KR101976707B1 - Cylindricality clamping device of piping - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원통형 배관 클램핑장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 용접을 위해 상호 인접한 두 부재를 클램핑하면서 두 부재 사이의 동심도를 일치시키고, 별도의 핏업(fit up)부재가 없더라도 두 부재를 안정되게 고정시키기 위한 원통형 배관 클램핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical pipe clamping device, and more particularly to a pipe clamping device for clamping two mutually adjoining members for welding so as to match the concentricity between the two members and to stably fix both members, even without a separate fit- To a cylindrical pipe clamping device.
일반적으로 대형 파이프는 제조시 파이프의 외경 진원도가 균일하지 않아 파이프와 파이프 등의 용접 작업 전에, 파이프 단부들의 중심을 맞추고 이들을 고정시키기 위해 별도의 정렬장치를 사용하고 있다. 이러한 기계장치는 대형 파이프의 3배 정도로 큰 대형화된 설비로서 작업 시간이 많이 소요되고, 이에 따른 비용적인 부담이 있었다. 이로 인해 상기의 문제점을 해결하기 위해 다양한 기술개발이 요구되고 있는 실정이다Generally, large pipes are not uniform in outer diameter of pipe during manufacture, so separate alignment devices are used to align the pipe ends and fix them before welding work such as pipes and pipes. Such a mechanical device is a large-sized facility, which is three times as large as a large-sized pipe, and takes a long time to work, and thus has a cost burden. Therefore, in order to solve the above problems, various technologies have been required to be developed
일예로, 양단 정렬장치에는 파이프 내부에서 전후 이동되는 프레임, 프레임에 설치되는 하우징, 하우징에 설치되는 클램프수단 및 실린더의 동작을 유도하는 저장탱크를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 바탕으로 종래의 양단 정렬장치는 파이프 내부를 이동하면서 파이프의 용접 부분에서 두 파이프 내부를 클램프수단이 외향되게 확장되면서 고정 및 정렬시켜서 용접이 이루어지도록 하고 있다 특히, 클램프수단에는 비드성형부를 구비하여 용접면 내벽에 밀착되도록 하여 융착물이 흘러들지 않도록 하고 있다.For example, the both-end alignment apparatus includes a frame that moves back and forth in a pipe, a housing that is installed in the frame, a clamp unit that is installed in the housing, and a storage tank that induces operation of the cylinder. With this arrangement, the conventional double-end aligning apparatus moves the inside of the pipe to weld the pipe while welding the pipe by fixing and aligning the inside of the pipe while expanding the clamping means outwardly. In particular, So as to be brought into close contact with the inner wall of the welding face so as to prevent the melt from flowing.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용접을 위해 상호 인접한 두 부재를 클램핑하면서 두 부재 사이의 동심도를 일치시키고, 별도의 핏업(fit up)부재가 없더라도 두 부재를 안정되게 고정시키기 위한 원통형 배관 클램핑장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art by clamping two mutually adjacent members for welding to match the concentricity between the two members and to stably fix the two members even without a separate fit- And to provide a cylindrical pipe clamping device.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통형 배관 클램핑장치는 중공의 제1부재와 중공의 제2부재를 클램핑하는 원통형 배관 클램핑장치에 있어서, 상기 제1부재에 삽입된 상태에서 상기 제1부재를 파지하는 원통 형상의 제1확장유닛; 상기 제1확장유닛의 일측에 이격 배치되고, 상기 제2부재에 삽입된 상태에서 상기 제2부재를 파지하는 원통 형상의 제2확장유닛; 상기 제1확장유닛의 타측에 배치되는 배관지지체; 및 상기 배관지지체를 기준으로 상기 제1확장유닛의 직경을 확장시키거나 상기 제2확장유닛의 직경을 확장시키는 확장조절유닛;을 포함하고, 상기 제1확장유닛은, 상기 제1부재의 원주 방향을 따라 형성되는 둘 이상의 제1확장부재; 및 상기 제1확장부재끼리 접촉 또는 밀착시켜 원통 형상이 되도록 상기 제1부재의 원주 방향을 따라 상기 제1확장부재를 감싼 상태로 탄성 지지하는 제1탄성링부재;를 포함하며, 상기 제2확장유닛은, 상기 제2부재의 원주 방향을 따라 형성되는 둘 이상의 제2확장부재; 및 상기 제2확장부재끼리 접촉 또는 밀착시켜 원통 형상이 되도록 상기 제2부재의 원주 방향을 따라 상기 제2확장부재를 감싼 상태로 탄성 지지하는 제2탄성링부재;를 포함한다.According to a preferred embodiment for achieving the object of the present invention described above, a cylindrical pipe clamping apparatus according to the present invention is a cylindrical pipe clamping apparatus for clamping a hollow first member and a hollow second member, A cylindrical first expanding unit for holding the first member in a state of being inserted into the first expanding unit; A second expanding unit of cylindrical shape spaced from one side of the first expanding unit and holding the second member in a state of being inserted into the second member; A pipe support disposed on the other side of the first expansion unit; And an expansion control unit for expanding the diameter of the first expansion unit or expanding the diameter of the second expansion unit based on the piping support, wherein the first expansion unit comprises: At least two first extension members formed along the first extension member; And a first resilient ring member elastically supporting the first expanding member in a state of being wrapped around the first expanding member along a circumferential direction of the first member such that the first expanding member contacts or adheres to each other and has a cylindrical shape, The unit includes at least two second extending members formed along the circumferential direction of the second member; And a second resilient ring member elastically supporting the second expanding member in a state of being wrapped along the circumferential direction of the second member such that the second expanding members are brought into contact with or close to each other to form a cylindrical shape.
여기서, 상기 배관지지체는, 상기 확장조절유닛의 일부가 내장되고, 일측에 상기 제1확장유닛이 배치되는 지지바디; 및 상기 지지바디의 외주면에 돌출되어 상기 제1부재의 내측면을 지지하는 간격지지부;를 포함한다.Here, the piping support may include a support body having a part of the expansion control unit and the first expansion unit disposed at one side thereof; And a spacing support protruding from the outer circumferential surface of the support body to support the inner surface of the first member.
여기서, 상기 확장조절유닛은, 상기 제1확장유닛의 직경 확장을 위해 상기 제1확장유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되는 제1피스톤; 상기 제2확장유닛의 직경 확장을 위해 상기 제1피스톤의 중심을 관통하여 상기 제2확장유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되는 제2피스톤; 전달되는 유체에 의해 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤 중 적어도 어느 하나를 왕복 이동시키는 유압수단; 및 상기 유압수단에 유체를 공급하는 유압공급부;를 포함한다.The expansion control unit may include: a first piston reciprocally coupled to the first expansion unit for expanding the diameter of the first expansion unit; A second piston reciprocably coupled to the second expansion unit through a center of the first piston to expand the diameter of the second expansion unit; Hydraulic means for reciprocating at least one of the first piston and the second piston by a fluid to be delivered; And a hydraulic pressure supply unit for supplying a fluid to the hydraulic pressure unit.
여기서, 상기 제1피스톤은, 상기 유압수단에 의해 왕복 이동되는 제1로드부재; 상기 제1로드부재에 결합되어 상기 제1확장유닛의 직경을 확장시키는 제1조절부재; 및 상기 제1조절부재에 결합되는 간격부재;를 포함한다.Here, the first piston includes: a first rod member reciprocally moved by the hydraulic means; A first adjustment member coupled to the first rod member to expand the diameter of the first expansion unit; And a spacing member coupled to the first adjustment member.
여기서, 상기 확장조절유닛은, 상기 제1부재와 상기 제2부재의 용접 부위에 청정가스를 공급하는 청정유닛;을 더 포함한다.Here, the expansion control unit may further include a clean unit for supplying a clean gas to a welded portion between the first member and the second member.
여기서, 상기 청정유닛은, 상기 간격부재의 원주 방향을 따라 상호 이격 배치되는 다수의 분출공; 상기 제1피스톤에 내장된 상태로 다수의 상기 분출공을 상호 연결하여 청정가스의 이송 경로를 형성하는 청정유로; 및 상기 청정유로에 청정가스를 공급하는 청정가스공급부;를 포함한다.Here, the clean unit may include a plurality of ejection holes spaced apart from one another along a circumferential direction of the spacing member; A clean air passage for interconnecting the plurality of blow holes in a state of being embedded in the first piston to form a clean gas feed path; And a clean gas supply unit for supplying a clean gas to the clean channel.
여기서, 상기 제2피스톤은, 상기 제1피스톤의 중심에 왕복 이동 가능하게 결합된 상태에서 상기 유압수단에 의해 왕복 이동되는 제2로드부재; 및 상기 제2로드부재에 결합되어 상기 제2확장유닛의 직경을 확장시키는 제2조절부재;를 포함한다.Here, the second piston may include a second rod member that is reciprocally moved by the hydraulic means while being reciprocally coupled to the center of the first piston; And a second adjusting member coupled to the second rod member and extending the diameter of the second expanding unit.
본 발명에 따른 원통형 배관 클램핑장치는 상기 제1확장유닛의 직경 확장 여부 또는 상기 제2확장유닛의 직경 확장 여부를 제어하기 위해 상기 확장조절유닛의 동작을 제어하는 제어유닛;을 더 포함한다.The cylindrical pipe clamping apparatus according to the present invention further includes a control unit for controlling the operation of the expansion control unit to control whether the diameter of the first expansion unit is expanded or the diameter of the second expansion unit is expanded.
여기서, 상기 제어유닛은, 상기 확장조절유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러; 상기 제1확장유닛의 직경 확장 여부 또는 상기 제2확장유닛의 직경 확장 여부를 선택하는 확장조절스위치; 및 상기 컨트롤러와 상기 확장조절유닛을 연결하여 상기 확장조절유닛의 동작을 위한 유체 또는 청정가스의 이동 경로를 형성하는 패키징라인;을 포함한다.Here, the control unit may include: a controller for controlling an operation of the expansion control unit; An expansion control switch for selecting whether to extend the diameter of the first expansion unit or the diameter of the second expansion unit; And a packaging line connecting the controller and the expansion control unit to form a movement path of fluid or clean gas for operation of the expansion control unit.
본 발명에 따른 배관용 클램핑장치는 상기 제1부재, 상기 제1부재와 상기 제2부재의 용접 부위, 상기 확장조절유닛 중 적어도 어느 하나를 냉각시키는 냉각유닛;을 더 포함한다.The piping clamping device according to the present invention further includes a cooling unit for cooling at least one of the first member, the welded portion of the first member and the second member, and the expansion control unit.
본 발명에 따른 배관 클램프장치에 따르면, 용접을 위해 상호 인접한 두 부재를 클램핑하면서 두 부재 사이의 동심도를 일치시키고, 별도의 핏업(fit up)부재가 없더라도 두 부재를 연결 상태를 안정되게 유지함은 물론 두 부재의 고정력을 향상시킬 수 있다.According to the pipe clamping apparatus of the present invention, the two members mutually adjacent for welding are clamped, the concentricity between the two members is made uniform, and the two members are stably maintained in the connected state even without a separate fit up member The fixing force of the two members can be improved.
또한, 본 발명은 제1확장유닛과 제2확장유닛이 원통 형상을 나타냄으로써, 파이프와 파이프의 연결, 파이프와 티의 연결, 파이프와 플랜지의 연결, 플랜지와 티의 연결은 물론 파이프와 엘보의 연결, 티와 엘보의 연결, 플랜지와 엘보의 연결, 파이프와 레듀서의 연결, 티와 레듀서의 연결, 플랜지와 레듀서의 연결, 엘보와 레듀서의 연결 상태를 안정화시킬 수 있고, 제2피스톤과 제2확장유닛이 해당 부재에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.Further, the first expansion unit and the second expansion unit have a cylindrical shape, whereby the connection between the pipe and the pipe, the connection between the pipe and the tee, the connection between the pipe and the flange, the connection between the flange and the tee, The connection between the tee and the elbow, the connection between the flange and the elbow, the connection between the pipe and the reducer, the connection between the tee and the reducer, the connection between the flange and the reducer, the connection between the elbow and the reducer, It is possible to prevent the piston and the second expansion unit from interfering with the member.
또한, 본 발명은 두 부재를 용접함에 있어서, 백퍼징 공정, 두 부재의 핏업 공정, 가용접 공정을 생략할 수 있고, 백퍼징에 사용되는 청정가스를 절약할 수 있으며, 용접 작업 시간을 단축시킬 수 있다.Further, in welding the two members, the present invention can omit the back purging process, the two-piece fat-up process, and the soft-welding process, and can save the clean gas used for back purging, .
또한, 본 발명은 배관지지체의 세부 구성을 통해 확장조절유닛의 유압수단으로 유체를 간편하게 공급함은 물론 부재 내부에서 지지바디와의 마찰을 방지하고, 원통형 배관 클램핑장치의 슬라이드 이동을 부드럽게 할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible not only to easily supply the fluid with the hydraulic means of the expansion control unit through the detailed structure of the pipe support, but also to prevent friction with the support body inside the member and smooth sliding movement of the cylindrical pipe clamping device.
또한, 본 발명은 확장조절유닛의 세부 구성을 통해 하나의 유압수단으로 동축에 배치된 제1피스톤과 제2피스톤의 왕복 이동을 원활하게 하고, 제1피스톤과 제2피스톤에 의한 제1확장유닛의 직경 확장과 제2확장유닛의 직경 확장시 제1확장유닛과 제2확장유닛의 동심도를 일치시키면서 두 부재 사이의 동심도가 변경되는 것을 방지할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to smoothly reciprocate between the first piston and the second piston coaxially disposed by one hydraulic means through the detailed configuration of the expansion control unit, and the first expansion unit It is possible to prevent the concentricity between the two members from being changed while matching the concentricity of the first expansion unit and the second expansion unit when the diameters of the first expansion unit and the second expansion unit are expanded.
또한, 본 발명은 청정유닛의 부가 구성을 통해 청정가스가 두 부재의 용접 부위에 직접 공급됨으로써, 두 부재의 용접 부위가 산화되는 것을 방지하고, 두 부재의 용접 부위에서 이물질을 제거할 수 있으며, 두 부재의 결합력을 향상시킬 수 있다.Further, since the clean gas is directly supplied to the welded portions of the two members through the additional structure of the clean unit, the welded portions of the two members can be prevented from being oxidized, the foreign substances can be removed from the welded portions of the two members, The bonding force between the two members can be improved.
또한, 본 발명은 청정유닛의 세부 구성을 통해 청정가스의 이송을 안정화시키고, 청정가스가 누설되는 것을 방지할 수 있다.Further, the present invention can stabilize the transfer of the clean gas through the detailed configuration of the clean unit, and prevent the clean gas from leaking.
또한, 본 발명은 제1피스톤과 제2피스톤의 세부 구성을 통해 제1피스톤과의 연계 동작을 간소화시키고, 제1로드부재와 제2로드부재가 동축을 이루도록 하여 두 부재 및 제1확장유닛과 제2확장유닛의 동심도를 안정되게 일치시킬 수 있다.In addition, the present invention simplifies the linking operation with the first piston through the detailed configuration of the first piston and the second piston, and makes the first rod member and the second rod member coaxial, The concentricity of the second expansion unit can be stably matched.
또한, 본 발명은 제어유닛을 통해 확장조절유닛의 동작을 명확하게 하고, 두 부재의 클램핑을 위한 파지력을 안정되게 유지시킬 수 있으며, 제1확장유닛과 제2확장유닛을 안정되게 확장시킬 수 있다.Further, the present invention can clarify the operation of the expansion control unit through the control unit, stably maintain the gripping force for clamping the two members, and can stably expand the first expansion unit and the second expansion unit .
또한, 본 발명은 냉각유닛을 통해 확장조절유닛의 유압수단 또는 두 부재의 용접 부위를 냉각시킬 수 있고, 혹서기나 기온이 높은 지역에서 안정된 용접 작업을 실시할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to cool the welding portion of the hydraulic means or the two members of the expansion control unit through the cooling unit, and to perform the stable welding work in a high temperature or high temperature region.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치에서 제1확장유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치에서 간격지지부의 세부 구성을 도시한 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치에서 확장조절유닛의 세부 구성을 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치에서 냉각유닛의 세부 구성을 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치에서 제1확장유닛의 직경 확장 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치에서 제1확장유닛이 직경 확장 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치에서 제2확장유닛의 직경 확장 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which a first expansion unit is engaged in a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a partial cross-sectional view showing a detailed configuration of a gap supporting portion in a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view showing a detailed configuration of an expansion control unit in a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a detailed configuration of a cooling unit in a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a diameter expansion state of a first expansion unit in a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a first expansion unit in a cylindrical expanded state in a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 is a view showing a diameter expansion state of a second expansion unit in a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 원통형 배관 클램핑장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.Hereinafter, an embodiment of a cylindrical pipe clamping apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, the present invention is not limited or limited by the examples. Further, in describing the present invention, a detailed description of well-known functions or constructions may be omitted for clarity of the present invention.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치는 중공의 제1부재(M1)와 중공의 제2부재(M2)를 클램핑하는 것으로, 제1확장유닛(510)과, 제2확장유닛(520)과, 배관지지체(530)와, 확장조절유닛(540)을 포함하고, 제어유닛(550)과 냉각유닛(560) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.1 to 8, a cylindrical pipe clamping apparatus according to an embodiment of the present invention clamps a hollow first member M1 and a hollow second member M2, and the
여기서, 제1부재(M1)가 파이프인 경우, 제2부재(M2)는 파이프이거나 티이거나 플랜지일 수 있다. 또한, 제1부재(M1)가 플랜지인 경우, 제2부재(M2)는 파이프이거나 티일 수 있다. 이때, 제1부재(M1)와 제2부재(M2)를 여기에 한정하는 것은 아니고, 제1부재(M1)와 제2부재(M2)가 축 방향으로 개구된 중공 형상일 수 있다.Here, when the first member M1 is a pipe, the second member M2 may be a pipe, a tee, or a flange. Further, when the first member M1 is a flange, the second member M2 may be a pipe or a tee. At this time, the first member M1 and the second member M2 are not limited to the above, but the first member M1 and the second member M2 may be hollow in the axial direction.
제1확장유닛(510)은 제1부재(M1)에 삽입된 상태에서 제1부재(M1)를 파지한다. 제1확장유닛(510)은 제1부재(M1)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통 형상을 나타낸다. 제1확장유닛(510)은 제1부재(M1)의 원주 방향을 따라 형성되는 제1확장부재(511)와, 제1부재(M1)의 원주 방향을 따라 제1확장부재(511)를 감싼 상태로 탄성 지지하는 제1탄성링부재(512)를 포함할 수 있다.The
제1확장부재(511)는 둘 이상이 제1부재(M1)의 원주 방향을 따라 배치되어 원통 형상을 나타내도록 한다. 제1확장부재(511)에는 제2확장유닛과 마주보는 일측면으로부터 제1확장유닛의 타측면 중심을 향해 경사를 이루고 후술하는 제1피스톤(541)의 제1조절경사부(5414)와 마주보는 확장경사부(5111)와, 확장경사부(5111)와 대향되는 부분에서 제1부재(M1)의 내벽에 밀착되는 동심지지부(5112)가 포함된다. 동심지지부(5112)에는 제1탄성링부재(512)가 삽입되는 링안착부(5113)가 함몰 형성된다. 링안착부(5113)는 제1탄성링부재(512)가 동심지지부(5112)에서 제1부재(M1)의 내벽을 향해 돌출되지 않도록 충분한 깊이를 갖는다.At least two of the
제1확장부재(511)는 제1피스톤(541)을 축으로 하는 동심원 형태로 확장 또는 축소될 수 있다.The
여기서, 제1확장부재(511)의 동심지지부(5112)는 제1확장유닛(510)의 축 방향에 수직인 단면 상태에서 제1부재(M1)의 내면에 대응되는 호 형상을 나타낼 수 있다. 또한, 제1확장부재(511)의 동심지지부(5112)는 제1확장유닛(510)의 축 방향에 평행인 단면 상태에서 제1부재(M1)의 내면과 평행한 직선 형태를 나타낼 수 있다. 그러면, 제1확장유닛(510)이 확장되었을 때, 제1확장부재(511)와 제1부재(M1)의 접촉 면적을 증대시키고, 제1부재(M1)와 제1확장유닛(510) 사이의 동심도를 일치를 안정화시킬 수 있다.Here, the
제1탄성링부재(512)는 탄성력을 가지고 신축이 가능하고, 제1확장부재(511)끼리 접촉 또는 밀착시켜 원통 형상이 되도록 한다.The first
본 발명의 일 실시예에서 제1확장부재(511)는 8개로 구성되고, 상호 이격된 두 개의 제1탄성링부재(512)에 의해 상호 접촉 또는 밀착된 상태에서 원통 형상을 나타낸다.In one embodiment of the present invention, the first expanding
제2확장유닛(520)은 제2부재(M2)에 삽입된 상태에서 제2부재(M2)를 파지한다. 제2확장유닛(520)은 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위에 대응하여 제1확장유닛(510)의 일측에 이격 배치된다. 제2확장유닛(520)은 제1확장유닛(510)과 마찬가지로 제2부재(M2)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통 형상을 나타낸다. 제2확장유닛(520)은 제2부재(M2)의 원주 방향을 따라 형성되는 제2확장부재(521)와, 제2부재(M2)의 원주 방향을 따라 제2확장부재(521)를 감싼 상태로 탄성 지지하는 제2탄성링부재(522)를 포함할 수 있다.The
제2확장부재(521)는 둘 이상이 제2부재(M2)의 원주 방향을 따라 배치되어 원통 형상을 나타내도록 한다. 제2확장부재(521)에는 제1확장부재(511)와 마찬가지로 제1확장유닛(510)과 마주보는 일측면 중심으로부터 제2확장유닛(520)의 타측면 가장자리를 향해 경사를 이루고 후술하는 제2피스톤(542)의 제2조절경사부(5424)와 마주보는 확장경사부와, 확장경사부와 대향되는 부분에서 제2부재(M2)의 내벽에 밀착되는 동심지지부가 포함된다. 동심지지부에는 제2탄성링부재(522)가 삽입되는 링안착부(5113)가 함몰 형성된다. 링안착부(5113)는 제2탄성링부재(522)가 동심지지부에서 제2부재(M2)의 내벽을 향해 돌출되지 않도록 충분한 깊이를 갖는다.At least two of the
제2확장부재(512)는 제2피스톤(542)을 축으로 하는 동심원 형태로 확장 또는 축소될 수 있다.The
여기서, 제2확장부재(521)의 동심지지부는 제2확장유닛(520)의 축 방향에 수직인 단면 상태에서 제2부재(M2)의 내면에 대응되는 호 형상을 나타낼 수 있다. 또한, 제2확장부재(521)의 동심지지부는 제2확장유닛(520)의 축 방향에 평행인 단면 상태에서 제2부재(M2)의 내면과 평행한 직선 형태를 나타낼 수 있다. 그러면, 제2확장유닛(520)이 확장되었을 때, 제2확장부재(521)와 제2부재(M2)의 접촉 면적을 증대시키고, 제2부재(M2)와 제2확장유닛(520) 사이의 동심도를 일치시킬 수 있다.Here, the concentric support portion of the
제2탄성링부재(522)는 탄성력을 가지고 신축이 가능하고, 제2확장부재(521)끼리 접촉 또는 밀착시켜 원통 형상이 되도록 한다.The second
본 발명의 일 실시예에서 제2확장부재(521)는 8개로 구성되고, 상호 이격된 두 개의 제2탄성링부재(522)에 의해 상호 접촉 또는 밀착된 상태에서 원통 형상을 나타낸다.In an embodiment of the present invention, the
배관지지체(530)는 제1확장유닛(510)의 타측에 배치된다. 배관지지체(530)는 별도의 이송수단(미도시)을 통해 제1부재(M1)의 내부에서 슬라이드 이동될 수 있다.The
배관지지체(530)는 일측에 제1확장유닛(510)이 배치되는 지지바디(531)와, 지지바디(531)의 외주면에 돌출되어 제1부재(M1)의 내측면을 지지하는 간격지지부(533)를 포함하고, 지지바디(531)의 타측으로 연장되는 지지로드(532)를 더 포함할 수 있다.The
지지바디(531)에는 확장조절유닛(540)의 일부가 내장된다. 특히, 지지바디(531)에는 확장조절유닛(540)의 유압수단(543)이 내장된다.A part of the
간격지지부(533)는 지지바디(531)에 함몰 형성되는 지지홈부(5331)와, 지지홈부(5331)에서 왕복 이동 가능하도록 지지홈부(5331)에 부분 삽입되는 지지볼부(5332)와, 지지볼부(5332)가 지지바디(531)로부터 돌출된 상태에서 지지홈부(5331)를 폐쇄하도록 지지바디(531)에 결합된 상태에서 지지볼부(5332)를 지지하는 지지캡부(5333)와, 지지바디(531)에 대하여 지지볼부(5332)를 탄성 지지하는 지지스프링부(5334)를 포함할 수 있다. 지지볼부(5332)는 지지캡부(5333)에 지지된 상태에서 지지바디(531)에서 돌출 형성되도록 한다. 지지볼부(5332)는 지지캡부(5333)에 지지된 상태에서 회전이 가능하고 지지홈부(5331)의 깊이 방향을 따라 왕복 이동이 가능하다. 지지스프링부(5334)는 지지홈부(5331)에 삽입된 상태에서 지지바디(531)의 외측으로 지지볼부(5332)를 가압한다.The
간격지지부(533)가 구비됨으로써, 지지바디(531)와 제1부재(M1) 사이의 마찰을 방지하고, 제1부재(M1)의 내부에서 지지바디(531)의 슬라이드 이동을 부드럽게 할 수 있다.The provision of the
지지로드(532)에는 후술하는 패키징라인(553)의 확장라인(5533)과, 복귀라인(5534)과, 청정라인(5535)이 연결되는 확장경로부와, 복귀경로부와, 청정경로부가 내장될 수 있다. 지지로드(532)가 구비됨으로써, 패키징라인(553)이 제1부재(M1)에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.The
확장조절유닛(540)은 배관지지체(530)를 기준으로 제1확장유닛(510)의 직경을 확장시키거나 제2확장유닛(520)의 직경을 확장시킨다. 확장조절유닛(540)은 제1확장유닛(510)의 직경 확장을 위해 제1확장유닛(510)에 왕복 이동 가능하게 결합되는 제1피스톤(541)과, 제2확장유닛(520)의 직경 확장을 위해 제1피스톤(541)의 중심을 관통하여 제2확장유닛(520)에 왕복 이동 가능하게 결합되는 제2피스톤(542)과, 전달되는 유체에 의해 제1피스톤(541)과 제2피스톤(542) 중 적어도 어느 하나를 왕복 이동시키는 유압수단(543)과, 유압수단(543)에 유체를 공급하는 유압공급부(544)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1피스톤(541)의 축 중심과 제2피스톤(542)의 축 중심은 일치한다.The
제1피스톤(541)은 유압수단(543)에 의해 왕복 이동되는 제1로드부재(5411)와, 제1로드부재(5411)에 결합되어 제1확장유닛(510)의 직경을 확장시키는 제1조절부재(5412)와, 제1조절부재(5412)에 결합되는 간격부재(5413)를 포함할 수 있다.The
여기서, 제1조절부재(5412)에는 간격부재(5413) 측의 둘레 가장자리로부터 제1로드부재(5411)의 중심을 향해 경사를 이루는 제1조절경사부(5414)가 형성된다. 제1조절경사부(5414)의 경사도는 제1확장부재(511)에 구비된 확장경사부(5111)의 경사도와 실질적으로 일치되어 면접촉이 가능하고, 제1조절부재(5412) 또는 제1확장부재(511)의 마모를 최소화시키거나 방지할 수 있다. 또한, 제1조절부재(5412)에는 제1로드부재의 길이 방향에 대응하여 제1조절경사부를 따라 함몰 형성되는 마찰방지홈(5412a)이 구비될 수 있다. 마찰방지홈(5412a)은 제1조절경사부의 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다.Here, the
본 발명의 일 실시예에서 제1조절부재(5412)는 8개로 구성된 제1확장부재(511)에 대응하여 팔각뿔대 형상을 나타낼 수 있다. 결국, 제1조절부재(5412)는 원뿔대 형상 또는 다각뿔대 형상을 나타낸다.In an embodiment of the present invention, the
또한, 간격부재(5413)에는 제2확장유닛(520)이 지지되어 제1확장유닛(510)과 제2확장유닛(520) 사이의 간격을 유지할 수 있다. 제1확장유닛(510)이 제1부재(M1)를 파지한 상태에서 간격부재(5413)의 둘레에는 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위가 배치되도록 하여 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접시 제1확장유닛(510)과 제2확장유닛(520)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The
제2피스톤(542)은 제1피스톤(541)의 중심에 왕복 이동 가능하게 결합된 상태에서 유압수단(543)에 의해 왕복 이동되는 제2로드부재(5421)와, 제2로드부재(5421)에 결합되어 제2확장유닛(520)의 직경을 확장시키는 제2조절부재(5422)를 포함할 수 있다.The
여기서, 제2조절부재(5422)에는 자유단부 측의 둘레 가장자리로부터 제2로드부재(5421)의 중심을 향해 경사를 이루는 제2조절경사부(5424)가 형성된다. 제2조절경사부(5424)의 경사도는 제2확장부재(521)에 구비된 확장경사부의 경사도와 실질적으로 일치되어 면접촉이 가능하고, 제2조절부재(5422) 또는 제2확장부재(521)의 마모를 최소화시키거나 방지할 수 있다. 또한, 제2조절부재(5422)에는 제2로드부재(5421)의 길이 방향에 대응하여 제2조절경사부를 따라 함몰 형성되는 마찰방지홈이 구비될 수 있다. 마찰방지홈은 제2조절경사부(5424)의 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 또한, 제2조절경사부(5424)의 경사도는 제1조절경사부(5414)의 경사도와 실질적으로 일치되어 제1조절부재(5412)의 왕복 이동과 제2조절부재(5422)의 왕복 이동을 동일하게 하고, 제1확장유닛(510)의 직경 확장량과 제2확장유닛(520)의 직경 확장량을 동일하게 할 수 있다.Here, the
본 발명의 일 실시예에서 제2조절부재(5422)는 8개로 구성된 제2확장부재(521)에 대응하여 팔각뿔대 형상을 나타낼 수 있다. 결국, 제2조절부재(5422)는 원뿔대 형상 또는 다각뿔대 형상을 나타낸다. 제1조절부재(5412)의 축 중심과 제2조절부재(5422)의 축 중심은 일치한다.In an embodiment of the present invention, the
유압수단(543)은 배관지지체(530)의 지지바디(531)에 내장되어 외부 간섭을 받지 않도록 한다. 유압수단(543)은 공지된 다양한 형태의 실린더가 적용될 수 있다.The hydraulic means 543 is built in the
여기서, 유압수단(543)에 클램핑을 위한 유체가 공급되면, 먼저, 제1피스톤(541)이 유압수단(543)으로 삽입되어 제1확장유닛(510)을 확장시키고, 다음으로, 제2피스톤(542)이 유압수단(543)으로 삽입되어 제2확장유닛(520)을 확장시킬 수 있다. 이때, 제1피스톤(541)이 유압수단(543)으로 삽입될 때, 제1피스톤(541)과 함께 제2확장유닛(520)과 제2피스톤(542)도 함께 이동된다.When the fluid for clamping is supplied to the
또한, 유압수단(543)에 확장 해제를 위한 유체가 공급되면, 먼저, 제2피스톤(542)이 유압수단에서 돌출되어 제2확장유닛(520)의 직경 확장을 해제하고, 다음으로, 제1피스톤(541)이 유압수단(543)에서 돌출되어 제1확장유닛(510)의 직경 확장을 해제한다. 이때, 제1피스톤(541)이 유압수단(543)으로 삽입될 때, 제1피스톤(541)과 함께 제2확장유닛(520)과 제2피스톤(542)도 함께 이동된다.When the fluid for extension release is supplied to the hydraulic pressure means 543, first, the
확장조절유닛(540)은 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위에 청정가스를 공급하는 청정유닛을 더 포함할 수 있다. 여기서, 청정가스는 용접에 사용되는 불활성 가스로써, 아르곤 또는 헬륨 등이 포함될 수 있다.The
청정유닛은 간격부재(5413)의 원주 방향을 따라 상호 이격 배치되는 다수의 분출공(5416)과, 제1피스톤(541)에 내장된 상태로 다수의 분출공(5416)을 상호 연결하여 청정가스의 이송 경로를 형성하는 청정유로(5417)와, 청정유로(5417)에 청정가스를 공급하는 청정가스공급부(545)를 포함할 수 있다. 청정가스공급부(545)는 후술하는 패키징라인(553)의 청정라인(5535)을 매개로 청정유로(5417)와 연결되도록 한다.The clean unit includes a plurality of
청정유닛은 간격부재(5413)의 원주 방향을 따라 링 형태로 함몰 형성되는 오목부(5415)를 더 포함함으로써, 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위에서 제1부재(M1)의 내측과 제2부재(M2)의 내측에 청정가스가 정체되는 공간을 형성하고, 청정가스에 의해 안정된 용접이 이루어지도록 한다.The cleaning unit further includes a
제어유닛(550)은 제1확장유닛(510)의 직경 확장 또는 제2확장유닛(520)의 직경 확장 여부를 제어하기 위해 확장조절유닛(540)의 동작을 제어한다. 제어유닛(550)은 확장조절유닛(540)의 동작을 제어하는 컨트롤러(551)와, 제1확장유닛(510)의 직경 확장 여부 또는 제2확장유닛(520)의 직경 확장 여부를 선택하는 확장조절스위치(552)와, 컨트롤러(551)와 확장조절유닛(540)을 연결하여 확장조절유닛(540)의 동작을 위한 유체 또는 청정가스의 이동 경로를 형성하는 패키징라인(553)을 포함할 수 있다.The
여기서, 컨트롤러(551)에는 제1확장유닛(510)의 직경 확장 또는 제2확장유닛(520)의 직경 확장을 위한 유체의 압력을 표시하는 제1인디케이터(I1)와, 제1확장유닛(510)의 직경 확장 해제 또는 제2확장유닛(520)의 직경 확장 해제를 위한 유체의 압력을 표시하는 제2인디케이터(I2)가 포함될 수 있다.The
또한, 컨트롤러(551)에는 제1확장유닛(510)의 직경 확장을 위한 유체의 공급 상태를 표시하는 제1클램핑확인부(C1)와, 제2확장유닛(520)의 직경 확장을 위한 유체의 공급 상태를 표시하는 제2클램핑확인부(C2)와, 제1확장유닛(510)의 직경 확장 해제를 위한 유체의 공급 상태를 표시하는 제1릴리즈확인부(R1)와, 제2확장유닛(520)의 직경 확장 해제를 위한 유체의 공급 상태를 표시하는 제2릴리즈확인부(R2)가 포함될 수 있다.The
또한, 확장조절스위치(552)에는 제1확장유닛(510)의 직경 확장을 위한 유체가 유압수단(543)으로 공급되도록 하는 제1클램핑부(5521)와, 제2확장유닛(520)의 직경 확장을 위한 유체가 유압수단(543)으로 공급되도록 하는 제2클램핑부(5522)와, 제1확장유닛(510)의 직경 확장 해제를 위한 유체가 유압수단(543)으로 공급되도록 하는 제1릴리즈부(5523)와, 제2확장유닛(520)의 직경 확장 해제를 위한 유체가 유압수단(543)으로 공급되도록 하는 제2릴리즈부(5524)가 포함될 수 있다.The
또한, 패키징라인(553)은 유압수단(543) 또는 지지로드(532)에 결합되는 제1커넥터(5531)와, 컨트롤러(551)에 결합되는 제2커넥터(5532)와, 제1커넥터(5531)와 제2커넥터(5532)를 연결하여 제1확장유닛(510)의 직경 확장 또는 제2확장유닛(520)의 직경 확장을 위한 유체의 이송 경로를 형성하는 확장라인(5533)과, 제1커넥터(5531)와 제2커넥터(5532)를 연결하여 제1확장유닛(510)의 직경 확장 해제 또는 제2확장유닛(520)의 직경 확장 해제를 위한 유체의 이송 경로를 형성하는 복귀라인(5534)과, 제1커넥터(5531)와 제2커넥터(5532)를 연결하여 청정가스의 이송 경로를 형성하는 청정라인(5535)을 포함할 수 있다. 이때, 제1커넥터(5531)에는 지지로드(532)에 내장된 확장경로부와, 복귀경로부와, 청정경로부가 연결된다.The
냉각유닛(560)은 제1부재(M1), 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위, 확장조절유닛(540) 중 적어도 어느 하나를 냉각시킨다. 냉각유닛(560)은 제1부재(M1), 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위, 확장조절유닛(540) 중 적어도 어느 하나를 냉각시키기 위해 배관지지체(530)의 지지바디(531)에 내장되는 냉각수단(561)과, 냉각수단(561)에 연결되어 냉각매체의 이송 경로를 형성하는 냉각라인(562)과, 냉각매체를 냉각수단(561)에 공급하는 냉각매체공급부(563)를 포함할 수 있다. 냉각매체는 냉각을 위한 유체로써, 냉매, 냉각수 등을 사용할 수 있다. The
냉각라인(562)은 배관지지체(530)의 지지바디(531) 또는 지지로드(532)에 결합되는 제1공급커넥터(5621)와, 컨트롤러(551)에 결합되는 제2공급커넥터(5622)와, 제1공급커넥터(5621)에서 이격되어 배관지지체(530)의 지지바디(531) 또는 지지로드(532)에 결합되는 제1회수커넥터(5623)와, 제2공급커넥터(5622)에서 이격되어 컨트롤러(551)에 결합되는 제2회수커넥터(5624)와, 제1공급커넥터(5621)와 제2공급커넥터(5622)를 연결하여 냉각수단(561)에 공급되는 냉각매체의 이송 경로를 형성하는 냉각공급라인(5625)과, 제1회수커넥터(5623)와 제2회수커넥터(5624)를 연결하여 냉각수단(561)에서 배출되는 냉각매체의 이송 경로를 형성하는 냉각회수라인(5626)을 포함할 수 있다. 이때, 지지로드(532)에는 제1공급커넥터(5621)와 냉각수단(561)을 연결하는 공급경로부와, 제1회수커넥터(5623)와 냉각수단(561)을 연결하는 회수경로부가 내장될 수 있다.The
미설명부호 570은 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위를 용접하는 용접유닛이다. 용접유닛(570)은 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위 또는 간격부재(5413)의 위치에 대응하여 제1부재(M1) 또는 제2부재(M2)에서 이격 배치되는 링 형태의 용접바디(571)와, 용접바디(571)에 결합된 상태에서 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위와 마주보도록 배치되어 용접을 실시하는 용접기(572)를 포함할 수 있다. 용접유닛(570)은 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위에 대응하여 클램핑장치를 기준으로 용접기(572)를 선회시키는 선회구동부(573)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 선회구동부(573)는 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위와 용접기(572) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배관 클램핑장치의 동작에 대하여 설명한다.Now, the operation of the cylindrical pipe clamping apparatus according to one embodiment of the present invention will be described.
먼저, 제1부재(M1)의 내부에 배관지지체(530) 및 제1확장유닛(510)이 삽입되도록 하고, 제2부재(M2)의 내부에 제2확장유닛(520)이 삽입되도록 한다. 이때, 별도의 이송수단(미도시)은 제1부재(M1)의 내부에서 배관지지체(530)를 이동시키거나, 제1부재(M1)를 이동시켜 배관지지체(530) 및 제1확장부재(511)가 제1부재(M1)의 내부에 삽입되도록 할 수 있다. 또한, 별도의 이송수단(미도시)은 제2부재(M2)를 이동시켜 제2확장유닛(520)이 제2부재(M2)의 내부에 삽입되도록 한다.The
그리고 제1클램핑부(5521)를 누르면, 유압공급부(544)의 유체는 패키징라인(553)의 확장라인(5533)을 거쳐 유압수단(543)에 전달되고, 제1피스톤(541)은 유압수단(543)에 삽입된다. 제1피스톤(541)의 동작에 따라 유압수단(543)에서 배출되는 유체는 패키징라인(553)의 복귀라인(5534)을 거쳐 유압공급부(544)에서 회수할 수 있다. 이때, 제1인디케이터(I1)에는 유체의 압력이 표시되고, 제1클램핑확인부(C1)가 동작된다. 제1피스톤(541)이 유압수단(543)에 삽입됨에 따라 제1조절부재(5412)는 제1확장유닛(510)에 삽입되고, 제1확장부재(511)의 확장경사부(5111)를 기준으로 제1조절부재(5412)의 제1조절경사부(5414)가 슬라이드 이동되며, 제1확장부재(511)는 상호 이격되면서 제1부재(M1)의 내면을 향해 이동하여 제1부재(M1)의 내면에 밀착된다. 또한, 제1부재(M1)의 용접 부위는 간격부재(5413)의 둘레에 배치되도록 한다.When the
다음으로, 제2부재(M2)의 용접 부위를 제1부재(M1)의 용접 부위에 정위치시킨 다음, 제2클램핑부를 누르면, 유압공급부(544)의 유체는 패키징라인(553)의 확장라인(5533)을 거쳐 유압수단(543)에 전달되고, 제2피스톤(542)은 유압수단(543)에 삽입된다. 제2피스톤(542)의 동작에 따라 유압수단(543)에서 배출되는 유체는 패키징라인(553)의 복귀라인(5534)을 거쳐 유압공급부(544)에서 회수할 수 있다. 이때, 제1인디케이터(I1)에는 유체의 압력이 표시되고, 제2클램핑확인부(C2)가 동작된다. 제2피스톤(542)이 유압수단(543)에 삽입됨에 따라 제2조절부재(5422)는 제2확장유닛(520)에 삽입되고, 제2확장부재(521)의 확장경사부를 기준으로 제2조절부재(5422)의 제2조절경사부(5424)가 슬라이드 이동되며, 제2확장부재(521)는 상호 이격되면서 제2부재(M2)의 내면을 향해 이동하여 제2부재(M2)의 내면에 밀착된다.Next, the welding portion of the second member (M2) is positioned at the welding portion of the first member (M1), and then the second clamping portion is pressed, the fluid of the hydraulic pressure supply portion (544) And the
이때, 제2확장유닛(520)과 제2조절부재(5422)는 제2부재(M2)에 간섭되지 않아 제2부재(M2)의 내부가 손상되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the
이에 따라 제1부재(M1)와 제2부재(M2)는 동심도가 일치되고, 제1부재(M1)와 제1확장유닛(510) 사이의 밀착력 및 제2부재(M2)와 제2확장유닛(520) 사이의 밀착력에 의해 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 결합 상태가 유지된다.The first member M1 and the second member M2 have the same concentricity and the contact force between the first member M1 and the
다음으로, 용접유닛(570)은 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위에 정위치된다. 그러면, 용접유닛(570)은 핏업 작업이나 가용접 작업을 생략한 상태에서 제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위를 본용접으로 용접할 수 있다.Next, the
제1부재(M1)와 제2부재(M2)의 용접 부위를 본용접으로 용접함에 있어서, 제어유닛(550)이 청정유닛을 동작시키면, 청정가스공급부(545)의 청정가스는 패키징라인(553)의 청정라인(5535)을 거쳐 분출공(5416)으로 공급되고, 제1부재(M1)의 내부와 제2부재(M2)의 내부에서 용접 부위와 간격부재(5413) 사이에 청정가스가 충진되며, 용접 부위의 용접을 원활하게 할 수 있다.When the
용접이 완료되면, 제어유닛(550)은 청정가스의 공급을 중단시킨다.When the welding is completed, the
다음으로, 제2릴리즈부(5524)를 누르면, 유압공급부(544)의 유체는 패키징라인(553)의 복귀라인(5534)을 거쳐 유압수단(543)에 전달되고, 제2피스톤(542)은 유압수단(543)에서 돌출된다. 제2피스톤(542)의 동작에 따라 유압수단(543)에서 배출되는 유체는 패키징라인(553)의 확장라인(5533)을 거쳐 유압공급부(544)에서 회수할 수 있다. 이때, 제2인디케이터(I2)에는 유체의 압력이 표시되고, 제2릴리즈확인부(R2)가 동작된다. 제2피스톤(542)이 유압수단(543)에서 돌출됨에 따라 제2조절부재(5422)는 제2확장유닛(520)에서 돌출되고, 제2확장부재(521)의 확장경사부를 기준으로 제2조절부재(5422)의 제2조절경사부(5424)가 슬라이드 이동되며, 제2확장부재(521)는 제2탄성링부재(522)의 탄성력에 의해 상호 접촉 또는 밀착되어 원위치로 복귀하며, 제2확장부재(521)는 제2부재(M2)의 내면에서 이격된다.Next, when the
마지막으로, 제1릴리즈부(5523)를 누르면, 유압공급부(544)의 유체는 패키징라인(553)의 복귀라인(5534)을 거쳐 유압수단(543)에 전달되고, 제1피스톤(541)은 유압수단(543)에서 돌출된다. 제1피스톤(541)의 동작에 따라 유압수단(543)에서 배출되는 유체는 패키징라인(553)의 확장라인(5533)을 거쳐 유압공급부(544)에서 회수할 수 있다. 이때, 제2인디케이터(I2)에는 유체의 압력이 표시되고, 제1릴리즈확인부(R1)가 동작된다. 제1피스톤(541)이 유압수단(543)에서 돌출됨에 따라 제1조절부재(5412)는 제1확장유닛(510)에서 돌출되고, 제1확장부재(511)의 확장경사부(5111)를 기준으로 제1조절부재(5412)의 제1조절경사부(5414)가 슬라이드 이동되며, 제1확장부재(511)는 제1탄성링부재(512)의 탄성력에 의해 상호 접촉 또는 밀착되어 원위치로 복귀하며, 제1확장부재(511)는 제1부재(M1)의 내면에서 이격된다.Finally, when the
마지막으로, 제1부재(M1)와 제2부재(M2)를 기준으로 클램프장치를 인출하고, 용접에 의해 상호 인접한 제1부재(M1)와 제2부재(M2)는 다음 공정으로 이송된다.Finally, the clamping device is pulled out with reference to the first member M1 and the second member M2, and the first member M1 and the second member M2, which are adjacent to each other by welding, are transferred to the next process.
상술한 클램프장치에 따르면, 용접을 위해 상호 인접한 두 부재(M1, M2)를 클램핑하면서 두 부재(M1, M2) 사이의 동심도를 일치시키고, 별도의 핏업(fit up)부재가 없더라도 두 부재(M1, M2)를 연결 상태를 안정되게 유지함은 물론 두 부재(M1, M2)의 고정력을 향상시킬 수 있다.According to the clamping device described above, the two members (M1 and M2) mutually adjacent for welding are clamped while the concentricity between the two members (M1 and M2) is made coincident, and even if there is no separate fit- And M2 can be stably maintained, and the fixing force of the two members M1 and M2 can be improved.
또한, 제1확장유닛(510)과 제2확장유닛(520)이 원통 형상을 나타냄으로써, 파이프와 파이프의 연결, 파이프와 티의 연결, 파이프와 플랜지의 연결, 플랜지와 티의 연결은 물론 파이프와 엘보의 연결, 티와 엘보의 연결, 플랜지와 엘보의 연결, 파이프와 레듀서의 연결, 티와 레듀서의 연결, 플랜지와 레듀서의 연결, 엘보와 레듀서의 연결 상태를 안정화시킬 수 있고, 제2피스톤(542)과 제2확장유닛(520)이 해당 부재에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the
또한, 두 부재(M1, M2)를 용접함에 있어서, 백퍼징 공정, 두 부재(M1, M2)의 핏업 공정, 가용접 공정을 생략할 수 있고, 백퍼징에 사용되는 청정가스를 절약할 수 있으며, 용접 작업 시간을 단축시킬 수 있다.Further, in welding the two members M1 and M2, the back purging process, the fat-up process and the wet-process process of the two members M1 and M2 can be omitted, and the clean gas used for back purging can be saved , The welding operation time can be shortened.
또한, 배관지지체(530)의 세부 구성을 통해 확장조절유닛(540)의 유압수단(543)으로 유체를 간편하게 공급함은 물론 부재 내부에서 지지바디(531)와의 마찰을 방지하고, 원통형 배관 클램핑장치의 슬라이드 이동을 부드럽게 할 수 있다.It is also possible to easily supply the fluid to the hydraulic means 543 of the
또한, 확장조절유닛(540)의 세부 구성을 통해 하나의 유압수단(543)으로 동축에 배치된 제1피스톤(541)과 제2피스톤(542)의 왕복 이동을 원활하게 하고, 제1피스톤(541)과 제2피스톤(542)에 의한 제1확장유닛(510)과 제2확장유닛(520)의 직경 확장시 제1확장유닛(510)과 제2확장유닛(520)의 동심도를 일치시키면서 두 부재(M1, M2) 사이의 동심도가 변경되는 것을 방지할 수 있다.Further, through the detailed configuration of the
또한, 청정유닛의 부가 구성을 통해 청정가스가 두 부재(M1, M2)의 용접 부위에 직접 공급됨으로써, 두 부재(M1, M2)의 용접 부위가 산화되는 것을 방지하고, 두 부재(M1, M2)의 용접 부위에서 이물질을 제거할 수 있으며, 두 부재(M1, M2)의 결합력을 향상시킬 수 있다.Further, since the clean gas is directly supplied to the welded portions of the two members M1 and M2 through the additional structure of the clean unit, the welded portions of the two members M1 and M2 are prevented from being oxidized and the two members M1 and M2 The foreign matter can be removed from the welded portion of the first and second members M1 and M2.
또한, 청정유닛의 세부 구성을 통해 청정가스의 이송을 안정화시키고, 청정가스가 누설되는 것을 방지할 수 있다.Further, the detailed configuration of the cleaning unit can stabilize the transfer of the clean gas and prevent the leakage of the clean gas.
또한, 제1피스톤(541)과 제2피스톤(542)의 세부 구성을 통해 제1피스톤(541)과의 연계 동작을 간소화시키고, 제1로드부재(5411)와 제2로드부재(5421)가 동축을 이루도록 하여 두 부재(M1, M2) 및 제1확장유닛(510)과 제2확장유닛(520)의 동심도를 안정되게 일치시킬 수 있다.The
또한, 제어유닛(550)을 통해 확장조절유닛(540)의 동작을 명확하게 하고, 두 부재(M1, M2)의 클램핑을 위한 파지력을 안정되게 유지시킬 수 있으며, 제1확장유닛(510)과 제2확장유닛(520)을 안정되게 확장시킬 수 있다.The operation of the
또한, 냉각유닛(560)을 통해 확장조절유닛(540)의 유압수단(543) 또는 두 부재(M1, M2)의 용접 부위를 냉각시킬 수 있고, 혹서기나 기온이 높은 지역에서 안정된 용접 작업을 실시할 수 있다.It is also possible to cool the welded portions of the
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Modify or modify the Software.
510: 제1확장유닛 511: 제1확장부재 5111: 확장경사부
5112: 동심지지부 5113: 링안착부 512: 제1탄성링부재
520: 제2확장유닛 521: 제2확장부재 522: 제2탄성링부재
530: 배관지지체 531: 지지바디 532: 지지로드
533: 간격지지부 5331: 지지홈부 5332: 지지볼부
5333: 지지캡부 5334: 지지스프링부 540: 확장조절유닛
541: 제1피스톤 5411: 제1로드부재 5412: 제1조절부재
5413: 간격부재 5414: 제1조절경사부 5415: 오목부
5416: 분출공 5417: 청정유로 542: 제2피스톤
5421: 제2로드부재 5422: 제2조절부재 5424: 제2조절경사부
543: 유압수단 544: 유압공급부 545: 청정가스공급부
550: 제어유닛 551: 컨트롤러 I1: 제1인디케이터
I2: 제2인디케이터 C1: 제1클램핑확인부 C2: 제2클램핑확인부
R1: 제1릴리즈확인부 R2: 제2릴리즈확인부 552: 확장조절스위치
5521: 제1클램핑부 5522: 제2클램핑부 5523: 제1릴리즈부
5524: 제2릴리즈부 553: 패키징라인 5531: 제1커넥터
5532: 제2커넥터 5533: 확장라인 5534: 복귀라인
5535: 청정라인 560: 냉각유닛 561: 냉각수단
562: 냉각라인 5621: 제1공급커넥터 5622: 제2공급커넥터
623: 제1회수커넥터 5624: 제2회수커넥터 5625: 냉각공급라인
5616: 냉각회수라인 563: 냉각매체공급부 570: 용접유닛
571: 용접바디 572: 용접기 573: 선회구동부
M1: 제1부재 M2: 제2부재510: first expansion unit 511: first expansion member 5111:
5112: concentric support portion 5113: ring seating portion 512: first elastic ring member
520: second expansion unit 521: second expansion member 522: second elastic ring member
530: piping support 531: support body 532: support rod
533: gap support portion 5331: support groove portion 5332: support ball portion
5333: support cap part 5334: support spring part 540: expansion control unit
541: first piston 5411: first rod member 5412: first adjusting member
5413: spacing member 5414: first adjusting ramp 5415:
5416: Spout hole 5417: Clean channel 542: Second piston
5421: second rod member 5422: second adjusting member 5424: second adjusting slope part
543: Hydraulic unit 544: Hydraulic pressure supply unit 545: Clean gas supply unit
550: control unit 551: controller I1: first indicator
I2: second indicator C1: first clamping confirmation part C2: second clamping confirmation part
R1: first release confirmation part R2: second release confirmation part 552: extension adjustment switch
5521: first clamping part 5522: second clamping part 5523: first release part
5524: second release part 553: packaging line 5531: first connector
5532: second connector 5533: extension line 5534: return line
5535: Clean line 560: Cooling unit 561: Cooling unit
562: Cooling line 5621: First supply connector 5622: Second supply connector
623: first collection connector 5624: second collection connector 5625: cooling supply line
5616: Cooling recovery line 563: Cooling medium supply part 570: Welding unit
571: welding body 572: welder 573:
M1: first member M2: second member
Claims (10)
상기 제1부재에 삽입된 상태에서 상기 제1부재를 파지하는 원통 형상의 제1확장유닛; 상기 제1확장유닛의 일측에 이격 배치되고, 상기 제2부재에 삽입된 상태에서 상기 제2부재를 파지하는 원통 형상의 제2확장유닛; 상기 제1확장유닛의 타측에 배치되는 배관지지체; 및 상기 배관지지체를 기준으로 상기 제1확장유닛의 직경을 확장시키거나 상기 제2확장유닛의 직경을 확장시키는 확장조절유닛;을 포함하고,
상기 확장조절유닛은,
상기 제1확장유닛의 직경 확장을 위해 상기 제1확장유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되는 제1피스톤; 상기 제2확장유닛의 직경 확장을 위해 상기 제1피스톤의 중심을 관통하여 상기 제2확장유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되는 제2피스톤; 전달되는 유체에 의해 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤 중 적어도 어느 하나를 왕복 이동시키는 유압수단; 및 상기 유압수단에 유체를 공급하는 유압공급부;를 포함하며,
상기 제1피스톤은,
상기 유압수단에 의해 왕복 이동되는 제1로드부재; 상기 제1로드부재에 결합되어 상기 제1확장유닛의 직경을 확장시키는 제1조절부재; 및 상기 제1조절부재에 결합되는 간격부재;를 포함하고,
상기 제1확장유닛은,
상기 제1부재의 원주 방향을 따라 형성되는 둘 이상의 제1확장부재; 및 상기 제1확장부재끼리 접촉 또는 밀착시켜 원통 형상이 되도록 상기 제1부재의 원주 방향을 따라 상기 제1확장부재를 감싼 상태로 탄성 지지하는 제1탄성링부재;를 포함하며,
상기 제1확장부재는,
상기 제2확장유닛과 마주보는 일측면으로부터 상기 제1확장유닛의 타측면 중심을 향해 경사를 이루는 확장경사부와, 상기 확장경사부와 대향되는 부분에서 상기 제1부재의 내벽에 밀착되는 동심지지부를 포함하고,
상기 제1확장부재는 상기 제1피스톤을 축으로 하는 동심원 형태로 확장 또는 축소되며,
상기 제2확장유닛은,
상기 제2부재의 원주 방향을 따라 형성되는 둘 이상의 제2확장부재; 및 상기 제2확장부재끼리 접촉 또는 밀착시켜 원통 형상이 되도록 상기 제2부재의 원주 방향을 따라 상기 제2확장부재를 감싼 상태로 탄성 지지하는 제2탄성링부재;를 포함하고,
상기 제2확장부재는,
상기 제1확장부재와 마주보는 일측면 중심으로부터 상기 제2확장유닛의 타측면 가장자리를 향해 경사를 이루는 확장경사부와, 상기 확장경사부와 대향되는 부분에서 상기 제2부재의 내벽에 밀착되는 동심지지부를 포함하고,
상기 제2확장부재는 상기 제2피스톤을 축으로 하는 동심원 형태로 확장 또는 축소되며,
상기 배관지지체는,
상기 확장조절유닛의 유압수단이 내장되고, 일측에 상기 제1확장유닛이 배치되는 지지바디;
상기 지지바디의 외주면에 돌출되어 상기 제1부재의 내측면을 지지하는 간격지지부; 및
상기 지지바디의 타측으로 연장되는 지지로드를 포함하고,
상기 간격지지부는,
상기 지지바디에 함몰 형성되는 지지홈부와,
상기 지지홈부에서 왕복 이동 가능하도록 상기 지지홈부에 부분 삽입되는 지지볼부와,
상기 지지볼부가 상기 지지바디로부터 돌출된 상태에서 상기 지지홈부를 폐쇄하도록 상기 지지바디에 결합된 상태에서 상기 지지볼부를 지지하는 지지캡부, 및
상기 지지바디에 대하여 상기 지지볼부를 탄성 지지하는 지지스프링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배관 클램핑장치.A cylindrical pipe clamping apparatus for clamping a hollow first member and a hollow second member,
A cylindrical first expanding unit for holding the first member in a state of being inserted into the first member; A second expanding unit of cylindrical shape spaced from one side of the first expanding unit and holding the second member in a state of being inserted into the second member; A pipe support disposed on the other side of the first expansion unit; And an expansion control unit for expanding the diameter of the first expansion unit or expanding the diameter of the second expansion unit based on the pipe support,
The expansion control unit includes:
A first piston reciprocally coupled to the first expansion unit for expanding the diameter of the first expansion unit; A second piston reciprocably coupled to the second expansion unit through a center of the first piston to expand the diameter of the second expansion unit; Hydraulic means for reciprocating at least one of the first piston and the second piston by a fluid to be delivered; And a hydraulic pressure supply unit for supplying a fluid to the hydraulic pressure unit,
Wherein the first piston comprises:
A first rod member reciprocally moved by the hydraulic means; A first adjustment member coupled to the first rod member to expand the diameter of the first expansion unit; And a spacing member coupled to the first adjustment member,
The first expansion unit includes:
At least two first extending members formed along a circumferential direction of the first member; And a first resilient ring member elastically supporting the first expanding member in a state of being wrapped along the circumferential direction of the first member such that the first expanding members are in contact with or in close contact with each other to form a cylindrical shape,
The first extending member
An enlarged inclined portion which is inclined toward the center of the other side of the first expansion unit from one side facing the second expansion unit, and a second inclined portion which is in contact with the inner wall of the first member, Lt; / RTI >
Wherein the first expansion member is expanded or contracted in a concentric form about the first piston,
The second expansion unit includes:
At least two second extending members formed along a circumferential direction of the second member; And a second resilient ring member elastically supporting the second expanding member in a state of being wrapped along the circumferential direction of the second member so as to come into contact with or close to each other to form a cylindrical shape,
The second extending member
An enlarged inclined portion which is inclined toward the other side edge of the second expansion unit from a center of one side facing the first enlarged member, and a second inclined portion which is in contact with the inner wall of the second member at a portion facing the extended inclined portion Comprising a support,
Wherein the second expansion member is expanded or contracted in a concentric form about the second piston,
The piping support includes:
A support body in which the hydraulic expansion means of the expansion control unit is incorporated and the first expansion unit is disposed on one side;
A spacing support protruding from an outer circumferential surface of the support body to support an inner surface of the first member; And
And a support rod extending to the other side of the support body,
The gap-
A support groove recessed in the support body,
A support ball portion that is partially inserted into the support groove portion so as to be reciprocally movable in the support groove portion;
A support cap portion for supporting the support ball portion in a state of being coupled to the support body so as to close the support groove portion in a state where the support ball portion protrudes from the support body;
And a support spring part for elastically supporting the support ball part with respect to the support body.
상기 확장조절유닛은,
상기 제1부재와 상기 제2부재의 용접 부위에 청정가스를 공급하는 청정유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배관 클램핑장치.The method according to claim 1,
The expansion control unit includes:
And a clean unit for supplying a clean gas to a welded portion of the first member and the second member.
상기 청정유닛은,
상기 간격부재의 원주 방향을 따라 상호 이격 배치되는 다수의 분출공;
상기 제1피스톤에 내장된 상태로 다수의 상기 분출공을 상호 연결하여 청정가스의 이송 경로를 형성하는 청정유로; 및
상기 청정유로에 청정가스를 공급하는 청정가스공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배관 클램핑장치.6. The method of claim 5,
The cleaning unit includes:
A plurality of ejection holes spaced apart from each other along a circumferential direction of the spacing member;
A clean air passage for interconnecting the plurality of blow holes in a state of being embedded in the first piston to form a clean gas feed path; And
And a clean gas supply unit for supplying a clean gas to the clean channel.
상기 제2피스톤은,
상기 제1피스톤의 중심에 왕복 이동 가능하게 결합된 상태에서 상기 유압수단에 의해 왕복 이동되는 제2로드부재; 및
상기 제2로드부재에 결합되어 상기 제2확장유닛의 직경을 확장시키는 제2조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배관 클램핑장치.The method according to claim 1,
And the second piston includes:
A second rod member reciprocally moved by the hydraulic means while being reciprocally coupled to the center of the first piston; And
And a second adjustment member coupled to the second rod member to expand the diameter of the second expansion unit.
상기 제1확장유닛의 직경 확장 여부 또는 상기 제2확장유닛의 직경 확장 여부를 제어하기 위해 상기 확장조절유닛의 동작을 제어하는 제어유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배관 클램핑장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising: a control unit for controlling operation of the expansion control unit to control whether the diameter of the first expansion unit is expanded or the diameter of the second expansion unit is expanded.
상기 제어유닛은,
상기 확장조절유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러;
상기 제1확장유닛의 직경 확장 여부 또는 상기 제2확장유닛의 직경 확장 여부를 선택하는 확장조절스위치; 및
상기 컨트롤러와 상기 확장조절유닛을 연결하여 상기 확장조절유닛의 동작을 위한 유체 또는 청정가스의 이동 경로를 형성하는 패키징라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배관 클램핑장치.9. The method of claim 8,
Wherein the control unit comprises:
A controller for controlling an operation of the expansion control unit;
An expansion control switch for selecting whether to extend the diameter of the first expansion unit or the diameter of the second expansion unit; And
And a packaging line connecting the controller and the expansion control unit to form a flow path for fluid or clean gas for operation of the expansion control unit.
상기 제1부재, 상기 제1부재와 상기 제2부재의 용접 부위, 상기 확장조절유닛 중 적어도 어느 하나를 냉각시키는 냉각유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배관 클램핑장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising a cooling unit for cooling at least one of the first member, the welded portion of the first member and the second member, and the expansion control unit.
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