KR20140141850A - 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치 - Google Patents

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김종철
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김종준
이석형
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 링형의 가이드링에 용접토치 및 와이어피더를 설치함으로써 링형의 가이드링을 용접선 상에 위치시켜 링형의 가이드링 내에서 용접토치와 와이어피더가 움직이면서 파이프의 직선부는 물론 곡면부 및 플랜지 인근에서도 용이하게 용접할 수 있도록 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 파이프(700)를 용접하는 파이프 용접장치에 있어서, 상기 파이프(700)가 끼워지게 되는 가이드링(100)과, 상기 가이드링(100)의 내부에 형성되어 파이프(700)를 고정하게 되는 파이프 고정지그(200)와, 상기 가이드링(100)의 상부에 형성되어 구동모터(300)의 구동에 따라 회전하게 되는 주행축(400)과, 상기 주행축(400)에 연결되어 용접토치(600)의 높낮이를 조절하게 되는 높이축(410)과, 상기 주행축(400)에 연결되어 주행축(400)의 회전으로 와이어피더 가이드홈(510)을 따라 가이드되는 와이어피더(500)와, 상기 가이드링(100) 내부에 와이어피더(500)와 연결되어 회전이 가능한 와이어가이드(520)를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치{Hollow hall structure with pipe welding apparatus}
본 발명은 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 링형의 가이드링에 용접토치 및 와이어피더를 설치함으로써 링형의 가이드링을 용접선 상에 위치시켜 링형의 가이드링 내에서 용접토치와 와이어피더가 움직이면서 파이프의 직선부는 물론 곡면부 및 플랜지 인근에서도 용이하게 용접할 수 있도록 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치에 관한 것이다.
선박건조 현장에서 파이프는 유체 배관 등에 이용되는데, 절단 및 연결을 통해 적용 부위에 맞는 길이로 가공된다.
특히, 파이프를 연결할 때는 주로 용접을 이용한다.
이는 용접이 강철로 이루어지는 두 파이프의 연결부분을 일체로 결합하여 충분한 강성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 밀폐성을 확보하여 유체 배관용으로 이용 가능하기 때문이다.
이때, 두 파이프를 용접하기 위해서는 용접할 두 파이프를 일렬로 배열하고 두 파이프가 마주보는 단부를 서로 맞댄 후, 용접을 한다.
상기와 같은 파이프를 용접하기 위해 기존 오비탈 용접 장비의 경우 도 1 내지 도 2의 방식으로 구성되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 회전용 구동부 장치는 회전용 구동부(10)의 측부에 토치부(30)가 형성되어지되 상기 토치부(30)는 회전용 구동부(10)의 측부에 좌우축(31)이 고정되고 상기 좌우축(31)에 용접토치(40)가 형성된 높이축(32)이 형성되어 회전용 구동부(10)가 회전운동을 할 경우 상기 토치부(30)가 이에 종속되어 회전운동을 하는 구조를 갖게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래 캐리지 및 가이드링 구동부 장치는 가이드링(21)에 부착된 캐리지 회전용 구동부(20)의 측부에 토치부(30)가 형성되어지되 상기 토치부(30)는 캐리지 회전용 구동부(20)의 측부에 좌우축(31)이 고정되고 상가 좌우축(31)에 용접토치(40)가 형성된 높이축(32)이 형성되어 캐리비 회전용 구동부(20)가 회전운동을 하며 이와 연결된 높이축(32) 및 좌우축(31)이 캐리지 회전에 종속되어 구동되어지게 된다.
이와 같이 도 1 내지 도 2에 표기된 오비탈 캐리지의 경우 파이프(50)의 직선부 용접에는 적용성 문제없이 용접을 할 수 있게 된다.
그러나, 도 1 내지 도 2와 같이 구성된 종래의 오비탈 캐리지의 경우 직선부의 파이프(50) 용접에 문제가 없지만 곡면부가 있는 파이프(50)의 용접에는 도 3에 도시된 용접장치는 실제 회전용 구동부(10)가 회전할 경우 용접토치(40)가 파이프(50)의 용접부(51)를 따라 용접되지 못하고 파이프(50)의 가상용접궤적(52)으로 용접되어지게 되며, 도 4에 도시된 캐리지 구동용 장치의 경우도 용접토치(40)가 파이프(50)의 용접부를 따라 용접되지 못하고 파이프(50)의 가상용접궤적(52)으로 용접되어 파이프(50)의 용접부(51)를 정확하게 용접할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 파이프 용접시 플랜지(53)가 있는 경우에는 회전용 구동부(10) 및 캐리지 회전용 구동부(20)가 회전 운동을 할 경우 이에 종속되어 회전 운동을 하는 좌우축(31)이 플랜지(53)에 충돌하게 되어 플랜지(53)와 파이프(50)의 용접부(51)가 근접한 경우 용접부(51)의 접근성이 매우 떨어져 적용성에 한계가 있다.
상기와 같이 종래의 용접장치는 회전용 구동부(10)가 파이프(50)의 직선부에 위치하고 토치부(30)가 파이프(50)의 곡면부에 위치되어 곡면부에 대한 용접을 용접 장치로 할 수 없어 작업자가 직접 손으로 용접을 실시하게 되어 작업의 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 첫째 링형의 가이드에 용접토치 및 와이어피더를 설치하게 됨으로써 파이프의 직선부 및 곡면부에 구애받지 않고 파이프의 용접부로 정확하게 용접을 할 수 있게 되어 제품성을 극대화할 수 있게 된다.
둘째, 링형의 가이드 내부에 파이프가 고정되어 용접토치로 파이프를 용접하게 됨으로써 가이드링을 파이프의 용접선상에 위치시켜 곡면부 및 플랜지 인근에서도 용접장치에 의해 용접이 이루어져 작업의 효율성을 극대화할 수 있도록 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 파이프가 끼워지게 되는 가이드링과, 상기 가이드링의 내부에 형성되어 파이프를 고정하게 되는 파이프 고정지그와, 상기 가이드링의 상부에 형성되어 모터의 구동에 따라 회전하게 되는 주행축과, 상기 주행축에 연결되어 용접토치의 높낮이를 조절하게 되는 높이축과, 상기 주행축에 연결되어 주행축의 회전으로 와이어피더 가이드홈을 따라 가이드되는 와이어피더와, 상기 가이드링 내부에 와이어피더와 연결되어 회전이 가능한 와이어가이드를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치를 제공함에 있다.
이와 같이 본 발명은 파이프를 용접함에 있어 파이프의 외측에 링형의 가이드링을 형성하고 상기 가이드링에 용접토치 및 와이어피더를 설치하게 됨으로써 링형의 가이드링을 파이프의 용접선 상에 위치시킨 상태에서 가이드링 내에서 용접토치와 와이어피더가 회전하면서 파이프를 용접하게 되어 파이프의 곡면부는 물론 플랜지의 인근에서도 파이프의 용접 부위를 정확하게 용접하여 작업의 효율성 및 작업능률을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 회전용 구동부 장치를 도시한 예시도.
도 2는 종래의 캐리지 및 가이드링 구동부 장치를 도시한 예시도.
도 3은 도 1에 따른 구동부 장치의 사용예시도.
도 4는 도 2에 따른 구동부 장치의 사용예시도.
도 5는 도 1에 따른 구동부 장치의 다른 일 예의 사용예시도.
도 6은 도 2에 따른 구동부 장치의 다른 일 예의 사용예시도.
도 7은 본 발명에 따른 파이프 용접장치를 도시한 정면예시도.
도 8은 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 측면예시도.
도 9는 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 회전 상태를 도시한 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 파이프 용접장치가 회전되면서 파이프 고정지그를 지나간 상태예시도.
도 11은 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 사용상태도.
도 12는 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 다른 일 예의 사용상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따른 파이프 용접장치를 도시한 정면예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 측면예시도를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 회전 상태를 도시한 예시도, 도 10은 본 발명에 따른 파이프 용접장치가 회전되면서 파이프 고정지그를 지나간 상태예시도를 도시한 것이며, 도 11은 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 사용상태도, 도 12는 본 발명에 따른 파이프 용접장치의 다른 일 예의 사용상태도를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명은 파이프(700)를 용접하게 되는 파이프 용접장치에 있어서, 상기 파이프(700)가 끼워질 수 있도록 형성된 가이드링(100)과, 상기 가이드링(100)의 내부면에 형성되어지며 파이프(700)를 고정시키게 되는 파이프 고정지그(200)와, 상기 가이드링(100)의 상부에 형성되어 구동모터(300)의 구동에 따라 회전하게 되는 주행축(400)과, 상기 주행축(400)의 하부에 연결되어 파이프(700)의 용접부(710)에 용접토치(600)가 위치할 수 있도록 높낮이가 조절되는 높이축(410)과, 상기 높이축(410)에 연결되어 용접토치(600)의 좌우를 조절할 수 있도록 하는 좌우축(420)과, 상기 주행축(400)에 연결되어지는 와이어피더(500)를 포함하여 형성되어진다.
상기 가이드링(100)은 파이프(700)의 용접선 상에 위치되어 파이프(700)의 곡면부를 용접시에도 용접토치(600)가 파이프(700)의 곡면부 용접부위를 정확하게 용접할 수 있도록 링형으로 형성되어지게 된다.
또한, 상기 가이드링(100)의 일측면 돌레에는 상기 주행축(400)의 회전에 따라 와이어피더(500)가 회전될 수 있도록 와이어피더 가이드홈(510)이 형성되어지게 된다.
상기 파이프 고정지그(200)는 가이드링(100)의 내부면에 형성되면서 좌우축(420)이 주행축(400)에 의해 회전 시 도 9에 도시된 바와 같이 상기 좌우축(420)에 의해 강제적으로 열리게 되며 상기 가이드링(100) 내부에는 상기 파이프 고정지그(200)를 열고 닫게 하는 파이프 고정지그 여닫이홈(210)이 형성되어지게 된다.
상기 주행축(400)은 구동모터(300)의 구동에 따라 가이드링(100)을 따라 회전될 수 있도록 주행축 구동용 랙(430)에 피니언(440) 형태로 체결되어지게 된다.
상기 좌우축(420)에는 파이프(700)의 용접부(710)를 용접할 수 있도록 용접토치(600)가 형성되어진다.
상기 가이드링(100)의 내부에는 와이어피더(500)에 연결되어 와이어피더(500)의 회전에 따라 회전하게 되는 와이어가이드(520)가 형성되어진다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 작동상태를 살펴보면 아래와 같다.
상기 링형의 가이드링(100) 내부에 파이프(700)를 끼우고 가이드링(100)을 파이프(700)의 용접부(710) 선상에 위치되게 한 상태에서 파이프 고정지그(200)로 파이프(700)를 고정시키게 된다.
그리고, 상기 주행축(400)에 연결되는 높이축(410)과 상기 높이축(410)에 연결되는 좌우축(420)을 조절하여 용접토치(600)가 파이프(700)의 용접부(710) 선상에 정확하게 위치되어지게 한다.
이와 같이, 상기 가이드링(100)이 파이프(700)의 용접부(710) 선상에 위치되어 파이프 고정지그(200)로 고정된 상태에서 상기 구동모터(300)를 구동시키게 되면 상기 구동모터(300)의 구동에 따라 주행축 구동용 랙(430)과 피니언(440)에 의해 주행축(400)이 회전하며, 상기 주행축(400)의 회전에 따라 용접토치(600)와 와이어피더(500)가 회전하면서 용접토치(600)가 파이프(700)의 용접부(710)를 용접하게 된다.
이때, 상기 주행축(400)이 회전할 경우 파이프 고정지그(200)가 파이프 고정지그 여닫이홈(710)에 의해 좌우축(420)과 충돌하지 않고 강제적으로 열리게 된다.(도면 도 9 참조)
이후, 상기 주행축(400)의 회전으로 좌우축(420)이 파이프 고정지그(200)를 통과하게 되면 파이프 고정지그(200)는 다시 원위치로 복구되어지게 된다.(도면 도 10 참조)
따라서, 본 발명은 파이프(700)가 끼워지는 링형의 가이드링(100) 내부에 용접토치(600)가 연결되는 좌우축(420)을 형성하며 가이드링(100) 내부에 장착된 파이프 고정지그(200)가 파이프(700)의 용접부(710)를 고정하고 좌우축(420)이 주행축(400)의 회전에 따라 회전하게 되면 실제 파이프(700)의 용접부(710)와 가상용접궤적이 일치하게 된다.(도면 도 11 참조)
또한, 본 발명은 좌우축(420)이 링형의 가이드링(100) 내부를 통해 형성되어짐으로써 플랜지(720)와 파이프(700)의 용접부(710)가 근접해 있는 경우에도 좌우축(420)과 플랜지(720)간의 간섭이 발생되지 않아 종래에서처럼 작업자가 수작업으로 용접할 필요없이 파이프 용접장치로 용접할 수 있게 된다.(도면 도 12 참조)
그리하여, 본 발명은 링형의 가이드링(100)에 용접토치(600) 및 와이어피더(500)를 설치하게 되어 링형의 가이드링(100)을 파이프(700)의 용접부(710) 선상에 위치시켜 가이드링(100) 내에서 주행축(400)의 회전에 따라 좌우축(420)이 회전되어 용접토치(600)와 와이어피더(500)가 움직이면서 용접토치(600)가 파이프(700)의 용접부(710)를 용접할 수 있어 용접작업의 효율 및 정확한 용접을 이룰 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 가이드링
200 : 파이프 고정지그
210 : 파이프 고정지그 여닫이홈
300 : 구동모터
400 : 주행축
410 : 높이축
420 : 좌우축
430 : 랙
440 : 피니언
500 : 와이어피더
510 : 와이어피더 가이드홈
520 : 와이어가이드
600 : 용접토치
700 : 파이프
710 : 용접부
720 : 플랜지

Claims (5)

  1. 파이프(700)를 용접하게 되는 파이프 용접장치에 있어서,
    상기 파이프(700)가 끼워질 수 있도록 형성된 가이드링(100)과,
    상기 가이드링(100)의 내부면에 형성되어지며 파이프(700)를 고정시키게 되는 파이프 고정지그(200)와,
    상기 가이드링(100)의 상부에 형성되어 구동모터(300)의 구동에 따라 회전하게 되는 주행축(400)과,
    상기 주행축(400)의 하부에 연결되어 파이프(700)의 용접부(710)에 용접토치(600)가 위치할 수 있도록 높낮이가 조절되는 높이축(410)과,
    상기 높이축(410)에 연결되어 용접토치(600)의 좌우를 조절할 수 있도록 하는 좌우축(420)과,
    상기 주행축(400)에 연결되어지는 와이어피더(500)와,
    상기 가이드링(100)의 내부에 와이어피더(500)에 연결되어 와이어피더(500)의 회전에 따라 회전하게 되는 와이어가이드(520)를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드링(100)은 파이프(700)의 용접부(710) 선상에 위치되어 파이프(700)의 곡면부 및 플랜지(720)와 파이프(700)의 용접부(710)가 근접해 있어도 용접토치(600)가 파이프(700)의 곡면부 용접부위를 정확하게 용접할 수 있도록 링형으로 형성된 것을 특징으로 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드링(100)의 일측면 둘레에는 주행축(400)의 회전에 따라 와이어피더(500)가 회전될 수 있도록 와이어피더 가이드홈(510)이 형성된 것을 특징으로 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드링(100)의 내부에는 파이프 고정지그(200)가 형성되면서 좌우축(420)이 주행축(400)에 의해 회전시 좌우축(420)에 의해 열릴 수 있게 파이프 고정지그(200)를 열고 닫게 하는 파이프 고정지그 여닫이홈(210)이 형성된 것을 특징으로 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행축(400)은 구동모터(300)의 구동으로 가이드링(100)을 따라 회전될 수 있도록 주행축 구동용 랙(430)과 피니언(440) 형태로 체결된 것을 특징으로 하는 중공홀 구조를 가진 파이프 용접장치.
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