KR101868690B1 - 용접용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접 전 다수의 관을 동시에 용이하게 배치 및 조정할 수 있는 용접용 지그에 관한 것으로, 몸체부와, 상기 몸체부에 결합되며, 각각 용접이 이루어지는 2개의 관이 양측에 배치되는 복수의 플레이트 및 상기 몸체부에 결합되며, 상기 복수의 플레이트에 배치되는 복수의 관을 고정하기 위한 고정부를 포함하는 용접용 지그를 제공한다.

Description

용접용 지그 {Jig for Welding}

본 발명은 용접용 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접 전 다수의 관을 동시에 용이하게 배치 및 조정할 수 있는 용접용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 산업시설에는 많은 종류와 개수의 파이프들이 사용된다.

특히, 유체의 이송, 가스의 반송 등 다양한 목적을 위하여 다수의 파이프들이 배관되는데, 이들을 적정 길이로 확보하기 위해 이웃하는 파이프와 플랜지로 연결하거나 또는 용접 등의 방법으로 2개 이상의 파이프를 연결하여 하나의 긴 관체를 이루어 사용하게 된다.

파이프를 연결할 때는 주로 용접을 이용하게 되는데, 이는 용접이 강철 등으로 이루어지는 두 파이프의 연결부분을 일체로 결합하여 충분한 강성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 밀폐성을 확보하여 유체 배관용으로 이용 가능하기 때문이다.

두 파이프를 용접하기 위해서는 우선 용접할 두 파이프를 일렬로 배열하고 파이프의 연결부위, 갭(gap)의 유지상태 등을 검사하거나 가접(tack welding) 등을 한 뒤, 두 파이프가 마주보는 단부를 용접하게 된다.

상기와 같이 용접이 정확하고 원활하게 이루어질 수 있도록, 용접 전 용접부의 cleaning 상태, 갭 유지상태, 배열 및 고정상태 등을 확인, 검사하는 것을 fip-up이라고 한다.

종래에는 fit-up 또는 가접, 용접 작업을 수행함에 있어서, 받침대에 기준 파이프를 놓고 작업자가 파이프나 피팅류를 들어서 수직과 수평을 맞추는 작업을 수행하고 있다.

이때, 작은 사이즈는 1명의 작업자가 피팅류를 잡고, 다른 1명의 작업자가 용접기를 이용해 가접 등을 수행할 수 있으나, 작업자가 일일히 직접 수평이나 갭을 맞추기 위해 조정해야 하므로, 파이프의 직경이 커지거나 주변의 작업 여건에 따라 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

이에 따라, 용접되는 두 파이프 간의 수평상태 및 갭 유지 상태가 맞지 않아 용접품질이 저하되고 다시 재작업을 해야하는 상황도 발생하였다.

또한, 각각의 파이프를 개별로 작업함에 따라 시간이 많이 소요되고 작업자의 피로도가 증가하여 작업 능률이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용접 전 다수의 관을 동시에 용이하게 배치 및 조정할 수 있는 용접용 지그를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 몸체부와, 상기 몸체부에 결합되며, 각각 용접이 이루어지는 2개의 관이 양측에 배치되는 복수의 플레이트 및 상기 몸체부에 결합되며, 상기 복수의 플레이트에 배치되는 복수의 관을 고정하기 위한 고정부를 포함하는 용접용 지그를 제공한다.

이때, 상기 몸체부는 상기 복수의 플레이트가 결합되는 제1 몸체 및 상기 고정부가 결합되는 제2 몸체를 포함할 수 있다.

상기 복수의 플레이트는 상기 제1 몸체의 길이방향을 따라 슬라이드 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 플레이트는 상기 제1 몸체의 둘레방향을 따라 회전 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플레이트는 양측에 배치되는 2개의 관 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 간격 유지부를 포함할 수 있다.

상기 간격 유지부는 상기 플레이트의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 플레이트는 관이 안착되기 위한 V자형의 안착부를 형성할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 플레이트는 관이 안착되기 위한 곡면의 안착부를 형성할 수 있다.

상기 제2 몸체의 외주면에는 나사산이 형성되며, 상기 고정부의 위치는 상기 제2 몸체에 결합되는 너트에 의해 조절 및 고정될 수 있다.

상기 고정부는 서로 결합될 수 있는 복수의 블록으로 이루어지며, 결합되는 블록의 개수에 따라 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 용접용 지그에 따르면, 용접 전 관의 수평상태, 간격(gap) 설정 등의 작업에 있어서, 복수의 관을 동시에 작업할 수 있어 작업시간이 줄어들고 작업능률이 향상될 수 있다.

또한, 복수의 플레이트가 슬라이드 이동 가능함으로써 용접이 이루어지는 복수의 관의 간격(pitch)에 관계없이 사용 가능하다.

또한, 복수의 플레이트가 회전 가능함으로써 용접이 이루어지는 복수의 관의 배치 형상에 관계없이 사용 가능하다.

또한, 용접이 이루어지는 관 사이의 일정한 간격을 유지할 수 있도록 간격 유지부를 포함함으로써 작업자가 일일히 손으로 간격을 설정할 필요가 없이 간격이 자동으로 설정 및 유지될 수 있으므로, 작업자의 피로도 및 작업시간이 감소될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그가 용접을 위한 복수의 관에 적용된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 용접이 완료된 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 용접용 지그의 일부 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 4a는 도 1의 용접용 지그의 플레이트를 분리하여 위에서 바라본 도면이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 지그의 플레이트를 분리하여 위에서 바라본 도면이다.

이하, 본 발명의 용접용 지그에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명하도록 한다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그가 용접을 위한 복수의 관에 적용된 상태를 도시한 도면, 도 2는 도 1에서 용접이 완료된 후의 상태를 나타내는 도면, 도 3은 도 1의 용접용 지그의 일부 구성을 분리하여 도시한 도면, 도 4a는 도 1의 용접용 지그의 플레이트를 분리하여 위에서 바라본 도면이며, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 지그의 플레이트를 분리하여 위에서 바라본 도면이다.

본 발명의 용접용 지그는 다수의 관을 용접하는데 적용될 수 있으며, 특히 용접 전 수평상태, 간격 설정 및 유지상태 등을 맞추기 위한 fit-up에 사용될 수 있다.

예를 들어, 보일러에 있어서 다수의 오프닝 판넬(튜브)의 용접을 위해 사용될 수 있다.

우선, 도 1 내지 도 4a를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그는 크게 몸체부(100), 복수의 플레이트(200) 및 고정부(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 몸체부(100)는 복수의 플레이트(200)가 결합되는 제1 몸체(120) 및 고정부(300)가 결합되는 제2 몸체(140)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 몸체(120) 및 제2 몸체(140)는 기다란 원기둥의 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 서로 수직으로 형성될 수 있다.

상기 복수의 플레이트(200)는 상기 몸체부, 특히 상기 제1 몸체(120)에 결합되며, 서로 마주보며 용접이 이루어지는 2개의 관이 양측에서 배치된다. 본 발명의 용접용 지그는 복수의 관을 각각 마주보는 다른 관과 용접하기 위해 사용되는 것으로, 용접이 이루어지는 복수의 관(10)의 수만큼 상기 플레이트가 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 나란하게 형성된 4개의 관(10)을 각각 용접하기 위해서는 4개의 플레이트가 필요하며, 도 2에 도시된 바와 같이 나란하게 형성된 4개의 관 중 끝에 위치한 2개의 관(10)을 각각 용접하기 위해서는 2개의 플레이트가 구비될 것이다.

상기 플레이트(200)에는 서로 용접이 이루어지는 2개의 관이 마주보는 상태로 양측에 배치되며, 상기 플레이트(200)는 배치된 상기 2개의 관을 지지하게 된다. 이에 따라, 서로 마주보며 마주보는 단부끼리 용접이 일어나는 상기 2개의 관의 수평상태가 상기 플레이트에 안착됨으로써 자동으로 맞춰지며, 복수의 관을 동시에 맞출 수 있다는 장점이 있다.

상기 2개의 관은 상기 플레이트의 상부에 배치되되, 양측에서 동일한 길이만큼 안착되는 것이 바람직하다.

또한, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 플레이트(200)에는 양측에 배치되는 상기 2개의 관 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 간격 유지부(220)가 형성될 수 있다. 특히, 상기 간격 유지부(220)는 서로 마주보며 용접이 이루어지는 2개의 관 사이에 최소한의 간격이 유지되도록 할 뿐만 아니라, 상기 플레이트의 양측에 배치되는 2개의 관이 안정적으로 지지될 수 있도록 상기 2개의 관이 안착되는 길이를 용이하게 결정하는 역할을 한다.

상기 간격 유지부(220)는 서로 용접이 이루어지는 관 사이에 설정되어야 할 최소한의 간격을 두께로 갖는 판의 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 각각 상기 플레이트(200)의 일측과 이와 대향하는 타측에서 삽입되어 상기 플레이트(200)의 상부에 배치되는 2개의 관이 각각 상기 간격 유지부(220)의 양측면과 접촉함으로써 상기 2개의 관 사이의 최소한의 갭(gap)이 설정될 수 있고, 배치되는 위치가 결정될 수 있다.

이에 따라, 상기 간격 유지부(220)는 상기 플레이트(200)의 상부 중앙에 설치되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 2개의 관이 상기 플레이트(200)의 양측에서 상기 간격 유지부(220)가 형성된 곳까지 동일한 길이로 삽입되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 간격 유지부(220)가 스토퍼(stopper)의 역할을 한다고 볼 수 있다.

상기와 같이 간격 유지부(220)를 포함함으로써 작업자가 일일히 손으로 간격을 설정할 필요가 없이 간격이 자동으로 설정 및 유지될 수 있으므로, 작업자의 피로도 및 작업시간이 감소될 수 있다.

상기 복수의 플레이트(200)는 상기 제1 몸체(120)의 길이방향을 따라 슬라이드 이동할 수 있으며, 이에 따라 용접이 이루어지는 복수의 관 사이의 간격(pitch)에 관계없이 사용 가능하다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 나란하게 배치된 4개의 관을 각각 용접하는 경우에, 4개의 관 사이의 간격에 따라 상기 복수의 플레이트(200)를 슬라이드 이동하여 각 플레이트 사이의 간격도 조정할 수 있다.

본 일 실시예에서는, 상기 제1 몸체(120)가 기다란 원기둥의 형상으로 형성되며, 상기 복수의 플레이트(200)는 각 플레이트의 하부에 형성되어 상기 제1 몸체(120)가 관통할 수 있는 고리를 포함함으로써, 고리를 상기 제1 몸체(120)에 끼워서 결합시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 고리를 상기 제1 몸체(120)의 길이방향을 따라 이동시킴으로써 각 플레이트(200)의 슬라이드 이동이 가능하다.

또한, 상기 복수의 플레이트(200)는 상기 제1 몸체(120)의 둘레방향을 따라 회전 가능하며, 이에 따라 용접이 이루어지는 복수의 관의 배치 형상에 관계없이 사용 가능하다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 관이 나란하게 배치되어 있는 경우뿐만 아니라, 하나의 관은 수평으로 배치되고 인접한 다른 관은 수직으로 배치되는 등의 복잡한 구조를 이루더라도 상기 플레이트(200)의 방향을 회전시켜 알맞게 사용할 수 있다.

이때, 본 일 실시예에서는 상기 고리가 상기 제1 몸체(120)의 외주면, 즉 둘레방향을 따라 돌아감으로써 상기 플레이트(200)의 회전이 이루어질 수 있다.

하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 플레이트(200)가 상기 제1 몸체(120)의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 또는 상기 제1 몸체(120)의 둘레방향을 따라 회전할 수 있는 구조라면 어느 것이든 무관하다.

상기 복수의 플레이트(200)가 용접이 이루어지는 복수의 관 사이의 간격 또는 배치 구조에 따라 적절하게 슬라이드 이동 또는 회전을 마치면, 이를 유지하기 위한 별도의 고정장치가 구비될 수도 있으나, 상기 복수의 플레이트(200)가 적절하게 배치된 후 용접이 이루어지는 관이 각각 상기 플레이트(200)에 안착되고 후술할 고정부(300)에 의해 안착된 관의 위치가 고정됨에 따라 상기 각 플레이트(200)도 고정되어 더 이상 슬라이드 이동 및 회전이 이루어지지 않도록 할 수 있다.

상기 플레이트(200)는 플레이트의 상부에 관이 안착되기 위한 V자형의 안착부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 관이 상기 V자형의 안착부에 안정적으로 배치될 수 있으며, 상기 안착부가 V자형을 이루기 때문에 관의 직경에 상관없이 사용할 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 또 다른 실시예에 따르면, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 플레이트(1200)는 관이 안착되기 위한 곡면의 안착부를 형성할 수 있다. 상기 곡면의 안착부는 U자형으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 관이 상기 안착부에 보다 안정적으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 다른 실시예에 따른 용접용 지그의 플레이트(1200)에도 서로 용접이 이루어지는 2개의 관 사이의 최소한의 간격을 유지하고, 상기 2개의 관이 안착되는 길이를 결정하기 위해 상기 플레이트(1200)의 상부 중앙에 설치되는 간격 유지부(1220)가 형성될 수 있다.

상기 고정부(300)는 몸체부, 특히 상기 제2 몸체(140)에 결합되며, 상기 복수의 플레이트(200)에 배치되는 복수의 관을 고정하는 역할을 한다.

여기서, '고정'이란 영구적인 결합을 의미하는 것은 아니며 용접 전 관이 배치된 위치 등이 유지될 수 있도록 하는 일시적인 고정을 의미하는 것이다.

상기 고정부(300)는 일정한 두께와 넓이를 갖는 판의 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 복수의 플레이트(200)에 용접을 위해 각각 안착되는 복수의 관을 모두 고정할 수 있도록 적절한 길이로 형성되어야 한다.

하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 복수의 플레이트(200)에 용접을 위해 배치되는 각각의 관의 상단부를 감싸는 형상으로 형성될 수도 있다.

상기 고정부(300)는 상기 플레이트(200)에 배치된 각각의 관을 도 1을 기준으로 위에서 아래로 가압하게 되고, 이에 따라 상기 각각의 관이 상기 플레이트(200)에 배치된 상태가 고정, 유지될 수 있다.

이는, 용접이 이루어지는 과정에서 외부의 간섭이 발생하거나 진동 등이 발생하더라도 상기 플레이트(200)에 배치된 관들의 위치가 상기 고정부(300)에 의해 유지될 수 있어, 수평상태가 흐트러지거나 관이 상기 플레이트(200)로부터 미끄러짐 또는 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이 본 일 실시예에서는 상기 제2 몸체(140)의 외주면에 나사산이 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 고정부(300)를 상기 제2 몸체(140)에 결합 또는 장착한 뒤, 별도의 너트를 이용하여 나사산에 결합함으로써 상기 고정부(300)가 상기 플레이트(200)에 배치된 복수의 관들을 가압할 수 있도록 조절 및 고정될 수 있다.

구체적으로, 상기 너트가 상기 고정부(300)의 상측에서 상기 제2 몸체(140)의 외주면에 형성된 나사산에 결합되어, 상기 고정부(300)가 하부에 위치한 복수의 관들을 가압할 수 있을 만큼 상기 너트의 위치를 아래로 움직이면서 조절할 수 있다.

상기 고정부(300)는 서로 결합(연결)될 수 있는 복수의 블록으로 이루어질 수 있으며, 결합되는 블록의 개수에 따라 길이 조절이 가능하다.

이에 따라, 상기 고정부(300)가 가압하여 고정해야 하는 복수의 관들이 형성된 전체 길이, 즉 상기 복수의 플레이트(200)의 상부에 배치된 복수의 관들이 이루는 전체 가로길이에 따라 적절한 길이로 조절되어 사용될 수 있다.

또는, 길이가 서로 다른 고정부(300)가 적절하게 구비되어 경우에 따라 선택, 사용될 수 있다.

본 발명의 용접용 지그에 따르면, 용접 전 관의 수평상태, 간격(gap) 설정 등의 작업에 있어서, 복수의 관을 동시에 작업할 수 있어 작업시간이 줄어들고 작업능률이 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

10 : 관 100 : 몸체부
120 : 제1 몸체 140 : 제2 몸체
200, 1200 : 복수의 플레이트 220, 1220 : 간격 유지부
300 : 고정부

Claims (10)

1. 몸체부;
   상기 몸체부에 결합되며, 각각 용접이 이루어지는 2개의 관이 양측에 배치되는 복수의 플레이트; 및
   상기 몸체부에 결합되며, 상기 복수의 플레이트에 배치되는 복수의 관을 고정하기 위한 고정부;를 포함하며,
   상기 몸체부는,
   상기 복수의 플레이트가 결합되는 제1 몸체; 및
   상기 고정부가 결합되는 제2 몸체;를 포함하고,
   상기 복수의 플레이트는 상기 제1 몸체의 길이방향을 따라 슬라이드 가능하며, 상기 제1 몸체의 둘레방향을 따라 회전 가능한 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는,
   양측에 배치되는 2개의 관 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 간격 유지부;
   를 포함하는 용접용 지그.
6. 제5항에 있어서,
   상기 간격 유지부는 상기 플레이트의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
7. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는 관이 안착되기 위한 V자형의 안착부를 형성하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
8. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는 관이 안착되기 위한 곡면의 안착부를 형성하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제2 몸체의 외주면에는 나사산이 형성되며,
   상기 고정부의 위치는 상기 제2 몸체에 결합되는 너트에 의해 조절 및 고정되는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
10. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 서로 결합될 수 있는 복수의 블록으로 이루어지며, 결합되는 블록의 개수에 따라 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
    

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