KR101473255B1 - 밸브 자동용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내부에 다수의 부품이 설치되며, 외관을 본체프레임(100)과;
상기 본체프레임(100)의 내부에 설치되며 구동모터(132)와 연결되어 정,역회전되는 회전샤프트(110)와; 상기 회전샤프트(110)의 내부에 관통 설치되며, 전,후로 이동되어 밸브(V)의 내부에 안착되는 시트링(S)을 선택적으로 고정하는 시트링밀착부재(120)와; 상기 회전샤프트(110)의 일측에 고정 설치되며, 상기 회전샤프트(110)의 정,역회전에 따라 상기 회전샤프트(110)를 기준으로 회전되는 회전플레이트(200)와; 상기 회전플레이트(200)의 일면에 설치되며, 밸브(V)의 플랜지부(F)가 밀착되어 고정되는 밸브고정플레이트(220)와; 상기 회전플레이트(200)의 일면에 방사상으로 고정 설치되며, 상기 밸브고정플레이트(220)에 밀착되는 밸브(V)의 플랜지부(F)를 파지하여 고정하는 클램프수단(240)과; 상기 밸브고정플레이트(220)의 전면 하부에 직교하게 설치되며, 밸브(V)의 하부를 지지하는 밸브지지플레이트(300)와; 상기 밸브고정플레이트(220)의 일면에 고정되는 밸브(V)의 내부에 선택적으로 삽입되며, 상기 회전플레이트(200)의 회전에 따라 상기 밸브(V)와 상기 시트링(S)의 접합부위를 용접하는 용접수단(400);을 포함하는 밸브 자동 용접장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 밸프의 플랜지부를 클램프수단이 자동으로 파지하여 밸브를 밸브고정플레이트에 손쉽게 고정할 수 있으므로, 용접작업시 밸브를 고정하기 위한 고정작업시간이 단축되고, 밸브의 시트링 용접이 자동으로 이루어져 용접작업의 용접시간이 단축되어 작업 능률이 향상되는 효과가 있다.
또한, 고중량 밸브가 고정된 밸브고정플레이트가 구동모터의 회전력에 의해 자동으로 회전되어 일정한 속도로 밸브의 시트링 용접이 이루어져, 밸브의 회전속도에 따른 용접부위의 불량을 방지할 수 있으므로 용접 불량에 따른 재작업 비용을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

밸브 자동용접장치{Valve Automatic Welding Device }

본 발명은 밸브 자동용접장치에 관한 것으로서, 밸브의 내부에 시트링이 장착된 상태에서 밸브의 내부에 용접수단을 자동으로 투입되고 클램프수단에 안착된 밸브를 회전시켜 밸브에 시트링을 자동으로 용접할 수 있는 밸브 자동용접장치에 관한 것이다.

일반적으로, 밸브는 각종 배관에 결합되어 배관 내부의 유체 또는 기체의 흐름을 단속하는데 널리 사용된다. 이러한 밸브의 종류로는 그 형상이나 내부구성 또는 용도에 따라 게이트밸브, 버터플라이밸브, 볼밸브 등으로 구분된다. 또한, 형태나 종류에 관계없이 밸브는 유체가 유입되는 유입구와 유체가 유출되는 유출구를 가지는 밸브본체와, 상기 밸브본체의 내부공간에 이동가능하게 결합되어 유입구와 유출구를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브개폐부재, 그리고 상기 개폐부재를 조작하는 핸들부재로 구성된다.

또한, 밸브 본체의 내측 소정부위에는 밸브개폐부의 폐쇄시 밸브개폐부재와의 밀폐상태를 확실히 유지시켜 주기 위하여 시트링이 용접되어 고정된다.

대형선박 또는 플랜트에 사용되는 밸브는 대형밸브로 금속재질로 이루어져 고중량을 가진다. 작업자는 크레인을 이용하여 밸브본체를 이동시켜 받침대에 올려 놓은 상태로 밸브본체의 내부에 시트링 용접작업을 실시한다.

상기 시트링은 밸브본체의 내부에 유입구측과 유출구측에 각각 용접되며, 상기 시트링의 유입구측의 용접이 완료되면 작업자는 크레인을 이용하여 밸브본체를 상측으로 들어올린 상태에서 회전시켜 방향을 전환하고 유출구측의 용접작업을 실시한다.

상기와 같은 시트링 용접작업을 위한 밸브 용접 보조장치는 대한민국등록특허공보 10-1354183에 개시되어 있다.

이러한 밸브 용접 보조장치는 작업자가 밸브의 플랜지를 각각 회전판의 클램핑수단을 이용하여 고정하고, 용접토치을 작업자가 조작하여 시트링을 밸브의 내부에 고정하는 용접작업이 이루어진다.

따라서, 고중량의 밸브를 고정하기 위해서는 작업자는 클램프수단을 수동으로 조작하여 회전판에 밀착시켜야 하며, 이와 동시에 클램프수단을 이용하여 회전판에 밸브를 고정해야하므로 작업시간 오래 걸리는 문제점이 있다.

또한, 작업자가 시트링을 수작업으로 용접해야 하므로 용접시간이 장시간 소요되며, 작업 집중도가 저하되어 불량 용접이 발생할 우려가 있고, 다수의 인원이 투입되어 용접작업을 수행해야하는 단점이 있다.

대한민국등록특허공보 10-1354183

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밸브와 시트링의 접합부위에 용접수단이 삽입되어 용접을 실시함과 동시에 밸브를 360도 회전시켜 밸브와 시트링의 견고한 용접이 자동으로 이루어지는 밸브 자동용접장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치는, 내부에 다수의 부품이 설치되며, 외관을 본체프레임과, 상기 본체프레임의 내부에 설치되며 구동모터와 연결되어 정,역회전되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 내부에 관통 설치되며, 전,후로 이동되어 밸브(V)의 내부에 안착되는 시트링을 선택적으로 고정하는 시트링밀착부재와, 상기 회전샤프트의 일측에 고정 설치되며, 상기 회전샤프트의 정,역회전에 따라 상기 회전샤프트를 기준으로 회전되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트의 일면에 설치되며, 밸브의 플랜지부가 밀착되어 고정되는 밸브고정플레이트와, 상기 회전플레이트의 일면에 방사상으로 고정 설치되며, 상기 밸브고정플레이트에 밀착되는 밸브의 플랜지부를 파지하여 고정하는 클램프수단과, 상기 밸브고정플레이트의 전면 하부에 직교하게 설치되며, 밸브의 하부를 지지하는 밸브지지플레이트와, 상기 밸브고정플레이트의 일면에 고정되는 밸브의 내부에 선택적으로 삽입되며, 상기 회전플레이트의 회전에 따라 상기 밸브와 상기 시트링의 접합부위를 용접하는 용접수단을 포함한다.

상기 밸브지지플레이트의 하부에는, 상기 밸브지지플레이트의 중앙 하부에 돌출되게 설치되며, 상기 밸브지지플레이트을 회전을 안내하는 회전몸체가 더 구비된다.

상기 회전몸체의 하부에는, 소정 두께를 가지는 사각형 판재 형상을 가지며, 상기 회전몸체의 하부를 지지하고, 전후로 이동 가능하게 설치되어 상기 밸브지지플레이트를 전후로 이동시키는 이동플레이트가 더 구비되고, 레일 형상으로 형성되며 상기 이동플레이트의 레일부가 내부에 수용되어 상기 이동플레이트의 전후 이동시 상기 이동플레이트의 전후 이동을 안내하는 한 쌍의 이동레일이 더 구비된다.

상기 클램프수단은, 상기 밸브고정플레이트의 외측을 따라 방사상으로 다수개가 고정 설치되며, 상기 밸브고정플레이트에 밀착되는 밸브의 플랜지부를 선택적으로 가압하여 상기 밸브고정플레이트에 밸브를 고정하는 클램프와, 상기 클램프의 일측에 설치되며, 상기 밸브의 고정 및 고정해제가 이루어지도록 상기 클램프를 좌,우 방향으로 회전시키는 클램프회전모터와, 상기 회전몸체의 일측에 설치되며, 상기 클램프회전모터를 전후로 이동시켜 상기 클램프에 가압력을 밸생시키는 클램프실린더를 더 포함한다.

상기 회전플레이트의 일면에는, 대략 "["자 형상으로 관통 형성되며, 밸브의 크기에 따라 상기 클램프수단을 고정하는 고정볼트의 위치가 조절되는 클램프고정홀이 더 구비됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 밸브 용접 보조장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은, 밸프의 플랜지부를 클램프수단이 자동으로 파지하여 밸브를 밸브고정플레이트에 손쉽게 고정할 수 있으므로, 용접작업시 밸브를 고정하기 위한 고정작업시간이 단축되고, 밸브의 시트링 용접이 자동으로 이루어져 용접작업의 용접시간이 단축되어 작업 능률이 향상되는 효과가 있다.

또한, 고중량 밸브가 고정된 밸브고정플레이트가 구동모터의 회전력에 의해 자동으로 회전되어 일정한 속도로 밸브의 시트링 용접이 이루어져, 밸브의 회전속도에 따른 용접부위의 불량을 방지할 수 있으므로 용접 불량에 따른 재작업 비용을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치에 의해 시트링이 용접된 밸브의 상태를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 측면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 회전샤프트와 시트링밀착부재를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 회전샤프트와 시트링밀착부재를 나타내는 측면도.
도 7은 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 전면사시도.
도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 후면사시도.
도 9는 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 정면도.
도 10은 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 측면도.
도 11은 본 발명 실시예를 구성하는 용접수단의 상세한 구성을 나타내는 확대도.
도 12는 본 발명 의한 밸브의 시트링 용접작업시 시트링밀착부재가 시트링을 밀착한 상태를 나타내는 단면도.

이하 본 발명에 의한 밸브 용접 보조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치에 의해 시트링이 용접된 밸브의 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 밸브 자동용접장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 측면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전샤프트와 시트링밀착부재를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전샤프트와 시트링밀착부재를 나타내는 측면도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 밸브 자동 용접장치는, 내부에 다수의 부품이 설치되며, 외관을 본체프레임(100)과, 상기 본체프레임(100)의 내부에 설치되며 구동모터(132)와 연결되어 정,역회전되는 회전샤프트(110)와, 상기 회전샤프트(110)의 내부에 관통 설치되며, 전,후로 이동되어 밸브(V)의 내부에 안착되는 시트링(S)을 선택적으로 고정하는 시트링밀착부재(120)와, 상기 회전샤프트(110)의 일측에 고정 설치되며, 상기 회전샤프트(110)의 정,역회전에 따라 상기 회전샤프트(110)를 기준으로 회전되는 회전플레이트(200)와, 상기 회전플레이트(200)의 일면에 설치되며, 밸브(V)의 플랜지부(F)가 밀착되어 고정되는 밸브고정플레이트(220)와, 상기 회전플레이트(200)의 일면에 방사상으로 고정 설치되며, 상기 밸브고정플레이트(220)에 밀착되는 밸브(V)의 플랜지부(F)를 파지하여 고정하는 클램프수단(240)과, 상기 밸브고정플레이트(220)의 전면 하부에 직교하게 설치되며, 밸브(V)의 하부를 지지하는 밸브지지플레이트(300)와, 상기 밸브고정플레이트(220)의 일면에 고정되는 밸브(V)의 내부에 선택적으로 삽입되며, 상기 회전플레이트(200)의 회전에 따라 상기 밸브(V)와 상기 시트링(S)의 접합부위(W)를 용접하는 용접수단(400) 등으로 이루어진다.

상기 본체프레임(100)은 다수의 철재 프레임의 결합으로 이루어지며, 직육면체 형상으로 이루어져 내부에 공간이 형성되고, 다수의 부품이 설치 및 고정된다.

상기 본체프레임(100)의 내부에는 지지판(102)이 설치된다. 상기 지지판(102)은 소정 두께를 가지는 사각형 판재로 이루어져, 상기 본체프레임(100)의 내부에 수평하게 설치된다. 상기 지지판(102)의 상부면에는 다수의 부품이 설치되어 지지된다.

상기 지지판(102)의 상부면에는 회전샤프트(110)가 설치된다. 상기 회전샤프트(110)는 도 6과 같이, 내부가 중공된 원통 형상을 가지며, 상기 지지판(102)의 상부면에 좌,우로 길게 설치된다. 상기 회전샤프트(110)는 후술할 구동모터(132)와 연결되어 정,역 회전되며, 상기 회전샤프트(110)의 회전에 따라 밸브 용접시 후술할 밸브고정플레이트(220)가 360° 회전된다.

상기 회전샤프트(110)의 좌,우측에는 각각 지지베어링(112)이 설치된다. 상기 지지베어링(112)은 일반적인 베어링으로 자세한 설명은 생략한다. 상기 지지베어링(112)은 원형링 형상을 가지며, 상기 회전샤프트(110)가 내부에 관통 설치되어 상기 회전샤프트(110)가 회전 가능하게 지지된다.

상기 지지베어링(112)의 외주면에는 베어링커버(114)가 설치된다. 상기 베어링커버(114)는 내부가 중공된 반원형링 형상을 가지며, 양단부가 돌출되게 형성되어 상기 지지판(102)의 상부면에 고정 설치된다. 상기 베어링커버(114)의 내부에는 상기 지지베어링(112)이 삽입되어 상기 지지판(102)의 상부면에 상기 지지베어링(112)이 고정된다.

즉, 상기 회전샤프트(110)의 좌,우측에 각각 상기 베어링커버(114)가 설치되고, 상기 베어링커버(114)의 내부에 지지베어링(112)이 설치되어 상기 회전샤프트(110)가 회전 가능하게 지지된다.

상기 회전샤프트(110)의 내부에는 시트링밀착부재(120)가 설치된다. 상기 시트링밀착부재(120)는 환봉 형상을 가지며, 좌우로 길게 형성되어 상기 회전샤프트(110) 내부에 설치되는 밀착봉(122)과, 상기 밀착봉(122)의 일측에 고정 설치되며 상기 밀착봉(122)을 전후로 이동시키는 밀착실린더(124)와, 상기 밀착봉(122)의 타측에 고정 설치되며, 상기 회전샤프트(110)의 외측으로 돌출되어 시트링(S)을 밀착시키는 밀착부(126) 등으로 이루어진다.

상기 밀착봉(122)은 원통 형상을 가지며, 좌우 길게 형성되어 상기 회전샤프트(110)의 내부에 좌우 이동 가능하게 설치된다. 상기 밀착봉(122)은 상기 회전샤프트(110)의 내부에 설치되어 후술할 밀착부(126)을 전방으로 밀어주는 역할을 한다.

상기 밀착봉(122)의 좌측단에는 밀착실린더(124)가 설치된다. 상기 밀착실린더(124)는 일반적인 공압실린더로 자세한 설명은 생략한다. 상기 밀착실린더(124)는 공압실린더, 유압실린더 등 다양한 구동장치가 적용될 수 있으나 여기서는 공압실린더를 적용하기로 한다. 상기 밀착실린더(124)는 상기 지지판(102)의 하부에 설치되는 콤프레샤(130)와 연결되어 상기 콤프레샤(130)에서 공급되는 공압에 따라 상기 밀착봉(122)을 전후로 이동시킨다.

상기 밀착봉(122)의 우측단에는 밀착부(126)가 설치된다. 상기 밀착부(126)는 원통 형상으로 이루어지며, 우측면에 시트링(S)을 가압하는 원뿔 형상의 고정체(128)가 형성되어 상기 밀착봉(122)의 좌,우 이동에 따라 용접 작업시 시트링(S)을 고정하는 역할을 한다.

상기 지지판(102)의 하부에는 구동모터(132)가 설치된다. 상기 구동모터(132)는 일반적인 모터로 자세한 설명을 생략한다. 상기 구동모터(132)의 구동축(138)에 구동벨트(134)가 연결되고, 상기 구동벨트(134)는 상기 회전풀리(136)와 연결되어 상기 회전샤프트(110)를 회전시킨다.

상기 회전샤프트(110)의 우측단에는 고정판(140)이 설치된다. 상기 고정판(140)은 소정 두께를 가지는 원판 형상으로 이루어지며, 상기 회전샤프트(110)의 회전에 따라 정,역 회전된다.

도 7에는 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 전면사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 후면사시도가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명 실시예를 구성하는 밸브고정플레이트와 클램프수단을 나타내는 측면도가 도시되어 있다.

상기 고정판(140)의 전면에는 회전플레이트(200)가 설치된다. 상기 회전플레이트(200)는 도 7과 같이, 소정 두께를 가지는 사각형 형상의 판재로 이루어지며, 상기 고정판(140)의 전면에 나사 결합되어 고정된다. 상기 회전플레이트(200)는 상기 회전샤프트(110)의 회전에 따라 정,역 회전된다.

상기 회전플레이트(200)의 중앙에는 유입홀(202)이 형성된다. 상기 유입홀(202)은 대략 타원 형상을 가지며, 상기 회전플레이트(200)의 중앙에 좌우로 관통 형성된다. 상기 유입홀(202)의 내부에는 상기 밀착실린더(124)의 작동에 따라 상기 밀착부(126)가 삽입되어 전후로 이동된다.

상기 회전플레이트(200)의 전면에는 클램프고정홀(204)이 형성된다. 상기 클램프고정홀(204)은 대략 "["자 형상으로 전후로 관통 형성된다. 상기 클램프고정홀(204)은 방사상으로 다수개가 일정한 간격으로 관통 형성되어 전면에는 후술할 클램프실린더(242)가 고정설치되고, 후면에는 클램프고정브라켓(222)이 고정 설치되어 클램프수단(240)이 일정한 간격으로 고정되는 부분이다.

상기 회전플레이트(200)의 중앙에는 높이조절판(210)이 설치된다. 상기 높이조절판(210)은 소정 두께를 가지는 직사각형 형상으로 형성되며, 상기 회전플레이트(200)의 전면 중앙에 상하로 길게 설치된다. 상기 높이조절판(210)의 전면에는 후술할 밸브고정플레이트(220)가 고정 설치될 뿐만 아니라, 상,하단부에 각각 후술할 높이조절부재(230)가 설치되어 밸브고정플레이트(220)의 높이가 조절되는 부분이다.

상기 높이조절판(210)의 중앙에는 관통홀(212)이 형성된다. 상기 관통홀(212)은 상기 높이조절판(210)의 중앙에 원형으로 관통되게 형성되어 상기 회전플레이트(200)의 유입홀(202)을 통과한 상기 밀착부(126)가 전방으로 이동되어 밸브(V)의 내측 방향으로 이동되는 부분이다.

상기 높이조절판(210)의 중앙에는 밸브고정플레이트(220)이 설치된다. 상기 밸브고정플레이트(220)의 소정 두께를 가지는 다각형 형상의 판재로 이루어져, 전면에 밸브(V)의 플랜지부(F)가 밀착되어 고정된다.

상기 밸브고정플레이트(220)의 상,하단에는 고정브라켓(222)이 각각 설치된다. 상기 고정브라켓(222)은 상기 밸브고정플레이트(220)의 상,하부면에 일정 높이 만큼 돌출되게 형성되며, 내부에 후술할 조절나사(232)가 나사 결합되어 고정된다. 상기 고정브라켓(222)은 후술할 조절나사(232)와 결합되어 조절나사(232)의 회전에 따라 상기 밸브고정플레이트(220)의 높낮이가 조절된다.

상기 밸브고정플레이트(220)의 중앙에는 전후로 관통되는 삽입홀(224)이 형성된다. 상기 삽입홀(224)은 원형으로 관통되게 형성되어 상기 관통홀(212)과 연통되어 밀착부(126)가 상기 삽입홀(224)을 관통하여 밸브(V)의 내부로 유입된다.

상기 높이조절판(210)의 전면 상,하부에는 높이조절부재(230)가 설치된다. 상기 높이조절부재(230)는, 상기 높이조절판(210)의 전면에 고정 설치되며, 조절나사(232)가 내부에 수용되어 상기 고정브라켓(222)에 나사 결합되어 상기 밸브고정플레이트(220)의 높낮이를 조절하는 조절나사부(234)와, 상기 높이조절판(210)의 전면 상,하단에 각각 돌출되게 형성되며, 상기 조절나사부(234)가 고정 설치되는 고정단(236) 등으로 이루어진다.

상기 조절나사부(234)는 일반적인 높이조절게이지로 자세한 설명은 생략한다. 상기 조절나사부(234)의 조절나사(232)를 사용자가 좌우로 회전하여 상기 밸브고정플레이트(220)의 높이를 미세하게 조절한다.

즉, 상기 밸브고정플레이트(220)에 고정되는 밸브(V)의 크기에 따라 상기 밸브고정플레이트(220)을 교체하여 사용하고, 미세한 높이조절이 이루어질 때에는 상기 조절나사(232)를 좌우로 회전시켜 미세한 높이조절을 한다.

상기 밸브고정플레이트(220)의 외측에는 클램프수단(240)이 설치된다. 상기 클램프수단(240)은, 상기 회전플레이트(200)의 전면에 설치되며, 공기압에 따라 전후로 이동되는 클램프실린더(242)와, 상기 클램프실린더(242)의 전면에 설치되며, 구동 전원에 따라 좌,우로 회전되는 클램프회전모터(246)와, 상기 클램프회전모터(246)의 일측에 고정 설치되어 상기 클램프회전모터(246)의 회전에 따라 밸브(V)의 플랜지부(F)를 선택적으로 파지하는 클램프(248) 등으로 이루어진다.

상기 클램프실린더(242)는 일반적인 공압실린더로 자세한 설명은 생략한다. 이러한 클램프실린더(242)는 공압실린더, 유압실린더, 유압모터 등 다양한 구동장치가 적용될 수 있으며, 여기서는 공압실린더를 적용하기로 한다. 상기 클램프실린더(242)는 상기 밸브고정플레이트(220)의 외측 방향으로 방사상으로 다수개가 설치된다. 상기 클램프실린더(242)는 후면이 상기 클램프고정홀(204)의 전면에 밀착되게 설치되며, 상기 회전플레이트(200)의 후면에 설치되는 클램프고정브라켓(222)과 나사 결합되어 고정된다.

즉, 상기 클램프고정홀(204)의 후면에 상기 클램프고정브라켓(222)의 고정부가 관통 설치되며, 상기 회전플레이트(200)의 전면에 설치되는 상기 클램프실린더(242)의 후면에 삽입되어 상기 클램프실린더(242)를 상기 회전플레이트(200)에 견고하게 고정한다.

상기 클램프실린더(242)의 전면에는 클램프회전모터(246)가 설치된다. 상기 클램프회전모터(246)는 일반적인 구동모터로 자세한 설명은 생략한다. 상기 클램프회전모터(246)는 상기 클램프실린더(242)의 전후 이동에 따라 좌우로 회전되어 후술할 클램프(248)를 상기 클램프회전모터(246)를 기준으로 회전시키는 역할을 한다.

상기 클램프회전모터(246)의 전면에는 클램프(248)가 설치된다. 상기 클램프(248)는 소정 두께를 가지는 직육면체 형상을 가지며, 회동축(250)에 다단으로 설치된다. 상기 밸브고정플레이트(220)의 내측 방향으로 돌출되게 설치된다. 상기 클램프(248)의 상기 클램프회전모터(246)의 회전에 따라 좌,우로 회전되어 상기 밸브고정플레이트(220)에 장착되는 밸브(V)의 플랜지부(F)를 고정한다.

상기 높이조절판(210)의 하부 전면에는 밸브지지플레이트(300)이 설치된다. 상기 밸브지지플레이트(300)은 단면이 대략 "V"자 형상으로 이루어져, 전후로 길게 설치된다. 상기 밸브지지플레이트(300)의 상단부에는 원통 형상의 밸브(V)의 플랜지부(F)가 안착되어 고정된다.

상기 밸브지지플레이트(300)은 도 10과 같이, 우측이 좌측보다 높게 설치되어, 고중량의 밸브(V)가 상기 밸브고정플레이트(220) 측으로 손쉽게 밀착될 수 있다.

상기 밸브지지플레이트(300)의 하부 중앙에는 지지단(302)이 설치된다. 상기 지지단(302)은 소정 두께를 가지는 직사각형 판재로 이루어져, 상기 밸브지지플레이트(300)을 지지하는 역할을 한다.

상기 지지단(302)의 하부에는 회전몸체(304)가 설치된다. 상기 회전몸체(304)는 원통 형상을 가지며, 상부면이 경사지게 형성되어 상기 지지단(302)의 하부를 지지하고, 상하로 관통되는 회전홀(306)이 형성된다. 상기 회전몸체(304)는 후술할 회전축(314)의 외측에 삽입되어 상기 밸브지지플레이트(300)가 회전되도록 안내한다.

상기 회전몸체(304)의 하부에는 이동플레이트(310)가 설치된다. 상기 이동플레이트(310)는 소정 두께를 가지는 판재로 이루어지며, 하부 양측면에 단면이 "ㄴ"자 형상을 가지는 한 쌍의 레일부(312)가 설치되어, 후술할 이동레일(320)의 내부에 삽입되어 상기 밸브지지플레이트(300)를 전,후로 이동시킨다.

상기 이동플레이트(310)의 상부면 중앙에는 회전축(314)이 설치된다. 상기 회전축(314)은 원통 형상을 가지며, 상기 회전몸체(304)의 회전홀(306) 내부에 삽입되어 상기 회전몸체(304)의 회전축 역할을 한다.

상기 이동플레이트(310)의 하부에는 한 쌍의 이동레일(320)이 설치된다. 상기 이동레일(320)은 단면이 "ㄱ"자 형상을 가지며, 전후로 길게 설치된다. 상기 이동레일(320)의 내측에는 상기 레일부(312)가 삽입되어 상기 이동플레이트(310)의 전,후 이동을 안내하는 역할을 한다.

상기 이동레일(320)의 하부에는 하부지지대(330)가 설치된다. 상기 하부지지대(330)는 소정 두께를 가지는 직사각형 판재로 형성되어 상기 높이조절판(210)의 전면에 직교하게 고정 설치된다. 상기 하부지지대(330)는 상기 이동레일(320)을 바닥면으로부터 일정 높이 만큼 위치하도록 지지하는 역할을 한다.

상기 지지단(302)의 우측 하부면 중앙에는 도 10과 같이, 회전스토퍼(340)가 설치된다. 상기 회전스토퍼(340)는 직육면체 형상을 가지며, 상기 지지단(302)의 하부에 돌출되게 형성된다. 상기 회전스토퍼(340)는 상기 밸브지지플레이트(300)의 회전시 후술할 완충부재(342)와 밀착되어 상기 밸브지지플레이트(300)가 일정한 각도로 회전되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 이동플레이트(310)의 상부면에는 완충부재(342)가 설치된다. 상기 완충부재(342)는 일반적인 스프링 범퍼(bumper)로 자세한 설명을 생략한다. 상기 완충부재(342)는 도 10과 같이, 상기 이동플레이트(310)의 상부면 양측에 각각 설치되어, 상기 회전스토퍼(340)와 접촉되어 상기 밸브지지플레이트(300)의 회전시 상기 회전스토퍼(340)와 접촉되어 충격을 흡수한다.

상기 하부지지대(330)의 상부면에는 충격흡수부재(350)가 설치된다. 상기 충격흡수부재(350)는 도 10과 같이, 상기 하부지지대(330)의 상부면 좌,우측에 각각 설치되어 상기 이동플레이트(310)의 좌,우 이동시 상기 이동플레이트(310)의 측면부와 접촉되어 충격을 흡수함과 동시에 일정 이상의 상기 이동플레이트(310)의 이동을 방지하는 역할을 한다.

도 11에는 본 발명 실시예를 구성하는 용접수단의 상세한 구성을 나타내는 확대도가 도시되어 있다.

상기 용접수단(400)은 도 2과 같이, 상기 밸브고정플레이트(220)의 전방에 설치된다. 상기 용접수단(400)은, 밸브(V)의 내부에 선택적으로 삽입되어 밸브의 내주면에 밀착되는 시트링(S)을 용접하는 용접토치(402)과, 상기 용접토치(402)을 소정 높이에 위치시키고, 상기 용접토치(402)을 지지하는 용접토치고정몸체(404)와, 상기 용접토치고정몸체(404)의 일측에 고정되며, 상기 용접토치고정몸체(404)를 상,하로 승강시키는 상하승강부재(410)와, 상기 상하승강부재(410)의 일측에 설치되며, 상기 상하승강부재(410)를 전후로 이동시키는 전후이동부재(420)와, 상기 전후이동부재(420)를 지지하는 지지프레임(426) 등으로 이루어진다.

상기 용접토치(402)은 일반적인 용접토치으로 자세한 설명을 생략한다. 상기 용접토치(402)의 원통 형상을 가지며, 좌우로 길게 형성되고, 선단부가 경사지게 형성된다. 상기 용접토치(402)는 밸브(V)의 내부에 삽입되어 밸브(V)와 시트링(S)을 용접한다.

상기 용접토치(402)의 좌측에는 용접토치고정몸체(404)가 설치된다. 상기 용접토치고정몸체(404)는 대략 직육면체 형상을 가지며, 상기 용접토치(402)의 일측이 삽입되어 고정된다. 상기 용접토치고정몸체(404)는 상기 용접토치(402)를 바닥면에서 일정 높이 만큼 위치하도록 지지하는 역할을 한다.

상기 용접토치고정몸체(404)의 상부면에는 상하승강부재(410)가 설치된다. 상기 상하승강부재(410)는 상기 용접토치고정몸체(404)의 상단과 연결되는 승강브라켓(412)과, 상기 승강브라켓(412)의 상부에 설치되어 상기 승강브라켓(412)을 상하로 이동시키는 상하승강실린더(414) 등으로 이루어진다.

상기 상하승강부재(410)는 상기 용접토치고정몸체(404)와 연결되어 용접토치(402)의 상하 높이를 조절한다.

상기 상하승강부재(410)의 일측에는 전후이동부재(420)가 설치된다. 상기 전후이동부재(420)는, 상기 상하승강실린더(414)의 일측에 고정되어 상기 상하승강실린더(414)를 지지하는 전후이동브라켓(422)과, 상기 전후이동브라켓(422)과 연결되며, 상기 전후이동브라켓(422)을 전후로 이동시키는 전후이동실런더(424) 등으로 이루어진다.

상기 전후이동부재(420)는 상기 상하승강부재(410)의 측면에 설치되어 상기 상하승강부재(410)를 전,후 방향으로 이동시켜 상기 밸브고정플레이트(220)에 고정되는 밸브(V)의 내부에 상기 용접토치(402)를 선택적으로 삽입시키는 역할을 한다.

즉, 밸브(V)의 내부에 시트링(S)의 용접작업을 실시할 때에는, 상기 상하승강부재(410)를 이용하여 용접토치(402)의 높낮이를 조절하고, 상기 전후이동부재(420)가 작동되어 상기 용접토치(402)를 삽입하여 밸브(V)의 내부에 상기 용접토치(402)를 삽입하여 용접 작업을 실시한다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 밸브 자동 용접장치의 작용에 대해 도 1 내지 도 12를 참조하여 살펴본다.

먼저, 밸브지지플레이트(300)의 상단에 크레인 등을 이용하여 고중량의 밸브(V)를 안착시킨다. 작업자는 밸브(V)의 플랜지부(F)를 밸브고정플레이트(220)의 전면에 밀착시킨 후 클램프(248)를 회전시켜 밸브(V)의 플랜지부(F)를 밸브고정플레이트(220)에 견고하게 고정한다.

즉, 밸브(V)의 하단부는 상기 밸브지지플레이트(300)에 의해 지지되고, 플랜지부(F)는 상기 클램프(248)에 의해 상기 밸브고정플레이트(220)에 고정된다.

또한, 밸브(V)의 높이가 미세한 조정이 필요할 때에는 높이조절부재(230)의 조절나사(232)를 좌,우로 회전시켜 상기 밸브고정플레이트(220)의 높이를 조절하여 밸브(V)의 미세한 높이를 조절한다.

밸브(V)의 고정이 완료되면, 상기 밸브(V)의 내부에 시트링고정지그(J)를 삽입하여 상기 밸브(V)의 내부에 안착된 시트링(S)의 측면에 밀착시킨다. 상기 시트링고정지그(J)가 밀착된 상태에서 시트링밀착부재(120)의 밀착부(126)를 도 12와 같이, 우측에서 좌측방향으로 이동시켜 시트링(S)을 상기 밸브(V)의 내측에 밀착시킨다.

상기 밸브(V)의 내부에 용접할 상기 시트링(S)의 고정이 완료되면, 용접수단(400)상하승강부재(410)를 이용하여 용접토치(402)의 높이를 조절하고, 전후이동부재(420)를 이용하여 상기 용접토치(402)를 이동시킨다.

상기 용접토치(402)는 밸브(V)의 내면과 시트링(S)이 용접될 위치까지 이동시킨 후 용접을 실시하고 용접이 실시됨과 동시에 회전샤프트(110)를 구동모터(132)가 회전시켜 회전플레이트(200)를 360° 회전시킨다.

즉, 상기 회전플레이트(200)에 고정 설치된 높이조절판(210)이 360°회전되어 밸브(V)의 내부에 시트링(S)이 견고하게 용접된다. 좌측의 시트링(S) 용접이 완료되면, 상기 용접토치(402)를 밸브(V)의 외측으로 배출한 후 플랜지부(F)를 고정하고 있는 상기 클램프(248)를 회전시켜 밸브(V)의 플랜지부(F) 고정을 해제한다.

상기 밸브(V)의 우측에 용접되는 시트링(S)을 고정하기 위해서 작업자는 밸브지지플레이트(300)를 우측방향으로 이동시키고, 회전축(314)을 기준으로 상기 밸브지지플레이트(300)를 지지하는 회전몸체(304)를 180°회전시켜 밸브(V)의 플랜지부(F)의 방향을 전환한다.

작업자는 상기 밸브(V)의 방향을 전환한 후 다시 상기 밸브고정플레이트(220)측으로 밸브지지플레이트(300)를 밀착시켜, 좌측 시트링(S)의 용접 공정과 동일한 과정을 통해 우측 시트링(S) 용접공정을 자동으로 실시한다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

100. 본체프레임 110. 회전샤프트
114. 베어링커버 120. 시트링밀착부재
140. 고정판 200. 회전플레이트
230. 높이조절부재 240. 클램프수단
300. 밸브지지플레이트 320. 이동레일
350. 충격흡수부재

Claims (5)

1. 내부에 다수의 부품이 설치되며, 외관을 본체프레임(100)과;
   상기 본체프레임(100)의 내부에 설치되며 구동모터(132)와 연결되어 정,역회전되는 회전샤프트(110)와;
   상기 회전샤프트(110)의 내부에 관통 설치되며, 전,후로 이동되어 밸브(V)의 내부에 안착되는 시트링(S)을 선택적으로 고정하는 시트링밀착부재(120)와;
   상기 회전샤프트(110)의 일측에 고정 설치되며, 상기 회전샤프트(110)의 정,역회전에 따라 상기 회전샤프트(110)를 기준으로 회전되는 회전플레이트(200)와;
   상기 회전플레이트(200)의 일면에 설치되며, 밸브(V)의 플랜지부(F)가 밀착되어 고정되는 밸브고정플레이트(220)와;
   상기 회전플레이트(200)의 일면에 방사상으로 고정 설치되며, 상기 밸브고정플레이트(220)에 밀착되는 밸브(V)의 플랜지부(F)를 파지하여 고정하는 클램프수단(240)과;
   상기 밸브고정플레이트(220)의 전면 하부에 직교하게 설치되며, 밸브(V)의 하부를 지지하는 밸브지지플레이트(300)와;
   상기 밸브고정플레이트(220)의 일면에 고정되는 밸브(V)의 내부에 선택적으로 삽입되며, 상기 회전플레이트(200)의 회전에 따라 상기 밸브(V)와 상기 시트링(S)의 접합부위를 용접하는 용접수단(400);을 포함하는 밸브 자동 용접장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브지지플레이트(300)의 하부에는,
   상기 밸브지지플레이트(300)의 중앙 하부에 돌출되게 설치되며, 상기 밸브지지플레이트(300)을 회전을 안내하는 회전몸체(304);가 더 구비됨을 특징으로 하는 밸브 자동 용접장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 회전몸체(304)의 하부에는,
   소정 두께를 가지는 사각형 판재 형상을 가지며, 상기 회전몸체(304)의 하부를 지지하고, 전후로 이동 가능하게 설치되어 상기 밸브지지플레이트(300)를 전후로 이동시키는 이동플레이트(310)가 더 구비되고,
   레일 형상으로 형성되며 상기 이동플레이트(310)의 레일부(312)가 내부에 수용되어 상기 이동플레이트(310)의 전후 이동시 상기 이동플레이트(310)의 전후 이동을 안내하는 한 쌍의 이동레일(320);이 더 구비됨을 특징으로 하는 밸브 자동 용접장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 클램프수단(240)은,
   상기 밸브고정플레이트(220)의 외측을 따라 방사상으로 다수개가 고정 설치되며, 상기 밸브고정플레이트(220)에 밀착되는 밸브(V)의 플랜지부(F)를 선택적으로 가압하여 상기 밸브고정플레이트(220)에 밸브(V)를 고정하는 클램프(248)와;
   상기 클램프(248)의 일측에 설치되며, 상기 밸브(V)의 고정 및 고정해제가 이루어지도록 상기 클램프(248)를 좌,우 방향으로 회전시키는 클램프회전모터(246)와;
   상기 회전몸체(304)의 일측에 설치되며, 상기 클램프회전모터(246)를 전후로 이동시켜 상기 클램프(248)에 가압력을 밸생시키는 클램프실린더(242);를 더 포함하는 밸브 자동 용접장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 회전플레이트(200)의 일면에는,
   "["자 형상으로 관통 형성되며, 밸브(V)의 크기에 따라 상기 클램프수단(240)을 고정하는 고정볼트의 위치가 조절되는 클램프고정홀(204)이 더 구비됨;을 특징으로 하는 밸브 자동 용접장치.

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