상에서 수평왕복운동되고 이에 따라 용접봉(130)이 용접의 진행방향에 대해 교호적으로 위치이동되면서 용접이 진행되는데 이때 용접이 진행되는 동안 모든 위빙타입 배관용접장치(1)의 제어는 컨트롤러(500)를 통해 이루어진다.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 고안이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술 된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 고안의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

1 : 위빙타입 배관용접장치 100 : 설치프레임
110 : 가이드바퀴 120 : 손잡이
130 : 용접봉 200 : 위치조절수단
210 : 용접봉 파지유닛 211 : 파지뭉치
212 : 제 1 레버 220 : 폭조절 유닛
221 : 제 1 가로바 222 : 제 2 힌지
223 : 제 2 가로바 224 : 제 1 힌지
225 : 제 2 레버 230 : 각도조절 유닛
231 : 고정부 232 : 제 2 브래킷
233 : 장공 234 : 제 3 레버
235 : 수나사산 240 : 수직이동 유닛
241 : 몸체 242 : 제 4 레버
243 : 제 1 브래킷 300 : 위빙수단
310 : 고정플레이트 320 : 이동플레이트
330 : 위빙모터 유닛 331 : 입력단자
400 : 구동수단 410 : 운행모터
420 : 웜 기어 430 : 구동력 전달부재
431 : 웜 휠 432 : 체인기어
500 : 컨트롤러 510 : 스위치
520 : 버튼 530 : 휠
600 : 체인부재 700 : 배관

Claims

용접대상물인 배관(700) 상에 이동가능하게 위치되되 그 하부에는 상기 배관(700)의 외주연을 따라 이동 가능한 가이드바퀴(110)가 구비되고, 후방에는 손잡이(120)가 마련되는 설치프레임(100);
상기 설치프레임(100)의 일측에 구비되고 용접봉(130)이 용접가능하게 장착되며 상기 용접봉(130)을 위치조절시키는 다수의 레버가 구비된 위치조절수단(200);
상기 설치프레임(100) 상부에 고정 설치되되 상기 설치프레임(100)의 이동방향에 대해 직교방향으로 수평왕복운동 가능하게 구비되며 그 단부에 상기 위치조절수단(200)이 장착되어 상기 용접봉(130)이 용접의 진행방향에 대해 교호적으로 위치이동되며 용접이 진행되도록 하는 위빙수단(300);
상기 설치프레임(100)의 타측에 구동가능하게 구비되며 구동 여부에 따라 상기 설치프레임(100)이 배관(700)의 외주연을 따라 이동될 수 있는 구동력을 전달하는 구동수단(400); 및
상기 배관(700)의 외주연에 폐쇄적으로 연결되고 상기 구동수단(400)과 치합되어 상기 구동수단(400)의 구동시 상기 설치프레임(100)이 배관(700)의 외주연을 따라 이동될 수 있도록 그 이동방향을 안내하는 체인부재(600)가 포함되고,
상기 위빙수단(300)은, 상기 설치프레임(100) 상에 설치되는 고정플레이트(310)와, 상기 고정플레이트 상에 수평방향으로 이동가능하게 안착되며 단부에 제 1 브래킷(243)이 고정 설치되는 이동플레이트(320)와, 상기 이동플레이트(320) 측에 설치되고 작동 여부에 따라 상기 이동플레이트(320)를 고정플레이트(310) 상에서 연속적으로 수평왕복운동시키며 외측에 입력단자(331)가 구비되는 위빙모터 유닛(330)이 포함되고,
상기 위빙모터 유닛(330)의 입력단자(331)에는 상기 위빙모터 유닛(330) 및 운행모터(410)의 전원공급 및 구동을 제어하는 컨트롤러(500)가 전기적으로 연결되되, 상기 컨트롤러(500)에는 스위치(510), 버튼(520), 휠(530) 타입의 제어기가 구비되고, 스위치(510)의 on/off 방향 선택 여부, 버튼(520)의 누름 여부, 휠(530)의 회동각도 정도에 따라 공급되는 전류의 양이 제어됨에 따라 위빙모터 유닛(330)과 운행모터(410)의 전원인가 및 작동여부, 운행모터(410)의 이동속도 및 전/후진 설정, 위빙모터 유닛(330)의 이동거리와 수평왕복운동 폭을 정밀하게 제어하고,
상기 체인부재(600)는 일측이 분리 및 결합 가능하게 연결되어 있어 배관(700) 측에 장착 및 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치.
청구항 1에 있어서,
상기 위치조절수단(200)은, 상기 용접봉(130)이 탈착 가능하게 파지되는 용접봉 파지유닛(210)과, 상기 용접봉 파지유닛(210)과 폭 방향 이동가능하게 연결되는 폭조절 유닛(220)과, 상기 폭조절 유닛(220)과 각도조절 가능하게 연결되는 각도조절 유닛(230)과, 일측은 상기 각도조절 유닛(230)과 고정되고 타측은 상기 위빙수단(300)의 단부에 고정 설치되는 제 1 브래킷(243)과 수직이동 가능하게 연결되는 수직이동 유닛(240)이 포함되는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치.
청구항 2에 있어서,
상기 용접봉 파지유닛(210)은, 내부에 용접봉(130)이 삽입되는 양측의 파지뭉치(211)와, 상기 일측 파지뭉치(211)에 힌지 연결되고 타측 파지뭉치(211) 단부에 끼워지며 회전여부에 따라 양측 파지뭉치(211)의 이격거리를 조절해 내부에 삽입된 상기 용접봉(130)을 위치 고정시키는 제 1 레버(212)가 포함되는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치.
청구항 3에 있어서,
상기 폭조절 유닛(220)은, 일단이 상기 각도조절 유닛(230)과 제 2 힌지(222)에 의해 상하방향 회동가능하게 고정되고 일측으로 고정핀이 돌출 형성되는 제 1 가로바(221)와, 일단은 상기 용접봉 파지유닛(210)과 연결되고 타단은 상기 제 1 가로바(221)의 타단에 제 1 힌지(224)에 의해 회동 가능하게 연결되는 제 2 가로바(223)와, 상기 제 2 가로바(223) 상에 관통 위치되며 회전여부에 따라 상기 제 1 가로바(221)에 대한 상기 제 2 가로바(223)의 이격거리가 조절되도록 하는 제 2 레버(225)가 포함되는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치.
청구항 4에 있어서,
상기 각도조절 유닛(230)은, 전술한 수직이동 유닛(240)에 고정되는 고정부(231)와, 상기 고정부(231) 일측에 위치되고 수직방향으로 암나사산이 형성된 관통공이 형성되며 일면에는 상기 제 1 가로바(221)의 고정핀이 위치되는 장공(233)이 관통 형성되는 제 2 브래킷(232)과, 상기 관통공 내에 삽입되고 외주연에 수나사산(235)이 형성되어 회전여부에 따라 상기 제 2 브래킷(232)을 상하방향으로 이동시켜 상기 제 2 브래킷(232)과 상기 고정핀에 의해 연결된 폭조절 유닛(220)의 각도를 조절하는 제 3 레버(234)가 포함되는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치.
청구항 5에 있어서,
상기 수직이동 유닛(240)은, 상기 제 1 브래킷(243)에 수직이동 가능하게 연결되는 몸체(241)와, 상기 몸체(241) 내부에 관통되고 상기 제 1 브래킷(243)과 연결되어 회전여부에 따라 상기 몸체(241)를 제 1 브래킷(243)에 대해 상,하 방향으로 수직이동시키는 제 4 레버(242)가 포함되는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 구동수단(400)은, 상기 설치프레임(100) 상에 구동가능하게 설치되는 운행모터(410)와, 상기 운행모터(410)의 구동축 상에 구비되는 웜 기어(420)와, 일측에는 상기 웜 기어(420)와 치합 회전 가능한 웜 휠(431)이 형성되고 타측에는 상기 체인부재(600)와 치합 회전 가능한 체인기어(432)가 형성되어 상기 운행모터(410)의 구동력에 의해 연속적으로 회전되면서 상기 설치프레임(100)이 상기 배관(700)을 따라 이동되도록 하는 구동력 전달부재(430)가 포함되는 것을 특징으로 하는 위빙타입 배관용접장치.
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