KR20200048243A - 배관용접용 모듈식 지그기구 - Google Patents

배관용접용 모듈식 지그기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로테이터(10)를 이용하여 배관자재를 용접하기 위한 모듈식 지그기구에 있어서: 상기 로테이터(10)에 맞물려 장착되는 관체로 형성되고, 관체의 축을 중심으로 회전 가능한 본체(20); 및 상기 본체(20)의 단부에 결합되는 하부대(31)와 상부대(32)로 배관자재를 파지하고, 배관자재와 본체(20)의 축심을 일치시키도록 조절대(33)를 구비하는 가변장착수단(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 로테이터용 지그 제작에 소요되는 비용을 절감하고, 다양한 지그의 보관에 필요한 공간을 축소하며, 적시에 지그를 공급하여 생산성 향상과 안전사고 최소화를 도모하는 효과가 있다.

Description

배관용접용 모듈식 지그기구 {Modular jig device for pipe welding}
본 발명은 배관용접용 모듈식 지그기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배관을 제작하는 과정에서 배관자재를 용접용 로테이터에 파지하기 위한 배관용접용 모듈식 지그기구에 관한 것이다.
배관제작 공장에서 용접을 수행할 경우 효율향상을 위해 로테이터에 배관자재를 물린후 자재를 회전시키며 용접을 수행한다. 로테이터에 물릴 공간이 부족한 자재의 경우에는 배관 용접용 지그에 자재를 장착하고 지그를 로테이터에 물린후 용접을 수행한다. 그런데 다양한 관경과 다양한 형태의 배관자재를 이용하므로 필요한 지그를 종류별 다양하게 준비하여야 하므로 여러가지 문제점이 있다.
즉, 현재 배관용접용 지그는 용접하고자 하는 부재의 관경, 쇼트 엘보(short elbow), 롱 엘보(long elbow), 티(tee) 등에 따라 전용으로 사용되도록 구성된다. 따라서 아주 많은 수량의 지그가 필요하기에 공정 지연이 발생하고 상당한 지그 보관 공간이 소요되어 결과적으로 제조원가 상승을 초래한다.
이와 관련되어 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서, 한국 등록실용신안공보 제0436860호(선행문헌 1), 한국 공개특허공보 제2005-0055667호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 용접으로 관체나 엘보우 등을 연결하기 위한 로테이터로서, 프레임에 의해 양단부가 지지되어 회동되는 바스켓이 구비되고, 바스켓의 내측에 상방으로 컬럼이 형성되며, 바스켓의 정면플레이트에 구동모터로 회전되는 척이 설치된다. 이에, 별도의 지그 없이도 간편하게 특수한 형태의 용접대상물을 장착하여 작업하는 효과를 기대한다.
선행문헌 2는 피용접물을 지지하는 한쌍의 수평롤러가 장착되는 본체; 제1구동수단으로 본체에 승강되는 승강체에 회전가능하게 장착되는 수직롤러; 피용접물을 회전시키며 용접하도록 수평롤러를 회전시키는 제2구동수단; 피용접물을 틸팅시키며 용접하기 위한 제3구동수단;을 구비한다. 이에, 연속적으로 자동용접을 수행하여 생산성을 높이는 효과를 기대한다.
다만, 선행문헌 1의 바스켓과 척을 사용하는 구조 및 선행문헌 2의 다수 롤러와 구동수단을 사용하는 구조에 의하면 필연적으로 로테이터의 구조 복잡화와 외형 증가를 유발하므로 여전히 제조원가 부담을 경감하기 미흡하다.
그리고, 각각의 배관제작 공장에 설치되어 있는 로테이터를 그대로 사용하지 못하고 교체해야 하는 부담도 수반된다.
한국 등록실용신안공보 제0436860호 "포지셔너 기능을 갖춘 용접용 로테이터" (공개일자 : 2007.10.10.) 한국 공개특허공보 제2005-0055667호 "파이프 로테이터 머시인" (공개일자 : 2005.06.13.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 모듈식으로 결합되는 구조를 통해 최소한의 부품만 소요하도록 하고, 현재 배관제작 공장에 설치되어 있는 로테이터를 그대로 사용할 수 있는 배관용접용 모듈식 지그기구를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 로테이터를 이용하여 배관자재를 용접하기 위한 모듈식 지그기구에 있어서: 상기 로테이터에 맞물려 장착되는 관체로 형성되고, 관체의 축을 중심으로 회전 가능한 본체; 및 상기 본체의 단부에 결합되는 하부대와 상부대로 배관자재를 파지하고, 배관자재와 본체의 축심을 일치시키도록 조절대를 구비하는 가변장착수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 본체는 일단에 플랜지장착대를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가변장착수단은 조절대의 일부를 축심과 경사진 방향으로 형성하는 동시에 슬롯을 형성한 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가변장착수단은 하부대 및 상부대 중의 하나에 조임노브를 결합하고, 상기 조임노브는 조절대 상에 위치변동 가능하게 맞물리는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변형예로서, 상기 가변장착수단은 대향하는 양측의 조절대를 본체에 간격조절 가능하게 결합하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 로테이터용 지그 제작에 소요되는 비용을 절감하고, 다양한 지그의 보관에 필요한 공간을 축소하며, 적시에 지그를 공급하여 생산성 향상과 안전사고 최소화를 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지그기구를 장착 상태로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 지그기구의 직관 적용을 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 지그기구의 롱 엘보 적용을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 지그기구의 쇼트 엘보 적용을 나타내는 구성도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 로테이터(10)를 이용하여 배관자재를 용접하기 위한 모듈식 지그기구에 관하여 제안한다. 배관자재는 일정 길이의 직관은 물론 쇼트 엘보(short elbow), 롱 엘보(long elbow), 티(tee) 등을 포함한다. 로테이터(10)는 용접 대상의 배관자재를 파지부(15)에 로딩한 상태로 저속으로 회전하면서 신속하고 안전한 작업을 유도한다.
물론 본 발명은 로테이터(10)를 이용한 배관자재의 용접을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 모듈식 지그기구는 다수의 규격의 배관자재에 대응하기 유리한 구조를 의미한다.
한편, 용접 대상의 배관자재가 2종류 이상인 경우 가접 상태로 로테이터(10)의 파지부(15)에 클램핑된다.
본 발명에 따르면 상기 로테이터(10)에 맞물려 장착되는 관체로 형성되는 본체(20)가 관체의 축을 중심으로 회전 가능한 구조이다. 본체(20)는 표준품 규격의 구조용 또는 배관용 관체를 사용하여 구성하는 것이 좋다. 본체(20)를 로테이터(10)의 파지부(15)에 맞물리면 축을 중심으로 회전되면서 용접 대상의 배관자재에 대하여 동심의 회전을 유발한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 본체(20)는 일단에 플랜지장착대(25)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2에서 본체(20)의 우측단에 플랜지장착대(25)가 고정된 상태를 예시한다. 플랜지장착대(25)는 플랜지를 지닌 배관자재를 장착하기 위한 용도로서 다수의 체결홈을 구비한다. 물론 플랜지장착대(25)는 본체(20)에 착탈 가능하게 결합하는 것도 가능하다.
또, 본 발명에 따르면 가변장착수단(30)이 상기 본체(20)의 단부에 결합되는 하부대(31)와 상부대(32)로 배관자재를 파지하고, 배관자재와 본체(20)의 축심을 일치시키도록 조절대(33)를 구비한다. 가변장착수단(30)의 하부대(31)와 상부대(32)는 대략 동일한 형태와 크기로 형성되고 상호 체결부재(38)를 이용하여 착탈이 용이하다. 체결부재(38)는 단순히 볼트를 사용할 수도 있고 힌지-잠금볼트 구조를 택할 수 있다. 도 2에서 가변장착수단(30)의 하부대(31)가 조절대(33)를 개재하여 본체(20)의 좌측단에 고정된 상태를 예시한다. 도 3 및 도 4처럼 배관자재가 엘보인 경우에 조절대(33)가 배관자재와 본체(20)의 축심을 일치시키므로 로테이터(10)를 이용한 용접이 가능하다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가변장착수단(30)은 조절대(33)의 일부를 축심과 경사진 방향으로 형성하는 동시에 슬롯(36)을 형성한 구조인 것을 특징으로 한다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 조절대(33)는 본체(20)의 양측으로 대향된 위치에 고정되는 동시에 전방으로 연장되면서 대략 45˚로 축심과 경사를 이룬다. 조절대(33)의 경사진 부분에는 길이 방향을 따라서 슬롯(36)이 형성된다. 조절대(33)와 슬롯(36)의 경사진 구조에 의하여 다양한 규격의 엘보가 본체(20)와 축심을 일치시킨 상태로 회전할 수 있다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 가변장착수단(30)은 하부대(31) 및 상부대(32) 중의 하나에 조임노브(35)를 결합하고, 상기 조임노브(35)는 조절대(33) 상에 위치변동 가능하게 맞물리는 것을 특징으로 한다. 도 2 내지 도 4에서 하부대(31)의 양측으로 조임노브(35)가 결합된 상태를 예시한다. 조임노브(35)는 볼트의 외측 단부에 파지용 손잡이가 달린 구조이다. 조임노브(35)의 볼트는 조절대(33)의 슬롯(36)를 통하여 하부대(31)에 나선으로 맞물린다. 물론 손잡이로 조임노브(35)를 조여 조절대(33)에 밀착시키면 볼트의 이동이 구속된다.
본 발명의 변형예로서, 상기 가변장착수단(30)은 대향하는 양측의 조절대(33)를 본체(20)에 간격조절 가능하게 결합하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 도시에는 생략하나 일측 조절대(33)와 타측 조절대(33)의 간격은 가장 간단하게 볼트-시임(seam) 원리를 적용하여 변동될 수 있다. 이외에 통상적인 클램프를 개재하여 조절대(33)를 교체하는 방식으로 간격조절이 가능하다. 조절대(33)의 간격조절은 하부대(31)와 상부대(32)의 크기 조절을 수반한다. 이에 따라, 하나의 본체(20)에서 보다 다양한 규격의 배관자재를 적용하는 것이 가능하다.
사용에 있어서, 배관자재로 직관, 엘보, 티 중에서 선택하여 접합하는 경우 양자를 가접한 상태로 본체(20)의 가변장착수단(30)에 클램핑한 다음 로테이터(10)의 파지부(15)에 맞물리고 용접을 수행한다.
도 2와 같이 배관자재로 직관을 가변장착수단(30)에 클램핑하는 경우 조임노브(35)를 풀고 하부대(31)를 슬롯(36)의 하단으로 이동시켜 축심을 일치시킨 상태에서 조임노브(35)를 조인다.
도 3과 같이 배관자재로 롱 엘보를 가변장착수단(30)에 클램핑하는 경우 조임노브(35)를 풀고 하부대(31)를 슬롯(36)의 상단으로 이동시켜 축심을 일치시킨 상태에서 조임노브(35)를 조인다.
도 4와 같이 배관자재로 쇼트 엘보를 가변장착수단(30)에 클램핑하는 경우 조임노브(35)를 풀고 하부대(31)를 슬롯(36)의 중간으로 이동시켜 축심을 일치시킨 상태에서 조임노브(35)를 조인다.
상기한 어느 경우에나 로테이터(10)의 파지부(15)가 회전하면서 배관자재가 본체(20)와 축심이 일치된 상태로 회전되므로 용접 부위의 불필요한 요동이 배제되어 용접작업이 신속하고 정확하다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 로테이터 15: 파지부
20: 본체 25: 플랜지장착대
30: 가변장착수단 31: 하부대
32: 상부대 33: 조절대
35: 조임노브 36: 슬롯
38: 체결부재

Claims (5)

  1. 로테이터(10)를 이용하여 배관자재를 용접하기 위한 모듈식 지그기구에 있어서:
    상기 로테이터(10)에 맞물려 장착되는 관체로 형성되고, 관체의 축을 중심으로 회전 가능한 본체(20); 및
    상기 본체(20)의 단부에 결합되는 하부대(31)와 상부대(32)로 배관자재를 파지하고, 배관자재와 본체(20)의 축심을 일치시키도록 조절대(33)를 구비하는 가변장착수단(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관용접용 모듈식 지그기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(20)는 일단에 플랜지장착대(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 배관용접용 모듈식 지그기구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변장착수단(30)은 조절대(33)의 일부를 축심과 경사진 방향으로 형성하는 동시에 슬롯(36)을 형성한 구조인 것을 특징으로 하는 배관용접용 모듈식 지그기구.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변장착수단(30)은 하부대(31) 및 상부대(32) 중의 하나에 조임노브(35)를 결합하고, 상기 조임노브(35)는 조절대(33) 상에 위치변동 가능하게 맞물리는 것을 특징으로 하는 배관용접용 모듈식 지그기구.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변장착수단(30)은 대향하는 양측의 조절대(33)를 본체(20)에 간격조절 가능하게 결합하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배관용접용 모듈식 지그기구.
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