KR102403864B1 - Orbital pipe welding apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소형관의 둘레를 따라 360도 회전하면서 정밀하게 자동 용접을 수행할 수 있는 오비탈 파이프 용접장치로서, 배관에 설치 또는 분리될 수 있도록, 배관의 둘레를 따라 이격되고 상기 배관의 중심을 향하여 경사지게 배치된 복수개의 패드를 구비하고, 상기 패드의 상호간의 간격을 상기 배관의 사이즈에 대응하게 가변적으로 조정 가능한 클램프모듈; 상기 클램프모듈에 의해 지지되는 궤도하우징에 상기 배관을 수용하기 위한 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 기준으로 상기 궤도하우징에 마련된 복수개의 기어로 로터를 회전시키는 궤도모듈; 상기 로터에 탑재된 회전프레임에 상기 개구부에 대응하는 개방부를 형성하고, 상기 개방부를 기준으로 상기 회전프레임에 마련된 복수개의 선형구동장치로 용접헤드를 이동시키는 용접모듈; 및 상기 용접헤드 쪽으로 용접와이어를 공급하도록 회전프레임에 탑재되어 있는 피더모듈;을 포함할 수 있다.The present invention is an orbital pipe welding apparatus capable of performing precise automatic welding while rotating 360 degrees along the circumference of a small pipe, spaced along the circumference of the pipe so that it can be installed or separated from the pipe, and directed toward the center of the pipe a clamp module having a plurality of pads disposed obliquely and variably adjusting the spacing between the pads to correspond to the size of the pipe; a track module that forms an opening for accommodating the pipe in the track housing supported by the clamp module, and rotates the rotor with a plurality of gears provided in the track housing based on the opening; a welding module for forming an opening corresponding to the opening in the rotating frame mounted on the rotor, and moving the welding head with a plurality of linear actuators provided in the rotating frame based on the opening; and a feeder module mounted on the rotating frame to supply the welding wire toward the welding head.
Description
본 발명은 파이프, 금속 튜브, 소형관 등의 선박용 배관을 서로 맞대어 용접하는 오비탈 파이프 용접장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an orbital pipe welding apparatus for welding piping for ships, such as a pipe, a metal tube, and a small pipe, to each other.
일반적으로 선박은 각종 재질의 구조물, 부착물, 조립물 등이 어우러져 장시간 해양이나 바다, 호수, 강 등에서 사용되도록 건조되고 있다.In general, ships are built to be used in the ocean, sea, lakes, rivers, etc. for a long time in harmony with structures, attachments, and assemblies of various materials.
선박의 선체(hull) 또는 선박 내부에는 배관용 탄소강 강관, 압력 배관용 탄소강 강관, 배관용 오오스테나이트 스테인레스 강관, 수도용 아연도금 강관, 배관용 이음매 없는 니켈 크롬철합금관, 저온 또는 고온 배관용 강관 및 배관부재 등이 설치된다.Carbon steel pipe for piping, carbon steel pipe for pressure piping, austenitic stainless steel pipe for piping, galvanized steel pipe for water supply, seamless nickel chromium iron alloy pipe for piping, steel pipe for low or high temperature piping in the hull or inside of a vessel and piping members are installed.
이런 배관을 직경 별로 살펴볼 때, 조선소에서 용접에 의해 연결되는 배관에는 2 내지 4인치 소구경의 소형관으로부터 300㎜ 이상 대구경 혹은 최대 64인치(약 1.6m)와 초대구경과 같이 다양한 사이즈가 있다.When looking at these pipes by diameter, there are various sizes of pipes connected by welding in the shipyard, such as small diameters of 2 to 4 inches, large diameters of 300 mm or more, or up to 64 inches (about 1.6 m) and extra diameters.
특히, 소형관은 설치 길이도 대구경에 비해 상대적으로 길게 설치되어 있을 수 있고, 휨변형도 상대적으로 심하여, 기존의 자동 용접 장치의 적용이 매우 어려운 배관일 수 있다.In particular, the small pipe may have a relatively long installation length compared to a large diameter, and the bending deformation is also relatively severe, so it may be very difficult to apply the existing automatic welding device.
또한 소형관은 맞대기 용접시 파이프의 진원도 오차로 인하여, 용접 위치의 조정이 매우 힘들어서, 대부분 수동으로 용접을 하고 있으므로, 용접자의 경험 및 스킬에 따라 용접결합 발생이라는 문제점이 있을 수 있다.In addition, due to the roundness error of the pipe during butt welding, the small pipe is very difficult to adjust the welding position, and since most of the welding is done manually, there may be a problem of welding joint occurrence depending on the experience and skill of the welder.
또한, 선박용 배관이 기존의 선체 블럭에 설치되어 있는 상태에서 새로운 소형관 또는 배관 부재를 용접하려는 경우, 오비탈 구조의 용접 장치가 소형관의 둘레를 따라 정밀하게 이동하는 기술은 매우 고난도의 기술일 수 있다.In addition, when a new small pipe or pipe member is to be welded while the ship piping is installed in the existing hull block, the technique of precisely moving the welding device of the orbital structure along the circumference of the small pipe is a very difficult technique. have.
일반적인 오비탈 구조의 용접 장치는 아크 용접의 특수한 형태 중 하나로서, 배관같이 고정된 작업대상물에 대하여 360도 연속적 및 기계적으로 회전하면서 용접을 수행한다.A general orbital welding device is one of the special types of arc welding, and performs welding while rotating 360 degrees continuously and mechanically with respect to a fixed workpiece such as a pipe.
그러나, 종래 기술의 오비탈 구조의 용접 장치는 대형관에 적합한 가이드레일을 구비하고 있으며, 이러한 가이드레일을 따라 이동하는 용접대차의 정밀도가 가이드레일의 상황에 따라 영향을 받을 수 있는 단점을 가지고 있다. However, the conventional welding apparatus of the orbital structure has a guide rail suitable for a large pipe, and the precision of the welding bogie moving along the guide rail may be affected by the situation of the guide rail.
종래 기술의 오비탈 구조의 용접 장치를 소형관에 적용할 때 링 형태의 가이드레일을 소형관의 진원에 맞춰 설치하는 것이 매우 어려우므로, 운반이 용이하고, 탈부착이 용이하면서도 서로 맞대어진 소형관의 둘레를 따라 자동 용접할 수 있는 수단이 시급히 요구되고 있는 상황이다.When the conventional welding apparatus of an orbital structure is applied to a small pipe, it is very difficult to install a ring-shaped guide rail in line with the perfect circle of the small pipe, so it is easy to transport and attach and detach, and the circumference of the small pipe facing each other There is an urgent need for a means for automatic welding according to the requirements.
본 발명에서는 개구부를 갖는 궤도모듈과 클램프모듈을 통해 용이하게 서로 다른 직경의 소형관에 탈착 또는 부착시킬 수 있고, 손잡이를 구비하여 운반 및 설치가 용이하며, 클램프모듈에 의해 지지된 궤도모듈을 기반으로 용접모듈 및 피더모듈이 소형관의 둘레를 따라 360도 회전하면서 정밀하게 자동 용접을 수행할 수 있는 오비탈 파이프 용접장치를 제공하고자 한다.In the present invention, it can be easily detached or attached to a small tube of different diameter through a track module having an opening and a clamp module. An object of the present invention is to provide an orbital pipe welding device that can precisely perform automatic welding while a welding module and a feeder module rotate 360 degrees along the circumference of a small pipe.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 배관에 설치 또는 분리될 수 있도록, 배관의 둘레를 따라 이격되고 상기 배관의 중심을 향하여 경사지게 배치된 복수개의 패드를 구비하고, 상기 패드의 상호간의 간격을 상기 배관의 사이즈에 대응하게 가변적으로 조정 가능한 클램프모듈; 상기 클램프모듈에 의해 지지되는 궤도하우징에 상기 배관을 수용하기 위한 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 기준으로 상기 궤도하우징에 마련된 복수개의 기어로 로터를 회전시키는 궤도모듈; 상기 로터에 탑재된 회전프레임에 상기 개구부에 대응하는 개방부를 형성하고, 상기 개방부를 기준으로 상기 회전프레임에 마련된 복수개의 선형구동장치로 용접헤드를 이동시키는 용접모듈; 및 상기 용접헤드 쪽으로 용접와이어를 공급하도록 회전프레임에 탑재되어 있는 피더모듈;을 포함하는 오비탈 파이프 용접장치가 제공될 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of pads spaced apart along the circumference of the pipe and inclined toward the center of the pipe so that they can be installed or separated from the pipe, and a clamp module capable of variably adjusting an interval corresponding to the size of the pipe; a track module that forms an opening for accommodating the pipe in the track housing supported by the clamp module, and rotates the rotor with a plurality of gears provided in the track housing based on the opening; a welding module for forming an opening corresponding to the opening in the rotating frame mounted on the rotor, and moving the welding head with a plurality of linear actuators provided in the rotating frame based on the opening; and a feeder module mounted on a rotating frame to supply a welding wire toward the welding head.
또한, 상기 궤도모듈은, 상기 개구부의 둘레를 따라 C자형 링기어 형상의 상기 로터가 회전하도록, 상기 궤도하우징의 내부에 설치되어 상기 로터의 회전을 가이드하는 트랙; 상기 트랙의 주변을 따라 이격 배치되도록 상기 궤도하우징의 내부에 형성된 복수개의 보스; 상기 보스 중 상기 배관의 직경보다 상대적으로 큰 제 1 이격 거리를 서로 유지하는 보스에 각각 회전 가능하게 지지되고, 상기 로터의 외주면의 기어와 치합된 복수개의 피동기어; 상기 보스 중 상기 제 1 이격 거리에 비해 상대적으로 작은 제 2 이격 거리를 유지하는 보스에 각각 회전 가능하게 지지되고, 상기 피동기어에 각각 치합되고, 상기 로터의 기어에 대하여 유격을 유지하는 복수개의 아이들기어; 및 상기 아이들기어에 치합되고, 상기 궤도하우징의 외부에 배치된 구동모터로부터 회전력을 전달 받아 상기 아이들기어로 전달하는 구동기어;를 포함하고, 상기 로터의 내주면에 대하여 직각을 이루는 로터 정면 테두리부가 상기 개구부를 통해 상기 용접모듈을 향하여 표출되어 있을 수 있다.In addition, the track module may include: a track installed inside the track housing to guide the rotation of the rotor so that the rotor of the C-shaped ring gear shape rotates along the periphery of the opening; a plurality of bosses formed inside the track housing to be spaced apart along the periphery of the track; a plurality of driven gears, each of which is rotatably supported by a boss that maintains a first separation distance relatively larger than a diameter of the pipe among the bosses, and meshed with a gear on an outer circumferential surface of the rotor; A plurality of idlers, each of which is rotatably supported by a boss maintaining a second separation distance relatively smaller than the first separation distance, is meshed with the driven gear, and maintains play with respect to the gear of the rotor, among the bosses. Gear; and a driving gear that is meshed with the idle gear and receives rotational force from a driving motor disposed outside the orbit housing and transmits it to the idle gear, wherein the front edge of the rotor forming a right angle with respect to the inner circumferential surface of the rotor is the It may be exposed toward the welding module through the opening.
또한, 상기 용접모듈은, 상기 표출된 로터 정면 테두리부에 결합되도록, 상기 회전프레임의 개방부를 따라 형성되고 상기 궤도모듈을 향하는 방향으로 돌출된 결합돌기부; 상기 회전프레임의 우측 상부 정면에 배치된 정션박스; 상기 정션박스로부터 이격되어서 상기 회전프레임의 좌측 상부 정면에 설치된 제 1 보호박스; 및 상기 회전프레임의 테두리 외표면을 기반으로 이격 배치된 복수개의 케이블가이드브래킷;을 포함하고, 상기 결합돌기부의 돌출 높이로 인해 상기 회전프레임의 배면이 상기 궤도프레임의 정면에 대하여 작동 유격을 유지할 수 있다.In addition, the welding module, the coupling protrusion formed along the opening of the rotating frame and protruding in the direction toward the orbit module so as to be coupled to the exposed rotor front edge portion; a junction box disposed on the upper right front side of the rotating frame; a first protection box spaced apart from the junction box and installed on the upper left front side of the rotating frame; and a plurality of cable guide brackets spaced apart from each other based on the outer surface of the rim of the rotating frame; have.
또한, 상기 케이블가이드브래킷은, 상기 회전프레임의 테두리 외표면에 결합된 T자형 확장바; 상기 확장바의 끝단에 결합되고, 상기 확장바에 대하여 직각을 이루도록 연장된 가이드바; 및 상기 가이드바의 끝단에 결합되고, 상기 가이드바의 단면적에 비해 상대적으로 큰 면적을 갖는 디스크;를 포함할 수 있다.In addition, the cable guide bracket, the T-shaped extension bar coupled to the outer surface of the rim of the rotating frame; a guide bar coupled to an end of the extension bar and extending to form a right angle with respect to the extension bar; and a disk coupled to the end of the guide bar and having a relatively large area compared to the cross-sectional area of the guide bar.
또한, 상기 용접모듈은, 상기 제 1 보호박스의 내부에 설치되고, 상기 제 1 보호박스의 내부로부터 외측 하향으로 연장된 이동프레임을 상기 배관의 지름 방향으로 왕복운동시키는 제 1 선형구동장치; 상기 제 1 선형구동장치와 평행을 이루도록 상기 회전프레임의 좌측 하부 정면에 설치되고, 상기 이동프레임의 왕복운동을 가이드하는 외부선형레일; 상기 이동프레임의 끝단에 결합되고, 상기 배관의 길이 방향으로 연장된 받침대; 상기 받침대에 설치되고, 상면이 개방된 제 2 보호박스; 및 상기 제 2 보호박스의 내부에 설치되고, 상기 제 2 보호박스의 상측에 배치된 상기 용접헤드를 상기 배관의 길이 방향으로 왕복운동시키는 제 2 선형구동장치;를 포함할 수 있다.In addition, the welding module may include: a first linear drive device installed inside the first protection box and reciprocating a moving frame extending outwardly downward from the inside of the first protection box in a radial direction of the pipe; an external linear rail installed on the lower left front side of the rotating frame so as to be parallel to the first linear driving device and guiding the reciprocating motion of the moving frame; a pedestal coupled to an end of the moving frame and extending in the longitudinal direction of the pipe; a second protection box installed on the pedestal and having an open upper surface; and a second linear driving device installed inside the second protection box and reciprocating the welding head disposed above the second protection box in the longitudinal direction of the pipe.
또한, 상기 제 1 선형구동장치 및 상기 제 2 선형구동장치는, 왕복운동 대상물인 상기 이동프레임 또는 상기 용접헤드의 탑재 기반을 제공하는 이동블럭; 상기 이동블럭의 저면을 지지하도록 내부선형레일을 갖는 베드; 상기 이동블럭의 내부에 설치된 볼스크류블럭; 상기 볼스크류블럭에 나사결합된 볼스크류샤프트; 상기 볼스크류샤프트의 양측 끝단을 회전 가능하게 지지하도록 상기 베드에 설치된 복수개의 베어링블럭; 상기 볼스크류샤프트와 평행하게 상기 베드 위에 배치된 스텝모터; 및 상기 스텝모터의 회전샤프트와 상기 볼스크류샤프트의 풀리를 서로 연결하는 벨트;를 각각 포함할 수 있다.In addition, the first linear driving device and the second linear driving device may include: a moving block providing a base for mounting the moving frame or the welding head, which is a reciprocating object; a bed having an internal linear rail to support the bottom surface of the moving block; a ball screw block installed inside the moving block; a ball screw shaft screwed to the ball screw block; a plurality of bearing blocks installed on the bed to rotatably support both ends of the ball screw shaft; a step motor disposed on the bed parallel to the ball screw shaft; and a belt connecting the rotary shaft of the step motor and the pulley of the ball screw shaft to each other.
또한, 상기 피더모듈은, 상기 용접헤드와의 대등한 위치를 위하여 상기 회전프레임으로부터 돌출되도록, 상기 회전프레임의 정면에 결합된 피더받침대; 상기 피더받침대에 결합되고, 용접와이어를 상기 용접헤드 쪽으로 이송하는 피더유닛; 및 상기 피더유닛의 와이어 유입구를 기준으로 상기 피더유닛의 케이싱 측면에 결합되고, 상기 용접와이어를 보관하고 있는 스풀홀더;를 포함할 수 있다.In addition, the feeder module, the feeder support coupled to the front of the rotating frame so as to protrude from the rotating frame for an equal position with the welding head; a feeder unit coupled to the feeder support and transferring the welding wire toward the welding head; and a spool holder coupled to a side surface of the casing of the feeder unit based on the wire inlet of the feeder unit and storing the welding wire.
또한, 상기 클램프모듈은, 상기 패드가 각각 볼트 결합을 통해 탈부착 가능하게 결합되어 있는 복수개의 패드지지판; 상기 패드의 경사 배치에 대응하게 상기 패드지지판과 결합되고, 상기 배관을 기준으로 일측과 타측에 배치되는 복수개의 이동암; 상기 이동암 각각의 상부에 결합된 볼스크류블럭; 상기 볼스크류블럭에 나사결합되어, 정회전에 따라 상기 볼스크류블럭을 서로 가까워지게 이동시키거나, 역회전에 따라 상기 볼스크류블럭을 서로 멀어지게 이동시키도록, 좌우나사를 갖는 클램프샤프트; 상기 클램프샤프트의 끝단에 부착된 회전핸들; 상기 클램프샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링블럭; 상기 베어링블럭을 지지하는 마운트프레임; 및 상기 마운트프레임에 설치되어 상기 볼스크류블럭을 슬라이딩 가능하게 지지하는 클램프레일;을 포함하고, 상기 마운트프레임이 중량 감소를 위하여 마운트프레임의 볼트체결부 사이 위치를 기준으로 복수개의 리세스부를 구비하고, 상기 구동모터의 아래쪽 위치를 기준으로 상기 궤도모듈의 궤도하우징의 배면에 결합되어 있을 수 있다.In addition, the clamp module includes: a plurality of pad support plates to which the pads are detachably coupled through bolt coupling, respectively; a plurality of movable arms coupled to the pad support plate to correspond to the inclined arrangement of the pad and disposed on one side and the other side with respect to the pipe; a ball screw block coupled to an upper portion of each of the movable arms; a clamp shaft screwed to the ball screw block and having left and right screws so as to move the ball screw block closer to each other according to forward rotation or move the ball screw block apart from each other according to reverse rotation; a rotating handle attached to the end of the clamp shaft; a bearing block for rotatably supporting the clamp shaft; a mount frame for supporting the bearing block; and a clamp rail installed on the mount frame to slidably support the ball screw block, wherein the mount frame is provided with a plurality of recesses based on positions between bolt fastening parts of the mount frame to reduce weight, , may be coupled to the rear surface of the track housing of the track module based on the lower position of the drive motor.
본 발명의 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치에 의하면, 현장에서 취급하기 쉽고 가벼운 장치로서, 2 내지 4인치 소구경의 소형관의 맞대기 용접을 신속하고 매우 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the orbital pipe welding apparatus according to an embodiment of the present invention, it is an easy to handle and light device in the field, and has the advantage of being able to perform butt welding of a small diameter pipe of 2 to 4 inches quickly and very efficiently.
본 발명의 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치에 의하면, 궤도모듈의 개구부를 통해서 소형관 또는 배관의 지름 방향으로 끼우듯이 궤도모듈을 위치시킨 후 단순히 클램프모듈로 설치할 수 있으므로, 오비탈 파이프 용접장치의 설치 및 분리 시간을 단축하여 기존에 장치 설치로 인한 불편함을 개선하여 생산성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the orbital pipe welding apparatus according to the embodiment of the present invention, since the orbital pipe welding apparatus can be installed simply as a clamp module after positioning the orbital module as if it is inserted in the radial direction of a small pipe or pipe through the opening of the orbital pipe welding apparatus And by shortening the separation time, there is an advantage in that it is possible to prevent a decrease in productivity by improving the inconvenience caused by the installation of the existing device.
본 발명의 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치에 의하면, 복수개의 케이블가이드브래킷이 피더모듈 및 용접모듈로부터 상대적으로 멀리 배치되어 있어서, 용접머신으로부터 오비탈 파이프 용접장치까지 연장된 각종 용접 장치용 케이블의 꼬임을 방지하거나, 소형관의 용접을 위해 사용되는 용접와이어의 피딩 혹은 용접모듈의 용접 작동에 영향을 주지 않게 할 수 있는 장점이 있다.According to the orbital pipe welding apparatus according to the embodiment of the present invention, a plurality of cable guide brackets are disposed relatively far from the feeder module and the welding module, so that the cables for various welding apparatuses extending from the welding machine to the orbital pipe welding apparatus are twisted. There is an advantage in that it does not affect the feeding of the welding wire used for welding of small pipes or the welding operation of the welding module.
본 발명의 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치에 의하면, 용접헤드가 소형관의 둘레를 따라 360도로 회전하면서, 용접헤드의 위치제어가 소형관의 지름 방향 및 길이 방향을 따라 이루어져서 정밀한 용접을 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the orbital pipe welding apparatus according to the embodiment of the present invention, the welding head rotates 360 degrees along the circumference of the small pipe, and the position control of the welding head is made along the radial and longitudinal directions of the small pipe to perform precise welding. There are advantages that can be
본 발명의 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치에 의하면, 용접모듈의 회전프레임이 궤도모듈의 링기어 형태의 로터에 탑재될 수 있는 구조로서, 다른 치수 조건 및 장치 규격에 따라 선택적으로 용접모듈을 궤도모듈에 탑재시킬 수 있는 장점이 있다.According to the orbital pipe welding apparatus according to the embodiment of the present invention, the rotating frame of the welding module can be mounted on the ring gear-shaped rotor of the orbit module, and the welding module is selectively orbited according to different dimensional conditions and device specifications. It has the advantage that it can be mounted on a module.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 오비탈 파이프 용접장치의 모듈 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 오비탈 파이프 용접장치의 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 오비탈 파이프 용접장치의 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 궤도모듈의 내부를 보인 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 도 6에 도시된 궤도모듈의 작동 관계를 설명하기 위하여 선 B-B를 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 도 2에 도시된 용접모듈의 분리 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 선형구동장치의 사시도이다.
도 12는 도 2에 도시된 피더모듈의 피더유닛의 내부를 보인 사시도이다.
도 13은 도 2에 도시된 피더모듈의 스풀홀더의 분해 사시도이다.
도 14는 도 2에 도시된 클램프모듈의 사시도이다.1 is a perspective view of an orbital pipe welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a module of the orbital pipe welding apparatus shown in FIG. 1 .
3 is a front view of the orbital pipe welding apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a plan view of the orbital pipe welding apparatus shown in FIG. 1 .
6 is a perspective view showing the inside of the track module shown in FIG.
7 to 9 are cross-sectional views taken along line BB in order to explain the operation relationship of the track module shown in FIG. 6 .
10 is an exploded perspective view of the welding module shown in FIG.
11 is a perspective view of the linear driving device shown in FIG.
12 is a perspective view showing the inside of the feeder unit of the feeder module shown in FIG.
13 is an exploded perspective view of the spool holder of the feeder module shown in FIG.
14 is a perspective view of the clamp module shown in FIG.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in conjunction with the appended drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description may be omitted, and the same reference numerals may be used for the same or similar components throughout the specification.
도면에서, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 오비탈 파이프 용접장치의 모듈 분리 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 오비탈 파이프 용접장치의 정면도이다.In the drawings, FIG. 1 is a perspective view of an orbital pipe welding apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a module of the orbital pipe welding apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an orbital pipe shown in FIG. It is a front view of the welding device.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치(10)는 파이프, 강관, 선박용 소형관 등을 지칭하고 서로 다른 직경 또는 사이즈를 갖는 배관(1)의 중간 위치에 대하여 후술되는 개구부(101) 또는 개방부(201)를 통해서 장착 방향(S)을 따라 장착 또는 탈착 가능할 수 있다.1 to 3, the orbital
오비탈 파이프 용접장치(10)는 손잡이(103)를 이용하는 사용자에 의해서 운반, 설치, 해체가 가능할 정도로 매우 집약적이면서도 소형화된 장치일 수 있다.The orbital
오비탈 파이프 용접장치(10)는 그의 일측부가 배관(1)에 단단하게 파지된 상태에서, 타측부를 회전시키면서 용접을 수행하는 장치일 수 있다.The orbital
예컨대, 본 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치(10)는 그의 일측부에 해당하는 클램프모듈(400) 및 궤도모듈(100)과, 그의 타측부에 해당하는 용접모듈(200), 피더모듈(300)을 포함할 수 있다.For example, the orbital
클램프모듈(400)은 배관(1)에 설치 또는 분리될 수 있도록, 배관(1)의 둘레를 따라 이격되고 배관(1)의 중심(CL)을 향하여 경사지게 배치된 복수개의 패드(410)를 구비할 수 있다.The
여기서, 배관(1)의 중심(CL)은 용접헤드(290)의 회전축선(RL)(도 3 참조)에 해당할 수 있다.Here, the center CL of the
클램프모듈(400)은 패드(410)의 상호간의 간격을 배관(1)의 사이즈에 대응하게 가변적으로 조정 가능할 수 있다.The
궤도모듈(100)은 클램프모듈(400)의 정면과 궤도모듈(100)의 궤도하우징(110)의 배면간 결합을 통해서 클램프모듈(400)에 연결될 수 있다.The
이렇게 연결된 궤도모듈(100)은 클램프모듈(400)에 의해 지지되는 궤도하우징(110)에 배관(1)을 수용하기 위한 개구부(101)를 형성하고 있다.The
또한, 궤도모듈(100)은 개구부(101)를 기준으로 궤도하우징(110)에 마련된 복수개의 기어로 로터(120)를 회전시키는 역할을 담당할 수 있다.In addition, the
용접모듈(200)은 궤도모듈(100)의 로터(120)에 탑재된 회전프레임(210)에 개방부(201)를 형성하고 있다.The
여기서, 장치 초기 위치에서, 용접모듈(200)의 개방부(201)는 궤도모듈(100)의 개구부(101)에 대응하는 크기를 가지고, 서로 대응하거나 일치된 위치에 있을 수 있다.Here, in the initial position of the device, the
또한, 개방부(201) 또는 개구부(101)는 각각 배관(1)의 중심(CL) 또는 용접헤드(290)의 회전축선(RL)을 기준으로 대략 원형 형상 또는 말발굽 형상 혹은 영문 C자 형상으로 형성되어 있을 수 있다.In addition, the
용접모듈(200)은 개방부(201)를 기준으로 회전프레임(210)에 마련된 복수개의 선형구동장치(220, 230)로 용접헤드(290)를 제어기(미도시)의 제어신호에 따라 이동시키는 역할을 담당할 수 있다.The
즉, 용접모듈(200)의 선형구동장치(220, 230)는 궤도모듈(100)에 의해 서로 맞대어진 배관(1)의 용접선 또는 용접 개선(미도시)을 기준으로 360도로 회전하는 도중, 용접헤드(290)를 용접 동작을 위해 직선 이동 또는 왕복운동시킬 수 있으므로, 더욱 정밀한 자동 용접을 수행할 수 있고, 배관(1)의 사이즈에 대응하게 다양한 크기의 배관(1)들을 용접할 수 있는 장점이 있다.That is, the
피더모듈(300)은 용접모듈(200)의 작동과 연동하는 것으로서, 용접헤드(290) 쪽으로 용접와이어를 공급하도록 회전프레임(210)에 탑재되어 있을 수 있다.The
궤도모듈(100), 용접모듈(200) 및 피더모듈(300)은 미도시된 제어기 및 용접머신에 대하여 각종 용접 장치용 케이블 또는 전선 등을 통해 접속되어서, 전원 및 제어신호를 수신 받을 수 있도록 구성되어 있다.The
제어기 및 용접머신의 기술은 통상적인 자동 용접 기술에 해당할 수 있고, 본 실시 예에서 설명하는 특징이 아닐 수 있으므로, 본 실시 예에서는 생략될 수 있다.The technology of the controller and the welding machine may correspond to a typical automatic welding technology, and may not be a feature described in this embodiment, and thus may be omitted in this embodiment.
도 4는 도 3에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 오비탈 파이프 용접장치의 평면도이고, 도 6은 도 2에 도시된 궤도모듈의 내부를 보인 사시도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A shown in FIG. 3 , FIG. 5 is a plan view of the orbital pipe welding apparatus shown in FIG. 1 , and FIG. 6 is a perspective view showing the inside of the orbital module shown in FIG. 2 .
도 4 내지 도 6을 참조하면, 궤도모듈(100)은 개구부(101)를 갖는 궤도하우징(110) 및 로터(120)와, 트랙(130), 보스(140, 141, 142, 143), 피동기어(150, 151), 아이들기어(160, 161), 구동기어(170), 구동모터(180)를 포함할 수 있다.4 to 6 , the
또한, 궤도모듈(100)은 궤도하우징(110)의 상부 양측에 각각 결합되고, 상향으로 돌출된 복수개의 지지블럭(102)과, 그 지지블럭(102)에 양측 끝단을 결합하고 있는 손잡이(103)를 포함할 수 있다.In addition, the
궤도하우징(110)은 그의 정면 하우징과 후면 하우징은 서로 겹쳐진 상태에서 복수개의 볼트로 조립될 수 있다. The
지지블럭(102)의 전후 두께는 궤도하우징(110)의 정면 하우징의 두께와 후면 하우징의 두께를 합한 값일 수 있다.The front and rear thickness of the
즉, 지지블럭(102)은 궤도하우징(110)의 정면 하우징의 두께와 후면 하우징의 상부를 모두 덮은 상태에서 복수개의 볼트로 궤도하우징(110)에 결합됨으로써, 궤도하우징(110)의 정면 하우징의 두께와 후면 하우징을 상호 일체화시키는 수단으로 사용될 수 있다.That is, the
이에 따라 궤도하우징(110)의 정면 하우징의 두께와 후면 하우징에 대한 조립 상태 및 품질이 증대되는 효과가 있다.Accordingly, there is an effect of increasing the thickness of the front housing of the
또한, 지지블럭(102)을 통해 손잡이(103)가 궤도하우징(110)의 두께 기준 센터 위치에 결합될 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the
궤도모듈(100)을 포함한 오비탈 파이프 용접장치(10)는 사용자가 손잡이(103)를 잡고 운반할 수 있는 소형화된 장비로서, 사용자가 편리하고 간편하게 현장에서 소형관 등의 배관을 용접할 수 있는 장치일 수 있다.The orbital
특히, 궤도모듈(100)을 중간 위치에 두고, 궤도모듈(100)의 정면 위치에 용접모듈(200)이 배치되고, 궤도모듈(100)의 배면 위치에 클램프모듈(400)이 배치됨으로써, 전후 방향의 웨이트 밸런스 품질이 매우 증대되는 효과가 발생될 수 있고, 용접헤드(290)의 이동에 안정감을 줄 수 있다.In particular, by placing the
궤도하우징(110)은 정면 하우징과 후면 하우징으로 분해 조립 가능하게 형성되어 있다.The
로터(120)는 링기어 형태로서, 외주면에 형성된 기어와, 매끄러운 원주면에 해당하는 내주면, 및 원주 방향을 따라 연장되어 있는 기어 구간과, 개구부(101)에 대응한 불연속 구간을 가지고 있다.The
로터(120)의 불연속 구간은 배관의 지름 방향으로의 접근 또는 배관에 대한 설치를 용이하게 할 수 있다.The discontinuous section of the
트랙(130)은 로터(120)의 정면 및 배변에 각각 마련된 트랙홈의 형상에 대응하게 형합하여 미끄럼 접촉에 의한 회전 기반을 제공할 수 있도록, 일부분이 개방된 링형 솔리드 베어링일 수 있다.The
트랙(130)은 로터(120)의 트랙홈에 각각 대응하는 위치를 기준으로 궤도하우징(110)의 내부의 트랙설치홈에 설치되어서, 로터(120)의 회전을 가이드한다.The
개구부(101)의 둘레를 따라 C자형 링기어 형상의 로터(120)가 회전하도록, 트랙(130)은 궤도하우징(110)의 내부에 설치될 수 있다.The
개구부(101)가 궤도하우징(110)의 아래쪽 위치에 있다고 본다면, 보스(140, 141, 142, 143)는 트랙(130)의 위쪽 위치에 배열될 수 있다.If the
예컨대, 보스(140, 141, 142, 143)는 트랙(130)의 주변을 따라 이격 배치되도록 궤도하우징(110)의 내부에 복수개(예: 4개)로 형성될 수 있다.For example, the
도 7 내지 도 9는 도 6에 도시된 궤도모듈의 작동 관계를 설명하기 위하여 선 B-B를 따라 절단한 단면도이다.7 to 9 are cross-sectional views taken along the line B-B in order to explain the operating relationship of the track module shown in FIG. 6 .
도 6 내지 도 9를 참조하면, 복수개, 예컨대 2개의 피동기어(150, 151)는 위에 언급한 보스(140, 141, 142, 143) 중 배관의 직경보다 상대적으로 큰 제 1 이격 거리(L1)를 서로 유지하는 보스(140, 141)에 각각 회전 가능하게 지지될 수 있다.6 to 9 , a plurality of, for example, two driven
각 피동기어(150, 151)는 로터(120)의 외주면의 기어와 치합될 수 있다.Each of the driven
즉, 로터(120)는 2개의 지점에서 치합된 피동기어(150, 151)로부터 회전력을 전달 받을 수 있다.That is, the
피동기어(150, 151)와 관련된 보스(140, 141)의 제 1 이격 거리(L1)가 배관(예: 2 내지 4인치 소구경의 소형관)의 외경 또는 개구부(101)에 대응하는 로터 불연속 구간(L3)의 거리보다 상대적으로 크다(도 7 참조).The first separation distance L1 of the
예컨대, 로터 불연속 구간(L3)의 거리가 4 ~ 5인치, 즉 10.16 ~ 12.7cm이므로, 본 실시예의 오비탈 파이프 용접장치(10)는 2 내지 4인치 소구경의 소형관에 용이하게 설치될 수 있다.For example, since the distance of the rotor discontinuous section L3 is 4 to 5 inches, that is, 10.16 to 12.7 cm, the orbital
따라서, 로터(120)의 회전 도중, 개구부(101)에 해당하는 로터(120)의 불연속 구간(L3)은 피동기어(150, 151) 및 로터(120)의 치합 지점 사이 영역에 존재하게 되므로, 결과적으로 로터(120)는 피동기어(150, 151) 중 하나 이상의 치합 지점을 통해서 상시 회전력을 전달 받을 수 있다.Therefore, during the rotation of the
복수개, 예컨대 2개의 아이들기어(160, 161)는 보스(140, 141, 142, 143) 중 앞서 언급한 제 1 이격 거리(L1)에 비해 상대적으로 작은 제 2 이격 거리(L2)를 유지하는 보스(142, 143)에 각각 회전 가능하게 지지되어 있다.A plurality of, for example, two
각 아이들기어(160, 161)는 피동기어(150, 151)에 각각 치합되고, 반면 로터(120)의 기어에 대하여 유격을 유지하고 있다.Each of the
이런 연유로 아이들기어(160, 161)의 회전력은 피동기어(150, 151)를 통해 로터(120) 쪽으로 전달될 수 있다.For this reason, the rotational force of the
구동기어(170)는 아이들기어(160, 161)의 사이에 배치될 수 있다.The
구동기어(170)는 양측에 배치된 각각의 아이들기어(160, 161)에 치합되고, 궤도하우징(110)의 외부에 배치된 구동모터(180)로부터 회전력을 전달 받아 아이들기어(160, 161)로 전달하는 역할을 담당한다.The
이때, 구동모터(180)는 구동모터(180)를 감싸고 있고, 궤도하우징(110)의 배면에 탈부착 가능하게 결합된 보호케이스(181)(도 4 참조)에 의해 보호되어 있을 수 있다.At this time, the driving
또한, 로터(120)의 내주면에 대하여 직각을 이루는 로터 정면 테두리부(121)는 개구부(101)를 통해 용접모듈(200)을 향하여 표출되어 있다(도 4 또는 도 6 참조).In addition, the rotor
따라서, 로터 정면 테두리부(121)는 용접모듈(200)의 설치 기반, 혹은 분해 조립 가능한 위치가 될 수 있다.Accordingly, the front edge of the
로터 정면 테두리부(121)에는 용접모듈(200)에 대한 결합 또는 분리를 위한 복수개의 볼트 구멍이 형성되어 있다.A plurality of bolt holes for coupling to or separation from the
즉, 로터 정면 테두리부(121)는 용접모듈(200)의 회전프레임(210)과 탈부착 가능하게 결합될 수 있으므로, 용접모듈(200) 관련 다른 치수 조건 및 장치 규격에 따라서, 선택적으로 용접모듈(200)을 궤도모듈(100)에 탑재시킬 수 있다.That is, since the front edge of the
도 6 내지 도 9를 참조하면, 구동모터(180)의 회전력은 구동기어(170)를 통해 아이들기어(160, 161) 쪽으로 동일 비율로 분산되어 전달된다.6 to 9 , the rotational force of the driving
피동기어(150, 151)는 동일 크기의 회전력을 아이들기어(160, 161)로부터 전달 받고, 그 전달 받은 회전력을 로터(120)에 제공한다.The driven gears 150 and 151 receive rotational force of the same magnitude from the
로터(120)의 회전 도중, 로터 불연속 구간(L3)이 피동기어(150, 151) 중 어느 하나의 치합 위치에만 존재할 수 있다.During the rotation of the
그 결과, 로터(120)는 피동기어(150, 151) 중 하나 이상의 치합 지점에서 상시 회전력을 전달 받을 수 있고, 동력을 전달 받는 범위 내에서 360도 회전을 연속적으로 수행할 수 있다.As a result, the
이런 로터(120)의 연속적인 360도 회전은 후술되는 용접모듈(200) 및 피더모듈(300)의 연속적인 360도 회전을 의미할 수 있다.The continuous 360-degree rotation of the
도 10은 도 2에 도시된 용접모듈의 분리 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 선형구동장치의 사시도이다.10 is an exploded perspective view of the welding module shown in FIG. 2 , and FIG. 11 is a perspective view of the linear driving device shown in FIG. 10 .
도 10을 참조하면, 용접모듈(200)은 앞서 설명한 360도 회전이 가능한 로터(120)를 기반으로 설치되는 회전프레임(210)을 포함한다.Referring to FIG. 10 , the
회전프레임(210)은 두께 방향을 기준으로 할 때 판 형상을 가지고 있고, 정면 방향을 기준으로 할 때, 개방부(201) 및 그 주변 형상에 의해서, 말발굽 형상 혹은 영문 소문자 n자 형상으로 형성되어 있을 수 있다.The
용접모듈(200)은 앞서 설명한 로터(120)의 표출된 로터 정면 테두리부(121)(도 2 참조)에 결합되도록, 회전프레임(210)의 개방부(201)를 따라 형성되고 궤도모듈(100)을 향하는 방향으로 돌출된 결합돌기부(211)를 갖는다.The
결합돌기부(211)도 말발굽 형상 혹은 영문 C자 또는 n자형상으로 형성되어 있을 수 있으므로, 회전프레임(210)과 로터(120)가 매우 견고하게 상호 결합될 수 있다.Since the
즉, 결합돌기부(211)에는 앞서 설명한 로터 정면 테두리부(121)의 복수개의 볼트 구멍에 각각 일치되어서, 미 도시된 볼트를 체결할 수 있는 복수개의 볼트 구멍(212)이 회전프레임(210)의 두께 방향으로 관통하게 형성되어 있다.That is, the
이런 결합돌기부(211)의 돌출 높이로 인해서, 결합돌기부(211)를 제외한 회전프레임(210)의 배면은 궤도프레임(110)의 정면에 대하여 작동 유격(G)(도 4 또는 도 6 참조)을 유지할 수 있다.Due to the protrusion height of this
즉, 작동 유격(G)으로 인하여 회전프레임(210)의 회전은 궤도프레임(110)에 의해 간섭되지 않을 수 있는 장점을 갖는다.That is, the rotation of the
또한, 결합돌기부(211)의 단면 형상은 계단 형태로 형성될 수 있고, 이를 통해서, 로터(120)의 로터 정면 테두리부(121)의 정면과 측면에 접촉함으로써, 상대적으로 넓은 접촉면에 따른 결속력을 가질 수 있는 장점이 있다.In addition, the cross-sectional shape of the
용접모듈(200)은 정션박스(240), 제 1 보호박스(250), 제 2 보호박스(251), 복수개의 케이블가이드브래킷(260), 이동프레임(270), 외부선형레일(271), 받침대(272)를 포함한다.The
정션박스(240)는 회전프레임(210)의 우측 상부 정면에 배치되어 있다.The
정션박스(240)는 선형구동장치(220, 230)의 제어기와 접속되는 회로부 및 접속기기를 내장하여서, 그 회로부 및 접속기기를 보호할 수 있는 장점이 있다.The
제 1 보호박스(250)는 정션박스로(240)부터 이격되어서 회전프레임(210)의 좌측 상부 정면에 설치되어 있다.The
제 1 보호박스(250)는 제 1 선형구동장치(220)를 보호하는 역할을 담당할 수 있다.The
제 1 보호박스(250)는 별도의 분해 조립 가능한 커버(252)를 더 구비하고 있어서, 유지 보수가 매우 편리한 장점을 갖는다.The first
또한, 제 1 보호박스(250) 및 커버(252)는 용접시 발생하는 스파크 잔재물 또는 이물질이 제 2 선형구동장치(230)의 내부로 쉽게 유입되는 것을 방지하여, 제 1 선형구동장치(220)의 오작동 또는 고장을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the first
각 케이블가이드브래킷(260)은 회전프레임(210)의 평면적에 비해 상대적으로 넓은 범위로 확장되어 있는 구조를 가지고 있으므로, 각종 용접 장치용 케이블의 꼬임을 방지하거나, 소형관의 용접을 위해 사용되는 용접와이어의 피딩 혹은 용접모듈의 용접 작동에 영향을 주지 않게 할 수 있는 장점을 갖는다.Since each
예컨대, 케이블가이드브래킷(260)은 회전프레임(210)의 우측 끝단 저면, 우측면, 상면, 상부 좌측면, 하부 좌측면 등의 테두리 외표면에 분산 배치되어 있다.For example, the
각 케이블가이드브래킷(260)은 회전프레임(210)의 해당 테두리 외표면에 결합된 T자형 확장바(261)와, 그 확장바(261)의 끝단에 결합되고, 확장바(261)에 대하여 직각을 이루도록 연장된 가이드바(262)와, 그 가이드바(262)의 끝단에 결합되고, 가이드바(262)의 단면적에 비해 상대적으로 큰 면적을 갖는 디스크(263)를 포함할 수 있다.Each
여기서, 디스크(263)는 각종 용접 장치용 케이블의 멈춤턱의 역할을 담당하여, 장치 회전시 각종 용접 장치용 케이블이 장치 밖으로 분리되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 장점을 갖는다.Here, the
또한, 복수개의 케이블가이드브래킷(260)은 회전프레임(210)의 테두리 외표면을 기반으로 이격 배치되어서, 피더모듈(300) 및 용접모듈(200)과 각종 용접 장치용 케이블간 간섭을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the plurality of
아울러, 선형구동장치(220, 230)는 소형관 자동 용접 동작을 정밀하게 모사하기 위하여, 제 1 선형구동장치(220)와 제 2 선형구동장치(230)로 이해될 수 있다.In addition, the
제 1 선형구동장치(220)는 제 1 보호박스(250)의 내부에 설치되고, 그 제 1 보호박스(250)의 내부로부터 제 1 보호박스(250)의 개구된 영역을 통하여 외측 하향으로 연장된 이동프레임(270)을 배관의 지름 방향으로 왕복운동(M1)시키는 역할을 담당한다.The first
이동프레임(270)은 단수개로 일체화된 링크 부재이거나, 또는 복수개의 파트로 볼트에 의해 조립된 링크 부재일 수 있다.The moving
외부선형레일(271)은 제 1 선형구동장치(220)와 평행을 이루도록 이격된 상태에서 회전프레임(210)의 좌측 하부 정면에 설치되고, 이동프레임(270)의 왕복운동(M1)을 가이드하는 역할을 담당한다.The external
외부선형레일(271)는 복수개로 구비되고, 일반적인 선형모듈장치의 구조와 같이, 각각 이동블럭을 슬라이딩 시킬 수 있으며, 이때 이동블럭과 이동프레임(270)은 볼트 등으로 연결되어 있다.The external
받침대(272)는 이동프레임(270)의 끝단에 결합되고, 배관의 길이 방향으로 연장되어 있다.The
받침대(272)와 이동프레임(270)은 서로 직각을 이루도록 결합되어 있으므로, 제 1 선형구동장치(220)의 왕복운동(M1)에 의해서 함께 이동될 수 있다.Since the
제 2 보호박스(251)는 받침대(272)의 상부에 배치되도록 받침대(272)에 설치된다.The
제 2 보호박스(251)는 제 2 선형구동장치(230)를 보호하는 역할을 담당한다.The
즉, 제 2 보호박스(251)는 용접시 발생하는 스파크 잔재물 또는 이물질이 제 2 선형구동장치(230)의 내부로 쉽게 유입되는 것을 방지하여, 제 2 선형구동장치(230)의 오작동 또는 고장을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.That is, the
제 2 보호박스(251)의 상면은 용접헤드(290)의 탑재 또는 이동을 위하여 개방되어 있을 수 있다.The upper surface of the
제 2 선형구동장치(230)는 제 2 보호박스(251)의 내부에 설치되고, 제 2 보호박스(251)의 상측에 배치된 용접헤드(290)를 배관의 길이 방향으로 왕복운동(M2)시키는 역할을 담당할 수 있다.The second
여기서, 제 1 선형구동장치(220) 및 제 2 선형구동장치(230)는 각각 왕복운동 대상물인 이동프레임(270) 또는 용접헤드(290)의 탑재 기반을 제공하는 이동블럭(221, 231)을 포함한다.Here, the first
용접헤드(290)는 일반적인 자동 용접 장치로서, 용접와이어의 공급에 따라 아크 용접을 수행할 수 있도록 구성되며, 용접 전류를 체크하여 용접선 또는 용접 개선을 추적할 수 있는 장치로 이해될 수 있다.The
또한, 용접헤드(290)는 별도의 광학기구 또는 센서를 이용한 용접선 추적 장치와 함께 구성될 수 있으므로, 특정 용접헤드(290)의 구성으로 한정되지 않을 수 있다.In addition, since the
이하 후술되는 구성은 제 1 선형구동장치(220) 및 제 2 선형구동장치(230)가 거의 동일한 구성을 가지고 있기 때문에, 중복 설명을 피하고 구성을 명확하게 하기 위하여 제 2 선형구동장치(230)를 기준으로 설명될 수 있고, 제 1 선형구동장치(220)도 후술되는 제 2 선형구동장치(230)와 같은 세부 구성을 가지고 있다.In the configuration to be described below, since the first
도 11을 참조하면, 제 2 선형구동장치(230)는 내부선형레일(232)을 갖는 베드(233)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the second
여기서, 제 2 선형구동장치(230)의 베드(233)는 받침대(272) 위에 결합될 수 있다. 반면, 제 1 선형구동장치(220)의 베드(223)는 도 10에 도시된 바와 같이 회전프레임(210)에 결합될 수 있다.Here, the
도 11을 재 참조하면, 각 베드(233) 또는 내부선형레일(232)은 기본적으로 이동블럭(231)의 저면을 지지하는 역할을 수행하고, 특히 내부선형레일(232)은 이동블럭(231)의 슬라이딩 이동 또는 왕복운동을 가이드하는 역할을 수행할 수 있다.Referring back to FIG. 11 , each
제 2 선형구동장치(230)는 이동블럭(231)의 내부에 설치된 볼스크류블럭(234)와, 그 볼스크류블럭(234)에 나사결합된 볼스크류샤프트(235)를 포함한다.The second
또한, 제 2 선형구동장치(230)는 볼스크류샤프트(235)의 양측 끝단을 회전 가능하게 지지하도록 베드(233)에 설치된 복수개의 베어링블럭(236)과, 볼스크류샤프트(235)와 평행하게 베드(233) 위에 배치된 스텝모터(237)를 포함한다.In addition, the second
스텝모터(237)는 서보모터, 구동모터, 선형모터, 기어모터 등으로 호칭 또는 이해될 수 있으므로, 특정 모터나 전기 동력 장치로 한정되지 않을 수 있다.The
또한, 제 2 선형구동장치(230)는 스텝모터(237)의 회전샤프트와 볼스크류샤프트(235)의 풀리를 서로 연결하는 벨트(238)를 포함할 수 있다.In addition, the second
여기서, 풀리 및 벨트(238)도 타이밍벨트, 풀리, 체인, 스프라켓 기어 등과 같은 등가의 동력전달기구가 될 수 있다.Here, the pulley and the
따라서, 스텝모터(237)의 구동력을 볼스크류샤프트(235)로 전달할 수 있는 구성이라면, 풀리 및 벨트(238)도 다양한 동력전달기구 중 어느 하나로 이해되고, 특정 풀리 및 벨트 조립체로 한정되지 않을 수 있다.Therefore, if it is a configuration that can transmit the driving force of the
도 12는 도 2에 도시된 피더모듈의 피더유닛의 내부를 보인 사시도이고, 도 13은 도 2에 도시된 피더모듈의 스풀홀더의 분해 사시도이다.FIG. 12 is a perspective view showing the inside of the feeder unit of the feeder module shown in FIG. 2 , and FIG. 13 is an exploded perspective view of the spool holder of the feeder module shown in FIG. 2 .
도 2, 도 12 및 도 13을 참조하면, 피더모듈(300)은 피드받침대(310), 피더유닛(320) 및 스풀홀더(330)를 포함한다.2, 12 and 13 , the
피더받침대(310)는 용접헤드(290)의 반대쪽 위치의 회전프레임(290)의 탈부착 위치에 설치되어 있다.The
피더받침대(310)는 그의 연장 길이에 해당하는 만큼 공간을 확보함으로써, 피더유닛(320) 및 스풀홀더(330)가 용접헤드(290)의 반대편에서 용접헤더(290)와 대등한 위치에 배치될 수 있게 할 수 있다.The
또한, 피더받침대(310)는 피더유닛(320)의 서보모터(324)의 설치 공간을 확보할 수 있는 장점이 있다(도 5 참조).In addition, the
이런 피더받침대(310)는 용접헤드(290)의 반대편에 해당하는 회전프레임(210)으로부터 전방(예: 케이블가이드브래킷(260)의 가이드바(262)의 길이 방향과 평행한 방향)을 향해 돌출되도록, 회전프레임(210)의 정면에 결합되어 있다.This
피더받침대(310)는 회전프레임(210)의 좌우 방향을 수평 기준선이라 할 때, 수평 기준선에 대하여 좌측 상향을 향하는 경사각을 가질 수 있다.When the left and right directions of the
피더받침대(310)의 경사각은 용접와이어(W)의 공급 방향을 배관(1) 위쪽 공간을 향하게 함으로써, 용접와이어(W)가 배관(1)과 비접촉한 상태에서 배관(1)을 넘어서 용접헤드(290) 쪽으로 원할하고 안전하게 공급될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.The inclination angle of the
피더유닛(320)은 피더받침대(310)에 결합되고, 용접와이어(W)를 용접헤드(290) 쪽으로 이송하는 역할을 담당할 수 있다.The
피더유닛(320)은 케이싱(327)을 기반으로 후술되는 와이어 유입구(321), 장력조절부(322), 와이어 배출구(323), 기어배열(325)과 이송롤러(326) 등을 구비할 수 있다.The
용접와이어(W)는 스풀홀더(330)에 감겨져 있는 상태에서, 스풀홀더(330)로부터 피더유닛(320)의 이송력에 의해 피더유닛(320)의 와이어 유입구(321)와 장력조절부(322) 및 와이어 배출구(323)를 경유하여 용접헤드(290) 쪽으로 공급될 수 있다.In a state in which the welding wire W is wound around the
피더유닛(320)의 이송력은 피더유닛(320)의 서보모터(324)의 베벨기어 및 그와 치합된 기어배열(325)과 이송롤러(326)를 통해 용접와이어(W)에 전달될 수 있다.The feed force of the
스풀홀더(330)는 피더유닛(320)의 와이어 유입구(321)를 기준으로 피더유닛(320)의 케이싱(327) 측면에 결합된다.The
스풀홀더(330)는 용접와이어(W)를 감은 상태로 보관하고, 피더유닛(320)의 이송력에 의해 용접와이어(W)를 풀어 배출시킬 수 있다.The
이를 위해서, 스풀홀더(330)는 용접와이어(W)가 감겨져 있는 스풀(331)과, 스풀(331)을 회전 가능하게 결합하고 있는 홀더케이싱(332)을 포함할 수 있다.To this end, the
여기서, 홀더케이싱(332)은 스풀(331)의 회전 영역과 와이어 출구 영역을 가지고 있다.Here, the
특히, 홀더케이싱(332)의 와이어 출구 영역은 앞서 언급한 와이어 유입구(321)를 기준으로 피더유닛(320)의 케이싱(327) 측면에 결합될 수 있다.In particular, the wire outlet region of the
또한, 스풀홀더(330)는 홀더케이싱(332)을 기반으로 있는 스풀(331)에 마찰력을 제공하여, 용접와이어(W)가 스풀(331)로부터 과도하게 풀리는 것을 방지하는 기능을 갖는 스풀푸셔(333)를 가지고 있다.In addition, the
예컨대, 스풀푸셔(333)는 홀더케이싱(332)에 결합된 샤프트브래킷(334)과, 샤프트브래킷(334)에 의해 일정 범위 내에서 슬라이딩 가능한 샤프트(335)를 포함할 수 있다.For example, the
또한, 스풀푸셔(333)는 샤프트(335)에 수직 방향으로 결합된 푸셔암(336)과, 푸셔암(336)에 장착된 스프링레버(337)와, 스프링레버(337)에 끼워져서 마찰판(338)을 스풀(331)의 디스크면 쪽으로 가압하는 탄성체(339)를 구비할 수 있다.In addition, the
탄성체(339)의 탄성력은 마찰판(338)을 스풀(331) 쪽으로 밀거나 가압하는데 사용될 수 있다.The elastic force of the
이런 경우, 마찰에 의해서 스풀(331)은 회전되지 않을 수 있고, 피더유닛(320)의 이송력이 마찰력보다 큰 경우, 스풀(331)은 회전하면서 용접와이어(W)을 풀어 공급할 수 있다.In this case, the
도 14는 도 2에 도시된 클램프모듈의 사시도이다.14 is a perspective view of the clamp module shown in FIG.
도 14를 참조하면, 클램프모듈(400)은 각각의 패드(410)가 각각 볼트 결합을 통해 탈부착 가능하게 결합되어 있는 복수개의 패드지지판(420)을 포함한다.Referring to FIG. 14 , the
패드(410)의 장시간 사용 후, 패드지지판(420)으로부터 패드(410)의 탈부착이 가능하여 유지보수가 매우 용이한 장점이 있다.After using the
패드(410)는 총 4개로서 배관의 중심을 기준으로 우측 상부, 좌측 상부, 우측 하부 및 좌측 하부에 각각 배치되고, 패드(410)의 표면이 배관의 중심을 향하도록 경사 배치를 갖는다.A total of four
클램프모듈(400)은 패드(410)의 경사 배치에 대응하게 패드지지판(420)과 결합되어서, 패드지지판(420)의 지지기반 또는 이동기반이 되는 복수개의 이동암(430)을 갖는다.The
이동암(430)은 액세스홀(431)을 구비하여 경량화 구조물이 될 수 있는 장점이 있다.The
이동암(430)은 배관을 기준으로 일측(예: 우측)과 타측(예: 좌측)에 배치될 수 있고, 상하 배치 구조의 패드(410)를 쌍으로 하여 각각 구비하고 있다.The
패드(410)의 상하 간격의 중간 위치를 좌우 방향으로 연장할 때, 그 연장선은 배관의 중심 또는 용접헤드의 회전축선을 지나갈 수 있다.When extending the middle position of the upper and lower intervals of the
따라서, 이동암(430)을 상호 근접시킬 경우, 일측의 패드(410) 쌍과 타측의 패드(410)이 배관의 중심 방향으로 크램핑힘을 작용할 수 있고, 다양한 사이즈의 배관에 대응하게 해당 배관을 클램핑할 수 있다.Therefore, when the moving
클램프모듈(400)은 이동암(430) 각각의 상부에 결합된 볼스크류블럭(440)을 포함할 수 있다.The
클램프모듈(400)은 볼스크류블럭(440)에 나사결합되어, 정회전에 따라 볼스크류블럭(440)을 서로 가까워지게 이동시키거나, 역회전에 따라 볼스크류블럭(440)을 서로 멀어지게 이동시키도록, 좌우나사를 갖는 클램프샤프트(450)를 포함할 수 있다.The
예컨대, 클램프샤프트(450)의 좌우나사는 중간 지점을 기준으로 좌우의 나사 영역의 나사 형태가 정 반대로 형성된 것을 의미할 수 있다.For example, the left and right screws of the
즉, 클램프샤프트(450)의 좌우나사 중 좌측의 정방향 나사에는 2개의 이동암(430) 중 좌측의 이동암의 볼스크류블럭이 체결되고, 우측의 역방향 나사에는 이동암(430) 중 우측의 이동암의 볼스크류블럭(440)이 체결되어 있다.That is, the ball screw block of the left moving arm among the two moving
또한, 클램프샤프트(450)에서 좌우나사를 제외한 곳에는 베어링블럭(470)과 결합될 수 있는 원주면 또는 결합면이 형성되어 있을 수 있다.In addition, a circumferential surface or a coupling surface capable of being coupled to the bearing block 470 may be formed in the
클램프모듈(400)은 클램프샤프트(450)의 정회전 또는 역회전을 발생시키기 위해서, 클램프샤프트(450)의 끝단에 부착된 회전핸들(460)을 포함할 수 있다.The
사용자는 클램프샤프트(450)의 직경보다 상대적으로 큰 원형 면적의 회전핸들(460)을 조작하여 용이하게 클램프샤프트(450)를 정회전 또는 역회전시킴으로써, 배관에 대한 클램핑을 신속하고 용이하게 수행할 수 있다.The user manipulates the rotation handle 460 having a relatively larger circular area than the diameter of the
클램프모듈(400)은 클램프샤프트(450)를 회전 가능하게 지지하는 베어링블럭(470)과, 베어링블럭(470)을 지지하는 마운트프레임(480)과, 마운트프레임(480)에 설치되어 볼스크류블럭(440)을 슬라이딩 가능하게 지지하는 클램프레일(490)을 포함하고 있다.The
따라서, 회전핸들(460)의 정회전 또는 역회전만으로도 패드(410)를 갖는 이동암(430)이 서로 가까워지거나 멀어지도록 원활하게 이동되어, 정밀한 클램핑 작동이 이루어질 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Accordingly, only the forward or reverse rotation of the rotation handle 460 allows the moving
또한, 클램프모듈(400)은 경량화 설계를 통해 제작되어 있다.In addition, the
예컨대, 클램프모듈(400)의 마운트프레임(480)은 중량 감소를 위하여 마운트프레임(480)의 볼트체결부(481) 사이 위치를 기준으로 리세스부(482)를 구비하고 있다.For example, the
이러한 클램프모듈(400)은 궤도모듈(100)의 구동모터(180)의 아래쪽 위치를 기준으로 궤도모듈(100)의 궤도하우징(110)의 배면에 결합되어 있다.The
따라서, 클램프모듈(400)은 배관의 사이즈별 중심에 일치되도록 배관에 탑재되고, 그 탑재 상태를 안정되게 유지할 수 있다.Therefore, the
본 발명의 실시 예에 따른 오비탈 파이프 용접장치에 의하면, 현장에서 취급하기 쉽고 가벼운 장치로서, 2 내지 4인치 소구경의 소형관의 맞대기 용접을 신속하고 매우 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the orbital pipe welding apparatus according to an embodiment of the present invention, it is an easy to handle and lightweight device in the field, and has the advantage of being able to perform butt welding of a small diameter pipe of 2 to 4 inches quickly and very efficiently.
이런 본 발명의 오비탈 파이프 용접장치는 소형관의 지름 방향으로 클램핑될 때, 배관의 중심에 대하여 용접헤드의 회전축선이 일치될 수 있어서, 선형구동장치로 용접헤드를 이동시키면서 정밀한 용접을 수행할 수 있는 장점이 있다.When the orbital pipe welding device of the present invention is clamped in the radial direction of the small pipe, the rotation axis of the welding head can be aligned with the center of the pipe, so that precise welding can be performed while moving the welding head with a linear actuator. there are advantages to
또한, 본 발명의 오비탈 파이프 용접장치는 단순히 클램프모듈로 배관에 설치 또는 분리될 수 있으므로, 시간을 단축하여 기존에 장치 설치로 인한 불편함을 개선하여 생산성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the orbital pipe welding apparatus of the present invention can be installed or separated from the pipe by simply using a clamp module, it has the advantage of reducing the time and improving the inconvenience caused by the existing installation of the apparatus, thereby preventing the decrease in productivity.
또한, 본 발명의 오비탈 파이프 용접장치는 확장 구조 형태의 복수개의 케이블가이드브래킷을 구비하여 피더모듈 및 용접모듈과 각종 용접 장치용 케이블간의 간섭을 방지할 수 있고, 케이블의 꼬임을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the orbital pipe welding apparatus of the present invention is provided with a plurality of cable guide brackets in the form of an extended structure to prevent interference between the feeder module and the welding module and cables for various welding devices, and to prevent twisting of cables. There is this.
그 결과 본 발명의 오비탈 파이프 용접장치는 선박 건조시의 소형관 용접 분야에서 생산기술을 극대화하고 생산자동화를 통해 보다 안정적인 용접 배관 제품을 양산할 수 있는 장점이 있고, 선주에게 신뢰성을 높일 수 있다. As a result, the orbital pipe welding apparatus of the present invention has the advantage of maximizing production technology in the field of welding small pipes in ship construction, mass-producing more stable welded pipe products through production automation, and increasing reliability for shipowners.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely provided for specific examples to easily explain the technical content of the present invention and help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived based on the technical idea of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein are included in the scope of the present invention.
10 : 오비탈 파이프 용접장치 100 : 궤도모듈
110 : 궤도하우징 120 : 로터
130 : 트랙 140, 141, 142, 143 : 보스
150, 151 : 피동기어 160, 161 : 아이들기어
170 : 구동기어 180 : 구동모터
200 : 용접모듈 210 : 회전프레임
220, 230 : 선형구동장치 290 : 용접헤드
300 : 피더모듈 320 : 피더유닛
330 : 스풀홀더 400 : 클램핑모듈
410 : 패드 460 : 회전핸들10: orbital pipe welding device 100: track module
110: track housing 120: rotor
130:
150, 151: driven
170: drive gear 180: drive motor
200: welding module 210: rotating frame
220, 230: linear drive device 290: welding head
300: feeder module 320: feeder unit
330: spool holder 400: clamping module
410: pad 460: rotation handle
Claims (8)
상기 클램프모듈에 의해 지지되는 궤도하우징에 상기 배관을 수용하기 위한 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 기준으로 상기 궤도하우징에 마련된 복수개의 기어로 로터를 회전시키는 궤도모듈;
상기 로터에 탑재된 회전프레임에 상기 개구부에 대응하는 개방부를 형성하고, 상기 개방부를 기준으로 상기 회전프레임에 마련된 복수개의 선형구동장치로 용접헤드를 이동시키는 용접모듈; 및
상기 용접헤드 쪽으로 용접와이어를 공급하도록 회전프레임에 탑재되어 있는 피더모듈;을 포함하고,
상기 용접모듈은,
상기 회전프레임의 개방부를 따라 형성되고 상기 궤도모듈을 향하는 방향으로 돌출되어 상기 로터에 결합되는 결합돌기부;
상기 회전프레임의 우측 상부 정면에 배치된 정션박스;
상기 정션박스로부터 이격되어서 상기 회전프레임의 좌측 상부 정면에 설치된 제 1 보호박스; 및
상기 회전프레임의 테두리 외표면을 기반으로 이격 배치된 복수개의 케이블가이드브래킷;을 포함하며,
상기 결합돌기부의 돌출 높이로 인해 상기 회전프레임의 배면이 상기 궤도하우징의 정면에 대하여 작동 유격을 유지하는 오비탈 파이프 용접장치.A plurality of pads spaced apart along the perimeter of the pipe and inclined toward the center of the pipe to be installed or separated from the pipe, and the distance between the pads can be variably adjusted to correspond to the size of the pipe clamp module;
a track module that forms an opening for accommodating the pipe in the track housing supported by the clamp module, and rotates the rotor with a plurality of gears provided in the track housing based on the opening;
a welding module for forming an opening corresponding to the opening in the rotating frame mounted on the rotor, and moving the welding head with a plurality of linear actuators provided in the rotating frame based on the opening; and
Including; and a feeder module mounted on the rotating frame to supply the welding wire to the welding head.
The welding module is
a coupling protrusion formed along the opening of the rotating frame and protruding in a direction toward the track module to be coupled to the rotor;
a junction box disposed on the upper right front side of the rotating frame;
a first protection box spaced apart from the junction box and installed on the upper left front side of the rotating frame; and
Includes; a plurality of cable guide brackets spaced apart based on the outer surface of the rim of the rotating frame;
An orbital pipe welding apparatus for maintaining a working clearance between the rear surface of the rotating frame and the front surface of the orbital housing due to the protrusion height of the coupling protrusion.
상기 궤도모듈은,
상기 개구부의 둘레를 따라 C자형 링기어 형상의 상기 로터가 회전하도록, 상기 궤도하우징의 내부에 설치되어 상기 로터의 회전을 가이드하는 트랙;
상기 트랙의 주변을 따라 이격 배치되도록 상기 궤도하우징의 내부에 형성된 복수개의 보스;
상기 보스 중 상기 배관의 직경보다 상대적으로 큰 제 1 이격 거리를 서로 유지하는 보스에 각각 회전 가능하게 지지되고, 상기 로터의 외주면의 기어와 치합된 복수개의 피동기어;
상기 보스 중 상기 제 1 이격 거리에 비해 상대적으로 작은 제 2 이격 거리를 유지하는 보스에 각각 회전 가능하게 지지되고, 상기 피동기어에 각각 치합되고, 상기 로터의 기어에 대하여 유격을 유지하는 복수개의 아이들기어; 및
상기 아이들기어에 치합되고, 상기 궤도하우징의 외부에 배치된 구동모터로부터 회전력을 전달 받아 상기 아이들기어로 전달하는 구동기어;를 포함하고,
상기 로터의 내주면에 대하여 직각을 이루는 로터 정면 테두리부가 상기 개구부를 통해 상기 용접모듈을 향하여 표출되어 있는 오비탈 파이프 용접장치.The method of claim 1,
The track module is
a track installed inside the track housing to guide the rotation of the rotor so that the rotor of the C-shaped ring gear shape rotates along the periphery of the opening;
a plurality of bosses formed inside the track housing to be spaced apart along the periphery of the track;
a plurality of driven gears respectively rotatably supported by bosses maintaining a first separation distance relatively larger than a diameter of the pipe among the bosses, and meshed with gears on an outer circumferential surface of the rotor;
A plurality of idlers, each of which is rotatably supported by a boss maintaining a second separation distance that is relatively smaller than the first separation distance among the bosses, is meshed with the driven gear, and maintains play with respect to the gear of the rotor. Gear; and
a driving gear meshed with the idle gear, receiving rotational force from a driving motor disposed outside the track housing and transmitting the torque to the idle gear; and
An orbital pipe welding apparatus in which a front edge portion of a rotor forming a right angle with respect to an inner circumferential surface of the rotor is exposed toward the welding module through the opening.
상기 케이블가이드브래킷은,
상기 회전프레임의 테두리 외표면에 결합된 T자형 확장바;
상기 확장바의 끝단에 결합되고, 상기 확장바에 대하여 직각을 이루도록 연장된 가이드바; 및
상기 가이드바의 끝단에 결합되고, 상기 가이드바의 단면적에 비해 상대적으로 큰 면적을 갖는 디스크;를 포함하는 오비탈 파이프 용접장치.The method of claim 1,
The cable guide bracket is
T-shaped extension bar coupled to the outer surface of the rim of the rotating frame;
a guide bar coupled to an end of the extension bar and extending to form a right angle with respect to the extension bar; and
and a disk coupled to an end of the guide bar and having a relatively large area compared to a cross-sectional area of the guide bar.
상기 용접모듈은,
상기 제 1 보호박스의 내부에 설치되고, 상기 제 1 보호박스의 내부로부터 외측 하향으로 연장된 이동프레임을 상기 배관의 지름 방향으로 왕복운동시키는 제 1 선형구동장치;
상기 제 1 선형구동장치와 평행을 이루도록 상기 회전프레임의 좌측 하부 정면에 설치되고, 상기 이동프레임의 왕복운동을 가이드하는 외부선형레일;
상기 이동프레임의 끝단에 결합되고, 상기 배관의 길이 방향으로 연장된 받침대;
상기 받침대에 설치되고, 상면이 개방된 제 2 보호박스; 및
상기 제 2 보호박스의 내부에 설치되고, 상기 제 2 보호박스의 상측에 배치된 상기 용접헤드를 상기 배관의 길이 방향으로 왕복운동시키는 제 2 선형구동장치;를 포함하는 오비탈 파이프 용접장치.The method of claim 1,
The welding module is
a first linear drive device installed inside the first protection box and reciprocating a moving frame extending outwardly downward from the inside of the first protection box in a radial direction of the pipe;
an external linear rail installed on the lower left front side of the rotating frame to be parallel to the first linear driving device and guiding the reciprocating motion of the moving frame;
a pedestal coupled to an end of the moving frame and extending in the longitudinal direction of the pipe;
a second protection box installed on the pedestal and having an open upper surface; and
and a second linear driving device installed inside the second protection box and reciprocating the welding head disposed above the second protection box in the longitudinal direction of the pipe.
상기 제 1 선형구동장치 및 상기 제 2 선형구동장치는,
왕복운동 대상물인 상기 이동프레임 또는 상기 용접헤드의 탑재 기반을 제공하는 이동블럭;
상기 이동블럭의 저면을 지지하도록 내부선형레일을 갖는 베드;
상기 이동블럭의 내부에 설치된 볼스크류블럭;
상기 볼스크류블럭에 나사결합된 볼스크류샤프트;
상기 볼스크류샤프트의 양측 끝단을 회전 가능하게 지지하도록 상기 베드에 설치된 복수개의 베어링블럭;
상기 볼스크류샤프트와 평행하게 상기 베드 위에 배치된 스텝모터; 및
상기 스텝모터의 회전샤프트와 상기 볼스크류샤프트의 풀리를 서로 연결하는 벨트;를 각각 포함하는 오비탈 파이프 용접장치.6. The method of claim 5,
The first linear drive device and the second linear drive device,
a moving block providing a base for mounting the moving frame or the welding head, which is a reciprocating object;
a bed having an internal linear rail to support the bottom surface of the moving block;
a ball screw block installed inside the moving block;
a ball screw shaft screwed to the ball screw block;
a plurality of bearing blocks installed on the bed to rotatably support both ends of the ball screw shaft;
a step motor disposed on the bed parallel to the ball screw shaft; and
and a belt connecting the rotating shaft of the step motor and the pulley of the ball screw shaft to each other.
상기 클램프모듈에 의해 지지되는 궤도하우징에 상기 배관을 수용하기 위한 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 기준으로 상기 궤도하우징에 마련된 복수개의 기어로 로터를 회전시키는 궤도모듈;
상기 로터에 탑재된 회전프레임에 상기 개구부에 대응하는 개방부를 형성하고, 상기 개방부를 기준으로 상기 회전프레임에 마련된 복수개의 선형구동장치로 용접헤드를 이동시키는 용접모듈; 및
상기 용접헤드 쪽으로 용접와이어를 공급하도록 회전프레임에 탑재되어 있는 피더모듈;을 포함하고,
상기 피더모듈은,
상기 용접헤드와의 대등한 위치를 위하여 상기 회전프레임으로부터 돌출되도록, 상기 회전프레임의 정면에 결합된 피더받침대;
상기 피더받침대에 결합되고, 용접와이어를 상기 용접헤드 쪽으로 이송하는 피더유닛; 및
상기 피더유닛의 와이어 유입구를 기준으로 상기 피더유닛의 케이싱 측면에 결합되고, 상기 용접와이어를 보관하고 있는 스풀홀더;를 포함하는 오비탈 파이프 용접장치.A plurality of pads spaced apart along the perimeter of the pipe and inclined toward the center of the pipe to be installed or separated from the pipe, and the distance between the pads can be variably adjusted to correspond to the size of the pipe clamp module;
a track module that forms an opening for accommodating the pipe in the track housing supported by the clamp module, and rotates the rotor with a plurality of gears provided in the track housing based on the opening;
a welding module for forming an opening corresponding to the opening in the rotating frame mounted on the rotor, and moving the welding head with a plurality of linear actuators provided in the rotating frame based on the opening; and
Including; and a feeder module mounted on the rotating frame to supply the welding wire to the welding head.
The feeder module,
a feeder support coupled to the front surface of the rotating frame so as to protrude from the rotating frame for an equal position with the welding head;
a feeder unit coupled to the feeder support and transferring the welding wire toward the welding head; and
Orbital pipe welding apparatus comprising a; coupled to the side of the casing of the feeder unit with respect to the wire inlet of the feeder unit, and a spool holder for storing the welding wire.
상기 클램프모듈에 의해 지지되는 궤도하우징에 상기 배관을 수용하기 위한 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 기준으로 상기 궤도하우징에 마련된 복수개의 기어로 로터를 회전시키는 궤도모듈;
상기 로터에 탑재된 회전프레임에 상기 개구부에 대응하는 개방부를 형성하고, 상기 개방부를 기준으로 상기 회전프레임에 마련된 복수개의 선형구동장치로 용접헤드를 이동시키는 용접모듈; 및
상기 용접헤드 쪽으로 용접와이어를 공급하도록 회전프레임에 탑재되어 있는 피더모듈;을 포함하고,
상기 클램프모듈은,
상기 패드가 각각 볼트 결합을 통해 탈부착 가능하게 결합되어 있는 복수개의 패드지지판;
상기 패드의 경사 배치에 대응하게 상기 패드지지판과 결합되고, 상기 배관을 기준으로 일측과 타측에 배치되는 복수개의 이동암;
상기 이동암 각각의 상부에 결합된 볼스크류블럭;
상기 볼스크류블럭에 나사결합되어, 정회전에 따라 상기 볼스크류블럭을 서로 가까워지게 이동시키거나, 역회전에 따라 상기 볼스크류블럭을 서로 멀어지게 이동시키도록, 좌우나사를 갖는 클램프샤프트;
상기 클램프샤프트의 끝단에 부착된 회전핸들;
상기 클램프샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링블럭;
상기 베어링블럭을 지지하는 마운트프레임; 및
상기 마운트프레임에 설치되어 상기 볼스크류블럭을 슬라이딩 가능하게 지지하는 클램프레일;을 포함하고,
상기 마운트프레임이 중량 감소를 위하여 마운트프레임의 볼트체결부 사이 위치를 기준으로 복수개의 리세스부를 구비하고, 상기 궤도모듈의 궤도하우징의 배면에 결합되어 있는 오비탈 파이프 용접장치.A plurality of pads spaced apart along the perimeter of the pipe and inclined toward the center of the pipe to be installed or separated from the pipe, and the distance between the pads can be variably adjusted to correspond to the size of the pipe clamp module;
a track module that forms an opening for accommodating the pipe in the track housing supported by the clamp module, and rotates the rotor with a plurality of gears provided in the track housing based on the opening;
a welding module for forming an opening corresponding to the opening in the rotating frame mounted on the rotor, and moving the welding head with a plurality of linear actuators provided in the rotating frame based on the opening; and
Including; and a feeder module mounted on the rotating frame to supply the welding wire to the welding head.
The clamp module is
a plurality of pad support plates to which the pads are detachably coupled through bolt coupling;
a plurality of moving arms coupled to the pad support plate to correspond to the inclined arrangement of the pad and disposed on one side and the other side with respect to the pipe;
a ball screw block coupled to an upper portion of each of the movable arms;
a clamp shaft screwed to the ball screw block and having left and right screws so as to move the ball screw block closer to each other according to forward rotation or move the ball screw block apart from each other according to reverse rotation;
a rotating handle attached to the end of the clamp shaft;
a bearing block for rotatably supporting the clamp shaft;
a mount frame for supporting the bearing block; and
It includes a; clamp rail installed on the mount frame to slidably support the ball screw block.
An orbital pipe welding apparatus in which the mount frame is provided with a plurality of recesses based on a position between bolted parts of the mount frame to reduce weight, and is coupled to the rear surface of the orbit housing of the orbit module.
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