KR20040020986A - 파이프 궤도용접 케리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 궤도용접 케리지에 관한 것이며, 그 목적은 다양한 파이프 직경변화에 대응할 수 있는 클램핑 장치를 케리지에 일체형으로 제작하여 별도의 장치나 부속의 교체없이 궤도형 안내장치와 케리지를 결속할 수 있어 용접 작업성을 향상시킬 수 있고, 궤도형 안내장치의 곡률에 대응하는 각도로 롤러의 기울임 조정이 가능하여 다양한 치수의 클램핑 장치 제작이 불필요하게 됨으로써 초기 제작비용을 절감할 수 있는 파이프 궤도용접 케리지를 제공함에 있다.

본 발명은 케리지를 구성하는 평행한 한쌍의 베이스 프레임의 사이거리를 케리지에 구비된 클램핑레버 및 인장스프링을 이용하여 조절가능하게 함으로서 케리지와 궤도형 안내장치의 결속이 용이하도록 구성되고, 상기 한쌍의 베이스 프레임의 외측에 틸팅레버에 의해 각도 조절이 가능한 롤러가 설치된 것으로 구성되어 다양한 직경의 파이프에 적용 가능한 파이프 궤도용접 케리지를 그 기술적 요지로 한다.

Description

파이프 궤도용접 케리지{Pipe orbital welding carriage}

본 발명은 상부에 용접장치가 탑재되어 파이프 상에 설치된 궤도형 안내장치를 따라 용접작업을 수행할 수 있도록 하는 파이프 궤도용접 케리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접의 대상 구조물인 파이프의 직경 변화에 상관없이 사용가능하도록 궤도형 안내장치의 곡률에 따라 롤러의 기울임 조정작업이 용이하고, 케리지와 궤도형 안내장치를 결속하기 위한 클램핑 장치가 케리지와 일체형으로 형성된 파이프 궤도용접 케리지에 관한 것이다.

일반적으로 파이프 자동용접 작업은 파이프가 고정되고 용접을 위한 케리지가 파이프의 원주방향으로 궤도운동을 하면서 용접이 이루어지는 특징이 있다.

이 과정에서 용접 케리지를 파이프의 원주방향으로 안내하기 위한 궤도형 안내장치를 파이프에 견고하게 부착시키고, 이 궤도형 안내장치에 케리지를 결속시키는 시스템 구성을 갖고 있다.

이와 같은 용접 시스템은 케리지가 궤도형 안내장치에서 이탈하지 않으면서 파이프의 원주방향운동을 수행할 수 있도록 하기 위한 클램핑 장치가 필요하게 되며, 파이프 직경의 변화가 있는 경우에는 궤도형 안내장치의 치수가 변경되고, 이에 따른 클램핑 장치의 치수변경 또는 부속품의 교체작업이 불가피 하였다.

따라서 이러한 파이프 직경 변화에 따른 모든 경우의 수에 대처하기 위한 다양한 치수의 클램핑 장치를 제작하여야 함에 따라 과다한 제작비용이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 다양한 파이프 직경변화에 대응할 수 있는 클램핑 장치를 케리지에 일체형으로 제작하여 별도의 장치나 부속의 교체없이 궤도형 안내장치와 케리지를 결속할 수 있어 용접 작업성을 향상시킬 수 있고, 궤도형 안내장치의 곡률에 대응하는각도로 롤러의 기울임 조정이 가능하여 다양한 치수의 클램핑 장치 제작이 불필요하게 됨으로써 초기 제작비용을 절감할 수 있는 파이프 궤도용접 케리지를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 케리지를 구성하는 평행한 한쌍의 베이스 프레임의 사이거리를 케리지에 구비된 클램핑레버 및 인장스프링을 이용하여 조절함으로서 케리이지와 궤도형 안내장치를 결속할 수 있도록 구성되고, 상기 한쌍의 베이스 프레임의 외측에 틸팅레버에 의해 각도 조절이 가능한 롤러가 구비된 것으로 구성된 파이프 궤도용접 케리지를 제공함으로써 달성된다.

도 1 은 본 발명에 따른 궤도용접 케리지의 구성을 나타낸 사시도

도 2 는 본 발명에 따른 궤도용접 케리지의 구성을 나타낸 측면도

도 3 은 본 발명의 케리지 프레임의 구조를 나타낸 사시도

도 4 는 본 발명의 스프링 브라켓 및 스프링 하우징의 단면도

도 5 는 본 발명에 따른 궤도용접 케리지와 다양한 직경의 파이프에 설치된 궤도형 안내장치가 결속된 상태를 나타낸 예시도

도 6 은 본 발명에 따른 궤도용접 케리지를 이용한 파이프 궤도용접장치의 설치상태를 나타낸 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(C) : 케리지 (F) : 전진방향

(G) : 궤도형 안내장치 (P) : 파이프

(W) : 용접장치 (1) : 제 1 베이스 프레임

(1`) : 제 2 베이스 프레임 (2) : 제 1 커넥션 샤프트

(2`) : 제 2 커넥션 샤프트 (3) : 케리지 프레임

(4) : 틸팅레버 (5) : 고정핀

(6) : 롤러축 (7) : 롤러

(8) : 클램핑레버 (9) : 회전축

(10) : 연결레버 (11)(11`) : 힌지

(12) : 스프링 브라켓 (13) : 스프링 하우징

(14) : 인장스프링 (15) : 볼트

(21) : 장공 (22) : 볼트체결공

(31) : 고정블록 (32) : 연결로드

(311) : 로드연결부 (312) : 브라켓 고정부

(313) : 결합부

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 파이프의 외주면에 설치된 궤도형 안내장치를 따라 용접토치가 구비된 파이프 궤도용접장치를 이동시키며 용접작업을 수행하게 하는 궤도용접 케리지에 있어서, 상기 궤도용접 케리지는 양끝단에 상하방향의 장공(21)이 형성된 한쌍의 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)과, 상기 제 1,2 베이스 프레임(1,1`) 사이에 위치하고 양끝단이 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)에 형성된 장공(21)을 관통하여 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)을 연결하는 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)와, 상기 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)의 중앙부를 연결하는 케리지 프레임(3)과, 상기 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)의 외측면 양끝단에 위치하여 일측이 커넥션 샤프트에 연결되고 타측이 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)에 회전가능토록 고정된 네개의 틸팅레버(4)와, 상기 틸팅레버(4)에 각각 설치된 롤러(7)와, 상기 케리지 프레임(3)의 상면 중앙부에 회전축(9)에 의해 설치된 클램핑레버(8)와, 상기 클램핑레버(8)와 힌지(11)에 의해 일측이 연결되고 그 타측이 제 1 베이스 프레임(1)에 연결된 연결레버(10)와, 상기 제 1 베이스 프레임(1)과 케리지 프레임(3) 사이에 위치하도록 케리지 프레임(3)에 고정된 스프링 브라켓(12)과, 상기 스프링 브라켓(12)과 케리지 프레임(3)사이에 설치된 스프링 하우징(13)과, 상기 스프링 하우징(13)의 내부에 설치되어 스프링 하우징(13)에 일측이 고정되고 타측이 제 1 베이스 프레임(1)에 연결된 인장스프링(14)으로 구성되어 궤도용접 케리지(C)와 궤도형 안내장치(G)의 결속이 용이하고 다양한 직경의 파이프(P)에 적용가능토록 구성된 파이프 궤도용접 케리지를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 궤도용접 케리지의 구성을 나타낸 사시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 궤도용접 케리지의 구성을 나타낸 측면도를 도시한 것으로, 상기 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)은 평행한 상태를 유지하도록 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)에 의해 양측이 연결되고, 양끝단에 양측면을 관통하는 상하방향의 장공(21)이 형성되며, 상기 장공(21)의 인접한 위치에 상하면을 관통하는 볼트체결공 (22)이 형성되었다.

상기 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)는 양측이 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)에 형성된 장공(21)을 각각 관통하여 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)을 고정하게 되고, 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)을 관통한 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)의 끝단에 틸팅레버(4)의 일측이 고정된다.

이와 같이 일측이 커넥션 샤프트에 고정된 틸팅레버(4)는 그 타측이 고정핀(5)에 의해 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)의 측면에 각각 고정되어 고정핀(5)을 중심으로 일정각도 회전 가능하게 된다.

상기 틸팅레버(4)의 외측면 중앙부에는 틸팅레버(4)의 상면과 직교하도록 롤러축(6)이 설치되고, 상기 롤러축(6)의 하단부에 롤러(7)가 설치되어 틸팅레버(4)의 기울임 조작을 롤러(7)에 전달하도록 구성되며, 도 2에 도시된 바와 같이 궤도형 안내장치(G)와 케리지(C)의 결속시 궤도형 안내장치(G)의 곡률에 대응하는 기울기로 틸팅레버(4)를 고정핀(5)을 중심으로 회전시키게 되고, 틸팅레버(4)의 회전에 의해 롤러(7)의 기울기가 변화되어 케리지(C)의 이동기능에 장애를 초래하지 않게 되며, 다양한 직경의 파이프에 틸팅레버(4)의 기울기만을 조정함으로써 적용가능하게 되는 것이다.

상기 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)를 연결하는 케리지 프레임(3)은 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)에 각각 연결된 제 1,2 연결로드(32)와, 상기 제 1,2 연결로드 (32)와 힌지(11`)에 의해 연결되고 스프링 브라켓(12)을 고정하는 고정블록(31)으로 구성되었다.

상기 고정블록(31)은 도 3과 같이 양측이 연결로드(32)와 힌지(11`)에 의해연결되는 로드연결부(311)와, 상기 로드연결부(311)의 상단부에 위치하여 스프링 브라켓(12)을 고정하는 브라켓 고정부(312)와, 상기 브라켓 고정부(312)와 로드연결부(311)를 연결하는 결합부(313)로 구성되었다.

이와 같이 케리지 프레임(3)에 고정되는 스프링 브라켓(12)은 케리지 프레임(3)의 기준으로 하여 좌우양측에 각각 2개씩 설치되며, 제 1 베이스 프레임(1)측에 설치된 스프링 브라켓(12)과 케리지 프레임(3) 사이에 스프링 하우징(13)이 설치되었다.

상기 스프링 하우징(13)의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이 인장스프링 (14)이 삽입되어 일측이 고정되고, 상기 인장스프링(14)의 타측은 제 1 베이스 프레임(1)에 삽입되어 제 1 베이스 프레임(1)의 상부로부터 삽입되는 볼트(15)에 의해 고정된다.

또한, 상기 고정블록(31)의 로드연결부(311) 상면에는 클램핑레버(8)가 회전축(9)에 의해 설치되고, 이 클램핑레버(8)는 일측이 제 2 베이스 프레임(1`)의 외측으로 돌출되며, 그 타측이 제 1 베이스 프레임(1)과 케리지 프레임(3)의 사이에 위치하여 제 1 베이스 프레임(1)에 연결된 연결레버(10)와 힌지(11`)에 의해 연결되었다.

이와 같이 케리지 프레임(3)에 회전가능토록 설치된 클램핑레버(8)를 케리지(C)의 전진방향(F)으로 당기게 되면, 회전축(9)을 중심으로 모멘트성분이 발생되고, 제 1 베이스 프레임(1)과 틸팅레버(4) 및 롤러(7)는 케리지(C)의 외측방향으로 일정거리 이동하게 된다.

즉, 상기 클램핑레버(8)가 전축(9)을 중심으로 회전함에 따라 클램핑레버 (8)와 연결레버(10)의 연결상태는 직선형태를 이루게 되며, 연결레버(10)에 연결된 제 1 베이스 프레임(1)은 바깥쪽으로 밀려나게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 궤도용접 케리지(C)는 클램핑레버(8)의 조작이 없을 경우, 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)은 가장 가까운 위치로 근접해 있으며, 클램핑레버(8)를 전진방향(F)으로 당기게 되면, 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)은 가장 먼 위치로 벌어지게 되어 클램핑 레버의 조작만으로 궤도형 안내장치(G)와 케리지 (C)의 결속을 용이하게 할 수 있는 것이다.

도 5 는 본 발명에 따른 궤도용접 케리지와 다양한 직경의 파이프에 설치된 궤도형 안내장치가 결속된 상태를 나타낸 예시도를 도시한 것으로, 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)에 설치된 틸팅레버(4)를 조작하여 다양한 직경의 파이프(P)에 별도의 장치나 부속의 교체없이 사용할 수 있는 것을 나타내고 있다.

도 6 은 본 발명에 따른 궤도용접 케리지를 이용한 파이프 궤도용접장치의 설치상태를 나타낸 사시도를 도시한 것으로, 상기와 같이 구성된 케리지(C)의 상단부에 용접장치가 탑재되어 궤도형 안내장치(G)를 따라 이동하며 용접작업을 수행하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 파이프의 직경 변화에 신속하고 경제적으로 대응할 수 있고, 궤도형 안내장치와 케리지의 결속 및 해체가 용이하여 파이프 용접의 생산성을 향상시킬 수 있고, 별도의 클램핑장치가 불필요하여 초기 제작비용을 절감할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 파이프의 외주면에 설치된 궤도형 안내장치를 따라 용접토치가 구비된 파이프 궤도용접장치를 이동시키며 용접작업을 수행하게 하는 궤도용접 케리지에 있어서, 상기 궤도용접 케리지는 양끝단에 상하방향의 장공(21)이 형성된 한쌍의 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)과, 상기 제 1,2 베이스 프레임(1,1`) 사이에 위치하고 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)에 형성된 장공(21)을 관통하여 제 1,2 베이스 프레임 (1,1`)을 연결하는 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)와, 상기 제 1,2 커넥션 샤프트(2,2`)의 중앙부를 연결하는 케리지 프레임(3)과, 상기 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)의 외측면 양끝단에 위치하여 일측이 커넥션 샤프트에 연결되고 타측이 제 1,2 베이스 프레임(1,1`)에 고정핀(5)에 의해 고정된 네개의 틸팅레버(4)와, 상기 틸팅레버(4)의 외측면 중앙부에 틸팅레버(4)의 상면과 직교하도록 설치된 롤러축(6)에 의해 틸팅레버(4)에 연결된 롤러(7)로 구성된 것을 특징으로 하는 파이프 궤도용접 케리지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 궤도용접 케리지는 케리지 프레임(3)의 상면 중앙부에 회전축(9)에 의해 설치된 클램핑레버(8)와, 상기 클램핑레버(8)와 힌지(11)에 의해 일측이 연결되고 그 타측이 제 1 베이스 프레임(1)에 연결된 연결레버(10)와, 상기 제 1 베이스 프레임(1)과 케리지 프레임(3) 사이에 위치하도록 케리지 프레임(3)에 고정된 스프링 브라켓(12)과, 상기 스프링 브라켓(12)과 케리지 프레임(3) 사이에 설치된 스프링 하우징(13)과, 상기 스프링 하우징(13)의 내부에 설치되어 스프링 하우징(13)에 일측이 고정되고 타측이 제 1 베이스 프레임(1)에 고정된 인장스프링(14)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파이프 궤도용접 케리지.