KR102617317B1 - 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치 - Google Patents

스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강관을 조관하기 위한 스켈프를 끊김 없이 연속으로 공급하기 위해 스켈프를 절단하고 용접하는 스켈프 연결용접장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치는 스켈프가 반입되는 스켈프반입부, 상기 스켈프반입부로 반입된 스켈프가 연결되어 반출되는 스켈프반출부, 상기 스켈프반입부와 상기 스켈프반출부의 사이에 위치하여 반입되는 스켈프의 선단과 반출되는 스켈프의 후단을 용접하는 용접부, 및 상기 용접부에서 용접되는 스켈프의 선단과 후단이 균일하게 맞대어져 용접되도록 상기 스켈프의 선단과 상기 스켈프의 후단을 절단하여 정리하는 스켈프절단부를 포함하고, 상기 스켈프절단부는 상기 스켈프를 상부에서 지지하는 클램프 커터, 및 상기 스켈프의 용접불량을 방지하기 위해 상기 스켈프의 절단면이 하단보다 상단의 짧아지는 형상으로 절단되도록 상기 클램프 커터의 하부에 위치하여 상기 클램프커터가 위치하는 상부로 이동하면서 상기 스켈프를 절단하는 어퍼이동 커터를 포함한다. 따라서, 스켈프의 용접불량에 따른 파단을 방지할 수 있다.

Description

스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치{A skelp connection welding device that prevents welding defects by improving the cut surface of the skelp}
본 발명은 강관을 조관하기 위한 스켈프를 끊김 없이 연속으로 공급하기 위해 스켈프를 절단하고 용접하는 스켈프 연결용접장치에 관한 것이다.
일반적으로 강관을 조관할 때에는 스켈프를 원형으로 말아 접고 접힌 단부를 용접하는 형태로 조관한다.
강관은 필요에 따라서 원하는 길이로 잘라 사용하도록 연속적으로 생산되는 데, 강관을 연속적으로 생산하기 위해서는 강관을 제조하기 위한 스켈프 또한 연속적으로 공급해야한다.
스켈프를 연속적으로 공급하기 위한 장치는 한국등록특허공보 제10-0729440호(2007.6.15.공고)의 "커플링 스켈프 시스템"으로 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 커플링 스켈프 시스템은 순차적으로 공급되는 각각의 금속 스트립의 선단을 용접하여 연결하는 제1용접장치와, 이 제1용접장치에 의해 연결된 접속부가 형성된 금속 스트립을 공급받아 둥근 형상으로 성형하는 성형장치와, 이 성형장치에 의해 둥글게 성형 된 금속 스트립의 개방된 측부를 용접하는 제2용접장치와, 이 제2용접장치에 의해 측부가 용접된 금속 스트립을 열처리하는 열처리장치와, 이 열처리장치에 의해 열처리 된 금속 스트립을 소정 길이로 절단하는 절단장치 및 금속 스트립을 각 장치로 이송하는 이송장치를 포함하는 조관기에 있어서, 제2용접장치와 열처리장치 중 금속 스트립에 형성된 접속부가 접근된 어느 하나를 들어올려 금속 스트립으로부터 이격시키는 적어도 하나의 리프트유닛; 및 금속 스트립에 형성된 접속부가 제2 용접장치와 열처리장치와 절단장치 중 어느 하나에 접근하면 이를 인식하여 리프트유닛 또는 절단장치로 작동신호를 전송하는 제어유닛을 포함하는 커플링 스켈프 시스템이 제공된다. 개시된 커플링 스켈프 시스템에 따르면, 번거로운 수작업 없이 조관기의 파손을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 조관기가 파이프 제조작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 함으로써 조관기의 생산성을 향상시킬 수 있다.
하지만, 종래의 커플링 스켈프 시스템은 스트림의 선단을 용접할 때, 선단 부분이 불균일하여 용접불량이 발생하기 때문에 용접 전에 선단을 절단해야 작업을 별도로 수행야하는 번거로움이 있었다.
그리고, 스트립의 선단을 절단할 때, 상부에서 하부로 커터를 가압하여 절단하기 때문에 용접하는 선단끼리를 접했을 때 역"V"자 형상을 이뤄 스트립의 저면 부분이 용접되지 못하는 백 비드 불량과 같은 용접불량이 발생하여 용접된 스트립이 쉽게 파단되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 어퍼이동 커터를 스켈프의 하부에서 상부로 이동시켜 스켈프를 절단하기 때문에 절단면을 맞대었을 때, "V"자 형상을 이뤄 용접불량의 발생을 방지할 수 있는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 스켈프절단부에 의해 스켈프의 양단을 절단하여 정리하고 스켈프파이지이송부에 의해 용접부로 이송하여 용접하기 때문에 별도의 절단작업을 수행해야하는 번거로움을 해소하여 스켈프의 끊김 없이 연속적으로 공급함으로써, 생산성을 향상시킬 수 있는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 클램프 프레임의 상부에 어퍼 작동기구를 설치하여 정비가 용이할 뿐만 아니라 상대적으로 큰 절단력을 갖는 어퍼 작동기구를 용이하게 설치할 수 있는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치는 스켈프가 반입되는 스켈프반입부, 상기 스켈프반입부로 반입된 스켈프가 연결되어 반출되는 스켈프반출부, 상기 스켈프반입부와 상기 스켈프반출부의 사이에 위치하여 반입되는 스켈프의 선단과 반출되는 스켈프의 후단을 용접하는 용접부, 및 상기 용접부에서 용접되는 스켈프의 선단과 후단이 균일하게 맞대어져 용접되도록 상기 스켈프의 선단과 상기 스켈프의 후단을 절단하여 정리하는 스켈프절단부를 포함하고, 상기 스켈프절단부는 상기 스켈프를 상부에서 지지하는 클램프 커터, 및 상기 스켈프의 용접불량을 방지하기 위해 상기 스켈프의 절단면이 하단보다 상단의 짧아지는 형상으로 절단되도록 상기 클램프 커터의 하부에 위치하여 상기 클램프커터가 위치하는 상부로 이동하면서 상기 스켈프를 절단하는 어퍼이동 커터를 포함한다.
상기 스켈프절단부는 상기 스켈프반입부와 상기 스켈프반출부에 각각 설치되어 상기 스켈프반입부에서는 스켈프의 선단을 절단하고, 상기 스켈프반출부에서는 상기 스켈프의 후단을 각각 절단할 수 있다.
상기 스켈프절단부는 상기 클램프 커터가 하단에 설치되는 클램프 프레임, 상기 스켈프의 상면에 상기 클램프 커터가 밀착되거나 이격되도록 상기 클램프 프레임을 상하로 작동하는 프레임 작동기구, 상기 어퍼이동 커터가 설치되는 어퍼이동 프레임, 및 상기 스켈프의 하부에서 상기 어퍼이동 커터를 상부로 이동시켜 상기 스켈프를 절단하도록 상기 클램프 프레임에 설치되어 상기 클램프 프레임과 함께 상하로 이동하며, 상기 어퍼이동 프레임을 상하로 작동하는 어퍼 작동기구를 포함할 수 있다.
상기 어퍼이동 커터는 상기 스켈프의 일측에서 타측으로 순차적으로 절단되도록 상기 스켈프에 대해 일측에서 타측으로 경사지게 배치될 수 있다.
상기 스켈프반입부 또는 상기 스켈프반출부는 상기 스켈프의 선단 또는 상기 스켈프의 후단을 파지하여 상기 용접부를 향해 이동시키는 스켈프파지이송부를 포함할 수 있다.
상기 스켈프반입부 또는 상기 스켈프반출부는 상기 스켈프반입부에서 공급되는 스켈프의 폭과 상기 스켈프반출부에서 반출되는 스켈프의 폭을 가이드하여 일치시키는 정렬가이드부를 포함할 수 있다.
상기 스켈프반입부 또는 상기 스켈프반출부는 상기 용접부에 의해 용접되어 연속되는 스켈프를 반출하기 위해 스켈프를 이송하는 핀치롤부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 클램프 커터에 의해 스켈프를 상부에서 지지한 상태에서 어퍼이동 커터를 통해 스켈프의 하부에서 상부로 가압하여 스켈프를 절단하기 때문에 스켈프의 선단과 후단을 맞대었을 때, "V"자 형상의 홈을 형성하여 백 비드 불량과 같은 용접불량을 방지함으로써, 스켈프의 파단을 방지하여 내구성을 향상시키는 강관을 제조할 수 있다.
또한, 스켈프를 용접 시 스켈프절단부에 의해 스켈프의 양단을 절단하여 정리한 후 스켈프파지이송부가 용접부까지 이송하여 용접하기 때문에 스켈프의 연결작업을 신속하고 용이하게 수행하여 끊김 없이 연속적으로 스켈프를 공급할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스켈프절단부의 어퍼 작동기구를 클램프 프레임의 상부에 구성하여 상대적으로 큰 절단력을 갖는 어퍼 작동기구를 부피에 제약없이 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 어퍼 작동기구가 외부로 노출되어 용이하게 정비를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 구성하는 용접부를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 구성하는 스켈프절단부의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 구성하는 스켈프절단부의 정면도로서, 클램프 커터가 하강하여 스켈프를 지지한 상태이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치를 구성하는 스켈프절단부의 정면도로서, 어퍼이동 커터가 상승하여 스켈프를 절단하는 상태이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치로 스켈프를 절단하는 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치는 연속되는 형태로 강관을 조관하기 위해 스켈프(Skelp)의 후단(SKP-R)과 새로 공급되는 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)을 절단하여 정리한 후 용접하여 연속적으로 스켈프(SKP)를 공급하는 장치이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프(SKP)연결용접장치는 스켈프반입부(200), 스켈프반출부(300), 및 용접부(400)를 포함할 수 있다.
스켈프반입부(200), 스켈프반출부(300), 용접부(400)는 모두 장치베드(110)의 상부에 설치될 수 있다.
스켈프반입부(200)는 연속적으로 공급하기 위한 스켈프(SKP)가 반입될 수 있으며, 스켈프반입부(200)는 스켈프롤에 미리 설정된 길이로 스켈프(SKP)가 권취된 상태에서 권취된 스켈프(SKP)가 풀리면서 스켈프반출부(300)를 통해 반출될 수 있다.
스켈프반출부(300)는 스켈프반입부(200)로 반입된 스켈프(SKP)가 절단 및 용접되어 연속적으로 연결된 상태로 반출될 수 있다.
스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)의 사이에는 용접부(400)가 위치하여 용접부(400)에서 반입되는 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)과 스켈프반출부(300)에서 반출되는 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 서로 맞대어 용접할 수 있다.
그리고, 스켈프반출부(300)와 스켈프반입부(200)는 용접부(400)를 중심으로 전,후 대칭된 형태로 구성될 수 있다.
스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)는 각각 용접부(400)를 향해 스켈프(SKP)를 이송하기 위한 스켈프파지이송부(500)를 포함할 수 있다.
스켈프파지이송부(500)는 스켈프반입부(200)에 설치되는 스켈프파지이송부(500)는 공급되는 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)부분을 파지하여 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)을 용접부(400)를 향해 이송할 수 있으며, 스켈프반출부(300)에 설치되는 스켈프파지이송부(500)는 공급되는 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)부분을 파지하여 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 용접부(400)를 향해 이송할 수 있다.
스켈프파지이송부(500)는 스켈프(SKP)의 하부에 이송베드(530)가 위치하고, 이송베드(530)의 상부에는 스켈프(SKP)의 상부를 가압하여 이송베드(530)에 밀착시키는 가압실린더에 의해 작동하는 가압클램프(510)가 설치되어 가압클램프(510)가 스켈프(SKP)를 이송베드(530)에 가압하여 밀착시키는 형태로 스켈프(SKP)를 파지할 수 있다.
한편, 스켈프파지이송부(500)는 가압클램프(510)에 파지된 스켈프(SKP)를 용접부(400)가 위치한 방향으로 이송베드(530)를 이송하는 형태로 스켈프(SKP)를 이송할 수 있으며, 이송베드(530)는 용접부(400)를 향해 이송기구(550)에 의해 용접부(400)가 위치하는 방향으로 이동하거나, 용접부(400)에서 이격될 수 있다.
여기서, 이송기구(550)는 실시예에서와 같이, 공압 또는 유압실린더로 구현되거나, 나사봉의 회전함에 따라 나사체결에 의해 이동하거나, 체인, 또는 벨트 등의 동력전달부재에 의해 회전에 따라 이송하도록 구성될 수 있다.
실시예에서 스켈프파지이송부(500)는 스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)에 모두 구성하였지만, 스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300) 중 어느 하나에만 구성될 수도 있다.
스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)는 각각 정렬가이드부(700)를 포함할 수 있다.
정렬가이드부(700)는 반입되는 스켈프(SKP)의 폭과 반출되는 스켈프(SKP)의 폭을 일치시킬 수 있다.
정렬가이드부(700)는 스켈프(SKP)의 양측을 정렬가이드부(700)가 지지하는 위치를 변경하는 형태로 반입 및 반출되는 스켈프(SKP)의 폭을 일치시킬 수 있다.
실시예에서는 정렬가이드부(700)를 스켈프반출부(300)와 스켈프반입부(200)에 모두 구성하였지만, 정렬가이드부(700)는 스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300) 중 어느 하나에만 구성될 수도 있다.
스켈프반입부(200) 또는 스켈프반출부(300)는 스켈프반입부(200)로 반입된 스켈프(SKP) 또는 스켈프반출부(300)로 반출되는 스켈프(SKP)를 스켈프반출부(300)로 이송시켜 반출하기 위한 핀치롤을 포함할 수 있다.
핀치롤부(800)는 상부롤(810)과 하부롤(820)의 사이로 스켈프(SKP)가 위치하고 상부롤(810)과 하부롤(820) 중 어느 하나 또는 둘 모두가 서로 마주하는 방향으로 회전하면서 중앙에 위치한 스켈프(SKP)를 밀어 내는 형태로 스켈프(SKP)를 강제적으로 반출할 수 있다.
핀치롤부(800)는 스켈프반입부(200)에 설치되어 스켈프(SKP)를 스켈프반출부(300)를 향해 밀어내는 형태로 용접된 스켈프(SKP)를 반출하거나, 스켈프반출부(300)에 설치되어 용접된 스켈프(SKP)를 용접부(400)에서 당겨 외측으로 밀어내는 형태로 용접된 스켈프(SKP)를 반출할 수 있다.
물론, 핀치롤부(800)는 스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)에 모두 구성될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 용접부(400)는 스켈프반입부(200)로 부터 반입되는 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)가 스켈프반출부(300)를 통해 반출되는 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 서로 맞댄 상태에서 용접할 수 있다.
용접부(400)는 용접토치(410)와 용접클램프(450)를 포함할 수 있으며, 용접토치(410)는 맞댄 스켈프(SKP)를 가스 또는 전기에 의해 용접할 수 있다.
용접부(400)는 용접토치(410)를 용접구동부(420)에 의해 맞댄 스켈프(SKP)의 부분을 따라 즉, 스켈프(SKP)의 폭방향을 따라 이동하면서, 스켈프(SKP)를 용접할 수 있다.
용접구동부(420)는 스켈프(SKP)의 폭방향으로 용접토치(410)를 이동시킬 수 있도록 스켈프(SKP)의 폭방향으로 설치되는 레일을 따라 이동 가능하게 설치되고, 용접토치(410)는 레일에서 회전하는 벨트 또는 체인에 결합되어 벨트 또는 체인이 회전함에 따라 레일에서 이동할 수 있다.
물론, 용접구동부(420)는 다양한 형태의 공지된 기계적인 구조, 예를 들어 리니어모터 또는 기어맞물림 등과 같은 구조로 스켈프(SKP)의 폭방향으로 이동시킬 수도 있다.
용접토치(410)는 용접부(400)에서 상하로 이동 가능하게 설치되어 용접토치(410)를 스켈프(SKP)에 근접하도록 하부로 이동시킨 상태에서 용접을 수행하고, 용접이 완료되면, 스켈프(SKP)에서 이격되도록 상부로 이동시킬 수 있다.
용접클램프(450)는 스켈프(SKP)의 맞대어진 부분을 용이하게 용접하도록 스켈프(SKP)를 맞댄 상태로 파지할 수 있으며, 용접클램프(450)는 스켈프(SKP)가 안착되는 용접베드(430)에 스켈프(SKP)를 가압하는 형태로 스켈프(SKP)를 파지할 수 있으며, 용접클램프(450)는 클램프 실린더(460)의 작동에 의해 상하로 이동하여 용접베드(430)에서 용접클램프(450)가 이격되면 스켈프(SKP)의 고정을 해제되고 용접베드(430)에 용접클램프(450)가 가압되면 둘 사이에서 스켈프(SKP)가 가압되어 고정될 수 있다.
이때, 용접클램프(450)에는 용접토치(410)가 결합되어 용접토치(410)의 클램프 실린더(460)에 의해 상하로 이동할 때, 용접클램프(450)와 함께 상하로 이동하여 스켈프(SKP)에 근접하거나, 스켈프(SKP)에서 이격될 수도 있다.
용접클램프(450)는 용접토치(410)를 중심을 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 고정하는 용접클램프(450)와 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)을 고정하는 용접클램프(450)가 각각 대칭된 형태로 구성될 수도 있다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프(SKP)연결용접장치는 스켈프절단부(600)를 포함할 수 있다.
이 스켈프절단부(600)는 용접부(400)에서 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)이 직선의 형태로 맞대어져 균일하게 용접되도록 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)의 일부를 미리 설정된 길이만큼 절단할 수 있다.
스켈프절단부(600)는 스켈프반출부(300)와 스켈프반입부(200)에 모두 구성될 수도 있으며, 하나의 스켈프절단부(600)에 의해 용접부(400)의 양측에 위치하는 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 함께 절단할 수도 있다.
스켈프절단부(600)는 스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)에서 용접부(400)와 근접한 위치에 설치될 수 있으며, 용접부(400)의 하부에는 스켈프절단부(600)에 의해 절단된 스켈프(SKP)의 스크랩을 외부로 배출하기 위한 배출부(120)가 구성될 수 있다.
스켈프절단부(600)는 스켈프(SKP)를 절단 시에 절단면(SKP-C)의 하단부보다 절단면(SKP-C)의 상단부의 길이가 더 짧게 절단되어 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 맞대었을 때, 마치 "V"자 형태를 이루도록 절단할 수 있다.
여기서, 용접부(400)의 용접토치(410)는 스켈프(SKP)의 상면에서 용접이 수행되는 데, 종래의 경우에는 스켈프(SKP)를 절단할 때 커터를 상부에서 가압하는 형태로 절단하여 절단면(SKP-C)의 하단부가 절단면(SKP-C)의 상단부보다 짧게 절단되기 때문에 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 맞대었을 때 역 "V"자 형태를 이루기 때문에 용접불량이 발생하면서, 용접된 스켈프(SKP)가 파단되는 문제점이 있었다.
이에 따라 스켈프절단부(600)는 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)를 후단(SKP-R)을 맞대었을 때, "V"자 형상을 이루도록 어퍼이동 커터(660)에 의해 스켈프(SKP)의 하부에서 상부로 어퍼이동 커터(660)를 이동시키며 절단함으로써, 절단면(SKP-C)의 하단부보다 절단면(SKP-C)의 상단부가 더 짧은 길이를 가져 맞댄 상태에서 "V"자 형태를 이룰 수 있다.
여기서, 스켈프(SKP)는 금속으로 형성되기 때문에 커터를 가압하는 방향에 따라 커터를 가압하는 방향과 반대되는 방향에서부터 전단이 발생하고 커터의 사이 갭과 전단응력에 의해 전단이 발생하는 부분이 외측으로 밀려나기 때문에 커터를 가압하는 방향에 따라 절단면(SKP-C)의 형상이 달라진다.
예를 들어, 종래와 같이 스켈프(SKP)의 상부에서 커터를 하부로 가압하여 스켈프(SKP)를 절단하면, 커터의 하부에 위치하는 부분이 먼저 전단되면서 점차적으로 상단이 전단되는 데 먼저 전단되는 부분은 스켈프(SKP)가 외측으로 밀려나기 때문에 절단면(SKP-C)의 상단부보다 하단부가 더 짧은 형상을 가져 스켈프(SKP)를 전단된 상태로 맞대었을 때 역 "V"자 형상을 이루지만, 본 발명에서와 같이 어퍼이동 커터(660)를 하부에서 상부로 가압하면서 스켈프(SKP)를 절단하면, 상단 부분이 먼저 전단되면서 점차적으로 하단이 전단되기 때문에 먼저 전단된 상단 부분이 외측으로 밀려나면서 하단부보다 상단부의 길이가 짧은 절단면(SKP-C)이 형성된다.
이에 따라 본원발명은 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 후단(SKP-R)을 맞대었을 때, "V"자 형태를 이뤄 정확한 용접이 가능하기 때문에 용접된 부분에서 전단이 발생하는 것을 방지하여 이에 의해 연속적으로 제조되는 강관에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.
스켈프절단부(600)는 클램프 커터(620), 클램프 프레임(610), 클램프 구동기구, 어퍼이동 커터(660), 어퍼이동 프레임(650), 어퍼 구동기구를 포함할 수 있다.
클램프 커터(620)는 스켈프(SKP)를 절단하기 위해 스켈프(SKP)에 밀착되어 스켈프(SKP)가 지지될 수 있으며, 어퍼이동 커터(660)와 함께 마치 가위와 같이 둘이 상호작용에 의해 스켈프(SKP)를 절단할 수 있다.
클램프 커터(620)는 스켈프(SKP)의 폭과 유사하거나, 스켈프(SKP)의 폭보다는 더 큰 폭을 가지도록 형성될 수 있으며, 클램프 커터(620)의 측단면은 직사각 또는 정사각의 형태로 형성될 수 있다.
클램프 프레임(610)에는 클램프 커터(620)가 설치될 수 있으며, 클램프 프레임(610)의 하부에 클램프 커터(620)가 설치되어 클램프 프레임(610)이 스켈프(SKP)의 상부에서 상하로 이동하는 형태로 클램프 커터(620)가 스켈프(SKP)에 밀착되어 스켈프(SKP)를 지지하거나, 스켈프(SKP)에서 이격되어 스켈프(SKP)의 지지를 해제할 수 있다.
클램프 프레임(610)은 사각의 블럭의 형태일 수 있으며, 클램프 프레임(610)은 스켈프(SKP)의 절단력을 지탱할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
클램프 프레임(610)은 장치베드(110)에서 프레임 작동기구(630)에 의해 상하로 이동하는 형태로 클램프 프레임(610)을 하부로 이동시켜 클램프 프레임(610)에 결합된 클램프 커터(620)를 스켈프(SKP)를 절단하기 위해 지지하거나, 상부로 이동시켜 스켈프(SKP)에서 이격시킬 수 있다.
프레임 작동기구(630)는 클램프 프레임(610)을 상하로 작동시킬 수 있는 다양한 공지된 형태의 기계적인 구조 예를 들어 나사봉의 나사체결력에 따른 구동, 기어맞물림에 의한 구동 등으로 구현될 수 있으며, 실시예에서와 같이, 스켈프(SKP)를 절단하기 위해 큰 힘을 제공할 수 있도록 유압 또는 공압 실린더로 구현될 수 있다.
어퍼이동 커터(660)는 클램프 커터(620)에 지지되는 스켈프(SKP)를 상부로 이동하면서 절단할 수 있으며, 어퍼이동 커터(660)는 클램프 커터(620)와 마주하는 면은 수직의 형태로 형성되며 클램프 커터(620)와 대향되는 면은 클램프 커터(620)에서 외측으로 갈수록 벌어지는 형태의 경사면을 가지도록 형성될 수 있다.
어퍼이동 커터(660)는 상향 이동하면서 클램프 커터(620)와 겹쳐지면서 클램프 커터(620)에 지지되는 스켈프(SKP)를 절단할 수 있다.
어퍼이동 커터(660)는 스켈프(SKP)를 절단하기 위해 상향 이동 시에 스켈프(SKP)의 일측단부터 타측단으로 스켈프(SKP)가 절단되어 절단력을 감소시킬 수 있도록 스켈프(SKP)의 폭방향에 대해 어퍼이동 프레임(650)에서 경사지게 설치될 수 있다.
어퍼이동 프레임(650)에는 어퍼이동 커터(660)가 설치될 수 있으며, 어퍼이동 프레임(650)은 중앙으로 스켈프(SKP)가 지날 수 있도록 사각의 프레임의 형태로 형성될 수 있다.
어퍼이동 프레임(650)은 어퍼이동 커터(660)가 상단에 결합되는 커터 프레임부(651)와 커터 프레임부(651)의 상부로 이격배치되는 지지 프레임부(653), 및 상기 커터 프레임부(651)와 지지 프레임부(653)의 양측을 각각 연결하는 연결 프레임부(655)로 구성되어 어퍼이동 프레임(650)의 중앙으로 스켈프(SKP)가 지날 수 있도록 사각의 형태를 이룰 수 있다.
한편, 어퍼이동 프레임(650)은 어퍼 작동기구(670)에 의해 상하로 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 어퍼 작동기구(670)는 어퍼이동 프레임(650)을 상하로 작동시킬 수 있는 다양한 공지된 형태의 기계적인 구조 예를 들어, 나사봉의 나사체결력에 따른 구동, 기어맞물림에 의한 구동 등 다양한 공지된 형태의 기계적인 구조로 구현될 수 있으며, 실시예에서와 같이, 스켈프(SKP)를 절단하기 위해 큰 힘을 제공할 수 있도록 유압 또는 공압 실린더로 구현될 수 있다.
어퍼 작동기구(670)는 클램프 프레임(610)에 설치되어 클램프 프레임(610)의 상하 이동 시 함께 상하로 이동할 수 있으며, 어퍼 작동기구(670)는 클램프 프레임(610)에서 어퍼이동 프레임(650)의 상부에 위치하는 지지 프레임부(653)를 지지하여 지지 프레임부(653)를 상하로 이동시키는 형태로 어퍼이동 프레임(650)을 상하로 이동시킴으로써, 어퍼이동 프레임(650)에 설치된 어퍼이동 커터(660)를 상하로 이동시킬 수 있다.
물론, 어퍼 작동기구(670)에는 어퍼이동 프레임(650)이 설치되어 어퍼이동 프레임(650)에는 어퍼이동 커터(660)가 설치되기 때문에 클램프 프레임(610)의 상하 이동 시 어퍼이동 프레임(650) 및 어퍼이동 커터(660)도 어퍼 작동기구(670)와 함께 상하로 이동하고, 이동한 상태에서 어퍼 작동기구(670)가 작동하여 클램프 프레임(610)에 대해 어퍼이동 프레임(650)을 상하로 이동시키는 형태로 어퍼이동 커터(660)에 의해 스켈프(SKP)를 절단할 수 있다.
이렇게 어퍼 작동기구(670)가 클램프 프레임(610)의 상부로 위치됨에 따라 클램프 프레임(610)의 높이를 조절하더라도 어퍼이동 커터(660)와 클램프 커터(620)의 사이 간격을 항상 동일하게 유지할 수 있어 스켈프(SKP)를 절단하기 위한 제어의 용이성이 있을 뿐만 아니라, 어퍼이동 커터(660)가 스켈프(SKP)의 하부에서 상부로 이동하며 상부에 위치한 스켈프(SKP)를 절단하기 때문에 스켈프(SKP)의 절단면(SKP-C)의 상단부가 하단부의 길이보다 작게 형성되어 추후 절단된 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 후단(SKP-R)을 맞대었을 때, "V"자 형태를 이뤄 성형 불량을 방지할 수 있다.
또한, 어퍼 작동기구(670)는 클램프 프레임(610)의 상부에 위치하기 때문에 어퍼 작동기구(670)의 정비가 용이할 뿐만 아니라, 상대적으로 큰 절단력을 갖는 부피가 큰 어퍼 작동기구(670)를 용이하게 설치할 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치는 용접부(400)를 중심으로 일측에 스켈프(SKP)가 공급되는 스켈프반입부(200)가 구성되며, 스켈프반입부(200)가 위치한 방향의 반대방향에는 반입된 스켈프(SKP)가 용접부(400)에 의해 용접되어 반출되는 스켈프반출부(300)가 구성된다.
스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)에는 중앙에 위치하는 용접부(400)로 스켈프(SKP)의 끝단을 서로 맞대도록 이동시키기 위해 스켈프(SKP)를 파지하여 용접부(400)로 이송하는 스켈프파지이송부(500)가 구성된다.
스켈프파지이송부(500)는 가압클램프(510)를 이송베드(530)에서 가압실린더에 의해 상하로 작동하도록 구성되어 가압클램프(510)에 스켈프(SKP)를 가압하여 고정하거나, 고정을 해제할 수 있다.
이송베드(530)는 이송기구(550)에 의해 용접부(400)를 향해 이동하여 이송베드(530)에 파지된 스켈프(SKP)의 끝단을 용접부(400)로 이동시키는 형태로 용접부(400)의 양측을 통해 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)을 맞대어 위치시킬 수 있다.
한편, 스켈프반출부(300)에는 용접부(400)에 의해 용접된 연속적으로 연결된 스켈프(SKP)를 강제적으로 반출하는 핀치롤부(800)가 구성되며, 핀치롤부(800)는 롤구동모터에 의해 회전하는 상부롤(810)과 하부롤(820)의 사이에 스켈프(SKP)를 지나도록 함으로써, 강제적으로 스켈프(SKP)를 반출할 수 있다.
용접부(400)는 용접토치(410)가 상하로 이동 가능하게 서치되어 용접면에 근접하거나, 용접면에서 이격될 수 있으며, 용접토치(410)는 스켈프(SKP)의 폭방향으로 이동 가능하게 설치되어 스켈프(SKP)의 폭방향으로 이동하면서 스켈프(SKP)를 용접할 수 있다.
용접토치(410)는 용접클램프(450)에 결합되어 용접클램프(450)에 의해 상하로 이동하여 용접클램프(450)가 스켈프(SKP)를 파지하기 위해 하부로 이동한 상태에서 스켈프(SKP)에 근접하여 스켈프(SKP)를 용접하거나, 용접 클램프가 스켈프(SKP)의 파지를 해제하기 위해 상부로 이동한 상태에서는 스켈프(SKP)에서 이격된다.
용접클램프(450)는 용접 시 스켈프(SKP)의 흔들림을 방지하여 용접불량을 방지하기 위해 스켈프(SKP)를 가압하여 고정할 수 있으며, 용접클램프(450)는 클램프 실린더(460)에 의해 상하로 이동하여 용접베드(430)에 스켈프(SKP)를 가압하여 고정하거나, 가압을 해제하여 고정을 해제한다.
스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)에는 스켈프(SKP)를 절단하여 정리하는 스켈프절단부(600)가 구성되며, 스켈프절단부(600)는 용접부(400)와 근접한 위치에 구성된다.
스켈프절단부(600)는 스켈프(SKP)를 상부에서 가압하여 지지하는 클램프 커터(620)를 클램프 프레임(610)의 하부에 고정설치하고, 클램프 프레임(610)은 장치프레임에서 프레임 작동기구(630)에 의해 상하로 이동하여 클램프 커터(620)를 스켈프(SKP)의 상면에 밀착시켜 위치시키거나, 스켈프(SKP)가 상면에서 이격시키도록 구성된다.
이때, 프레임 작동기구(630)가 유압 또는 공압 실린더로 구현되는 경우, 유압 또는 공압 실린더에서 출몰하는 피스톤축에 클램프 프레임(610)이 결합되어 피스톤축의 출몰에 따라 클램프 프레임(610)이 상하로 이동한다.
그리고, 클램프 프레임(610)의 상부에는 어퍼 작동기구(670)가 설치되며, 어퍼 작동기구(670)에는 어퍼이동 프레임(650)이 설치되어 어퍼 작동기구(670)에 의해 클램프 프레임(610)에서 상하로 이동 가능하게 설치된다.
어퍼이동 프레임(650)은 지지 프레임부(653)가 어퍼 작동기구(670)에 결합되어 상하로 이동하며, 스켈프(SKP)의 하부에는 어퍼이동 커터(660)가 결합되는 커터 프레임부(651)가 위치하며, 커터 프레임부(651)와 지지 프레임부(653)의 양측은 연결 프레임부(655)에 의해 서로 연결되어 어퍼 작동기구(670)에 의해 어퍼이동 프레임(650)이 상부로 이동하면 스켈프(SKP)의 하부에 위치하는 어퍼이동 커터(660)가 클램프 커터(620)에 겹쳐지면서 둘 사이에 위치하는 스켈프(SKP)를 절단한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치는 스켈프반입부(200)를 통해 스켈프(SKP)가 반입되어 스켈프반출부(300)의 핀치롤부(800)를 통해 반출된다.
그런데, 하나의 스켈프롤에 감긴 스켈프(SKP)가 모두 반입되어 스켈프반출부(300)에 위치하는 스켈프절단부(600)에 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)이 위치하고, 새로 반입되는 스켈프롤에 감긴 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)이 스켈프반입부(200)를 통해 반입되어 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)이 미리 설정된 길이만큼 스켈프반입부(200)에 위치하는 스켈프절단부(600)에 위치하면, 스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)에 설치된 스켈프절단부(600)가 작동하여 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F) 및 후단(SKP-R)을 절단하는 형태로 스켈프(SKP)의 단부를 정리한다.
스켈프절단부(600)는 프레임 작동기구(630)에 의해 클램프 프레임(610)이 하향되면서, 클램프 프레임(610)에 결합된 클램프 커터(620)를 스켈프(SKP)의 상면에 밀착시켜 지지한 상태에서, 클램프 프레임(610)에 결합된 어퍼 작동기구(670)가 작동하여 어퍼이동 프레임(650)을 상부로 들어 올리는 형태로 스켈프(SKP)의 하부에 위치하는 어퍼이동 커트를 상부로 이동시켜 어퍼이동 커터(660)가 클램프 커터(620)에 겹쳐지면서 둘 사이에 위치하는 스켈프(SKP)가 절단된다.
이때, 스켈프(SKP)는 어퍼이동 커터(660)가 상향되면서 상부에 위치하는 스켈프(SKP)를 절단하기 때문에 절단면(SKP-C)의 하단보다 상단이 짧게 절단되고, 절단된 스켈프(SKP)의 스크랩은 배출부(120)를 통해 배출된다.
스켈프(SKP)의 끝단이 절단되어 정리되면, 스켈프반입부(200)와 스켈프반출부(300)에 구성된 스켈프파지이송부(500)는 가압실린더에 의해 가압클램프(510)를 하향시키는 형태로 가압클램프(510)와 이송베드(530)의 사이에 스켈프(SKP)을 파지하고, 이송기구(550)에 의해 이송베드(530)를 용접부(400)가 위치한 방향으로 이동시킨다.
스켈프파지이송부(500)에 의해 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 스켈프(SKP)의 후단(SKP-R)이 용접부(400)에 맞대어지면, 용접부(400)의 용접클램프(450)는 클램프 실린더(460)의 작동에 의해 용접베드(430)에 스켈프(SKP)를 고정한 상태에서 용접토치(410)가 용접구동부(420)에 의해 이동하면서, 용접하고, 용접이 종료되면, 클램프 실린더(460)에 의해 용접 클램프를 상향 이동시켜 스켈프(SKP)의 고정을 해제한다.
여기서, 스켈프파지이송부(500)는 용접클램프(450)에 의해 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 후단(SKP-R)이 고정되면, 가압실린더에 의해 가압클램프(510)의 고정을 해제한 상태에서 이송기구(550)에 의해 이송베드(530)가 초기 위치로 복귀할 수 있다.
그리고, 용접부(400)에 맞대어진 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 후단(SKP-R)은 절단면(SKP-C)의 상단부가 하단부보다 짧게 절단되기 때문에 "V"자 형태를 이룬다.
한편, 용접 클램프에 의해 스켈프(SKP)의 고정이 해제되면, 핀치롤부(800)가 작동하여 용접된 스켈프(SKP)가 조관장치 또는 언로딩장치로 공급되고, 연결된 스켈프(SKP)가 모두 반출되면 다시 새로운 스켈프롤에 권취된 스켈프(SKP)를 스켈프반입부(200)로 반입하여 용접하는 형태로 상기한 작동을 반복하는 형태로 연속적으로 스켈프(SKP)를 용접하여 공급할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치는 어퍼이동 커터(660)를 스켈프(SKP)의 하부에서 상향 이동시켜 스켈프(SKP)를 절단함으로써, 스켈프(SKP)의 선단(SKP-F)과 후단(SKP-R)을 맞대었을 때, "V"자 형상의 홈을 형성하여 용접불량 및 백 비드 불량에 인한 연속적으로 공급되는 스켈프(SKP)의 파단을 방지할 수 있다.
또한, 스켈프절단부(600)에 의해 스켈프(SKP)를 정리한 상태에서 스켈프(SKP)이송부에 의해 용접부(400)로 이송하여 용접하기 때문에 절단과 용접을 장비의 이동 없이 함께 수행하여 신속하게 연속된 스켈프(SKP)를 공급함으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 클램프 프레임(610)에 어퍼 작동기구(670)가 설치되어 어퍼 작동기구(670)의 정비가 용이할 뿐만 아니라, 상대적으로 큰 절단력을 가져 부피가 큰 어퍼 작동기구(670)를 용이하게 설치할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 스켈프 연결용접장치 110: 장치베드
120: 배출부 200: 스켈프반입부
300: 스켈프반출부 400: 용접부
410: 용접토치 420: 용접구동부
430: 용접베드 450: 용접클램프
460: 클램프 실린더 500: 스켈프파지이송부
510: 가압클램프 530: 이송베드
550: 이송기구 600: 스켈프절단부
610: 클램프 프레임 620: 클램프 커터
630: 프레임 작동기구 650: 어퍼이동 프레임
651: 커터 프레임부 653: 지지 프레임부
655: 연결 프레임부 660: 어퍼이동 커터
670: 어퍼 작동기구 700: 정렬가이드부
800: 핀치롤부 810: 상부롤
820: 하부롤 SKP: 스켈프

Claims (7)

  1. 스켈프가 반입되는 스켈프반입부, 상기 스켈프반입부로 반입된 스켈프가 연결되어 반출되는 스켈프반출부, 상기 스켈프반입부와 상기 스켈프반출부의 사이에 위치하여 반입되는 스켈프의 선단과 반출되는 스켈프의 후단을 용접하는 용접부, 및 상기 용접부에서 용접되는 스켈프의 선단과 후단이 균일하게 맞대어져 용접되도록 상기 스켈프의 선단과 상기 스켈프의 후단을 절단하여 정리하는 스켈프절단부를 포함하고,
    상기 스켈프절단부는
    상기 스켈프를 상부에서 지지하는 클램프 커터,
    상기 스켈프의 용접불량을 방지하기 위해 상기 스켈프의 절단면이 하단보다 상단의 짧아지는 형상으로 절단되도록 상기 클램프 커터의 하부에 위치하여 상기 클램프커터가 위치하는 상부로 이동하면서 상기 스켈프를 절단하는 어퍼이동 커터,
    상기 클램프 커터가 하단에 설치되는 클램프 프레임,
    상기 스켈프의 상면에 상기 클램프 커터가 밀착되거나 이격되도록 상기 클램프 프레임을 상하로 작동하는 프레임 작동기구,
    상기 어퍼이동 커터가 설치되는 어퍼이동 프레임, 및
    상기 스켈프의 하부에서 상기 어퍼이동 커터를 상부로 이동시켜 상기 스켈프를 절단하도록 상기 클램프 프레임에 설치되어 상기 클램프 프레임과 함께 상하로 이동하며, 상기 어퍼이동 프레임을 상하로 작동하는 어퍼 작동기구를 포함하고,
    상기 어퍼이동 프레임은 상기 어퍼이동 커터가 상단에 결합되는 커터 프레임부, 상기 커터 프레임부의 상부로 이격배치되어 상기 어퍼 작동기구에 의해 지지되는 지지 프레임부, 및 상기 커터 프레임부와 상기 지지 프레임부의 양측을 각각 연결하는 연결 프레임부를 포함하여,
    상기 어퍼 작동기구가 상기 어퍼이동 커터의 상부에서 상기 스켈프의 하부에 위치하는 상기 어퍼이동 커터를 상기 어퍼이동 프레임에 의해 상부로 들어올리는 형태로 상기 스켈프를 절단하며,
    상기 어퍼 작동기구는 상기 스켈프에 대해 수직방향으로 동력을 제공하는 공압 또는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스켈프절단부는
    상기 스켈프반입부와 상기 스켈프반출부에 각각 설치되어 상기 스켈프반입부에서는 스켈프의 선단을 절단하고, 상기 스켈프반출부에서는 상기 스켈프의 후단을 각각 절단하는 것을 특징으로 하는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼이동 커터는
    상기 스켈프의 일측에서 타측으로 순차적으로 절단되도록 상기 스켈프에 대해 일측에서 타측으로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스켈프반입부 또는 상기 스켈프반출부는
    상기 스켈프의 선단 또는 상기 스켈프의 후단을 파지하여 상기 용접부를 향해 이동시키는 스켈프파지이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스켈프반입부 또는 상기 스켈프반출부는
    상기 스켈프반입부에서 공급되는 스켈프의 폭과 상기 스켈프반출부에서 반출되는 스켈프의 폭을 가이드하여 일치시키는 정렬가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스켈프반입부 또는 상기 스켈프반출부는
    상기 용접부에 의해 용접되어 연속되는 스켈프를 반출하기 위해 스켈프를 이송하는 핀치롤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스켈프의 절단면을 개선하여 용접불량을 방지한 스켈프 연결용접장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634074Y2 (ja) * 1985-12-06 1994-09-07 株式会社プラズマ・ウエルド社 材料結合装置
KR101045678B1 (ko) * 2011-05-09 2011-07-01 (주)백천정밀 조관 설비에 적용되는 철판 스트립 이음장치
KR20120118804A (ko) * 2011-04-19 2012-10-29 (주) 일광메탈포밍 로터리식 후샤링 패널성형 장치

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