KR200365742Y1 - 파이프 맞대기 용접장치 - Google Patents

파이프 맞대기 용접장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 용접테이블이 복수의 용접섹션을 경유하면서 용접전류가 단계적으로 다운됨으로써, 파이프의 이음부가 전체적으로 고른 온도조건에서 용접되도록 된 파이프 맞대기 용접장치에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 파이프(11,12)의 둘레면을 가압하여 고정시키는 클램프(14)와, 파이프(11,12)의 이음부에 인접되도록 용접토치(16)가 장착된 용접테이블(18)과, 이 용접테이블(18)을 파이프(11,12)의 이음부 둘레를 따라 회전 구동시키는 구동모터(20)와, 상기 용접토치(16)에 연결되어 용접토치(16)에 용접전류를 인가하는 용접기본체(22)와, 상기 용접토치(16)에 용접와이어(24)를 공급하는 와이어공급모터(26)를 포함하여 구성되어 파이프를 맞대기 용접하는 파이프 맞대기 용접장치에 있어서; 상기 용접기본체(22) 내부에는 상기 파이프(11,12)의 용접구간을 복수의 섹션으로 구획하고 각 섹션별로 용접전류를 설정하는 복수의 용접전류 설정부(30)가 구비되고, 상기 용접기본체(22)에는 상기 복수의 용접전류 설정부(30)를 단계적으로 선택하여 용접토치(16)가 각 섹션을 경유하면서 용접전류가 단계적으로 다운되도록 제어하는 제어장치(40)가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 용접장치가 제공된다.

Description

파이프 맞대기 용접장치{Pipe face to face welding machine}
본 고안은 파이프 맞대기 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프의 이음부가 전체적으로 고른 온도에서 용접되도록 하여, 특정 용접부위가 패이는 현상을 방지할 수 있고, 용접면이 매끈하게 형성될 수 있도록 된 파이프 맞대기 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로, 송유관과 같이 긴 구간의 유체 이송통로를 형성하기 위하여, 다수의 파이프를 용접하여 파이프라인을 형성한다. 이처럼 긴 구간의 파이프라인을 형성하기 위해 파이프 맞대기 용접장치가 사용된다. 도 1은 일반적인 파이프 맞대기 용접장치를 개략적으로 보인 구성도로서, 이 파이프 맞대기 용접장치는 파이프(11,12)의 둘레면을 가압하여 고정시키는 클램프(14)와, 파이프(11,12)의 이음부에 인접되도록 용접토치(16)가 장착된 용접테이블(18)과, 이 용접테이블(18)을 파이프(11,12)의 이음부 둘레를 따라 회전 구동시키는 구동모터(20)와, 상기 용접토치(16)에 연결되어 용접토치(16)에 용접전류를 인가하는 용접기본체(22)와, 상기 용접토치(16)에 용접와이어(24)를 공급하는 와이어공급모터(26)를 포함하여 구성된다. 이러한 파이프 맞대기 용접장치는 종래 파이프(11,12)의 직경이나 두께 등을 고려하여 상기 구동모터(20)와 와이어공급모터(26)의 회전속도를 조절하여 파이프(11,12)의 이음부가 고르게 용접되도록 하였다.
그러나, 종래 파이프 맞대기 용접장치는 도 2에 도시된 그래프에서와 같이, 용접 시작점에서 예열구간을 가지며, 용접이 끝나는 시점에서 다운슬로프를 갖지만, 실제 용접구간에서는 용접토치(16)에 동일한 용접전류가 공급됨으로 인해, 용접이 진행되면서 파이프(11,12)의 이음부가 점차 고온으로 발열되며, 이로써 용접구간의 후반부에서 용접부위가 패이는 현상이 종종 발생되었다. 따라서, 이음부 전체의 용접면이 고르게 형성되기 어려웠으며, 이는 제품 불량률이 높아지는 원인이 되었다. 한편, 이와 같이 용접구간내에서 온도격차가 발생되는 것은, 용접테이블(18)을 구동시키는 구동모터(20)와 용접와이어(24)를 공급하는 와이어공급모터(26)의 회전속도를 조절하는 것으로는 해결하기 어려운 과제였으며, 또한, 모터의 회전속도를 미세 조정하기 위한 제어장치를 구현하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 고안의 목적은 용접구간을 복수의 섹션으로 구획하고 각 섹션별로 용접이 진행되면서 용접전류가 단계적으로 다운되도록 제어하여, 파이프의 이음부가 전체적으로 고른 온도에서 용접되도록 함으로써, 특정 용접부위가 패이는 현상을 방지하고 전체 용접면이 매끄럽게 형성되도록 하여, 제품 불량률을 현저히 줄일 수 있도록 된 파이프 맞대기 용접장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 파이프 맞대기 용접장치를 개략적으로 보인 구성도
도 2는 종래 용접구간에서 용접전류를 보인 그래프
도 3은 본 고안에 따른 파이프 맞대기 용접장치를 개략적으로 보인 구성도
도 4는 본 고안에서 PLC 제어장치 래더 다이어그램의 부분 발췌도
도 5는 본 고안에서 용접구간의 각 섹션별 용접전류를 보인 그래프
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11,12. 파이프 14. 클램프
16. 용접토치 18. 용접테이블
20. 구동모터 22. 용접기본체
24. 용접와이어 26. 와이어공급모터
30. 용접전류 설정부 40. 제어장치
본 고안에 따르면, 파이프(11,12)의 둘레면을 가압하여 고정시키는 클램프(14)와, 파이프(11,12)의 이음부에 인접되도록 용접토치(16)가 장착된 용접테이블(18)과, 이 용접테이블(18)을 파이프(11,12)의 이음부 둘레를 따라 회전 구동시키는 구동모터(20)와, 상기 용접토치(16)에 연결되어 용접토치(16)에 용접전류를 인가하는 용접기본체(22)와, 상기 용접토치(16)에 용접와이어(24)를 공급하는 와이어공급모터(26)를 포함하여 구성되어 파이프를 맞대기 용접하는 파이프 맞대기 용접장치에 있어서;
상기 용접기본체(22) 내부에는 상기 파이프(11,12)의 용접구간을 복수의 섹션으로 구획하고 각 섹션별로 용접전류를 설정하는 복수의 용접전류 설정부(30)가 구비되고, 상기 용접기본체(22)에는 상기 복수의 용접전류 설정부(30)를 단계적으로 선택하여 용접토치(16)가 각 섹션을 경유하면서 용접전류가 단계적으로 다운되도록 제어하는 제어장치(40)가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 용접장치가 제공된다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 제어장치(40)는 PLC 제어장치인 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 용접장치가 제공된다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 고안에 따른 파이프 맞대기 용접장치를 개략적으로 보인 구성도이고, 도 4는 본 고안에서 PLC 제어장치 래더 다이어그램의 부분 발췌도이고, 도5는 본 고안에서 용접구간의 각 섹션별 용접전류를 보인 그래프이다.
이를 참조하면, 상기 파이프 맞대기 용접장치는 파이프(11,12)를 고정시키는 클램프(14), 용접토치(16)가 장착된 용접테이블(18), 용접테이블(18)을 회전 구동시키는 구동모터(20), 용접토치(16)에 용접전류를 인가하는 용접기본체(22), 용접토치(16)에 용접와이어(24)를 공급하는 와이어공급모터(26)로 구성되는 것은 종래와 동일하다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 용접기본체(22) 내부에는 파이프(11,12)의 용접구간을 복수의 섹션으로 구획하고 각 섹션별로 용접전류를 설정하는 용접전류 설정부(30)가 구비된다. 본 실시예에서, 용접구간은 단계적으로 용접전류가 다운되는 여섯 개의 섹션과, 용접이 완료된 후 다운슬로프를 갖도록 구획된다. 이러한 용접전류 설정부(30)는 용접기본체(22)에 연결되는 제어장치(40)에 의해 순차적으로 선택된다. 바람직하게, 제어장치(40)는 CPU가 내장되며 ROM에 기록된 프로그램에 따라 다수의 접점을 개폐하는 PLC(Programmable Logic Controller) 제어장치이다. 제어장치(40)는 상기 구동모터(20)에 의해 용접테이블(18)이 1회전되는 시간동안 소정 시간 간격으로 각 섹션의 용접전류 설정부(30)를 순차적으로 작동시킨다.
도 4의 레더 다이어그램과 도 5의 그래프를 참조하면, 우선, 제어장치(40)는 용접선택 릴레이 접점(M0001)과 섹션1 접점(P0008)이 여자되면, 섹션1 용접전류 설정부를 작동시킨다. 이때, 도 5의 그래프에서와 같이, 용접이 시작되는 지점에서 모재가 일정 온도에 도달할 때까지 예열되도록 하기 위하여, 구동모터(20)와 와이어공급모터(26)가 소정 시간 지연되어 작동을 개시한다. 이후, 섹션2 접점(P0009)이 여자되면, 섹션2 용접전류 설정부가 작동되어, 도 5의 그래프에서와 같이, 용접전류가 다운된다. 섹션6 용접전류 설정부가 작동될 때까지 용접테이블(18)이 각 섹션을 경유하면서, 용접전류는 단계적으로 다운된다. 용접테이블(18)이 용접이 끝나는 지점에 도달하여 용접완료 접점(M0016)이 여자되거나, 다운슬로프 접점(M0017)이 여자되면 다운슬로프가 작동된다. 이와 같이, 용접구간의 각 섹션을 경유하면서, 용접전류가 단계적으로 다운됨으로써, 용접이 끝나는 지점에 이르러서도 파이프(11,12)의 이음부가 과열되지 않고, 용접구간 내에서 전체적으로 고른 온도에서 용접된다.
한편, 본 실시예에서, 용접구간이 6개의 섹션으로 구획된 것을 예로 들어 설명하였으나, 용접구간은 파이프(11,12)의 직경이나 두께 등의 파라미터를 고려하여 6개 이상 또는 이하의 섹션으로 구획될 수도 있다.
전술한 바와 같은 본 고안의 파이프 맞대기 용접장치는 용접구간을 복수의 섹션으로 구획하고 용접테이블(18)이 각 섹션을 경유하면서 단계적으로 용접전류가 다운되도록 제어함으로써, 용접구간 전체가 고른 온도조건에서 용접될 수 있다. 따라서, 종래 파이프(11,12)의 이음부가 동일한 용접전류로 용접됨으로 인해 파이프(11,12)가 이상 과열되어 용접부위가 패이는 현상이 발생되는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 용접부위가 전체적으로 매끈하게 형성되어, 용접불량에 기인한 제품 불량률을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 용접테이블이 복수의 용접섹션을 경유하면서 용접전류가 단계적으로 다운됨으로써, 파이프의 이음부가 전체적으로 고른 온도조건에서 용접되도록 함으로써, 용접부위가 패이지 않고 매끄럽게 형성되며, 이에 따라 용접불량에 기인한 제품 불량률을 현저히 줄일 수 있도록 된 파이프 맞대기 용접장치를 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. 파이프(11,12)의 둘레면을 가압하여 고정시키는 클램프(14)와, 파이프(11,12)의 이음부에 인접되도록 용접토치(16)가 장착된 용접테이블(18)과, 이 용접테이블(18)을 파이프(11,12)의 이음부 둘레를 따라 회전 구동시키는 구동모터(20)와, 상기 용접토치(16)에 연결되어 용접토치(16)에 용접전류를 인가하는 용접기본체(22)와, 상기 용접토치(16)에 용접와이어(24)를 공급하는 와이어공급모터(26)를 포함하여 구성되어 파이프를 맞대기 용접하는 파이프 맞대기 용접장치에 있어서;
    상기 용접기본체(22) 내부에는 상기 파이프(11,12)의 용접구간을 복수의 섹션으로 구획하고 각 섹션별로 용접전류를 설정하는 복수의 용접전류 설정부(30)가 구비되고, 상기 용접기본체(22)에는 상기 복수의 용접전류 설정부(30)를 단계적으로 선택하여 용접토치(16)가 각 섹션을 경유하면서 용접전류가 단계적으로 다운되도록 제어하는 제어장치(40)가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 용접장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어장치(40)는 PLC 제어장치인 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 용접장치.
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