KR20180005846A - 가이드 링 고정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파이프 내부를 따라 용접기가 자동 용접을 수행할 수 있도록 안내하는 가이드 링을 파이프의 내부에 고정하는 가이드 링 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 파이프의 내부에 설치되는 가이드 링; 및 상기 가이드 링의 외부면 둘레를 따라 설치되고, 상기 파이프의 내부면과 접촉하여 상기 가이드 링이 파이프의 내부에 고정되도록 지지하는 다수의 클램프부를 포함한다. 따라서 본 발명은 용접기가 자동 용접을 수행할 수 있도록 안내하는 가이드 링을 파이프의 내부에 고정하여 용접기를 이용한 자동용접이 가능한 장점이 있다.

Description

가이드 링 고정장치{APPARATUS FOR CLAMPING GUIDE RING}
본 발명은 가이드 링 고정장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 파이프 내부를 따라 용접기가 자동 용접을 수행할 수 있도록 안내하는 가이드 링을 파이프의 내부에 고정하는 가이드 링 고정장치에 관한 것이다.
금속제로 형성된 파이프는 유체 등을 운반 또는 이송시키기 위한 수단으로 단위 파이프를 서로 용접하여 연결한다.
상기 금속제 파이프는 단위 파이프를 각각 연결할 때 주로 용접을 사용하는데, 주로 수작업으로 이루어진다.
상기와 같이 수작업으로 이루어질 경우에는 작업자의 숙련도에 따라서 용접의 품질이 달라져서 불량이 발생할 수 있고, 작업이 효율적으로 이루어지지 못하게 된다.
한국 등록특허공보 제10-1037773호(발명의 명칭: 궤도형 파이프 자동용접장치)에는 파이프의 외부면에 설치된 궤도를 따라 진행하면서 용접을 수행하는 궤도형 파이프 자동용접장치가 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 파이프 자동용접장치를 나타낸 사시도로서, 파이프(10)의 외부면에 장착되고, 용접기(20)가 상기 파이프(10)의 둘레를 따라 이동할 수 있도록 랙(31)을 구비한 가이드 링(30)이 설치되어 용접기(20)가 파이프의 외부면을 따라 이동하며 용접을 수행함으로써, 작업자의 숙련도와 관계없이 일정한 용접 품질을 보장하고, 작업의 효율성이 향상될 수 있도록 구성되었다.
그러나 이러한 종래의 자동용접장치는 파이프의 외부만 용접할 수 있도록 구성되어 파이프 내부는 용접할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 파이프 내부를 작업자가 직접 용접하여 품질의 균일성과 생산의 효율이 개선되지 못하는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1037773호(발명의 명칭: 궤도형 파이프 자동용접장치)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 파이프 내부를 따라 용접기가 자동 용접을 수행할 수 있도록 안내하는 가이드 링을 파이프의 내부에 고정하는 가이드 링 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가이드 링 고정장치로서, 파이프의 내부에 설치되는 가이드 링; 및 상기 가이드 링의 외부면 둘레를 따라 설치되고, 상기 파이프의 내부면과 접촉하여 상기 가이드 링이 파이프의 내부에 고정되도록 지지하는 다수의 클램프부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 가이드 링 고정장치는 가이드 링의 외부면에 적어도 두 개 이상 설치되고, 상기 가이드 링의 반경방향 외측으로 신장하여 파이프의 내부면과 밀착함으로써, 상기 가이드 링이 파이프의 중앙에 위치되도록 하는 포지셔닝부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 포지셔닝부 및 클램프부는 액추에이터로 이루어지고, 상기 액추에이터는 공압을 이용한 액추에이터인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 가이드 링 고정장치는 상기 포지셔닝부의 동작을 제어하는 포지셔닝 밸브; 상기 클램프부의 동작을 제어하는 클램프 밸브; 및 상기 포지셔닝 밸브와 클램프 밸브의 제어에 따라 상기 포지셔닝부와, 클램프부에 제어용 공기를 공급하는 에어 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 에어 공급부는 공기를 가압하는 에어 컴프레서; 및 상기 에어 컴프레서에서 가압된 공기가 포지셔닝 밸브 및 클램프 밸브에 전달되도록 조절하는 에어 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 클램프부는 공압 제어포트에서 공급되는 제어용 공기에 따라 클램프 로드를 동작하는 실린더; 및 상기 실린더의 클램프 로드와 연결되고, 상기 실린더의 동작에 따라 회동하여 파이프의 내부면을 가압하는 회전 로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 용접기가 자동 용접을 수행할 수 있도록 안내하는 가이드 링을 파이프의 내부에 고정하여 용접기를 이용한 자동용접이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 파이프 내부를 자동용접으로 작업할 수 있게 되어 용접 품질의 향상과 생산성 및 작업 효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 파이프 자동용접장치를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치를 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 동작 상태를 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 동작 상태를 나타낸 다른 예시도.
도 5 는 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 클램프부 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 6 은 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 7 은 도 6에 따른 가이드 링 고정장치의 에어 공급부 구성을 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 동작 상태를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 동작 상태를 나타낸 다른 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 클램프부 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 7은 도 6에 따른 가이드 링 고정장치의 에어 공급부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드 링 고정장치(100)는 파이프(200)의 내부를 따라 용접기(미도시)가 자동 용접을 수행할 수 있도록 안내하는 가이드 링(110)을 파이프의 내부에 고정할 수 있도록 포지셔닝부(120)와, 클램프부(130)와, 포지셔닝 밸브(140)와, 클램프 밸브(150)와, 에어 공급부(160)를 포함하여 구성된다.
상기 가이드 링(110)은 금속재질로 이루어지고, 일정 폭을 갖는 띠 형상의 부재가 원호 형상으로 이루어진 구성으로서, 파이프(200)의 내부에 설치될 수 있도록 용접 대상 파이프(200)의 직경보다 작은 직경을 갖는다.
또한, 상기 가이드 링(110)의 내측에는 용접기(미도시)가 가이드 링(110)의 내측을 따라 이동할 수 있도록 안내하는 랙 기어부(111)가 설치된다.
또한, 상기 가이드 링(110)의 외측에는 클램프부(130)가 회전 가능하게 지지될 수 있도록 다수의 실린더 지지부(112)와 회전 로드 지지부(113)가 설치된다.
상기 포지셔닝부(120)는 가이드 링(110)의 외부면에 적어도 두 개 이상 설치되고, 상기 가이드 링(110)의 반경방향 외측으로 신장하여 파이프(200)의 내부면과 밀착함으로써, 상기 가이드 링(110)이 파이프(200)의 중앙에 위치되도록 하는 구성으로서, 바람직하게는 가이드 링(110)의 반경방향 외측으로 신장하는 포지셔닝 로드(121)를 구비한 액추에이터로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 공압을 이용한 액추에이터로 이루어진다.
즉 상기 포지셔닝부(120)는 파이프(200)의 직경에 따라 포지셔닝 로드(121)를 가이드 링(110)의 반경방향 외측으로 신장시켜 높낮이를 조절함으로써, 상기 가이드 링(110)이 파이프(200)의 중앙에 위치될 수 있게 한다.
또한, 상기 포지셔닝부(120)는 적어도 두 개 이상 설치하여 포지셔닝 로드(21)가 동시에 신장되어 말단부가 파이프(200)의 내부면과 접촉되도록 구성함으로써, 별도의 측정수단 없이 가이드 링(110)이 파이프(200)의 중앙에 위치될 수 있게 한다.
본 실시예에서는 상기 포지셔닝부(120)를 2개로 구성하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 파이프의 직경 또는 가이드 링의 직경에 따라 설치되는 포지셔닝부의 개수를 가감하여 구성할 수 있다.
상기 클램프부(130)는 가이드 링(110)의 외부면 둘레를 따라 일정 간격으로 다수 설치되고, 파이프(200)의 내부면과 접촉하여 상기 가이드 링(110)이 파이프(200)의 내부에 고정되도록 지지하는 구성으로서, 실린더(131)와, 공압 제어포트(132)와, 클램프 로드(133)와, 로드 연결부(134)와, 회전 로드(135)를 포함하여 구성된다.
즉 상기 클램프부(130)는 가이드 링(110)의 반경방향 외측으로 회동하며 높낮이를 조절함으로써, 상기 가이드 링(110)이 파이프(200)의 내부에 고정될 수 있게 한다.
또한, 상기 클램프부(130)는 액추에이터로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 공압을 이용한 액추에이터로 이루어진다.
상기 실린더(131)는 실린더(131)로 공급된 공기가 배출되는 제1 포트(132a)와, 상기 실린더(131)로 가압된 공기를 공급하는 제2 포트(132b)를 구비한 공압 제어포트(132)를 통해 클램프 로드(133)가 직선방향으로 이동하도록 동작한다.
또한, 상기 실린더(131)는 일측에 형성된 관통공(131b)을 구비한 실린더 힌지(131a)와 가이드 링(110)의 실린더 지지부(112)가 샤프트(137)를 통해 회전 가능하게 연결된다.
상기 회전 로드(135)는 실린더(131)의 클램프 로드(133)와 로드 연결부(134)를 통해 연결되고, 상기 실린더(131)의 동작에 따라 회동하여 파이프(200)의 내부면을 가압하는 구성으로서, 원통형상의 회전 로드 몸체(135a)와, 상기 회전 로드 몸체(135a)의 일측에 설치된 회전 로드 지지부(135b)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 회전 로드(135)는 회전 로드 지지부(135b)의 말단에 형성된 회전 로드 관통공(135c)을 통해 가이드 링(110)의 회전 로드 지지부(113)와 회전축(138)을 통해 회전 가능하게 연결된다.
또한, 상기 회전 로드(135)는 회전 로드 지지부(135b)의 중간에 형성된 로드 연결부 관통공(135d)을 통해 샤프트(136)와 로드 연결부(134)가 연결되어 클램프 로드(133)가 직선방향으로 동작하면, 상기 클램프 로드(133)의 위치에 따라 회전 로드 지지부(113)를 중심으로 회전하여 위치가 조절되도록 한다.
본 실시예에서는 8개의 클램프부(130)가 가이드 링(110) 상에 일정 간격으로 배치된 것을 실시예로 구성하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 파이프의 직경 또는 용접기의 무게에 따라 설치되는 클램프부의 개수를 가감하여 구성할 수 있다.
상기 포지셔닝 밸브(140)는 포지셔닝부(120)의 동작을 제어하는 구성으로서, 에어 공급부(160)에서 공급되는 가압된 공기가 상기 포지셔닝부(120)에 공급되도록 하거나 또는 상기 포지셔닝부(120)에 공급된 공기가 배출되도록 제어하여 포지셔닝 로드(121)가 동작되도록 한다.
또한, 상기 포지셔닝 밸브(140)는 복수의 포지셔닝부(120)가 동시에 동작될 수 있도록 가압된 제어용 공기를 제공한다.
상기 클램프 밸브(150)는 클램프부(130)의 동작을 제어하는 구성으로서, 에어 공급부(160)에서 공급되는 가압된 공기가 상기 클램프부(130)에 공급되도록 제어하거나 또는 상기 클램프부(130)에 공급된 공기가 배출되도록 제어하여 클램프 로드(133)가 동작되도록 한다.
또한, 상기 클램프 밸브(150)는 복수의 클램프부(130)가 동시에 동작될 수 있도록 가압된 제어용 공기를 제공한다.
상기 에어 공급부(160)는 포지셔닝 밸브(140)와 클램프 밸브(150)의 제어에 따라 포지셔닝부(120)와 클램프부(130)에 가압된 제어용 공기를 공급하는 구성으로서, 공기를 가압하여 출력하는 에어 컴프레서(161)와, 상기 에어 컴프레서(161)에서 가압된 공기가 포지셔닝 밸브(140) 및 클램프 밸브(150)에 전달되도록 조절하는 에어 레귤레이터(162)를 포함하여 구성된다.
따라서 용접기가 자동 용접을 수행할 수 있도록 안내하는 가이드 링을 파이프에 배치한 다음 포지셔닝부를 동작시켜 가이드 링이 파이프의 중앙에 쉽게 위치될 수 있게 하고, 이후 클램프부를 동작시켜 파이프 내부면과 밀착되도록 가압함으로써, 가이드 링이 파이프의 내부에 견고하게 고정될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 고정장치 110 : 가이드 링
111 : 랙 기어부 112 : 실린더 지지부
112a : 관통공 113 : 회전 로드 지지부
113a : 관통공 120 : 포지셔닝부
121 : 포지셔닝 로드 130 : 클램프부
131 : 실린더 131a : 실린더 힌지
131b : 관통공 132 : 공압 제어포트
132a : 제1 포트 132b : 제2 포트
133 : 클램프 로드 134 : 로드 연결부
134a : 관통공 135 : 회전 로드
135a : 회전 로드 몸체 135b : 회전 로드 지지부
135c: 회전 로드 관통공 135d : 로드 연결부 관통공
136 : 샤프트 137 : 샤프트
138 : 회전축 140 : 포지셔닝 밸브
150 : 클램프 밸브 160 : 에어 공급부
161 : 에어 컴프레서 162 : 에어 레귤레이터
200 : 파이프

Claims (7)

  1. 파이프(200)의 내부에 설치되는 가이드 링(110); 및
    상기 가이드 링(110)의 외부면 둘레를 따라 설치되고, 상기 파이프(200)의 내부면과 접촉하여 상기 가이드 링(110)이 파이프(200)의 내부에 고정되도록 지지하는 다수의 클램프부(130)를 포함하는 가이드 링 고정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 링 고정장치는 가이드 링(110)의 외부면에 적어도 두 개 이상 설치되고, 상기 가이드 링(110)의 반경방향 외측으로 신장하여 파이프(200)의 내부면과 밀착함으로써, 상기 가이드 링(110)이 파이프(200)의 중앙에 위치되도록 하는 포지셔닝부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 링 고정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 포지셔닝부(120) 및 클램프부(130)는 액추에이터인 것을 특징으로 하는 가이드 링 고정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 공압을 이용한 액추에이터인 것을 특징으로 하는 가이드 링 고정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드 링 고정장치는 상기 포지셔닝부(120)의 동작을 제어하는 포지셔닝 밸브(140);
    상기 클램프부(130)의 동작을 제어하는 클램프 밸브(150); 및
    상기 포지셔닝 밸브(140)와 클램프 밸브(150)의 제어에 따라 상기 포지셔닝부(120)와, 클램프부(130)에 제어용 공기를 공급하는 에어 공급부(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 링 고정장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어 공급부(160)는 공기를 가압하는 에어 컴프레서(161); 및
    상기 에어 컴프레서(161)에서 가압된 공기가 포지셔닝 밸브(140) 및 클램프 밸브(150)에 전달되도록 조절하는 에어 레귤레이터(162)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 링 고정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 클램프부(130)는 공압 제어포트(132)에서 공급되는 제어용 공기에 따라 클램프 로드(133)를 동작하는 실린더(131); 및
    상기 실린더(131)의 클램프 로드(133)와 연결되고, 상기 실린더(131)의 동작에 따라 회동하여 파이프(200)의 내부면을 가압하는 회전 로드(135)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 링 고정장치.
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