KR101777740B1 - 복합형 극한지 파이프 용접 테스트베드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극한지에서 파이프 자동용접장치의 작동을 실험하기 위해서 극한지 환경조성지(챔버 등)에서 극한지에서 사용되는 파이프의 시편을 용접할 수 있도록 제공하는 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드에 관한 것이다.
본 발명은 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드에 의하면, 극한지 환경 조성지에서 파이프 시편을 가지고 직접 자동용접해볼 수 있으므로 간단하게 용접의 수행을 테스트할 수 있고, 파이프를 시편으로 용접면 만을 가지고 테스트하기 때문에 좁은 공간의 극한지 환경 조성지에도 쉽게 적용할 수 있는 등의 효과가 발생한다.

Description

복합형 극한지 파이프 용접 테스트베드{PIPE WELDING TEST BED AT THE SEVERE COLD CIRCUMSTANCE}
본 발명은 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극한지에서 파이프 자동용접장치의 작동을 실험하기 위해서 극한지 환경조성지(챔버 등)에서 극한지에서 사용되는 파이프의 시편을 용접할 수 있도록 제공하는 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드에 관한 것이다.
금속제로 형성된 파이프는 오일, 가스 등의 유체를 운반 또는 이송시키기 위한 수단으로 단위 파이프를 서로 용접하여 연결한다.
상기 금속제 파이프는 단위 파이프를 각각 연결할 때 주로 용접을 사용하는데, 주로 수작업으로 이루어진다.
상기와 같이 수작업으로 이루어질 경우에는 작업자의 숙련도에 따라서 용접의 품질이 달라져서 불량이 발생할 수 있고, 작업이 효율적으로 이루어지지 못하게 된다.
상기한 문제점을 극복하기 위해서, 본원 출원인이 개발하여 개시한 파이프자동용접장치(등록특허 제1233237호)가 제공되는데, 도 1, 도 2와 같이 상기 파이프자동용접장치는 파이프 연결부위에 설치되는 원형의 레일(10)의 돌출된 주연부를 전방마찰롤러(22a) 및 후방마찰롤러(22b)가 마찰접촉하여 이송롤러부가 회전하여 레일 (10)을 따라 용접부위를 자동으로 용접하도록 형성된다.
도 3은, 원형의 레일(10)에 관한 것으로, 알루미늄재질로 형성되어 반원으로 한 쌍이 형성되어 일측은 힌지(11)로 고정되고, 각 타측은 서로 연결할 수 있도록 고정구(12)에 의해서 고정되도록 형성된다.
또한, 원형의 레일(10)의 내부면에는 파이프의 외주연을 탄력지지할 수 있도록 'ㅅ' 형태의 다수개의 탄력지지 링(14)이 형성된다.
상기 파이프 자동용접장치에 관한 기술은 대한민국특허청 등록특허공보 제 1233237호, 제1037773호, 제823551호 및 제1594478호 등에 개시된 바 있다.
종래에 극한지 파이프 자동용접장치로 자동용접하는데에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
(1) 자동용접장치가 극한지에서 파이프를 제대로 용접하는지 알아보기 위해서 테스트를 해야 하는데, 실제제품으로 테스트하기 너무 어렵다.
(2) 극한지 환경 조성지 즉 챔버의 크기가 한정적이므로 전체길이의 파이프를 직접 용접해 볼 수 없다.
본 발명은 상기한 문제점을 극복하기 위해서 극한지 환경조성지에 파이프 자동용접장치의 작업수행능력을 테스트해볼 수 있도록 하기 위한 테스트 베드에 관한 것이다.
본 발명은 본체와 하단예열장치로 구성되되,
상기 본체는 하단에 바퀴가 형성되고, 전방에 지지판재가 형성된 케리지와;
상기 지지판재에 고정되고, 전방이 막혀있는 원형고정판과;
상기 원형고정판의 전방에 120도 각도로 배치되는 3개의 고정부재가 형성되고, 상기 각 고정부재에 길이조정 가능하도록 고정되는 부고정부재가 각각 형성되며, 상기 각 부고정부재의 끝단에 전방으로 수직하게 돌출되는 가이드봉이 각각 형성되는 파이프지지부재와;
상기 원형고정판의 전방에 돌출고정되는 고정파이프가 형성되고, 상기 고정파이프와 수직하게 연결되는 연결파이프가 형성되며, 상기 연결파이프의 끝단에 호형상으로 일측에 다수개의 노즐이 형성되는 호형화염분사파이프로 구성되는 다수개의 상부예열장치로 구성되고,
상기 하단예열장치는 한 쌍의 하부받침이 형성되고, 상기 각 하부받침의 하단에는 두 개의 하단바퀴가 각각 형성되며, 상기 각 하부받침의 상단에는 각각 하부고정부가 형성되고, 상기 각 하부고정부의 상단에는 높이조절이 가능하도록 높이조절대가 각각 형성되며, 상기 각 높이조절대의 상단을 연결하면서 하단으로 볼록한 파이프에 다수개의 하단노즐이 형성된 하단호형화염분사파이프로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.
(1) 극한지 환경 조성지에서 파이프 시편을 가지고 직접 자동용접해볼 수 있으므로 간단하게 용접의 수행을 테스트할 수 있다.
(2) 파이프를 시편으로 용접면 만을 가지고 테스트하기 때문에 좁은 공간의 극한지 환경 조성지에도 쉽게 적용할 수 있어서 편리하다.
도 1은 종래의 파이프 자동용접장치의 사시도.
도 2는 종래의 파이프 자동용접장치가 레일에 설치된 사시도.
도 3은 종래의 파이프 자동용접장치용 레일의 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드의 본체부분의 측면개념도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드의 정면개념도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드의 하단예열장치의 정면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드의 하단예열장치의 측면도.
본 발명은 본체(100)와 하단예열장치(200)로 구성되되,
상기 본체(100)는 하단에 바퀴(101)가 형성되고, 전방에 지지판재(112)가 형성된 케리지(110)와;
상기 지지판재(112)에 고정되고, 전방이 막혀있는 원형고정판(120)과;
상기 원형고정판(120)의 전방에 120도 각도로 배치되는 3개의 고정부재(132)가 형성되고, 상기 각 고정부재(132)에 길이조정 가능하도록 고정되는 부고정부재(134)가 각각 형성되며, 상기 각 부고정부재(134)의 끝단에 전방으로 수직하게 돌출되는 가이드봉(136)이 각각 형성되는 파이프지지부재(130)와;
상기 원형고정판(120)의 전방에 돌출고정되는 고정파이프(142)가 형성되고, 상기 고정파이프(142)와 수직하게 연결되는 연결파이프(144)가 형성되며, 상기 연결파이프(144)의 끝단에 호형상으로 일측에 다수개의 노즐(147)이 형성되는 호형화염분사파이프(148)로 구성되는 다수개의 상부예열장치(140)로 구성되고,
상기 하단예열장치(200)는 한 쌍의 하부받침(210)이 형성되고, 상기 각 하부받침(210)의 하단에는 두 개의 하단바퀴(201)가 각각 형성되며, 상기 각 하부받침(210)의 상단에는 각각 하부고정부(220)가 형성되고, 상기 각 하부고정부(220)의 상단에는 높이조절이 가능하도록 높이조절대(230)가 각각 형성되며, 상기 각 높이조절대(230)의 상부를 연결하면서 하단으로 볼록한 파이프에 다수개의 하단노즐(241)이 형성된 하단호형화염분사파이프(240)로 구성된다.
상기 본체(100)와 하단예열장치(200)는 한 쌍으로 구성되고, 본체(100)의 전방에 하단예열장치(200)를 배치하는 것으로 사용되다.
상기 본체(100)는 케리지(110)가 형성되고, 상기 케리지(110)의 지지판재(112)의 전방에 원형고정판(120)이 형성되며, 상기 원형고정판(120)의 전방에 다수개의 고정부재(132), 부고정부재(134) 및 가이드봉(136)이 형성된다.
상기 케리지(110)는 사각형상의 프레임으로 수평하게 이루어지고, 전방 상단으로 지지부재(112)가 수직하게 돌출되어 형성된다.
상기 케리지(110)의 하단에는 한쪽이 힌지로 고정되는 한 쌍의 트리거(115)가 좌우측에 각각 형성된다.
상기 원형고정판(120)은 후방 주연부에는 플랜지로 형성되고, 전방은 막혀서 형성된다.
상기 원형고정판(120)의 전방에는 파이프지지부재(130)가 형성되는데, 상기 파이프지지부재(130)는 원형고정판(120)의 전방에 120도 각도로 서로 배치되는 3개의 고정부재(132)에 각 고정되는 부고정부재(134)가 형성된다.
상기 각 고정부재(132)는 부고정부재(134)가 길이방향으로 면접촉하면서 길이를 조정하여 고정할 수 있도록 형성된다.
즉, 부고정부재(134)가 방사형으로 각각 돌출되거나, 수축하면서 가이드봉(136)의 위치를 조절할 수 있도록 형성되어 가이드봉(136)의 주연부에 위치하는 파이프시편(50)과 레일고정파이프시편(51)의 내경의 변화에 대응하도록 형성된다.
상기 각 부고정부재(134)의 끝단에 전방으로 돌출되는 3개의 가이드봉(136)은 상단의 2개의 가이드봉(136a,b)의 길이는 길고, 하단으로 수직하게 형성되는 부고정부재(134)의 끝단에 형성되는 가이드봉(136c)의 길이는 짧게 형성된다.
상단에 형성된 가이드봉(136a,b)에는 각각 전방에서 삽입되는 파이프고정뭉치(136d)가 형성되고, 하단으로 수직하게 형성되는 부고정부재(134)의 끝단에 형성되는 가이드봉(136c)의 후방에는 레일고정파이프시편(51)의 내경을 강하게 고정할 수 있도록 하단으로 힘을 가할 수 있는 고정핸들(136e)이 형성된다.
상기 가이드봉(136)에는 부고정부재(134) 쪽으로 레일(310)이 형성되는 레일고정파이프시편(51)이 고정되고, 전방에 한 쌍의 파이프시편(50)이 용접부(50a)를 이루면서 접촉하여 형성된다.
상기 상부예열장치(140)는 원형고정판(120)의 전방에 돌출고정되는 고정파이프(142)가 형성되고, 상기 고정파이프(142)와 수직하게 연결되는 연결파이프(144)가 형성되며, 상기 연결파이프(144)의 끝단에 호형상으로 일측에 다수개의 노즐(147)이 형성된다.
상기 상부예열장치(140)는 연결파이프(144)가 상부쪽 반원을 모두 커버할 수 있도록 다수개 약 4개가 형성된다.
상기 하단예열장치(200)는 한 쌍의 하부받침(210)이 좌우로 형성되고, 상기 각 하부받침(210)에는 두 개의 하단바퀴(201)가 각각 형성된다.
상기 각 하부받침(210)의 상단에는 각 하부고정부(220)가 형성되고, 상기 각 하부고정부(220)에는 높이를 조절하면서 하부고정부(220)에 삽입될 수 있는 높이조절대(230)가 각각 형성된다.
상기 각 높이조절대(230)의 상부를 서로 연결하면서 하단호형화염분사파이프(240)가 형성된다.
상기 하단호형화염분사파이프(240)에는 상단으로 다수개의 하단노즐(241)이 형성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드의 작동을 설명하면 다음과 같다.
극한지 환경에서 용접해야할 피용접물인 파이프의 시편을 고정하는데, 우선 레일(310)를 설치할 수 있도록 레일고정파이프시편(51)을 설치하고, 이를 고정한다.
상기 레일고정파이프시편(51)은 상단에 형성된 두 개의 가이드봉(136a,b)에 내부 상단을 걸고 하단에 삽입되는 가이드봉(136c)의 고정핸들(136e)을 돌려서 즉, 가이드봉(136c)를 하단으로 내림으로써 레일고정파이프시편(51)을 완전하게 고정한다.
이후, 상단에 형성된 두 개의 가이드봉(136a,b)의 상단 주연부에 한 쌍의 파이프시편(50)의 차례로 삽입한다.
이때, 상기 파이프시편(50)이 맞닿는 곳에는 용접부(50a)가 형성되고, 상기 용접부(50a)에는 레일(310)의 상단으로 이송되는 용접기(300)의 용접토오치가 위치한다.
상기 파이프시편(50)을 모두 넣은 후에는 파이프고정뭉치(136d)를 각 가이드봉(136a,b)에 삽입하여 파이프시편(50)을 고정한다.
이후, 상기 하단예열장치(200)를 본체(100)의 전방으로 밀어넣는데, 이때 용접부(50a)에 하단호형화염분사파이프(240)가 위치할 수 있도록 형성된다.
상기와 같이 설치된 상태에서 상부예열장치(140)와 하단예열장치(200)에 가스를 공급하고, 화염을 일으켜서 파이프시편(50)의 용접부(50a)를 가열한다.
상기와 같이 화염에 의해서 충분히 예열이 되면, 하단예열장치(200)를 전방으로 이동시킨 후 용접기(300)를 작동시켜서 용접을 시도한다.
본 발명은 복합형 극한지 파이프 용접 테스트 베드에 의하면, 극한지 환경 조성지에서 파이프 시편을 가지고 직접 자동용접해볼 수 있으므로 간단하게 용접의 수행을 테스트할 수 있고, 파이프를 시편으로 용접면 만을 가지고 테스트하기 때문에 좁은 공간의 극한지 환경 조성지에도 쉽게 적용할 수 있는 등의 효과가 발생한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
100 : 본체 110 : 케리지
112 : 지지판재 120 : 원형고정판
130 : 파이프지지부재 132 : 고정부재
134 : 부고정부재 136 : 가이드봉
140 : 상부예열장치 142 : 고정파이프
144 : 연결파이프 147 : 노즐
148 : 호형화염분사파이프 200 : 하단예열장치
210 : 하부받침 220 : 하부고정부
230 : 높이조절대 240 : 하단호형화염분사파이프
241 : 하단노즐 300 : 용접기
310 : 레일

Claims (3)

  1. 본 발명은 본체와 하단예열장치로 구성되되,
    상기 본체는 하단에 바퀴가 형성되고, 전방에 지지판재가 형성된 케리지와;
    상기 지지판재에 고정되고, 전방이 막혀있는 원형고정판과;
    상기 원형고정판의 전방에 120도 각도로 배치되는 3개의 고정부재가 형성되고, 상기 각 고정부재에 길이조정 가능하도록 고정되는 부고정부재가 각각 형성되며, 상기 각 부고정부재의 끝단에 전방으로 수직하게 돌출되는 가이드봉이 각각 형성되는 파이프지지부재와;
    상기 원형고정판의 전방에 돌출고정되는 고정파이프가 형성되고, 상기 고정파이프와 수직하게 연결되는 연결파이프가 형성되며, 상기 연결파이프의 끝단에 호형상으로 일측에 다수개의 노즐이 형성되는 호형화염분사파이프로 구성되는 다수개의 상부예열장치로 구성되고,
    상기 하단예열장치는 한 쌍의 하부받침이 형성되고, 상기 각 하부받침의 하단에는 두 개의 하단바퀴가 각각 형성되며, 상기 각 하부받침의 상단에는 각각 하부고정부가 형성되고, 상기 각 하부고정부의 상단에는 높이조절이 가능하도록 높이조절대가 각각 형성되며, 상기 각 높이조절대의 상부를 연결하면서 하단으로 볼록한 파이프에 다수개의 하단노즐이 형성된 하단호형화염분사파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합형 극한지 파이프 용접 테스트베드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케리지의 하단에는 한 쌍의 트리거가 좌우측에 배치되는 것을 특징으로 하는 복합형 극한지 파이프 용접 테스트베드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상단에 형성된 가이드봉에는 각각 전방에서 삽입되는 파이프고정뭉치가 형성되고, 하단으로 수직하게 형성되는 부고정부재의 끝단에 형성되는 가이드봉의 후방에는 레일고정파이프시편의 내경을 강하게 고정할 수 있도록 하단으로 힘을 가할 수 있는 고정핸들이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 극한지 파이프 용접 테스트베드.
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