KR101545131B1

KR101545131B1 - 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치

Info

Publication number: KR101545131B1
Application number: KR1020140179060A
Authority: KR
Inventors: 김병권
Original assignee: 주식회사 스틸플라워
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2015-08-18
Anticipated expiration: 2034-12-12

Abstract

강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치에 관한 것으로,
후단부가 힌지접속축을 통해 작업장의 바닥면에 설치되는 강관 지지부의 베이스프레임에 힌지 접속되어 전후방향으로 회동 가능하게 설치되는 클램핑부재; 상기 베이스프레임 상단 일측에 설치되어 상기 클램핑부재에 회전 작동력을 공급하는 클램핑부재 회동실린더; 상기 베이스프레임 상단 전방 양측에 설치되어 전방으로 회전된 클램핑부재를 고정하는 클램핑부재 고정실린더; 클램핑부재의 상단 중앙에 설치되어 강관의 상단을 가압하는 강관 가압액츄에이터;를 포함하는 기술 구성을 통하여
강관 지지부의 용접위치로 이송된 강관을 견고하게 고정할 수 있게 되어 강관의 용접품질을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치 { STEEL PIPE CLAMPING APPARATUS FOR STEEL PIPE INSIDE WELDING MACHINE }

본 발명은 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치에 관한 것으로, 강관 지지부의 강관 받침롤러에 적재된 강관의 외주 상단을 가압하여 견고하게 고정할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 일정 직경 이상의 강관은 강판을 둥글게 말아서 맞대어진 양단을 용접하는 방법으로 제조하게 된다.

상기 강관 제조과정에서 강관의 맞대어진 양단의 내면을 용접하는 강관 내면 용접설비는 강관 지지부, 강관 용접부로 구성된다.

상기 강관 지지부는 작업대상물인 강관을 지지되는 부분으로, 베이스프레임, 강관 받침롤러, 강관 이송롤러 등을 구비하게 된다.

상기 강관 용접부는 강관의 맞대어진 양단을 용접하는 부분으로, 베이스프레임, 이송대차, 붐, 용접헤드 등을 구비하게 된다.

특허문헌 1에는 소구경 강관용 내면 용접장치의 용접헤드가 개시되어 있고, 특허문헌 2에는 소구경 파이프 내면 용접용 3전극 아크 용접장치의 용접헤드부가 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1446323호(2014년 09월 24일 공고) 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0002954호(2001년 01월 15일 공개)

그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시된 것을 포함한 종래 기술에 따른 강관 내면 용접설비는 강관 클램핑 구조가 복잡할 뿐 아니라 강관 지지부에서 강관이 안정적으로 클램핑되지 않아 용접과정에서 강관의 휨이 발생하기가 쉽게 되고, 그에 따라 용접품질이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 작업대상물인 강관을 견고하게 고정할 수 있도록 하는 것에 의해 용접과정에서 강관의 휨을 방지할 수 있도록 하고 용접품질을 향상시킬 수 있도록 하는 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 후단부가 힌지접속축을 통해 작업장의 바닥면에 설치되는 강관 지지부의 베이스프레임에 힌지 접속되어 전후방향으로 회동 가능하게 설치되는 클램핑부재; 상기 베이스프레임 상단 일측에 설치되어 상기 클램핑부재에 회전 작동력을 공급하는 클램핑부재 회동실린더; 상기 베이스프레임 상단 전방 양측에 설치되어 전방으로 회전된 클램핑부재를 고정하는 클램핑부재 고정실린더; 클램핑부재의 상단 중앙에 설치되어 강관의 상단을 가압하는 강관 가압액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 상기 클램핑부재가 내부에 강관이 수용될 수 있는 형태인 사다리꼴 또는 반원인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 상기 클램핑부재의 선단부에 좌우방향으로 관통된 고정관이 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 클램핑부재 회동실린더가 본체와 플런저로 구성되고, 본체에 출몰 가능하게 접속된 플런저가 연결링크를 통해 클램핑부재의 힌지접속축에 접속된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 클램핑부재 고정실린더가 본체와 플런저로 구성되고, 클램핑부재가 전방 회동된 상태에서 본체로부터 플런저가 돌출 작동되면 상기 클램핑부재에 돌출된 플런저가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 클램핑부재 고정실린더가 베이스프레임의 상단 전방에 고정 설치되는 고정브라켓트의 상부 양측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 상기 고정브라켓트의 상부 양측에 한 쌍의 실린더 고정부가 마련되고, 상기 고정브라켓트의 상부 중앙에 고정관 받침부가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치는 강관 가압액츄에이터가 클램핑부재에 고정 설치되는 압력모터; 압력모터의 작동에 따라 승강하는 승강플런저; 승강플런저의 하단에 설치되어 강관을 가압하는 가압헤드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치에 의하면, 강관 지지부의 용접위치로 이송된 강관을 견고하게 클램핑할 수 있게 되므로 용접과정에서 강관의 휨을 방지할 수 있게 되고, 강관의 용접품질 및 용접생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 관계하는 강관 내면 용접설비의 정면도,
도 2는 본 발명이 관계하는 강관 내면 용접설비의 용접헤드의 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치의 정면도,
도 4는 동 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치의 평면도,
도 5는 동 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치의 측면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 1은 본 발명이 관계하는 강관 내면 용접설비의 정면도이다.

도 1과 같이 본 발명이 관계하는 강관 내면 용접설비(1)는 작업대상물인 강관(P)을 지지하는 강관 지지부(A); 강관(P)의 맞대어진 양단의 내면을 용접하는 강관 용접부(B);를 포함한다.

상기 강관 내면 용접설비(1)의 강관 지지부(A)는 작업장의 바닥면에 설치되는 베이스프레임(11); 베이스프레임(11)의 상부에 설치되어 강관(P)의 하단을 받쳐주는 강관 받침롤러(12); 베이스프레임(11)의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 작업대상물인 강관(P)을 작업위치 또는 보관위치로 이송하는 강관 이송롤러(13);를 포함한다.

또한, 상기 강관 내면 용접설비(1)의 강관 용접부(B)는 작업장의 바닥면에 설치되는 베이스프레임(21); 상기 베이스프레임(21)의 상부에 좌우방향으로 이동 가능하게 설치되는 이송대차(22); 이송대차(22)의 선단에 설치되어 강관(P) 내부로 투입되는 붐(23); 붐(23)의 선단부에 장착되어 용접을 수행하는 용접헤드(24);를 포함한다.

도 2는 본 발명이 관계하는 강관 내면 용접설비의 용접헤드의 정면도이다.

상기 강관 용접부(B)의 용접헤드(24)는 용접토치(241), 용접와이어 가이드(242), 플럭스 회수노즐(243), LED조명(244), 카메라(245), 지지축(246) 등을 포함한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치의 정면도이고, 도 4는 동 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치의 평면도이며, 도 5는 동 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치의 측면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치(100)는 클램핑부재(110), 클램핑부재 회동실린더(120), 클램핑부재 고정실린더(130), 강관 가압액츄에이터(140)를 포함한다.

클램핑부재(110)는 후단부가 힌지접속축(111)을 통해 작업장의 바닥면에 설치되는 베이스프레임(11)에 힌지 접속되어 전후방향으로 회동 가능하게 설치된다.

상기 클램핑부재(110)는 내부에 강관(P)이 수용될 수 있는 형태, 즉, 사다리꼴 또는 반원 등의 형태를 가진다.

상기 클램핑부재(110)의 선단부에는 좌우방향으로 관통된 고정관(112)이 마련된다.

클램핑부재 회동실린더(120)는 상기 클램핑부재(110)에 회전 작동력을 공급하기 위한 것으로, 강관 지지부(A)의 베이스프레임(11) 상단의 강관 받침롤러(12) 일측에 설치된다.

클램핑부재 회동실린더(120)는 본체(121)와 플런저(122)로 구성되고, 본체(121)에 출몰 가능하게 접속된 플런저(122)가 연결링크(123)를 통해 클램핑부재(110)의 힌지접속축(111)에 접속된다.

상기 클램핑부재 회동실린더(120)의 플런저(122)가 본체(121)로부터 돌출 작동되면 후방으로 젖혀진 상태의 클램핑부재(110)가 전방으로 회전하면서 강관(P)을 감싸게 된다.

클램핑부재 고정실린더(130)는 전방으로 회전되어 강관(P)을 감싸는 클램핑부재(110)를 고정하는 것으로, 상기 베이스프레임(11) 상단의 강관 받침롤러(12) 전방 양측에 설치된다.

상기 클램핑부재 고정실린더(130)는 본체(131)와 플런저(132)로 구성되고, 클램핑부재(110)가 전방 회동된 상태에서 본체(131)로부터 플런저(132)가 돌출 작동되면 상기 클램핑부재(110)의 고정관(112)에 돌출된 플런저(132)가 삽입된다.

도시된 실시 예에서 상기 클램핑부재 고정실린더(130)는 베이스프레임(11)의 상단 전방에 고정 설치되는 고정브라켓트(310)의 상부 양측에 설치된다.

상기 고정브라켓트(310)는 상부 양측에 한 쌍의 실린더 고정부(311)가 마련되고, 상부 중앙에 고정관 받침부(312)가 마련된다.

강관 가압액츄에이터(140)는 강관(P)의 상단을 가압하는 것으로, 클램핑부재(110)의 상단 중앙에 설치된다.

상기 강관 가압액츄에이터(140)는 클램핑부재(110)에 고정 설치되는 압력모터(141), 압력모터(141)의 작동에 따라 승강하는 승강플런저(142), 승강플런저(142)의 하단에 설치되어 강관(P)을 가압하는 가압헤드(143)로 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치(100)는 강관 내면 용접설비(1)의 강관 지지부(B)의 베이스프레임(11)의 각 강관 받침롤러(12) 장착위치에 좌우방향으로 복수개가 일정간격으로 배열 설치되어 용접대상물인 강관(P)을 견고하게 고정하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치(100)를 통한 강관 클램핑 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선 강관 지지부(A)의 베이스프레임(11)에 설치된 강관 이송롤러(13)를 통해 작업위치로 강관(P)이 이송되면 클램핑부재 회동실린더(120)가 돌출 작동하게 된다.

상기 클램핑부재 회동실린더(120)가 돌출 작동하게 되면 연결링크(123)를 통해 클램핑부재(110)의 힌지접속축(111)이 시계방향으로 회전하게 되고, 그와 함께 후방으로 젖혀진 상태의 클램프부재(110)가 시계방향으로 회전하게 되면서 클램프부재(110)가 강관(P)을 감싸게 된다.

다음에 양 클램핑부재 고정실린더(130)가 돌출 작동하게 되면 각 클램핑부재 고정실린더(130)의 플런저(132)가 클램핑부재(110)의 고정관(112)에 삽입 결합되어 클램핑부재(110)가 견고하게 고정된다.

다음에 강관 가압액츄에이터(140)의 압력모터(141)가 작동하게 되면 승강플런저(142) 및 가압헤드(143)가 하강하게 되고, 하강하는 가압헤드(143)가 강관(P)의 외주 상단 중앙을 가압하게 되어 강관(P)이 견고하게 고정된다.

한편, 강관(P)의 용접이 완료된 후에 강관 가압액츄에이터(140)의 압력모터(141)가 역방향으로 작동하게 되면 승강플런저(142) 및 가압헤드(143)가 상승하게 되어 강관(P)에 대한 가압력이 해제된다.

또한, 양 클램핑부재 고정실린더(130)가 수축 작동하게 되면 양 클램핑부재 고정실린더(130)의 플런저(132)가 클램핑부재(110)의 고정관(112)의 외부로 인출되어 클램핑부재(110)에 대한 고정이 해제된다.

상기 클램핑부재(110)의 고정 해제상태에서 클램핑부재 회동실린더(120)가 수축 작동하게 되면 돌출되었던 플런저(122)가 수납되면서 연결링크(123)를 통해 클램핑부재(110)의 힌지접속축(111)이 시계반대방향으로 회전하게 되고, 그와 함께 클램프부재(110)가 시계반대방향으로 회전하게 되면서 클램프부재(110)가 후방으로 젖혀지게 된다.

상기 내면 용접이 완료되고, 클램핑이 해제된 강관(P)은 강관 지지부(A)의 강관 이송롤러(13)를 통해 강관 용접부(B)의 반대방향의 보관위치로 이송된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

100 : 강관 클램핑장치
110 : 클램핑부재
120 : 클램핑부재 회동실린더
130 : 클램핑부재 고정실린더
140 : 강관 가압액츄에이터

Claims

후단부가 힌지접속축(111)을 통해 작업장의 바닥면에 설치되는 강관 지지부(A)의 베이스프레임(11)에 힌지 접속되어 전후방향으로 회동 가능하게 설치되고, 선단부에 좌우방향으로 관통된 고정관(112)이 마련되는 클램핑부재(110);
상기 베이스프레임(11) 상단 일측에 설치되어 상기 클램핑부재(110)에 회전 작동력을 공급하는 클램핑부재 회동실린더(120);
상기 베이스프레임(11)의 상단 전방에 고정 설치되고 상부 양측에 한 쌍의 실린더 고정부(311)가 마련되는 동시에 상부 중앙에 고정관 받침부(312)가 마련된 고정브라켓트(310)의 실린더 고정부(311)에 설치되어 전방으로 회전된 클램핑부재(110)를 고정하는 클램핑부재 고정실린더(130);
클램핑부재(110)의 상단 중앙에 설치되어 강관(P)의 상단을 가압하는 강관 가압액츄에이터(140);를 포함하고,
상기 클램핑부재 회동실린더(120)는
본체(121);
본체(121)에 출몰 가능하게 접속되는 플런저(122);
플런저(122)를 클램핑부재(110)의 힌지접속축(111)에 연결하는 연결링크(123);를 포함하고,
상기 클램핑부재 고정실린더(130)는
본체(131);
본체(131)에 출몰 가능하게 설치되고, 클램핑부재(110)가 전방 회동된 상태에서 본체(131)로부터 돌출 작동되어 상기 클램핑부재(110)의 고정관(112)에 삽입되는 플런저(132);를 포함하고,
상기 클램핑부재 회동실린더(120)에 의해 회전되는 클램프부재(110)를 통해 강관(P)을 감싼 후 상기 클램핑부재 고정실린더(130)를 통해 클램핑부재(110)를 고정하고, 상기 강관 가압액츄에이터(140)를 통해 강관(P)의 외주 상단을 가압 고정하는 것을 특징으로 하는 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치.
제1항에 있어서,
상기 클램핑부재(110)는 내부에 강관(P)이 수용될 수 있는 형태인 사다리꼴 또는 반원인 것을 특징으로 하는 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치.
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제1항에 있어서,
강관 가압액츄에이터(140)는
클램핑부재(110)에 고정 설치되는 압력모터(141);
압력모터(141)의 작동에 따라 승강하는 승강플런저(142);
승강플런저(142)의 하단에 설치되어 강관(P)을 가압하는 가압헤드(143);를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내면 용접설비의 강관 클램핑장치.