KR102378725B1

KR102378725B1 - 자동 배관 조립용 지그

Info

Publication number: KR102378725B1
Application number: KR1020210156488A
Authority: KR
Inventors: 정희동; 임종찬
Original assignee: 주식회사 백산이엔지
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2022-03-25

Abstract

본 발명은 다양한 종류의 파이프 간의 결합이 자동으로 정교하게 이루어질 수 있도로 하는 자동 배관 조립용 지그에 관한 것으로, 내주면이 곡면 형상을 갖는 한 쌍의 가압부재가 회동 가능하게 연결되며, 상기 고정배관의 외주면에 밀착되게 결합되는 고정클램프; 및 상기 조립배관 결합편에 걸쳐진 상태로 상기 가압부재와 연결되며, 상기 조립배관의 가상의 중심축이 상기 고정배관의 가상의 중심축과 일치된 상태로 당겨지도록 함으로써 조립배관을 고정배관에 결합시키는 적어도 두 개의 당김수단;을 포함하여 구성된다.

Description

자동 배관 조립용 지그{Jig for automatic pipe assembly}

본 발명은 자동 배관 조립용 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 종류의 파이프 간의 결합이 자동방식으로 정교하게 이루어질 수 있도로 하는 자동 배관 조립용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 PVC재질로 이루어져 내측으로 가스 또는 액체와 같은 유체(流體)가 유동 될 수 있도록 설비되는 배관은, 다수개의 배관들이 다양한 방향으로 결합됨으로써 방향성을 갖는 유동통로를 확보하게 된다.

통상, 배관은 단면이 원형으로 형성되며, 설치되는 장소에 따라 방향성을 각도록 배관의 단부에 'ㄱ'자형엘보, 'ㅗ'자형분기관, 직선배관 등이 서로 억지끼움으로 결합되어 배관라인을 형성하게 된다.

위와 같이 다양한 형상을 갖는 배관들의 결합은 가압을 이용한 억지끼움을 통해 결합되며, 결합시에 배관들의 중심축이 일치될 수 있도록 정확하게 결합이 이루어져야 한다.

그러나, 배관의 설비가 작업자를 통해 이루어지기 때문에 배관들의 중심축을 정확하게 맞추는 것이 현실적으로 매우 힘들어 시공 시간이 오래 걸리며, 특히 장소가 협소할 경우에는 시공의 어려움은 증가할 수밖에 없다.

위와 같은 문제를 해결을 위해 공개실용신안 제20-2017-0000577호에는, 엘보와 배관, 배관과 배관을 체결하기 위한 지그 장치에 관한 것으로, 원형의 배관 외측둘레를 감싸 고정되는 제1, 2지그; 상기 제1, 2지그의 외측둘레의 대칭되는 양끝단을 서로 연결하는 한 쌍의 벨트; 및 상기 벨트의 길이를 조절하여 상기 제1, 2지그간의 간격을 좁히는 자동바;로 구성된 배관 체결용 지그 장치가 개시되어 있다.

위 기술은 제1지그와 제2지그를 각각 엘보와 배관에 체결한 상태에서 제1,2지그의 양측에 자동바를 체결하여 자동바를 당기는 것에 의해 벨트의 길이가 줄어들게 함으로써, 제1지그와 제2지그의 간격을 좁혀 엘보와 배관의 결합이 이루어지도록 하고 있다.

그러나, 위 기술은 엘보와 배관의 결합을 작업자가 자동바를 직접 당기면서 엘보와 배관을 결합시키기 때문에 장소가 협소한 공간에서의 엘보와 배관의 조립은 수월하게 이루어질 수 있지만, 자동바가 작업자에 의해 당겨지기 때문에 양 자동바에서 당겨지는 힘의 비율이 서로 다를수 밖에 없고, 이로 인해 엘보 또는 배관의 중심축이 서로 일치될 수 없어 엘보와 배관의 정확한 결합이 원천적으로 불가능한 치명적인 문제가 있다. 즉, 중심축의 불일치로 결합이 설정된 스트로크 만큼 이루어질 수 없는 것이다.

또한, 배관 결합시 접착제가 배관에 도포되고, 접착제가 경화되기 전 신속하게 배관들의 결합이 이루어져야 하나, 위 기술은 자동바가 작업자에 의해 당겨지기 때문에 상대적으로 시공 시간이 길어질 수밖에 없고, 이로 인해 배관의 결합이 완전하게 이루어지지 못하는 치명적인 문제가 있다. 즉, 접착제가 시간이 지날수록 경화됨으로써 배관의 삽입이 어려워지고, 경화된 이후에는 더 이상의 삽입이 불가능하기 때문이다.

공개실용신안 제20-2017-0000577호

본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 배관의 결합시 삽입되는 배관의 중심축이 틀어지는 것을 방지하여 완전한 결합이 이루어지도록 함과 함께 접착제가 도포된 배관의 신속한 결합이 자동으로 이루어질 수 있도록 하는 자동 배관 조립용 지그를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 배관 조립용 지그는, 고정배관에 조립배관을 결합하는 자동 배관 조립용 지그에 있어서, 내주면이 곡면 형상을 갖는 한 쌍의 가압부재가 회동 가능하게 연결되며, 상기 고정배관의 외주면에 밀착되게 결합되는 고정클램프; 상기 조립배관 결합편에 걸쳐진 상태로 상기 가압부재와 연결되며, 상기 조립배관의 가상의 중심축이 상기 고정배관의 가상의 중심축과 일치된 상태로 당겨지도록 함으로써 조립배관을 고정배관에 결합시키는 적어도 두 개의 당김수단;을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 당김수단은, 상기 조립배관의 결합편 단턱에 걸쳐지는 지지브라켓; 상기 지지브라켓에 고정된 구동모터와 커플링을 통해 연결되며, 상기 가압부재를 나선으로 관통하여 회전하면서 상기 지지브라켓을 고정배관 방향으로 당겨 고정배관에 결합시키는 볼스크류; 및 상기 지지브라켓에 고정된 상태로 상기 가압부재에 관통되게 설치되며, 상기 볼스크류 중심축을 유지시키면서 지지브라켓의 이동을 가이드하는 복수개의 가이드샤프트;로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 지지브라켓은, 관통된 상기 볼스크류의 회전을 지지하는 지지편과, 상기 지지편의 하부로부터 연장되며 하면이 상기 조립배관 결합편 외주면에 안착될 수 있도록 곡면을 갖는 곡면수용단과, 상기 곡면수용단의 말단부에 형성되며 결합편의 단턱에 걸쳐지며 상기 조립배관의 외주면에 안착될 수 있도록 곡면을 갖는 스톱퍼,로 구성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 당김수단은 조립배관을 당기는 힘이 분배될 수 있도록 상기 조립배관의 결합편에 180도 간격으로 마주하게 배치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정클램프의 가압부재에는 상기 당김수단을 지지하면서 당김수단이 상기 고정배관의 가상의 중심축과 평행할 수 있도록 하는 지지블럭이 구비되고, 상기 가압부재 내주면에는 고정배관의 외주면에 밀착될 때 긴밀한 접촉상태를 유지하면서 당김 발생시 상기 고정클램프가 고정배관으로부터 슬립되는 것을 방지하기 위한 복수개의 슬립방지패드가 구비된 것이 바람직하다.

여기에, 상기 고정배관과 접촉되는 상기 슬립방지패드의 표면에는 외측으로 돌출되어 슬립방지패드의 슬립을 억제시키기 위한 복수개의 슬립돌기가 더 형성되는 것이 바람직하다.

마지막으로, 상기 한 쌍의 가압부재 일단은 힌지축을 통해 회동 가능하게 결합되고, 상기 가압부재의 타단에는 상기 한 쌍의 가압부재가 고정배관에 밀착되도록 체결하는 락킹장치가 구비된 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 자동 배관 조립용 지그에 의하면, 자동으로 구동하는 두 개의 당김수단이 조립배관에 180도 간격으로 마주하게 배치되어 균등하게 분배된 힘으로 조립배관을 당김으로써, 조립배관이 가상의 중심축을 벗어나지 않은 상태로 설정된 스트로크 만큼 고정배관에 완전하게 결합될 수 있도록 하는 탁월한 효과가 있다.

또한, 초기 배관의 삽입상태가 다소 기울어진 상태이더라도 양측에서 당기는 힘이 동시에 발생하기 때문에 조립배관의 중심축이 삽입되는 과정에서 점진적으로 고정배관의 중심축과 일치하게 됨으로써 배관의 안정적인 결합을 유도시키는 기술적 효과 또한 탁월하다.

또한, 두 개의 당김수단에 의해 조립배관이 동시에 당겨지기 때문에 접착제가 도포된 배관의 신속한 결합이 이루어질 수 있어 종래와 같이 접착제의 경화로 인한 미 결합 문제를 해결하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 배관 조립용 지그를 나타낸 정면도이고,
도 2는 도 1의 평면도이며,
도 3은 도 1의 측면도이고,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 자동 배관 조립용 지그를 이용하여 배관을 조립하는 과정을 보여주는 공정도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 자동 배관 조립용 지그(10)는, 내주면이 곡면 형상을 갖는 한 쌍의 가압부재(120)가 회동 가능하게 연결되며, 상기 고정배관(20)의 외주면에 밀착되게 결합되는 고정클램프(110); 및 상기 조립배관(30) 결합편(31)에 걸쳐진 상태로 상기 가압부재(120)와 연결되며, 상기 조립배관(30)의 가상의 중심축이 상기 고정배관(20)의 가상의 중심축과 일치된 상태로 당겨지도록 함으로써 조립배관(30)을 고정배관(20)에 결합시키는 적어도 두 개의 당김수단(130);을 포함한다.

설명에 앞서, 자동 배관 조립용 지그(10)의 가장 큰 특징은 두 개의 당김수단(130)을 배관의 외주면에 마주하게 배치하여 분배된 힘의 균형으로 조립배관(30)을 당기면서 조립배관(30)의 가상의 중심축이 틀어지지 않은 상태로 신속하게 고정배관(20)에 결합될 수 있도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 명확한 설명을 위해 당김에 의해 이동하는 배관을 조립배관(30)이라하고, 조립배관(30)이 결합되는 배관 즉 고정클램프(110)가 고정되는 배관을 고정배관(20)이라 한다. 그러나, 고정배관(20)과 조립배관(30)은 후술하는 고정클램프(110)와 당김수단(130)이 설치되는 위치에 따라 'ㄱ'자형엘보, 'ㅗ'자형분기관 및 직선배관 일수도 있다.

본 실시예에서는 고정배관(20)은 직선배관이고, 조립배관(30)은 'ㄱ'자형엘보로서 양측에 고정배관(20)의 선단이 삽입될 수 있는 결합홈(32)을 갖는 단턱(31a)진 결합편(31)이 형성된 것으로 설명한다.

본 발명의 자동 배관 조립용 지그(10)는 다양한 형상의 배관이 조립될 수 있도록 하는 것으로, 고정배관(20)에 조립배관(30)을 결합하는 용도로 사용된다.

자동 배관 조립용 지그(10)는 고정클램프(110)와 당김수단(130)을 포함하여 구성된다.

고정클램프(110)는 배관 시공현장에 기 설치되거나 각 배관과의 조립이 이루어질 때 고정배관(20)의 외주면에 밀착되게 결합되는 것으로, 한 쌍의 가압부재(120)로 구성되어 있다.

이때, 각 가압부재(120)의 내주면은 도면들에 도시된 바와 같이 고정배관(20)에 고정시 고정배관(20)과 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 고정배관(20)의 외주면과 대응하는 곡면 형상을 유지하고 있다.

더하여, 고정클램프(110)의 가압부재(120)에는 도 1 내지 도 3과 같이 소정의 면적을 유지한 상태로 가압부재(120)의 외측방향으로 돌출되게 형성되어 후술하게 되는 당김수단(130)의 볼스크류(140)와 가이드샤프트(150)가 지지될 수 있도록 함으로써, 당김수단(130)의 볼스크류(140)와 가이드샤프트(150)의 중심축들이 고정배관(20)의 가상의 중심축과 평행할 수 있도록 하는 지지블럭(120a)이 구비되어 있다.

위와 같은 지지블럭(120a)은 볼스크류(140)와 복수개의 가이드샤프트(150)를 관통되게 지지하여 각 가압부재(120)에 지지된 볼스크류(140)와 가이드샤프트(150)의 중심축이 동일한 축선을 유지토록 함으로써, 만일 조립배관(30)의 초기 삽입상태가 다소 기울어진 상태로 조립되더라도 양측 당김수단(130)의 볼스크류(140)에 의해 당겨질 때 조립배관(30)의 중심축이 점진적으로 삽입되는 과정에서 고정배관(20)의 중심축과 일치하게 됨으로써 조립배관(30)의 안정적인 결합을 유도시킨다.

그리고, 도 3과 같이 가압부재(120) 내주면에는 고정배관(20)의 외주면에 밀착될 때 긴밀한 접촉상태를 유지하면서 후술하는 당김수단(130)을 통한 조립배관(30)의 당김이 발생할 때, 조립배관(30)이 고정배관(20) 측으로 당겨질 수 있도록 고정배관(20)으로부터 고정클램프(110)가 슬립되는 것을 방지하기 위한 탄성을 갖는 복수개의 슬립방지패드(121)가 가압부재(120)의 내주면을 따라 구비된다.

슬립방지패드(121)는 가압부재(120)의 내주면에 단차지게 형성된 홈에 삽입 고정되며, 고정배관(20) 외주면과 접촉되는 슬립방지패드(121)의 표면에는 도 3의 확대도와 같이 고정배관(20)을 향하여 외측으로 돌출되어 슬립방지패드(121)의 슬립을 억제시키기 위한 복수개의 슬립돌기(122)가 더 형성될 수도 있다.

이때, 슬립돌기(122)들의 성형 방향은 슬립을 억제시키기 위한 배관들의 중심축과 교차하는 방향으로 성형되는 것이 바람직하다.

더하여, 슬립방지패드(121)는 탄성재질인 것이 바람직한데, 그 중 실리콘 재질이 가장 이상적이며, 그 두께는 4.5mm~5mm 사이로 요구되는데, 이는 두께가 4.5mm 이하이면 탄성이 상대적으로 작아 가압부재(120)의 락킹시 가압력이 고스란히 절달됨으로써 고정배관(20)에 크랙을 유발시킬 수도 있으며, 반대로 5mm 이상이면 충분한 탄성을 통해 가압부재(120)의 락킹시 가압력을 분산시킬 수 있으나, 충분한 탄성으로 인해 조립배관(30)이 당겨질 때 고정클램프(110)가 고정되지 못하고 함께 당겨지게 됨으로써 조립배관(30)의 결합이 불완전하게 이루어지는 문제가 있다.

위와 같은 기능을 수행할 수 있도록 한 쌍의 가압부재(120)는 고정배관(20)에 손쉽게 결합 및 분리될수 있도록 도 3과 같이 도면상 우측의 마주하는 단부가 힌지축(P)을 통해 회동 가능하게 결합되어 있으며, 도면상 좌측에는 한 쌍의 가압부재(120)가 고정배관(20)을 수용한 상태로 고정배관(20)의 외주면에 밀착된 상태로 체결될 수 있도록 하는 락킹장치(123)가 구비되어 있다.

즉, 락킹장치(123)는 도 3에 도시된 점선과 같이 어느 하나의 가압부재(120)를 오픈시켜 고정배관(20)을 가압부재(120) 내부로 수용시키고, 다른 하나의 가압부재(120)와 체결이 이루어지도록 함으로써 한 쌍의 가압부재(120)를 고정배관(20)에 밀착시키는 것이다.

이때, 도면상 하측의 가압부재(120)에는 회동 가능하게 배치된 레버(124)가 결합되고, 레버(124)에는 레버(124)의 회동에 따라 한 쌍의 가압부재(120)를 락킹시키는 락킹걸이대(126)가 구비되며, 락킹걸이대(126)의 일단에 구비되어 락킹걸이대(126)의 길이가 가변될수 있도록 함으로써 가압부재(120)의 체결력이 조절되도록 하는 장력조절너트(127)가 구비되어 있다.

더하여, 도면상 상측 가압부재(120)에는 레버(124)와 함께 연동하는 락킹걸이대(126)가 걸쳐짐으로써 한 쌍의 가압부재(120)의 락킹이 이루어지도록 하는 락킹고리(125)가 구비되어 있다.

당김수단(130)은 결합되는 조립배관(30)의 가상의 중심축이 고정배관(20)의 가상의 중심축과 일치된 상태로 당겨지도록 함으로써 조립배관(30)이 고정배관(20)에 완전하게 결합될 수 있도록 하는 것으로, 두 개의 당김수단(130) 일측이 조립배관(30) 결합편(31)의 둘레를 따라 걸쳐지고 타측이 가압부재(120)의 지지블럭(120a)과 연결되어 있다.

즉, 두 개의 당김수단(130)이 도 1 및 도 2와 같이 각각 도면상 우측의 조립배관(30)의 결합편(31)에 양분되게 걸쳐지고, 도면상 좌측의 가압부재(120)와 열결되는 구조를 이룸으로써, 후술하는 볼스크류(140)의 회전에 의해 우측의 조립배관(30)이 도면상 좌측방향으로 당겨지면서 고정배관(20)에 조립될 수 있도록 하는 것이다.

이때, 당김수단(130)은 조립배관(30)을 당기는 힘이 1/2로 정확하게 분배될 수 있도록 상기 조립배관(30)의 결합편(31)에 180도 간격으로 마주하게 배치되는 것이 바람직하다.

이는, 후술하는 당김수단(130)의 지지브라켓(131)과, 볼스크류(140)와, 가이드샤프트(150)가 각각 도면상 180도 상에 배치되도록 함으로써, 볼스크류(140)의 회전에 의해 조립배관(30)으로 가해지는 당겨지는 힘이 정확하게 1/2로 분배되게 하여 조립배관(30)의 가상의 중심축이 틀어짐 없이 고정배관(20)의 가상의 중심축과 일치를 이루면서 당겨질 수 있도록 하기 위함이다.

이렇게 되면, 고정배관(20)과 조립배관(30)은 중심축의 틀어짐 없이 설정된 스트로크 만큼 완전하게 결합되게 때문에 누수로부터 안전하고 결합부위의 강성이 보장되는 효과를 갖게 된다.

당김수단(130)은, 도 1 내지 도 3과 같이 지지브라켓(131)과, 볼스크류(140)와, 가이드샤프트(150)를 포함한다.

지지브라켓(131)은 조립배관(30) 결합편(31)의 외주면 단턱(31a)에 걸쳐짐으로써, 볼스크류(140)의 회전에 의한 지지브라켓(131)의 당김이 작용할 때 결합편(31)을 당겨 조립배관(30)의 이동이 고정배관(20) 방향으로 이루어질 수 있도록 한다.

이때, 지지브라켓(131)은 조립배관(30)의 당김이 이루어질 수 있도록, 후술하는 볼스크류(140)를 관통시켜 볼스크류(140)의 회전을 지지하는 소정의 면적을 갖는 지지편(132)과, 지지편(132)의 하부로부터 절곡되어 수평방향으로 연장되며 하면이 조립배관(30) 결합편(31) 외주면에 안착될 수 있도록 곡면을 갖는 곡면수용단(133)과, 곡면수용단(133)의 도면상 우측의 말단부에 형성되며 결합편(31)의 단턱(31a)에 걸쳐지며 조립배관(30)의 외주면에 안착될 수 있도록 곡면을 갖는 스톱퍼(134),로 구성된다.

이때, 곡면수용단(133)의 곡면은 조립배관(30) 결합편(31)의 외주면과 대응되고, 스톱퍼(134)의 곡면은 조립배관(30) 외주면과 대응되게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 지지브라켓(131)이 조립배관(30)에 걸쳐질 때 곡면수용단(133)과 스톱퍼(134)가 조립배관(30)의 외주면에 밀착될 수 있도록 함으로써 지지브라켓(131)의 들뜸 또는 유동이 방지될 수 있도록 하기 위함이다.

볼스크류(140)는 소정의 길이를 유지한 상태로 정,역으로 회전하면서 지지브라켓(131)을 고정배관(20) 방향으로 당겨지도록 하여 조립배관(30)을 고정배관(20)에 결합시키는 것으로, 길이방향 일측인 도면상 우측은 지지브라켓(131)에 고정된 구동모터(M)와 커플링(141)을 통해 연결되고, 타측인 도면상 좌측은 가압부재(120)의 지지블럭(120a)을 나선으로 관통하여 지지된 상태이다.

즉, 볼스크류(140)는 구동모터(M)에 의해 회전하면서 지지블럭(120a)을 나선으로 관통하게 되고, 이 과정에서 고정클램프(110)가 고정배관(20)에 고정된 상태임에 따라 지지블럭(120a)을 당겨 조립배관(30)을 고정배관(20)에 결합시키는 것이다.

여기서, 구동모터(M)는 볼스크류(140)의 정,역 회전을 위해 도시하지 않은 스위치에 연결됨은 물론이다.

더하여, 볼스크류(140)를 회전시키는 구동모터(M)는 DC모터로서 7000rpm, 감속비 80:1, 토크 8kgf.cm~16kgf.cm인 것이 바람직하며, 결합되는 배관의 직경에 따라 모터의 사양이 달라짐은 물론이다.

본 실시예에서는, 구동모터(M)가 조립배관(30)에 걸쳐진 지지브라켓(131)에 고정되어 볼스크류(140)를 회전시킬 수 있는 구조로 본 발명을 가장 콤팩트화 할수 있게 도시하고 있으나, 지지브라켓(131)은 배관의 형상에 따라 다양한 방향으로 설치될 수 있기 때문에 그 위치를 한정하지 않는다.

또한, 지지브라켓(131)의 이동이 볼스크류(140)를 통해 구현되는 것으로 도시하고 있으나, 실린더 및 로드와 같은 다양한 구동수단을 통해 구현될 수 있기 때문에 그 방식을 한정하지 않는다.

가이드샤프트(150)는 도 3과 같이 소정의 길이를 갖는 봉 형상으로 4개로 구성되고, 일단이 지지브라켓(131)에 고정되며, 타단이 가압부재(120)의 지지블럭(120a)에 관통되게 설치된다.

이때, 4개의 가이드샤프트(150)는 지지블럭(120a)에 나선으로 결합된 볼스크류(140)를 중심으로 지지블럭(120a)의 각 코너를 관통하여 설치되는데, 이는 4개의 가이드샤프트(150)가 지지브라켓(131)과 지지블럭(120a)의 뒤틀림을 막아 볼스크류(140)의 중심축이 틀어지는 것을 원천적으로 차단되도록 하기 위함이다.

즉, 4개의 가이드샤프트(150)는 볼스크류(140) 중심축을 유지시키면서 지지브라켓(131)의 이동을 가이드하는 것이다.

본 실시예에서는 당김수단(130)이 180도 간격으로 배치된 두 개로 설명하였으나, 배관의 크기에 따라 개수는 달라질 수 있기 때문에 반드시 한정되는 것은 아니다.

위와 같은 구조를 갖는 두 개의 당김수단(130)은, 조립배관(30)에 180도 간격으로 배열되어 양 분된 힘으로 조립배관(30)이 당겨지도록 하여 조립배관(30)의 중심축이 고정배관(20)의 중심축과 일치된 상태로 고정배관(20)에 결합되도록 한다.

또한, 당기는 힘이 상측과 하측에서 동시에 발생하기 때문에 배관 초입의 삽입 상태가 다소 틀어지더라도 삽입되는 배관의 중심축이 삽입되는 과정에서 고정배관(20)의 중심축과 일치하게 됨으로써 배관의 안정적인 결합을 유도시킨다.

또한, 조립배관(30)을 당기는 힘이 180도 간격으로 분배되어 동시에 구현됨으로써 접착제가 도포된 배관의 결합도 신속하게 이루어짐에 따라 종래와 같은 접착제의 경화에 따른 배관의 불완전 결합상태를 해결한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동 배관 조립용 지그(10)를 이용하여 배관이 조립되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 조립 대상이 되는 고정배관(20)과 조립배관(30)을 준비한다.

이때, 고정배관(20) 또는 조립배관(30) 중 어느 하나의 배관에 접착제가 도포된 상태로 도 4와 같이 고정배관(20)의 도면상 우측 선단이 조립배관(30) 결합편(31)의 결합홈(32)에 일부만 끼워진 상태로 준비된다.

이후, 본 발명 고정클램프(110)의 락킹장치(123)를 해제하여 도 3의 점선과 같이 도면상 상측의 가압부재(120)를 힌지축(P)을 중심으로 회전시켜 내측으로 고정배관(20)을 수용시킨다.

이때, 당김수단(130)의 지지브라켓(131)은 조립배관(30)의 결합편(31) 외주면에 안착되고, 스톱퍼(134)는 도 3과 같이 결합편(31)의 단턱(31a)에 걸쳐진다.

그리고, 지지브라켓(131)이 조립배관(30)의 결합편(31)에 걸쳐진 것을 확인하고 회동되었던 가압부재(120)를 원위치로 회동시키고, 락킹장치(123)를 이용하여 상,하 가압부재(120)를 락킹하여 고정클램프(110)를 도 3 및 도 4와 같이 고정배관(20)에 밀착 고정시킨다.

이렇게 되면, 각 당김수단(130)은 조립배관(30)에 180도 간격으로 마주하게 배치된다.

본 발명의 자동 배관 조립용 지그(10)의 설치가 완료되면, 스위치를 통해 구동모터(M)를 구동시킨다.

구동모터(M)에 의해 회전하는 볼스크류(140)는 지지블럭(120a)을 관통하게 되고, 지지블럭(120a)이 고정배관(20)에 고정된 상태임에 따라 도 4의 상태에서 회전하면서 지지브라켓(131)을 고정배관(20) 방향으로 당기게 된다.

이때, 두 개의 구동모터(M)가 동시에 구동되기 때문에 지지블럭(120a)의 이동에 의해 당겨지는 조립배관(30)의 중심축은 기울어짐 없이 이동하게 된다. 즉, 고정배관(20)의 중심축과 일치된 상태로 이동하는 것이다.

볼스크류(140)의 회전은 도 5와 같이 고정배관(20)의 선단이 당겨지는 조립배관(30) 결합편(31)의 결합홈(32) 끝단에 닿을때 까지 이루어지면서 배관의 결합을 완료한다.

이후, 배관의 결합이 완료되면, 락킹장치(123)의 락킹을 해제하고, 상측의 가압부재(120)를 회동시켜 고정배관(20) 및 조립배관(30)으로부터 본 발명의 자동 배관 조립용 지그(10)를 분리시킨다.

지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 자동 배관 조립용 지그는, 자동으로 구동하는 두 개의 당김수단이 조립배관에 180도 간격으로 마주하게 배치되어 균등하게 분배된 힘으로 조립배관을 당김으로써, 조립배관이 가상의 중심축을 벗어나지 않은 상태로 설정된 스트로크 만큼 고정배관에 완전하게 결합될 수 있도록 하는 탁월한 효과가 있다.

이상, 본 발명의 자동 배관 조립용 지그를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

10 : 자동 배관 조립용 지그 20 : 고정배관
30 : 조립배관 31 : 결합편
31a : 단턱 32 : 결합홈
110 : 고정클램프 120 : 가압부재
120a : 지지블럭 121 : 슬립방지패드
122 : 슬립돌기 123 : 락킹장치
124 : 레버 125 : 락킹고리
126 : 락킹걸이대 127 : 장력조절너트
130 : 당김수단 131 : 지지브라켓
132 : 지지편 133 : 곡면수용단
134 : 스톱퍼 140 : 볼스크류
141 : 커플링 150 : 가이드샤프트
M : 구동모터 P : 힌지축

Claims

고정배관(20)의 일단부를 조립배관(30)의 일단부에 형성된 결합편(31)의 내부로 삽입시키기 위한 자동 배관 조립용 지그(10)에 있어서,
내주면이 곡면 형상을 갖고 회동가능한 한 쌍의 가압부재(120)가 상기 고정배관(20)의 외주면에 밀착되게 결합되는 고정클램프(110); 및
상기 고정배관(20)의 일단부가 상기 조립배관(30)의 결합편(31)에 형성된 결합홈(32)의 내부로 삽입되도록 상기 결합편(31)의 외측에 형성된 단턱(31a)에 걸쳐진 상태로 상기 가압부재(120)와 연결되며, 상기 조립배관(30)의 가상의 중심축이 상기 고정배관(20)의 가상의 중심축과 일치된 상태로 당겨지도록 함으로써 조립배관(30)의 결합편(31)의 내부로 고정배관(20)의 일단부를 삽입하여 결합시키는 적어도 두 개의 당김수단(130);을 포함하며,
상기 당김수단(130)은,
상기 조립배관(30)의 결합편(31) 단턱(31a)에 걸쳐지는 지지브라켓(131)과; 상기 지지브라켓(131)에 고정된 구동모터(M)와 커플링(141)을 통해 연결되며, 상기 가압부재(120)를 나선으로 관통하여 회전하면서 상기 지지브라켓(131)을 고정배관(20) 방향으로 당겨 고정배관(20)에 결합시키는 볼스크류(140); 및, 상기 지지브라켓(131)에 고정된 상태로 상기 가압부재(120)에 관통되게 설치되며, 상기 볼스크류(140) 중심축을 유지시키면서 지지브라켓(131)의 이동을 가이드하는 복수개의 가이드샤프트(150);로 구성되며,
상기 지지브라켓(131)은,
관통된 상기 볼스크류(140)의 회전을 지지하는 지지편(132)과, 상기 지지편(132)의 하부로부터 연장되며 하면이 상기 조립배관(30) 결합편(31) 외주면에 안착될 수 있도록 곡면을 갖는 곡면수용단(133)과, 상기 곡면수용단(133)의 말단부에 형성되어 결합편(31)의 단턱(31a)에 걸쳐지며 상기 조립배관(30)의 외주면에 안착될 수 있도록 곡면을 갖는 스톱퍼(134)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 배관 조립용 지그.
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제1항에 있어서,
상기 당김수단(130)은 조립배관(30)을 당기는 힘이 균등하게 분배되어 상기 고정배관(20)과의 상기 가상의 중심축이 일치한 상태로 결합될 수 있도록 상기 조립배관(30)의 결합편(31)의 외주면에 서로 대칭되게 배치된 것을 특징으로 하는 자동 배관 조립용 지그.
제1항에 있어서,
상기 고정클램프(110)의 가압부재(120)에는 상기 당김수단(130)을 지지하면서 당김수단(130)이 상기 고정배관(20)의 가상의 중심축과 평행할 수 있도록 하는 지지블럭(120a)이 구비되고,
상기 가압부재(120) 내주면에는 고정배관(20)의 외주면에 밀착될 때 긴밀한 접촉상태를 유지하면서 당김 발생시 상기 고정클램프(110)가 고정배관(20)으로부터 슬립되는 것을 방지하기 위한 복수개의 슬립방지패드(121)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동 배관 조립용 지그.
제5항에 있어서,
상기 고정배관(20)과 접촉되는 상기 슬립방지패드(121)의 표면에는 외측으로 돌출되어 슬립방지패드(121)의 슬립을 억제시키기 위한 복수개의 슬립돌기(122)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 자동 배관 조립용 지그.
제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 가압부재(120) 일단은 힌지축(P)을 통해 회동 가능하게 결합되고, 상기 가압부재(120)의 타단에는 상기 한 쌍의 가압부재(120)가 고정배관(20)에 밀착되도록 체결하는 락킹장치(123)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동 배관 조립용 지그.