KR20050055667A - 파이프 로테이터 머시인 - Google Patents

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KR20050055667A
KR20050055667A KR1020050041844A KR20050041844A KR20050055667A KR 20050055667 A KR20050055667 A KR 20050055667A KR 1020050041844 A KR1020050041844 A KR 1020050041844A KR 20050041844 A KR20050041844 A KR 20050041844A KR 20050055667 A KR20050055667 A KR 20050055667A
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Abstract

피용접물(직관, 엘보우 등의 강관, 강관에 용접되는 플랜지 등을 말함)의 크기에 대응하여 수평이동 조정되는 한쌍의 수평롤러, 승강되는 수직롤러에 의해 피용접물을 클램핑한후 용접하고, 이들이 장착된 몸체를 구동수단에 의해 소정각도로 틸팅시킴에 따라 피용접물의 용접각도가 확보되므로 강관을 서로 용접하는 경우, 또는 강관에 대해 플랜지를 용접하는 경우 연속적으로 용접작업할 수 있도록 한 것으로,
본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인은, 피용접물을 지지하는 한쌍의 수평롤러가 대항측 롤러쪽으로 각각 이동되도록 수평롤러가 회전가능하게 고정된 브라킷이 베드에 슬라이딩이동가능하게 장착되는 본체와,
수평롤러에 의해 지지된 피용접물을 가압하여 고정할 수 있도록 제1구동수단에 의해 본체에 형성된 수직형 베드를 따라 승강되는 승강체에 회전가능하게 장착되는 수직롤러와,
수평롤러 및 수직롤러에 의해 고정지지되는 피용접물을 회전시키면서 용접할 수 있도록 수평롤러를 정,역방향으로 회전시키는 제2구동수단과,
수평롤러 및 수직롤러에 의해 고정지지되는 피용접물을 틸팅시키면서 용접할 수 있도록 본체를 전후방향으로 회동시키는 제3구동수단을 구비한다.

Description

파이프 로테이터 머시인{rotator machine for pipe}
본 발명은 직관, 엘보우(elbow)와 같은 강관, 또는 강관에 대해 이음연결되는 플랜지(이하, "피용접물" 이라칭함) 등을 자동용접할 수 있도록 피용접물을 클램핑하여 지지하고, 클램핑된 상태로 피용접물을 회전 또는 틸팅시켜 연속적으로 용접작업할 수 있도록 한 파이프 로테이터 머시인에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 피용접물의 크기에 대응하여 수평이동 조정되는 한쌍의 수평롤러, 승강되는 수직롤러에 의해 피용접물을 클램핑한후 용접하고, 이들이 장착된 몸체를 구동수단에 의해 소정각도로 틸팅(tilting)시킴에 따라 피용접물의 용접각도가 확보되므로 강관을 서로 이음용접하는 경우, 또는 강관에 대해 플랜지를 용접하는 경우 연속적으로 용접작업할 수 있도록 한 파이프 로테이터 머시인에 관한 것이다.
일반적으로, 직경이 동일한 직관, 또는 직관에 대한 엘보우, 직관에 대한 플랜지(피용접물 말함)를 이음연결하기 위하여 용접하는 경우, 작업자가 직접 피용접물을 회전시켜 가면서 용접작업함에 따라 작업자의 피로도가 가중되고 작업성이 떨어지며, 직경 및 중량이 큰 환형의 피용접물을 용접하기 위하여 회전 또는 틸팅시킬 때 완전하게 클램핑되지않은 피용접물로 인해 작업자가 각종 위험에 노출되고, 피용접물의 유동으로 인해 작업자가 다치는 등의 안전사고를 초래할 수 있는 문제점을 갖는다.
또한, 환형의 피용접물 용접부위에 따라 작업자가 직접 움직이면서 용접하게 되므로 토치의 용접각도와 작업자의 용접자세를 확보할 수 없어 작업자의 피로도가 가중되어 작업성이 떨어지고, 용접부위의 비이드가 불균일하여 품질이 떨어지고 이로 인해 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 작업자에 의해 제어되는 구동수단 구동으로 인해 피용접물을 클램핑하여 지지하고, 피용접물을 클램핑된 상태로 회전 또는 틸팅시키므로 연속적으로 자동용접할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 파이프 로테이터 머시인을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 직경 및 중량이 큰 환형의 피용접물을 클램핑한 상태에서 자동으로 회전 또는 틸팅시키면서 용접작업함에 따라 안전성을 확보하여 각종 안전사고로 부터 작업자를 보호할 수 있도록 한 파이프 로테이터 머시인을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 피용접물을 구동수단에 의해 회전 및 틸팅시키면서 용접하므로 토치의 용접각도와 작업자의 용접자세를 일정하게 유지할 수 있어 용접부위의 비이드가 일정하여 품질이 향상되고, 작업자의 피로도를 줄여 쾌적한 작업환경을 조성할 수 있도록 한 파이프 로테이터 머시인을 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 피용접물을 지지하는 한쌍의 수평롤러가 대항측 롤러쪽으로 이동되도록 수평롤러가 회전가능하게 고정된 브라킷이 베드에 슬라이딩이동가능하게 장착되는 본체와,
수평롤러에 의해 지지된 피용접물을 가압하여 고정할 수 있도록 제1구동수단에 의해 본체에 형성된 수직형 베드를 따라 승강되는 승강체에 회전가능하게 장착되는 수직롤러와,
수평롤러 및 수직롤러에 의해 고정지지되는 피용접물을 회전시키면서 용접할 수 있도록 수평롤러를 정,역방향으로 회전시키는 제2구동수단과,
수평롤러 및 수직롤러에 의해 고정지지되는 피용접물을 틸팅시키면서 용접할 수 있도록 본체를 전후방향으로 회동시키는 제3구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 로테이터 머시인을 제공함에 의해 달성된다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제1구동수단은,
수직형 베드에 형성되는 서포트에 상하방향으로 장착되고 구동스프로킷이 장착되는 제1구동모터와, 서포트에 회전가능하게 장착되고 회전방향에 따라 승강체를 베드를 따라 승강시키는 리이드스크류와, 구동스프로킷과 리이드스크류의 피동스프로킷에 설치되고 제1구동모터 구동시 리이드스크류를 회전시키는 제1구동체인을 구비한다.
또한, 전술한 제2구동수단은,
수평롤러의 일측단에 각각 장착되는 워엄휠과, 본체에 내설되고 구동스프로킷이 장착되는 제2구동모터와, 워엄휠과 치합되는 기어이빨이 외주연에 형성되고 제2구동모터 구동방향에 따라 수평롤러를 정방향 또는 역방향으로 동시에 회전시키는 워엄과, 구동스프로킷과 워엄의 피동스프로킷에 설치되고 제2구동모터 구동시 워엄을 회전시키는 제2구동체인을 구비한다.
또한, 전술한 제3구동수단은,
본체를 전후방향으로 회동가능하게 지지하는 회동축과, 회동축 일단부에 일체형으로 장착되는 부채꼴형상의 제1기어와, 회동축을 회동가능하게 지지하는 서포트에 내설되고 제1기어와 치합되는 제2기어가 장착되며 구동방향에 따라 본체를 전후방향으로 회동시키는 제3구동모터를 구비한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인은, 직관, 엘보우(elbow)와 같은 강관(鋼管), 또는 강관에 대해 이음연결되는 플랜지(flange) 등의 피용접물(1)을 지지하는 한쌍의 수평롤러(2,3)가 대항측 롤러쪽으로 각각 이동되도록 수평롤러(2,3)가 회전가능하게 고정된 브라킷(4,4a)이 베드(5)에 슬라이딩이동가능하게 장착되는 본체(6)와, 수평롤러(2,3)에 의해 지지된 피용접물(1)을 가압(加壓)하여 고정할 수 있도록 제1구동수단에 의해 본체(6)에 형성된 수직형 베드(7)를 따라 승강되는 승강체(8)에 회전가능하게 장착되는 수직롤러(9)와, 수평롤러(2,3) 및 수직롤러(9)에 의해 고정지지되는 피용접물(1)을 회전(용접각도를 확보하기 위하여 회전시킴)시키면서 용접할 수 있도록 한쌍의 수평롤러(2,3)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 제2구동수단과, 수평롤러(2,3) 및 수직롤러(9)에 의해 고정지지되는 피용접물(1)을 틸팅(용접각도를 확보하기 위하여 틸팅시킴)시키면서 용접할 수 있도록 본체(6)를 전후방향으로 회동시키는 제3구동수단을 구비한다.
이때, 전술한 제1구동수단은,
수직형 베드(7)에 형성되는 서포트(10)에 상하방향으로 장착되고 구동스프로킷(11)이 장착되는 제1구동모터(12)와, 서포트(10)에 회전가능하게 장착되고 회전방향에 따라 승강체(8)를 베드(7)를 따라 승강시키는 리이드스크류(13)와, 구동스프로킷(11)과 리이드스크류(13) 하단에 장착된 피동스프로킷(11a)에 설치되고 제1구동모터(12) 구동시 리이드스크류(13)를 회전시키는 제1구동체인(14)을 구비한다.
또한, 전술한 제2구동수단은,
수평롤러(2,3)의 일측단에 각각 장착되는 워엄휠(15,16)과, 본체(6)에 내설되고 구동스프로킷(17)이 장착되는 제2구동모터(18)와, 워엄휠(15,16)과 치합되는 기어이빨이 외주연에 형성되고 제2구동모터(18) 구동방향에 따라 수평롤러(2,3)를 정방향 또는 역방향으로 동시에 회전시키는 워엄(19)과, 구동스프로킷(17)과 워엄(19) 일단부에 장착된 피동스프로킷(20)에 설치되고 제2구동모터(18) 구동시 워엄(19)을 회전시키는 제2구동체인(21)을 구비한다.
또한, 전술한 제3구동수단은,
본체(6)를 전후방향으로 회동가능하게 지지하는 회동축(22)과, 회동축(22) 일단부에 일체형으로 장착되고 회동축(22)을 전후방향으로 회동시키는 부채꼴형상의 제1기어(23)와, 회동축(22)을 회동가능하게 지지하는 서포트(24)에 내설되고 제1기어(23)와 치합되는 제2기어(26)가 장착되며 구동방향에 따라 본체(6)를 전후방향으로 회동시키는 제3구동모터(25)를 구비한다.
도면중 미 설명부호 30은 수평롤러(2,3)를 베드(5)를 따라 이동시켜 상호간격을 수동으로 조정하는 스크류이다.
이하에서, 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인에서 피용접물의 회전되는 것을 나타내는 사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 직관을 서로 이음용접하는 경우, 또는 직관에 대해 엘보우를 이음용접하는 경우, 이들 피용접물(1)을 회전시켜 가면서 용접함에 따라 토치(미도시됨)의 용접각도 또는 작업자의 용접자세를 확보할 수 있어 작업자의 피로도를 줄이고 일정한 용접비이드를 얻을 수 있어 품질을 향상시킬 수 있다.
이를 상세하게 설명하면, 피용접물(1)을 한쌍의 수평롤러(2,3)위에 올려놓고 아이들형태의 수직롤러(9)를 제1구동수단 구동으로 하강시켜 피용접물(1)을 가압하여 고정지지한다. 이때 수평롤러(2,3)사이의 간격은 스크류(30)를 이용하여 조정할 수 있음은 물론이다.
즉, 수직형 베드(7)에 일체형으로 형성된 서포트(10)에 상하방향으로 장착된 제1구동모터(12) 구동시, 제1구동모터(12)상에 장착된 구동스프로킷(11)과 리이드스크류(13) 하단에 고정된 피동스프로킷(11a)에 설치된 제1구동체인(14) 구동에 따라 리이드스크류(13)를 회전시킨다. 리이드스크류(13) 회전으로 인해 수직형 베드(7)에 승강가능하게 결합된 승강체(8)가 하강되며, 이로 인해 승강체(8)에 고정된 수직롤러(9)를 하강시켜 피용접물(1)를 가압하여 고정한다.
이때, 용접부위가 환형인 피용접물(1)을 제2구동수단 구동으로 회전시켜 가면서 연속적으로 용접작업할 수 있다. 즉 작업자에 의해 콘트롤스위치(미도시됨)(또는 유선리모콘으로도 조작할 수 있음)를 조작하여 본체(6)에 내설된 제2구동모터(18) 구동시 제2구동체인(21)을 통하여 전달되는 회전력에 의해 본체(6)에 회전가능하게 지지된 워엄(19)을 구동시킨다.
따라서, 워엄(19)에 각각 치합되는 워엄휠(15,16) 구동에 의해 수평롤러(2,3)를 동일방향으로 회전시킴에 따라, 수평롤러(2,3)위에 올려져 가압지지된 피용접물(1)을 소정각도만큼 회전시킬 수 있다. 즉 수평롤러(2,3)위에 올려진 피용접물(1)을 가압지지하는 수직롤러(9)는 승강체(8)에 아이들러(idler) 형태로 설치되므로, 수직롤러(9)에 의해 피용접물(1)을 가압하고 있는 경우에도 수평롤러(2,3) 회전시 피용접물(1)을 자동으로 소정각도 회전시킬 수 있다(수평롤러(2,3) 회전시 수직롤러(9)는 아이들형태로 회전되므로 피용접물(1)은 회전될 수 있다). 이때 수평롤러(2,3)외주연에 형성된 너얼링부에 의한 마찰력으로 인해 수평롤러(2,3) 회전시 피용접물(1)의 미끄러짐을 방지할 수 있다.
따라서, 직관과 같은 피용접물(1)을 서로 이음용접하는 경우, 토치의 용접각도와 작업자의 용접자세가 확보되므로 피용접물(1)의 용접비이드가 일정하여 품질을 향상시키고, 동일한 자세를 유지할 수 있는 작업자의 피로도를 줄여 작업능률을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인에서 피용접물의 틸팅(tilting)되는 것을 나타내는 제2사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 직관 또는 엘보우에 대해 플랜지를 이음용접하고자 하는 경우, 수평롤러(2,3)와 수직롤러(9)에 의해 가압지지된 피용접물(1)을 틸팅시켜가면서 용접함에 따라 토치(미도시됨)의 용접각도 또는 작업자의 용접자세를 확보할 수 있다.
이를 상세하게 설명하면, 제3구동수단 구동으로 본체(6)를 전방 또는 후방으로 소정각도 회동시킴에 따라, 본체(6)에 고정된 수평롤러(2,3)와 승강체(8)에 고정된 수직롤러(9)에 의해 가압지지된 상태에서 피용접물(1)을 소정각도 회동시킬 수 있다. 즉 본체(6)와 대향되게 설치된 서포트(24)에 내설된 제3구동모터(25) 구동시 제3구동모터(25)의 제2기어(26)에 의해 본체(6)의 회동축(22)에 장착된 부채꼴형상의 제1기어(23)를 구동시킴에 따라, 회동축(22) 회동으로 본체(6)를 전방 또는 후방으로 소정각도 회동시킬 수 있다(전후방으로 각각 45°회동이 가능함).
따라서, 본체(6)위에 설치된 수평롤러(2,3)와 승강체(8)에 설치된 수직롤러(9)에 의해 피용접물(1)을 가압고정한 상태에서 본체(6)를 전방 또는 후방으로 소정각도 회동시켜 가면서(이로 인해, 피용접물(1)이 전방 또는 후방으로 소정각도 틸팅된다) 용접작업함에 따라, 피용접물(1)의 직경 및 중량이 큰 환형체인 경우(피용접물(1)의 중량 및 직경이 1100㎏, 80 ∼ 600㎜까지 용접작업 가능함)에도 용접작업시 피용접물(1)의 전도 등으로 인해 작업자가 다치는 안전사고를 방지할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인은 아래와 같은 이점을 갖는다.
작업자에 의해 제어되는 구동수단 구동으로 인해 피용접물을 클램핑하여 지지하고, 클램핑된 상태로 피용접물을 회전 또는 틸팅시키므로 연속적으로 자동용접할 수 있어 작업성 및 생산능률을 높일 수 있다.
또한, 직경 및 중량이 큰 환형의 피용접물을 클램핑한 상태에서 회전 또는 틸팅시켜 가면서 용접작업함에 따라 안전성을 확보하여 각종 사고로 부터 작업자를 보호할 수 있다.
또한, 피용접물을 구동수단에 의해 회전 및 틸팅시키면서 용접하므로 토치의 용접각도와 작업자의 용접자세를 일정하게 유지할 수 있어 용접부위의 비이드가 일정하므로 품질이 향상되어 신뢰성이 향상되고, 작업자의 피로도를 줄여 쾌적한 작업환경을 조성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인의 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인의 정면도,
도 3은 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인에서 파이프를 지지하는 한쌍의 수평롤러의 이동을 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인에서 피용접물의 회전되는 것을 나타내는 사용상태도,
도 5는 본 발명에 의한 파이프 로테이터 머시인에서 피용접물의 틸팅되는 것을 나타내는 사용상태도이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
1; 피용접물 2,3; 수평롤러
4,4a; 브라킷 5; 베드
6; 본체 7; 수직형 베드
8; 승강체 9; 수직롤러
10; 서포트 11; 구동스프로킷
12; 제1구동모터 13; 리이드스크류
14; 제1구동체인 15,16; 워엄휠
17; 구동스프로킷 18; 제2구동모터
19; 워엄 20; 피동스프로킷
21; 제2구동체인 22; 회동축
23; 제1기어 24; 서포트
25; 제3구동모터 26; 제2기어

Claims (4)

  1. 피용접물을 지지하는 한쌍의 수평롤러가 대항측 롤러쪽으로 각각 이동되도록 상기 수평롤러가 회전가능하게 고정된 브라킷이 베드에 슬라이딩이동가능하게 장착되는 본체;
    상기 수평롤러에 의해 지지된 피용접물을 가압하여 고정할 수 있도록 제1구동수단에 의해 상기 본체에 형성된 수직형 베드를 따라 승강되는 승강체에 회전가능하게 장착되는 수직롤러;
    상기 수평롤러 및 수직롤러에 의해 고정지지되는 피용접물을 회전시키면서 용접할 수 있도록 상기 수평롤러를 정,역방향으로 회전시키는 제2구동수단; 및
    상기 수평롤러 및 수직롤러에 의해 고정지지되는 피용접물을 틸팅시키면서 용접할 수 있도록 상기 본체를 전후방향으로 회동시키는 제3구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 로테이터 머시인.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1구동수단은;
    상기 수직형 베드에 형성되는 서포터에 상하방향으로 장착되고 구동스프로킷이 장착되는 제1구동모터;
    상기 서포터에 회전가능하게 장착되고 회전방향에 따라 상기 승강체를 베드를 따라 승강시키는 리이드스크류; 및
    상기 구동스프로킷과 상기 리이드스크류의 피동스프로킷에 설치되고, 상기 제1구동모터 구동시 리이드스크류를 회전시키는 제1구동체인을 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 로테이터 머시인.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2구동수단은;
    상기 수평롤러의 일측단에 각각 장착되는 워엄휠;
    상기 본체에 내설되고 구동스프로킷이 장착되는 제2구동모터;
    상기 워엄휠과 치합되는 기어이빨이 외주연에 형성되고 상기 제2구동모터 구동방향에 따라 상기 수평롤러를 정방향 또는 역방향으로 동시에 회전시키는 워엄; 및
    상기 구동스프로킷과 상기 워엄의 피동스프로킷에 설치되고, 상기 제2구동모터 구동시 워엄을 회전시키는 제2구동체인을 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 로테이터머시인.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제3구동수단은;
    상기 본체를 전후방향으로 회동가능하게 지지하는 회동축;
    상기 회동축 일단부에 일체형으로 장착되는 부채꼴형상의 제1기어; 및
    상기 회동축을 회동가능하게 지지하는 서포트에 내설되고 상기 제1기어와 치합되는 제2기어가 장착되며, 구동방향에 따라 상기 본체를 전후방향으로 회동시키는 제3구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 로테이터 머시인.
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