KR102021707B1

KR102021707B1 - 배관의 정비장치

Info

Publication number: KR102021707B1
Application number: KR1020180170144A
Authority: KR
Inventors: 김영주; 조홍석; 최광민; 조상범; 정광운; 최동철
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-09-16

Abstract

본 발명은 배관의 정비장치를 제공한다.
상기 배관의 정비장치는, 자력에 의해 배관의 외면에 고정되는 베이스유닛와, 상기 베이스유닛에 설치되어 상기 배관을 정비하도록 구비되되, 상기 베이스유닛에 탈착 가능하게 장착되는 기구유닛을 포함하고, 상기 베이스유닛은, 본체부와, 상기 본체부에 결합되고 자성을 가지는 적어도 하나의 마그넷을 포함하여 자력에 의해 상기 본체부를 상기 배관에 부착시키는 마그넷고정부를 포함하는 고정베이스와, 상기 본체부에 결합되고, 상기 기구유닛이 안착되어 지지되며 상기 기구유닛이 탈착 가능하게는 결합되는 기구베이스를 포함한다.

Description

배관의 정비장치{MAINTENANCE EQUIPMENT OF PIPE}

본 발명은 배관의 정비장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 배관에 용이하게 장착 가능한 배관의 정비장치에 관한 것이다.

원자로 배관의 노즐 정비를 위한 가공 및 용접 시에, 가공장비와 용접장비를 배관에 고정하여 가공공정 및 용접공정을 수행한다.

예를 들어 원자로 냉각재계통 소구경 관통관 배관의 부분노즐교체(Half Nozzle Repair) 정비 시에, 원통형 냉각재 계통 배관에 가공 및 용접을 위한 장치를 고정 설치하게 된다. 부분노즐교체(Half Nozzle Repair) 정비기법은 소구경 관통관 전체를 교체하기 어려운 경우, 전체교체 공정 대신에 소구경 관통관의 절반정도를 제거하고 배관 외면에 일차수응력부식균열(PWSCC, Primary Water Stress Corrosion Cracking)의 저항성이 우수한 인코넬합금 용접재료(일례로, Alloy 52M)로 패드(PAD) 용접부를 만들고, 신규 노즐을 삽입한 후 신규 노즐과 패드 용접부를 J-Groove 용접으로 결합하여 기존의 용접부에서 손상이 발생하더라도 원자로 냉각재계통 내부의 붕산수가 외부로 유출되지 않도록 하는 정비기법이다.

도 10에는 종래의 원자로 배관의 노즐 정비를 위한 배관 정비장치가 도시된다. 도 10를 참조하면 종래 원자로 배관의 노즐 정비시에, 클램프 고정지그(12)를 이용하여 용접장비와 가공장비 등의 장비(11)를 배관(10)에 고정하였다.

그런데, 종래와 같이 클램프 고정지그(12)를 이용하는 경우, 고정지그를 설치하기 위해 별도의 인양장비와 설치인력 및 설치시간이 과대하게 소요되는 문제가 있었다. 또한 클램프 고정지그(12)가 설치되는 배관(10)의 구조가 직관이 아닌 곡관으로 이루어지거나 주배관(10)에서 돌출된 다른 배관이나 부품이 있는 경우 클램프 고정지그(12)를 설치할 수 없는 문제가 있었다.

또한 종래 고정지그(12)를 이용하면, 배관의 정비 위치에서 가공, 용접, 비파괴검사 공정 등의 다양한 공정을 수행하여야 하는 경우, 기존 장비(일례로 가공장비)를 철거하고 다른 장비(일례로 용접장비)를 재설치할 때 초기 기준위치로 정확하게 셋팅하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 인양장비가 필요없으며, 설치 인력 및 작업 시간이 적게 소요되고 배관의 형태와 무관하게 설치 가능한 배관의 정비장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 정비를 위한 장비를 교체하는 경우에도 일정한 초기 기준위치를 유지하는 배관의 정비장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 배관의 정비장치는, 자력에 의해 배관의 외면에 고정되는 베이스유닛와, 상기 베이스유닛에 설치되어 상기 배관을 정비하도록 구비되되, 상기 베이스유닛에 탈착 가능하게 장착되는 기구유닛을 포함하고, 상기 베이스유닛은, 본체부와, 상기 본체부에 결합되고 자성을 가지는 적어도 하나의 마그넷을 포함하여 자력에 의해 상기 본체부를 상기 배관에 부착시키는 마그넷고정부를 포함하는 고정베이스와, 상기 본체부에 결합되고, 상기 기구유닛이 안착되어 지지되며 상기 기구유닛이 탈착 가능하게는 결합되는 기구베이스를 포함한다.

이와 같이 본 발명에 따른 배관의 정비장치는, 마그넷을 이용하여 베이스유닛을 배관에 설치하므로, 종래 클램핑을 이용한 체결방식에 비해, 무게가 가벼워서 별도의 인양장비가 필요없으며, 설치 인력 및 작업 시간이 적게 소요되는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 배관이 곡관으로 구비되거나, 배관의 정비위치에 인접한 부분에 수직하게 돌출된 분배 배관이 있는 경우에도, 정비위치에 용이하게 설치할 수 있으므로 정비 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 기구유닛을 베이스유닛에 탈착 가능하게 장착하므로, 기구유닛을 교체나 제거 시에, 베이스유닛을 배관에 부착한 상태에서 기구유닛만 교체 또는 제거할 수 있으므로, 정비가 필요한 위치에서 항상 일정한 초기 기준 위치를 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가공기구부를 포함한 배관의 정비장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 용접기구부를 포함한 배관의 정비장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 베이스유닛에 배관에 설치된 상태를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 일부를 확대한 확대 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 가공기구부를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 용접기구부를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 용접헤드 회전부를 회전한 상태를 도시한 사시도.
도 8은 도 7에 따른 회전 시에 고정나사에 의해 고정된 상태를 확대하여 도시한 확대 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 배관의 정비장치를 배관에 적용한 상태를 도시한 사시도.
도 10은 종래 배관의 정비장치를 도시한 사시도.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 배관의 정비장치의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 배관의 정비장치(100)는, 베이스유닛(200)과, 기구유닛(300, 400)을 포함한다.

베이스유닛(200)은 자력에 의해 배관(10)의 외면에 고정된다. 기구유닛(300, 400)은 베이스유닛(200)에 설치되어 배관(10)을 정비하도록 구비되되, 베이스유닛(200)에 탈착 가능하게 장착된다.

구체적으로 도 3 및 도 4를 참조하면 베이스유닛(200)은, 고정베이스(210)와 기구베이스(250)를 포함한다.

고정베이스(210)는 본체부(220)와 마그넷고정부(230)를 포함한다. 본체부(220)는 배관(10)에 부착된다.

마그넷고정부(230)는, 본체부(220)에 결합되고 자성을 가지는 적어도 하나의 마그넷(231)을 포함하여 자력에 의해 본체부(220)를 배관(10)에 부착시킨다. 여기서 마그넷고정부(230)는 도시된 실시예와 같이 일측에 레버부재(234)를 구비하고, 레버부재(234)는 그 조작에 따라 마그넷(231)이 자성을 갖거나 소멸되게 함으로써, 본체부(220)를 배관(10)에 고정 또는 분리시킬 수 있다. 이에 따라 베이스유닛(200)이 배관(10)의 외면에 고정 또는 분리될 수 있다.

기구베이스(250)는 본체부(220)에 결합되고, 기구유닛이 안착되어 지지되며 기구유닛이 탈착 가능하게는 결합된다. 구체적으로 기구베이스(250)는 본체부(220)에 결합되어 마그넷(231)에 의해 배관(10)에 부착되고, 기구유닛이 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라 기구유닛은 배관(10)에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.

여기서 기구유닛은, 예를 들어 배관(10)을 가공하는 가공기구부(300)나 배관(10)에 용접을 수행하는 용접기구부(400)로 구비될 수 있다. 다만 기구유닛은 이에 한정하는 것은 아니며 배관(10)을 정비할 수 있다면 다양한 기구가 적용될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 배관의 정비장치(100)는, 마그넷(231)을 이용하여 베이스유닛(200)을 배관(10)에 설치하므로, 종래 클램핑 고정지그를 이용한 체결방식에 비해, 무게가 가벼워서 별도의 인양장비가 필요없으며, 설치 인력 및 작업 시간이 적게 소요되는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 배관(10)이 곡관(10b)으로 구비되거나, 배관(10)의 정비위치에 인접한 부분에 돌출된 분배 배관(10a) 또는 부품(10c)이 있는 경우에도, 정비위치에 용이하게 설치할 수 있으므로 정비 작업성을 향상시킬 수 있다(도 9 참조).

또한, 본 발명은 기구유닛을 베이스유닛(200)에 탈착 가능하게 장착하므로, 기구유닛을 교체나 제거 시에, 베이스유닛(200)을 배관(10)에 부착한 상태에서 기구유닛만 교체 또는 제거할 수 있으므로, 정비가 필요한 위치에서 항상 일정한 초기 기준 위치를 유지할 수 있다. 예를 들어, 배관(10)에 가공공정 또는 용접공정을 수행 과정 중, 비파괴 검사가 필요한 경우 베이스유닛(200)을 그대로 두고 가공기구부(300) 또는 용접기구부(400)만 제거한 후 비파괴 검사를 수행할 수 있다. 비파괴 검사 종료 후 다시 해당 기구부(가공기구부(300) 또는 용접기구부(400))를 설치하므로 초기 기준위치를 유지할 수 있다.

일례로 본 발명에 따른 배관의 정비장치(100)는, 원자로 냉각재계통의 외면에 관통된 관통관의 부분노즐교체(Half Nozzle Repair) 정비 시에 사용될 수 있다. 부분노즐교체 정비기법은 원자로 냉각재계통 외면에 관통되어 설치된 기존 소구경 관통관 일부를 절단(Nozzle Cutting)한 후, 가공기구부(300)를 통해 원자로 냉각재계통 배관(10)의 내면 방향으로 기계가공을 통하여 소구경 관통관의 절반을 제거(Nozzle & Orifice Removal)할 수 있다. 그리고, 가공기구부(300)를 이용하여 원자로 냉각재계통 배관(10)의 외면에 일정한 크기의 PAD 용접부(PAD Welds)를 만들고, PAD 용접부(PAD Welds) 형상 가공과 J-Groove 가공(J-Groove Machining)을 수행할 수 있다. 이후 가공기구부(300)를 이용하여 새로운 소구경 관통관을 설치하기 위한 홀 가공(Hole Machining)을 수행 한 후에 새 소구경 관통관 노즐을 삽입할 수 있다. 이와 같이 가공유닛의 가공기구부(300)는 다양한 가공툴(350)이 적용되어 보링, 용접 PAD 표면과 측면 가공, 홀 확장가공 등을 수행할 수 있다. 이후 가공기구부(300)를 분리하고 용접기구부(400)를 장착하여 J-Groove 용접을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 배관의 정비장치(100)는 원자로 냉각재계통의 부분노즐교체 정비작업 시에, 베이스유닛(200)은 배관(10)에 설치한 상태로 가공기구부(300)와 용접기구부(400)를 분리/장착하여 교체하면서 작업을 하므로, 정비위치에 세팅한 초기 기준위치를 유지할 수 있다.

한편 도 3 및 도 4를 참조하면, 본체부(220)는 베이스본체(221)와 베이스브라켓(222)과 체결브라켓(223)을 포함할 수 있다.

베이스본체(221)는 기구베이스(250)와 결합할 수 있다. 베이스브라켓(222)은, 베이스본체(221)가 결합되고 배관(10)에 밀착되게 설치되되, 배관(10)의 길이방향으로 이격되고 한 쌍으로 구비될 수 있다. 여기서 베이스본체(221)는 기구베이스(250)와 결합하기 용이하도록 편평하게 구비될 수 있고, 베이스브라켓(222)의 배관(10)을 향하는 면은 배관(10)의 곡면형상에 대응되게 곡면으로 형성되어 배관(10)에 밀착될 수 있다. 다만 베이스본체(221)와 베이스브라켓(222)의 형상은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.

체결브라켓(223)은 한 쌍의 베이스브라켓(222)에 각각 결합되게 한 쌍으로 구비될 수 있다.

마그넷고정부(230)는 연결봉(232)와 마그넷브라켓(233)을 포함할 수 있다.

연결봉(232)은, 양단부가 한 쌍의 체결브라켓(223)에 관통 체결될 수 있다. 그리고 마그넷브라켓(233)은 연결봉(232)에 결합되고 마그넷(231)이 장착되되, 마그넷(231)이 배관(10)의 곡면 형상에 대응하여 부착되도록 연결봉(232)을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구비될 수 있다.

구체적으로 연결봉(232)은 서로 이격된 한 쌍의 체결브라켓(223)의 양단부에서 관통되어 체결될 수 있다. 여기서 연결봉(232)은 체결브라켓(223)의 양단에 한 쌍으로 구비될 수 있고, 서로 이격되게 구비될 수 있다. 그리고 마그넷브라켓(233)은 연결봉(232) 상에 복수로 결합될 수 있다. 예를 들어 연결봉(232)은 체결브라켓(223)의 사이에 구비된 부분과 체결브라켓(223)에서 둘출된 부분을 포함할 수 있고, 마그넷브라켓(233)은 체결브라켓(223)의 사이에 구비된 부분과 체결브라켓(223)에서 둘출된 부분을 모두 포함하여 설치되게 적어도 6개로 구비될 수 있다. 다만 마그넷브라켓(233)의 개수를 도시된 실시예에 한정하는 것은 아니다.

이와 같이 복수로 구비된 마그넷브라켓(233)은, 연결봉(232)을 회전축으로 하여 회전하면서 설치각도가 조절되므로, 배관(10)의 곡면에 대응하여 설치될 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 배관(10)에 밀착되게 베이스유닛(200)(구체적으로 고정베이스(210))을 설치할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 본체부(220)는 제1 조정부(240)를 더 포함할 수 있다. 제1 조정부(240)는 베이스본체(221)의 위치를 조정하도록, 베이스브라켓(222)에 구비되고 베이스본체(221)에 연결되어 베이스본체(221)를 배관(10)의 길이방향(도 3의 A 방향 참조)으로 이동시킬 수 있다.

구체적으로 제1 조정부(240)는, 제1 조정핸들(241)과 스크류샤프트(미도시) 및 너트부재(미도시)를 포함할 수 있다.

제1 조정핸들(241)는 한 쌍의 베이스브라켓(222) 중 적어도 하나의 구비될 수 있다. 그리고 스크류샤프트는 제1 조정핸들(241)에 결합되고 외주면에 나사산이 형성될 수 있다. 또한 너트부재는 스크류샤프트에 나사결합되어 스크류샤프트의 회전 시에 스크류샤프트의 길이방향으로 이동하고, 베이스본체(221)에 고정될 수 있다.

구체적으로 제1 조정핸들(241)을 회전하면 너트부재가 스크류샤프트를 따라 이동할 수 있고, 이때 너트부재에 연결된 베이스본체(221)가 배관(10)의 길이방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라 베이스본체(221)의 위치가 배관(10)의 길이방향으로 미세하게 조정될 수 있다. 여기서 제1 조정핸들(241)은 스크류샤프트에서 연장되고, 작업자의 조작이 용이하도록 베이스브라켓(222)의 외측으로 구비될 수 있다.

한편 기구베이스(250)는 안착부몸체(260)와 제2 조정부(270)를 포함할 수 있다.

안착부몸체(260)는, 기구유닛이 결합되고 체결홈(261)이 형성될 수 있다. 그리고 제2 조정부(270)는 안착부몸체(260)의 위치를 조정하도록, 안착부몸체(260)를 배관(10)의 원주방향(도 3의 B 방향)으로 이동시킬 수 있다.

구체적으로 도 3 및 도 4를 참조하면 제2 조정부(270)는, 레일부재(272)와 제2 조정핸들(271)과 블록부재(273) 및 베어링부재를 포함할 수 있다.

레일부재(272)는 베이스본체(221)의 상면에 평행하게 구비되되, 배관(10)의 길이방향에 수직한 방향으로 설치될 수 있다.

제2 조정핸들(271)은 레일부재(272)의 길이방향의 일단부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어 레일부재(272)의 양단부에 엔드플레이트가 결합될 수 있고, 제2 조정핸들(271)은 엔드플레이트의 외측에서 엔드플레이트를 관통하여 설치될 수 있다. 다만 제2 조정핸들(271)의 설치방법은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.

블록부재(273)는 안착부몸체(260)에 결합되고, 제2 조정핸들(271)에 연결되며, 제2 조정핸들(271)의 회전 시에 레일부재(272)를 따라 이동하면서 안착부몸체(260)를 배관(10)의 원주방향으로 이동시키게 구비될 수 있다. 또한 베어링부재(미도시)는 레일부재(272)와 블록부재(273) 사이에 구비되어 구름운동할 수 있다.

구체적으로, 제2 조정핸들(271)을 회전 조작하면 블록부재(273)가 레일부재(272)를 따라 이동할 수 있고, 이때 블록부재(273)에 연결된 안착부몸체(260)가 배관(10)의 원주방향을 따라 이동할 수 있다. 여기서 레일부재(272)가 베이스본체(221)의 상면 상에 배관(10)의 길이방향에 수직한 방향으로 설치되므로, 블록부재(273)가 레일부래를 따라 이동하면 블록부재(273)에 결합된 안착부몸체(260)는 결과적으로 배관(10)의 외주면에서 배관(10)의 원주방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 안착부몸체(260)의 위치가 배관(10)의 원주방향으로 미세하게 조정될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 제1 조정부(240)를 이용하여 베이스본체(221)를 배관(10)의 길이방향으로 이동시키고, 제2 조정부(270)를 이용하여 안착부몸체(260)를 배관(10)의 원주방향으로 이동시킴으로써, 안착부몸체(260)에 설치되는 기구유닛을 배관(10) 상의 정비위치에 정확하게 설치할 수 있다.

한편 도 5에 도시된 실시예와 같이 기구유닛은 배관(10)을 가공하는 가공기구부(300)로 제공될 수 있다.

가공기구부(300)는 가공기구 결합부(310)와 가공기구몸체(320)와 가공툴 장착부(330) 및 가공툴 구동부(340)를 포함할 수 있다.

가공기구 결합부(310)는 기구베이스(250)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로 가공기구 결합부(310)는 안착부몸체(260)와 결합될 수 있고, 체결홈(261)을 통해 안착부몸체(260)와 볼트결합됨으로써 기구베이스(250)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

가공기구몸체(320)는 가공기구 결합부(310)에 결합될 수 있다. 그리고 가공툴 장착부(330)는 가공기구몸체(320)에 결합되고, 배관(10)에 가공을 수행하는 가공툴(350)이 교체 가능하게 결합될 수 있다. 가공툴 구동부(340)는 가공기구몸체(320)에 결합되고, 가공툴(350)을 구동하는 구동력을 제공할 수 있다.

여기서 가공툴(350)은 배관(10)을 가공할 수 있다면 다양한 가공툴(350)이 적용될 수 있다. 일례로 배관(10)의 표면 노즐 돌출부 제거 툴, 탭 가공 툴, 천공(Trepanning) 가공 툴, PAD 평면 가공 툴, PAD 측면 가공 툴, J-Goove 가공 툴, 홀 확장 가공 툴 등이 적용될 수 있다. 다만 상기한 바에 한정하는 것은 아니며, 다양한 가공툴(350)이 적용될 수 있다.

한편 가공기구부(300)는, 조작부(360)와 가공핸들(370) 및 가공속도 조절부(380)를 포함할 수 있다.

조작부(360)는 가공툴(350)의 조작을 위해 구비되고, 가공핸들(370)은 가공툴(350)의 깊이를 조절하기 위해 구비될 수 있다. 또한 가공속도 조절부(380)는 가공툴 구동부(340) 또는 가공툴(350)에 연결되어 가공툴(350)의 가공 속도를 조절할 수 있다.

본 발명은 조작부(360)와 가공핸들(370) 및 가공속도 조절부(380)에 의해 가공툴(350)의 깊이와 가공속도를 정확하게 조절하여 작동시킬 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면 본 발명에 따른 기구유닛은 배관(10)에 용접을 수행하는 용접기구부(400)로 제공될 수 있다. 즉 도 5에 도시된 가공기구부(300)의 위치에 용접기구부(400)를 설치하여 배관(10)의 용접을 수행할 수 있다.

용접기구부(400)는 용접기구 결합부(410)와, 용접기구몸체(420)와 용접헤드부(430) 및 용가재송급부(440)를 포함할 수 있다.

용접기구 결합부(410)는 기구베이스(250)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로 용접기구 결합부(410)는 안착부몸체(260)와 결합될 수 있다. 이때 체결홈(261)을 통해 안착부몸체(260)와 볼트결합됨으로써 기구베이스(250)에 분리가능하게 결합될 수 있다. 그리고 용접기구몸체(420)는 용접기구 결합부(410)에 결합될 수 있다.

용접헤드부(430)는 헤드부본체(431)와, 토치부재(432) 및 와이어 송급노즐(433)을 포함할 수 있다. 헤드부본체(431)는 용접기구몸체(420)에 구비될 수 있다. 더욱 구체적으로는 도시된 실시예와 같이 헤드부본체(431)는, 후술하는 용접기구몸체(420)에 결합되는 용접헤드 회전부(500) 에 설치될 수 있다.

토치부재(432)는 헤드부본체(431)에 장착되고 배관(10)에 용접을 수행할 수 있다. 토치부재(432)는 일례로 텅스텐 등으로 이루어진 토치팁으로 이루어질 수 있고 수냉구조를 포함할 수 있다. 와이어 송급노즐(433)은 헤드부본체(431)에 장착되고 와이어를 송급할 수 있다. 이때 와이어 송급노즐(433)은 토치부재(432)의 토치팁의 중심과 일정한 각도로 정렬되게 설계될 수 있다.

용가재송급부(440)는 용접헤드부(430)로 용가재를 송급할 수 있다. 구체적으로 용가재송급부(440)는 용가재가 와이어 형태로 감겨 있을 수 있고, 이러한 송급노즐을 통해 기설정된 공급량으로 용접되는 위치에 용가재를 공급할 수 할 수 있다.

한편 도 6 내지 도 10을 참조하면 용접기구부(400)는 용접헤드 회전부(500)를 포함할 수 있다. 용접헤드 회전부(500)는, 용접기구몸체(420)에 결합되는 회전부몸체(510)와, 회전부몸체(510)에 회전가능하게 설치되며 헤드부본체(431)가가 결합되는 회전브라켓(530)과, 회전브라켓(530)을 회전시키는 회전구동모터(540)를 포함할 수 있다.

구체적으로 회전부몸체(510)는 용접기구몸체(420)에 결합될 수 있고, 용접헤드부(430)와 용접면을 향하는 방향의 면에 회전브라켓(530)이 설치될 수 있다. 회전브라켓(530)은 회전부몸체(510)에 장착되되, 회전구동모터(540)의 구동에 의해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

회전부몸체(510)는 중공홀(511)을 더 포함할 수 있다. 중공홀(511)은 회전부몸체(510)에 관통 형성될 수 있고, 더욱 바람직하게 회전브라켓(530)의 홀과 연통되게 구비될 수 있다. 용가재송급부(440)에서 연장되는 와이어 및 케이블이, 중공홀(511)을 관통하여 와이어 송급노즐(433)에 연결될 수 있다. 이에 따라 회전브라켓(530)에 의해 용접헤드부(430)가 회전하면서(도 9의 R3 참조) 용접면을 용접 시에, 케이블 및 와이어의 꼬임을 최소화하여 안정적이 용접품질을 확보하도록 할 수 있다.

한편 도 7 및 도 8을 참조하면 용접헤드부(430)는 회전브라켓(431) 에 결합될 수 있다. 그리고, 회전부몸체(510)는, 용접헤드부(430)가 용접면의 용접부위(20)로부터 이격 가능하도록, 용접면에 수직한 방향으로 구비되는 힌지축(R1, R2)을 중심으로 용접기구몸체(420)에 힌지 결합될 수 있다. 예를 들어 용접 과정 중에 용접 표면 그라인딩 작업을 위해 용접기구부(400)의 장비와 그라인딩 공구 간에 간섭이 없도록 용접헤드부(430)를 용접부위(20)에서 이격시킬 필요가 있다. 이때 용접기구부(400)나 용접헤드부(430)를 베이스유닛(200)에서 분리하여 용접부위(20)에서 이탈시키는 경우, 그라인딩 작업 후에 용접헤드부(430)를 설치한 후 다시 초기위치로 원점설정을 해야한다.

이에 본원발명은 이러한 문제를 해결하기 위해, 회전부몸체(510)를 용접기구몸체(420)에 힌지 결합함으로서, 회전부몸체(510)의 회전에 의해 용접헤드부(430)를 용접부위(20)로부터 용이하게 이격시킬 수 있다. 또한 이후 용접헤드부(430)가 용접 가능한 위치에 위치하게 회전하면, 용접헤드부(430)는 원래의 위치로 복귀하게 되므로, 별도의 용접장비에 의해 원점설정이 필요없는 구조가 될 수 있다.

여기서 회전부몸체(510)와 용접기구몸체(420)의 결합 시에, 용접기구몸체(420)의 일부인 결합면(420a)은 회전부몸체(510)의 일부인 결합면(510a)에 결합될 수 있다. 또한 회전부몸체(510)의 회전 시에 상기한 결합면(420a, 510a)들은 이격될 수 있다.

구체적으로 용접기구몸체(420)는, 회전부몸체(510)와 결합되는 결합면(420a)의, 용접면에 평행한 방향의 양측부에 형성된 삽입공(421)과, 삽입공(421)에 인접하게 형성된 고정공(422)을 포함할 수 있다. 그리고, 회전부몸체(510)는 용접기구몸체(420)와 결합되는 결합면(510a)의, 용접면에 평행한 방향의 양측부에 형성된 힌지공(512)과, 힌지공(512)에 인접하게 형성된 관통홀(513)을 포함할 수 있다.

또한 용접헤드 회전부(500)는, 삽입공(421)과 힌지공(512)에 관통되고 분리 가능하게 조립되는 힌지핀(521)과, 고정공(422)과 관통홀(513)에 연이어 관통 체결되는 고정나사(522)를 더 포함할 수 있다.

이에 따라 회전부몸체(510)는, 힌지핀(521)이 분리되어 회전함으로써 용접면에서 용접헤드부(430)를 이격시킬 수 있다(도 7 참조). 그리고, 회전부몸체(510)는 고정나사(522)를 관통홀(513)과 고정공(422)에 체결함으로써 회전된 상태에서 위치가 고정될 수 있다(도 8 참조).

도 7에는 회전부몸체(510)가 R1을 회전축으로 하여 회전한 경우가 도시되나, 이에 한정하는 것은 아니고, 회전부몸체(510)는 R1방향의 반대방향인 R2를 회전축으로 하여 회전할 수도 있다.

한편 본 발명은 모니터링부를 더 포함할 수 있다.

모니터링부는, 용접헤드부(430)에 설치되어 용접부위(20)를 촬영하는 카메라(700)와, 카메라(700)가 촬영한 영상을 디스플레이트하는 모니터(미도시)를 구비함으로써, 용접기구부(400)가 원격으로 제어되게 할 수 있다.

도 11에는 본 발명에 따른 배관의 정비장치(100)가 배관(10)에 장착된 상태가 도시된다. 도 11의 실시예에 도시된 바와 같이, 배관의 정비장치(100)를 이용하면 정비대상인 배관(10)에 분배관(10a)이 분기되거나, 배관(10)이 곡관(10b)을 포함하거나, 기타 부품(10c)이 돌출된 경우에도, 용이하게 배관의 정비장치(100)를 설치할 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.

10: 배관 20: 용접부위, 용접면
100: 배관의 정비장치 200: 베이스유닛
210: 고정베이스 220: 본체부
221: 베이스본체 222: 베이스브라켓
223: 체결브라켓 230: 마그넷고정부
231: 마그넷 232: 연결봉
233: 마그넷브라켓 240: 제1 조정부
241: 제1 조정핸들 250: 기구베이스
260: 안착부몸체 261: 체결홈
270: 제2 조정부 271: 제2 조정핸들
272: 레일부재 273: 블록부재
300: 가공기구부 310: 가공기구 결합부
320: 가공기구몸체 330: 가공툴 장착부
340: 가공툴 구동부 350: 가공툴
360: 조작부 370: 가공핸들
380: 가공속도 조절부 400: 용접기구부
410: 용접기구 결합부 420: 용접기구몸체
420a: 결합면 421: 삽입공
422: 고정공 430: 용접헤드부
431: 헤드부본체 432: 토치부재
433: 와이어 송급노즐 440: 용가재송급부
500: 용접헤드 회전부 510: 회전부몸체
510a: 결합면 511: 중공홀
512: 힌지공 513: 관통홀
521: 힌지핀 522: 고정나사
530: 회전브라켓 540: 회전구동모터
700: 카메라

Claims

자력에 의해 배관의 외면에 고정되는 베이스유닛; 및
상기 베이스유닛에 설치되어 상기 배관을 정비하도록 구비되되, 상기 베이스유닛에 탈착 가능하게 장착되는 기구유닛을 포함하고,
상기 베이스유닛은,
본체부와, 상기 본체부에 결합되고 자성을 가지는 적어도 하나의 마그넷을 포함하여 자력에 의해 상기 본체부를 상기 배관에 부착시키는 마그넷고정부를 포함하는 고정베이스; 및
상기 본체부에 결합되고, 상기 기구유닛이 안착되어 지지되며 상기 기구유닛이 탈착 가능하게는 결합되는 기구베이스를 포함하고,
상기 본체부는,
상기 기구베이스와 결합하는 베이스본체;
상기 베이스본체가 결합되고 상기 배관에 밀착되게 설치되되, 상기 배관의 길이방향으로 이격되는 한 쌍으로 구비되는 베이스브라켓; 및,
한 쌍의 상기 베이스브라켓에 각각 결합되는 한 쌍의 체결브라켓을 포함하고,
상기 마그넷고정부는,
양단부가 한 쌍의 상기 체결브라켓에 관통 체결되는 연결봉; 및
상기 연결봉에 결합되고 상기 마그넷이 장착되되, 상기 마그넷이 상기 배관의 곡면 형상에 대응하여 부착되도록 상기 연결봉을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구비되는 마그넷브라켓을 더 포함하는, 배관의 정비장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 본체부는, 상기 베이스본체의 위치를 조정하도록, 상기 베이스브라켓에 구비되고 상기 베이스본체에 연결되어 상기 베이스본체를 상기 배관의 길이방향으로 이동시키는 제1 조정부를 더 포함하는, 배관의 정비장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 조정부는,
한 쌍의 상기 베이스브라켓 중 적어도 하나의 구비되는 제1 조정핸들;
상기 제1 조정핸들에 결합되고 외주면에 나사산이 형성된 스크류샤프트; 및
상기 스크류샤프트에 나사결합되어 상기 스크류샤프트의 회전 시에 상기 스크류샤프트의 길이방향으로 이동하고, 상기 베이스본체에 고정되는 너트부재를 포함하는, 배관의 정비장치.
제1항에 있어서,
상기 기구베이스는
상기 기구유닛이 결합되고 체결홈이 형성된 안착부몸체; 및
상기 안착부몸체의 위치를 조정하도록, 상기 안착부몸체를 상기 배관의 원주방향으로 이동시키는 제2 조정부를 포함하는, 배관의 정비장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 조정부는,
상기 베이스본체의 상면에 평행하게 구비되되, 상기 배관의 길이방향에 수직한 방향으로 설치되는 레일부재;
상기 레일부재의 길이방향의 일단부에 회전 가능하게 설치되는 제2 조정핸들;
상기 안착부몸체에 결합되고, 상기 제2 조정핸들에 연결되며, 상기 제2 조정핸들의 회전 시에 상기 레일부재를 따라 이동하면서 상기 안착부몸체를 상기 배관의 원주방향으로 이동시키게 구비되는 블록부재; 및
상기 레일부재와 상기 블록부재 사이에 구비되어 구름운동하는 베어링부재를 포함하는, 배관의 정비장치.
제1항에 있어서,
상기 기구유닛은 상기 배관을 가공하는 가공기구부로 제공되고,
상기 가공기구부는,
상기 기구베이스에 탈착 가능하게 결합되는 가공기구 결합부;
상기 가공기구 결합부에 결합되는 가공기구몸체;
상기 가공기구몸체에 결합되고, 상기 배관에 가공을 수행하는 가공툴이 교체 가능하게 결합되는 가공툴 장착부; 및
상기 가공기구몸체에 결합되고, 상기 가공툴을 구동하는 구동력을 제공하는 가공툴 구동부를 포함하는, 배관의 정비장치.
제8항에 있어서,
상기 가공기구부는,
상기 가공툴의 조작을 위한 조작부;
상기 가공툴의 깊이를 조정하기 위한 가공핸들; 및
상기 구동부 또는 상기 가공툴에 연결되어 상기 가공툴의 가공 속도를 조절하는 가공속도 조절부를 더 포함하는, 배관의 정비장치.
제1항에 있어서,
상기 기구유닛은 상기 배관에 용접을 수행하는 용접기구부로 제공되고,
상기 용접기구부는,
상기 기구베이스에 탈착 가능하게 결합되는 용접기구 결합부;
상기 용접기구 결합부에 결합되는 용접기구몸체;
상기 용접기구몸체에 구비되는 헤드부본체와, 상기 헤드부본체에 장착되고 상기 배관에 용접을 수행하는 토치부재와, 상기 헤드부본체에 장착되고 와이어를 송급하는 와이어 송급노즐을 포함하는 용접헤드부; 및
상기 용접헤드부로 용가재를 송급하는 용가재 송급부를 포함하는, 배관의 정비장치.
제10항에 있어서,
상기 용접기구부는,
상기 용접기구몸체에 결합되는 회전부몸체와, 상기 회전부몸체에 회전가능하게 설치되며 상기 헤드부본체가 결합되는 회전브라켓과, 상기 회전브라켓을 회전시키는 회전구동모터를 포함하는 용접헤드 회전부를 더 포함하는, 배관의 정비장치.
제11항에 있어서,
상기 회전부몸체는, 상기 용접헤드부가 상기 배관에 구비된 용접면의 용접부위로부터 이격 가능하도록, 상기 용접면에 수직한 방향으로 구비되는 힌지축을 중심으로 상기 용접기구몸체에 힌지 결합되는, 배관의 정비장치.
제12항에 있어서,
상기 용접기구몸체는, 상기 회전부몸체와 결합되는 결합면의, 상기 용접면에 평행한 방향의 양측부에 형성된 삽입공과, 상기 삽입공에 인접하게 형성된 고정공을 포함하고,
상기 회전부몸체는 상기 용접기구몸체와 결합되는 결합면의, 상기 용접면에 평행한 방향의 양측부에 형성된 힌지공과, 상기 힌지공에 인접하게 형성된 관통홀을 포함하고,
상기 용접헤드 회전부는,
상기 삽입공과 상기 힌지공에 관통되고 분리 가능하게 조립되는 힌지핀과, 상기 고정공과 상기 관통홀에 연이어 관통 체결되는 고정나사를 더 포함하고,
상기 회전부몸체는, 상기 힌지핀이 분리되어 회전함으로써 상기 용접면에서 상기 용접헤드부를 이격시키고, 상기 고정나사를 상기 관통홀과 상기 고정공에 체결함으로써 회전된 상태에서 위치가 고정되는, 배관의 정비장치.