KR102864381B1 - 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템 - Google Patents

파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템

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Abstract

본 발명은 파이프의 용접 작업 시 파이프를 안정적으로 고정하고, 용접 시 발생하는 분진을 실시간으로 흡입하여 제거함으로써 작업 환경의 개선과 작업자의 안전을 보장할 수 있도록 고안된 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템에 관한 것으로, 용접 대상물인 파이프가 용접 도중에 움직이지 않도록 지지하는 파이프 지지부; 상기 파이프 지지부에 지지 중인 파이프의 용접을 수행하는 용접부; 및 파이프의 용접 도중에 발생되는 분진을 흡입하여 제거하는 분진 흡입부;를 포함한다.

Description

파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템{Welding and Dust Suction System for Pipes}
본 발명은 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프의 용접 작업 시 파이프를 안정적으로 고정하고, 용접 시 발생하는 분진을 실시간으로 흡입하여 제거함으로써 작업 환경의 개선과 작업자의 안전을 보장할 수 있도록 고안된 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템에 관한 것이다.
파이프의 용접 작업은 건축, 배관, 제조 등 다양한 산업 분야에서 필수적인 공정이다. 전통적인 용접 작업에서는 파이프를 고정하기 위한 별도의 장비가 없어 작업 중 파이프의 미세한 움직임으로 인해 용접 품질이 저하되는 문제가 발생했다. 또한, 용접 작업 중 발생하는 분진과 연기가 작업자의 건강에 악영향을 미치며, 작업 환경을 오염시키는 주요 원인으로 지적되어 왔다.
이를 해결하기 위해 일부 분진 흡입 장치가 개발되었으나, 파이프 고정 및 용접 시스템과 유기적으로 작동하지 못하여 분진 제거 효율이 낮거나 작업 효율이 떨어지는 문제가 존재했다. 특히, 작업 대상 파이프의 크기와 모양이 다양해짐에 따라 이를 유연하게 처리할 수 있는 장치에 대한 요구가 증가하고 있다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 제10-1323382호 (2013.10.30. 공고)
본 발명의 일측면은 파이프의 용접 작업 중 발생하는 분진과 연기를 신속히 제거하는 동시에, 작업 대상 파이프를 안정적으로 고정하여 용접 작업의 정밀도를 높이고, 다양한 크기와 형상의 파이프를 처리할 수 있는 시스템을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템은, 용접 대상물인 파이프가 용접 도중에 움직이지 않도록 지지하는 파이프 지지부; 상기 파이프 지지부에 지지 중인 파이프의 용접을 수행하는 용접부; 및 파이프의 용접 도중에 발생되는 분진을 흡입하여 제거하는 분진 흡입부;를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 파이프 지지부는, 파이프를 바닥면으로부터 이격시켜 지지하는 적어도 하나 이상의 스탠드; 및 상기 스탠드에 설치되어 상기 스탠드에 거치 중인 파이프를 움직이지 않도록 체결하는 클램프;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분진 흡입부는, 주변의 공기를 빨아들인 뒤 배출하는 흡입부 바디; 상기 흡입부 바디로 주변의 공기를 전달할 수 있도록 상기 흡입부 바디에 설치되는 주름관 형상의 연장관; 및 주변의 공기를 상기 연장관으로 유입시키 수 있도록 상기 연장관의 전단에 설치되는 흡입컵;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 클램프는, 상기 스탠드에 연결 설치되는 제1 체결 마디; 상기 제1 체결 마디의 일측 및 타측으로부터 복수 개가 "C" 형상으로 일렬로 연결 설치되어 파이프를 움직이지 않도록 체결하는 제2 체결 마디; 상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디의 각 연결축 마다 설치되어 상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디의 각 연결축을 기 설정된 힘으로 회전 구동시켜 주는 구동축; 및 상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디의 각 내향면에 설치되어 상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디가 파이프에 접근함에 따라 파이프에 밀착되어 체결하는 파이프 밀착 체결부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 파이프 밀착 체결부는, 상기 제1 체결 마디의 내향면을 따라 연장 형성되는 체결부 설치홈; 상기 체결부 설치홈을 따라 이동 가능하도록 연결 설치되는 제1 벽체; 상기 제1 벽체로부터 이격되어 상기 체결부 설치홈을 따라 이동 가능하도록 연결 설치되는 제2 벽체; 상기 체결부 설치홈의 일측에 설치되어 상기 제1 벽체를 지지하는 제1 지지 스프링; 상기 체결부 설치홈의 타측에 설치되어 상기 제2 벽체를 지지하는 제2 지지 스프링; 외력에 의해 절곡되고 외력이 해제되면 다시 평판 형상으로 복귀되는 탄성 재질의 평판 형상으로 이루어져 상기 제1 벽체와 상기 제2 벽체 사이에 설치되는 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트의 중단을 따라 길이 방향으로 절개되어 이루어지는 핑거 설치홈; 상기 핑거 설치홈을 따라 복수 개가 이격 배치되는 체결 핑거 슬라이더; 상기 복수 개의 체결 핑거 슬라이더 사이 사이에 설치되어 상기 복수 개의 체결 핑거 슬라이더 사이의 간격을 지지하는 간격 지지 스프링; 및 상기 복수 개의 체결 핑거 슬라이더의 각 상측에 연결 설치되어 상기 제1 체결 마디가 파이프에 접근함에 따라 파이프에 밀착되어 체결하는 복수 개의 핑거;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 체결 핑거 슬라이더는, 슬라이더 바디; 상기 핑거 설치홈의 일측 및 타측 테두리가 안착될 수 있도록 상기 슬라이더 바디의 일측 및 타측에 형성되는 두 개의 측면홈; 상기 간격 지지 스프링이 안착될 수 있도록 상기 슬라이더 바디의 전단 및 후단에 형성되는 두 개의 스프링 안착홈; 및 상기 핑거의 하단을 연결할 수 있도록 상기 슬라이더 바디의 상측에 형성되는 연결축;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 파이프 밀착 체결부는, 상기 복수 개의 핑거를 수평 방향으로 관통하면서 연결 설치되어 상기 복수 개의 핑거가 상호 평행하게 배열되도록 지지하는 핑거 연결 프레임;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 핑거는, 핑거 프레임; 상기 연결축이 삽입되어 회전 가능하도록 연결 설치될 수 있도록 상기 핑거 프레임의 하측에 형성되는 하단홈; 상기 핑거 연결 프레임이 관통하고 삽입될 수 있도록 상기 핑거 프레임을 수평 방향으로 관통하면서 이루어지는 프레임 관통홀; 및 상기 핑거 연결 프레임의 일측 및 타측에 형성되는 가이드 날개가 안착되어 상하 수직 방향으로의 이동을 유도할 수 있도록 상기 프레임 관통홀의 일측 및 타측 내주면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 두 개의 가이드 레일홈;을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 파이프를 고정하여 용접 품질을 향상시키는 파이프 지지부, 정밀 용접을 수행하는 용접부, 그리고 작업 중 발생하는 분진을 효과적으로 제거하는 분진 흡입부를 포함하여 각 구성 요소가 상호 유기적으로 작동한다.
파이프 지지부는 파이프의 크기와 형상에 따라 유연하게 대응할 수 있어 다양한 작업 환경에서 적용 가능하며, 용접 과정에서 파이프의 흔들림을 방지하여 작업 품질과 안정성을 높인다.
용접부는 파이프의 소재와 두께에 맞는 용접 조건을 자동으로 설정하거나 사용자 설정을 지원함으로써 용접 불량을 줄이고 작업 정확성을 높인다.
분진 흡입부는 강력한 흡입력과 필터링 시스템을 통해 용접 중 발생하는 분진과 연기를 신속히 제거하여 작업 환경의 청결과 작업자의 건강을 보호한다.
따라서, 본 발명은 작업 환경의 오염 방지와 작업자의 안전을 보장함과 동시에, 용접 품질과 생산성을 크게 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 파이프 지지부를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 클램프의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 도 3의 파이프 밀착 체결부를 보여주는 도면들이다.
도 7은 도 6의 체결 핑거 슬라이더를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 6의 핑거를 보여주는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템(10)은, 파이프 지지부(100), 용접부(200), 분진 흡입부(300)를 포함한다.
파이프 지지부(100)는, 용접 대상물인 파이프(1)가 용접 도중 움직임 없이 고정될 수 있도록 지지하는 구성으로, 파이프(1)의 안정성을 확보한다. 파이프 지지부(100)는 파이프(1)의 직경 및 길이에 따라 다양한 크기와 형상을 지지할 수 있는 구조로 설계되어, 다양한 규격의 파이프를 유연하게 처리할 수 있다. 이를 통해 용접 작업 시 파이프의 흔들림을 방지하고, 용접 품질을 향상시키는 데 기여한다.
용접부(200)는, 파이프 지지부(100)에 의해 안정적으로 고정된 파이프(1)의 이음매 또는 연결 부위에 작업자(2)에 의한 용접을 수행하는 구성이다. 용접부(200)는 정밀 제어 가능한 용접 장치를 포함하며, 파이프의 소재와 두께에 맞는 용접 조건을 자동으로 설정하거나 사용자 정의 설정을 지원할 수 있다. 이로써 용접 작업의 정확성을 높이고, 용접 불량을 감소시킬 수 있다.
분진 흡입부(300)는, 파이프(1)의 용접 도중 발생하는 분진, 연기, 미세 입자 등을 신속히 흡입하여 제거하는 구성으로, 작업 환경을 청결히 유지하고, 작업자의 건강을 보호한다. 또한, 분진 흡입부(300)는 필터링 시스템을 통해 분진을 효율적으로 제거하며, 재사용 가능한 필터를 포함하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있다. 흡입된 분진은 별도의 수거 장치로 이동되며, 환경 보호를 위한 처리 과정에 활용될 수 있다.
일 실시예에서, 분진 흡입부(300)는 흡입부 바디(310), 연장관(320), 흡입컵(330)을 포함할 수 있다.
흡입부 바디(310)는, 주변의 공기를 흡입하여 배출하는 기능을 수행하는 구성으로, 용접 작업 도중 발생하는 분진, 연기, 미세 입자 등을 신속하게 제거하여 작업 환경을 청결히 유지한다. 흡입부 바디(310)는 내부에 고성능 팬과 필터링 시스템을 포함하여, 흡입된 공기에서 분진을 효과적으로 제거하며, 정화된 공기를 외부로 배출한다. 이를 통해 작업 공간의 공기질을 개선하고, 작업자의 건강을 보호할 수 있다.
연장관(320)은, 주름관 형상으로 설계되어 흡입부 바디(310)에 연결되며, 주변 공기를 흡입부 바디(310)로 전달하는 통로 역할을 한다. 연장관(320)은 유연한 구조로 다양한 위치의 분진을 쉽게 흡입할 수 있으며, 용접 작업의 범위와 조건에 따라 길이와 방향을 조절할 수 있다. 또한, 연장관(320)의 주름 구조는 내구성을 강화하고, 반복적인 사용에도 변형 없이 안정적인 성능을 유지한다.
흡입컵(330)은, 연장관(320)의 전단에 설치되어 주변 공기를 연장관(320)으로 유입시키는 구성이다. 흡입컵(330)은 공기 흐름을 집중시키는 디자인을 적용하여 흡입 효율을 높이며, 분진이 집중적으로 발생하는 영역에 위치시킬 수 있도록 설계되었다. 이를 통해 분진 제거의 정확성을 높이고, 용접 부위 근처의 미세한 오염 물질까지 효과적으로 제거할 수 있다.
흡입부 바디(310), 연장관(320), 흡입컵(330)은 상호 유기적으로 연결되어 분진을 효율적으로 제거하는 데 기여한다. 흡입부 바디(310)는 강력한 흡입력으로 분진을 흡입하며, 연장관(320)은 다양한 작업 환경에 적응할 수 있는 유연한 연결을 제공한다. 흡입컵(330)은 분진의 유입 경로를 최적화하여 분진 제거의 정확성과 효율성을 극대화한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 분진 흡입부(300)는, 용접 작업 중 발생하는 분진을 효과적으로 제거하여 작업 환경의 오염을 방지하고, 작업자의 안전 및 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
파이프 지지부(100), 용접부(200) 및 분진 흡입부(300)는 상호 유기적으로 연결되어, 용접 대상물인 파이프(1)가 안정적으로 고정된 상태에서 용접 작업이 진행되고, 동시에 발생되는 분진이 실시간으로 제거되도록 작동한다. 이러한 구성은 작업의 연속성을 보장하며, 작업 품질 및 효율성을 크게 향상시킨다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템(10)은, 파이프의 정밀한 용접 작업과 환경 친화적인 분진 제거를 동시에 가능하게 하여, 작업자의 안전을 보장함과 동시에 작업 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 파이프 지지부를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 파이프 지지부(100)는, 스탠드(110)와 클램프(120)를 포함한다.
스탠드(110)는, 삼각대 등의 안정적인 구조로 이루어지며, 용접 대상물인 파이프(1)를 바닥면으로부터 일정 높이로 이격시켜 지지하는 구성으로, 작업자의 용접 작업을 보다 편리하게 수행할 수 있도록 작업 환경을 개선한다. 스탠드(110)는 다양한 높이 조절 기능을 포함하여, 작업 대상인 파이프(1)의 크기나 작업 조건에 맞게 높이를 조정할 수 있으며, 안정적인 지지 구조를 통해 파이프(1)가 흔들림 없이 고정되도록 한다.
클램프(120)는, 스탠드(110)에 설치되어 스탠드(110)에 거치된 파이프(1)를 움직이지 않도록 체결하는 구성이다. 클램프(120)는 파이프(1)의 외경에 맞게 조절 가능한 구조를 가지며, 파이프(1)를 단단히 고정하여 용접 작업 중 발생할 수 있는 미세한 흔들림이나 이동을 방지한다. 이를 통해 용접 품질의 정밀도를 높이고, 작업 중 발생할 수 있는 안전 사고를 미연에 방지한다.
스탠드(110)와 클램프(120)는 상호 보완적으로 작동하며, 스탠드(110)가 파이프(1)를 적절한 위치에 안정적으로 배치하는 동안, 클램프(120)는 파이프(1)의 고정력을 강화하여 전체 시스템의 안정성을 향상시킨다. 이러한 구성을 통해, 파이프(1)가 용접 과정에서 발생할 수 있는 진동이나 외부 충격에도 흔들림 없이 유지되며, 용접 작업의 일관성과 정확성이 극대화된다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 지지부(100)는, 파이프(1)의 고정 및 위치 제어를 효과적으로 수행하여 용접 및 분진 제거 작업의 품질을 높이고, 작업 환경의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 도 2의 클램프의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 클램프(120a)는, 제1 체결 마디(121), 제2 체결 마디(122), 구동축(123), 파이프 밀착 체결부(400)를 포함한다.
제1 체결 마디(121)는, 스탠드(110)에 연결 설치되는 구성으로, 클램프(120)의 기본적인 고정 역할을 수행한다. 제1 체결 마디(121)는 스탠드(110)와의 강력한 체결력을 통해 클램프 전체 구조의 안정성을 제공하며, 용접 작업 중 클램프가 흔들리거나 움직이는 것을 방지한다.
제2 체결 마디(122)는, 제1 체결 마디(121)의 일측 및 타측으로부터 복수 개가 "C" 형상으로 일렬로 연결 설치되어, 파이프(1)를 단단히 고정하는 구성이다. "C" 형상의 제2 체결 마디(122)는 파이프(1)의 외주면을 따라 밀착되며, 파이프가 용접 작업 중 흔들리거나 이동하지 않도록 강력한 체결력을 제공한다. 이러한 구조는 다양한 직경의 파이프에 적응할 수 있는 유연성을 가지며, 작업의 범용성을 높인다.
구동축(123)은, 제1 체결 마디(121)와 제2 체결 마디(122)의 각 연결축(484)에 설치되어, 제1 체결 마디(121)와 제2 체결 마디(122)를 기 설정된 힘으로 회전 구동시키는 구성이다. 구동축(123)은 전동 또는 수동 방식으로 제어될 수 있으며, 파이프(1)가 파손되지 아니하는 범위 내에서 체결력의 세기를 조정하여 파이프(1)를 손상시키지 않으면서도 안정적으로 고정할 수 있다.
파이프 밀착 체결부(400)는, 제1 체결 마디(121)와 제2 체결 마디(122)의 각 내향면에 설치되어, 체결 마디들이 파이프(1)에 접근함에 따라 파이프(1)의 외주면에 밀착되어 체결을 수행하는 구성이다. 파이프 밀착 체결부(400)는 고무 또는 탄성 소재로 제작되어 파이프의 표면 손상을 방지하며, 강력한 밀착력을 제공하여 용접 작업 중에도 파이프가 안정적으로 고정되도록 한다.
제1 체결 마디(121), 제2 체결 마디(122), 구동축(123), 파이프 밀착 체결부(400)는 상호 유기적으로 작용하여, 클램프(120)가 파이프(1)를 단단히 고정할 수 있도록 한다. 제1 체결 마디(121)는 클램프의 구조적 안정성을 제공하며, 제2 체결 마디(122)는 파이프를 다각도로 체결하여 흔들림을 방지한다. 구동축(123)은 체결 마디의 회전력을 제공하여 체결 작업을 자동화하며, 파이프 밀착 체결부(400)는 체결 과정에서 파이프의 손상을 방지하며 정밀한 고정을 가능하게 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 일 실시예에 따른 클램프(120a)는, 파이프(1)를 용접 작업 중 안정적으로 고정함으로써 용접 품질의 정밀성을 향상시키고, 작업 환경의 효율성을 극대화할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 도 3의 파이프 밀착 체결부를 보여주는 도면들이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 파이프 밀착 체결부(400)는 체결부 설치홈(410), 제1 벽체(420), 제2 벽체(430), 제1 지지 스프링(440), 제2 지지 스프링(450), 지지 플레이트(460), 핑거 설치홈(470), 체결 핑거 슬라이더(480), 간격 지지 스프링(490), 복수 개의 핑거(500)를 포함한다.
이하에서 파이프 밀착 체결부(400)는, 제1 체결 마디(121)에 설치되는 것을 기준으로 설명하나, 제2 체결 마디(122)에도 동일하게 설치될 수 있음은 물론이다.
체결부 설치홈(410)은, 제1 체결 마디(121)의 내향면을 따라 연장 형성된 홈 구조로, 제1 벽체(420)와 제2 벽체(430)가 이동 가능한 공간을 제공한다. 이 구조는 파이프(1)의 외형에 따라 클램프의 체결 위치와 압력을 조정할 수 있는 유연성을 제공하며, 다양한 크기의 파이프에 적응할 수 있다.
제1 벽체(420)와 제2 벽체(430)는 체결부 설치홈(410)을 따라 각각 이동 가능하도록 설계되었다. 이들 벽체는 파이프(1)의 외주면에 접근하여 밀착 체결을 수행하는 역할을 하며, 체결력의 균일성을 보장한다. 벽체 간의 독립적인 이동이 가능하여 비정형 파이프에도 효과적으로 대응할 수 있다.
제1 지지 스프링(440)과 제2 지지 스프링(450)은 각각 체결부 설치홈(410)의 일측과 타측에 설치되어, 제1 벽체(420)와 제2 벽체(430)를 지지한다. 이들 스프링은 체결 중 발생하는 충격을 흡수하며, 벽체가 파이프에 안정적으로 밀착되도록 한다. 스프링의 탄성력은 체결력 조정을 가능하게 하여 작업의 정밀도를 높인다.
지지 플레이트(460)는 탄성 재질의 평판 형상으로 이루어져 제1 벽체(420)와 제2 벽체(430) 사이에 설치된다. 외력이 가해질 경우 절곡되었다가 외력이 해제되면 평판 형상으로 복귀하는 특성을 가지며, 체결 중 발생하는 변형에 유연하게 대응한다. 이를 통해 체결 과정에서 파이프의 표면이 손상되지 않도록 보호하며, 체결 안정성을 유지한다.
핑거 설치홈(470)은, 지지 플레이트(460)의 중단을 따라 길이 방향으로 절개된 홈으로, 복수 개의 체결 핑거 슬라이더(480)를 수용한다. 이 구조는 체결 핑거 슬라이더의 위치를 안정적으로 유지하며, 각 슬라이더가 독립적으로 이동하여 파이프의 외주면에 밀착되도록 한다.
체결 핑거 슬라이더(480)는 핑거 설치홈(470)을 따라 복수 개가 이격 배치되어 있으며, 체결 과정에서 개별적으로 이동하여 파이프(1)의 표면에 밀착된다. 슬라이더 간의 독립적인 움직임은 파이프의 표면 형상에 따라 체결력을 균등하게 분배할 수 있도록 한다.
간격 지지 스프링(490)은, 체결 핑거 슬라이더(480) 사이에 설치되어 각 슬라이더 사이의 간격을 지지한다. 이 스프링은 슬라이더 간 간격을 균등하게 유지하며, 체결 과정에서 슬라이더가 과도하게 이동하거나 변형되지 않도록 방지한다.
복수 개의 핑거(500)는 체결 핑거 슬라이더(480)의 각 상측에 연결 설치되어, 제1 체결 마디(121)가 파이프(1)에 접근함에 따라 파이프의 외주면에 밀착된다. 핑거는 고강도 재질로 구성되어 파이프의 다양한 형상에 안정적으로 밀착되며, 체결력이 균등하게 전달되도록 설계되었다.
체결부 설치홈(410), 제1 벽체(420), 제2 벽체(430), 제1 지지 스프링(440), 제2 지지 스프링(450), 지지 플레이트(460), 핑거 설치홈(470), 체결 핑거 슬라이더(480), 간격 지지 스프링(490), 복수 개의 핑거(500)는 상호 유기적으로 작동하여 파이프(1)의 안정적인 체결을 가능하게 한다. 이러한 구성은 용접 작업 중 발생할 수 있는 파이프의 미세 이동이나 진동을 방지하며, 작업의 정밀도를 극대화한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 밀착 체결부(400)는, 파이프의 안정적인 체결과 작업 정밀도를 보장하며, 용접 품질 및 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 6의 체결 핑거 슬라이더를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 체결 핑거 슬라이더(480)는 슬라이더 바디(481), 측면홈(482), 스프링 안착홈(483), 연결축(484)를 포함한다.
슬라이더 바디(481)는, 체결 핑거 슬라이더(480)의 전체 구조를 형성하는 핵심 구성 요소로, 핑거 설치홈(470) 내에서 안정적으로 배치되며, 핑거(500)와 간격 지지 스프링(490)을 효과적으로 연결하는 역할을 한다. 슬라이더 바디(481)는 내구성이 높은 재질로 구성되어 반복적인 체결 작업에도 변형 없이 안정적인 성능을 유지한다.
측면홈(482)는, 슬라이더 바디(481)의 일측 및 타측에 형성되어 핑거 설치홈(470)의 테두리가 안착될 수 있도록 설계되었다. 이러한 구조는 슬라이더 바디(481)가 핑거 설치홈(470) 내에서 안정적으로 고정되도록 하며, 체결 작업 중 슬라이더 바디가 불필요한 이동을 하지 않도록 한다. 또한, 측면홈(482)은 체결 핑거 슬라이더의 위치를 정밀하게 조정할 수 있는 가이딩 역할을 수행한다.
스프링 안착홈(483)은, 슬라이더 바디(481)의 전단 및 후단에 형성되어 간격 지지 스프링(490)이 안착될 수 있도록 설계되었다. 스프링 안착홈(483)은 간격 지지 스프링(490)을 안정적으로 고정하여, 체결 핑거 슬라이더(480) 간의 간격이 균일하게 유지되도록 한다. 이로써 체결 핑거가 파이프(1)의 외주면에 고르게 밀착되도록 하여 체결 품질을 향상시킨다.
연결축(484)는, 슬라이더 바디(481)의 상측에 형성되어 핑거(500)의 하단을 연결하는 구성이다. 연결축(484)는 핑거(500)가 슬라이더 바디(481)에 안정적으로 부착되도록 하며, 체결 작업 중 핑거가 파이프(1)에 정밀하게 밀착될 수 있도록 돕는다. 연결축(484)는 핑거의 위치를 견고히 유지하며, 체결 시 발생할 수 있는 진동에도 핑거가 정확히 동작하도록 한다.
슬라이더 바디(481), 측면홈(482), 스프링 안착홈(483), 연결축(484)는 상호 유기적으로 작용하여 체결 핑거 슬라이더(480)가 핑거 설치홈(470) 내에서 안정적으로 작동하고, 핑거(500)가 파이프(1)에 정밀하게 밀착될 수 있도록 지원한다. 이러한 구성은 체결 과정에서 파이프의 흔들림을 방지하며, 용접 작업 중 파이프의 위치를 안정적으로 유지하는 데 기여한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 핑거 슬라이더(480)는, 핑거(500)의 정밀한 제어와 안정적인 체결을 가능하게 하여, 용접 작업의 품질과 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 파이프 밀착 체결부(400)는 기존 구성 외에 핑거 연결 프레임(600)을 더 포함할 수 있다.
핑거 연결 프레임(600)은 복수 개의 핑거(500)를 수평 방향으로 관통하며 연결 설치되어, 복수 개의 핑거(500)가 상호 평행하게 배열되도록 지지하는 구성이다. 핑거 연결 프레임(600)은 고강도 재질로 제작되어, 체결 과정에서 발생하는 하중과 진동에도 변형 없이 핑거(500)를 안정적으로 지지한다.
핑거 연결 프레임(600)은 핑거(500)의 위치를 균일하게 유지하여, 파이프(1)의 외주면에 대한 체결력을 균등하게 분배할 수 있도록 한다. 이는 파이프의 손상이나 불균형한 체결을 방지하며, 파이프가 용접 작업 중 흔들리거나 이동하지 않도록 하는 데 중요한 역할을 한다.
핑거 연결 프레임(600)은 복수 개의 핑거(500)와 결합된 상태로 이동하거나 고정되어, 핑거(500)의 동작 범위를 정밀하게 제어할 수 있다. 이로써 핑거(500)가 체결 과정에서 파이프(1)의 특정 위치에 정확히 밀착되도록 유도하며, 체결의 일관성과 정밀도를 향상시킨다.
핑거 연결 프레임(600)은 체결 핑거 슬라이더(480) 및 간격 지지 스프링(490)과 협동하여, 핑거(500) 간의 간격과 위치를 유지하면서 체결 시스템의 안정성을 높인다. 또한, 핑거 연결 프레임(600)의 설치 위치와 방향은 작업 환경이나 파이프의 크기에 따라 조정 가능하여, 다양한 조건에서도 유연하게 대응할 수 있다.
핑거 연결 프레임(600)은 파이프 밀착 체결부(400)의 다른 구성 요소들과 유기적으로 작용하여, 파이프(1)를 정확하고 안정적으로 체결할 수 있도록 한다. 이를 통해 용접 과정에서 발생할 수 있는 미세한 위치 변화나 진동을 효과적으로 방지하며, 작업 품질을 향상시키는 동시에 작업 안전성을 보장한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 밀착 체결부(400)는, 핑거 연결 프레임(600)을 포함함으로써 체결 구조의 안정성과 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 작업 효율과 품질을 극대화할 수 있다.
도 8은 도 6의 핑거를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 핑거(500)는 핑거 프레임(510), 하단홈(520), 프레임 관통홀(530), 가이드 레일홈(540)을 포함한다.
핑거 프레임(510)은 핑거(500)의 기본 구조를 형성하는 핵심 구성으로, 핑거(500)가 체결 핑거 슬라이더(480) 및 핑거 연결 프레임(600)에 안정적으로 결합될 수 있도록 한다. 핑거 프레임(510)은 고강도 재질로 제작되어, 체결 작업 중 발생하는 하중을 견딜 수 있는 강도와 내구성을 제공한다.
하단홈(520)은 핑거 프레임(510)의 하측에 형성되어, 연결축(484)이 삽입되어 회전 가능하도록 설계된 구조이다. 하단홈(520)은 핑거 프레임(510)이 체결 핑거 슬라이더(480)에 안정적으로 결합되도록 하며, 핑거(500)가 파이프(1)의 외주면에 밀착될 수 있도록 회전 운동을 지원한다. 이를 통해 파이프의 표면 형상에 따라 핑거(500)가 유연하게 대응할 수 있다.
프레임 관통홀(530)은 핑거 프레임(510)을 수평 방향으로 관통하며, 핑거 연결 프레임(600)이 삽입될 수 있도록 설계된 구조이다. 프레임 관통홀(530)은 핑거 연결 프레임(600)이 핑거(500)를 정확한 위치에 고정하도록 돕는 동시에, 핑거(500)의 수평 방향 위치를 균일하게 유지한다. 이러한 구조는 핑거(500)의 체결 위치와 방향을 정밀하게 조정할 수 있는 기반을 제공한다.
가이드 레일홈(540)은, 프레임 관통홀(530)의 일측 및 타측 내주면을 따라 상하 방향으로 연장 형성된 두 개의 홈으로, 핑거 연결 프레임(600)의 가이드 날개(610)가 안착되어 핑거(500)의 상하 수직 방향 이동을 유도한다. 가이드 레일홈(540)은 핑거(500)가 체결 과정에서 수직 방향으로 정확히 이동하도록 안내하며, 체결력의 균일성을 보장한다. 또한, 가이드 레일홈(540)의 구조는 체결 작업 중 핑거(500)가 흔들리거나 비정상적으로 움직이는 것을 방지하여 안정성을 향상시킨다.
핑거 프레임(510), 하단홈(520), 프레임 관통홀(530), 가이드 레일홈(540)은 상호 유기적으로 작용하여, 핑거(500)가 체결 핑거 슬라이더(480) 및 핑거 연결 프레임(600)에 안정적으로 결합되고, 파이프(1)의 외주면에 정확히 밀착될 수 있도록 한다. 이러한 구성은 핑거(500)의 위치와 이동을 정밀하게 제어하여, 용접 작업 중 파이프의 위치 변화나 진동을 최소화하고 체결의 정밀도를 극대화한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거(500)는, 파이프(1)에 대한 안정적이고 정밀한 체결을 가능하게 하여, 용접 작업의 품질과 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템
100: 파이프 지지부
110: 스탠드
120: 클램프
200: 용접부
300: 분진 흡입부
310: 흡입부 바디
320: 연장관
330: 흡입컵

Claims (6)

  1. 용접 대상물인 파이프가 용접 도중에 움직이지 않도록 지지하는 파이프 지지부;
    상기 파이프 지지부에 지지 중인 파이프의 용접을 수행하는 용접부; 및
    파이프의 용접 도중에 발생되는 분진을 흡입하여 제거하는 분진 흡입부;를 포함하며,
    상기 파이프 지지부는,
    파이프를 바닥면으로부터 이격시켜 지지하는 적어도 하나 이상의 스탠드; 및
    상기 스탠드에 설치되어 상기 스탠드에 거치 중인 파이프를 움직이지 않도록 체결하는 클램프;를 포함하며,
    상기 클램프는,
    상기 스탠드에 연결 설치되는 제1 체결 마디;
    상기 제1 체결 마디의 일측 및 타측으로부터 복수 개가 "C" 형상으로 일렬로 연결 설치되어 파이프를 움직이지 않도록 체결하는 제2 체결 마디;
    상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디의 각 연결축 마다 설치되어 상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디의 각 연결축을 기 설정된 힘으로 회전 구동시켜 주는 구동축; 및
    상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디의 각 내향면에 설치되어 상기 제1 체결 마디와 상기 제2 체결 마디가 파이프에 접근함에 따라 파이프에 밀착되어 체결하는 파이프 밀착 체결부;를 포함하며,
    상기 파이프 밀착 체결부는,
    상기 제1 체결 마디의 내향면을 따라 연장 형성되는 체결부 설치홈;
    상기 체결부 설치홈을 따라 이동 가능하도록 연결 설치되는 제1 벽체;
    상기 제1 벽체로부터 이격되어 상기 체결부 설치홈을 따라 이동 가능하도록 연결 설치되는 제2 벽체;
    상기 체결부 설치홈의 일측에 설치되어 상기 제1 벽체를 지지하는 제1 지지 스프링;
    상기 체결부 설치홈의 타측에 설치되어 상기 제2 벽체를 지지하는 제2 지지 스프링;
    외력에 의해 절곡되고 외력이 해제되면 다시 평판 형상으로 복귀되는 탄성 재질의 평판 형상으로 이루어져 상기 제1 벽체와 상기 제2 벽체 사이에 설치되는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 중단을 따라 길이 방향으로 절개되어 이루어지는 핑거 설치홈;
    상기 핑거 설치홈을 따라 복수 개가 이격 배치되는 체결 핑거 슬라이더;
    상기 복수 개의 체결 핑거 슬라이더 사이 사이에 설치되어 상기 복수 개의 체결 핑거 슬라이더 사이의 간격을 지지하는 간격 지지 스프링; 및
    상기 복수 개의 체결 핑거 슬라이더의 각 상측에 연결 설치되어 상기 제1 체결 마디가 파이프에 접근함에 따라 파이프에 밀착되어 체결하는 복수 개의 핑거;를 포함하는, 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분진 흡입부는,
    주변의 공기를 빨아들인 뒤 배출하는 흡입부 바디;
    상기 흡입부 바디로 주변의 공기를 전달할 수 있도록 상기 흡입부 바디에 설치되는 주름관 형상의 연장관; 및
    주변의 공기를 상기 연장관으로 유입시키 수 있도록 상기 연장관의 전단에 설치되는 흡입컵;을 포함하는, 파이프의 용접 및 분진 흡입 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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