KR20140131162A

KR20140131162A - 파이프 용접용 지그장치

Info

Publication number: KR20140131162A
Application number: KR20130050163A
Authority: KR
Inventors: 김기호; 김종진
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2014-11-12

Abstract

파이프 용접용 지그장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치는 서로 마주하게 이격 배치되어 맞대기 용접되는 두 파이프 주변을 각각 감싸는 폐루프 형태의 제1바디부 및 제2바디부와, 제1바디부 및 제2바디부에 각각 회전 가능하게 설치되어 회전 방향에 따라 대응하는 제1바디부 와 제2바디부의 내측으로 각각 진퇴 이동하는 제1스크류부재 및 제2스크류부재와, 제1스크류부재 및 제2스크류부재의 각 단부가 회전 가능하게 지지되며 두 파이프의 외면과 접촉하는 지지면을 갖도록 제1 및 제2스크류부재의 각 단부를 서로 연결하는 홀딩플레이트를 포함한다.

Description

파이프 용접용 지그장치{JIG APPARATUS FOR WELDING PIPES}

본 발명은 파이프 용접용 지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 맞대기 용접되는 두 파이프를 정렬하는 지그장치에 관한 것이다.

일반적으로 두 개의 파이프를 연결하는 맞대기 용접하는 경우 두 파이프의 용접공정 전 용접품질을 확보하기 위해 파이프간의 단차 및 갭 등을 맞추는 정렬작업이 필요하다.

이러한 두 파이프의 맞대기 용접작업을 위한 정렬작업은 두 파이프 간의 갭(간격)을 일정하게 유지해야 하고, 또 두 파이프의 높낮이 단차가 발생되지 않도록 정확한 동심원을 유지한 상태에서 용접 작업이 진행되어야 한다.

이를 위해 종래에는 두 파이프 간의 일정 간격 유지를 위하여 두 파이프의 마주보는 양측 끝단의 저부에 목재나 플라스틱 재질로 제작된 받침대를 받쳐서 높이를 일정하게 맞춤으로써, 양측 파이프 간의 단차 및 갭이 조정되도록 하였으나 이는 숙력된 작업자가 아닌 경우 정확히 맞추기 어려운 문제가 있어 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0068619호에는 상호 맞대기 용접되는 파이프 중 어느 하나의 파이프 일측에 맞대기 용접용 갭 조정장치를 설치하는 구성이 개시되었다.

그러나, 이러한 용접용 갭 조정장치는 파이프의 외면에 용접을 통해 고정시키는 구조를 가짐에 따라 맞대기 용접이 완료된 후에는 용접용 갭 조정장치를 제거할 필요가 있으며, 갭 조정장치를 제거한 후에는 용접부에 대한 그라인딩 작업이 이루어져야 하므로 갭 조정장치의 제거 과정에서 파이프의 손상을 초래할 가능성이 존재하게 된다.

본 발명의 실시 예들은 맞대기 용접되는 파이프의 외면에 용접에 의한 가 고정을 할 필요가 없는 파이프 용접용 지그장치를 제공하고자 한다.

또 본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 마주하게 이격 배치되어 맞대기 용접되는 두 파이프 주변을 각각 감싸는 폐루프 형태의 제1바디부 및 제2바디부와, 상기 제1바디부 및 상기 제2바디부에 각각 회전 가능하게 설치되어 회전 방향에 따라 대응하는 상기 제1바디부와 상기 제2바디부의 내측으로 각각 진퇴 이동하는 제1스크류부재 및 제2스크류부재와, 상기 제1스크류부재 및 상기 제2스크류부재의 각 단부가 회전 가능하게 지지되며 상기 두 파이프의 외면과 접촉하는 지지면을 갖도록 상기 제1 및 제2스크류부재의 각 단부를 서로 연결하는 홀딩플레이트를 포함하는 파이프 용접용 지그장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 두 파이프의 용접 이음부의 간격을 유지하도록 상기 홀딩플레이트의 상기 지지면에서 돌출되어 상기 두 파이프의 이격된 사이공간에 삽입되는 간격유지돌기를 더 포함한다.

또한, 상기 제1바디부 및 상기 제2바디부는 각각 회전축을 중심으로 회전하여 개폐 가능할 수 있다.

또한, 상기 제1스크류부재 및 상기 제2스크류부재는 각각 대응하는 상기 제1바디부 및 상기 제2바디부의 둘레방향을 따라 서로 등간격으로 이격 배치된 다수개가 마련될 수 있다.

또한 상기 제1바디부 및 상기 제2바디부의 닫힘 상태를 각각 유지하기 위한 록킹장치를 더 포함한다.

또한 상기 제1 및 제2스크류부재의 상기 각 단부의 반대편 단부에는 각각 레버부가 마련될 수 있다.

또한 상기 홀딩플레이트는 상기 제1 및 제2스크류부재의 단부가 삽입되는 홈이 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 기존의 상호 맞대기 용접되는 파이프의 외면에 지그를 용접 고정시킴에 따른 파이프의 표면 손상을 방지함과 아울러 파이프의 정렬 및 갭 유지를 작업자가 손쉽게 할 수 있어 용접 품질 및 작업 편의성이 월등히 향상되게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 록킹장치가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 록킹장치가 결속된 상태를 도시한 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치의 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 용접용 지그장치(10)는 서로 맞대기 용접되는 두 파이프(11,12) 사이가 서로 이격된 상태에서 동심원 상에 정렬되도록 하기 위한 장치로서, 서로 마주하게 이격되어 두 파이프(11,12)의 주변을 각각 감싸는 한 쌍의 바디부(20,30)와, 한 쌍의 바디부(20,30)의 내측 공간에 배치되어 두 파이프(11,12)가 동심원 상에 정렬되도록 하기 위한 홀딩 플레이트(40)와, 홀딩 플레이트(40)를 한 쌍의 바디부(20,30)의 반경방향 전후로 왕복 이동시켜 두 파이프(11,12)의 단차를 조정하기 위한 스크류부재(50,60) 및 두 파이프(11,12)의 용접 이음부의 간격 유지를 하기 위한 간격유지돌기(70)를 포함한다.

두 파이프(11,12)는 각각 속이 빈 중공 형태의 관 또는 튜브로 이루어지며 그 단면은 원형의 형태로 이루어질 수 있으나, 그 밖의 타원형 또는 다각형 형태의 단면 형태를 가질 수 있다.

한 쌍의 바디부(20,30)는 서로 마주하게 이격 배치되며 마주하는 두 파이프(11,12)의 둘레방향 주변을 각각 감싸는 폐루프 형태의 제1바디부(20)와 제2바디부(30)를 포함한다.

제1바디부(20)와 제2바디부(30)는 동일한 형태를 가지는 바, 이하에서는 도 3을 기준으로 제1바디부(20)에 대하여 설명한다.

제1바디부(20)는 각각 짧은 길이를 갖는 중공의 원기둥 형상을 가질 수 있으며 회전축(21)을 중심으로 회전하는 두 반원체(20a,20b)로 구성될 수 있다. 두 반원체(20a,20b)는 회전축(21)을 중심으로 상호 반대방향으로 회전되어 개폐 가능한 구조로 구성되고, 두 반원체(20a,20b)가 닫히는 경우에는 서로 접촉하는 자유단 근방에 배치되는 록킹장치(80)에 의해 결속되어 닫힘 상태를 유지하게 된다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 제1바디부(20) 및 제2바디부(30)가 고리 형상을 가지는 예를 도시하였으나, 파이프(11,12)의 둘레를 감싸는 형태라면 그 형상은 한정되지 않음은 물론이다. 일 예로, 타원형 또는 다각형상의 단면을 가질 수 있음은 당연하다. 또한, 제1바디부(20) 및 제2바디부(30)는 각각 회전축(21)을 중심으로 회전하는 두 반원체로 이루어진 구성을 도시하였으나 구분되지 않는 하나의 원기둥 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

록킹장치(80)는 도 4에 도시된 바와 같이 한 쪽의 반원체(20a)의 단부 근방에 힌지축(81)을 중심으로 회전하는 회전판(83)과, 다른 쪽 반원체(20b)의 단부 근방에 돌출되는 결속고리(85)를 포함한다. 또 회전판(83)의 일측에는 결속고리(85)가 관통할 수 있는 절개된 슬롯(82)이 형성되고, 회전판(83)이 다른 쪽 반원체(20b)의 외면을 향해 회전되는 경우에는 다른 쪽 반원체(20b)에 설치된 결속고리(85)는 도 5에 도시된 바와 같이 슬롯(82)에 삽입되어 걸림에 따라 두 반원체(20a,20b)는 닫힘 상태를 유지하게 된다.

한편 전술한 록킹장치(80)는 일 예에 불과한 것으로서, 경우에 따라 록킹장치(80)는 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다. 일 예로, 공지, 공용된 다양한 클램핑 구조(볼트 및 너트의 체결구조, 고리 형태의 걸림구조 등)로 구성될 수 있을 것이다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 스크류부재(50,60)는 길이가 긴 봉 형태로 마련되며 그 외면에는 나사산이 형성되어 대응하는 바디부(20,30)를 각각 관통하여 나사 체결되는 제1스크류부재(50) 및 제2스크류부재(60)를 포함한다.

이하에서는 제1스크류부재(50) 및 제2스크류부재(60)는 동일한 형태를 가지는 바 도 3을 참조하여 제1스크류부재(50)에 대하여 설명한다.

제1스크류부재(50)는 제1바디부(20)에 회전 가능하게 설치되되 제1바디부(20)의 둘레방향(원주방향)을 따라 서로 등간격으로 이격 배치된 다수개가 구비될 수 있다. 일 예로, 제1스크류부재(50)는 제1바디부(20)의 상단 중앙에 수직 방향으로 하나가 배치되고 그 양측에 두 개가 비스듬히 배치되는 세 개의 제1스크류부재(50)로 마련될 수 있다. 이와 같은 경우 제2바디부(30)에 설치되는 제2스크류부재(60)도 동일한 개수를 가진다.

제1스크류부재(50)는 제1바디부(20)를 관통하여 형성되는 나사홀(23)에 나사 체결되어 회전방향에 따라 제1바디부(20)의 내측을 향해 이동하거나 제1바디부(20)의 외측을 향해 이동하게 된다. 제1바디부(20)의 외측에 위치하는 제1스크류부재(50)의 단부에는 제1스크류부재(50)의 회전 작동을 위한 레버부(53)가 양측 방향으로 연장 형성될 수 있다.

한편 제1바디부(20)의 내측에 위치하는 제1스크류부재(50)의 단부는 제1바디부(20)의 내측에 위치하는 홀딩 플레이트(40)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

홀딩 플레이트(40)는 직선 형태의 막대로 이루어질 수 있고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 서로 수평한 위치에 배치되는 제1스크류부재(50)와 제2스크류부재(60)의 각 단부를 서로 연결하도록 복수개가 구비되며, 제1스크류부재(50) 및 제2스크류부재(60)의 회전방향에 따라 두 파이프(11,12)의 외면과 접촉하거나 이격될 수 있다.

두 파이프(11,12)의 외면과 마주하는 홀딩 플레이트(40)의 하면은 두 파이프(11,12)와 접촉하는 지지면(41)으로 구성되고, 지지면(41)은 편평한 면 또는 용접되는 파이프의 곡률과 대응하는 곡면으로 이루어질 수 있다.

홀딩 플레이트(40)의 상면(42)에는 스크류부재(50,60)의 단부가 삽입되는 홈(43)이 형성되고, 홈(43)의 내측에는 스크류부재(50,60)의 단부가 원활히 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링부재(미도시)가 배치될 수 있다.

이러한 다수의 홀딩 플레이트(40)의 각 지지면(41)은 대응하는 스크류부재(50,60)의 회전 조작에 의하여 두 파이프(11,12)의 외면과 접촉하게 되어 두 파이프(11,12)를 수평 정렬되게 하는 역할을 수행한다.

한편 다수의 홀딩 플레이트(40)의 각 지지면(41)에는 두 파이프(11,12)의 수평 정렬이 완료된 후 두 파이프(11,12)의 맞대기 용접되는 용접 이음부의 간격을 일정하게 유지하기 위한 간격유지돌기(70)가 구비될 수 있다.

간격유지돌기(70)는 두 파이프(11,12)의 단부가 서로 마주하는 이격된 사이공간에 삽입되어 두 파이프(11,12)의 용접 이음부의 간격을 유지시키기 위한 것으로서, 홀딩 플레이트(40)의 지지면(41)에서 돌출된 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 간격유지돌기(70)는 맞대기 용접되는 용접 이음부의 간격과 대응하는 두께를 가지도록 마련될 수 있다.

이러한 구성을 통하여, 맞대기 용접되는 두 파이프(11,12)는 스크류부재(50,60)의 회전 조작을 통해 두 파이프(11,12)의 외면에 가압 밀착되는 다수의 홀딩 플레이트(40)에 의해 수평 상태가 유지되도록 정렬되며 또한 간격유지돌기(70)에 의해 두 파이프(11,12)의 용접 이음부의 간격이 일정하게 유지된 상태로 용접 토치를 통해 용접 이음부의 가용접을 수행하게 되고, 가용접이 완료된 후에는 본원발명의 지그장치(10)를 분리시킨 후 본용접을 수행하게 됨으로써 두 파이프(11,12)의 수평 정렬을 위하여 파이프 외면에 용접 고정되는 지그의 제거 작업이 필요치 않게 되므로 파이프 외면의 손상을 방지할 수 있게 된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 지그장치, 11,12: 파이프,
20: 제1바디부, 20a,20b: 반원체,
21: 회전축, 30: 제2바디부,
40: 홀딩 플레이트, 41: 지지면,
43: 홀, 50: 제1스크류부재,
53: 레버부, 60: 제2스크류부재,
70: 간격유지돌기, 80: 록킹장치,
81: 힌지축, 82: 슬롯,
83: 회전판, 85: 결속고리.

Claims

서로 마주하게 이격 배치되어 맞대기 용접되는 두 파이프 주변을 각각 감싸는 폐루프 형태의 제1바디부 및 제2바디부;
상기 제1바디부 및 상기 제2바디부에 각각 회전 가능하게 설치되어 회전 방향에 따라 대응하는 상기 제1바디부와 상기 제2바디부의 내측으로 각각 진퇴 이동하는 제1스크류부재 및 제2스크류부재; 및
상기 제1스크류부재 및 상기 제2스크류부재의 각 단부가 회전 가능하게 지지되며 상기 두 파이프의 외면과 접촉하는 지지면을 갖도록 상기 제1 및 제2스크류부재의 각 단부를 서로 연결하는 홀딩플레이트;를 포함하는 파이프 용접용 지그 장치
제 1항에 있어서,
상기 두 파이프의 용접 이음부의 간격을 유지하도록 상기 홀딩플레이트의 상기 지지면에서 돌출되어 상기 두 파이프의 이격된 사이공간에 삽입되는 간격유지돌기를 더 포함하는 파이프 용접용 지그장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1바디부 및 상기 제2바디부는 각각 회전축을 중심으로 회전하여 개폐 가능한 파이프 용접용 지그장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1스크류부재 및 상기 제2스크류부재는 각각 대응하는 상기 제1바디부 및 상기 제2바디부의 둘레방향을 따라 서로 등간격으로 이격 배치된 다수개가 마련되는 파이프 용접용 지그장치.
제 3항에 있어서,
상기 제1바디부 및 상기 제2바디부의 닫힘 상태를 각각 유지하기 위한 록킹장치를 더 포함하는 파이프 용접용 지그장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 및 제2스크류부재의 상기 각 단부의 반대편 단부에는 각각 레버부가 마련되는 파이프 용접용 지그장치.
제 1항에 있어서,
상기 홀딩플레이트는 상기 제1 및 제2스크류부재의 단부가 삽입되는 홈이 마련되는 파이프 용접용 지그장치