KR20180096272A - 육성 용접을 위한 파이프 내면의 피막 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 일정 면적을 가지며 지면에 고정설치되는 지지판(10); 일단 부위는 지지판(10)의 상면에 고정결합되고 타단 부위는 수직으로 연장되는 가이드기둥(22)과, 가이드기둥(22)의 상단 부위에 고정 설치되는 제1구동모터(24)가 구비되는 수직가이드부(20); 일정 면적을 가지며 가이드기둥(22)의 전면과 일정 간격 이격되어 위치하는 가동판(32)과, 일단 부위는 가동판(32)의 상단 중앙부위에 결합되고 타단 부위는 제1구동모터(24)와 동력 연결되는 구동체인(34)과, 가동판(32) 전면의 좌우에 구비되는 제1, 2설치단(35, 36)과, 제1, 2설치단(35, 36) 각각에 회동 가능하게 설치되는 제1, 2가이드롤러(37, 38)이 구비되는 수직운동부(30); 외면 부위가 제1, 2가이드롤러(37, 38)와 접하며 안치되는 지지관(42)과, 지지관(42)의 후면에 마련되는 랙(43)과, 지지관(42)의 일측 부위 외면에 고정 설치되는 제2구동모터(44)와, 지지관(42) 내부에 위치하는 회전봉(46)과, 회전봉(46)의 타단 부위에 장착되는 가공숫돌(48)이 구비되는 가공부(40); 가동판(32)의 일측 후면에 고정 설치되는 제3구동모터(52)와, 랙(43)과 치합되는 피니언(53)이 구비되는 수평운동부(50); 가이드기둥(22)의 후면 일측에 설치되는 제어박스(60);를 포함하여 이루어지는 육성 용접을 위한 파이프 내면의 피막 제거장치를 제공한다.

Description

육성 용접을 위한 파이프 내면의 피막 제거장치{Apparatus for eliminating of coating material on inner surface of pipe}

본 발명은 파이프 내면의 피막 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 육성 용접 작업 대상으로서의 파이프가 어떠한 크기 및 길이를 가지더라도 파이프 내면에 잔존하는 피막을 용이하게 제거할 수 있도록 숫돌 부위를 파이프 내부의 임의 위치로 삽입하여 작업을 수행할 수 있는 파이프 내면의 피막 제거장치에 관한 것이다.

발전소나 해양 플랜트 분야에서 널리 사용되고 있는 밸브나 배관 등에 있어 가장 큰 문제점은 재료의 표면에서 발생하는 부식과 마모인데, 이를 위해 내식성, 내마모성 또는 내열성을 갖는 합금의 용접 재료를 파이프 표면에 균일하게 용착시키는 육성용접(Overlay Welding)이 많이 시행되고 있다.

일반적으로 파이프는 제조가 이루진 이후 보관 및 운송 과정에서 발생하는 부식을 방지하기 위해 파이프의 내, 외면에 표면 피막 처리를 하게 되는데, 파이프에서 이러한 표면 피막이나 부식으로 인한 산화물(이하 피막)을 제거하지 않은 상태로 용접이 이루어지게 되면 용접 부위의 품질이 저하됨은 물론 용접 중에 아크를 불안정하는 등의 문제를 일으킨다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 파이프에 대한 육성용접을 수행하기 이전에 파이프 표면의 피막을 제거하는 작업이 선행될 필요가 있는데 곡관의 특성상 파이프 내면에 잔존하는 피막의 제거 작업이 쉽지 않다. 이를 위해, 관련 업계에서는 도 3과 같은 장치를 이용하여 파이프 내면에 대한 피막 제거 작업을 수행하고 있으나, 도면에서 알 수 있듯이 현재 제안되고 있는 장치들은 일정 길이 이상의 파이프에는 사용할 수 없는 단점이 있었다.

대한민국 등록특허 제0895096호

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 파이프가 어떠한 크기 및 길이를 가지더라도 파이프 내면에 잔존하는 피막을 용이하게 제거할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 일정 면적을 가지며 지면에 고정설치되는 지지판(10); 일단 부위는 지지판(10)의 상면에 고정결합되고 타단 부위는 수직으로 연장되는 가이드기둥(22)과, 가이드기둥(22)의 상단 부위에 고정 설치되는 제1구동모터(24)가 구비되는 수직가이드부(20); 일정 면적을 가지며 가이드기둥(22)의 전면과 일정 간격 이격되어 위치하는 가동판(32)과, 일단 부위는 가동판(32)의 상단 중앙부위에 결합되고 타단 부위는 제1구동모터(24)와 동력 연결되는 구동체인(34)과, 각각이 상하로 일정 간격 이격되어 대향하는 한 쌍으로 이루어져 가동판(32) 전면의 좌우에 구비되는 제1, 2설치단(35, 36)과, 제1, 2설치단(35, 36) 각각에 회동 가능하게 설치되는 제1, 2가이드롤러(37, 38)와, 제1, 2설치단(35, 36) 각각의 위치를 조절하는 제1, 2위치조절단(351, 361)이 구비되는 수직운동부(30); 일정 길이를 가지며 외면 부위가 제1, 2가이드롤러(37, 38)와 접하며 안치되는 지지관(42)과, 일정 길이를 가지며 지지관(42)의 후면에 마련되는 랙(43)과, 지지관(42)의 일측 부위 외면에 고정 설치되는 제2구동모터(44)와, 지지관(42) 내부에 위치하되 일단 부위는 제2구동모터(44)와 동력 연결되고 타단 부위는 지지관(42)의 타단 부위를 통해 노출되는 회전봉(46)과, 회전봉(46)의 타단 부위에 장착되는 가공숫돌(48)이 구비되는 가공부(40); 가동판(32)의 일측 후면에 고정 설치되는 제3구동모터(52)와, 제3구동모터(52)와 동력 연결되되 가동판(32)을 관통하여 랙(43)과 치합되는 피니언(53)이 구비되는 수평운동부(50); 가이드기둥(22)의 후면 일측에 설치되는 제어박스(60);를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 가공숫돌을 일정 길이를 가지는 지지관의 단부에 회전가능하게 장착하되, 지지관 자체의 수직 높이를 임의로 조절할 수 있음은 물론 지지관을 파이프 내부로 일정 길이 이상 삽입이 가능하도록 구성함으로써, 작업대상으로서의 파이프가 일정 길이 이상으로 이루어지거나 또는 대구경으로 이루어진다 할지라도 파이프 내면의 피막을 매우 용이하게 제거하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 내면의 피막 제거장치의 개략적인 사시구성도.
도 2는 본 발명에 따른 파이프 내면의 피막 제거장치에 있어 수평운동부의 개략적인 구성도.
도 3은 종래 파이프 내면 가공장치의 개략적인 일 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 내면의 피막 제거장치의 개략적인 사시구성도로서, 본 발명은 지지판(10), 수직가이드부(20), 가동부(30), 가공부(40), 수평운동부(50), 제어박스(60)를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하, 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.

지지판(10)은 장치를 지지하는 수단이다. 지지판(10)은 일정 면적을 가지는 판상 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 하측 부위는 지면에 고정설치된다.

수직가이드부(20)는 가동부(30)의 수직 이동을 가이드하는 수단으로 가이드기둥(22) 및 구동모터(24)가 구비된다. 가이드기둥(22)의 일단 부위는 지지판(10)의 상면 일측에 고정결합되고, 그 타단 부위는 수직으로 일정 높이로 연장된다. 제1구동모터(24)는 가이드기둥(22)의 상단 부위에 고정 설치된다. 도면부호 21은 가이드기둥(22)의 전면측의 좌우 모서리부위에 마련되는 가이드 스트립이다.

가동부(30)는 가이드기둥(22)에 대하여 수직으로 승하강하는 부분으로, 가동판(32), 구동체인(34), 제1, 2설치단(35, 36), 제1, 2가이드롤러(37, 38), 제1, 2위치조절단(351, 361)이 구비된다.

가동판(32)은 가이드기둥(22)의 전면 부위와 일정 간격 이격되어 위치한다. 가동판(32)은 일정 면적을 가지는 판상 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 구동체인(34)은 그 일단 부위가 가동판(32)의 상단 중앙 부위에 결합되고, 그 타단 부위는 제1구동모터(24)와 동력 연결된다. 이에 따라, 제2구동모터(24)가 작동하면, 가동판(32)은 수직으로 일정 높이만큼 승하강한다.

제1, 2설치단(35, 36) 각각은 가동판(32)의 전면 좌우에 설치된다. 제1, 2설치단(35, 36) 각각은 도면과 같이 상하로 일정 간격 이격되어 대향하는 한 쌍으로 이루어진다. 제1, 2위치조절단(351, 361) 각각은 제1, 2설치단(35, 36) 각각의 위치를 조절하기 위한 수단이다. 제1, 2위치조절단(351, 361)은 길이조절볼트로 이루어질 수 있으며, 도면과 같이 제1, 2위치조절단(351, 361)은 고정단(도면부호 미도시)을 관통한 상태로 각 단부가 제1, 2설치단(35, 36)에 결합되는 구조로 이루어질 수 있다.

제1, 2가이드롤러(37, 38)는 제1, 2설치단(35, 36) 각각에 회동 가능하게 설치된다. 제1, 2가이드롤러(37, 38) 각각은 상호 대향하며 위치하는 제1, 2설치단(35, 36) 각각에 상호 대향하는 구조로 설치될 수 있다. 즉, 도면과 같이 각 제1, 2설치단(35, 36)을 이루는 상측설치단의 하단부위에 마련되는 돌출부 및 하측설치단 상단부위에 마련되는 돌출부 각각에 전방가이드롤러 및 후방가이드롤러가 마련되는 구조로 이루어질 수 있다.

도면부호 31은 가이드휠이다. 가이드휠(31)은 가동판(32)의 중앙부위 상측 및 하측에 마련되며, 가이드기둥(22)의 각 가이드 스트립(21)과 접한다. 이에 따라, 가동판(32)이 수직으로 승하강할 때 가동판(32)이 가이드기둥(22)을 따라 안정적으로 승하강하게 된다.

가공부(40)는 가동부(30) 전면 부위에 마련되어 파이프 내면의 피막을 제거하는 수단이다. 가공부(40)에는 지지관(42), 랙(43), 제2구동모터(44), 회전봉(46), 가공숫돌(48)이 구비된다.

지지관(42)은 외면 부위가 제1, 2가이드롤러(37, 38)와 접하며 안치된다. 전술한 바와 같이, 제1, 2가이드롤러(37, 38) 각각이 상하 한 쌍으로 이루어지고, 또한 제1, 2가이드롤러 각각을 이루는 상하측에 전방가이드롤러 및 후방가이드롤러가 마련되면, 지지관(42)은 각 가이드롤러에 의해 안정적으로 안치된 상태를 유지할 수 있다.

랙(43)은 지지관(42)의 후면에 일정 길이로 마련된다. 제2구동모터(44)는 지지관(42)의 일측 부위 외면에 고정 설치된다. 회전봉(46)은 지지관(42) 내부에서 지지관의 중심축과 동축을 이루며 위치하며, 그 일단 부위는 제2구동모터(44)와 동력 연결되고 그 타단 부위는 지지관(42)의 타단 부위를 통해 노출된다. 가공숫돌(48)은 미도시된 파이프 내면의 피막을 제거하는 수단으로 회전봉(46)의 타단 부위에 장착된다. 장착되는 가공숫돌의 숫자는 가공대상에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

수평운동부(50)는 가공부(40)를 좌우 방향으로 이동시키는 수단이다. 수평운동부(50)에는 제3구동모터(52)와 피니언(53)이 구비된다. 제3구동모터(52)는 도면과 같이 가동판(32)의 일측 후면에 고정 설치된다. 피니언(53)은 제3구동모터(52)와 동력 연결되며 가동판(32)에 형성되는 관통공을 통해 가동판 전면 부위로 노출되며, 랙(43)과 치합된다.

피니언(53)은 도면과 같이 제3구동모터(52)와 동력 연결되는 감속기(54)에 설치될 수도 있다. 이에 따라, 제3구동모터(52)가 작동하면, 피니언(53)으로 전달되는 회전력에 의해 랙(43)이 결합되어 있는 지지관(42)은 제1, 2가이드롤러(37, 38)에 접한 상태로 좌우 방향으로 일정 거리 이동하게 된다.

제어박스(60)는 제1, 2, 3구동모터(24, 44, 52) 각각의 작동을 제어하는 수단으로 가이드기둥(22)의 후면 일측에 설치된다.

이처럼, 본 발명은 일정 길이를 가지는 지지관의 단부에 회전가능하게 가공숫돌을 장착한 상태에서 지지관을 파이프 내부로 삽입하여 피막을 제거할 수 있다는 점에서 일정 길이 이상의 파이프에 대해서도 일정 깊이로 그라인딩이 가능하며, 가공숫돌의 수직 위치를 적절하게 조절하여 작업을 수행할 있다는 점에서 대구경의 파이프라도 각 부위에 대한 균일한 그라인딩 작업이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

10 : 지지판 20 : 수직가이드부
30 : 수직운동부 40 : 가공부
50 : 수평운동부 60 : 제어박스

Claims (1)

1. 일정 면적을 가지며 지면에 고정설치되는 지지판(10);
   일단 부위는 지지판(10)의 상면에 고정결합되고 타단 부위는 수직으로 연장되는 가이드기둥(22)과, 가이드기둥(22)의 상단 부위에 고정 설치되는 제1구동모터(24)가 구비되는 수직가이드부(20);
   일정 면적을 가지며 가이드기둥(22)의 전면과 일정 간격 이격되어 위치하는 가동판(32)과, 일단 부위는 가동판(32)의 상단 중앙부위에 결합되고 타단 부위는 제1구동모터(24)와 동력 연결되는 구동체인(34)과, 각각이 상하로 일정 간격 이격되어 대향하는 한 쌍으로 이루어져 가동판(32) 전면의 좌우에 구비되는 제1, 2설치단(35, 36)과, 제1, 2설치단(35, 36) 각각에 회동 가능하게 설치되는 제1, 2가이드롤러(37, 38)와, 제1, 2설치단(35, 36) 각각의 위치를 조절하는 제1, 2위치조절단(351, 361)이 구비되는 수직운동부(30);
   일정 길이를 가지며 외면 부위가 제1, 2가이드롤러(37, 38)와 접하며 안치되는 지지관(42)과, 일정 길이를 가지며 지지관(42)의 후면에 마련되는 랙(43)과, 지지관(42)의 일측 부위 외면에 고정 설치되는 제2구동모터(44)와, 지지관(42) 내부에 위치하되 일단 부위는 제2구동모터(44)와 동력 연결되고 타단 부위는 지지관(42)의 타단 부위를 통해 노출되는 회전봉(46)과, 회전봉(46)의 타단 부위에 장착되는 가공숫돌(48)이 구비되는 가공부(40);
   가동판(32)의 일측 후면에 고정 설치되는 제3구동모터(52)와, 제3구동모터(52)와 동력 연결되되 가동판(32)을 관통하여 랙(43)과 치합되는 피니언(53)이 구비되는 수평운동부(50);
   가이드기둥(22)의 후면 일측에 설치되는 제어박스(60);를
   포함하여 이루어지는 육성 용접을 위한 파이프 내면의 피막 제거장치.

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