KR20090025909A

KR20090025909A - 마그네트가 설치된 플랜지자동용접기의 롤러설치대

Info

Publication number: KR20090025909A
Application number: KR1020070091100A
Authority: KR
Inventors: 정 도 서
Original assignee: 한성물류운반기계(주)
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-11

Abstract

본 발명은 마그네트가 설치된 플랜지자동용접기의 롤러설치대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부롤러와 함께 파이프를 클램핑하는 하부롤러가 회전되게 설치되는 롤러설치대에 마그네트를 설치함으로서, 상하부롤러로서 파이프를 크램핑한 뒤에 이를 용접이 용이한 각도로 기울인 상태에서 파이프를 회전시킬 때, 상하부롤러 사이에 클램핑된 무거운 파이프가 마그네트의 자력에 의해 하측으로 미끄러져 내리는 것을 최소화할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명은 베이스판(6) 상에 간격을 두고 설치되는 전후방지지체(7,8)사이에는 회전몸체(13)가 회전자유롭게 설치되며, 상기 후방지지체(8)에는 감속모터(17)에 의해 회전하는 회전구동기어(18)가 설치되고, 이 회전구동기어(18)에 대응하는 회전몸체(13)의 후방에는 회전구동기어(18)와 맞물리는 섹터기어(19)가 설치되며, 상기 회전몸체(13)의 상측 후방에는 가이드부(20)를 구비한 수직프레임(21)이 수직 설치되고, 수직프레임(21)에는 선단부 하측에 상부롤러(28)를 설치한 승하강브래킷(29)이 감속모터(23)의 동력을 전달받아 회전하는 스크류(25)에 의해 승하강되게 설치되며, 회전몸체(13)의 상부에는 한 쌍의 롤러설치대(37)가 왼나사와 오른나사가 반씩 형성된 스크류(34)에 의해 벌어졌다 오므려졌다할 수 있도록 설치되며, 상기 롤러설치대(37)에는 일측에 스프라켓을 구비한 하부롤러(38)가 각각 회전되게 설치되고, 상기 양측 하부롤러(38)는 감속모터(33)의 동력을 체인으로 전달받아 동일방향으로 회전되게 설치된 것에 있어서, 상기 양측 롤러설치대(37)의 서로 마주 대하는 내향측 경사진 상부측에 외측면이 호형으로 형성된 마그네트(62)를 볼트(63)로서 설치하되, 롤러설치대의 중심부터 마그네트의 외주면까지의 반경(R2)이 하부롤러(38)의 반경(R1)보다 1㎜ 내외의 치수만큼 작게 설치한 것을 특징으로 한다.

플랜지, 자동용접기, 파이프, 상하부롤러, 마그네트, 롤러설치대

Description

마그네트가 설치된 플랜지자동용접기의 롤러설치대{Roller mount of automatic flange welding machine with a magnet}

본 발명의 출원인은 직경이 500~1500mm정도로 큰 파이프의 단부에 플랜지를 자동으로 용접하기 위하여 도 3에서 보는 바와 같이 파이프(1)를 상하부롤러(28,38)로 클램핑한 뒤에, 이를 용접이 용이한 각도가 되게 기울이며, 이렇게 기울여진 파이프(1)를 회전시키면서 파이프의 단부에 플랜지(2)를 자동으로 용접하게 하는 플랜지자동용접기(100)를 개발하였다.

그런데, 상기 플랜지자동용접기(100)에서 상하부롤러(28,38) 사이에 파이프(1)를 클램핑시킬 때, 파이프의 직경이 500~1500mm정도로 크고 길이도 길기 때문에 용접하고자 하는 파이프가 매우 무거웠다.

위와 같이 무거운 파이프(1)를 상하부롤러(28,38) 사이에 물린 상태에서 파이프가 경사지도록 기울인 뒤에 파이프(10)를 회전시키기 위하여 상하부롤러(28,38)를 회전시킬 때, 파이프가 하측으로 미끄러져 내리는 현상이 발생하게 되었다.

이렇게 상하부롤러(28,38)에 파이프가 물린 상태에서 하측으로 미끄러져 내리게 되면, 파이프의 단부에 플랜지를 삽입시킨 상태에서 그 접촉된 모서리부에 자동으로 용접을 할 때 용접포인트가 나선형으로 용접되게 되어 용접불량을 발생시키는 문제가 대두되게 되었다.

따라서, 본 출원인은 상하부롤러(28,38)가 파이프를 물어주는 조임력을 강하게 해보았는데, 파이프를 너무 강하게 클램핑하면 상하부롤러에 물리는 부분이 찌그러들거나, 또는 파이프의 외부 표면에 흠집이 발생하게 되는 또 다른 문제를 일 으키게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상부롤러와 함께 파이프를 클램핑하는 하부롤러가 회전되게 설치되는 롤러설치대에 마그네트를 설치함으로서, 상하부롤러로서 파이프를 크램핑한 뒤에 이를 용접이 용이한 각도로 기울인 상태에서 파이프를 회전시킬 때, 상하부롤러 사이에 클램핑된 무거운 파이프가 마그네트의 자력에 의해 하측으로 미끄러져 내리는 것을 최소화할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 직경이 큰 파이프의 단부에 플랜지를 자동으로 용접하기 위하여 파이프를 상하부롤러로 클램핑한 뒤에, 이를 용접이 용이한 각도가 되게 기울이며, 이렇게 기울여진 파이프를 회전시키면서 파이프의 단부에 플랜지를 자동으로 용접하게 하는 플랜지 자동용접장치에 있어서, 상기 양측 롤러설치대의 서로 마주 대하는 내향측 경사진 상부측에 외측면이 호형으로 형성된 마그네트를 볼트로서 설치하되, 롤러설치대의 중심부터 마그네트의 외주면까지의 반경이 하부롤러의 반경(R1)보다 내외의 치수만큼 작게 설치한 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 상부롤러와 함께 파이프를 클램핑하 는 하부롤러가 회전되게 설치되는 롤러설치대에 마그네트를 설치함으로서, 상하부롤러사이에 크램핑된 파이프에 마그네트의 자력이 작용함에 따라 파이프를 경사지게 기울인 뒤에 이를 회전시키는 경우에도 상하부롤러 사이에 클램핑된 파이프가 하측으로 미끄러져 내리는 것을 최소화하여 용접불량이 발생하지 않게 되는 효과가 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 마그네트가 설치된 플랜지자동용접기의 롤러설치대에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 직경이 큰 파이프(1)를 상하부롤러(28,38)의 사이에 클램핑한 뒤에 이를 용접이 용이한 각도로 기울이며, 이렇게 기울여진 파이프를 회전시키면서 파이프(1)의 단부에 플랜지(2)를 자동으로 용접하게 하는 플랜지 자동용접기(100)의 롤러설치대(37)에 마그네트(62)를 부착하는 것이다.

상기 플랜지 자동용접기(100)는 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 상부 중앙에 전후방축지지대(9,10)가 각각 설치된 전후방지지체(7,8)가 베이스판(6) 상에 간격을 두고 설치되며, 전후방지지체(7,8) 사이에는 회전몸체(13)를 회전가능하게 설치하되, 이 회전몸체(13)의 전후방으로 돌출된 전후방축(11,12)이 전후방축지지대(9,10)에 삽입된다.

상기 회전몸체(13)는 전후방축(11,12)을 중심으로 회전각도를 조절하도록 도 2 및 도 4에서 보는 바와 같이 회전몸체(13) 전방의 전방축(11) 하부에는 전방축(11)을 중심으로 회전이 가능한 반경으로 가이드홈(14)을 형성한 가이드판(15)이 설치되고, 가이드홈(14)에 대응하는 전방지지체(7)에는 가이드홈(14)에 삽입되어 안내되는 가이드핀(16)이 후방으로 돌출되게 형성되어 있다.

그리고, 후방지지체(8)의 전방에는 후방지지체(8)의 내측에 설치된 감속모터(17)에 의해 회전하는 회전구동기어(18)가 설치되고, 이 회전구동기어(18)에 대응하는 회전몸체(13)의 후방에는 회전구동기어(18)와 맞물리는 섹터기어(19)가 설치되어 있다.

또한, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 회전몸체(13)의 상측 후방에는 전면에 가이드부(20)를 구비한 수직프레임(21)이 수직방향으로 설치되고, 수직프레임(21)의 후방에는 감속모터(23)의 동력을 전달받아 회전하는 스크류(25)가 지지대(24)에 의해 수직방향으로 회전되게 설치되어 있다.

그리고, 상기 수직프레임(21)에는 후방에 스크류(25)가 나사식으로 관통하는 암나사관부(26)가 구비되고 중앙부에 가이드부(20)에 안내되는 가이드슈(27)가 형성된 승하강브래킷(29)이 승하강 자유롭게 설치되며, 이 상기 승하강브래킷(29)의 전방에는 파이프(1)의 상면을 누른 상태로 회전하는 상부롤러(28)가 설치된다.

또한, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 회전몸체(13)의 상부에 간격을 두고 설치되는 지지대(35)에는 왼나사와 오른나사가 반씩 설치된 스크류(34)가 회전 자유롭게 전후방향으로 수평 설치되고, 상기 스크류(34)에는 하부에 스크류(34)의 왼나사부와 오른 나사부에 나사식으로 체결되는 암나사관부(36)를 형성하고 상부에 하부롤러(38)를 회전되게 설치하는 한 쌍의 롤러설치대(37)가 간격을 두고 설치되어 있다.

상기 롤러설치대(37)에는 일측에 스프라켓을 구비한 하부롤러(38)가 각각 회전되게 설치되며, 회전몸체(13)의 내부에는 구동스프라켓(39)을 구비한 감속모터(33)가 설치되고, 구동스프라켓(39) 상측의 회전몸체(13) 내에는 아이들스프라켓(40)이 설치되며, 각각의 스프라켓에는 감속모터(33)의 동력으로 한 쌍의 하부롤러(38)를 동일방향으로 회전되게 하는 체인(41)이 감겨지게 설치된다.

그리고, 도 5 및 도 6에서는 본 발명의 특징부가 되는 마그네트가 설치된 롤러설치대가 도시되어 있다.

상기 하부롤러(38)가 회전되게 설치되는 양측 롤러설치대(37)의 서로 마주 대하는 내향측 경사진 상부측에 외측면이 호형으로 형성된 마그네트(62)가 볼트(63)로서 결합 설치된다.

이때, 상기 롤러설치대(37)의 반경보다 하부롤러(38)의 외경을 크게 하여 파이프의 외주면이 하부롤러(38)의 외주면에 접촉되게 하고, 롤러설치대(37)에 설치된 마그네트(62)의 외주면의 반경(R2), 즉 롤러설치대의 중심부터 마그네트의 외주면까지의 반지름이 하부롤러(38)의 반경(R1)보다 1㎜ 내외의 치수만큼 작게 설치한다.

위와 같이 상기 마그네트(62)의 외주면 반경(R2)을 하부롤러(38)의 반경(R1)보다 1㎜ 내외의 치수만큼 작게 설치하는 것은, 하부롤러(38)에 파이프가 클램핑되었을 때, 반경이 작은 마그네트(62)의 외주면이 회전하는 파이프의 외주면에 접촉하지 않게 하면서 마그네트(62)의 외주면과 파이프의 외주면이 1㎜ 내외의 치수만큼 근접하여 마그네트의 자력이 파이프의 외주면에 작용할 수 있도록 하기 위한 것 이다.

도면 부호중 미설명 부호 "22"는 감속모터(23)를 설치하는 수평대이며, 이렇게 수평대에 감속모터(23)를 설치하는 경우에는 감속모터(23)의 모터축과, 스크류(25)의 하단부에 각각 스프라켓을 설치한 뒤에, 이들 스프라켓에 체인을 감아지게 설치하며, 미설명부호 "52"는 파이프와 플랜지를 용접하는 용접봉(용접토치)이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 설치된 플랜지자동용접기(100)를 이용하여 파이프(1)의 단부에 플랜지(2)를 용접하고자 하는 경우에는 2개의 하부롤러(38)와 1개의 상부롤러(28)의 사이에 용접하고자 하는 파이프를 클램핑시켜야 하는데, 이때는 파이프의 외경에 따라 파이프의 외경이 크면 양측 하부롤러(38) 사이의 간격을 벌리면서 상부롤러(28)의 높이가 높아지게 하고, 파이프의 외경이 작으면 양측 하부롤러(38) 사이의 간격을 오므리면서 상부롤러(28)의 높이도 그 만큼 낮추어야 한다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 양측 하부롤러(38) 사이의 간격을 신축하고자 하는 경우에는 스크류(34)를 돌림에 따라 왼나사부와 오른나사부가 반씩 설치된 스크류(34)가 회전하면서 왼나사부와 오른나사부에 각각 암나사관부(36)가 나사식으로 체결된 롤러설치대(37)가 스크류(34)를 돌리는 방향에 따라 벌어지거나 또는 오므려들게 된다.

위와 같이 롤러설치대(37)가 신축하는 것은 롤러설치대(37)에 하부롤러(38) 가 회전되게 설치된 것이므로 양측 하부롤러(38)가 벌어지거나 또는 오므려드는 것과 동일한 것이며, 이렇게 용접하고자 하는 파이프의 외경에 맞게 양측 하부롤러(38)의 간격을 조절하고 난 뒤에는 양측 하부롤러(38)의 사이에 용접하려는 파이프를 수평방향으로 올려놓는다.

그 다음에 수직프레임(21)에 설치된 상부롤러(28)를 하강시켜서 2개의 하부롤러(38) 위에 얹혀진 파이프(1)의 상부를 상부롤러(28)로 내려 눌러서 3개의 상하부롤러(28,38)로서 삼각방향으로 파이프(1)를 클램핑하게 한다.

위와 같이 상부롤러(28)를 하강시킬 때는 도 2에서 보는 바와 같이 수직프레임(21)의 하방에 설치된 감속모터(23)를 회전시켜서 그 감속모터(23)의 회전력으로 스크류(25)가 회전되게 하며, 이 스크류(25)에는 승하강브래킷(29)의 후방에 형성된 암나사관부(26)가 나사식으로 체결되어서 스크류(25)의 회전에 의해 승하강브래킷(29)이 하강하게 된다.

상기와 같이 승하강브래킷(29)이 하강하다가 승하강브래킷(29)의 선단부 하측에 하향 설치된 상부롤러(28)의 하단부가 파이프(1)의 상면에 접촉하게 되면, 감속모터(23)를 회전을 정지시켜서 하측의 2개의 하부롤러(38)와 상측의 상부롤러(28) 사이에 파이프가 클램핑되게 된다.

이렇게 상하부롤러(28,38) 사이에 파이프(1)를 클램핑한 뒤에는 도 3에서 보는 바와 같이 파이프(1)와 플랜지(2)를 용접할 용접부가 상측을 향하도록 파이프(1)를 경사지게 기울인다.

위와 같이 파이프(1)를 경사지게 기울이려면, 도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이 후방지지체(8)의 내부에 설치된 감속모터(17)를 구동시킨다. 이 감속모터(17)의 구동에 의해 회전구동기어(18)가 회전하게 되면, 이 회전구동기어(18)와 맞물린 섹터기어(19)가 부채꼴 형태로 회전몸체(13)의 후면에 고정되게 설치되어서 섹터기어(19)의 호형 기어면을 밀어내게 된다.

이때, 회전몸체(13)는 전후방에 섹터기어(19)의 회전중심점이 되는 위치에 전후방축(11,12)이 전후방으로 돌출되면서 이 전후방축(11,12)이 전후방지지체(7,8)의 전후방축지지대(9,10)에 회전 자유롭게 설치되어서 상기 회전구동기어(18)의 회전에 의해 섹터기어(19)의 호형 기어면을 따라 회전몸체(13)가 회전하게 된다.

위와 같이 회전몸체(13)가 회전할 때, 도 2 및 도 4의 (가)에서와 같이 회전몸체(13)의 전면에 가이드홈(14)을 구비한 가이드판(15)이 설치되어 있고, 그 가이드판(15)에 대응하는 전방지지체(7)의 후면에는 가이드홈(14)에 안내되는 가이드핀(16)이 고정되게 설치되어서 중량물의 회전몸체(13)가 회전식으로 기울여지는 것을 안내하고, 상기 가이드홈(14)은 소정의 각도만큼의 길이를 형성하여서 가이드홈(14)의 길이범위 내에서만 회전몸체(13)가 경사지게 기울여지게 되는 것이다.

이때, 전방축지지대(9)의 정면에 각도표시눈금이 표시되고, 전방축(11)의 선단부에는 표시바늘부 설치되어서 회전몸체(13)가 기울여진 각도를 확인할 수 있으며, 위의 각도표시눈금과 표시바늘부를 각도표시부(50)라 칭할 수 있다.

위와 같이 회전몸체(13)를 필요로 하는 각도만큼 기울인 뒤에 감속모터(17)의 구동을 멈추면, 감속모터(17)가 정지하여 회전몸체(13)가 기울여진 각도를 유지 하게 된다.

위와 같이 무거운 파이프(1)를 견고하게 클램핑하고 경사지게 기울인 뒤에는, 도 3에서와 같이 파이프(1)의 단부에 플랜지(2)를 용접할 때는 플랜지(2)를 파이프(1)의 단부에 끼워서 가접을 하여 파이프(1)에서 플랜지(2)가 이탈하지 않게 하며, 그 다음에 파이프(1)를 회전시키면서 파이프(1)와 플랜지(2)가 접하는 모서리부분에 연속하여 용접작업을 실행한다.

상기와 같이 파이프(1)를 회전시키는 것은 도 2에서 보는 바와 같이 회전몸체(13)의 내부에 설치된 감속모터(33)를 구동시켜서 구동스프라켓(39)이 회전하면, 이 구동스프라켓(39)과, 전방측 하부롤러(38)와 동일축상에 설치된 스프라켓, 그리고 후방측 하부롤러(38)와 동일축상에 설치된 스프라켓에 감겨진 체인(41)에 의해 동력이 전달되면서 양측 하부롤러(38)를 동일방향으로 회전시키게 된다.

이때, 동일방향으로 회전하는 양측 하부롤러(38)에는 용접하려는 파이프(1)의 양측 하부면이 접촉되게 물려 있음에 따라 파이프(1)도 회전하게 되고, 파이프(1)의 중앙상부를 누르고 있는 상부롤러(28)도 함께 회전하면서 파이프(1)가 원활하게 회전되게 하는 것이다.

위와 같이 경사지게 기울인 상태로 파이프를 회전시키면서 파이프의 단부에 플랜지를 용접할 때, 상하부롤러(28,38)에 물려 있는 파이프(1)의 직경이 500㎜~1500㎜ 정도로 크기 때문에 그 무게가 무거워 경사진 파이프(1)가 하측으로 미끄러져 내리려고 하는 하중이 작용하게 된다.

그런데, 본 발명에서는 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 하부롤러(38)가 설 치된 롤러설치대(37)에 마그네트(62)가 설치되어서 마그네트의 자력이 하부롤러에 클램핑되어 회전하는 파이프의 외주면에 작용하게 되어 기울여진 하측으로 미끄러져 내리고자 하는 파이프를 자력으로 잡아주게 된다.

위와 같이 마그네트의 자력으로 하측으로 경사지게 기울여진 파이프를 잡아줌에 따라 기울여진 파이프가 자중에 의해 하측으로 미끄러져 내려가는 것을 예방할 수 있는 것이다.

그리고, 위의 마그네트(62)가 양측 롤러설치대(37)의 서로 마주 대하는 내향측 경사진 상부측에 설치되어 있음에 따라 2개의 하부롤러(38) 사이에 얹혀져 클램핑되는 부분에 파이프(1)와 근접하여 자력이 가장 강하게 작용하게 된다.

또한, 상기 마그네트(62)의 외주면 반경(R2)을 하부롤러(38)의 반경(R1)보다 1㎜ 내외의 치수만큼 작게 설치함에 따라서, 하부롤러(38)에 파이프가 클램핑되었을 때, 반경이 작은 마그네트(62)의 외주면이 회전하는 파이프의 외주면에 접촉하지 않아 마그네트의 손상을 예방할 수 있고, 마그네트(62)의 외주면과 파이프의 외주면이 1㎜ 내외의 치수만큼 근접하여 마그네트의 자력이 파이프의 외주면에 강하게 작용하여 기울여진 상태로 회전하는 파이프가 하측으로 미끄려져 내리지 않게 하는 것이다.

도 1은 본 발명이 설치된 플랜지 자동용접기의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 플랜지 자동용접기의 측단면도.

도 3은 본 발명이 설치된 플랜지 자동용접기의 작용상태를 나타내는 정면도.

도 4의 (가)(나)는 도 2의 A-A선 및 B-B선 단면도.

도 5는 본 발명의 요부가 되는 마그네트가 설치된 롤러설치대를 나타내는 정면도.

도 6은 본 발명의 요부가 되는 마그네트가 설치된 롤러설치대를 나타내는 측면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 파이프 2 : 플랜지 6 : 베이스판

7 : 전방지지체 8 : 후방지지체 9 : 전방축지지대

10 : 후방축지지대 11 : 전방축 12 : 후방축

13 : 회전몸체 14 : 가이드홈 15 : 가이드판

16 : 가이드핀 17,23,33 : 감속모터 18 : 회전구동기어

19 : 섹터기어 20 : 가이드부 21 : 수직프레임

22 : 수평대 24,35 : 지지대 25,31,34 : 스크류

26,36 : 암나사관부 27 : 가이드슈 28 : 상부롤러

29 : 승하강브래킷 62 : 마그네트 63 : 볼트

100 : 플랜지자동용접기

Claims

베이스판(6) 상에 간격을 두고 설치되는 전후방지지체(7,8)사이에는 회전몸체(13)가 회전자유롭게 설치되며, 상기 후방지지체(8)에는 감속모터(17)에 의해 회전하는 회전구동기어(18)가 설치되고, 이 회전구동기어(18)에 대응하는 회전몸체(13)의 후방에는 회전구동기어(18)와 맞물리는 섹터기어(19)가 설치되며, 상기 회전몸체(13)의 상측 후방에는 가이드부(20)를 구비한 수직프레임(21)이 수직 설치되고, 수직프레임(21)에는 선단부 하측에 상부롤러(28)를 설치한 승하강브래킷(29)이 감속모터(23)의 동력을 전달받아 회전하는 스크류(25)에 의해 승하강되게 설치되며, 회전몸체(13)의 상부에는 한 쌍의 롤러설치대(37)가 왼나사와 오른나사가 반씩 형성된 스크류(34)에 의해 벌어졌다 오므려졌다할 수 있도록 설치되며, 상기 롤러설치대(37)에는 일측에 스프라켓을 구비한 하부롤러(38)가 각각 회전되게 설치되고, 상기 양측 하부롤러(38)는 감속모터(33)의 동력을 체인으로 전달받아 동일방향으로 회전되게 설치된 것에 있어서,

상기 양측 롤러설치대(37)의 서로 마주 대하는 내향측 경사진 상부측에 외측면이 호형으로 형성된 마그네트(62)를 볼트(63)로서 설치하되, 롤러설치대의 중심부터 마그네트의 외주면까지의 반경(R2)이 하부롤러(38)의 반경(R1)보다 1㎜ 내외의 치수만큼 작게 설치한 것을 특징으로 하는 마그네트가 설치된 플랜지자동용접기의 롤러설치대.