KR101996859B1 - Cooling gas control devic for smart piping manufacturing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 파이프 형상으로 성형된 성형강판에 형성된 이음매를 용접함에 있어서, 냉각가스의 낭비를 방지하여 냉각가스를 절약하고, 성형강판의 내부에서 이음매에 백비드의 형성 및 산화를 방지하기 위한 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling gas control apparatus for manufacturing a smart pipe, and more particularly, to a cooling gas control apparatus for manufacturing a smart pipe, And more particularly, to a coolant gas control apparatus for manufacturing a smart pipe for preventing the formation and oxidation of back beads at the joints.
일반적으로, 용접 강관(welded steel pipe)은 띠 모양의 강판을 성형롤을 이용하여 파이프 형상으로 성형하고, 파이프 형상으로 길이방향을 따라 성형된 강판의 이음매를 용접함으로써 제작되는 파이프를 의미한다.Generally, a welded steel pipe means a pipe manufactured by forming a strip-shaped steel sheet into a pipe shape using a forming roll and welding the joint of the steel sheet formed along the longitudinal direction in a pipe shape.
파이프가 강뿐 아니라 알루미늄 또는 스테인리스강 등으로 이루어지는 판재(plate material)로부터 성형되는 경우, 판재는 티그(TIG; tungsten insert gas) 방식으로 용접된다. 티그 용접은 용융점이 가장 높은 텅스텐 전극봉과 판재 사이에 아크를 일으켜서 용접하고, 용접 중 이음매에 대응하도록 형성되는 용접부위의 산화와 질화를 막기 위하여 불활성 기체(inert gas)(예를 들어, 아르곤, 헬륨 등)를 용접 부위로 분사하는 용접 방식이다. 이러한 티그 용접은 용접 작업과 용접 부위에 대하여 높은 품질과 신뢰도가 요구되는 용접 구조물의 용접 방법으로 널리 사용되고 있다.When the pipe is formed not only from steel but also from a plate material made of aluminum or stainless steel, the plate is welded by a tungsten (TIG) method. TIG welding is an inert gas (for example, argon, helium, or the like) in order to weld and weld an arc between the tungsten electrode rod having the highest melting point and the plate and to prevent oxidation and nitriding of the welded portion formed to correspond to the joint during welding. Etc.) to the welding site. Such a TIG welding is widely used as a welding method for a welded structure requiring high quality and reliability for welding work and welding part.
한편, 상기와 같은 용접 구조물의 용접 시 용접이 마무리된 파이프는 냉각시켜야 하기 때문에 용접부위에 냉각가스를 공급하게 된다.On the other hand, since the welded pipe is cooled during the welding of the above-described welding structure, the cooling gas is supplied to the welded portion.
그런데, 종래에는 파이프 용접작업 시 냉각가스의 효과적인 공급이 어렵기 때문에 냉각가스의 낭비가 일어나게 되는 문제가 있다.However, conventionally, there is a problem in that a cooling gas is wasted because it is difficult to effectively supply the cooling gas during the pipe welding operation.
또한, 종래에는 파이프 용접작업 시 상기 냉각가스의 공급 및 제어가 정확하지 않기 때문에 용접되는 성형강판의 내부에서 이음매에 백비드의 형성 및 산화가 일어나는 문제가 있었다.Further, conventionally, there has been a problem that formation and oxidation of back beads are formed in the joints inside the molded steel sheet to be welded because the supply and control of the cooling gas is not accurate during the pipe welding operation.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파이프 형상으로 성형된 성형강판에 형성된 이음매를 용접함에 있어서, 냉각가스의 낭비를 방지하여 냉각가스를 절약하고, 성형강판의 내부에서 이음매에 백비드의 형성 및 산화를 방지하기 위한 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to solve the problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a welded joint for welding a joint formed on a molded steel plate formed in a pipe shape, And a cooling gas control device for smart pipe production for preventing formation and oxidation of beads.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치는 상기 성형강판과 끼움 결합되고, 띠 모양의 강판을 구부리거나 접어서 파이프 형상으로 성형된 성형강판의 내부에서 상기 성형강판에 형성된 이음매를 향해 쉴드가스가 분사되는 배관안착유닛; 상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 상기 이음매가 선형으로 정위치되도록 상기 성형강판을 파지하는 배관파지유닛; 상기 배관안착유닛으로부터 상기 이음매를 향해 상기 쉴드가스가 분사되도록 상기 배관안착유닛에 상기 쉴드가스를 공급하는 쉴드유닛; 및 상기 배관안착유닛으로부터 상기 이음매를 향해 냉각가스가 분사되도록 상기 배관안착유닛에 상기 냉각가스를 공급하는 냉각유닛;을 포함하고, 상기 이음매는, 용접 방향을 따라 둘 이상의 용접구간으로 구획되며, 상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 상기 용접구간별로 상기 쉴드가스의 공급 여부와 상기 냉각가스의 공급 여부를 제어하는 용접제어유닛;을 더 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention, a cooling gas control apparatus for manufacturing a smart pipe according to the present invention comprises: A pipe seating unit in which a shield gas is injected from a steel plate toward a joint formed on the steel plate; A pipe grasping unit for grasping the formed steel plate so that the joint is linearly positioned in correspondence with the welding direction of the joint; A shield unit for supplying the shield gas to the pipe seat unit so that the shield gas is injected from the pipe seat unit toward the joint; And a cooling unit for supplying the cooling gas to the pipe seating unit so that a cooling gas is injected from the pipe seating unit toward the joint, wherein the joint is divided into at least two weld zones along the welding direction, And a welding control unit for controlling whether the shield gas is supplied and whether or not the cooling gas is supplied for each weld zone corresponding to the welding direction of the joint.
여기서, 상기 배관안착유닛은, 상기 성형강판에 삽입되도록 바닥으로부터 이격 배치되고, 상단부에는 상기 성형강판의 길이 방향에 대응하여 슈고정홈이 길게 함몰 형성되는 배관지지모듈; 상기 배관지지모듈의 일단부를 바닥으로부터 이격시키되, 상기 배관지지모듈의 일단부가 고정되는 고정지지모듈; 상기 배관지지모듈의 타단부를 바닥으로부터 이격시키되, 상기 배관지지모듈의 타단부에 탈부착 가능하게 결합되는 탈착지지모듈; 및 상기 용접구간별로 상기 쉴드유닛과 결합되도록 상기 슈고정홈에 삽입되고, 상기 쉴드유닛에서 공급되는 상기 쉴드가스를 상기 이음매를 향해 분사하는 둘 이상의 공급슈모듈;을 포함한다.The piping support module may include a piping support module that is spaced apart from the floor to be inserted into the molded steel plate and has a shoe fixing groove formed in a long depression at an upper end thereof corresponding to the longitudinal direction of the molded steel plate. A stationary support module for separating one end of the piping support module from the floor, wherein one end of the piping support module is fixed; A detachable support module detachably connected to the other end of the pipe support module, the other end of the pipe support module being separated from the floor; And at least two supply shoe modules inserted into the shoe fixing grooves to be coupled to the shield units for each welding section, and spraying the shield gas supplied from the shield units toward the seam.
여기서, 상기 공급슈모듈에는, 상기 쉴드유닛에서 공급되는 상기 쉴드가스가 공급되는 쉴드공급홀; 상기 쉴드공급홀과 연통되고, 상기 슈고정홈의 길이 방향에 대응하여 상기 쉴드가스의 공급 경로를 형성하는 가스공급경로; 및 상기 가스공급경로에서 유동되는 상기 쉴드가스가 상기 이음매를 향해 배출되도록 상기 가스공급경로에 연통되는 다수의 가스배출홀;이 포함된다.Here, the supply shoe module may further include a shield supply hole through which the shield gas supplied from the shield unit is supplied; A gas supply path communicating with the shield supply hole and forming a supply path of the shield gas corresponding to a longitudinal direction of the shoe fixing groove; And a plurality of gas discharge holes communicating with the gas supply path so that the shield gas flowing in the gas supply path is discharged toward the joint.
여기서, 상기 쉴드유닛은, 상기 쉴드가스를 공급하는 쉴드가스공급부; 상기 용접구간별로 상기 쉴드가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 쉴드가스공급부에 연결되는 둘 이상의 쉴드가스라인; 상기 용접구간별로 상기 쉴드가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 쉴드가스라인과 상기 배관안착유닛을 연결하는 둘 이상의 쉴드가스유로; 및 상기 쉴드가스라인 또는 상기 쉴드가스유로와 1:1 대응으로 배치되어 상기 쉴드가스라인 또는 상기 쉴드가스유로를 개폐하는 둘 이상의 쉴드개폐밸브;를 포함한다.Here, the shield unit may include: a shield gas supply unit for supplying the shield gas; Two or more shield gas lines connected to the shield gas supply unit to form a supply path for the shield gas for each welding interval; Two or more shield gas passages connecting the shield gas line and the pipe seat unit so as to form a supply path of the shield gas for each welding section; And two or more shield opening / closing valves arranged in a 1: 1 correspondence with the shield gas line or the shield gas flow path to open or close the shield gas line or the shield gas flow path.
여기서, 상기 냉각유닛은, 상기 냉각가스를 공급하는 냉각가스공급부; 상기 용접구간별로 상기 냉각가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 냉각가스공급부에 연결되는 둘 이상의 냉각가스라인; 상기 용접구간별로 상기 냉각가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 냉각가스라인과 상기 배관안착유닛을 연결하는 둘 이상의 냉각가스유로; 및 상기 냉각가스라인 또는 상기 냉각가스유로와 1:1 대응으로 배치되어 상기 냉각가스라인 또는 상기 냉각가스유로를 개폐하는 둘 이상의 냉각개폐밸브;를 포함한다.Here, the cooling unit may include: a cooling gas supply unit for supplying the cooling gas; At least two cooling gas lines connected to the cooling gas supply unit to form a supply path for the cooling gas for each welding interval; Two or more cooling gas passages connecting the cooling gas line and the pipe seat unit so as to form a supply path of the cooling gas for each welding section; And two or more cooling opening / closing valves arranged in a 1: 1 correspondence with the cooling gas line or the cooling gas flow path to open / close the cooling gas line or the cooling gas flow path.
여기서, 상기 용접제어유닛은, 상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 각 용접구간의 시작점 또는 각 용접구간의 시작점 이전에 각각 배치되고, 상기 이음매의 용접 방향을 따라 이동되는 용접장치를 감지하는 둘 이상의 쉴드구간감지부; 상기 쉴드구간감지부의 감지신호를 수신하는 쉴드신호입력부; 상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 상기 용접장치가 상기 이음매를 용접하기 전에 용접이 시작되는 용접구간에 상기 쉴드가스가 공급되도록 상기 쉴드신호입력부의 감지신호에 따라 상기 쉴드유닛을 제어하는 쉴드제어부; 상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 각 용접구간의 종료점 이후에 상기 쉴드구간감지부로부터 기설정된 간격으로 이격 배치되고, 상기 용접장치를 감지하는 둘 이상의 냉각구간감지부; 상기 냉각구간감지부의 감지신호를 수신하는 냉각신호입력부; 및 상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접이 종료된 용접구간에 상기 쉴드가스의 공급을 종료하고 상기 냉각가스가 공급되도록 상기 냉각신호입력부의 감지신호에 따라 상기 쉴드유닛과 상기 냉각유닛을 제어하는 냉각제어부;를 포함한다.Here, the welding control unit may include two or more shields disposed respectively at the starting point of each welding section or before the starting point of each welding section corresponding to the welding direction of the seam and detecting welding devices moved along the welding direction of the seam, A section detection unit; A shield signal input unit for receiving a detection signal of the shield section detection unit; A shield control unit for controlling the shield unit according to a detection signal of the shield signal input unit so that the shield gas is supplied to a welding zone in which welding is started before the welding apparatus welds the joint corresponding to the welding direction of the seam; At least two cooling section sensing units spaced apart from the shield section sensing unit at an interval after an end point of each welding section corresponding to the welding direction of the seam and sensing the welding apparatus; A cooling signal input unit for receiving a sensing signal of the cooling section sensing unit; And a cooling unit for controlling the shield unit and the cooling unit in accordance with a detection signal of the cooling signal input unit so as to supply the shield gas to the welding zone in which welding is completed in accordance with the welding direction of the joint, And a control unit.
여기서, 상기 냉각제어부는, 상기 냉각유닛을 제어함은 물론 냉각이 완료된 구간에서 상기 배관파지유닛이 상기 성형강판으로부터 이격되도록 상기 배관파지유닛을 제어한다.Here, the cooling control unit controls the cooling unit, and controls the pipe grasping unit such that the pipe grasping unit is spaced from the molded steel plate in the cooling completion period.
여기서, 상기 용접제어유닛은, 상기 이음매의 용접이 종료되고, 상기 이음매의 냉각이 완료됨에 따라 상기 배관파지유닛이 상기 성형강판으로부터 이격되도록 상기 배관파지유닛을 제어하는 파지제어부;를 더 포함한다.The welding control unit further includes a grip control unit for controlling the pipe gripping unit such that the pipe gripping unit is spaced from the molded steel plate as the welding of the joint is completed and the cooling of the joint is completed.
본 발명에 따른 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치에 따르면, 파이프 형상으로 성형된 성형강판에 형성된 이음매를 용접함에 있어서, 냉각가스의 낭비를 방지하여 냉각가스를 절약하고, 성형강판의 내부에서 이음매에 백비드의 형성 및 산화를 방지할 수 있다.According to the cooling gas control apparatus for manufacturing a smart pipe according to the present invention, it is possible to prevent the waste of the cooling gas by welding the joint formed on the formed steel plate and save the cooling gas, Formation of beads and oxidation can be prevented.
또한, 본 발명은 용접부위의 냉각을 통해 용접 속도를 향상시킬 수 있다.Further, the present invention can improve the welding speed by cooling the welded portion.
또한, 본 발명은 쉴드유닛에서 공급되는 쉴드가스와 냉각유닛에서 공급되는 냉각가스를 이음매의 용접 방향을 따라 균일하게 분해하여 이음매에 쉴드가스와 냉각가스를 분산 배출시킬 수 있다.Further, the present invention can uniformly dissolve the shield gas supplied from the shield unit and the cooling gas supplied from the cooling unit along the welding direction of the joint to disperse and discharge the shield gas and the cooling gas into the joint.
또한, 본 발명은 각 용접구간에 개별의 냉각가스를 공급할 수 있고, 용접이 종료된 용접구간에서 이음매를 냉각시킴으로서, 이음매가 산화되는 것을 방지할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to supply individual cooling gas to each welding section and to prevent the joint from being oxidized by cooling the joint in the welding section where welding is completed.
또한, 본 발명은 용접구간의 구획과 더불어 쉴드가스와 냉각가스의 공급을 제어함으로써, 용접시 소모되는 쉴드가스와 냉각가스를 절약함은 물론, 용접 속도를 향상시킬 수 있다.Further, by controlling the supply of the shield gas and the cooling gas in addition to the section of the welding section, the shield gas and the cooling gas consumed in welding can be saved and the welding speed can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 배관안착유닛의 탈착지지모듈을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 배관안착유닛의 탈착지지모듈이 수평 이동된 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 배관안착유닛의 공급슈모듈을 도시한 정단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 배관안착유닛의 배관지지모듈과 공급슈모듈의 결합 상태를 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 배관파지유닛을 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 배관파지유닛이 성형강판을 파지한 상태를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 배관파지유닛의 파지날개모듈이 구간별로 배치된 상태를 도시한 평면 분해도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 쉴드유닛과, 냉각유닛과, 용접제어유닛의 구간별 배치 상태를 도시한 평면 배치도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템에서 용접제어유닛의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a front view showing a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view showing a detachable support module of a pipe seating unit in a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view showing a state in which a detachable support module of a pipe seat unit is horizontally moved in a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front sectional view showing a supply shoe module of a pipe seating unit in a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side cross-sectional view illustrating a combined state of a piping support module and a supply shoe module of a piping installation unit in a smart piping manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view showing a piping gripping unit in a smart piping manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view showing a state in which a pipe grasping unit grips a molded steel plate in a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 8 is a plan exploded view showing a state in which a phage wing module of a pipe gripping unit is arranged in each section in a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
9 is a plan layout view showing a shielding unit, a cooling unit, and a welding control unit in a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
10 is a block diagram showing a detailed configuration of a welding control unit in a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of a cooling gas control apparatus for manufacturing smart pipes according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, the present invention is not limited or limited by the examples. Further, in describing the present invention, a detailed description of well-known functions or constructions may be omitted for clarity of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템의 맨드릴장치로 설명한다.The cooling gas control apparatus for smart pipe manufacturing according to an embodiment of the present invention is described as a mandrel apparatus of a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템은 띠 모양의 강판을 구부리거나 접어서 파이프 형상으로 성형된 성형강판(P)이 정위치에 고정되는 맨드릴장치(10)와, 성형강판(P)의 길이 방향을 따라 이동하면서 성형강판(P)에서 선형으로 형성된 이음매를 용접하는 용접장치(20)를 포함한다.1 to 10, a smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention includes a mandrel apparatus 10 (see FIG. 1) in which a molded steel sheet P formed by bending or folding a strip- And a
맨드릴장치(10)는 성형강판(P)과 끼움 결합되고 성형강판(P)의 내부에서 이음매를 향해 쉴드가스가 분사되는 배관안착유닛(100)과, 이음매의 용접 방향에 대응하여 이음매가 선형으로 정위치되도록 성형강판(P)을 파지하는 배관파지유닛(200)과, 배관안착유닛(100)으로부터 이음매를 향해 쉴드가스가 분사되도록 배관안착유닛(100)에 쉴드가스를 공급하는 쉴드유닛(300)를 포함할 수 있다.The
이때, 이음매는 용접 방향을 따라 둘 이상의 용접구간으로 구획된다. 본 발명의 일 실시예에서 용접구간은 5개의 구간(A1, A2, A3, A4, A5)으로 구획되는 것을 도시하였으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 다양한 형태를 통해 이음매를 구획할 수 있다.At this time, the joint is divided into two or more welding sections along the welding direction. In the embodiment of the present invention, the welding section is divided into five sections A1, A2, A3, A4, and A5. However, the present invention is not limited thereto.
그러면, 쉴드유닛(300)은 이음매의 용접 시작점으로부터 이음매의 용접 방향을 따라 용접구간별로 순차 공급되도록 한다. 또한, 배관파지유닛(200)은 용접구간에 대응하여 둘 이상으로 구획되고, 쉴드유닛(300)과 함께 동작되어 이음매의 용접 시작점으로부터 이음매의 용접 방향을 따라 용접구간별로 순차적으로 성형강판(P)을 파지할 수 있다.Then, the
좀더 자세하게, 배관안착유닛(100)은 성형강판(P)에 삽입되도록 바닥으로부터 이격 배치되는 배관지지모듈(110)과, 배관지지모듈(110)의 일단부를 바닥으로부터 이격시키는 고정지지모듈(120)과, 배관지지모듈(110)의 타단부를 바닥으로부터 이격시키는 탈착지지모듈(130)과, 쉴드유닛(300)에서 공급되는 쉴드가스를 이음매를 향해 분사하는 둘 이상의 공급슈모듈(140)을 포함할 수 있다.More specifically, the
배관지지모듈(110)의 상단부에는 성형강판(P)의 길이 방향에 대응하여 슈고정홈(113)이 길게 함몰 형성된다. 슈고정홈(113)은 배관지지모듈(110)의 상단부가 개구되도록 형성되고, 슈고정홈(113)의 입구에는 이음매가 길이 방향으로 길게 형성되도록 한다.At the upper end of the
슈고정홈(113)에는 쉴드유닛(300)에서 공급되는 쉴드가스가 배출되는 쉴드연결홀(111)과, 냉각유닛(400)에서 공급되는 공급가스가 배출되는 냉각연결홀(112)이 구비될 수 있다. 쉴드연결홀(111)과 냉각연결홀(112)은 각각 용접구간별로 구비되도록 한다. 쉴드연결홀(111)과 냉각연결홀(112)은 슈고정홈(113)에서 상호 이격된 것으로 도시되었으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 슈고정홈(113)에 하나의 연결홀로 구비되고, 배관지지모듈(110)의 내부에서 쉴드유닛(300)과 냉각유닛(400)에 대응하여 분기될 수 있다.The
이때, 슈고정홈(113)에 공급슈모듈(140)이 삽입되는 경우, 슈고정홈(113)에는 공급슈모듈(140)의 상측으로 버퍼공간(114)이 형성되도록 할 수 있다. 버퍼공간(114)을 배관지지모듈(110)에 안착되는 성형강판(P)의 이음매가 공급슈모듈(140)의 상부 또는 공급슈모듈(140)의 가스배출홀(143)로부터 이격시켜 버퍼공간(114)에 공급되는 쉴드가스 또는 냉각가스를 균일하게 분산시킬 수 있다.At this time, when the
배관지지모듈(110)의 타단부에는 탈착지지모듈(130)과의 탈부착 결합을 위한 탈착돌부(115)가 돌출 형성되도록 한다.And a
고정지지모듈(120)은 배관지지모듈(110)의 일단부가 고정된다. 고정지지모듈(120)에는 쉴드유닛(300)과 냉각유닛(400)과 용접제어유닛(500) 중 적어도 어느 하나가 수납될 수 있다.One end of the
탈착지지모듈(130)은 배관지지모듈(110)의 타단부에 탈부착 가능하게 결합된다. 탈착지지모듈(130)은 배관지지모듈(110)과 교차되도록 바닥에 배치되는 왕복레일(131)과, 왕복레일(131)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 왕복바디(132)와, 왕복바디(132)에 구비되어 왕복레일(131)에서 왕복바디(132)를 슬라이드 이동시키는 왕복구동부(134)와, 왕복바디(132)에 승강 가능하게 결합되는 승강바디(135)와, 승강바디(135)에 구비되어 배관지지모듈(110)과 배관파지유닛(200)을 지지하기 위해 왕복바디(132)를 기준으로 승강바디(135)를 승강 이동시키는 승강구동부(137)를 포함할 수 있다.The
왕복레일(131)의 양단부와 왕복바디(132)의 양측면 중 어느 하나에는 왕복바디(132)의 이동 상태를 감지하는 정지감지부(138)가 구비될 수 있다. 이에 대응하여 왕복레일(131)의 양단부와 왕복바디(132)의 양측면 중 다른 하나에는 정지감지부(138)를 동작시키는 완충정지부(132a)가 구비될 수 있다. 정지감지부(138)와 완충정지부(132a)는 왕복바디(132)의 슬라이드 이동에 대응하여 충격을 흡수할 수 있고, 왕복바디(132)의 슬라이드 이동 한계를 나타낼 수 있다.One of the both ends of the
승강바디(135)는 배관지지모듈(110)의 타단부와 배관파지유닛(200)의 파지가이드모듈(210)의 타단부를 탈부착 가능하게 지지한다. 승강바디(135)에는 배관지지모듈(110)의 타단부에 구비된 탈착돌부(115)가 안착되는 탈착홈부(1352)와, 배관파지유닛(200)의 파지가이드모듈(210)에 구비된 파지돌부(213)가 안착되는 파지홈부(1354)가 구비되어 배관지지모듈(110)의 타단부와 배관파지유닛(200)의 파지가이드모듈(210)의 타단부를 지지한 상태에서 배관지지모듈(110)의 타단부와 배관파지유닛(200)의 파지가이드모듈(210)의 타단부가 승강바디(135)에서 유동되는 것을 방지할 수 있다.The lifting
여기서, 승강바디(135)는 상부에 탈착홈부(1352)가 구비되는 가이드지지부(1351)와, 탈착홈부(1352)의 양측으로 이격되어 가이드지지부(1351)에서 돌출되는 바디연장부(1353)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 바디연장부(1353)의 상부에는 각각 파지홈부(1354)가 구비되도록 한다.The lifting
탈착지지모듈(130)은 왕복레일(131)에서 구름 이동 가능하도록 왕복바디(132)에 회전 가능하게 결합되는 왕복바퀴부(133)를 더 포함할 수 있다. 그러면, 왕복구동부(134)는 왕복바퀴부(133)를 정역 회전시킴으로써, 왕복레일(131)에서 왕복바퀴부(133)가 구름 이동함에 따라 왕복레일(131)에서 왕복바디(132)를 슬라이드 이동시킬 수 있다.The
탈착지지모듈(130)은 왕복바디(132)에서 승강바디(135)가 승강 이동 가능하도록 왕복바디(132)와 승강바디(135)를 연결하는 승강가이드부(136)를 더 포함할 수 있다. 그러면, 승강구동부(137)의 동작에 따라 승강바디(135)는 승강가이드부(136)를 따라 승강 이동되어 왕복바디(132)에서 승강바디(135)의 유동을 방지할 수 있다.The
공급슈모듈(140)은 용접구간에 대응하여 둘 이상이 길이 방향으로 길게 형성된다. 공급슈모듈(140)은 용접구간별로 쉴드유닛(300)과 결합되도록 슈고정홈(113)에 삽입된다. 공급슈모듈(140)에는 쉴드유닛(300)에서 공급되는 쉴드가스가 공급되는 쉴드공급홀(141)과, 쉴드공급홀(141)과 연통되고 슈고정홈(113)의 길이 방향에 대응하여 쉴드가스의 공급 경로를 형성하는 가스공급유로(144)와, 가스공급유로(144)에서 유동되는 쉴드가스가 이음매를 향해 배출되도록 가스공급유로(144)에 연통되는 다수의 가스배출홀(143)이 포함될 수 있다. 쉴드공급홀(141)은 쉴드연결홀(111)을 매개로 쉴드유닛(300)과 연결된다.At least two of the
이때, 공급슈모듈(140)의 상부에 대응하여 가스배출홀(143)의 배출측에는 가스배출홀(143)의 직경보다 커지는 확산부(143a)가 구비되어 가스배출홀(143)에서 배출되는 쉴드가스를 버퍼공간(114)에 확산시킬 수 있다.At this time, a
맨드릴장치(10)에 냉각유닛(400)이 더 포함되는 경우, 공급슈모듈(140)은 냉각유닛(400)에서 공급되는 냉각가스를 이음매를 향해 분사할 수 있고, 용접구간별로 쉴드유닛(300)과 함께 냉각유닛(400)이 결합되도록 슈고정홈(113)에 삽입된다.When the
이때, 공급슈모듈(140)에는 쉴드공급홀(141)의 일측으로 이격되어 냉각유닛(400)에서 공급되는 냉각가스가 공급되는 냉각공급홀(142)이 더 포함될 수 있다. 냉각공급홀(142)은 냉각연결홀(112)을 매개로 냉각유닛(400)과 연결된다. 쉴드연결홀(111)과 냉각연결홀(112)에 대응하여 쉴드공급홀(141)과 냉각공급홀(142)은 공급슈모듈(140)에서 상호 이격된 것으로 도시되었으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 슈고정홈(113)에 형성된 하나의 연결홀에 대응하여 공급슈모듈(140)에 하나의 공급홀로 구비될 수 있다. 쉴드가스와 냉각가스 중 어느 하나가 공급되도록 한다.At this time, the
배관파지유닛(200)은 배관지지모듈(110)을 기준으로 대칭되도록 배관지지모듈(110)의 상측에 상호 이격 배치되는 한 쌍의 파지가이드모듈(210)과, 용접구간별로 구획되어 파지가이드모듈(210)에 피벗 운동 가능하게 결합되는 파지날개모듈(220)과, 이음매에서 이격된 상태에서 파지날개모듈(220)이 성형강판(P)을 가압하도록 파지날개모듈(220)을 피벗 운동시키는 파지구동모듈(230)을 포함할 수 있다.The piping
파지가이드모듈(210)은 배관지지모듈(110)과 평행하게 이격 배치되는 파지가이드부재(211)와, 이음매의 일측으로 이격 배치되도록 파지가이드부재(211)에 결합되는 가림브라켓(212)을 포함할 수 있다. 파지가이드부재(211)의 타단부에는 탈착지지모듈(130)과의 탈부착 결합을 위한 파지돌부(213)가 돌출 형성되도록 한다. 한 쌍의 가림브라켓(212)은 이음매의 양측으로 이격 배치됨에 따라 한 쌍의 가림브라켓(212) 사이에서 이음매가 안정되게 노출되도록 하고, 용접장치(20)의 용접헤드(26)가 이동되는 경로를 형성하며, 용접 과정에서 파지날개모듈(220)을 보호하고, 용접 과정에서 발생되는 이물질의 비산을 방지할 수 있다.The
파지날개모듈(220)은 파지가이드모듈(210)의 하부에 결합되는 날개지지부(221)와, 용접구간별로 구획되어 날개지지부(221)에 피벗 운동 가능하게 결합되는 파지날개부(222)를 포함할 수 있다. 파지날개모듈(220)은 날개지지부(221)에서 파지날개부(222)를 수평 이동시키는 위치조정부(224)를 더 포함할 수 있다. 위치조정부(224)는 성형강판(P)의 직경에 대응하여 파지날개부(222)를 수평 이동시켜 이음매가 공급슈모듈(140)의 상측에 안정되게 배치되도록 한다.The
파지날개부(222)에는 성형강판(P)의 이음매 일측을 가압하는 파지가압부(225)가 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 파지가압부(225)는 파지날개부(222)의 길이 방향을 따라 둘 이상이 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 파지가압부(225)는 이음매의 용접 과정에서 용접장치(20)에 의해 파손 또는 변형되는 경우, 교체를 원활하게 하여 파지날개부(222)가 성형강판(P)을 안정되게 파지하도록 한다.A
파지날개모듈(220)은 파지날개부(222)와 위치조정부(224) 사이에 구비되는 피벗지지부(223)를 더 포함할 수 있다. 피벗지지부(223)는 날개지지부(221)에 끼움 결합된 상태로 날개지지부(221)에서 탈부착이 가능하므로, 파지날개부(222)의 폭을 보강할 수 있다.The
파지구동모듈(230)은 파지가이드모듈(210)에 결합되어 파지날개모듈(220)의 피벗 운동을 위한 구동력을 발생시키는 파지구동부(231)와, 파지구동부(231)의 구동력에 의해 파지날개부(222)가 피벗 운동되도록 파지구동부(231)와 파지날개모듈(220)의 파지날개부(222)를 연결하는 구동연결부(232)를 포함할 수 있다. 구동연결부(232)는 파지날개부(222)의 피벗 중심으로부터 이격 배치되어 파지날개부(222)의 피벗 운동을 원활하게 할 수 있다.The
파지구동모듈(230)은 파지가이드모듈(210)을 기준으로 파지날개부(222)를 탄성 지지하는 복귀모듈(240)을 더 포함할 수 있다. 복귀모듈(240)은 파지가이드모듈(210)의 파지가이드부재(211) 또는 가림브라켓(212)에 구비되는 제1지지로드(241)와, 파지날개부(222)의 피벗 중심으로부터 이격 배치되는 제2지지로드(242)와, 탄성을 가지고 제2지지로드(242)와 제2지지로드(242)를 연결하는 탄성복귀부(243)를 포함할 수 있다. 그러면, 파지구동모듈(230)의 구동력이 해제됨에 따라 파지날개부(222)를 성형강판(P)으로부터 간편하게 이격시킬 수 있다.The
쉴드유닛(300)은 쉴드가스를 공급하는 쉴드가스공급부(310)와, 용접구간별로 쉴드가스의 공급 경로를 형성하도록 쉴드가스공급부(310)에 연결되는 둘 이상의 쉴드가스라인(320)과, 용접구간별로 쉴드가스의 공급 경로를 형성하도록 쉴드가스라인(320) 또는 쉴드가스유로(330)와 1:1 대응으로 배치되어 쉴드가스라인(320) 또는 쉴드가스유로(330)를 개폐하는 둘 이상의 쉴드개폐밸브(340)를 포함할 수 있다. 여기서, 쉴드가스라인(320)은 배관안착유닛(100)의 배관지지모듈(110) 외부에 구비되고, 쉴드가스유로(330)는 배관안착유닛(100)의 배관지지모듈(110)에 내장되며, 쉴드가스유로(330)는 쉴드연결홀(111)을 매개로 공급슈모듈(140)의 쉴드공급홀(141)과 연통된다.The
맨드릴장치(10)는 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접구간별로 쉴드가스의 공급 여부를 제어하는 용접제어유닛(500)을 더 포함할 수 있다. 용접제어유닛(500)은 쉴드가스의 공급 여부 제어와 더불어 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접구간별로 성형강판(P)의 파지 여부를 제어할 수 있다.The
용접제어유닛(500)은 이음매의 용접 방향에 대응하여 각 용접구간의 시작점 또는 각 용접구간의 시작점 이전에 배치되어 용접장치(20)를 감지하는 둘 이상의 쉴드구간감지부(531)와, 쉴드구간감지부(531)의 감지신호를 수신하는 쉴드신호입력부(532)와, 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접장치(20)가 이음매를 용접하기 전에 용접이 시작되는 용접구간에 쉴드가스가 공급되도록 쉴드신호입력부(532)의 감지신호에 따라 쉴드유닛(300)을 제어하는 쉴드제어부(533)를 포함할 수 있다.The
쉴드제어부(533)는 쉴드유닛(300)을 제어함은 물론 용접장치(20)가 이음매를 용접하기 전에 용접이 시작되는 용접구간에서 배관파지유닛(200)이 성형강판(P)을 파지하도록 배관파지유닛(200)을 제어하도록 함으로써, 용접장치(20)가 용접하고자 하는 용접구간에서 성형강판(P)을 미리 파지하여 용접의 연속성을 가지고 용접 속도를 향상시킬 수 있다.The
쉴드구간감지부(531)는 이음매의 용접 방향에 대응하여 마지막 용접구간의 종료점 또는 마지막 용접구간의 종료점 이전에 추가로 배치된다. 이에 따라, 용접제어유닛(500)은 추가로 배치된 쉴드구간감지부(531)로부터 입력되는 쉴드신호입력부(532)의 감지신호에 따라 이음매의 종료점에서 용접이 종료되도록 용접장치(20)를 제어하는 종료확인부(551)를 더 포함할 수 있다.The shield
맨드릴장치(10)는 배관안착유닛(100)으로부터 이음매를 향해 냉각가스가 분사되도록 배관안착유닛(100)에 냉각가스를 공급하는 냉각유닛(400)을 더 포함할 수 있다.The
냉각유닛(400)은 냉각가스를 공급하는 냉각가스공급부(410)와, 용접구간별로 냉각가스의 공급 경로를 형성하도록 냉각가스공급부(410)에 연결되는 둘 이상의 냉각가스라인(420)과, 용접구간별로 냉각가스의 공급 경로를 형성하도록 냉각가스라인(420)과 배관안착유닛(100)을 연결하는 둘 이상의 냉각가스유로(430)와, 냉각가스라인(420) 또는 냉각가스유로(430)와 1:1 대응으로 배치되어 냉각가스라인(420) 또는 냉각가스유로(430)를 개폐하는 둘 이상의 냉각개폐밸브(440)를 포함할 수 있다. 여기서, 냉각가스라인(420)은 배관안착유닛(100)의 배관지지모듈(110) 외부에 구비되고, 냉각가스유로(430)는 배관안착유닛(100)의 배관지지모듈(110)에 내장되며, 냉각가스유로(430)는 냉각연결홀(112)을 매개로 공급슈모듈(140)의 냉각공급홀(142)과 연통된다.The
여기서, 맨드릴장치(10)가 냉각유닛(400)을 더 포함하는 경우, 용접제어유닛(500)은 쉴드가스의 공급 여부를 제어함은 물론 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접구간별로 냉각가스의 공급 여부를 제어할 수 있다.Here, when the
이에 따라 용접제어유닛(500)은 상술한 둘 이상의 쉴드구간감지부(531)와, 쉴드신호입력부(532)와, 쉴드제어부(533)에 부가하여 이음매의 용접 방향에 대응하여 각 용접구간의 종료점 이후에 쉴드구간감지부(531)로부터 기설정된 간격으로 이격 배치되고 용접장치(20)를 감지하는 둘 이상의 냉각구간감지부(541)와, 냉각구간감지부(541)의 감지신호를 수신하는 냉각신호입력부(542)와, 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접이 종료된 용접구간에 쉴드가스의 공급을 종료하고 냉각가스가 공급되도록 냉각신호입력부(542)의 감지신호에 따라 쉴드유닛(300)과 냉각유닛(400)을 제어하는 냉각제어부(543)를 포함할 수 있다.Accordingly, the
일예로, 용접제어유닛(500)은 냉각가스의 공급 여부를 제어함과 더불어 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접구간별로 냉각이 완료된 용접구간에 대해 순차적으로 성형강판(P)의 파지를 해제할 수 있다. 좀더 자세하게, 냉각제어부(543)는 냉각유닛(400)을 제어함은 물론 냉각이 완료된 구간에서 배관파지유닛(200)이 성형강판(P)으로부터 이격되도록 배관파지유닛(200)을 제어할 수 있다.For example, the
다른 예로, 용접제어유닛(500)은 냉각가스의 공급 여부를 제어함과 더불어 이음매의 용접 방향에 대응하여 성형강판(P)의 전체 냉각이 완료됨에 따라 성형강판(P) 전체의 파지를 한번에 해제할 수 있다. 좀더 자세하게, 용접제어유닛(500)은 이음매의 용접이 종료되고 이음매의 냉각이 완료됨에 따라 배관파지유닛(200)이 성형강판(P)으로부터 이격되도록 배관파지유닛(200)을 제어하는 파지제어부(561)를 더 포함할 수 있다.As another example, the
용접제어유닛(500)은 배관안착유닛(100)에서 성형강판(P)의 끼움 결합 상태를 확인하는 배관확인부(511)와, 이음매의 용접 방향에 대응하여 이음매의 시작점에서 용접이 개시되도록 용접장치(20)를 제어하는 용접개시부(521)와, 이음매의 용접 방향에 대응하여 이음매의 용접 종료점에서 용접이 종료된 다음 용접장치(20)가 초기 위치로 복귀하도록 용접장치(20)를 제어하는 용접복귀부(552) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.The
용접장치(20)는 용접을 위한 아크를 발생시키는 용접헤드(26)가 구비된 용접부(25)와, 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접부(25)의 수평 이동 경로를 형성하는 수평가이드(21)와, 용접부(25)가 수평가이드(21)를 따라 이동되도록 용접부(25)를 수평 이동시키는 수평구동부(22)와, 이음매의 용접 방향과 교차되도록 용접부(25)의 승강 이동 경로를 형성하는 수직가이드(23)와, 용접부(25)가 수직가이드를 따라 이동되도록 용접부(25)를 승강 이동시키는 수직구동부(24)를 포함할 수 있다. 용접헤드(26)는 이음매를 향해 쉴드가스를 분사할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조시스템의 동작을 살펴보면, 용접구간은 이음매의 용접 방향을 따라 이음매의 시작점으로부터 제1구간 내지 제5구간(A1, A2, A3, A4, A5)으로 구획되고, 이에 대응하여 슈고정홈(113)에 5개의 공급슈모듈(140)이 각 구간에 삽입되며, 한 쌍의 파지가이드모듈(210)에 각각 5개의 파지날개모듈(220)이 피벗 운동 가능하게 결합되고, 쉴드유닛(300)의 쉴드가스라인(320)과 쉴드가스유로(330) 및 냉각유닛(400)의 냉각가스라인(420)과 냉각가스유로(430)도 각가 5개가 구비된다.The operation of the smart pipe manufacturing system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The welding section is divided into first through fifth sections A1, A2, A3, A4, and A5 from the starting point of the joint along the welding direction of the joint. Five
용접구간별로 쉴드가스 또는 냉각가스가 공급되면, 해당 용접구간에서는 공급슈모듈(140)을 통해 쉴드가스 또는 냉각가스가 이음매을 향해 배출된다.When the shield gas or the cooling gas is supplied for each welding section, the shield gas or the cooling gas is discharged toward the joint through the
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 배관 제조방법은 1구간용접단계와, 2구간용접단계와, 반복용접단계를 포함하고, 용접종료단계를 더 포함하며, 용접개시단계를 더 포함하며, 배관정위치단계를 더 포함하고, 용접복귀단계를 더 포함하며, 파지해제단계를 더 포함하고, 배관배출단계를 더 포함할 수 있다.The smart pipe manufacturing method according to an embodiment of the present invention may further include a welding end step, a one-section welding step, a two-section welding step, and a repeated welding step, Further comprising a position step, further comprising a weld return step, further comprising a grip releasing step, and further comprising a pipe discharge step.
본 발명의 일 실시예에서는 배관정위치단계와, 용접개시단계와, 1구간용접단계와, 2구간용접단계와, 반복용접단계와, 용접종료단계와, 용접복귀단계와 배관배출단계가 차례로 진행되는 것으로 설명한다.In one embodiment of the present invention, the piping positioning step, the welding start step, the one-section welding step, the two-section welding step, the repeated welding step, the welding end step, the welding return step, .
배관정위치단계는 배관지지모듈(110)에 성형강판(P)을 정위치시킨다.In the pipe positioning step, the molded steel plate P is positioned in the
초기 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이 맨드릴장치(10)의 측면을 기준으로 배관안착유닛(100)의 일측으로 배관파지유닛(200)이 이격 배치된다. 그리고 배관지지모듈(110)과 성형강판(P)을 끼움 결합한 다음, 도 3에 도시된 바와 같이 승강바디(135)를 배관안착유닛(100)의 하측으로 이동시킨다. 마지막으로 승강바디(135)를 상승시키면, 승강바디(135)는 배관지지모듈(110)과 파지가이드모듈(210)을 지지 고정함으로써, 이음매의 용접 방향은 슈고정홈(113)의 길이 방향과 일치되고, 슈고정홈(113)의 상측으로 이음매가 위치하게 되며, 성형강판(P)을 배관지지모듈(110)에 정위치시킬 수 있다. 이때, 배관확인부(511)를 통해 배관안착유닛(100)에서 성형강판(P)의 끼움 결합 상태를 확인할 수 있다. 탈착지지모듈(130)의 승강구동부(137)의 동작에 따라 승강바디(135)의 탈착홈부(1352)와 파지홈부(1354)에 각각 배관지지모듈(110)의 탈착돌부(115)와 파지가이드모듈(210)의 파지돌부(213)가 안착 지지될 때, 배관확인부(511)는 배관안착유닛(100)에서 성형강판(P)의 끼움 결합 상태를 확인할 수 있다.In the initial state, as shown in FIG. 2, the
용접개시단계는 이음매의 용접 방향을 따라 이음매의 시작점부터 용접을 실시하기 위해 용접장치(20)를 이음매의 시작점으로 이동시킨다.The welding start step moves the
배관확인부(511)를 거쳐 성형강판(P)이 배관지지모듈(110)에 정위치되면, 용접개시부(521)는 용접장치(20)를 제어하여 용접헤드(26)를 수평 이동 또는 승강 이동시킴으로써, 용접헤드(26)를 이음매의 시작점으로 이동시킬 수 있다.The
1구간용접단계는 용접구간 중 제1구간(A1)의 용접을 실시한다.In the first-interval welding step, the first section A1 of the welding section is welded.
1구간용접단계는 용접장치(20)의 이동에 따라 이음매의 용접 방향에 대응하여 제1구간(A1)의 시작점 또는 제1구간(A1)의 시작점 이전에 구비된 쉴드구간감지부(531)를 통해 용접장치를 감지하는 제1쉴드감지단계와, 제1쉴드감지단계를 거친 다음, 쉴드제어부(533)가 쉴드유닛(300)을 동작시켜 제1구간(A1)에 쉴드가스를 공급하는 제1쉴드제어단계와, 제1구간(A1)에 쉴드가스가 공급되는 상태에서 용접장치(20)를 통해 제1구간(A1)의 이음매를 용접하는 제1용접단계를 포함할 수 있다. 이때, 제1쉴드제어단계는 제1구간(A1)에 쉴드가스를 공급함은 물론 제1구간(A1)에 구비된 배관파지유닛(200)이 성형강판(P)을 파지할 수 있다.The one-time welding step includes a shield
2구간용접단계는 용접구간 중 제2구간(A2)의 용접을 실시한다.In the two-zone welding step, the welding of the second section (A2) of the welding section is performed.
2구간용접단계는 용접장치(20)의 이동에 따라 이음매의 용접 방향에 대응하여 제2구간(A2)의 시작점 또는 제2구간(A2)의 시작점 이전에 구비된 쉴드구간감지부(531)를 통해 용접장치(20)를 감지하는 제2쉴드감지단계와, 제2쉴드감지단계를 거친 다음 쉴드제어부(533)가 쉴드유닛(300)을 동작시켜 제2구간(A2)에 쉴드가스를 공급하는 제2쉴드제어단계와, 제2구간(A2)에 쉴드가스가 공급되는 상태에서 용접장치(20)를 통해 제2구간(A2)의 이음매를 용접하는 제2용접단계를 포함할 수 있다. 이때, 제2쉴드제어단계는 제2구간(A2)에 쉴드가스를 공급함은 물론 제2구간(A2)에 구비된 배관파지유닛(200)이 성형강판(P)을 파지할 수 있다.The two-interval welding step includes a shield
2구간용접단계는 용접장치(20)의 이동에 따라 이음매의 용접 방향에 대응하여 제1구간(A1)의 종료점 이후에 제2구간(A2)에서 쉴드구간감지부(531)로부터 기설정된 간격으로 이격 배치된 냉각구간감지부(541)를 통해 용접장치(20)를 감지하는 제1냉각감지단계와, 제1냉각감지단계를 거친 다음 쉴드제어부(533)가 쉴드유닛(300)을 동작시켜 제1구간(A1)에 공급되는 쉴드가스를 차단하고, 냉각제어부(543)가 냉각유닛(400)을 동작시켜 제1구간(A1)에 냉각가스를 공급하는 제1냉각제어단계를 더 포함할 수 있다.The two-zone welding step is performed at a predetermined interval from the shield
반복용접단계는 용접구간 중 제3구간(A3)부터의 용접을 반복 실시한다.In the repeated welding step, the welding from the third section (A3) of the welding section is repeated.
반복용접단계는 용접장치(20)의 이동에 따라 이음매의 용접 방향에 대응하여 제n구간(n은 3과 같거나 큰 자연수)의 시작점 또는 제n구간의 시작점 이전에 구비된 쉴드구간감지부(531)를 통해 용접장치(20)를 감지하는 제n쉴드감지단계와, 제n쉴드감지단계를 거친 다음 쉴드제어부(533)가 쉴드유닛(300)을 동작시켜 제n구간에 쉴드가스를 공급하는 제n쉴드제어단계와, 제n구간에 쉴드가스가 공급되는 상태에서 용접장치(20)를 통해 제n구간의 이음매를 용접하는 제n용접단계를 포함할 수 있다. 이때, 제n쉴드제어단계는 제n구간에 쉴드가스를 공급함은 물론 제n구간에 구비된 배출파지유닛이 성형강판을 파지할 수 있다.The repeated welding step may include a shield interval detecting unit (not shown) provided at the start point of the nth section (n is a natural number equal to or greater than 3) or the starting point of the nth section corresponding to the welding direction of the joint according to the movement of the welding apparatus The
반복용접단계는 용접장치(20)의 이동에 따라 이음매의 용접 방향에 대응하여 제n-1구간의 종료점 이후에 제n구간에서 쉴드구간감지부(531)로부터 기설정된 간격으로 이격 배치된 냉각구간감지부(541)를 통해 용접장치를 감지하는 제n-1냉각감지단계와, 제n-1냉각감지단계를 거친 다음 쉴드제어부(533)가 쉴드유닛(300)을 동작시켜 제n-1구간에 공급되는 쉴드가스를 차단하고, 냉각제어부(543)가 냉각유닛(400)을 동작시켜 제n-2구간에 공급되는 냉각가스를 차단함과 더불어 제n-1구간에 냉각가스를 공급하는 제n-1냉각제어단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 제n-1냉각제어단계에서는 배관파지유닛(200)을 동작시켜 제n-2구간에서 성형강판(P)의 파지를 해제할 수 있다.In the repeated welding step, the cooling section which is spaced from the shield
그리고, 구획된 용접구간의 개수를 m이라 하면, n=m인 경우, 반복용접단계를 종료하고, 용접종료단계를 실시한다.If the number of divided welding sections is m, if n = m, the repeated welding step is terminated and the welding end step is performed.
용접종료단계는 구획된 용접구간의 개수에 대응하여 마지막 용접구간의 종료점 또는 마지막 용접구간의 종료점 이전에 쉴드구간감지부(531)를 통해 용접장치(20)를 감지하는 종료감지단계와, 종료감지단계를 거친 다음 종료확인부(551)를 통해 이음매의 종료점에서 용접이 종료되도록 용접장치를 제어하는 종료확인단계를 포함할 수 있다.The welding end step corresponds to the number of the divided welding sections and ends at the end point of the last welding section or before the end point of the last welding section and detects the
용접종료단계는 용접장치(20)가 이음매 종료점을 지난 다음, 마지막 쉴드구간감지부로부터 기설정된 간격으로 이격 배치된 냉각구간감지부(541)를 통해 용접장치(20)를 감지하는 종료냉각감지단계와, 종료냉각감지단계를 거친 다음 쉴드제어부(533)가 쉴드유닛(300)을 동작시켜 제m구간((A5), 마지막 용접구간)에 공급되는 쉴드가스를 차단하고, 냉각제어부(543)가 냉각유닛(400)을 동작시켜 제m-1구간에 공급되는 냉각가스를 차단함과 더불어 제m구간((45),마지막 용접구간)에 냉각가스를 공급하는 종료냉각제어단계를 더 포함할 수 있다. 종료냉각제어단계에서는 배관파지유닛(200)을 동작시켜 제m-1구간에서 성형강판(P)의 파지를 해제할 수 있다.The welding termination step may include a termination cooling sensing step (step < RTI ID = 0.0 > S) < / RTI > for sensing the
용접복귀단계는 용접복귀부(552)를 통해 용접을 마친 용접장치(20)를 초기 위치로 복귀시킨다.The welding return step returns the welded
마지막으로, 배관배출단계는 탈착지지모듈(130)에서 승강바디(135)를 초기 위치로 이동시킨다. 배관배출단계에서는 이음매의 용접이 완료된 성형강판(P)을 배관안착유닛(100)으로부터 분리할 수 있다.Finally, the tubing discharge step moves the lifting
그리고, 파지해제단계는 상술한 바와 같이 진행 과정에서 순차적으로 진행될 수 있다. 또한, 파지해제단계는 배관파지유닛(200)이 용접의 종료까지 성형강판(P)을 파지하였다가, 용접종료단계 이후에 동시에 진행될 수 있다.The purging step may be sequentially performed as described above. In addition, the grip releasing step can be carried out simultaneously after the end of welding after grasping the molded steel plate P until the end of the welding of the
상술한 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치에 따르면, 쉴드유닛(300)에서 공급되는 쉴드가스와 냉각유닛(400)에서 공급되는 냉각가스를 이음매의 용접 방향을 따라 균일하게 분해하여 이음매에 쉴드가스와 냉각가스를 분산 배출시킬 수 있다.According to the cooling gas control device for manufacturing a smart pipe described above, the shield gas supplied from the
또한, 각 용접구간에 개별의 냉각가스를 공급할 수 있고, 용접이 종료된 용접구간에서 이음매를 냉각시킴으로서, 이음매가 산화되는 것을 방지할 수 있다.Further, it is possible to supply the individual cooling gas to each welding section, and it is possible to prevent the joint from being oxidized by cooling the joint in the welding section in which welding is completed.
또한, 용접구간의 구획과 더불어 쉴드가스와 냉각가스의 공급을 제어함으로써, 용접시 소모되는 쉴드가스와 냉각가스를 절약함은 물론, 용접 속도를 향상시킬 수 있다.Further, by controlling the supply of the shield gas and the cooling gas together with the section of the welding section, the shield gas and the cooling gas consumed in welding can be saved and the welding speed can be improved.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Modify or modify the Software.
A1: 제1구간 A2: 제2구간 A3: 제3구간
A4: 제4구간 A5: 제5구간 P: 성형강판
10: 맨드릴장치 20: 용접장치 21: 수평가이드
22: 수평구동부 23: 수직가이드 24: 수직구동부
25: 용접부 26: 용접헤드 100: 배관안착유닛
110: 배관지지모듈 111: 쉴드연결홀 112: 냉각연결홀
113: 슈고정홈 114: 버퍼공간 115: 탈착돌부
120: 고정지지모듈 130: 탈착지지모듈 131: 왕복레일
132: 왕복바디 132a: 완충정지부 133: 왕복바퀴부
134: 왕복구동부 135: 승강바디 1351: 가이드지지부
1352: 탈착홈부 1353: 바디연장부 1354: 파지홈부
136: 승강가이드부 137: 승강구동부 138: 정지감지부
140: 공급슈모듈 141: 쉴드공급홀 142: 냉각공급홀
143: 가스배출홀 143a: 확산부 144: 가스공급유로
200: 배관파지유닛 210: 파지가이드모듈 211: 파지가이드부재
212: 가림브라켓 213: 파지돌부 220: 파지날개모듈
221: 날개지지부 222: 파지날개부 223: 피벗지지부
224: 위치조정부 225: 파지가압부 230: 파지구동모듈
231: 파지구동부 232: 구동연결부 240: 복귀모듈
241: 제1지지로드 242: 제2지지로드 243: 탄성복귀부
300: 쉴드유닛 310: 쉴드가스공급부 320: 쉴드가스라인
330: 쉴드가스유로 340: 쉴드개폐밸브 400: 냉각유닛
410: 냉각가스공급부 420: 냉각가스라인 430: 냉각가스유로
440: 냉각개폐밸브 500: 용접제어유닛 511: 배관확인부
521: 용접개시부 531: 쉴드구간감지부 532: 쉴드신호입력부
533: 쉴드제어부 541: 냉각구간감지부 542: 냉각신호입력부
543: 냉각제어부 551: 종료확인부 552: 용접복귀부A1: First section A2: Second section A3: Third section
A4: fourth section A5: fifth section P: molded steel plate
10: mandrel device 20: welding device 21: horizontal guide
22: horizontal drive unit 23: vertical guide 24: vertical drive unit
25: welding section 26: welding head 100: pipe seating unit
110: piping support module 111: shield connection hole 112: cooling connection hole
113: shoe fixing groove 114: buffer space 115:
120: fixed support module 130: detachable support module 131: reciprocating rail
132: reciprocating
134: reciprocating driving part 135: lifting body 1351: guide supporting part
1352: detachment groove portion 1353: body extension portion 1354:
136: lift-up guide part 137: lift-up driving part 138: stop-
140: Supply shoe module 141: Shield supply hole 142: Cooling supply hole
143:
200: piping gripping unit 210: gripping guide module 211: gripping guide member
212: clipping bracket 213: gripping part 220: gripping wing module
221: wing support part 222: gripping wing part 223: pivot support part
224: position adjusting part 225: gripping pressing part 230: gripping driving module
231: gripping driving part 232: driving connecting part 240: returning module
241: first support rod 242: second support rod 243: elastic return portion
300: shield unit 310: shield gas supply unit 320: shield gas line
330: shield gas flow channel 340: shield opening / closing valve 400: cooling unit
410: Cooling gas supply part 420: Cooling gas line 430: Cooling gas line
440: Cooling open / close valve 500: Welding control unit 511:
521: welding start unit 531: shield section detecting unit 532: shield signal input unit
533: Shield control section 541: Cooling section sensing section 542: Cooling signal input section
543: cooling control unit 551: end confirmation unit 552: welding return unit
Claims (8)
상기 이음매는,
용접 방향을 따라 둘 이상의 용접구간으로 구획되며,
상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 상기 용접구간별로 상기 쉴드가스의 공급 여부와 상기 냉각가스의 공급 여부를 제어하는 용접제어유닛;을 더 포함하고,
상기 용접제어유닛은,
상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 각 용접구간의 시작점 또는 각 용접구간의 시작점 이전에 각각 배치되고, 상기 이음매의 용접 방향을 따라 이동되는 용접장치를 감지하는 둘 이상의 쉴드구간감지부;
상기 쉴드구간감지부의 감지신호를 수신하는 쉴드신호입력부;
상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 상기 용접장치가 상기 이음매를 용접하기 전에 용접이 시작되는 용접구간에 상기 쉴드가스가 공급되도록 상기 쉴드신호입력부의 감지신호에 따라 상기 쉴드유닛을 제어하는 쉴드제어부;
상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 각 용접구간의 종료점 이후에 상기 쉴드구간감지부로부터 기설정된 간격으로 이격 배치되고, 상기 용접장치를 감지하는 둘 이상의 냉각구간감지부;
상기 냉각구간감지부의 감지신호를 수신하는 냉각신호입력부; 및
상기 이음매의 용접 방향에 대응하여 용접이 종료된 용접구간에 상기 쉴드가스의 공급을 종료하고 상기 냉각가스가 공급되도록 상기 냉각신호입력부의 감지신호에 따라 상기 쉴드유닛과 상기 냉각유닛을 제어하는 냉각제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치.A pipe seating unit which is fitted with a molded steel plate and in which a shield gas is injected toward a joint formed on the molded steel plate inside a molded steel plate formed by bending or folding a band shaped steel plate; A pipe grasping unit for grasping the formed steel plate so that the joint is linearly positioned in correspondence with the welding direction of the joint; A shield unit for supplying the shield gas to the pipe seat unit so that the shield gas is injected from the pipe seat unit toward the joint; And a cooling unit for supplying the cooling gas to the pipe seating unit so that a cooling gas is injected from the pipe seating unit toward the joint,
The seam,
Is divided into two or more welding sections along the welding direction,
And a welding control unit for controlling whether the shield gas is supplied and whether or not the cooling gas is supplied for each welding section corresponding to the welding direction of the joint,
The welding control unit includes:
Two or more shield section detecting sections disposed respectively at a starting point of each welding section corresponding to the welding direction of the seam or before the starting point of each welding section and detecting a welding apparatus moving along the welding direction of the seam;
A shield signal input unit for receiving a detection signal of the shield section detection unit;
A shield control unit for controlling the shield unit according to a detection signal of the shield signal input unit so that the shield gas is supplied to a welding zone in which welding is started before the welding apparatus welds the joint corresponding to the welding direction of the seam;
At least two cooling section sensing parts spaced apart from the shield section sensing part at an interval after an end point of each welding section corresponding to the welding direction of the seam and sensing the welding device;
A cooling signal input unit for receiving a sensing signal of the cooling section sensing unit; And
And a cooling control unit for controlling the shield unit and the cooling unit according to a detection signal of the cooling signal input unit so as to supply the shield gas to the weld zone corresponding to the welding direction of the joint, And a controller for controlling the temperature of the cooling pipe.
상기 배관안착유닛은,
상기 성형강판에 삽입되도록 바닥으로부터 이격 배치되고, 상단부에는 상기 성형강판의 길이 방향에 대응하여 슈고정홈이 길게 함몰 형성되는 배관지지모듈;
상기 배관지지모듈의 일단부를 바닥으로부터 이격시키되, 상기 배관지지모듈의 일단부가 고정되는 고정지지모듈;
상기 배관지지모듈의 타단부를 바닥으로부터 이격시키되, 상기 배관지지모듈의 타단부에 탈부착 가능하게 결합되는 탈착지지모듈; 및
상기 용접구간별로 상기 쉴드유닛과 결합되도록 상기 슈고정홈에 삽입되고, 상기 쉴드유닛에서 공급되는 상기 쉴드가스를 상기 이음매를 향해 분사하는 둘 이상의 공급슈모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the pipe seat unit comprises:
A pipe supporting module disposed at an upper end of the pipe to be inserted into the forming steel plate and having a shoe fixing groove recessed correspondingly to a longitudinal direction of the forming steel plate;
A stationary support module for separating one end of the piping support module from the floor, wherein one end of the piping support module is fixed;
A detachable support module detachably connected to the other end of the pipe support module, the other end of the pipe support module being separated from the floor; And
And two or more supply shoe modules inserted into the shoe fixing grooves to be coupled to the shield unit for each welding section and for spraying the shield gas supplied from the shield unit toward the seam. Cooling gas control device.
상기 공급슈모듈에는,
상기 쉴드유닛에서 공급되는 상기 쉴드가스가 공급되는 쉴드공급홀;
상기 쉴드공급홀과 연통되고, 상기 슈고정홈의 길이 방향에 대응하여 상기 쉴드가스의 공급 경로를 형성하는 가스공급경로; 및
상기 가스공급경로에서 유동되는 상기 쉴드가스가 상기 이음매를 향해 배출되도록 상기 가스공급경로에 연통되는 다수의 가스배출홀;이 포함되는 것을 특징으로 하는 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치.3. The method of claim 2,
In the supply shoe module,
A shield supply hole through which the shield gas supplied from the shield unit is supplied;
A gas supply path communicating with the shield supply hole and forming a supply path of the shield gas corresponding to a longitudinal direction of the shoe fixing groove; And
And a plurality of gas discharge holes communicating with the gas supply path so that the shield gas flowing in the gas supply path is discharged toward the joint.
상기 쉴드유닛은,
상기 쉴드가스를 공급하는 쉴드가스공급부;
상기 용접구간별로 상기 쉴드가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 쉴드가스공급부에 연결되는 둘 이상의 쉴드가스라인;
상기 용접구간별로 상기 쉴드가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 쉴드가스라인과 상기 배관안착유닛을 연결하는 둘 이상의 쉴드가스유로; 및
상기 쉴드가스라인 또는 상기 쉴드가스유로와 1:1 대응으로 배치되어 상기 쉴드가스라인 또는 상기 쉴드가스유로를 개폐하는 둘 이상의 쉴드개폐밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치.The method according to claim 1,
The shield unit includes:
A shield gas supply unit for supplying the shield gas;
Two or more shield gas lines connected to the shield gas supply unit to form a supply path for the shield gas for each welding interval;
Two or more shield gas passages connecting the shield gas line and the pipe seat unit so as to form a supply path of the shield gas for each welding section; And
And two or more shield opening / closing valves arranged in a 1: 1 correspondence with the shield gas line or the shield gas flow path to open / close the shield gas line or the shield gas flow path.
상기 냉각유닛은,
상기 냉각가스를 공급하는 냉각가스공급부;
상기 용접구간별로 상기 냉각가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 냉각가스공급부에 연결되는 둘 이상의 냉각가스라인;
상기 용접구간별로 상기 냉각가스의 공급 경로를 형성하도록 상기 냉각가스라인과 상기 배관안착유닛을 연결하는 둘 이상의 냉각가스유로; 및
상기 냉각가스라인 또는 상기 냉각가스유로와 1:1 대응으로 배치되어 상기 냉각가스라인 또는 상기 냉각가스유로를 개폐하는 둘 이상의 냉각개폐밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치.The method according to claim 1,
The cooling unit includes:
A cooling gas supply unit for supplying the cooling gas;
At least two cooling gas lines connected to the cooling gas supply unit to form a supply path for the cooling gas for each welding interval;
Two or more cooling gas passages connecting the cooling gas line and the pipe seat unit so as to form a supply path of the cooling gas for each welding section; And
And two or more cooling open / close valves arranged in a 1: 1 correspondence with the cooling gas line or the cooling gas flow path and opening / closing the cooling gas line or the cooling gas flow path.
상기 냉각제어부는,
상기 냉각유닛을 제어함은 물론 냉각이 완료된 구간에서 상기 배관파지유닛이 상기 성형강판으로부터 이격되도록 상기 배관파지유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling control unit includes:
Wherein the control unit controls the cooling unit and controls the pipe grasping unit such that the pipe grasping unit is spaced apart from the molded steel plate in the cooling completion period.
상기 용접제어유닛은,
상기 이음매의 용접이 종료되고, 상기 이음매의 냉각이 완료됨에 따라 상기 배관파지유닛이 상기 성형강판으로부터 이격되도록 상기 배관파지유닛을 제어하는 파지제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배관 제조용 냉각가스 제어장치.The method according to claim 1,
The welding control unit includes:
And a grip control unit for controlling the pipe grasping unit such that the pipe grasping unit is spaced from the molded steel plate as the welding of the seam is completed and the cooling of the seam is completed, Control device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180107785A KR101996859B1 (en) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | Cooling gas control devic for smart piping manufacturing |
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KR1020180107785A KR101996859B1 (en) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | Cooling gas control devic for smart piping manufacturing |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114799716A (en) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 江苏京生管业有限公司 | Seamless steel pipe welding device for machining of mechanical equipment |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10291069A (en) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and device for butt welding |
KR20130034081A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-05 | 주식회사 리치니스 | Automatic welding equipment |
JP2017018976A (en) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 村田 彰久 | Horizontal type automatic welder |
KR101820633B1 (en) | 2017-08-10 | 2018-01-19 | 최도현 | Apparatus for welding pipe |
-
2018
- 2018-09-10 KR KR1020180107785A patent/KR101996859B1/en active IP Right Grant
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GRNT | Written decision to grant |