KR102426004B1

KR102426004B1 - 맞춤고정부를 포함하는 파이프 용접 지그

Info

Publication number: KR102426004B1
Application number: KR1020220061587A
Authority: KR
Inventors: 진성민
Original assignee: 주식회사 코너스톤
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2022-07-29

Abstract

맞춤고정부를 포함하는 파이프 용접 지그가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 파이프 용접 지그는, 파이프 구조의 제1대상물과 제2대상물을 버티컬포지션(Vertical position) 2G 용접을 수행하는 파이프 용접 지그로서, 지면상에 이동 설치 가능한 구조이고, 상부에 용접수행부를 장착하고, 양측에 제1고정부와 제2고정부를 장착하며, 하부에 제3고정부를 장착하는 본체부; 상기 본체부의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 구조로 장착되고, 상단에 제1대상물을 고정하는 구조가 장착되며, 제1대상물과 제2대상물의 외주면을 따라 회전구동하여 2G용접을 수행하는 구조의 용접수행부; 상기 본체부의 일측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되고, 제2대상물의 상부 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제1고정부; 상기 본체부의 타측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되고, 제2대상물의 중앙부 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제2고정부; 상기 본체부의 하부 일측에 측방으로 소정 거리만큼 돌출되고, 상하 높이방향으로 위치변경 가능하며, 제2대상물의 단부 위치에 맞도록 조정되어 제2대상물의 단부를 지지하는 구조의 제3고정부; 및 상기 본체부와 인접하여 배치되고, 본체부와 전력케이블에 의해 연결되며, 사용자의 입력값을 수용하여 용접수행부, 제1고정부 및 제2고정부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 다수의 밴딩부를 갖는 파이프에 대한 용접 수행 시 파이프의 형상과 사이즈에 맞춤 적용하여 파이프를 안정적으로 고정할 수 있고, 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있으며, 정확한 위치 및 각도로 용접 가능하여 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공할 수 있다.

Description

맞춤고정부를 포함하는 파이프 용접 지그{Pipe Welding Jig Having Fitting Fixtures}

본 발명은 파이프 용접 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 밴딩부를 갖는 파이프에 대한 용접 수행 시 파이프의 형상과 사이즈에 맞춤 적용하여 파이프를 안정적으로 고정할 수 있는 맞춤고정부를 포함하는 파이프 용접지그에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 산업현장이나 선박 건조 등에 다양한 직경의 파이프가 사용된다. 이때 파이프라 함은 속이 빈 가늘고 긴 직선의 직관과 굴곡진 곡관으로 여러 종류의 가스 공급 및 유체 공급을 위해 수없이 많은 파이프들이 설치된다.

이러한 설치과장에서 파이프들을 연결하기 위해서는 잦은 용접작업이 필요하며, 상기 파이프들의 용접 작업은 안전을 위해 용접 부위에서 가스 및 유체의 누설이 발생하지 않아야 하므로 정확하게 고정된 상태에서 이루어질 필요가 있다.

종래에는 정확한 용접 작업을 위해 연결되어야 할 두 개의 파이프 중 굴곡진 곡관용 파이프를 공구를 사용하여 곡관용 파이프를 고정하고 작업자가 직관용 파이프를 손으로 잡고 본 용접이 가능한 상태로 만든 다음 본 용접을 하여 두 개의 파이프를 연결하는 용접 작업을 수행한다.

이러한 방식으로 파이프 용접 작업을 진행하는 경우에는 작업자가 직접 손으로 조작 중 파이프들의 자체 하중에 의해 또는 작업자의 숙련 정도에 의해 파이프들의 직각도 및 정렬이 쉽게 흐트러질 수 있어서 작업 시간이 오래 걸리거나 정확한 용접 작업이 어려운 문제점이 발생되며, 파이프들의 직각 및 정렬 상태를 유지하기 위해 작업자 손의 힘을 크게 하는 경우에는 파이프의 표면을 손상시키거나, 정확한 위치의 용접이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 용접작업 중 열의 발생으로 작업자 손의 화상 등의 안전사고, 품질저하 및 용접불량이 발생되는 문제점이 있어 파이프 고정용 지그장치의 개선을 통한 작업 방법의 개선 방안의 개발이 시급하다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도시된 구조를 포함하는 파이프용 고정용 지그장치가 개발되었다.

구체적으로, 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 파이프 고정용 지그장치는 제1파이프(10)가 안착되는 제1안착부(120)와 제2파이프(20)가 안착되는 제2안착부(130), 제1파이프(10)를 고정하는 제1고정부(140), 제2파이프(20)를 고정하는 제2고정부(150)를 포함하는 구조이다.

도 1에 도시된 종래 기술에 따른 파이프 고정용 지그장치는, 특정 조건에 해당하는 파이프에 대해서만 고정 가능한 구조로서, 다양한 절곡구조를 가지며, 고정해야 할 부분이 비교적 긴 파이프에 대해 적용하기에는 매우 곤란한 구조이다.

더 나아가, 파이프 자동 용접장치에 적용할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.

한국공개실용신안공보 제20-2014-0006148호 (공개일자: 2014년12월09일)

본 발명의 목적은, 다수의 밴딩부를 갖는 파이프에 대한 용접 수행 시 파이프의 형상과 사이즈에 맞춤 적용하여 파이프를 안정적으로 고정할 수 있고, 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있으며, 정확한 위치 및 각도로 용접 가능하여 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 파이프 용접 지그는, 파이프 구조의 제1대상물과 제2대상물을 버티컬포지션(Vertical position) 2G 용접을 수행하는 파이프 용접 지그로서, 지면상에 이동 설치 가능한 구조이고, 상부에 용접수행부를 장착하고, 양측에 제1고정부와 제2고정부를 장착하며, 하부에 제3고정부를 장착하는 본체부; 상기 본체부의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 구조로 장착되고, 상단에 제1대상물을 고정하는 구조가 장착되며, 제1대상물과 제2대상물의 외주면을 따라 회전구동하여 2G용접을 수행하는 구조의 용접수행부; 상기 본체부의 일측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되고, 제2대상물의 상부 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제1고정부; 상기 본체부의 타측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되고, 제2대상물의 중앙부 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제2고정부; 상기 본체부의 하부 일측에 측방으로 소정 거리만큼 돌출되고, 상하 높이방향으로 위치변경 가능하며, 제2대상물의 단부 위치에 맞도록 조정되어 제2대상물의 단부를 지지하는 구조의 제3고정부; 및 상기 본체부와 인접하여 배치되고, 본체부와 전력케이블에 의해 연결되며, 사용자의 입력값을 수용하여 용접수행부, 제1고정부 및 제2고정부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 본체부는, 소정 크기의 넓이를 가지는 판상형 구조이고, 하부면에 바퀴를 장착하며, 상부면에 제1고정부와 제2고정부를 장착하고, 일측에 제3고정부를 장착하는 지지판; 및 상기 지지판의 상부면 중앙에 탑재되고, 용접수행부를 높이 변경 가능한 구조로 장착하며, 제어부로부터 입력되는 제어 신호에 의해 작동하여 용접수행부의 상단 높이를 변경하는 구조의 중앙블록부;를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용접수행부는, 상기 중앙블록부에 상하 높이 변경 가능하도록 장착되고, 중앙블록부의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 중공형 원통형 구조이며, 삽입고정부를 통해 인입되는 제1대상물을 수용하는 공간이 형성된 구조의 수직연장부; 상기 수직연장부의 상단에 장착되고, 제어부로부터 입력되는 제어 신호에 의해 작동하여 제1대상물의 외주면을 가압하여 고정하는 구조의 삽입고정부; 상기 수직연장부의 상부에 장착되고, 삽입고정부의 외주면을 따라 회전 구동 가능하도록 장착되며, 제어부의 제어신호에 의해 작동하는 회전구동부; 상기 회전구동부에 장착되고, 용접토치를 고정할 수 있는 구조이며, 용접토치의 위치 및 각도를 변경할 수 있는 구조의 토치고정부; 및 상기 회전구동부에 장착되고, 토치고정부와 인접하여 장착되며, 용가재의 공급 방향 및 공급 각도를 변경할 수 있는 구조의 용가재공급부;를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용접수행부는, 상기 회전구동부와 토치고정부에 사이에 장착되고, 회전구동부의 회전 각속도와 연동하여 상하방향으로 토치 헤드를 왕복 위치변경시키는 위빙(weaving)수행부; 상기 위빙수행부에 장착되고, 토치 헤드의 왕복 위치변경 폭을 변경하는 위빙폭 변경부; 상기 위빙수행부에 장착되고, 토치 헤드의 왕복 위치변경 속도를 변경하는 위빙속도 변경부; 상기 용가재공급부에 장착되고, 공급되는 용가재의 공급 방향을 변경하는 공급방향 변경부; 및 상기 용가재공급부에 장착되고, 공급되는 용가재의 공급 속도를 변경하는 공급속도 변경부;를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1고정부는, 상기 본체부의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장되고, 상단면으로부터 내측방향으로 소정 깊이만큼 진입 가능한 중공형 구조의 제1수직연장부; 상기 제1수직연장부의 상단면으로부터 중공형 구조 내부로 소정 깊이만큼 삽입하거나 인출가능한 구조로 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 삽입되거나 인출되어 상단 높이를 변경하는 구조이며, 상단에 제1그립부를 장착하는 제1높이변경부; 상기 제1높이변경부의 상단에 장착되고, 제2대상물의 측면과 맞닿아 제2대상물의 측면 위치를 지지하며, 상하 높이방향으로 소정 길이만큼 연장된 직사각형 판상형 구조의 제1측면지지판; 및 상기 제1높이변경부의 상단에 장착되고, 제1측면지지판의 하단에 배치되며, 제어부의 제어신호에 의해 작동하여 제2대상물의 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제1그립부;를 포함하는 구성일 수 있다.

또한, 상기 제2고정부는, 상기 본체부의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장되고, 상단면으로부터 내측방향으로 소정 깊이만큼 진입 가능한 중공형 구조의 제2수직연장부; 상기 제2수직연장부의 상단면으로부터 중공형 구조 내부로 소정 깊이만큼 삽입하거나 인출가능한 구조로 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 삽입되거나 인출되어 상단 높이를 변경하는 구조이며, 상단에 제2그립부를 장착하는 제2높이변경부; 상기 제2높이변경부의 상단에 장착되고, 제2대상물의 측면과 맞닿아 제2대상물의 측면 위치를 지지하며, 상하 높이방향으로 소정 길이만큼 연장된 직사각형 판상형 구조의 제2측면지지판; 및 상기 제2높이변경부의 상단에 장착되고, 제2측면지지판의 하단에 배치되며, 제어부의 제어신호에 의해 작동하여 제2대상물의 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제2그립부;를 포함하는 구성일 수 있다.

또한, 상기 제3고정부는, 상기 본체부의 하부 일측에 측방으로 소정 거리만큼 돌출연장되어 장착된 판상형 구조의 제3수평연장부; 상기 제3수평연장부에 상하 방향으로 소정 높이만큼 높이변경 가능하도록 장착되고, 제3지지판의 위치를 변경하는 구조의 제3높이변경부; 상기 제3수평연장부의 일측면에 장착되고, 볼팅체결동작에 의해 제3높이변경부의 위치를 고정하는 위치고정부재; 및 상기 제3높이변경부의 상단에 장착되고, 제2대상물의 단부와 맞닿아 지지하고, 소정 크기의 외경을 가지는 원판구조의 제3지지판;을 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 사용자의 손가락 터치, 누름 및 회전 동작에 의해 입력값을 수용하고, 설정값 입력상태 및 작동상태를 시각적으로 출력하는 구조의 입출력패널부; 사용자의 발 누름 동작에 의해 입력값을 수용하여 제1고정부 및 제2고정부의 작동을 제어하는 입력발판부; 및 상기 본체부와 인접하여 배치되고, 입출력패널부에 의해 입력된 설정값에 의해 작동하여 용가재공급부에 용가재를 공급하는 용가재권취롤;을 포함하는 구성일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 파이프 용접 지그에 따르면, 특정 구조의 본체부, 용접수행부, 제1고정부, 제2고정부, 제3고정부 및 제어부를 구비함으로써, 다수의 밴딩부를 갖는 파이프에 대한 용접 수행 시 파이프의 형상과 사이즈에 맞춤 적용하여 파이프를 안정적으로 고정할 수 있고, 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있으며, 정확한 위치 및 각도로 용접 가능하여 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 파이프 용접 지그에 따르면, 특정 구조의 수직연장부, 삽입고정부, 회전구동부, 토치고정부, 용가재공급부, 위빙수행부, 위빙폭 변경부, 위빙속도 변경부, 공급방향 변경부 및 공급속도 변경부를 포함하는 용접수행부를 구비함으로써, 파이프 용접 2G 용접을 자동으로 수행할 수 있고, 이와 동시에 8자 위빙 모션을 구현할 수 있어, 고품질이 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접 지그를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 파이프 용접 지그에 따르면, 특정 구조의 제1고정부, 제2고정부 및 제3고정부를 구비함으로써, 사용자의 의도에 따라 다양한 외경을 가지는 파이프 구조의 용접 대상물 뿐만 아니라 다양한 길이 및 절곡구조에 맞춤 적용하여 파이프 구조의 용접 대상물을 안정적으로 파지하여 고정할 수 있어, 결과적으로 , 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있으며, 정확한 위치 및 각도로 용접 가능하여 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 파이프 용접 지그에 따르면, 특정 구조의 입출력패널부, 입력발판부 및 용가재권취롤을 포함하는 제어부를 구비함으로써, 사용자의 의도에 따라 손쉽게 파이프 용접 지그의 초기 설정을 수행할 수 있고, 이와 동시에 안정적인 작동을 보장할 수 있어, 결과적으로, 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있어 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 파이프 용접 지그를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 파이프 용접 지그의 본체부, 용접수행부, 제1고정부, 제2고정부, 제3고정부만을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그의 제어흐름을 모식적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그를 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접수행부, 제1고정부 및 제2고정부를 나타내는 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그의 제3고정부를 나타내는 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그에 제1대상물과 제2대상물을 고정한 상태를 나타내는 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제어부, 용접수행부 및 위빙 수행부에 의해 수행되는 위빙용접방법을 순차적으로 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 위빙용접 제어방법에 의해 재설정되는 샘플링주기에 따라, 전류 또는 전압 측정 시, 위빙폭의 단부에서 샘플링된 위치와 실제의 단부의 위치가 일치될 수 있음을 설명하는 모식도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 파이프 용접 지그의 본체부, 용접수행부, 제1고정부, 제2고정부, 제3고정부만을 발췌하여 나타낸 사시도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 파이프 용접 지그(100)는, 파이프 구조의 제1대상물(11)과 제2대상물(12)을 버티컬포지션(Vertical position) 2G 용접을 수행하는 파이프 용접 지그로서, 특정 구조의 본체부(110), 용접수행부(120), 제1고정부(130), 제2고정부(140), 제3고정부(150) 및 제어부(160)를 구비함으로써, 다수의 밴딩부를 갖는 파이프에 대한 용접 수행 시 파이프의 형상과 사이즈에 맞춤 적용하여 파이프를 안정적으로 고정할 수 있고, 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있으며, 정확한 위치 및 각도로 용접 가능하여 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 실시예에 따른 파이프 용접지그(100)를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명한다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그의 제어흐름을 모식적으로 나타낸 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그를 나타내는 사진이 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접수행부, 제1고정부 및 제2고정부를 나타내는 사진이 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그의 제3고정부를 나타내는 사진이 도시되어 있다. 또한, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그에 제1대상물과 제2대상물을 고정한 상태를 나타내는 사진이 도시되어 있다.

도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 파이프 용접 지그(100)의 본체부(110)는, 지면상에 이동 설치 가능한 구조로서, 용접 작업하고자 하는 장소에 손쉽게 위치변경하여 작업을 수행할 수 있다. 이때, 본체부(110)의 상부에 용접수행부(120)를 장착하고, 양측에 제1고정부(130)와 제2고정부(140)를 장착하며, 하부에 제3고정부(150)를 장착할 수 있다.

구체적으로, 본체부(110)는 특정 구조의 지지판(111) 및 중앙블록부(112)를 포함하는 구성일 수 있다. 본체부(110)의 지지판(111)은, 소정 크기의 넓이를 가지는 판상형 구조이고, 하부면에 바퀴를 장착하며, 상부면에 제1고정부(130)와 제2고정부(140)를 장착하고, 일측에 제3고정부(150)를 장착하는 구조이다. 또한, 본체부(110)의 중앙블록부(112)는, 지지판(111)의 상부면 중앙에 탑재되는 구성으로서, 용접수행부(120)를 높이 변경 가능한 구조로 장착하며, 제어부(160)로부터 입력되는 제어 신호에 의해 작동하여 용접수행부(120)의 상단 높이를 변경하는 구조이다.

본 실시예에 따른 용접수행부(120)는, 본체부(110)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 구조로 장착되는 구성으로서, 상단에 제1대상물(11)을 고정하는 구조가 장착되며, 제1대상물(11)과 제2대상물(12)의 외주면을 따라 회전구동하여 2G용접을 수행하는 구조이다.

구체적으로, 용접수행부(120)는 특정 구조의 수직연장부(121), 삽입고정부(122), 회전구동부(123), 토치고정부(124) 및 용가재공급부(125)를 포함하는 구성일 수 있다. 용접수행부(120)의 수직연장부(121)는, 중앙블록부(112)에 상하 높이 변경 가능하도록 장착되는 구성으로서, 중앙블록부(112)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 중공형 원통형 구조이며, 삽입고정부(122)를 통해 인입되는 제1대상물(11)을 수용하는 공간이 형성된 구조이다. 이때, 수직연장부(121)의 상단에 장착되는 삽입고정부(122)는, 제어부(160)로부터 입력되는 제어 신호에 의해 작동하여 제1대상물(11)의 외주면을 가압하여 고정하는 구조이다. 또한, 용접수행부(120)의 회전구동부(123)는, 수직연장부(121)의 상부에 장착되는 구성으로서, 삽입고정부(122)의 외주면을 따라 회전 구동 가능하도록 장착되며, 제어부(160)의 제어신호에 의해 작동할 수 있다. 이때, 회전구동부(123)에는 토치고정부(124)가 장착되어 회전구동부(123)에 의해 위치변경될 수 있다. 토치고정부(124)는 용접 토치를 고정할 수 있는 구조로서, 용접 토치의 위치 및 각도를 변경할 수 있는 구조임이 바람직하다. 또한, 회전구동부(123)에는 용가재공급부(125)가 토치고정부(124)와 함께 장착되어 위치변경될 수 있다. 이때, 용가재공급부(125)는, 용가재의 공급 방향 및 공급 각도를 변경할 수 있는 구조임이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 본 실시예에 따른 토치고정부(124)에 장착될 수 있는 용접 토치는 가스텅스텐아크웰딩(GTAW)에 적용되는 용접 토치이고, 용가재공급부(125)에 의해 공급되는 용가재는 용가재권취롤(163)에 권취되어 피딩될 수 있고 가스텅스텐아크웰딩에 적합한 용가재를 채택함이 바람직하다.

본 실시예에 따른 제1고정부(130)는, 본체부(110)의 일측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되는 구성으로서, 제2대상물(12)의 상부 외주면을 감싸는 구조로 고정할 수 있다.

구체적으로, 제1고정부(130)는 특정 구조의 제1수직연장부(131), 제1높이변경부(132), 제1측면지지판(133) 및 제1그립부(134)를 포함하는 구성일 수 있다. 제1고정부(130)의 제1수직연장부(131)는, 본체부(110)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장되는 구성으로서, 상단면으로부터 내측방향으로 소정 깊이만큼 진입 가능한 중공형 구조이다. 이때, 제1수직연장부(131)의 상단면으로부터 중공형 구조 내부로 소정 깊이만큼 삽입하거나 인출 가능한 구조로 장착되는 제1높이변경부(132)는, 제어부(160)의 제어신호에 의해 삽입되거나 인출되어 상단 높이를 변경하는 구조이며, 상단에 제1그립부(134)를 장착할 수 있다.

바람직하게, 본 실시예에 따른 제1높이변경부(132)의 상단에는 제1측면지지판(133)과 제1그립부(134)가 장착될 수 있다. 제1측면지지판(133)은, 제2대상물(12)의 측면과 맞닿아 제2대상물(12)의 측면 위치를 지지하며, 상하 높이방향으로 소정 길이만큼 연장된 직사각형 판상형 구조이다. 또한, 제1그립부(134)는, 제1높이변경부(132)의 상단에 장착되는 구성으로서, 제1측면지지판(133)의 하단에 배치되며, 제어부(160)의 제어신호에 의해 작동하여 제2대상물(12)의 외주면을 감싸는 구조로 고정할 수 있다.

본 실시예에 따른 제2고정부(140)는, 본체부(110)의 타측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되는 구성으로서, 제2대상물(12)의 중앙부 외주면을 감싸는 구조로 고정할 수 있다.

구체적으로, 제2고정부(140)는 특정 구조의 제2수직연장부(141), 제2높이변경부(142), 제2측면지지판(143) 및 제2그립부(144)를 포함하는 구성일 수 있다. 제2고정부(140)의 제2수직연장부(141)는, 본체부(110)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장되는 구성으로서, 상단면으로부터 내측방향으로 소정 깊이만큼 진입 가능한 중공형 구조이다. 이때, 제2수직연장부(141)의 상단면으로부터 중공형 구조 내부로 소정 깊이만큼 삽입하거나 인출가능한 구조로 장착되는 제2높이변경부(142)는, 제어부(160)의 제어신호에 의해 삽입되거나 인출되어 상단 높이를 변경하는 구조이며, 상단에 제2그립부(144)를 장착할 수 있다.

바람직하게, 제2높이변경부(142)의 상단에는 제2측면지지판(143)과 제2그립부(144)가 장착될 수 있다. 제2측면지지판(143)은, 제2대상물(12)의 측면과 맞닿아 제2대상물(12)의 측면 위치를 지지하는 구성으로서, 상하 높이방향으로 소정 길이만큼 연장된 직사각형 판상형 구조이다. 또한, 제2그립부(144)는, 제2높이변경부(142)의 상단에 장착되는 구성으로서, 제2측면지지판(143)의 하단에 배치되며, 제어부(160)의 제어신호에 의해 작동하여 제2대상물(12)의 외주면을 감싸는 구조로 고정할 수 있다.

본 실시예에 따른 제3고정부(150)는, 본체부(110)의 하부 일측에 측방으로 소정 거리만큼 돌출된 구조로서, 상하 높이방향으로 위치변경 가능하며, 제2대상물(12)의 단부 위치에 맞도록 조정되어 제2대상물(12)의 단부를 지지하는 구조이다.

구체적으로, 제3고정부(150)는 특정 구조의 제3수평연장부(151), 제3높이변경부(152), 위치고정부재(153) 및 제3지지판(154)을 포함하는 구성일 수 있다. 제3고정부(150)의 제3수평연장부(151)는, 본체부(110)의 하부 일측에 측방으로 소정 거리만큼 돌출연장되어 장착된 판상형 구조이다. 이때, 제3높이변경부(152)는 제3수평연장부(151)에 상하 방향으로 소정 높이만큼 높이변경 가능하도록 장착되는 구성으로서, 제3지지판(154)의 위치를 변경할 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 제3수평연장부(151)의 일측면에는 위치고정부재(153)가 볼팅체결동작 가능하도록 장착되어, 제3높이변경부(152)의 위치를 특정 위치에 고정할 수 있다. 또한, 제3높이변경부(152)의 상단에 장착되는 제3지지판(154)은, 제2대상물(12)의 단부와 맞닿아 지지하도록 소정 크기의 외경을 가지는 원판구조임이 바람직하다.

이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 제1고정부(130), 제2고정부(140) 및 제3고정부(150)를 구비함으로써, 사용자의 의도에 따라 다양한 외경을 가지는 파이프 구조의 용접 대상물 뿐만 아니라 다양한 길이 및 절곡구조에 맞춤 적용하여 파이프 구조의 용접 대상물을 안정적으로 파지하여 고정할 수 있어, 결과적으로 , 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있으며, 정확한 위치 및 각도로 용접 가능하여 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공할 수 있다.

한편, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 지그의 제어흐름을 모식적으로 나타낸 블록 구성도가 도시되어 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 용접수행부(120)는, 특정 역할을 수행하는 위빙(weaving)수행부(126), 위빙폭 변경부(126a), 위빙속도 변경부(126b), 공급방향 변경부(126c) 및 공급속도 변경부(126d)를 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 용접수행부(120)의 위빙수행부(126)는, 회전구동부(123)와 토치고정부(124)에 사이에 장착되는 구성으로서, 회전구동부(123)의 회전 각속도와 연동하여 상하방향으로 토치 헤드를 왕복 위치변경할 수 있다. 위빙폭 변경부(126a)는, 위빙수행부(126)에 장착되는 구성으로서, 토치 헤드의 왕복 위치변경 폭을 변경할 수 있다. 위빙속도 변경부(126b)는, 위빙수행부(126)에 장착되는 구성으로서, 토치 헤드의 왕복 위치변경 속도를 변경할 수 있다. 공급방향 변경부(126c)는, 용가재공급부(125)에 장착되는 구성으로서, 공급되는 용가재의 공급 방향을 변경할 수 있다. 또한, 공급속도 변경부(126d)는, 용가재공급부(125)에 장착되는 구성으로서, 공급되는 용가재의 공급 속도를 변경할 수 있다.

이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 수직연장부(121), 삽입고정부(122), 회전구동부(123), 토치고정부(124), 용가재공급부(125), 위빙수행부(126), 위빙폭 변경부(126a), 위빙속도 변경부(126b), 공급방향 변경부(126c) 및 공급속도 변경부(126d)를 포함하는 용접수행부(120)를 구비함으로써, 파이프 용접 2G 용접을 자동으로 수행할 수 있고, 이와 동시에 8자 위빙 모션을 구현할 수 있어, 고품질이 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접 지그를 제공할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 제어부(160)는, 본체부(110)와 인접하여 배치되는 구성으로서, 본체부(110)와 전력케이블에 의해 연결되며, 사용자의 입력값을 수용하여 용접수행부(120), 제1고정부(130) 및 제2고정부(140)의 작동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 제어부(160)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 특정 구조의 입출력패널부(161), 입력발판부(162) 및 용가재권취롤(163)을 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 입출력패널부(161)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 손가락 터치, 누름 및 회전 동작에 의해 입력값을 수용하고, 설정값 입력상태 및 작동상태를 시각적으로 출력하는 구조이다. 본 실시예에 따른 입력발판부(162)는, 사용자의 발 누름 동작에 의해 입력값을 수용하여 제1고정부(130) 및 제2고정부(140)의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 용가재권취롤(163)은 본체부(110)와 인접하여 배치되는 구성으로서, 입출력패널부(161)에 의해 입력된 설정값에 의해 작동하여 용가재공급부(125)에 용가재를 공급할 수 있다.

이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 입출력패널부(161), 입력발판부(162) 및 용가재권취롤(163)을 포함하는 제어부(160)를 구비함으로써, 사용자의 의도에 따라 손쉽게 파이프 용접 지그의 초기 설정을 수행할 수 있고, 이와 동시에 안정적인 작동을 보장할 수 있어, 결과적으로, 파이프의 용접 작업성을 향상시킬 수 있어 고품질의 용접결과를 보장할 수 있는 파이프 용접지그를 제공할 수 있다.

도 9에는 본 발명의 실시예에 따른 제어부(160), 용접수행부(120) 및 위빙 수행부(126)에 의해 수행되는 위빙용접방법을 순차적으로 설명하는 흐름도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명의 실시예에 따른 위빙용접 제어방법에 의해 재설정되는 샘플링주기에 따라, 전류 또는 전압 측정 시, 위빙폭의 단부에서 샘플링된 위치와 실제의 단부의 위치가 일치될 수 있음을 설명하는 모식도가 도시되어 있다.

이들 도면을 도 4와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 제어부(160)는 위빙 수행부(126)에 의해 실제 발생한 위빙폭에 대하여 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 획득하여 정확한 위빙보정값을 산출한다.

즉, 제어부(160)는, 토치 헤드(21)가 일측에서 타측으로 설정된 위빙폭으로 위빙동작을 수행하는 동안 일측 출발시점부터 타측정지시점까지의 이동시간을 획득하고, 그 측정된 이동시간을 기초로 전류 또는 전압값을 설정횟수로 측정할 수 있는 샘플링주기를 산출한다. 이때, 측정된 이동시간동안 토치 헤드(21)를 다시 타측에서 일측으로 이동시키면서 타측출발시점부터 일측정지시점까지 산출된 샘플링주기로 전류 또는 전압값을 측정수단(도시하지 않음)이 측정하도록 하고, 그 측정된 전류 또는 전압값에서 실제발생한 위빙폭의 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 획득한다.

이에 따라, 그 획득한 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 기초로 정확한 위빙보정값을 산출할 수 있고 용접선을 추적하도록 위빙동작이 제어될 수 있다.

이하, 제어부(160) 및 위빙수행부(126)에 의한 용접토치(20)의 위빙용접 제어방법을 순차적으로 설명한다.

먼저, 제어부(160)는 위빙작동을 시작하는 제어신호를 전송함으로써 위빙수행부(126)에서 위빙동작이 시작되고 토치 헤드(21)를 용접 개선부를 따라 회전동작하는 회전구동부(123)의 동작도 시작된다. (S110 단계)

도 10을 참조하면, 위빙동작의 (A)궤적과 같이 일측에서 타측으로 설정된 위빙폭으로 위빙동작을 수행하면서, 일측 출발시점부터 타측정지시점까지 이동시간을 측정하는 1단계가 진행된다. (S120 단계)

상기 1단계는 일측에서 타측으로 설정된 위빙폭만큼 이동하면서 그 동작에서의 이동시간을 측정하기 위한 것으로서, 제어부(160)는 위빙수행부(126)에서 위빙을 위한 이동이 시작되는 시점과 이동이 정지한 시점을 확인함으로써 이동 시간을 측정할 수 있고, 또는 회전구동부(123)의 일회전 완료까지의 시간을 측정할 수 있다.

3단계에서 진행될 타측에서 일측으로 진행하는 위빙동작도 1단계와 동일한 위빙폭으로 제어되는 것이므로, 그 방향만 다를 뿐 동일한 위빙동작이 이루어지게 되는 바, 1단계에서 실제 이동시간을 측정하면 3단계에서 타측에서 일측으로 이동하는 이동시간도 동일한 것으로 볼 수 있다.

따라서, 1단계에서 측정되는 이동시간을 측정하여 그것을 기초로 샘플링주기를 재산출하면, 3단계에서 타측에서 일측으로 이동할 때, 타측출발시점과 일측정지시점에 정확히 맞추어 전류 또는 전압값을 샘플링하는 것이 가능해질 수 있는 바, 이러한 이유로 1단계에서 실제의 이동시간을 측정하는 것이다.

1단계 이후, 측정된 이동시간을 기초로 전류 또는 전압값을 설정횟수로 측정할 수 있는 샘플링주기를 산출하는 2단계가 진행된다. (S130 단계)

상기 2단계는 도 10의 (B)궤적과 같이 위빙구동기의 이동이 일시적으로 정지되는 드웰(Dwell)구간에서 진행되는 것으로서, 1단계에서 측정된 실제 이동시간을 기초로 샘플링주기를 새롭게 산출하는 단계이다. 예컨대 설정횟수가 11회로 설정된 경우는 타측에서 일측으로 이동하는 동안 시작점(타측출발시점)부터 종료점(일측정지시점)까지 일정간격으로 전류 또는 전압을 측정하는 것이 11회 진행되는 것을 의미한다. 이때, 전류 또는 전압을 측정하는 샘플링 지점은 시작점(타측출발시점)이 첫 번째 샘플링 지점이 되고, 종료점(일측정지시점)이 마지막 샘플링 지점이 되도록 샘플링주기가 산출되어야 한다.

이에 따라, 1단계에서 측정된 실제 이동시간이 1.1초이고, 상기 설정횟수가 11회이면, 샘플링주기는 0.1초가 되어, 3단계에서 시작점(타측출발시점)에서 첫 번째 전류 또는 전압값을 측정하는 샘플링이 이루어진 후, 0.1초마다 전류 또는 전압값을 측정하는 샘플링이 이루어지며, 종료점(일측정지시점)에서 전류 또는 전압값을 측정하는 마지막 샘플링이 이루어진다.

따라서, 1단계에서 실제 이동시간을 측정하고 그 이동시간을 2단계에서 샘플링주기를 재산정하면, 3단계에서 오차없이 시작점(타측출발시점)과 종료점(일측정지시점)에 정확히 맞추어 전류 또는 전압값을 측정할 수 있다.

다시 설명하면, 상기 2단계에서 샘플링주기는 측정된 이동시간을 설정횟수-1로 나눈 시간이면서, 상기 샘플링주기는 3단계에서 타측출발시점과 일측정지시점의 전류 또는 전압값을 측정하는 주기가 되는 것이다.

상기에서 이동시간을 설정횟수-1로 나누는 것은, 시작점(타측출발시점)과 종료점(일측정지시점)에서 각각 전류 또는 전압값이 모두 측정되어야 하므로, 전류 또는 전압값을 측정하는 설정횟수는 이동시간을 샘플링주기로 나눈 수보다 1이 큰 수가 될 수밖에 없기 때문이다.

2단계 이후, 상기 측정된 이동시간동안 용접봉을 타측에서 일측으로 이동시키면서 타측출발시점부터 일측정지시점까지 2단계에서 산출된 샘플링주기로 전류 또는 전압값을 측정하는 3단계가 진행된다. (S140 단계)

상기 3단계는 도 10의 (C)궤적과 같이, 타측에서 일측으로 설정된 위빙폭으로 위빙동작을 수행하면서, 산출된 샘플링주기에 따라 전류 또는 전압값이 연속적으로 다수 측정된다.

상기 3단계에서 전류 또는 전압값이 측정되면, 3단계에서 측정된 전류 또는 전압값에서 실제발생한 위빙폭의 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 추출하는 4단계가 진행된다. (S150 단계)

3단계의 진행 시 샘플링주기에 따라 전류 또는 전압값을 설정횟수로 측정하는 것이므로 다수의 측정된 전류 또는 전압값이 존재하나, 4단계에서는 그 측정된 값들 중에서 시작점(타측출발시점)과 종료점(일측정지시점)의 전류 또는 전압값을 추출하여 제어부(160)로 전송한다. 상기 시작점은 도 10의 a점이고 위빙폭의 일측단에 해당되고, 상기 종료점은 도 10의 b이고 위빙폭의 타측단에 해당된다.

토치 헤드(21)와 용접기본체(도시하지 않음)를 연결하여 전력을 공급하는 연결케이블에 측정수단이 설치되어, 그 측정수단이 샘플링주기에 따라 연결케이블을 흐르는 전류 또는 전압을 측정하는 샘플링이 진행되는 것이며, 그 샘플링에 의해 측정된 값들 중에 시작점과 종료점의 전류 또는 전압값이 포함되어 있다.

또한, 측정수단(도시하지 않음)은 디지털통신수단이 포함되어 있으므로, 측정수단에서 샘플링된 값들 중에서 시작점과 종료점의 전류 또는 전압값(결국, 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 말한다)을 추출하여 디지털신호로 변환한 후, 제어부(160)로 전송한다.

이에 따라, 제어부(160)는 실제발생한 위빙폭의 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 획득할 수 있다.

본 실시예의 파이프 용접 지그(100)에서, 토치 헤드(21)와 용접기본체를 연결하여 전력을 공급하는 연결케이블에 측정수단이 설치되고, 그 측정수단이 디지털통신수단을 구비하며, 디지털신호로 변환하여 제어부(160)로 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 추출하여 전송하는 것으로 구성되어 있다.

이러한 구성은, 종래 구성, 즉 측정센서에서 전류 또는 전압값의 샘플링된 모든 측정값을 케이블을 통해 아날로그값으로 제어부로 전송하는 구성과 비교할 때, 아크발생시의 간섭 등 노이즈에 의한 영향이 최소화될 수 있고, 위빙보정값 산출을 위한 최소한의 정보들만 추출하여 통신하는 것이므로 정확한 정보전달과 제어기에서의 연산처리를 신속하게 하도록 하는 장점이 있다.

한편, 4단계에서 실제발생한 위빙폭의 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 획득후, 제어부(160)는 상기 4단계에서 추출한 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 이용하여 위빙보정값을 산출하고, 그 위빙보정값에 의해 위빙폭을 보정하는 5단계를 수행한다. (S160 단계)

일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 측정하여 위빙폭에 관한 위빙보정값을 산출하는 방법은 다양한 방법이 널리 알려져 있어, 주지의 기술 중 채용할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 4단계와 5단계는 도 10의 (D)궤적과 같이 위빙구동기의 이동이 일측에서 일시적으로 정지되는 드웰(Dwell) 구간에서 진행되는 것이며, 이후 다시 일측에서 타측으로 이동하는 경우, 위빙보정값을 고려되어 재산출된 위빙 폭으로 위빙동작이 이루어지는 것이다.

이후의 위빙동작은 5단계에서 보정된 위빙폭을, 상기 설정된 위빙폭으로 하여, 1단계에서 4단계를 반복함으로써, 용접선을 따라 이동하면서 일측과 타측을 왕복하는 위빙용접이 이루어진다.

본 실시예에 의해, 전류 또는 전압값을 측정하는 지점이 결정되는 샘플링주기를 용접봉의 실제 이동시간을 기초로 계속적으로 샘플링주기를 재설정할 수 있고, 그 재설정된 샘플링주기에 의해 일측단과 타측단의 전류 또는 전압값을 정확히 측정할 수 있으므로, 정확한 위빙보정값이 작업중 계속 산출될 수 있다.

이에 따라, 토치 헤드(21)의 위빙 동작이 지속적으로 보정되면서 고품질의 용접결과를 보장할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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

11: 제1대상물
12: 제2대상물
20: 용접토치
21: 토치 헤드
100: 파이프 용접 지그
110: 본체부
111: 지지판
112: 중앙블록부
120: 용접수행부
121: 수직연장부
122: 삽입고정부
123: 회전구동부
124: 토치고정부
125: 용가재공급부
126: 위빙(weaving)수행부
126a: 위빙폭 변경부
126b: 위빙속도 변경부
126c: 공급방향 변경부
126d: 공급속도 변경부
130: 제1고정부
131: 제1수직연장부
132: 제1높이변경부
133: 제1측면지지판
134: 제1그립부
140: 제2고정부
141: 제2수직연장부
142: 제2높이변경부
143: 제2측면지지판
144: 제2그립부
150: 제3고정부
151: 제3수평연장부
152: 제3높이변경부
153: 위치고정부재
154: 제3지지판
160: 제어부
161: 입출력패널부
162: 입력발판부
163: 용가재권취롤
164: 무선통신모듈

Claims

파이프 구조의 제1대상물(11)과 제2대상물(12)을 버티컬포지션(Vertical position) 2G 용접을 수행하는 파이프 용접 지그로서,
지면상에 이동 설치 가능한 구조이고, 상부에 용접수행부(120)를 장착하고, 양측에 제1고정부(130)와 제2고정부(140)를 장착하며, 하부에 제3고정부(150)를 장착하는 본체부(110);
상기 본체부(110)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 구조로 장착되고, 상단에 제1대상물(11)을 고정하는 구조가 장착되며, 제1대상물(11)과 제2대상물(12)의 외주면을 따라 회전구동하여 2G용접을 수행하는 구조의 용접수행부(120);
상기 본체부(110)의 일측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되고, 제2대상물(12)의 상부 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제1고정부(130);
상기 본체부(110)의 타측에 상방으로 소정 높이만큼 높이변경 가능한 구조로 장착되고, 제2대상물(12)의 중앙부 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제2고정부(140);
상기 본체부(110)의 하부 일측에 측방으로 소정 거리만큼 돌출되고, 상하 높이방향으로 위치변경 가능하며, 제2대상물(12)의 단부 위치에 맞도록 조정되어 제2대상물(12)의 단부를 지지하는 구조의 제3고정부(150); 및
상기 본체부(110)와 인접하여 배치되고, 본체부(110)와 전력케이블에 의해 연결되며, 사용자의 입력값을 수용하여 용접수행부(120), 제1고정부(130) 및 제2고정부(140)의 작동을 제어하는 제어부(160);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 지그.
제1항에 있어서,
상기 본체부(110)는,
소정 크기의 넓이를 가지는 판상형 구조이고, 하부면에 바퀴를 장착하며, 상부면에 제1고정부(130)와 제2고정부(140)를 장착하고, 일측에 제3고정부(150)를 장착하는 지지판(111); 및
상기 지지판(111)의 상부면 중앙에 탑재되고, 용접수행부(120)를 높이 변경 가능한 구조로 장착하며, 제어부(160)로부터 입력되는 제어 신호에 의해 작동하여 용접수행부(120)의 상단 높이를 변경하는 구조의 중앙블록부(112);
를 포함하고,
상기 용접수행부(120)는,
상기 중앙블록부(112)에 상하 높이 변경 가능하도록 장착되고, 중앙블록부(112)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 중공형 원통형 구조이며, 삽입고정부(122)를 통해 인입되는 제1대상물(11)을 수용하는 공간이 형성된 구조의 수직연장부(121);
상기 수직연장부(121)의 상단에 장착되고, 제어부(160)로부터 입력되는 제어 신호에 의해 작동하여 제1대상물(11)의 외주면을 가압하여 고정하는 구조의 삽입고정부(122);
상기 수직연장부(121)의 상부에 장착되고, 삽입고정부(122)의 외주면을 따라 회전 구동 가능하도록 장착되며, 제어부(160)의 제어신호에 의해 작동하는 회전구동부(123);
상기 회전구동부(123)에 장착되고, 용접토치를 고정할 수 있는 구조이며, 용접토치의 위치 및 각도를 변경할 수 있는 구조의 토치고정부(124); 및
상기 회전구동부(123)에 장착되고, 토치고정부(124)와 인접하여 장착되며, 용가재의 공급 방향 및 공급 각도를 변경할 수 있는 구조의 용가재공급부(125);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 지그.
제2항에 있어서,
상기 용접수행부(120)는,
상기 회전구동부(123)와 토치고정부(124)에 사이에 장착되고, 회전구동부(123)의 회전 각속도와 연동하여 상하방향으로 토치 헤드를 왕복 위치변경시키는 위빙(weaving)수행부(126);
상기 위빙수행부(126)에 장착되고, 토치 헤드의 왕복 위치변경 폭을 변경하는 위빙폭 변경부(126a);
상기 위빙수행부(126)에 장착되고, 토치 헤드의 왕복 위치변경 속도를 변경하는 위빙속도 변경부(126b);
상기 용가재공급부(125)에 장착되고, 공급되는 용가재의 공급 방향을 변경하는 공급방향 변경부(126c); 및
상기 용가재공급부(125)에 장착되고, 공급되는 용가재의 공급 속도를 변경하는 공급속도 변경부(126d);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 지그.
제1항에 있어서,
상기 제1고정부(130)는,
상기 본체부(110)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장되고, 상단면으로부터 내측방향으로 소정 깊이만큼 진입 가능한 중공형 구조의 제1수직연장부(131);
상기 제1수직연장부(131)의 상단면으로부터 중공형 구조 내부로 소정 깊이만큼 삽입하거나 인출가능한 구조로 장착되고, 제어부(160)의 제어신호에 의해 삽입되거나 인출되어 상단 높이를 변경하는 구조이며, 상단에 제1그립부(134)를 장착하는 제1높이변경부(132);
상기 제1높이변경부(132)의 상단에 장착되고, 제2대상물(12)의 측면과 맞닿아 제2대상물(12)의 측면 위치를 지지하며, 상하 높이방향으로 소정 길이만큼 연장된 직사각형 판상형 구조의 제1측면지지판(133); 및
상기 제1높이변경부(132)의 상단에 장착되고, 제1측면지지판(133)의 하단에 배치되며, 제어부(160)의 제어신호에 의해 작동하여 제2대상물(12)의 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제1그립부(134);
를 포함하고,
상기 제2고정부(140)는,
상기 본체부(110)의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장되고, 상단면으로부터 내측방향으로 소정 깊이만큼 진입 가능한 중공형 구조의 제2수직연장부(141);
상기 제2수직연장부(141)의 상단면으로부터 중공형 구조 내부로 소정 깊이만큼 삽입하거나 인출가능한 구조로 장착되고, 제어부(160)의 제어신호에 의해 삽입되거나 인출되어 상단 높이를 변경하는 구조이며, 상단에 제2그립부(144)를 장착하는 제2높이변경부(142);
상기 제2높이변경부(142)의 상단에 장착되고, 제2대상물(12)의 측면과 맞닿아 제2대상물(12)의 측면 위치를 지지하며, 상하 높이방향으로 소정 길이만큼 연장된 직사각형 판상형 구조의 제2측면지지판(143); 및
상기 제2높이변경부(142)의 상단에 장착되고, 제2측면지지판(143)의 하단에 배치되며, 제어부(160)의 제어신호에 의해 작동하여 제2대상물(12)의 외주면을 감싸는 구조로 고정하는 제2그립부(144);
를 포함하며,
상기 제3고정부(150)는,
상기 본체부(110)의 하부 일측에 측방으로 소정 거리만큼 돌출연장되어 장착된 판상형 구조의 제3수평연장부(151);
상기 제3수평연장부(151)에 상하 방향으로 소정 높이만큼 높이변경 가능하도록 장착되고, 제3지지판(154)의 위치를 변경하는 구조의 제3높이변경부(152);
상기 제3수평연장부(151)의 일측면에 장착되고, 볼팅체결동작에 의해 제3높이변경부(152)의 위치를 고정하는 위치고정부재(153); 및
상기 제3높이변경부(152)의 상단에 장착되고, 제2대상물(12)의 단부와 맞닿아 지지하고, 소정 크기의 외경을 가지는 원판구조의 제3지지판(154);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 지그.
제1항에 있어서,
상기 제어부(160)는,
사용자의 손가락 터치, 누름 및 회전 동작에 의해 입력값을 수용하고, 설정값 입력상태 및 작동상태를 시각적으로 출력하는 구조의 입출력패널부(161);
사용자의 발 누름 동작에 의해 입력값을 수용하여 제1고정부(130) 및 제2고정부(140)의 작동을 제어하는 입력발판부(162); 및
상기 본체부(110)와 인접하여 배치되고, 입출력패널부(161)에 의해 입력된 설정값에 의해 작동하여 용가재공급부(125)에 용가재를 공급하는 용가재권취롤(163);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 지그.