KR101614249B1 - Apparatus for pipe butt submerged arc welding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 한 쌍의 파이프를 길이방향을 따라 서로 연결하기 위한 파이프 맞대기 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파이프 맞대기 용접시 용접봉인 와이어가 용제인 플럭스 속에서 아크용접이 이루어지는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a pipe butt welding apparatus for connecting a pair of pipes along a longitudinal direction, and more particularly to a pipe butt welding apparatus for connecting a pair of pipes along a longitudinal direction, Arc welding apparatus.
일반적으로 산업현장에서 사용되고 있는 용접기법은 융접, 압접 및 납접 등으로 분류되고, 그 중 조선이나 플랜트 및 철구조물 제조공정에서 가장 널리 사용되고 있는 용접법을 세분화하면, 사용전극이 소모되는 소모식과 사용전극이 소모되지 않는 비소모식 용접법으로 분류된다.In general, the welding techniques used in the industrial field are classified into welding, pressure welding and brazing. Among the welding methods that are most widely used in shipbuilding, plant and steel structure manufacturing processes, It is classified as non-consumable arsenic type welding.
상기 소모식 용접법 중에는 대표적으로 피복 아크용접(Shield Metal Arc Welding), 가스메탈 아크용접(Gas Metal Arc Welding) 및 서브머지드 아크용접(Submerged Arc Welding) 등이 있다.Examples of the consumable-type welding method include shield metal arc welding, gas metal arc welding, and submerged arc welding.
상기 서브머지드 아크용접은 용제인 입상의 플럭스(flux)가 쌓인 내부에서 용접봉인 와이어(wire)와 모재 사이에 아크를 발생시켜 얻어지는 열로 둘 이상의 피접합물을 용접하는 방법으로서, 모재 위에 입상의 플럭스를 미리 쌓아 놓고 그 속에 전류가 흐르는 와이어를 연속적으로 공급하여 용접을 한다.The submerged arc welding is a method of welding two or more members to be welded with heat obtained by generating an arc between a wire serving as a welding rod and a base material in an interior of a granular flux as a solvent, The flux is preliminarily stacked and the current-carrying wire is continuously supplied to it.
이때, 아크는 플럭스에 의해 덮혀져 있어 외부로부터 보이지 않으며, 플럭스는 대기를 차단하여 용접금속의 정련작용시 보호를 하게 되고, 용접비드나 슬래그 형성에 기여하게 된다. 서브머지드 아크용접은 사용 용접봉인 와이어의 크기와 전류가 크기 때문에 용입이 깊고, 두꺼운 판 구조용강의 고능률 접합기법으로 많이 채용되는데, 이와 같은 용도를 살펴보면, 선박건조, 강관제작 및 일반 철구조물의 제작시 맞대기 이음부나, 필렛이음부 및 덧살붙임 용접 등에 많이 사용되고 있는 대표적인 고능률 용접법이다.At this time, the arc is covered by the flux and is not seen from the outside, and the flux shields the atmosphere and protects the refining operation of the weld metal, thereby contributing to the formation of weld beads and slag. Submerged arc welding is widely used because of the high size and current of the wire used as the welding electrode, and it is widely used as a high efficiency joining technique for thick steel plate steel. Such applications include shipbuilding, steel pipe manufacturing, and general steel structures It is a typical high-efficiency welding method widely used in butt joints and fillet welds in the manufacturing process.
상술한 바와 같이 서브머지드 아크용접이 사용되는 용도 중 강관제작, 즉 파이프 맞대기 용접에 사용되는 장치가 바로 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치이다.Among the applications in which submerged arc welding is used as described above, the apparatus used for pipe making, i.e. pipe butt welding, is a pipe butt submerged arc welding apparatus.
종래 기술에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 상하 및 좌우로 이동 가능하게 설치된 메인프레임(10)과, 상기 메인프레임(10)의 일측으로부터 이격되도록 고정설치되고, 맞대기 가용접된 한 쌍의 파이프(P, P') 중 어느 하나를 고정하여 회전시키는 고정척(21)이 구비된 고정프레임(20)과, 상기 고정프레임(20)을 바라보도록 상기 메인프레임(10)의 일측에 설치되고, 상기 고정프레임(20)의 고정척(21)에 고정되어 회전하는 한 쌍의 파이프(P, P') 사이의 가용접부(TW)를 따라 서브머지드 아크용접하는 서브머지드 아크용접부(30)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the pipe butt-welding submerged arc welding apparatus according to the related art includes a
상기 메인프레임(10)의 상하 및 좌우 이동은 파이프(P, P')의 길이 및 크기에 따라 가용접부(TW)가 위치하는 곳으로 서브머지드 아크용접부(30)를 대략적으로 위치 고정시키기 위한 것이다. 또한, 상기 고정프레임(20)은 고정척(21)이 구비되어 파이프(P, P')를 좌우 길이방향으로 고정하고, 일방향으로 회전시키면 가용접부(TW)가 따라 돌면서 상기 서브머지드 아크용접부(30)에 의해 아크용접된다.The
이때, 상기 서브머지드 아크용접부(30)는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 메인프레임(10)의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치된 상하용접프레임(31)과, 상기 상하용접프레임(31)으로부터 좌우로 이동 가능하게 설치된 좌우용접프레임(32)과, 와이어(W)가 감긴 와이어릴(33a)로부터 상기 와이어(W)를 일정하게 송급하는 와이어송급기(33)와, 내부에 수용된 플럭스(F)를 플럭스튜브(34a)를 통해 공급하는 플럭스공급기(34)와, 상기 좌우용접프레임(32)에 고정 설치되고, 상기 와이어송급기(33)로부터 상기 와이어(W)를 송급받으며, 전원의 인가에 따라 아크를 발생시켜 상기 가용접부(TW)를 아크용접하는 용접토치(35)와, 상기 용접토치(35)의 전방에 고정 설치되고, 상기 플럭스공급기(34)의 플럭스튜브(34a)와 연결되어 상기 플럭스(F)를 공급받으며, 상기 용접토치(35)에 의해 아크용접되는 상기 가용접부(TW)에 상기 플럭스(F)를 살포하는 플럭스살포기(36)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 4, the submerged
즉, 플럭스살포기(36)가 상기 용접토치(35)의 전방에 위치하여 미리 가용접부(TW)에 플럭스(F)를 살포하고, 플럭스(F)가 살포되어 쌓인 상태에서 용접토치(35)가 쌓여진 플럭스(F)의 내부에서 아크를 발생시켜 상기 가용접부(TW)를 아크용접하는 것이다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 고정척(21)에 고정된 파이프(P, P')가 회전하게 되면 당연히 가용접부(TW)도 회전하게 되고, 플럭스살포기(36)가 가용접부(TW)에 플럭스(F)를 미리 살포하여 쌓아두면 용접토치(35)가 쌓여진 플럭스(F)의 내부에서 아크용접을 수행할 수 있는 것이다.That is, the
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치는 메인프레임(10), 상하용접프레임(31) 및 좌우용접프레임(32)를 통해 상기 용접토치(35) 및 플럭스살포기(36)를 상기 가용접부(TW)에 접근시켜 용이하게 아크용접이 수행되도록 유도하였으나, 상기 메인프레임(10), 상하용접프레임(31) 및 좌우용접프레임(32)은 상기 용접토치(35) 및 플럭스살포기(36)를 단순히 상하 또는 좌우 방향으로 직선이동시키는 수단에 불과하기 때문에 균일한 용접비드의 형성 및 용접정밀도를 높이는 것에는 한계가 있는 문제점이 있다. 다시 말해서, 균일한 용접비드를 형성시키고 용접정밀도의 향상을 위해서는, 상기 가용접부(TW)의 폭, 깊이 및 용접횟수에 따라 상기 용접토치(35)의 각도를 조절하여 상기 가용접부(TW)의 일정부분에 정밀하게 위치시킬 필요성이 있는데 상기 메인프레임(10), 상하용접프레임(31) 및 좌우용접프레임(32)만으로는 상기 용접토치(35)의 각도를 조절할 수 없기 때문이다.However, the pipe butt-welding submerged arc welding apparatus according to the above-described conventional technique is applied to the
특히, 아크용접장치 특성 상 상기 고정프레임(20)에 의해 가용접부(TW)가 회전되는 상태에서 아크용접이 수행되므로 균일한 용접비드의 형성 및 용접정밀도 향상을 위해서는 상기 가용접부(TW)의 깊이 및 용접횟수에 상기 용접토치(35)를 상기 가용접부(TW)의 폭방향 즉, Y축을 기준으로 회전시켜 상기 용접토치(35)의 각도를 조절하는 정밀한 위치조절이 필요하다.
Particularly, arc welding is performed in a state that the welding portion TW is rotated by the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 첫째 용접토치를 파이프의 가용접부 폭방향 즉, Y축을 기준으로 회전시켜 용접토치의 각도를 조절함으로써, 균일한 용접비드의 형성 및 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치를 제공하는 데 있다.In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a welding method and a welding method for welding a welding torch by adjusting the angle of a welding torch by rotating a first welding torch with respect to a width direction And to provide a pipe butt-submerged arc welding device capable of improving the accuracy.
둘째, 용접토치를 파이프의 가용접부 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동시키도록 Z축을 기준으로 회전시켜 용접토치의 위치를 조절함으로써, 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치를 제공하는 데 있다.Second, a pipe butt-type submerged arc welding device capable of improving the welding precision by rotating the welding torch with respect to the Z axis so as to move the welding torch in the same direction along the circumferential direction of the pipe, .
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치는, 상하 및 좌우로 이동 가능하게 설치된 메인프레임과, 상기 메인프레임의 일측으로부터 이격되도록 고정설치되고, 맞대기 가용접된 한 쌍의 파이프 중 어느 하나를 고정하여 회전시키는 고정척이 구비된 고정프레임과, 상기 고정프레임을 바라보도록 상기 메인프레임의 일측에 설치되고, 상기 고정프레임의 고정척에 고정되어 회전하는 한 쌍의 파이프 사이의 가용접부를 따라 서브머지드 아크용접하는 서브머지드 아크용접부를 포함하고, 상기 서브머지드 아크용접부는, 상기 메인프레임의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치된 상하용접프레임과, 상기 상하용접프레임으로부터 좌우로 이동 가능하게 설치된 좌우용접프레임과, 와이어가 감긴 와이어릴로부터 상기 와이어를 일정하게 송급하는 와이어송급기와, 내부에 수용된 플럭스를 플럭스튜브를 통해 공급하는 플럭스공급기와, 상기 좌우용접프레임에 고정 설치되고, 상기 와이어송급기로부터 상기 와이어를 송급받으며, 전원의 인가에 따라 아크를 발생시켜 상기 가용접부를 아크용접하는 용접토치와, 상기 용접토치의 전방에 고정 설치되고, 상기 플럭스공급기의 플럭스튜브와 연결되어 상기 플럭스를 공급받으며, 상기 용접토치에 의해 아크용접되는 상기 가용접부에 상기 플럭스를 살포하는 플럭스살포기와, 상기 용접토치가 상기 가용접부의 폭방향을 따라 이동하도록 상기 상하용접프레임의 하부에 고정 설치되고, 상기 좌우용접프레임을 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축회전부와, 상기 좌우용접프레임 및 Y축회전부를 서로 연결하면서 상기 좌우용접프레임의 좌우이동을 단속 또는 단속해제시키는 좌우이동단속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pipe butt-welding submerged arc welding apparatus comprising: a main frame movably installed vertically and horizontally; a main frame fixedly installed to be spaced apart from one side of the main frame, A fixed frame provided on one side of the main frame so as to face the fixed frame and fixed to the fixed chuck of the fixed frame, And a submerged arc welding portion for performing submerged arc welding along the welding portion between the pipes, wherein the submerged arc welding portion includes: a vertical welding frame installed on one side of the main frame so as to be movable up and down; A left and right welding frame provided so as to be movable left and right from the frame, A wire feeder for constantly feeding the wire, a flux feeder for feeding the flux stored in the flux tube through the flux tube, and a wire feeder fixedly installed in the right and left welding frames, receiving the wire from the wire feeder, A welding torch for generating an arc in accordance with the application of the welding torch so as to arc-weld the welding portion; a welding torch fixed to the front of the welding torch and connected to the flux tube of the flux supplying device to receive the flux, A welder for welding the welding torch to the lower welding frame so as to move the welding torch along the width direction of the welding torch; A Y-axis rotation unit, and a left-right welding frame and a Y- And the horizontal position of the welding frame, characterized in that it comprises a lateral moving contact-breaker which interrupted or intermittent release.
또한, 상기 Y축회전부는, 상기 상하용접프레임의 하부에 고정 설치된 ㄱ자형프레임과, 상기 ㄱ자형프레임의 외측면에 고정 설치된 Y축회전하우징과, 상기 ㄱ자형프레임의 내측면에 회전 가능하게 설치되고, 상기 좌우이동단속부가 고정 결합된 Y축회전체와, 상기 Y축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 회전방향에 따라 상기 좌우용접프레임을 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축회전조작핸들과, 상기 Y축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 상기 Y축회전조작핸들의 회전을 단속하는 Y축회전단속핸들과, 일측이 상기 Y축회전조작핸들에 결합되어 상기 Y축회전조작핸들의 회전력을 감속시키는 Y축회전감속기어부와, 상기 Y축회전감속기어부의 감속된 회전력이 상기 Y축회전체에 전달되도록 일측은 상기 Y축회전감속기어부의 타측과 결합되고, 타측은 상기 Y축회전하우징 및 ㄱ자형프레임을 각각 관통하여 상기 Y축회전체에 결합된 Y축출력봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, the Y-axis rotary unit may include a bracket frame fixed to a lower portion of the upper and lower weld frames, a Y-axis rotary housing fixed to the outer side of the bracket frame, A Y-axis rotation manipulation handle rotatably installed in the Y-axis rotation housing, the Y-axis rotation manipulation handle rotating the left and right welding frames about a Y-axis in accordance with a rotation direction; A Y-axis rotation interlock handle rotatably installed in the Y-axis rotation housing for interrupting rotation of the Y-axis rotation manipulation handle, and a Y- Axis rotation speed reducer, and a Y-axis rotation speed reducer which is connected to the other end of the Y-axis rotation speed reducer so that the reduced rotational force of the Y- Respectively pass through the group Y-axis rotation housing and angled frame characterized in that it comprises a Y-axis output rod coupled to the entirety of the Y chukhoe.
또한, 상기 Y축회전조작핸들은, 상기 Y축회전하우징의 내부에 설치되고, 널링가공면이 형성된 Y축회전조작핸들봉을 포함하고, 상기 Y축회전단속핸들은, 상기 Y축회전하우징의 내부에 설치되고, 상기 Y축회전조작핸들봉의 널링가공면을 가압하여 상기 Y축회전조작핸들의 회전을 단속하는 Y축회전단속핸들봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.The Y-axis rotation operation handle may include a Y-axis rotation operation handle bar provided inside the Y-axis rotation housing and having a knurled surface, and the Y-axis rotation interlock handle may include a Y- And a Y-axis rotation intermittent handle bar which is provided inside the Y-axis rotation manipulation handle and presses the knurled surface of the Y-axis rotation manipulation handle bar to intermittently rotate the Y-axis rotation manipulation handle.
또한, Y축회전감속기어부는, 상기 Y축회전하우징의 내부에 고정 설치된 링기어와, 상기 Y축회전조작핸들봉에 고정 결합되어 상기 Y축회전조작핸들봉과 함께 회전하는 선기어와, 상기 선기어에 각각 치합되고, 상기 Y축회전하우징에 고정된 링기어에 의해 상기 선기어의 회전방향의 역방향으로 자전하면서 상기 선기어의 회전방향으로 감속되어 공전하는 복수의 유성기어와, 상기 좌우용접프레임이 Y축을 기준으로 회전되도록 일측은 상기 유성기어 각각과 고정 결합되고, 타측은 상기 Y축출력봉에 결합된 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 한다.The Y-axis rotation reduction gear unit includes a ring gear fixed in the Y-axis rotation housing, a sun gear fixedly coupled to the Y-axis rotation handle and rotating together with the Y-axis rotation handle, A plurality of planetary gears engaged with the Y-axis rotary housing and revolving in the rotation direction of the sun gear while rotating in a direction opposite to the rotation direction of the sun gear by the ring gear fixed to the Y-axis rotation housing, One side of which is fixedly coupled to each of the planetary gears, and the other side includes a carrier coupled to the Y-axis output rod.
또한, 상기 좌우이동단속부는, 일측은 상기 Y축회전부에 고정 결합되고, 타측은 길이방향으로 개구되면서 상방에 고정홀이 수직방향으로 관통 형성된 고정봉과, 상기 좌우용접프레임의 좌우 이동이 가능하도록 일측은 상기 고정봉의 타측에 삽입되어 슬라이딩 결합되고, 타측은 상기 좌우용접프레임에 고정 결합된 이동봉과, 상기 이동봉의 슬라이딩 이동을 단속 또는 단속해제하도록 상기 고정봉의 고정홀에 체결된 단속부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The left and right movement interrupting portion includes a fixed bar fixedly coupled to the Y-axis rotary portion at one side, a fixed bar vertically penetrating the fixing hole at an upper side while being opened at the other side, And an intermittent member fastened to the fixing hole of the fixing rod to intermittently or intermittently slide the sliding movement of the moving rod .
또한, 상기 Y축회전부는, 상기 상하용접프레임의 하부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 용접토치가 상기 가용접부의 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동하도록 상기 상하용접프레임에 고정 설치되고, 상기 Y축회전부를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The Y-axis rotary part is rotatably installed in the lower part of the upper and lower welding frames, and the welding torch is fixed to the upper and lower welding frames so as to be curved at the same height along the circumferential direction of the welding part, And a Z-axis rotation unit for rotating the shaft rotation unit with respect to the Z-axis.
또한, 상기 Z축회전부는, 상기 상하용접프레임에 고정 설치된 Z축회전하우징과, 상기 Z축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 회전방향에 따라 상기 Y축회전부를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축회전조작핸들과, 상기 Z축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 상기 Z축회전조작핸들의 회전을 단속하는 Z축회전단속핸들과, 상기 Z축회전조작핸들의 회전력을 감속시켜 상기 Y축회전부에 감속된 회전력이 전달되도록 일측이 상기 Z축회전조작핸들에 결합된 Z축회전감속기어부와, 상기 Z축회전감속기어부의 감속된 회전력이 상기 Y축회전부에 전달되도록 일측은 상기 Z축회전감속기어부의 타측과 결합되고, 타측은 상기 상하용접프레임의 하부를 관통하여 상기 Y축회전부에 결합된 Z축출력봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The Z-axis rotary unit includes a Z-axis rotary housing fixed to the upper and lower welding frames, a Z-axis rotary housing rotatably installed in the Z-axis rotary housing, and configured to rotate the Y- A Z-axis rotation interrupting handle that is rotatably installed in the Z-axis rotation housing and interrupts rotation of the Z-axis rotation operating handle, and a Y- A Z-axis rotation reduction gear unit having one side coupled to the Z-axis rotation manipulation handle to transmit a reduced rotational force to the Z-axis rotation reduction gear unit, and a Z- And a Z-axis output rod coupled to the Y-axis rotary part through the lower part of the upper and lower welding frames, the other end being coupled with the other side of the fisher.
본 발명에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치는, 첫째 Y축회전부를 통해 용접토치를 파이프의 가용접부 폭방향 즉, Y축을 기준으로 회전시켜 용접토치의 각도를 조절함으로써, 균일한 용접비드의 형성 및 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The pipe butt-welding submerged arc welding apparatus according to the present invention adjusts the angle of the welding torch by rotating the welding torch with respect to the width direction of the weld portion of the pipe, that is, the Y axis through the first Y- And the welding accuracy can be improved.
둘째, Z축회전부를 통해 Z축을 기준으로 용접토치를 회전시키면서 용접토치를 파이프의 가용접부 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동시켜 위치를 조절함으로써, 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Second, the welding precision can be improved by rotating the welding torch with respect to the Z-axis through the Z-axis rotating part while moving the welding torch in a curved shape at the same height along the circumferential direction of the welding part of the pipe.
셋째, 좌우이동단속부를 통해 좌우용접프레임의 좌우이동을 용이하게 단속 또는 단속해제시켜 용접토치의 좌우이동 위치를 용이하게 변경하고 고정시킬 수 있으므로 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Third, since the left and right movement of the left and right welding frames can be easily interrupted or interrupted by the left and right movement interrupter, the lateral movement position of the welding torch can be easily changed and fixed, thereby improving the welding precision.
도 1은 종래 기술에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치를 도시한 정면도이고,
도 2는 도 1의 실시예에 따른 서브머지드 아크용접을 수행하는 상태를 도시한 정면도이며,
도 3 및 4는 도 1의 실시예 중 서브머지드 아크용접부를 통해 아크용접과정을 도시한 요부 정면도이고,
도 5는 도 1의 실시예에 따른 서브머지드 아크용접을 수행하는 상태를 도시한 요부 측면도이며,
도 6은 본 발명에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치의 일 실시예를 도시한 정면도이고,
도 7은 도 6의 실시예 중 서브머지드 아크용접부 및 파이프의 가용접부를 도시한 요부 사시도이며,
도 8 및 9는 도 6의 실시예 중 Y축회전부의 상하방향 및 좌우방향 각각의 측단면도이고,
도 10 및 11은 도 8의 실시예 중 Y축회전조작핸들, Y축회전감속기어부 및 Y축출력봉을 각각 도시한 사시도이며,
도 12 및 13은 도 10의 실시예를 기준으로 Y축회전조작핸들의 조작에 따라 Y축회전감속기어부 및 의 Y축출력봉의 작동을 각각 도시한 사시도이고,
도 14 및 15는 도 7의 실시예를 기준으로 Y축회전부의 조작에 따라 좌우용접프레임 및 용접토치가 Y축 기준으로 회전 이동하는 것을 각각 도시한 요부 사시도이며,
도 16은 도 6의 실시예 중 용접토치의 정위치 상태를 도시한 요부 정면도이고,
도 17 및 18은 도 16의 실시예를 기준으로 용접토치의 이동 상태를 각각 도시한 요부 측면도이며,
도 19는 도 6의 실시예 중 좌우이동단속부를 설명하기 위해 도시한 요부 정면도이고,
도 20은 도 19의 실시예 중 좌우이동단속부를 도시한 측단면도이며,
도 21 및 22는 도 19의 실시예를 기준으로 좌우이동단속부의 작동을 각각 도시한 요부 정면도이고,
도 23 및 24는 도 6의 실시예 중 Z축회전부의 좌우방향 및 전후방향 각각의 측단면도이며,
도 25는 도 7의 실시예를 기준으로 Z축회전부의 조작에 따라 좌우용접프레임 및 용접토치의 Z축 기준으로의 회전이동 방향을 화살표와 함께 도시한 요부 사시도이고,
도 26 내지 28은 도 25의 실시예를 기준으로 Z축회전부의 조작에 따라 좌우용접프레임 및 용접토치가 Z축 기준으로 회전 이동하는 것을 각각 도시한 요부 평면도이다.1 is a front view showing a pipe butt-submerged arc welding apparatus according to the prior art,
FIG. 2 is a front view showing a state in which submerged arc welding is performed according to the embodiment of FIG. 1,
FIGS. 3 and 4 are front views of the main part showing an arc welding process through the submerged arc welding part in the embodiment of FIG. 1,
FIG. 5 is a side view of the main part showing a state in which submerged arc welding is performed according to the embodiment of FIG. 1,
6 is a front view showing an embodiment of a pipe butt submerged arc welding apparatus according to the present invention,
FIG. 7 is a main part perspective view showing a submerged arc welded portion and a welded portion of the pipe in the embodiment of FIG. 6,
Figs. 8 and 9 are side cross-sectional views of the Y-axis rotating portion of the embodiment of Fig. 6 in the vertical direction and the lateral direction, respectively,
Figs. 10 and 11 are perspective views respectively showing a Y-axis rotation operation handle, a Y-axis rotation reduction gear unit and a Y-axis output rod in the embodiment of Fig. 8,
12 and 13 are perspective views respectively showing the operation of the Y-axis output shaft of the Y-axis rotation reduction gear unit and the Y-axis output shaft of the Y-axis rotation manipulation handle in accordance with the embodiment of FIG. 10,
Figs. 14 and 15 are perspective views showing the left and right welding frames and the welding torch, respectively, rotating and moving in the Y-axis direction in accordance with the operation of the Y-
Fig. 16 is a front view of the recessed portion showing the state of the welding torch in the right position in the embodiment of Fig. 6,
Figs. 17 and 18 are side elevational side views showing the moving state of the welding torch on the basis of the embodiment of Fig. 16,
Fig. 19 is a front elevational view of the main part shown in Fig. 6 for explaining the left and right movement interrupter,
Fig. 20 is a side sectional view showing the left-right moving intermittent portion in the embodiment of Fig. 19,
Figs. 21 and 22 are front and rear views, respectively, of a recessed portion showing the operation of the left and right movement interrupting portion on the basis of the embodiment of Fig. 19,
Figs. 23 and 24 are side cross-sectional views of the Z-axis rotary portion of the embodiment of Fig. 6 in the left-right direction and the front-
Fig. 25 is a main part perspective view showing the rotational movement direction of the left and right welding frames and the welding torch with respect to the Z-axis with reference to the embodiment of Fig. 7, in accordance with the operation of the Z-
Figs. 26 to 28 are plan views showing the right and left welding frames and the welding torch rotating and moving about the Z-axis with reference to the embodiment of Fig. 25, respectively, in accordance with the operation of the Z-axis rotary part.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a pipe butt submerged arc welding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치는, 도 6 내지 28에 도시된 바와 같이 상하 및 좌우로 이동 가능하게 설치된 메인프레임(10)과, 상기 메인프레임(10)의 일측으로부터 이격되도록 고정설치되고, 맞대기 가용접된 한 쌍의 파이프(P, P') 중 어느 하나를 고정하여 회전시키는 고정척(21)이 구비된 고정프레임(20)과, 상기 고정프레임(20)을 바라보도록 상기 메인프레임(10)의 일측에 설치되고, 상기 고정프레임(20)의 고정척(21)에 고정되어 회전하는 한 쌍의 파이프(P, P') 사이의 가용접부를 따라 서브머지드 아크용접하는 서브머지드 아크용접부(30)를 포함하여 이루어진다.The pipe butt-welding submerged arc welding apparatus according to the present invention comprises a
상기 메인프레임(10)은 크게 상하 및 좌우 이동하는데, 파이프(P, P')의 길이 및 크기에 따라 가용접부(TW)가 위치하는 곳으로 서브머지드 아크용접부(30)를 대략적으로 위치 고정시키기 위한 것이다. 이때, 가용접부(TW)에 아크용접하기 위한 정밀한 위치선정은 후술하는 서브머지드 아크용접부(30)의 상하용접프레임(100) 및 좌우용접프레임(200)에 의해 이루어진다. 또한, 상기 고정프레임(20)은 고정척(21)이 구비되어 파이프(P, P')를 좌우 길이방향으로 고정하고, 일방향으로 회전시키면 가용접부(TW)가 따라 돌면서 상기 서브머지드 아크용접부(30)에 의해 아크용접이 이루어진다. 상술한 메인프레임(10) 및 고정척(21)이 구비된 고정프레임(20)은 종래 기술로부터 구현가능하므로 그 상세한 작동 과정 및 구성은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 특징인 서브머지드 아크용접부(30)에 대하여 구체적으로 설명한다.The
먼저, 본 발명에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치 중 서브머지드 아크용접부(30)는, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 상하용접프레임(100), 좌우용접프레임(200), 와이어송급기(300), 플럭스공급기(400), 용접토치(500), 플럭스살포기(600), Y축회전부(700), 좌우이동단속부(800) 및 Z축회전부(900)를 포함하고, 상기 Y축회전부(700)는 ㄱ자형프레임(710), Y축회전하우징(720), Y축회전체(730), Y축회전조작핸들(740), Y축회전단속핸들(750), Y축회전감속기어부(760) 및 Y축출력봉(770)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 좌우이동단속부(800)은 고정봉(810), 이동봉(820) 및 단속부재(830)을 포함할 수 있고, 상기 Z축회전부(900)는 Z축회전하우징(910), Z축회전조작핸들(920), Z축회전단속핸들(930), Z축회전감속기어부(940) 및 Z축출력봉(950)을 포함할 수 있다.6 and 7, the submerged
상하용접프레임(100)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 메인프레임(10)의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치되고, 좌우용접프레임(200)은 상기 상하용접프레임(100)으로부터 좌우로 이동 가능하게 설치된다. 상술한 바와 같이 메인프레임(10)은 크게 상하 및 좌우 이동하여 가용접부(TW)에 대하여 대략적인 위치선정을 한다면, 상기 상하용접프레임(100) 및 좌우용접프레임(200)은 각각 상하 및 좌우이동하여 후술하는 용접토치(500)가 가용접부(TW)에 보다 정밀하게 위치될 수 있도록 위치조정시키는 역할을 수행한다.6, the upper and
와이어송급기(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 와이어(W)가 감긴 와이어릴(310)로부터 상기 와이어(W)를 일정하게 송급한다. 와이어릴(310) 및 와이어송급기(300)가 구비된다는 것은 용접봉인 와이어(W)가 아크용접되면서 소모되기 때문으로 소모식 용접법인 서브머지드 아크용접의 특징이다. 와이어송급기(300)에 의해 송급되는 와이어(W)는 후술하는 용접토치(500)에 송급된다.The
플럭스공급기(400)는 도 6에 도시된 바와 같이 내부에 수용된 플럭스(F)를 플럭스튜브(410)를 통해 공급한다. 플럭스공급기(400) 및 플럭스튜브(410)를 통해 플럭스(F)가 공급되는 것은 서브머지드 아크용접법의 특징이다. 즉, 본 발명에 따른 서브머지드 아크용접은 용제인 입상의 플럭스(F)가 쌓인 내부에서 용접봉인 와이어(W)와 파이프(P, P') 사이의 가용접부(TW)에 아크를 발생시켜 얻어지는 열로 용접하는 방법으로서, 가용접부(TW) 위에 입상의 플럭스(F)를 미리 쌓아 놓고 그 속에 전류가 흐르는 와이어(W)를 연속적으로 공급하여 용접을 한다. 이때, 아크는 플럭스(F)에 의해 덮혀져 있어 외부로부터 보이지 않으며, 플럭스(F)는 대기를 차단하여 용접금속의 정련작용시 보호를 하게 되고, 용접비드나 슬래그 형성에 기여하게 된다. 이러한 플럭스공급기(400)는 플럭스튜브(410)를 통해 후술하는 플럭스살포기(600)에 플럭스(F)를 공급한다.The
용접토치(500)는 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 상기 좌우용접프레임(200)에 고정 설치되고, 상기 와이어송급기(300)로부터 상기 와이어(W)를 송급받으며, 전원의 인가에 따라 아크를 발생시켜 상기 가용접부(TW)를 아크용접한다. 용접토치(500)가 좌우용접프레임(200)에 고정 설치됨으로써, 상하용접프레임(100)에 의해 좌우용접프레임(100)이 상하로 미세 이동하고, 좌우용접프레임(200)이 좌우로 미세 이동하므로 상기 용접토치(500)는 가용접부(TW)에 대하여 정밀한 위치이동을 할 수 있는 것이다. 이때, 용접토치(500)의 하단으로 와이어송급기(300)를 통해 송급된 와이어(W)가 돌출되고, 도면에는 도시하지 않았으나 전기선이 용접토치(500)와 연결되어 전원의 인가에 따라 와이어(W)와 가용접부(TW) 사이에 아크가 발생하여 이 열로 한 쌍의 파이프(P, P')가 일체로 용접되는 것이다.6 and 7, the
플럭스살포기(600)는 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 상기 용접토치(500)의 전방에 고정 설치되고, 상기 플럭스공급기(400)의 플럭스튜브(410)와 연결되어 상기 플럭스(F)를 공급받으며, 상기 용접토치(500)에 의해 아크용접되는 상기 가용접부(TW)에 상기 플럭스(F)를 살포한다. 플럭스살포기(600)가 용접토치(500)의 전방에 고정 설치된 이유는, 용접토치(500)에 의해 가용접부(TW)가 용접되기 전에 미리 플럭스(F)를 살포하기 위한 것이며, 그에 따라 용접토치(500)는 플럭스살포기(600)에 의해 살포되어 뭉쳐진 플럭스(F)의 내부에서 아크용접이 이루어진다.6 and 7, the
Y축회전부(700)는 도 6 내지 11에 도시된 바와 같이 상기 용접토치(500)가 상기 가용접부(TW)의 폭방향을 따라 이동하도록 상기 상하용접프레임(100)의 하부에 고정 설치되고, 상기 좌우용접프레임(200)을 Y축을 기준으로 회전시킨다. 즉, 상기 좌우용접프레임(200)을 Y축을 기준으로 회전시킴으로써, 상기 좌우용접프레임(200)의 하부에 고정 설치된 용접토치(500) 역시 상기 좌우용접프레임(200)과 함께 Y축을 기준으로 회전하는 것이다. 본 발명에서 상기 용접토치(500)의 Y축을 기준으로의 회전은 도 6의 정면을 기준으로 상기 가용접부(TW)의 폭방향을 따라 상기 용접토치(500)가 좌우로 이동하는 것을 말한다.The Y-
여기서, 상기 Y축회전부(700)를 구성한 이유는, 상기 메인프레임(10), 상하용접프레임(100) 및 좌우용접프레임(200)의 직선이동수단과 별개로 상기 용접토치(500)의 각도를 조절 가능하도록 구성시킨 것으로 이를 통해 아크용접시 보다 균일하게 용접비드를 형성시키고 용접정밀도를 향상시킬 수 있다.The reason for configuring the Y-
구체적으로, 상기 메인프레임(10), 상하용접프레임(100) 및 좌우용접프레임(200)은 상기 용접토치(500) 및 플럭스살포기(600)를 단순히 상하 또는 좌우 방향으로 직선이동시키는 수단에 불과하기 때문에 균일한 용접비드의 형성 및 용접정밀도를 높이는 것에는 한계가 있는 문제점이 있다. 다시 말해서, 균일한 용접비드를 형성시키고 용접정밀도의 향상을 위해서는, 상기 가용접부(TW)의 폭, 깊이 및 용접횟수에 따라 상기 용접토치(500)의 각도를 조절하여 상기 가용접부(TW)의 일정부분에 정밀하게 위치시킬 필요성이 있는데 직선이동수단인 상기 메인프레임(10), 상하용접프레임(100) 및 좌우용접프레임(200)만으로는 상기 용접토치(500)의 각도를 조절할 수 없기 때문이다. Specifically, the
따라서, 본 발명은 상기 메인프레임(10), 상하용접프레임(100) 및 좌우용접프레임(200)의 직선이동수단과 별개로 상기 용접토치(500)의 각도를 조절할 수 있는 구성 즉, 상기 Y축회전부(700)를 구성함으로써, 아크용접시 보다 균일하게 용접비드를 형성키고 용접정밀도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can provide a structure capable of adjusting the angle of the
그리고, 상기 Y축회전부(700)를 통해 상기 용접토치(500)가 이동하면서 Y축을 기준으로 회전하여 각도가 조절되면 상기 용접토치(500) 각도와 함께 높낮이도 조절되므로 상기 가용접부(TW)의 폭에 따른 위치조절 및 용접횟수에 따른 높낮이 즉, 깊이에 대응한 높낮이를 모두 충족시킬 수 있는 정밀한 위치조절도 가능하다.When the
또한, 상기 X축회전부(700)는 도 7 내지 11에 도시된 바와 같이 ㄱ자형프레임(710), Y축회전하우징(720), Y축회전체(730), Y축회전조작핸들(740), Y축회전단속핸들(750), Y축회전감속기어부(760) 및 Y축출력봉(770)을 포함할 수 있다.7 to 11, the
ㄱ자형프레임(710)은 상기 상하용접프레임(100)의 하부에 고정 설치되고, 측면에 Y축출력봉(770)이 관통한다. 그리고, 상면에는 후술할 Z축회전부(900)의 Y축출력봉(950)이 고정 결합될 수 있다.The L-shaped
Y축회전하우징(720)은 상기 ㄱ자형프레임(710)의 외측면에 고정 설치되고, Y축회전조작핸들(740)의 Y축회전조작핸들봉(741) 및 Y축회전단속핸들(750)의 Y축회전단속핸들봉(751)을 각각 관통시키면서 내부에 수용될 수 있도록 공간이 마련된다. 그리고, Y축회전감속기어부(760)의 링기어(761)가 고정 설치될 수 있도록 내부에 고정턱(721)이 돌출 형성된다.The Y-
Y축회전체(730)는 상기 ㄱ자형프레임(710)의 내측면에 회전 가능하게 설치되고, 후술할 좌우이동단속부(800)가 고정 결합된다. 구체적으로, 상기 Y축회전체(730)는 Y축출력봉(770)의 회전력을 전달받아 상기 좌우이동단속부(800), 좌우용접프레임(200) 및 용접토치(500)를 Y축 기준으로 회전이동 시키기 위한 회전력 전달수단이다.The Y-
Y축회전조작핸들(740)은 상기 Y축회전하우징(720)에 회전 가능하게 설치되고, 회전방향에 따라 상기 좌우용접프레임(200)을 Y축을 기준으로 회전시키며, 이를 위해 상기 Y축회전하우징(720)의 내부에 설치되면서 널링가공면(742)이 형성된 Y축회전조작핸들봉(741)을 구비한다. 상기 Y축회전조작핸들봉(741)에 널링가공면(742)을 형성시킨 이유는 Y축회전단속핸들(750)의 Y축회전단속핸들봉(751)이 상기 널링가공면(742)을 가압하여 상기 Y축회전조작핸들봉(741)의 회전을 단속할 경우 서로 간의 마찰저항을 높이기 위함이고, 직선형, 사선형 및 격자형 등으로 형성될 수 있다.The Y-axis rotation operation handle 740 is rotatably installed in the Y-
Y축회전단속핸들(750)은 상기 Y축회전하우징(720)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 Y축회전조작핸들(740)의 회전을 단속하며, 이를 위해 상기 Y축회전하우징(720)의 내부에 설치되면서 상기 Y축회전조작핸들봉(741)의 널링가공면(742)을 가압하여 상기 Y축회전조작핸들(740)의 회전을 단속하는 Y축회전단속핸들봉(751)을 구비한다. 예컨대, 상기 Y축회전단속핸들봉(751)은 조임 또는 풀림에 의해 상기 Y축회전조작핸들봉(741)의 널링가공면(742)을 가압 또는 가압해제할 수 있도록 측면에 나사산(752)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 Y축회전단속핸들봉(751)이 관통하는 홀에도 나사산이 형성됨은 당연하다. 또한, 도면에는 도시된 바 없지만 상기 Y축회전조작핸들봉(741)의 널링가공면(742)을 가압하는 부분은 마찰저항을 더욱 높이고 완충역할을 수행하는 고무 또는 실리콘 재질의 완충재가 부착될 수 있다.The Y-axis
Y축회전감속기어부(760)은 일측이 상기 Y축회전조작핸들(740)에 결합되어 상기 Y축회전조작핸들(740)의 회전력을 감속시키고, 링기어(761), 선기어(762), 유성기어(763) 및 캐리어(764)를 구비한다.One side of the Y axis rotation
링기어(761)는 상기 Y축회전하우징(720)의 내부에 고정 설치되고, 회전방지를 위해 상기 Y축회전하우징(720)의 내부에 돌출 형성된 고정턱(721)이 끼워지는 고정홈(765)이 함몰 형성된다. 선기어(762)는 상기 Y축회전조작핸들봉(741)에 고정 결합되어 상기 Y축회전조작핸들봉(741)과 함께 회전하고, 상기 Y축회전조작핸들봉(741)과는 커플러를 통해 고정 결합될 수도 있다. 유성기어(763)는 상기 선기어(762)에 각각 치합되고, 상기 Y축회전하우징(720)에 고정된 링기어(761)에 의해 상기 선기어(762)의 회전방향의 역방향으로 자전하면서 상기 선기어(762)의 회전방향으로 감속되어 공전하도록 복수가 설치된다. 캐리어(764)는 상기 좌우용접프레임(200)이 Y축을 기준으로 회전되도록 일측은 상기 유성기어(763) 각각과 고정 결합되고, 타측은 후술할 Y축출력봉(770)에 결합된다.The
Y축출력봉(770)은 상기 Y축회전감속기어부(760)의 감속된 회전력이 상기 Y축회전체(730)에 전달되도록 일측은 상기 Y축회전감속기어부(760)의 타측과 결합되고, 타측은 상기 Y축회전하우징(720) 및 ㄱ자형프레임(710)을 각각 관통하여 상기 Y축회전체(730)에 결합된다.The Y-
다시 말해서, 상기 캐리어(764)는 일측이 상기 유성기어(763) 각각과 고정 결합되어 상기 유성기어(763) 각각의 공전방향과 동일한 방향으로 회전하고, 타측은 Y축회전체(730)에 결합된 Y축출력봉(770)과 결합됨으로써, 상기 Y축회전체(730)가 Y축을 기준으로 회전되면 상기 Y축회전체(730)에 고정 결합된 후술할 좌우이동단속부(800)가 Y축을 기준으로 회전된다. 그리고, 상기 좌우이동단속부(800)와 연결된 상기 좌우용접프레임(200) 및 상기 좌우용접프레임(200)의 하부에 고정 설치된 용접토치(500)도 Y축을 기준으로 회전된다. 이때, 상기 Y축회전하우징(720)에 고정 설치된 상기 링기어(761)의 톱니수보다 상기 선기어(762)의 톱니수가 적고, 상기 선기어(762)가 입력측(혹은 구동측)이므로 상기 캐리어(764)는 상기 선기어(762)와 같은 방향으로 회전하면서 감속됨은 당연하다. 이러한 감속기어의 특성을 이용하여 감속비를 낮춤으로써, 상기 Y축회전조작핸들(740)의 조작에 따라 상기 용접토치(500)의 Y축 기준의 회전을 mm단위로 정밀하게 조절할 수 있다.In other words, the
더하여, 도 12 및 13은 도 10의 실시예를 기준으로 Y축회전조작핸들(740)의 조작에 따라 Y축회전감속기어부(760)의 작동을 각각 도시한 사시도로서, 상술한 바와 같이 상기 Y축회전조작핸들(740)의 조작에 따라 상기 Y축회전감속기어부(760)가 작동하여 Y축회전조작핸들(740)의 회전력이 감속되어 상기 Y축출력봉(770)에 전달되는 것을 확인할 수 있다.12 and 13 are perspective views respectively showing the operation of the Y-axis rotation
그리고, 도 14 및 15는 도 7의 실시예를 기준으로 Y축회전부(700)의 조작에 따라 좌우용접프레임(200) 및 용접토치(500)가 Y축 기준으로 회전 이동하는 것을 각각 도시한 요부 사시도로서, 상술한 바와 같이 상기 Y축회전조작핸들(740)의 조작에 따라 상기 좌우용접프레임(200), 용접토치(500) 및 플럭스살포기(600)가 한 쌍의 파이프(P, P')의 가용접부(TW) 폭방향을 따라 이동 즉, Y축을 기준으로 회전하는 것을 확인할 수 있다.Figs. 14 and 15 are views for explaining how the left and
또한, 도 16은 도 6의 실시예 중 용접토치(500)의 정위치 상태를 도시한 요부 정면도이고, 도 17 및 18은 도 16의 실시예를 기준으로 용접토치(500)의 이동 상태를 각각 도시한 요부 측면도로서, 상술한 바와 같이 상기 Y축회전조작핸들(740)의 조작에 따라 상기 용접토치(500) 및 플럭스살포기(600)가 가용접부(TW) 폭방향을 따라 이동 즉, Y축을 기준으로 회전하는 것을 확인할 수 있다.16 is a front view showing the welding position of the
한편, 상기 Y축회전부(700)는 도 7에 도시된 바와 같이 사용자가 직접 상기 Y축회전조작핸들(740) 및 Y축회전단속핸들(750)을 조작하는 수동방식으로 사용자가 용접토치(500)의 위치를 관찰하면서 조작할 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않고 도면에 도시된 바 없지만 펄스값에 따라 회전각의 정밀제어가 가능한 스텝모터 및 용접토치의 위치검출센서를 통해 전자제어의 자동방식으로도 적용될 수 있다.7, the user rotates the Y-axis rotation operation handle 740 and the Y-axis rotation movement interlock handle 750 in a manual manner so that the user rotates the welding torch 500 ) Can be operated while observing the position of the light source. However, the present invention is not limited to this, but can be applied to the automatic control of the electronic control through the position sensor of the step motor and the welding torch which can precisely control the rotation angle according to the pulse value.
좌우이동단속부(800)는 도 19 및 20에 도시된 바와 같이 상기 좌우용접프레임(200) 및 Y축회전부(700)를 서로 연결하면서 상기 좌우용접프레임(200)의 좌우이동을 단속 또는 단속해제시키는 단속수단이다. 즉, 상기 Y축회전부(700)의 회전력이 상기 좌우용접프레임(200)에 전달되도록 상기 좌우용접프레임(200) 및 Y축회전부(700)를 서로 연결하고, 상기 좌우용접프레임(200)의 좌우이동을 단속 또는 단속해제시킨다.As shown in FIGS. 19 and 20, the left and
이를 위해, 상기 좌우이동단속부(800)는 고정봉(810), 이동봉(820) 및 단속부재(830)를 포함할 수 있다.For this purpose, the left and
고정봉(810)은 일측은 상기 Y축회전부(700)에 고정 결합되고, 타측은 길이방향으로 개구되면서 상방에 고정홀(811)이 수직방향으로 관통 형성된다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 Y축회전부(700)에 구비된 X축회전체(730)에 직접 고정 결합되거나, 도면에 도시된 바 없지만 커플러를 통해 연결될 수도 있다.One side of the fixed
이동봉(820)은 상기 좌우용접프레임(200)의 좌우 이동이 가능하도록 일측은 상기 고정봉(810)의 타측에 삽입되어 슬라이딩 결합되고, 타측은 상기 좌우용접프레임(200)에 고정 결합된다. 여기서, 상기 이동봉(820)의 일측은 슬라이딩봉(821)이 형성되어 상기 고정봉(810)의 타측에 개구된 슬라이딩홀(812)에 삽입되면서 슬라이딩 결합될 수 있다. 그리고, 상기 이동봉(820)이 상기 고정봉(810)과 별개로 회전하는 것을 방지하기 위하여 도면에 도시된 바는 없지만 고정봉(810)의 슬라이딩홀(812) 및 이동봉(820)의 슬라이딩봉(821)에는 각각 회전방지홈 및 회전방지턱이 형성될 수 있다.One side of the
단속부재(830)는 상기 이동봉(820)의 슬라이딩 이동을 단속 또는 단속해제하도록 상기 고정봉(810)의 고정홀(811)에 체결된다. 예컨대, 도 20에 도시된 바와 같이 조임 또는 풀림에 의해 상기 이동봉(820)의 슬라이딩봉(821)를 가압하거나 가압해제함으로써, 상기 이동봉(820)의 슬라이딩 이동을 단속 또는 단속해제시킨다.The
더하여, 도 21 및 22는 도 19의 실시예를 기준으로 좌우이동단속부(800)의 작동을 각각 도시한 요부 정면도로서, 상기 이동봉(820)의 슬라이딩 이동에 따라 상기 좌우용접프레임(200)의 좌우이동을 돕고, 상기 단속부재(830)를 통해 상기 이동봉(820)의 슬라이딩 이동상태를 고정시켜 상기 좌우용접프레임(200)의 좌우이동을 단속함을 확인할 수 있다.21 and 22 are front and rear views respectively showing the operation of the left and right moving
Z축회전부(900)는 도 6, 7, 23 및 24에 도시된 바와 같이 상기 용접토치(500)가 상기 가용접부(TW)의 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동하도록 상기 상하용접프레임(100)에 고정 설치되고, 상기 Y축회전부(700)를 Z축을 기준으로 회전시킨다. 이때, 상기 Y축회전부(700)는 상기 Z축회전부(900)의 회전력을 전달받아 회전 가능하도록 상기 상하용접프레임(100)의 하부에 회전 가능하게 설치된다.The Z-
여기서, 상기 Z축회전부(900)를 구성한 이유는, 상기 메인프레임(10), 상하용접프레임(100) 및 좌우용접프레임(200)의 직선이동수단과 별개로 상기 Y축회전부(800)와 더불어 상기 용접토치(500)를 상기 가용접부(TW)의 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동시키며 상기 용접토치(500)의 위치를 조절 가능하도록 구성시킨 것으로 이를 통해 아크용접시 용접정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.The Z-
이를 위해, 상기 Z축회전부(900)는 Z축회전하우징(910), Z축회전조작핸들(920), Z축회전단속핸들(930), Z축회전감속기어부(940) 및 Z축출력봉(950)을 포함할 수 있다.The Z
Z축회전하우징(910)은 상기 상하용접프레임에 고정 설치되고, Z축회전조작핸들(920)의 Z축회전조작핸들봉(921) 및 Z축회전단속핸들(930)의 Z축회전단속핸들봉(931)을 각각 관통시키면서 내부에 수용될 수 있도록 공간이 마련되며, Z축회전감속기어부(940)가 내부에 고정 설치된다.The Z-
Z축회전조작핸들(920)은 상기 Z축회전하우징(910)에 회전 가능하게 설치되고, 회전방향에 따라 상기 Y축회전부를 Z축을 기준으로 회전시키며, 이를 위해 상기 Z축회전하우징(910)의 내부에 설치되면서 널링가공면(922)이 형성된 Z축회전조작핸들봉(921)을 구비한다. 상기 Z축회전조작핸들봉(921)에 널링가공면(922)을 형성시킨 이유는 Z축회전단속핸들(930)의 Z축회전단속핸들봉(931)이 상기 널링가공면(922)을 가압하여 상기 Z축회전조작핸들봉(921)의 회전을 단속할 경우 서로 간의 마찰저항을 높이기 위함이고, 직선형, 사선형 및 격자형 등으로 형성될 수 있다.The Z axis rotation operation handle 920 is rotatably installed in the Z
Z축회전단속핸들(930)은 상기 Z축회전하우징(910)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 Z축회전조작핸들(920)의 회전을 단속하며, 이를 위해 상기 Z축회전하우징(910)의 내부에 설치되면서 상기 Z축회전조작핸들봉(921)의 널링가공면(922)을 가압하여 상기 Z축회전조작핸들(920)의 회전을 단속하는 Z축회전단속핸들봉(931)을 구비한다. 예컨대, 상기 Z축회전단속핸들봉(931)은 조임 또는 풀림에 의해 상기 Z축회전조작핸들봉(921)의 널링가공면(922)을 가압 또는 가압해제할 수 있도록 측면에 나사산(932)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 Z축회전단속핸들봉(931)이 관통하는 홀에도 나사산이 형성됨은 당연하다. 또한, 도면에는 도시된 바 없지만 상기 Z축회전조작핸들봉(921)의 널링가공면(922)을 가압하는 부분은 마찰저항을 더욱 높이고 완충역할을 수행하는 고무 또는 실리콘 재질의 완충재가 부착될 수 있다.The Z-axis
Z축회전감속기어부(940)는 상기 Z축회전조작핸들(920)의 회전력을 감속시켜 상기 Y축회전부(700)에 감속된 회전력이 전달되도록 일측이 상기 Z축회전조작핸들(920)에 결합된다. 여기서, 상기 Z축회전감속기어부(940)는 상기 Z축회전조작핸들(920)의 회전력을 감속시켜 Y축회전부(700)에 감속된 회전력이 전달되도록 도면에 상세히 도시된 바 없지만 상기 Y축회전부(700)에 구비된 Y축회전감속기어부(760)의 링기어(761), 선기어(762), 유성기어(763) 및 캐리어(764) 등과 같은 감속기어군이 구비될 수 있다.The Z-axis rotation
Z축출력봉(950)은 상기 Z축회전감속기어부(940)의 감속된 회전력이 상기 Y축회전부(700)에 전달되도록 일측은 상기 Z축회전감속기어부(940)의 타측과 결합되고, 타측은 상기 상하용접프레임(100)의 하부를 관통하여 상기 Y축회전부(700)에 결합된다.One end of the Z-
다시 말해서, 상기 Z축회전조작핸들(920)의 조작에 따라 Z축 기준으로 회전되는 Z축출력봉(950)을 통해 상기 Y축회전부(700) 전체를 Z축 기준으로 회전시킴으로써, 상기 Y축회전부(700)와 상호 결합된 좌우이동단속부(800), 좌우용접프레임(200) 및 용접토치(500)가 함께 Z축 기준으로 회전되는 것이다. 또한, Z축회전감속기어부(940)를 구비함으로써, 상기 Z축회전조작핸들(920)의 조작에 따라 상기 용접토치(500)의 Z축 기준의 회전을 mm단위로 정밀하게 조절할 수 있다.In other words, by rotating the entirety of the Y-
더하여, 도 25는 도 7의 실시예를 기준으로 Z축회전부(900)의 조작에 따라 좌우용접프레임(200) 및 용접토치(500)의 Z축 기준으로의 회전이동 방향을 화살표와 함께 도시한 요부 사시도이고, 도 26 내지 28은 도 25의 실시예를 기준으로 Z축회전부(900)의 조작에 따라 좌우용접프레임(200) 및 용접토치(500)가 Z축 기준으로 회전 이동하는 것을 각각 도시한 요부 평면도로서, 상술한 바와 같이 상기 Z축회전조작핸들(920)의 조작에 따라 상기 좌우용접프레임(200), 용접토치(500) 및 플럭스살포기(600)가 한 쌍의 파이프(P, P')의 가용접부(TW) 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동 즉, Z축을 기준으로 회전하는 것을 확인할 수 있다.In addition, Fig. 25 shows the directions of rotational movement of the left and
따라서, 본 발명에 따른 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치는, 첫째 Y축회전부(700)를 통해 용접토치(500)를 파이프(P, P')의 가용접부(TW) 폭방향 즉, Y축을 기준으로 회전시켜 용접토치(500)의 각도를 조절함으로써, 균일한 용접비드의 형성 및 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, in the pipe butt-welding submerged arc welding apparatus according to the present invention, the
둘째, Z축회전부(900)를 통해 Z축을 기준으로 용접토치(500)를 회전시키면서 용접토치(500)를 파이프(P, P')의 가용접부(TW) 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동시켜 위치를 조절함으로써, 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Second, the
셋째, 좌우이동단속부(800)를 통해 좌우용접프레임(200)의 좌우이동을 용이하게 단속 또는 단속해제시켜 용접토치(500)의 좌우이동 위치를 용이하게 변경하고 고정시킬 수 있으므로 용접정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Third, since the left and right movement of the left and right welding frames 200 can be easily interrupted or interrupted by the left and
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
P, P' : 파이프
TW : 가용접부
AW : 아크용접부
W : 와이어
F : 플럭스
10 : 메인프레임
20 : 고정프레임 21 : 고정척
30 : 서브머지드 아크용접부
100 : 상하용접프레임
200 : 좌우용접프레임
300 : 와이어송급기 310 : 와이어릴
400 : 플럭스공급기 410 : 플럭스튜브
500 : 용접토치
600 : 플럭스살포기
700 : Y축회전부 720 : ㄱ자형프레임
720 : Y축회전하우징 730 : Y축회전체
740 : Y축회전조작핸들 750 : Y축회전단속핸들
760 : Y축회전감속기어부 770 : Y축출력봉
800 : 좌우이동단속부 810 : 고정봉
820 : 이동봉 830 : 단속부재
900 : Z축회전부 910 : Z축회전하우징
920 : Z축회전조작핸들 930 : Z축회전단속핸들
940 : Z축회전감속기어부 950 : Z축출력봉P, P ': pipe
TW:
AW: arc welding part
W: Wire
F: Flux
10: Main frame
20: fixed frame 21: fixed chuck
30: Submerged arc welding
100: upper and lower welding frame
200: Right and left welding frame
300: wire feeder 310: wire reel
400: flux supplier 410: flux tube
500: welding torch
600: flux spreader
700: Y-axis rotation part 720: Rectangular type frame
720: Y-axis rotation housing 730: Y-axis whole
740: Y axis rotation operation handle 750: Y axis rotation intermittence handle
760: Y-axis rotation speed reducer Fisher 770: Y-axis output rod
800: left / right movement interrupter 810: stationary rod
820: moving rod 830:
900: Z axis rotation part 910: Z axis rotation housing
920: Z-axis rotation operation handle 930: Z-axis rotation intermittence handle
940: Z-axis rotary reducer fisher 950: Z-axis output rod
Claims (7)
상기 서브머지드 아크용접부는,
상기 메인프레임의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치된 상하용접프레임과,
상기 상하용접프레임으로부터 좌우로 이동 가능하게 설치된 좌우용접프레임과,
와이어가 감긴 와이어릴로부터 상기 와이어를 일정하게 송급하는 와이어송급기와,
내부에 수용된 플럭스를 플럭스튜브를 통해 공급하는 플럭스공급기와,
상기 좌우용접프레임에 고정 설치되고, 상기 와이어송급기로부터 상기 와이어를 송급받으며, 전원의 인가에 따라 아크를 발생시켜 상기 가용접부를 아크용접하는 용접토치와,
상기 용접토치의 전방에 고정 설치되고, 상기 플럭스공급기의 플럭스튜브와 연결되어 상기 플럭스를 공급받으며, 상기 용접토치에 의해 아크용접되는 상기 가용접부에 상기 플럭스를 살포하는 플럭스살포기와,
상기 용접토치가 상기 가용접부의 폭방향을 따라 이동하도록 상기 상하용접프레임의 하부에 고정 설치되고, 상기 좌우용접프레임을 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축회전부와,
상기 좌우용접프레임 및 Y축회전부를 서로 연결하면서 상기 좌우용접프레임의 좌우이동을 단속 또는 단속해제시키는 좌우이동단속부를 포함하고,
상기 Y축회전부는,
상기 상하용접프레임의 하부에 고정 설치된 ㄱ자형프레임과,
상기 ㄱ자형프레임의 외측면에 고정 설치된 Y축회전하우징과,
상기 ㄱ자형프레임의 내측면에 회전 가능하게 설치되고, 상기 좌우이동단속부가 고정 결합된 Y축회전체와,
상기 Y축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 회전방향에 따라 상기 좌우용접프레임을 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축회전조작핸들과,
상기 Y축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 상기 Y축회전조작핸들의 회전을 단속하는 Y축회전단속핸들과,
일측이 상기 Y축회전조작핸들에 결합되어 상기 Y축회전조작핸들의 회전력을 감속시키는 Y축회전감속기어부와,
상기 Y축회전감속기어부의 감속된 회전력이 상기 Y축회전체에 전달되도록 일측은 상기 Y축회전감속기어부의 타측과 결합되고, 타측은 상기 Y축회전하우징 및 ㄱ자형프레임을 각각 관통하여 상기 Y축회전체에 결합된 Y축출력봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치.
A fixed frame having a main frame installed to be movable up and down and left and right, a fixed chuck fixedly installed to be spaced apart from one side of the main frame, and a fixed chuck for fixing and rotating any one of the pair of pipes, And a submerged arc welding portion provided on one side of the main frame for looking at the stationary frame and performing submerged arc welding along a weld between the pair of pipes fixed on the stationary chuck of the stationary frame and rotating,
Wherein the submerged arc weld portion comprises:
An upper and lower welding frame provided on one side of the main frame so as to be movable up and down,
A left and right welding frame provided so as to be movable left and right from the upper and lower welding frames,
A wire feeder for uniformly feeding the wire from a wire reel wound with the wire,
A flux supplier for supplying the flux stored in the flux tube through the flux tube,
A welding torch fixedly installed on the left and right welding frames for receiving and feeding the wire from the wire feeder and generating an arc in accordance with application of power to arc-
A flux spreader fixed to the front of the welding torch and connected to the flux tube of the flux supplier to receive the flux and to spray the flux onto the welded portion welded by the welding torch;
A Y-axis rotating unit fixed to a lower portion of the upper and lower welding frames so as to move the welding torch along a width direction of the welding portion, and rotating the left and right welding frames about a Y-
And a left and right movement interrupting portion for interrupting or interrupting the lateral movement of the left and right welding frames while connecting the left and right welding frames and the Y-
The Y-
A brazed frame fixed to a lower portion of the upper and lower welding frames,
A Y-axis rotating housing fixed to an outer surface of the L-shaped frame,
A Y-axis body rotatably installed on an inner surface of the L-shaped frame, the Y-
A Y-axis rotation operation handle rotatably installed in the Y-axis rotation housing and rotating the left and right welding frames with respect to the Y-axis in accordance with the rotation direction,
A Y-axis rotation interrupting handle rotatably installed in the Y-axis rotation housing for interrupting rotation of the Y-axis rotation manipulating handle,
A Y-axis rotation speed reducer which is engaged with the Y-axis rotation operation handle to reduce the rotational force of the Y-axis rotation operation handle,
One end of the Y-axis rotation reduction gear unit is coupled to the other side of the Y-axis rotation reduction gear unit so that the reduced rotation force of the Y-axis rotation reduction gear unit is transmitted to the entire Y-axis, Axis output bar, and a Y-axis output bar coupled to the entirety of the pipe.
상기 Y축회전조작핸들은,
상기 Y축회전하우징의 내부에 설치되고, 널링가공면이 형성된 Y축회전조작핸들봉을 포함하고,
상기 Y축회전단속핸들은,
상기 Y축회전하우징의 내부에 설치되고, 상기 Y축회전조작핸들봉의 널링가공면을 가압하여 상기 Y축회전조작핸들의 회전을 단속하는 Y축회전단속핸들봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치.
The method according to claim 1,
The Y-axis rotation operation handle
And a Y-axis rotation operation handle bar provided inside the Y-axis rotation housing and having a knurled surface,
Wherein the Y-axis rotation interrupting handle comprises:
And a Y-axis rotation interrupting handle bar provided inside the Y-axis rotation housing for pressing the knurled surface of the Y-axis rotation manipulating handle bar to intermittently rotate the Y-axis rotation manipulating handle. Submerged arc welding equipment.
Y축회전감속기어부는,
상기 Y축회전하우징의 내부에 고정 설치된 링기어와,
상기 Y축회전조작핸들봉에 고정 결합되어 상기 Y축회전조작핸들봉과 함께 회전하는 선기어와,
상기 선기어에 각각 치합되고, 상기 Y축회전하우징에 고정된 링기어에 의해 상기 선기어의 회전방향의 역방향으로 자전하면서 상기 선기어의 회전방향으로 감속되어 공전하는 복수의 유성기어와,
상기 좌우용접프레임이 Y축을 기준으로 회전되도록 일측은 상기 유성기어 각각과 고정 결합되고, 타측은 상기 Y축출력봉에 결합된 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치.
The method of claim 3,
The Y-axis rotation speed reducer fish-
A ring gear fixed inside the Y-axis rotary housing,
A sun gear fixedly coupled to the Y-axis rotation handle and rotated together with the Y-axis rotation handle,
A plurality of planetary gears respectively engaged with the sun gear and rotated by a ring gear fixed to the Y-axis rotary housing to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the sun gear,
Wherein the right and left weld frames are fixedly coupled to each of the planet gears so that one side is rotated with respect to the Y axis and the other side includes a carrier coupled to the Y axis output bar.
상기 좌우이동단속부는,
일측은 상기 Y축회전부에 고정 결합되고, 타측은 길이방향으로 개구되면서 상방에 고정홀이 수직방향으로 관통 형성된 고정봉과,
상기 좌우용접프레임의 좌우 이동이 가능하도록 일측은 상기 고정봉의 타측에 삽입되어 슬라이딩 결합되고, 타측은 상기 좌우용접프레임에 고정 결합된 이동봉과,
상기 이동봉의 슬라이딩 이동을 단속 또는 단속해제하도록 상기 고정봉의 고정홀에 체결된 단속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치.
The method according to claim 1,
Wherein the left-
A fixing rod fixedly coupled to the Y-axis rotary part at one side and having a fixing hole vertically penetrating at an upper side thereof while being opened in the longitudinal direction;
A movable bar inserted and slidingly coupled to the other side of the fixed bar so that the left and right weld frames can be moved laterally, and the other side fixedly coupled to the right and left weld frames,
And an intermittent member fastened to the fixing hole of the fixed rod to intermittently or intermittently slide the sliding movement of the moving rod.
상기 Y축회전부는,
상기 상하용접프레임의 하부에 회전 가능하게 설치되고,
상기 용접토치가 상기 가용접부의 둘레방향을 따라 동일높이에서 곡선 이동하도록 상기 상하용접프레임에 고정 설치되고, 상기 Y축회전부를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치.
The method according to claim 1,
The Y-
A lower welding frame provided rotatably below the upper and lower welding frames,
Further comprising a Z-axis rotating part fixed to the upper and lower welding frames so that the welding torch curves at the same height along the circumferential direction of the welding part, and rotates the Y-axis rotating part about the Z-axis Butt submerged arc welding device.
상기 Z축회전부는,
상기 상하용접프레임에 고정 설치된 Z축회전하우징과,
상기 Z축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 회전방향에 따라 상기 Y축회전부를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축회전조작핸들과,
상기 Z축회전하우징에 회전 가능하게 설치되고, 상기 Z축회전조작핸들의 회전을 단속하는 Z축회전단속핸들과,
상기 Z축회전조작핸들의 회전력을 감속시켜 상기 Y축회전부에 감속된 회전력이 전달되도록 일측이 상기 Z축회전조작핸들에 결합된 Z축회전감속기어부와,
상기 Z축회전감속기어부의 감속된 회전력이 상기 Y축회전부에 전달되도록 일측은 상기 Z축회전감속기어부의 타측과 결합되고, 타측은 상기 상하용접프레임의 하부를 관통하여 상기 Y축회전부에 결합된 Z축출력봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 맞대기 서브머지드 아크용접장치.The method according to claim 6,
The Z-
A Z-axis rotating housing fixed to the upper and lower welding frames,
A Z-axis rotation operation handle rotatably installed in the Z-axis rotation housing and rotating the Y-axis rotation unit about the Z-axis in accordance with the rotation direction,
A Z-axis rotation interrupting handle rotatably installed in the Z-axis rotation housing for interrupting rotation of the Z-axis rotation operating handle,
A Z-axis rotation reduction gear portion having one side thereof coupled to the Z-axis rotation operation handle so as to reduce the rotational force of the Z-axis rotation operation handle and transmit the reduced rotational speed to the Y-
One end of the Z-axis rotary reducer is coupled with the other end of the Z-axis rotary reducer so that the reduced rotation of the Z-axis rotary reducer can be transmitted to the Y-axis rotary part, Z-axis output bar. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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