KR101617698B1 - 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대구경의 파이프의 맞대기 용접시 자동 티그 용접장치가 이동하는 가이드 레일에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일은, 원형의 제1 레일; 상기 제1 레일과 일정거리로 이격되어, 제1 레일과 평행하게 배치되는 원형의 제2 레일; 상기 제1 레일과 제2 레일 사이에 형성되어, 제1 레일의 일측면과 제2 레일의 일측면을 연결하는 복수의 레일블록; 및 상기 레일블록(30)의 일측에 연결되어, 가이드 레일의 중심부를 향해 연장되며, 진퇴가능하게 구성되는 파이프 고정장치; 를 포함하며, 제1 레일 및 제2 레일이 레일블록에 의해 연결됨으로서 하나의 가이드 레일을 형성하는 것을 구성적 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 레일은 반원형의 1차 레일 및 2차 레일의 단부가 연결장치에 의해 연결되어 구성되고, 또한, 제2 레일은 반원형의 3차 레일 및 4차 레일의 단부가 연결장치에 의해 연결되어 구성되어 원형의 제1 및 제2 레일이 형성되는데, 상기 1차 레일 및 2차 레일은 길게 연장된 바아(bar)가 벤딩되어 형성되며, 또한 3차 레일 및 4차 레일도 길게 연장된 바아가 벤딩되어 형성된다.

Description

자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일{GUIDE RAIL FOR AUTOMATIC TIG WELDING APPARATUS}

본 발명은 가이드 레일에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대구경의 파이프의 맞대기 용접시 자동 티그 용접장치가 이동하는 가이드 레일에 관한 것이다.

일반적으로, 티그(Tungsten Inert Gas: TIG) 용접은 토치의 텅스텐 전극(-)과 모재(+) 사이에 불활성 가스로 공기를 차폐하고 전극과 모재간 절연을 파괴시켜서 아크를 발생시키는 것이며, 이때 발생 되는 아크 열과 용가제를 이용하여 모재를 용접하는 장치이다.

종래의 티그 용접장치는 대구경 파이프의 맞대기 용접시 주로 사용되는데, 티그 용접장치가 원형의 레일을 이동하면서 각각의 파이프의 맞닿는 부위를 용접하여 각각의 파이프를 연결하는 것이다. 이러한 티그 용접장치가 이동하는 레일은 대구경의 환봉의 외형을 가공하여 티그 용접장치의 이동수단인 기어를 구성하고, 용접될 파이프가 위치하도록 환봉의 중앙부를 파내어 환형으로 만들고, 용접된 파이프를 레일로부터 제거하기 위해 레일이 분리될 수 있도록 환형 레일의 중간부를 절단하여 접합부분을 힌지 및 볼팅으로 처리하는 작업을 진행하는데, 이와같은 제작 작업은 작업 비용이 높아지고, 가공공수가 늘어남으로서 결과적으로 레일의 원가를 상승시키는 단점이 있다.

도 1은 종래의 레일 사진으로, 이는 대부분의 자동 티그 용접장치에 사용되는 레일(1)의 형태인데, 전체 외형을 가공하고, 이후 용접될 파이프를 홀딩하는 고정장치를 설치하기 위한 탭(tap)(2) 작업 및 자동 티그 용접장치가 이동하도록 레일의 외주면에 기어(3) 작업을 진행한다.

이와 같은 종래의 레일은 레일 제작시 작업 비용이 높아지고, 가공공수가 늘어남은 물론 실질적으로 티그 용접장치의 이동과는 관련이 없는 레일 부위에도, 즉 환형 레일의 중간부위에도 강성효과를 주어 전체 레일의 무게가 증가한다는 결점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 종래의 가이드 레일이 무겁고, 설치시 레일의 무게로 인해 설치하는데 어려움이 있는데 이를 해결하고, 또한 레일의 가공을 용이하게 하며, 가공공수 및 제작 비용이 절감되며, 무게를 줄이면서도 종래의 레일과 동일한 강성효과를 낼 수 있으면서도 설치가 용이한 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일을 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일은, 원형의 제1 레일(10); 상기 제1 레일과 일정거리로 이격되어, 제1 레일과 평행하게 배치되는 원형의 제2 레일(20); 상기 제1 레일과 제2 레일 사이에 형성되어, 제1 레일의 일측면과 제2 레일의 일측면을 연결하는 복수의 레일블록(30); 및 상기 레일블록(30)의 일측에 연결되어, 가이드 레일의 중심부를 향해 연장되며, 진퇴가능하게 구성되는 파이프 고정장치(31); 를 포함하며, 제1 레일 및 제2 레일이 레일블록(30)에 의해 연결됨으로서 하나의 가이드 레일을 형성하는 것을 구성적 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 레일(10)은 반원형의 1차 레일(101) 및 2차 레일(102)의 단부가 연결장치(40)에 의해 연결되어 구성되고, 또한, 제2 레일(20)은 반원형의 3차 레일(201) 및 4차 레일(202)의 단부가 연결장치(40)에 의해 연결되어 구성되어 원형의 제1 및 제2 레일(10,20)이 각각 형성되는데, 상기 1차 레일 및 2차 레일은 길게 연장된 바아(bar)가 벤딩되어 형성되며, 또한 3차 레일 및 4차 레일도 길게 연장된 바아가 벤딩되어 형성되며, 상기 복수의 레일블록(30)은 장방형이며, 제1 및 제2 레일(10,20)의 측면을을 따라 서로 이격되어 형성되고, 그 양측는 각각 제1 레일 및 제2 레일의 일측면과 용접으로 결합되며, 상기 연결장치(40)는, 장방형의 제1 블록(41); 상기 제1 블록의 일단과 연결되는 제2 블록(42); 상기 제1 블록의 일단으로부터 타단으로 관통하게 형성되는 2개의 볼트 삽입구(411); 상기 볼트 삽입구에 대응하여 제2 블록의 일단으로부터 내부로 연장되어 형성되는 2개의 볼트 수용구(421); 및 상기 제1 블록의 일단 상면에 형성되는 덮개 홈(412); 을 포함하여 구성되며, 상기 볼트 수용구(421) 내주면에는 나사산이 형성되며, 상기 제1 블록(41)의 양측면은 각각 1차 레일(101) 및 3차 레일(201)의 양 단부에 인접한 일측과 결합되고, 제2 블록(42)의 양측면은 각각 2차 레일(102) 및 4차 레일(202)의 양 단부에 인접한 일측과 결합되는데, 상기 제1 블록(41) 및 제2 블록(42)을 서로 연결시키면, 상기 1차 레일 및 2차 레일이 결합되어 제1 레일을 형성하고 3차 레일 및 4차 레일이 결합되어 제2 레일을 형성한다.

이상에서 설명한 것과 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일은, 레일의 가공을 용이하게 할 수 있으며, 가공공수 및 제작 비용을 절감할 수 있고, 종래의 레일과 동일한 강성효과를 낼 수 있을 뿐만 아니라 무게가 가벼워 설치하기가 용이할 수 있다. 특히 직경 2 내지 4m 에 이르는 파이프(배관)용 가이드 레일 제작에 있어서도 비용이 절감될 수 있고 가공성이 매우 양호할 수 있다.

도 1은 종래의 가이드 레일을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일이 2개로 분리된 형태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일의 평면도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명의 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일이 2개로 분리된 형태의 평면도및 측면도이다.
도 6은 본 발명의 가이드 레일의 연결장치를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 따른 가이드 레일의 연결장치의 분해도이다.

본 발명은 대구경의 파이프의 맞대기 용접시 자동 티그 용접장치가 이동하는 가이드 레일에 관한 것으로, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

일정길이로 연장된 바아(bar)를 벤딩과 용접을 통해 용접할 파이프의 구경에 상관없이 제작하여 설치할 수 있으며, 특히 대구경의 파이프(P)의 맞대기 용접시 자동 티그 용접장치가 이동하는 가이드 레일에 있어서, 상기 가이드 레일(guide rail)은, 원형의 제1 레일(10); 상기 제1 레일과 일정거리로 이격되어, 제1 레일과 평행하게 배치되는 원형의 제2 레일(20); 상기 제1 레일과 제2 레일 사이에 형성되어, 제1 레일의 일측면과 제2 레일의 일측면을 연결하는 복수의 레일블록(30); 및 상기 레일블록(30)의 일측에 연결되어, 가이드 레일의 중심부를 향해 연장되며, 진퇴가능하게 구성되는 파이프 고정장치(31); 를 포함하는데, 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)이 레일블록(30)에 의해 연결됨으로서 하나의 가이드 레일을 형성한다.

바람직하게는, 상기 제1 레일(10)은 반원형의 1차 레일(101) 및 2차 레일(102)의 단부가 연결장치(40)에 의해 연결되어 구성되고, 또한, 제2 레일(20)은 반원형의 3차 레일(201) 및 4차 레일(202)의 단부가 연결장치(40)에 의해 연결되어 구성되어 원형의 제1 및 제2 레일(10,20)이 형성되는데, 상기 1차 레일(101) 및 2차 레일(102)은 길게 연장된 바아(bar)가 벤딩되어 형성된다. 또한 3차 레일(201) 및 4차 레일(202)도 길게 연장된 바아가 벤딩되어 형성된다. 상기와 같이 바아(bar) 형태의 1차 레일(101) 및 2차 레일(102)을 반원형으로 각각 벤딩(bending)하여 이를 서로 연결하여 원형의 제1 레일(10)을 구성하고, 바아(bar) 형태의 3차 레일(201) 및 4차 레일(202)을 반원형으로 각각 벤딩하여 이를 서로 연결하여 원형의 제2 레일(20)을 구성하고, 이와 같이 구성된 제1 레일 및 제2 레일을 레일블록(30)으로 서로 용접 연결시킴으로서, 하나의 가이드 레일을 구성할 수 있다. 상기 제1 레일(10)의 외주면에는 기어(103)가 형성되어 있는데, 상기 기어(103)와 티그 용접장치에 형성된 기어와 맞물리게 구성되어 티그 용접장치가 제1 레일(10)의 외주면을 따라 이동하면서 파이프(P)의 용접작업을 진행한다.

상기 연결장치(40)는 파이프의 용접 작업이 완료된 후 가이드 레일을 파이프로부터 해제시키기 위한 장치인데, 연결장치의 결합을 해제시키면, 가이드 레일이 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)로 분리되어 파이프(P)로부터 용이하게 가이드 레일을 해제시킬 수 있다.

상기의 연결장치(40)는, 장방형의 제1 블록(41); 상기 제1 블록의 일단과 연결되는 장방형의 제2 블록(42); 상기 제1 블록의 일단으로부터 타단으로 관통하게 형성되는 2개의 볼트 삽입구(411); 상기 볼트 삽입구에 대응하여 제2 블록의 일단으로부터 내부로 연장되어 형성되는 2개의 볼트 수용구(421); 및 상기 제1 블록의 일단 상면에 형성되는 덮개 홈(412); 을 포함하여 구성된다. 상기 볼트 수용구(421) 내주면에는 나사산이 형성된다. 상기 제1 블록(41)의 양측면은 각각 1차 레일(101) 및 3차 레일(201)의 양 단부에 인접한 일측과 용접 결합되고, 제2 블록(42)의 양측면은 각각 2차 레일(102) 및 4차 레일(202)의 양 단부에 인접한 일측과 용접 결합되는데, 상기 제1 블록(41) 및 제2 블록(42)을 서로 연결시키면, 상기 1차 레일 및 2차 레일이 결합되어 제1 레일을 형성하고, 3차 레일 및 4차 레일이 결합되어 제2 레일을 형성한다.

바람직하게는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 연결장치(40)의 제1 블록(41)의 하면, 즉 덮개 홈(412)과 대향하는 면에는 돌출부(414)가 형성되며, 상기 돌출부(414)와 대응하여 제2 블록(42)의 상면에는 삽입부(422)가 형성된다. 상기 돌출부(414)는 3개로 구성되는데, 상기 제1 블록(41)과 제2 블록(42)을 연결시, 볼팅 작업에 앞서 상기 돌출부(414)가 삽입부(422)에 삽입됨으로서, 제1 블록과 제2 블록을 용이하게 연결시키고, 또한 최종 레일 결합 작업시 제1 레일과 제2 레일의 동심을 맞추기 용이하다.

상기 덮개 홈(412)은 제1 블록(41)의 상면에 2개의 볼트 삽입구(411)의 사이에 형성되는데, 볼트(B)가 제1 블록(41)의 볼트 삽입구(411)를 통해 제2 블록(42)의 볼트 수용구(421)까지 삽입되어 제1 블록(41)과 제2 블록(42)이 결합됨으로서, 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)이 형성되어, 하나의 가이드 레일이 형성되는 것이다. 제1 블록(41)과 제2 블록(42)이 결합될 때, 상기 볼트 삽입구(411)를 통해 삽입된 볼트(B)가 볼트 수용구(421)에 나사 결합된다. 그 후 제1 블록(41)의 일단 상면에 형성된 장방형의 덮개 홈(412)에 덮개(413)를 삽입·설치하고나서 나사로 덮개(413)를 제1 블록(41)에 결합시킨다. 상기 덮개(413)는 제1 블록 및 제2 블록의 결합을 해제하여, 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)을 분리시 볼트의 분실을 방지하기 위해, 볼트(B)의 헤드부의 일부를 커버하게끔 구성된다. 이와같이 덮개(413)가 볼트의 헤드부의 일부를 커버하게끔 구성됨으로서, 제1 블록(41) 및 제2 블록(42) 해제시 볼트(B)가 볼트 삽입구(411)로부터 외부로 완전히 이탈하지 않고 상기 덮개에 걸림으로서 볼트의 분실을 방지할 수 있다.

여기에서 제1 블록(41) 및 제2 블록(42)은 장방형을 이루고 있으나, 정방형일 수도 있으며, 제1 블록(41)의 볼트 삽입구(411) 및 제2 블록(42)의 볼트 수용구를 2개로 한정했지만, 그 갯수에 제한되지는 않는다. 또한, 제1 레일(10)과 제2 레일(20) 사이를 연결하는 레일블록들(30) 간의 공간으로 인해, 즉 티그 용접장치의 이동과는 관련이 없는 레일 부위인 중간부위를 레일블록 및 공간으로 번갈아 구성함으로서 실제 가이드 레일의 무게가 감소됨을 물론 전체 가이드 레일의 강성효과에도 아무런 문제가 발생하지 않는다.

상기 복수의 레일블록(30)은 장방형이며, 제1 및 제2 레일(10,20)의 측면을을 따라 서로 이격되어 형성되고, 제1 레일과 제2 레일을 연결시, 레일블록(30)의 양측이 각각 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)의 일측면과 용접으로 결합된다. 상기 레일블록은 본 발명에서는 장방형이나 정방형으로 구성될 수도 있다. 상기 파이프 고정장치(31)는 대구경 파이프(P) 용접시 파이프의 외면을 지지하는 것으로, 파이프 고정장치(31)는 파이프의 외면에 밀착되는 부분은 파이프와 균일하게 충분히 접촉되도록 장방형의 블록의 형태를 갖으며, 이 블록에는 파이프의 외면과 부드럽게 접촉하도록 2개의 완충패드(301)가 설치되는 것이 바람직하고, 파이프의 구경에 따라 고정창치가 파이프를 지지하고, 파이프를 해제할 수 있게끔 진퇴 가능하게 레일블록(30)에 나사로 결합된다. 또한 상기 파이프 고정장치(31)는 절연재료로 형성되는데, 예컨대 베이크라이트(Bakelite)와 같은 재료로 형성된다. 이와 같이 파이프 고정장치(31)를 절연재료로 형성하는 것은 파이프 이외에는 통전이 되면 안되기 때문에, 티그 용접시 아크로 인한 파이프 이외의 다른 장비로의 통전을 방지하기 위함이다. 즉 통전으로 인한 장비의 에러 및 손상을 방지할 수 있다.

상기와 같이 구성된 가이드 레일은, 우선 제1 레일(10)의 구성요소인 1차 레일(101) 및 2차 레일(102)을 반원형으로 벤딩하고, 제2 레일(20)의 구성요소인 3차 레일(201) 및 4차 레일(202)을 반원형으로 벤딩 한 후, 1차 레일(101) 및 3차 레일(201)의 양단부에 인접한 일측 및 2차 레일(102) 및 4차 레일(202)의 양단부에 인접한 일측에 각각 제1 블록(41) 및 제2 블록(42)으로 구성된 연결장치(40)를 설치한 후, 이 연결장치로 상기 1차 레일 및 2차 레일(101,102), 3차 레일 및 4차 레일(201,202)을 연결시켜 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)을 각각 완성한다. 이후 제1 레일(10)과 제2 레일(20)의 일측면을 복수의 레일블록(30)으로 연결시켜서, 하나의 가이드 레일을 구성한다. 상기와는 다르게 벤딩된 1차 레일(101) 및 3차 레일(201)을 레일블록(30)으로 연결시키고, 2차 레일(102) 및 4차 레일(202)을 레일블록(30)으로 먼저 연결시킨 후, 연결장치(40)를 통해 1차 레일(101) 및 2차 레일(102)을 연결시키고, 3차 레일(201) 및 4차 레일(202)을 연결시켜서, 제1 레일(10) 및 제2 레일(20)을 완성시켜, 하나의 가이드 레일을 구성할 수 도 있다. 이와같이 구성된 가이드 레일은 금속재일 수 있는데, 바람직하게는 알루미늄일 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며,본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10.제1 레일 101.1차 레일
102.2차 레일 103.기어
20.제2 레일 201.3차 레일
202.4차 레일
30.레일블록 31.파이프 고정장치
40.연결장치 41.제1 블록
411.볼트 삽입구 412.덮개 홈
413.덮개
42.제2 블록 421.볼트 수용구
P.파이프 B.볼트

Claims (9)

1. 자동 티그 용접장치가 이동하는 가이드 레일에 있어서,
   상기 가이드 레일은,
   원형의 제1 레일;
   상기 제1 레일과 일정거리로 이격되어, 제1 레일과 평행하게 배치되는 원형의 제2 레일;
   상기 제1 레일과 제2 레일 사이에 형성되어, 제1 레일의 일측면과 제2 레일의 일측면을 연결하는 복수의 레일블록;
   상기 레일블록의 일측에 연결되어, 가이드 레일의 중심부를 향해 연장되며, 진퇴가능하게 구성되는 파이프 고정장치;
   를 포함하며, 제1 레일 및 제2 레일이 레일블록에 의해 연결됨으로서 하나의 가이드 레일을 형성하며, 상기 제1 레일은 반원형의 1차 레일 및 2차 레일의 단부가 연결장치에 의해 연결되어 구성되고, 제2 레일은 반원형의 3차 레일 및 4차 레일의 단부가 연결장치에 의해 연결되어 구성되어, 원형의 제1 및 제2 레일이 각각 형성되는데, 상기 1차 레일 및 2차 레일은 길게 연장된 바아(bar)가 벤딩되어 형성되며, 또한 3차 레일 및 4차 레일도 길게 연장된 바아가 벤딩되어 형성되고, 상기 연결장치는,
   장방형의 제1 블록;
   상기 제1 블록의 일단과 연결되는 제2 블록;
   상기 제1 블록의 일단으로부터 타단으로 관통하게 형성되는 2개의 볼트 삽입구;
   상기 볼트 삽입구에 대응하여 제2 블록의 일단으로부터 내부로 연장되어 형성되는 2개의 볼트 수용구;
   상기 제1 블록의 일단 상면에 형성되는 덮개 홈;
   을 포함하여 구성되며, 상기 볼트 수용구 내주면에는 나사산이 형성되며, 상기 제1 블록의 양측면은 각각 1차 레일 및 3차 레일의 양 단부에 인접한 일측과 결합되고, 제2 블록의 양측면은 각각 2차 레일 및 4차 레일의 양 단부에 인접한 일측과 결합되는데, 상기 제1 블록 및 제2 블록을 서로 연결시키면, 상기 1차 레일 및 2차 레일이 결합되어 제1 레일을 형성하고 3차 레일 및 4차 레일이 결합되어 제2 레일을 형성하고, 상기 덮개 홈은 2개의 볼트 삽입구의 사이에 형성되며, 볼트가 볼트 삽입구를 통해 볼트 수용구까지 삽입되어 제1 블록 및 제2 블록이 결합되면, 상기 덮개 홈에 덮개를 삽입하고 나사로 상기 덮개를 제1 블록에 결합시키며, 상기 연결장치의 제1 블록의 하면에는 돌출부가 더 형성되며, 상기 돌출부와 대응하여 제2 블록의 상면에는 삽입부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 레일블록은 장방형이며, 제1 및 제2 레일의 측면을을 따라 서로 이격되어 형성되고, 그 양측는 각각 제1 레일 및 제2 레일의 일측면과 용접으로 결합되는 것을 특징으로 하는 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 파이프 고정장치는 절연재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 덮개는 볼트의 헤드부의 일부를 커버하는 것을 특징으로 하는 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 덮개는 제1 블록 및 제2 블록의 결합을 해제하여, 제1 레일 및 제2 레일을 분리시 볼트의 분실을 방지하는 것을 특징으로 하는 자동 티그 용접장치를 위한 가이드 레일.
   
9. 삭제

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