KR101520398B1 - 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치 - Google Patents

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신창훈
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Abstract

본 발명은 통상의 기계 설비나 구조물 등에 배설되어 있는 고순도 유체 이송용 기초 파이프 혹은 일측단이 고정된 파이프의 끝단부에 별개의 모재 파이프를 알곤 용접에 의해 상호 접합시킬 수 있는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치에 관한 것이다.
본 발명은 기초 파이프에 탈,부착이 가능하도록 설치되는 홀더와, 이 홀더에 일측 선단에 고정되는 축경부 및 이 축경부로부터 연이어지는 확경부를 갖는 플램과, 이 플램의 확경부 선단에 장착되는 가이드링을 각각 구비하며, 상기 가이드링은 일측 힌지를 중심으로 분할 구성되어 내경부 측의 둘레면에 내접기어가 형성됨과 동시에 제1모터에 의해 정,역 회전하는 구동기어가 맞물려 있고, 상기 가이드링에는 랙하우징이 장착되어 제1모터의 구동에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회동하도록 구성되어 있으며, 상기 랙하우징에는 용접봉을 피딩하기 위한 슬라이더 및 텅스텐 전극봉이 내장된 세라믹 토치가 각각 장착되어 있다.

Description

파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치 {Automatic Argon Welding Device for Pipe}
본 발명은 통상의 기계 설비나 구조물 등에 배설되어 있는 고순도 유체 이송용 기초 파이프 혹은 일측단이 고정된 파이프의 끝단부에 별개의 모재 파이프를 알곤 용접(Argon welding)에 의해 상호 접합시킬 수 있는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치에 관한 것이다.
통상, 배관(配管)은 급수나 배수,·냉방·난방 등을 포함하여 일반 산업용 설비에 있어서의 액체나 기체를 일정 사용장소로 이송하기 위하여 배설되는 관을 통칭하는 것으로서, 재질에 따라 주철관·강관·아연도금관·비닐관·구리관 등으로 구분할 수 있다.
상기 주철관(Cast iron pipe)의 경우, 관 지름이 75mm 이상의 것으로 대개 급수·배수·가스 배관에 사용되고, 강관은 부식의 우려가 적은 냉,난방 배관에 사용되며, 아연도금관은 일반 배관에 많이 사용된다.
또, 비닐관은 열이나 힘이 걸리지 않는 배관에 적합하고, 구리관은 급탕·난방용 배관이나 패널히팅(Panel heating)의 매설 배관과 같이 내식성(耐蝕性)과 열전도 효과를 필요로 할 경우에 적합하다.
이러한 유체 이송용 파이프는, 정해진 규격에 따라 다양한 직경을 갖도록 제조되어 설계 사양에 맞도록 배치되어야 하는 바, 일정 길이로 제작된 양 파이프의 끝단면부를 연속적으로 접합하여 사용할 수 있다.
특히, 주철관이나 강관 등은 별도의 결속기구를 이용하거나 혹은 용접(鎔接)에 의해 상호 연결하는 것이 보통이며, 용접의 경우 그 방식에 따라 전기저항용접, 가스용접, 아크용접 등을 적용할 수 있다.
일반 금속관 등은 장기간 사용시 용접 부위의 부식에 의해 내,외부 면에 녹이 슬어 불순물이 생성될 수 있기 때문에 반도체 설비 등에 사용되는 고순도를 요하는 유체를 이송시키기 위해서는 스텐레스관(Stainless pipe) 등을 알곤 용접에 의해 접합하여 사용하게 된다.
즉, 알곤 용접은 일반 아크 용접과 달리 전기적인 아크(Arc)가 발생되는 부분을 알곤 가스(Argon gas)로 에워싸서 용접 부위가 산화되는 현상을 막아줄 수 있으며, 용접에 의한 스패터(Spatter)가 발생하지 않으므로 용접면이 깨끗하고, 용접 부위를 작업자가 눈으로 직접 확인하면서 작업할 수 있다는 장점을 갖추고 있다.
그러나, 알곤 용접시에 발생하는 아크의 강도가 일반 용접기보다 훨씬 강하여 작업자의 눈 뿐만 아니라 노출된 모든 부분이 화상을 입을 수 있으므로 알곤 용접시에는 불꽃에 노출되는 모든 부분을 가려줘야 하며, 전기 장치를 포함한 알곤 가스통이 별도로 필요하고 작업시간이 타 용접작업에 비해 상당히 소요된다는 단점이 있다.
통상적으로, 원통형의 배관 파이프를 알곤 용접으로 상호 접합하기 위해서는 용접부위를 서로 맞댄 상태에서 작업자의 수작업에 의존하여 파이프 원주면을 정밀하게 때우는 것이 보편화 되어 있지만, 파이프가 가설되는 위치에 따라 자세가 불안정해 질 수 밖에 없기 때문에 숙련공이라 하더라도 불량률의 발생이 많아 재료 및 시간 상의 상당한 손실을 가져오게 됨은 물론 안전사고를 유발시키고 있는 실정이다.
이에 따라, 상기 파이프 들을 용접하기 위한 자동화 시스템이 출시되고는 있으나 이들 대부분은 단순히 양 파이프를 맞대어 동시에 회전시키면서 용접을 행하는 것이므로 고정 구조물이나 소정 각도를 유지해야 하는 파이프에 대한 용접작업은 전혀 기대할 수 없다.
상기한 바와 같은 파이프의 원주면을 자동으로 용접하기 위한 설비와 관련하여, 예를 들면 국내 등록특허 제0904371호에는 지그 및 가이드레일을 본관(本管)에 고정장치로 장착시킨 후 원주 용접부를 자동으로 반복 이동하며 예열함으로써 별도의 예열을 위한 인력이 필요가 없게 되어 인건비 등의 절감효과가 기대할 수 있는 장치에 대해 개시되어 있고, 또 등록특허 제1067998호에 개시된 기술은 플라즈마 용접에 의해 초층의 용접속도를 빠르게 함과 동시에 일반 용접토치로 나머지 개선에 대해 용접을 실시함에 따라 생산성을 향상시키고, 파이프의 진원도 오차에 대응하여 실시간으로 헤드의 높이를 최적의 높이로 자동 제어하여 양호한 용접 품질을 유지할 수 있도록 한 것이다.
그러나, 전자의 경우에는 지그 및 휠차 상에 일정 간격으로 토치를 배열하여 단순히 원주 용접부를 예열시킬 수 있도록 한 것이므로 소형 관에는 전혀 적용할 수 없는 기술이고, 후자의 경우에는 주행레일을 따라 수평 이동하는 용접기를 이용하여 터닝롤러 상에서 회전하는 파이프 단관을 상호 용접할 수 있도록 구성한 것이기 때문에 파이프의 회전 범위를 정확히 인식하기 위한 설비를 필요로 하게 됨은 물론 파이프의 진원도 오차에 따른 용접 결함이 발생되고, 플라즈마 용접토치와 일반 용접토치를 복합적으로 구성하여 각각 가동시켜야 하는 번잡함이 있는 것이다.
한편, 등록특허 제1113800호 공보에는 통상의 관로(管路)와 같은 대형 원통의 외부를 용접하고자 할 경우, 용접기가 대형 원통의 원주를 따라 이동하기 위한 원형레일 및 이를 이용한 안정적이고 효율적인 용접을 수행할 수 있는 장치에 대해 개시되어 있으나, 이 기술은 모재 원통관의 직경에 따라 나사를 조여 원형레일과의 이격 거리를 조절하고, 또 이송캐리지가 레일을 주행하면서 용접을 행할 수 있도록 한 것이기 때문에 설치작업이 까다롭고 원형레일의 조립이나 이송캐리지의 주행에 따른 오차로 인해 정밀도가 상당히 떨어질 수 밖에 없다.
더구나, 상기한 바와 같은 종래 방식들은 알곤 용접의 기술적 특성상 전혀 적용할 수 없는 기술임은 물론 현재까지 숙련공의 수작업에 의존할 수 밖에 없어 많은 시간과 비용을 요하는 알곤 용접을 자동으로 행할 수 있는 설비의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제0779904호(2007.11.21. 등록) 발명의 명칭: 시프트 레일의 원주 자동 알곤 용접장치. 대한민국 등록특허 제0904371호(2009.06.16. 등록) 발명의 명칭: 원주 용접부의 자동 예열장치. 대한민국 등록특허 제1067998호(2011.09.20. 등록) 발명의 명칭: 파이프 원주 용접을 위한 플라즈마 자동용접장치. 대한민국 등록특허 제1113800호(2012.02.01. 등록) 발명의 명칭: 원통 외주면 용접을 위한 자동용접장치. 대한민국 공개특허 제2010-0025368호(2010.03.09. 공개) 발명의 명칭: 원통 외주면 용접을 위한 자동 용접장치.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 한쪽이 고정된 기초 파이프의 끝단부에 별개의 모재 파이프를 알곤 용접으로 접합시키고자 할 경우에 통상 숙련공의 수작업에 의존하던 종래 기술에서 탈피하여 자동으로 처리할 수 있도록 함에 따라 용접 불량률을 최소화하여 고가 자재의 손실을 억제함은 물론 시간이나 비용면에서 상당한 효과를 발휘할 수 있는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치를 제공함에 있다.
또, 본 발명은 공지의 자동화 기기를 이용하여 실시간으로 용접작업을 제어할 수 있기 때문에 알곤 용접의 특성에 따른 화상 등과 같은 여러 위험요소로부터 작업자를 보호할 수 있는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고순도 유체의 이송을 위해 가설되는 기초 및 모재 파이프들을 상호 접합할 수 있도록 구성된 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치로서, 기초 파이프에 탈,부착이 가능하도록 설치되는 홀더와, 이 홀더에 일측 선단에 고정되는 축경부 및 이 축경부로부터 연이어지는 확경부를 갖는 플램과, 이 플램의 확경부 선단에 장착되는 가이드링을 각각 구비하며, 상기 가이드링은 일측 힌지를 중심으로 분할 구성되어 내경부 측의 둘레면에 내접기어가 형성됨과 동시에 제1모터에 의해 정,역 회전하는 구동기어가 맞물려 있고, 상기 가이드링에는 제1모터의 구동에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회동하는 랙하우징이 설치되어 있으며, 상기 랙하우징의 일측에는 고정블럭을 개재하여 용접봉을 피딩하기 위한 슬라이더가 장착됨과 동시에 이 슬라이더의 몸체 외주면에는 제2모터의 구동기어에 맞물리는 외접기어를 갖는 밴드가 마련되어 있고, 상기 밴드의 일측으로 링홀더가 연장 형성됨과 동시에 이 링홀더 내에 텅스텐 전극봉이 내장된 세라믹 토치가 조립되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드링의 양 측면부에는 요홈이 형성되어 랙하우징의 양측 선단부에 형성된 돌기가 조립된 상태에서 회동하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 슬라이더는 고정블럭 내에서 이동하여 용접봉의 선단부 위치를 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
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또, 상기 링홀더 내에 조립되는 세라믹 토치는 각 파이프들의 용접부위로부터 간격을 갖도록 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 특징들을 갖는 본 발명은, 일측이 고정된 파이프 상에 홀더를 이용하여 용접장비를 간편하게 고정시킨 상태에서 파이프 단면부의 알곤 용접을 자동으로 행할 수 있으므로 종전에 비해 용접 불량율을 현저히 떨어뜨릴 수 있어 불필요한 자재의 손실을 방지할 수 있으며, 작업자에게 발생할 수 있는 안전사고의 유발을 근본적으로 차단시킬 수 있게 된다.
더구나, 카메라나 모니터 등을 연계하여 자동화 작업이 가능하도록 구성할 수 있기 때문에 수작업에 의한 알곤 용접시의 제반 문제에서 탈피하여 시간적인 면이나 비용적인 측면에서 상당한 잇점을 가질 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 알곤 용접장치의 전체 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 후방부 쪽을 도시한 사시도,
도 3a,3b는 도 1의 측면 구성도 및 "A"부 확대도,
도 4a,4b는 도 1의 정면 구성도 및 "B"부 확대도,
도 5a,5b는 가이드링과 랙하우징의 조립관계를 나타낸 요부 구성도,
도 6a,6b는 세라믹 토치의 방향전환 상태를 나타낸 정면 및 평면 구성도,
도 7은 용접장치가 파이프에 설치되기 직전 상태를 나타낸 사시도,
도 8은 도 6의 정면 구성도,
도 9는 용접장치가 파이프에 설치된 후의 상태를 나타낸 사시도,
도 10은 도 8의 정면 구성도,
도 11은 용접장치의 구성을 3D 이미지로 나타낸 참고 사시도,
도 12는 파이프에 장착된 상태의 참고 사시도,
도 13은 파이프에 장착된 상태의 참고 정면 구성도이다.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이들의 특정 구조 및 기능은 단지 본 발명에 대한 하나의 예를 나타낸 것이므로, 본 명세서에 기재된 실시예에만 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
첨부된 도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치를 설명하기 위한 도면으로서, 특히 고순도 유체의 이송을 위해 가설되는 기초 파이프(P1) 및 모재 파이프(P2)의 단면부를 상호 접합할 수 있도록 구성한 것이다.
이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명은 기초 파이프(P1)에 장착되는 홀더(10) 및 이 홀더(10에 일측 선단이 고정되어 타측으로 향해 연이어지는 플램(20)을 포함하여 이 플램(20)의 타측 선단에 장착되는 가이드링(30)을 구비하고 있으며, 이 가이드링(30)에는 랙하우징(40)을 개재하여 슬라이더(50) 및 세라믹 토치(60)가 각각 설치되어 있다.
상기 홀더(10)는 둘로 분할되어 양 고정핀(11)을 이용하여 기초 파이프(P1) 상에 탈,부착될 수 있도록 구성되며, 상호 용접해야 할 파이프(P1,P2)의 직경에 따라 소정 두께로 제작된 간격 유지구(도시생략)를 홀더(10)와 파이프 사이에 끼워 장착시킬 수 있도록 함으로써 다양한 직경을 가질 수 있는 파이프들의 용접 범위를 확대할 수 있다.
상기 플램(20)은 홀더(10)에 장착되는 축경부 및 이 축경부로부터 연이어져 가이드링(30)에 장착되는 확경부로 이루어져 있으며, 본 발명의 경우 플램(20) 및 가이드링(30)의 원주면 상에서 수평 및 수직으로 각각 2개씩, 모두 4개를 연결하여 구성하였으나 3개나 혹은 5개 정도를 소정 각도로 설치할 수 있다.
또한, 상기 가이드링(30)은 내경부를 갖는 원반형상으로서, 일측 힌지(31)를 중심으로 열고 닫을 수 있도록 분할 구성됨과 동시에 상기 가이드링(30)의 개방부분은 도시하지 않은 키(Key) 등의 잠금수단을 이용하여 닫힘 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 가이드링(30)을 여는 경우, 4개의 플램(20)에 의해 연결된 홀더(10)도 함께 개방되면서 기초 파이프(P1)에 장착시킬 수 있는 것이며, 상기 가이드링(30)의 내경부 측의 둘레면에 내접기어(32)가 형성되어 있다.
또, 상기 가이드링(30)에 ㄷ자형으로 이루어진 랙하우징(40)이 장착되어 있고, 이 랙하우징(40)의 양 선단부에는 돌기(41)가 형성되어 가이드링(30)의 양 측면부에 형성된 요홈(33)에 조립되어 있다.
상기 랙하우징(40)에는 제1모터(42) 및 이 제1모터(42)에 의해 정,역 회전하는 구동기어(43)가 장착되어 있는 동시에 이 구동기어(43)는 가이드링(30)의 내경부에 형성된 내접기어(32)에 맞물려 있다.
이에 따라, 상기 제1모터(42)를 가동시키는 경우에 랙하우징(40)은 가이드링(30)을 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회동할 수 있게 된다.
또한, 상기 랙하우징(40)의 일측면에는 용접봉(W)을 용접부위(X) 측으로 공급하기 위한 슬라이더(50)를 포함하여 텅스텐 전극봉(E)이 구비된 세라믹 토치(60)가 각각 장착된다.
즉, 상기 슬라이더(50)는 고정블럭(51)을 개재하여 랙하우징(40)에 장착됨과 동시에 상기 고정블럭(51)으로부터 용접부위(X)를 향해 위치 이동이 가능하도록 하여 간극을 조절할 수 있도록 구성된다.
상기 슬라이더(50)는 도시하지 않은 통상의 권취롤로부터 공급되는 용접봉 (W)을 피딩시키게 되며, 상기 슬라이더(50)의 몸체 외주면에는 제2모터(52)의 구동기어(53)에 맞물리는 외접기어(54a)를 갖는 밴드(55)가 설치되어 있는 동시에 이 밴드(55)로부터 일측으로 연장 형성된 링홀더(56)가 마련되어 세라믹 토치(60)를 조립시킬 수 있다.
상기 세라믹 토치(60)에는 기초 파이프(P1) 및 모재 파이프(P2)의 용접부위 (X)로부터 최적 간격을 유지할 수 있도록 통상의 텅스텐 전극봉(E)이 내장되어 있으며, 상기 제2모터(52)의 가동시에 외접기어(54a)를 회동시킴에 따라 상기 세라믹 토치(60)는 슬라이더(50)를 기준으로 좌,우측에 위치하여 용접 작업시에 항시 용접봉(W)을 따라 이동할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 구성에 의해, 본 발명의 용접장비를 구성하는 홀더(10)를 이용하여 기계설비나 구조물(M)로부터 노출된 기초 파이프(P1)의 원주 상에 간편하게 설치할 수 있다.
즉, 상기 홀더(10)의 고정핀(11)을 빼낸 상태에서 힌지(31)를 중심으로 가이드링(30)을 벌려주게 되면 각 플램(20)에 의해 연결된 홀더(10)가 둘로 양분됨에 따라 이 홀더(10)를 기초 파이프(P1)에 장착시킬 수 있는 것이며, 다시 홀더(10)에 고정핀(11)을 끼운 상태에서 가이드링(30)에는 도시하지 않은 키 등의 잠금수단을 이용하여 홀더(10) 및 가이드링(30)을 조립시킬 수 있다.
상기 홀더(10)의 경우, 상호 접합해야 할 파이프(P1,P2)들의 직경에 따라 간격유지구(도시생략)를 끼워 어느 정도 직경에 대응할 수 있는 것이지만 그 외의 직경차가 큰 파이프(P1,P2)들을 수용하기 위해서는 규격별로 제작된 용접장비를 사용하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 일차적으로 용접장비를 기초 파이프(P1) 상에 설치한 상태에서 슬라이더(50)에 장착된 용접봉(W)의 피딩상태나 용접부위(X)에 대한 간극, 세라믹 토치(60) 내의 텅스텐 전극봉(E)에 대한 선단부 위치, 가스 공급여부, 랙하우징(40)의 속도 등과 같은 용접 조건에 따른 설정값들을 체크한다.
또, 상기 기초 파이프(P1)의 끝단부에 별도의 지그(도시생략) 상에 유지된 모재 파이프(P2)를 맞댄 상태에서 2∼3 포인트 정도를 부분적으로 가접(假接)에 의해 고정시킬 수 있다.
이어서, 상기 기초 파이프(P1)와 모재 파이프(P2)의 단면부를 정상 용접하기 위하여 전원을 인가하게 되면, 제1모터(42)가 가동하면서 구동기어(43)를 회전시키게 되고, 이로 인해 가이드링(30)에 장착된 랙하우징(40)이 반시계방향으로 회동하면서 슬라이더(50)의 용접봉(W)과 세라믹 토치(60)의 전극봉(E)을 용접부위(X)의 최하단부에 배치시킨다.
그 후, 상기 각 파이프(P1,P2)들의 우측 원주면을 따라 용접봉(W) 및 전극봉(E)이 동시에 이동하면서 최정상부에 도달할 때까지 1차 용접을 행하게 되고, 1차 용접이 완료된 상태에서는 상기 랙하우징(40)에 장착된 제2모터(52)가 가동하여 슬라이더(50)의 외주에 장착된 밴드(55)를 회동시킴에 따라 링홀더(56)에 안착되어 있는 세라믹 토치(60)를 슬라이더(50)의 반대쪽 위치로 이동시키게 된다.
그리고, 다시 제1모터(42)의 구동기어(43)가 가동됨에 따라 랙하우징(40)은 반시계방향으로 회동하여 용접봉(W)과 전극봉(E)을 파이프(P1,P2)의 최하단부에 배치시킨 후 제1모터(42)의 역회전에 의해 랙하우징(40)이 시계방향으로 회동하면서 각 파이프(P1,P2)들의 좌측 원주면을 따라 2차 용접을 행할 수 있는 것이다.
상기한 바와 같이, 파이프(P1,P2)들의 용접부위를 최하단부에서 최정상부로 향해 좌,우 양분하여 이동시키는 이유는 최정상부에서 개시할 경우 용융성분이 파이프(P1,P2)들의 내부로 침투하여 부식을 일으킬 염려가 있기 때문이며, 상기 각 파이프(P1,P2)들의 두께가 두꺼울 경우나 용접부위(X)의 상태에 따라 상기 1,2차 용접을 반복적으로 행할 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 상기 기초 파이프(P1)와 모재 파이프(P2)의 단면부에 대한 용접작업을 간편하게 행할 수 있는 것이며, 상기 기초 파이프(P1)에 접합되어 고정상태로 된 모재 파이프(P2)에 또 다른 모재 파이프(P2)를 동일한 방식으로 계속해서 접합시킬 수 있다
상술한 예에서, 제1모터(42)나 제2모터(52)의 가동 및 정지, 또는 정,역 회전에 대한 제어는 자동화 기기에 많이 적용되고 있는 공지의 방식을 채택하여 활용할 수 있으므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.
즉, 이미 설정된 프로그램에 의해 가이드링(30)이나 랙하우징(40)의 적정 위치에 근접센서 등을 배치함에 따라 해당 신호를 검출하여 회로적으로 행할 수 있는 것이며, 혹은 별도의 카메라를 장착하여 실시간으로 용접작업이 행해지는 상태를 모니터링 하면서 조절할 수 있는 것이다.
또한, 도 11 내지 도 13은 전술한 바와 같은 용접장치의 실 사용예를 입체적으로 나타낸 3D 이미지 도면으로서, 파이프에 장착되기 직전의 전체 사시도를 포함하여 파이프에 장착된 후의 사시도 및 정면 구성을 참고로 첨부한 것인 바, 이에 대한 상세 설명은 생략한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치에 의하면, 일측이 고정된 파이프 상에 홀더를 이용하여 용접장비를 간편하게 고정시킨 상태에서 파이프 단면부의 알곤 용접을 자동으로 행할 수 있으므로 종전에 비해 용접 불량율을 현저히 떨어뜨릴 수 있어 불필요한 자재의 손실을 방지할 수 있다.
더구나, 카메라나 모니터 등을 이용한 자동화 작업이 가능하기 때문에 수작업에 의한 알곤 용접시의 제반 문제에서 탈피하여 시간적인 면이나 비용적인 측면에서 상당한 잇점을 가질 수 있는 것임은 물론 종전과 같이 밀폐되거나 협소한 공간 내에서 작업 도중에 발생할 수 있는 안전사고로부터 작업자를 보호할 수 있게 된다.
이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.
10: 홀더 11: 고정핀
20: 플램 30: 가이드링
31: 힌지 32: 내접기어
33: 요홈 40: 랙하우징
41: 돌기 42: 제1모터
43: 구동기어 50: 슬라이더
51: 고정블럭 52: 제2모터
53: 구동기어 54a: 외접기어
55: 밴드 56: 링홀더
60: 세라믹 토치

Claims (5)

  1. 고순도 유체의 이송을 위해 가설되는 기초 및 모재 파이프들을 상호 접합할 수 있도록 구성된 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치로서,
    기초 파이프(P1)에 탈,부착이 가능하도록 설치되는 홀더(10)와, 이 홀더에 일측 선단에 고정되는 축경부 및 이 축경부로부터 연이어지는 확경부를 갖는 플램 (20)과, 이 플램의 확경부 선단에 장착되는 가이드링(30)을 각각 구비하며,
    상기 가이드링(30)은 일측 힌지(31)를 중심으로 분할 구성되어 내경부 측의 둘레면에 내접기어(32)가 형성됨과 동시에 제1모터(42)에 의해 정,역 회전하는 구동기어(43)가 맞물려 있고,
    상기 가이드링(30)에는 제1모터(42)의 구동에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회동하는 랙하우징(40)이 설치되어 있으며,
    상기 랙하우징(40)의 일측에는 고정블럭(51)을 개재하여 용접봉(W)을 피딩하기 위한 슬라이더(50)가 장착됨과 동시에 이 슬라이더의 몸체 외주면에는 제2모터 (52)의 구동기어(53)에 맞물리는 외접기어(54a)를 갖는 밴드(55)가 마련되어 있고,
    상기 밴드(55)의 일측으로 링홀더(56)가 연장 형성됨과 동시에 이 링홀더 내에 텅스텐 전극봉(E)이 내장된 세라믹 토치(60)가 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가이드링(30)의 양 측면부에는 요홈(33)이 형성되어 랙하우징(40)의 양측 선단부에 형성된 돌기(41)가 조립된 상태에서 회동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더(50)는 고정블럭(51) 내에서 이동하여 용접봉 (W)의 선단부 위치를 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 링홀더(56) 내에 조립되는 세라믹 토치(60)는 각 파이프(P1,P2) 들의 용접부위로부터 간격을 갖도록 유지되는 것을 특징으로 하는 파이프 단면부의 자동 알곤 용접장치.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110744165A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 天水天嘉电子有限公司 一种双工位芯片焊接装置
CN111843270A (zh) * 2020-08-16 2020-10-30 桂林航天工业学院 一种立式管路自动焊接装置
CN112570944A (zh) * 2020-11-30 2021-03-30 宁波龙元盛宏生态建设工程有限公司 一种适用于顶管作业中半自动焊接装置
CN112621093A (zh) * 2020-12-21 2021-04-09 如皋市煜腾金属材料科技有限公司 一种Ti合金管件焊接方法及焊接装置
CN113020865A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 昆山华航电子有限公司 一种pcb电路板焊接机器人
CN113695808A (zh) * 2021-10-27 2021-11-26 南通久奇环保节能工程有限公司 一种用于罐型化工设备的焊接设备
CN113878278A (zh) * 2021-11-11 2022-01-04 上海雅跃智能科技有限公司 基于管桩焊接轨道的随动挂接系统
CN114473322A (zh) * 2022-01-20 2022-05-13 中国化学工程第七建设有限公司 一种狭窄空间内高温炉管组对焊接装置
CN115476104A (zh) * 2022-10-26 2022-12-16 航天云网数据研究院(江苏)有限公司 一种阀门焊接自动化产线
CN116638251A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 江苏丰恩金属制品有限公司 一种压力容器端盖两侧管接头焊接装置
CN117283182A (zh) * 2023-11-23 2023-12-26 山东锐光电子工程科技有限公司 一种光伏支架焊接装置及其使用方法
CN117655452A (zh) * 2024-01-31 2024-03-08 沈阳成阳科技研发有限公司 一种用于压力容器的焊接装置
CN117733463A (zh) * 2024-01-22 2024-03-22 蒙阴五月树液压机械有限公司 履带梁组焊工装
CN117733463B (zh) * 2024-01-22 2024-05-14 蒙阴五月树液压机械有限公司 履带梁组焊工装

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100623771B1 (ko) * 2004-06-30 2006-09-19 기아자동차주식회사 플라즈마 용접장치
KR100806537B1 (ko) * 2007-03-30 2008-02-26 웰텍 주식회사 강관의 티그(ｔｉｇ) 자동용접장치
KR20110032134A (ko) * 2009-09-22 2011-03-30 대우조선해양 주식회사 파이프 용접용 파이프 고정 클램프
KR101142264B1 (ko) * 2009-10-13 2012-05-07 웰텍 주식회사 지능형 로봇장치를 이용한 강관 외면 자동용접장치 및 이를 이용한 자동용접방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100623771B1 (ko) * 2004-06-30 2006-09-19 기아자동차주식회사 플라즈마 용접장치
KR100806537B1 (ko) * 2007-03-30 2008-02-26 웰텍 주식회사 강관의 티그(ｔｉｇ) 자동용접장치
KR20110032134A (ko) * 2009-09-22 2011-03-30 대우조선해양 주식회사 파이프 용접용 파이프 고정 클램프
KR101142264B1 (ko) * 2009-10-13 2012-05-07 웰텍 주식회사 지능형 로봇장치를 이용한 강관 외면 자동용접장치 및 이를 이용한 자동용접방법

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110744165A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 天水天嘉电子有限公司 一种双工位芯片焊接装置
CN111843270A (zh) * 2020-08-16 2020-10-30 桂林航天工业学院 一种立式管路自动焊接装置
CN111843270B (zh) * 2020-08-16 2022-01-07 桂林航天工业学院 一种立式管路自动焊接装置
CN112570944A (zh) * 2020-11-30 2021-03-30 宁波龙元盛宏生态建设工程有限公司 一种适用于顶管作业中半自动焊接装置
CN112621093A (zh) * 2020-12-21 2021-04-09 如皋市煜腾金属材料科技有限公司 一种Ti合金管件焊接方法及焊接装置
CN113020865A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 昆山华航电子有限公司 一种pcb电路板焊接机器人
CN113695808A (zh) * 2021-10-27 2021-11-26 南通久奇环保节能工程有限公司 一种用于罐型化工设备的焊接设备
CN113878278A (zh) * 2021-11-11 2022-01-04 上海雅跃智能科技有限公司 基于管桩焊接轨道的随动挂接系统
CN114473322A (zh) * 2022-01-20 2022-05-13 中国化学工程第七建设有限公司 一种狭窄空间内高温炉管组对焊接装置
CN114473322B (zh) * 2022-01-20 2024-04-26 中国化学工程第七建设有限公司 一种狭窄空间内高温炉管组对焊接装置
CN115476104A (zh) * 2022-10-26 2022-12-16 航天云网数据研究院(江苏)有限公司 一种阀门焊接自动化产线
CN116638251A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 江苏丰恩金属制品有限公司 一种压力容器端盖两侧管接头焊接装置
CN117283182A (zh) * 2023-11-23 2023-12-26 山东锐光电子工程科技有限公司 一种光伏支架焊接装置及其使用方法
CN117283182B (zh) * 2023-11-23 2024-02-13 山东锐光电子工程科技有限公司 一种光伏支架焊接装置及其使用方法
CN117733463A (zh) * 2024-01-22 2024-03-22 蒙阴五月树液压机械有限公司 履带梁组焊工装
CN117733463B (zh) * 2024-01-22 2024-05-14 蒙阴五月树液压机械有限公司 履带梁组焊工装
CN117655452A (zh) * 2024-01-31 2024-03-08 沈阳成阳科技研发有限公司 一种用于压力容器的焊接装置
CN117655452B (zh) * 2024-01-31 2024-04-02 沈阳成阳科技研发有限公司 一种用于压力容器的焊接装置

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