KR102094104B1 - Automatic welding apparatus for pipe inside using strip electrode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용접토치에 스트립 전극을 연속적으로 공급하여 자동으로 용접작업이 이루어지도록 하는 스트립 전극을 이용한 자동용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접부가 평면상에 놓이는 것이 아닌 원형의 파이프 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic welding apparatus using a strip electrode that continuously supplies a strip electrode to a welding torch to automatically perform a welding operation. More specifically, the inner circumference of a circular pipe is not welded on a flat surface. Accordingly, the present invention relates to an automatic welding device for an inner surface of a pipe using a strip electrode on which a welding part is formed.
일반적으로 산업현장에서 사용되고 있는 용접기법은 융접, 압접 및 납접 등으로 분류되고, 그 중 조선이나 플랜트 및 철구조물 등의 제조공정에서 가장 널리 사용되고 있는 용접법을 세분화하면, 사용전극의 소모 여부에 따라 소모식과 비소모식 용접법으로 분류된다.In general, welding techniques used in industrial sites are classified into welding, pressing, and soldering. Among them, the welding methods that are most widely used in manufacturing processes such as shipbuilding, plants, and iron structures are subdivided and consumed depending on whether or not the electrode used is consumed. It is classified into the expression and non-consumable welding methods.
이중 소모식 용접법 중에는 대표적으로 피복 아크용접, 가스메탈 아크용접 및 서브머지드 아크용접 등이 있다. 여기서 서브머지드 아크용접은 용제인 입상의 플럭스가 쌓인 내부에서 사용전극과 모재 사이에 아크를 발생시켜 얻어지는 열로 둘 이상의 피접합물을 용접하는 방법으로서, 모재 위에 입상의 플럭스를 미리 쌓아 놓고 그 속에서 전류가 흐르는 사용전극을 연속적으로 공급하여 용접을 한다.Among the double consumable welding methods, there are typically a covered arc welding, a gas metal arc welding, and a submerged arc welding. Here, the submerged arc welding is a method of welding two or more objects to be joined with heat obtained by generating an arc between a working electrode and a base material inside a flux of granular flux, which is previously stacked on the base material. Welding is performed by continuously supplying a working electrode through which current flows.
이때, 아크는 플럭스에 의해 덮혀져 있어 외부로부터 보이지 않으며, 플럭스는 대기를 차단하여 용접금속의 정련작용시 보호를 하게 되고, 용접비드나 슬래그 형성에 기여하게 된다. 이러한 서브머지드 아크용접은 사용전극의 크기가 커 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(오버레이) 용접 등에 많이 사용된다.At this time, the arc is covered by the flux and is invisible from the outside, and the flux blocks the atmosphere to protect the welding metal during refining and contributes to the formation of weld beads or slags. Such submerged arc welding is used as a high-efficiency joining technique for deep-thick and thick-plate structural steels because of the large size of the electrode used, so the current is large. Looking at such applications, ship building, steel pipe manufacturing, and fabrication of general steel structures It is often used for butt joints, fillet joints, and overlay welding.
이러한 서브머지드 아크용접에서 사용되는 소모식 사용전극에는 와이어(wire) 전극과 스트립(strip) 전극이 있다.Consumable electrodes used in the submerged arc welding include a wire electrode and a strip electrode.
먼저, 와이어 전극을 사용하는 경우에는 파이프의 직경이 작고, 또한 두께가 작은 경우로 단일의 용접토치에 와이어 전극을 공급하여 용접하더라도 용접속도나 그에 따른 용접효율에 큰 문제가 없다. 또한, 파이프의 직경이 점점 커지며 두께 역시 커지는 경우라도 복수의 용접토치를 통해 복수의 와이어 전극을 공급하여 용접부를 크게 하는 경우도 있다. 예컨대, 공개특허공보 제10-2013-0070851호의 '서브머지드 용접장치', 등록특허공보 제10-1925186호 및 등록특허공보 제10-1925187호의 '강판 맞대기 서브머지드 아크용접장치' 등이 있다.First, in the case of using a wire electrode, even if the diameter of the pipe is small and the thickness is small, even if a wire electrode is supplied and welded to a single welding torch, there is no problem in welding speed or welding efficiency. In addition, even when the diameter of the pipe is gradually increased and the thickness is also increased, there are cases in which a plurality of welding electrodes is supplied to supply a plurality of wire electrodes to increase the welding portion. For example, there is a 'submerged welding device' of Korean Patent Publication No. 10-2013-0070851, a 'submerged arc welding apparatus of steel plate butt' of Korean Patent No. 10-1925186 and Korean Patent No. 10-1925187. .
다음으로, 파이프의 직경이 대구경이고, 그 두께 역시 두꺼운 경우에는 사용전극을 와이어 전극으로 복수로 사용하더라도 용접효율에 한계가 있을 수밖에 없다. 따라서, 판상의 띠로 형성된 스트립 전극을 사용하여 대면적의 용접부를 형성해 용접효율을 극대화시킬 수 있다. 이때, 이러한 스트립 전극을 이용한 용접에 있어서 공급되는 스트립 전극이 흔들리지 않도록 위치를 잡아주어야 하며, 이러한 스트립 전극의 공급시 위치가 변형되지 않도록 잡아주는 용접기헤드 또는 용접토치에 관련된 종래 기술들은 널리 알려져 있고, 그 중에서도 등록특허공보 제10-1332393호의 '휴대용 스트립 자동용접장치'가 대표적이다.Next, when the diameter of the pipe is a large diameter, and the thickness is also thick, the welding efficiency is inevitably limited even if a plurality of electrodes are used as wire electrodes. Therefore, a welding electrode having a large area can be formed using a strip electrode formed of a plate-shaped strip to maximize welding efficiency. At this time, in welding using the strip electrode, the position of the supplied strip electrode must be fixed so as not to be shaken, and prior art related to the welding head or welding torch that holds the strip electrode so that the position is not deformed is widely known, Among them, the 'portable strip automatic welding device' of Patent No. 10-1332393 is representative.
여기서, 스트립 전극을 이용한 자동용접장치를 도 1에 도시된 바와 같이 평면상에 용접부가 형성되는 평판 맞대기 용접이나 필렛 용접 등에 사용하는 경우에는 스트립 전극(S)의 공급시 위치만 일정하게 잡아주면 족하다. 그러나, 원형의 파이프(P) 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 경우, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 파이프 내면 맞대기 용접 또는 파이프 내면 오버레이 용접에서 스트립 전극(S)을 이용하여 용접을 하는 경우에는 스트립 전극(S)의 용접위치가 파이프(P)의 직경에 따라 변경되어야 고품질의 용접비드가 형성된다는 문제가 있다.Here, when the automatic welding device using the strip electrode is used for flat plate butt welding or fillet welding in which a welding portion is formed on a flat surface as shown in FIG. 1, it is sufficient to hold only the position at the time of supply of the strip electrode (S). . However, when the welding portion is formed along the circumference of the inner surface of the circular pipe P, as shown in FIGS. 2 to 4, in the case of welding using the strip electrode S in the pipe inner butt welding or the pipe inner overlay welding, When the welding position of the strip electrode S is changed according to the diameter of the pipe P, there is a problem that high-quality welding beads are formed.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 파이프(P)의 직경이 2000mm 내지 2500mm 인 경우에는 파이프(P)의 원중심으로부터 수직선상의 하단점을 기준으로 전방 25mm 내지 30mm에 스트립 전극(S)이 용접토치(10)를 통해 용접되어야 하고, 도 3에 도시된 바와 같이 파이프(P)의 직경이 3000mm 내지 4000mm 인 경우에는 35mm 내지 40mm, 도 4에 도시된 바와 같이 파이프(P)의 직경이 5000mm 인 경우에는 50mm 전방으로 스트립 전극(S)이 용접되어야 한다.That is, as shown in FIG. 2, when the diameter of the pipe P is 2000 mm to 2500 mm, the strip electrode S is welded torch 25 mm to 30 mm from the center of the pipe P to the front 25 mm to 30 mm based on the lower point on the vertical line. It should be welded through (10), and as shown in Figure 3, the diameter of the pipe (P) is from 3000mm to 4000mm, 35mm to 40mm, as shown in Figure 4, the diameter of the pipe (P) is 5000mm The strip electrode (S) should be welded forward 50 mm.
상기 파이프(P)의 직경에 따라 바람직한 위치에 스트립 전극(S)이 용접되면 용접비드의 형상, 즉 용접품질이 반듯하게 형성되지만 해당 위치로부터 보다 전방으로 공급되거나 후방으로 공급되어 용접되는 경우 용접비드의 형상이 모재로부터 뜨거나 볼록해져 제대로 용접이 이루어지지 못하는 문제가 있다.When the strip electrode (S) is welded to a desired position according to the diameter of the pipe (P), the weld bead is welded when the shape of the weld bead is formed, that is, the welding quality is straight, but is supplied from the position forward or backward. There is a problem in that the shape of the floating or convex from the base material can not be properly welded.
따라서, 종래 기술에 따른 스트립 전극을 이용한 자동용접장치를 단순히 사용하게 되면, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 스트립 전극(S)을 파지하여 용접하는 용접토치(10)가 이동대차(20)를 기준으로 고정되어 있기 때문에 후방에서 작업자가 이동대차(20)를 앞으로 밀어주어야 한다. 즉, 용접토치(10)를 통한 스트립 전극(S)의 용접위치를 작업자가 수작업으로 조절해주어야 하고, 용접이 진행되는 동안 작업자가 계속적으로 이동대차(20)를 밀거나 당겨주어야 하는 문제가 있다. 따라서, 용접이 진행되는 동안 작업자가 한 순간이라도 방심하여 이동대차(20)를 밀거나 당기는 것을 소홀히 하게 되면 용접비드가 잘못 형성되어 품질의 저하를 가져오는 것은 물론, 기본적으로 품질의 균일성을 담보하지 못하는 문제가 있다.Therefore, if the automatic welding device using the strip electrode according to the prior art is simply used, the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 원형의 파이프 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 경우 스트립 전극을 파지하여 용접하는 용접토치의 전후 위치를 용이하게 조절할 수 있어 내면 용접을 하고자 하는 파이프의 직경에 따라 스트립 전극의 용접위치를 이동시켜 용접품질의 균일성과 고품질을 담보할 수 있는 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치를 제공하는 데 있다.The object of the present invention, devised to solve the above problems, is to easily adjust the front and rear positions of the welding torch by gripping the strip electrode when the welding portion is formed along the circumference of the inner surface of the circular pipe to weld the inner surface. The object of the present invention is to provide an automatic welding device for the inner surface of a pipe using a strip electrode capable of ensuring uniformity and high quality of welding quality by moving the welding position of the strip electrode according to the diameter of the pipe.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치는, 파이프의 내면 원주를 따라 구름 작동하도록 전방의 전륜휠 및 후방의 후륜휠이 구비된 이동대차와, 상기 이동대차의 후방 상부에 설치되고, 롤 형태로 권취된 스트립 전극을 일정하게 공급하는 스트립공급부와, 상기 이동대차의 중앙 상부에 결합되어 상하로 슬라이딩 작동하는 상하슬라이드부와, 상기 상하슬라이드부에 결합되어 함께 상하로 슬라이딩하고, 상기 상하슬라이드부를 기준으로 좌우로 슬라이딩 작동하는 좌우슬라이드부와, 상기 좌우슬라이드부에 결합되어 함께 좌우로 슬라이딩하고, 상기 좌우슬라이드부를 기준으로 전후로 슬라이딩 작동하는 전후슬라이드부와, 상기 전후슬라이드부에 결합되고, 상기 스트립공급부로부터 스트립 전극을 공급받아 전원의 인가에 따라 아크를 발생시켜 아크용접하는 용접토치와, 상기 용접토치의 전방 상부에 위치하도록 상기 좌우슬라이드부에 브라켓을 매개로 결합되고, 상기 용접토치로부터 발생되는 아크를 외부 공기로부터 차단시키도록 플럭스를 공급하는 플럭스공급부를 포함하여 이루어진다.To achieve the above object, the automatic welding device for the inner surface of a pipe using a strip electrode according to the present invention includes a moving bogie equipped with a front front wheel and a rear rear wheel so as to roll over the inner circumference of the pipe, and the movement It is installed on the rear upper portion of the bogie, the strip supply unit for constantly supplying the strip electrode wound in the form of a roll, the upper and lower slide units coupled to the center upper portion of the mobile cart to slide up and down, and the upper and lower slide units. Sliding up and down together, and a left and right slide portion for sliding from side to side based on the up and down slide portion, and a front and rear slide portion coupled to the left and right slide portion to slide left and right together, and sliding back and forth based on the left and right slide portion, It is coupled to the front and rear slide portion, the strip from the strip supply A welding torch that receives an electrode and generates an arc according to the application of power, and arc welding, is coupled via a bracket to the left and right slide parts so as to be located on the front upper portion of the welding torch, and the arc generated from the welding torch is external. It comprises a flux supply for supplying the flux to block from the air.
또한, 상기 이동대차는, 상기 전륜휠 및 후륜휠 각각이 좌우 한 쌍이 구비되고, 상기 후륜휠에 동력이 전달되어 후륜구동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the mobile cart is characterized in that each of the front wheel and the rear wheel is provided with a pair of left and right, and power is transmitted to the rear wheel to drive the rear wheel.
또한, 상기 이동대차는, 상기 후륜휠이 좌우 한 쌍이 구비되고, 상기 전륜휠이 좌측에 하나가 구비된 삼륜구조인 것을 특징으로 한다.In addition, the mobile cart is characterized in that the rear wheel wheel is provided with a pair of left and right, and the front wheel wheel is provided with one on the left.
또한, 상기 이동대차는, 주행방향을 좌우로 조절 가능하도록 상기 전륜휠을 좌우방향으로 회전시키는 주행방향조절핸들을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the moving cart is characterized in that it further comprises a driving direction adjustment handle for rotating the front wheel wheels in the left and right directions so as to be able to adjust the driving direction from side to side.
또한, 상기 이동대차는, 상기 전륜휠과 대응되는 우측에 주차시 바닥면에 접촉하여 지지하는 주차지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the mobile cart is characterized in that it further comprises a parking support for contacting and supporting the floor surface when parking on the right side corresponding to the front wheel.
또한, 상기 주차지지부는, 좌우 회전에 따라 상하로 승강하는 주차볼트와, 상기 주차볼트의 측면을 가압하여 압박 고정하는 압박볼트와, 상기 주차볼트의 하단에 결합되고, 상기 주차볼트의 승강에 따라 바닥면과 이격 또는 근접하는 주차너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the parking support unit is coupled to the lower end of the parking bolt, and the parking bolt that moves up and down according to the left and right rotation, the pressing bolt to press and fix the side of the parking bolt, and the parking bolt according to the elevation of the parking bolt Characterized in that it comprises a parking nut spaced or adjacent to the bottom surface.
본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치는, 원형의 파이프 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 경우 전후슬라이드부를 통해 스트립 전극을 파지하여 용접하는 용접토치의 전후 위치를 용이하게 조절할 수 있어 내면 용접을 하고자 하는 파이프의 직경에 따라 스트립 전극의 용접위치를 이동시켜 용접품질의 균일성과 고품질을 담보할 수 있는 효과가 있다.The automatic welding device for the inner surface of a pipe using a strip electrode according to the present invention can easily adjust the front and rear positions of the welding torch by gripping the strip electrode through the front and rear slide parts when the welding part is formed along the circumference of the circular pipe inner surface. According to the diameter of the pipe to be welded, the welding position of the strip electrode is moved to ensure uniformity and high quality of welding quality.
특히, 이동대차를 구동하는 한 쌍의 후륜휠과 단일의 전륜휠을 통한 삼륜구조를 형성하고, 주행방향조절핸들에 의해 전륜휠을 좌우방향으로 회전시켜 이동대차의 주행방향을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.Particularly, a three-wheel structure is formed through a pair of rear wheel wheels and a single front wheel driving the moving cart, and the driving direction of the moving cart can be easily adjusted by rotating the front wheel to the left and right by a driving direction adjusting handle. It works.
또한, 이동대차를 삼륜구조를 형성하는 경우 주차볼트, 압박볼트 및 주차너트를 포함하는 주차지지부를 통해 이동대차의 주차시 이동대차가 쉽게 넘어지지 않고, 견고하게 주차될 수 있는 효과가 있다.In addition, in the case of forming the three-wheel structure of the mobile bogie, the mobile bogie does not easily fall when parking the mobile bogie through a parking support including a parking bolt, a compression bolt, and a parking nut, so that the mobile bogie can be firmly parked.
도 1은 종래 기술에 따른 스트립 전극을 이용한 자동용접장치에 의해 평면상에 용접부가 형성되는 경우의 용접과정을 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 2 내지 4는 종래 기술에 따른 스트립 전극을 이용한 자동용접장치에 의해 원형의 파이프 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 경우의 용접과정을 파이프의 직경별로 개략적으로 도시한 측면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 실시예의 측면도이며,
도 7은 도 5의 실시예의 평면도이고,
도 8 내지 10은 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치에 의해 원형의 파이프 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 경우의 용접과정을 개략적으로 도시한 측면도이며,
도 11은 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이고,
도 12는 도 11의 실시예 중 전륜휠, 주행방향조절핸들 및 주차지지부를 확대 도시한 요부 사시도이다.1 is a side view schematically showing a welding process when a welding portion is formed on a plane by an automatic welding device using a strip electrode according to the prior art,
2 to 4 is a side view schematically showing the welding process for each diameter of the pipe when the welding portion is formed along the circumference of the inner surface of the circular pipe by an automatic welding device using a strip electrode according to the prior art,
5 is a perspective view showing an embodiment of an automatic welding device for the inner surface of a pipe using a strip electrode according to the present invention,
6 is a side view of the embodiment of FIG. 5,
7 is a plan view of the embodiment of FIG. 5,
8 to 10 are side views schematically showing a welding process in the case where a weld is formed along the circumference of the inner surface of a circular pipe by an automatic welding device for the inner surface of a pipe using a strip electrode according to the present invention,
11 is a perspective view showing another embodiment of an automatic welding device for the inner surface of a pipe using a strip electrode according to the present invention,
12 is an enlarged perspective view of a main portion of the embodiment of FIG. 11 showing the front wheel, the driving direction adjusting handle, and the parking support.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the automatic welding device for the inner surface of the pipe using the strip electrode according to the present invention.
본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치는, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 이동대차(100), 스트립공급부(200), 상하슬라이드부(300), 좌우슬라이드부(400), 전후슬라이드부(500), 용접토치(600) 및 플럭스공급부(700)를 포함하여 이루어지고, 상기 이동대차(100)는 전륜휠(110) 및 후륜휠(120)을 포함한다. 또한, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 상기 이동대차(100)는 주행방향조절핸들(130) 및 주차지지부(140)를 더 포함할 수 있으며, 상기 주차지지부(140)는 주차볼트(141), 압박볼트(142) 및 주차너트(143)를 포함할 수 있다.Automatic welding device for the inner surface of a pipe using a strip electrode according to the present invention, as shown in FIGS. 5 to 7, the moving
이동대차(100)는 도 5 내지 10에 도시된 바와 같이 파이프(P)의 내면 원주를 따라 구름 작동하도록 전방의 전륜휠(110) 및 후방의 후륜휠(120)이 구비된다. 먼저, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 이동대차(100)는 상기 전륜휠(110) 및 후륜휠(120) 각각이 좌우로 한 쌍이 구비되고, 상기 후륜휠(120)에 동력이 전달되어 후륜구동할 수 있다.The moving
이러한 이동대차(100)의 사륜구조는 구름이동하는 자동용접장치에 널리 사용되는 구조로서, 사륜의 네 지점에서 안정적인 주차 및 전진 이동이 가능한 구조이다. 다만, 이러한 이동대차(100)의 사륜구조는 일방향 전진에는 용이하지만 이동대차(100)의 주행방향을 조절하는 데는 어렵다는 문제가 있고, 이러한 문제는 후술하겠지만 삼륜구조를 통해 해결할 수 있다.The four-wheel structure of the
스트립공급부(200)는 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 이동대차(100)의 후방 상부에 설치되고, 롤 형태로 권취된 스트립 전극(S)을 일정하게 공급한다. 스트립 전극(S)은 대면적의 용접부를 형성해 용접효율을 극대화시킬 수 있도록 판상의 띠로 형성된 스트립이고, 후술하는 용접토치(600)에 공급되기 위하여 스트립공급부(200)에 롤 형태로 권취된 상태에서 일정하게 풀려나오게 된다.The
상하슬라이드부(300)는 상기 이동대차(100)의 중앙 상부에 결합되어 상하로 슬라이딩 작동하고, 좌우슬라이드부(400)는 상기 상하슬라이드부(300)에 결합되어 함께 상하로 슬라이딩하고, 상기 상하슬라이드부(300)를 기준으로 좌우로 슬라이딩 작동한다. 여기서, 상하슬라이드부(300) 및 좌우슬라이드부(400)는 후술하는 용접토치(600)의 용접위치를 정확하게 잡아주기 위한 것으로, 용접토치(600)를 상하 및 좌우로 이동시켜 용접위치를 결정하게 된다.The upper and
기본적으로 용접토치(600)에 의해 용접되는 모재는, 예컨대 도 1을 참조하여 평면상에 용접부가 형성되는 평판 맞대기 용접이나 필렛 용접 등으로서, 용접토치(600)를 통해 용접을 시작할 때 좌우슬라이드부(400)를 작동시켜 이동대차(100)를 기준으로 용접토치(600)의 좌우위치를 확정하고, 상하슬라이드부(300)를 작동시켜 용접부에 용접토치(600)를 근접시키는 것이다.Basically, the base material welded by the
그러나, 원형의 파이프(P) 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 경우, 예컨대 도 2 내지 4를 참조하여 파이프 내면 맞대기 용접 또는 파이프 내면 오버레이 용접에서 용접토치(600)의 용접위치가 고정되면 안되고 전후위치에 변화를 주어야 최적의 용접품질을 얻을 수 있다. 이때, 이동대차(100)를 기준으로 전후위치가 고정된 용접토치(600)를 사용할 경우에는 작업자가 이동대차(100)를 뒤에서 밀거나 당겨 용접토치(600)의 최적의 용접위치를 맞추어 주어야 하고, 이동대차(100)가 전방 또는 후방으로 기울어진 상태이므로 용접과정 중에도 작업자가 이동대차(100)를 계속해서 밀거나 당겨주어야 한다는 것이다.However, when the welding portion is formed along the circumference of the inner surface of the circular pipe P, the welding position of the
그에 따라, 최소 2명 내지 3명의 작업자가 붙어서 이동대차(100)를 전방 또는 후방으로 밀거나 당겨주어야 하고, 또한 용접과정을 살펴보아야 하며, 이동대차(100)의 주행경로 역시 파악해야 하는 문제가 있는 것이다. 이는 용접품질의 저하는 물론, 생산성의 급격한 저하를 가져오게 된다. 이러한 문제를 해결하고자 나온 것이 본 발명이고, 이러한 문제는 전후슬라이드부(500)를 통해 획기적으로 해결된다.Accordingly, there is a problem that at least two to three workers must be attached to push or pull the
즉, 전후슬라이드부(500)는 상기 좌우슬라이드부(400)에 결합되어 함께 좌우로 슬라이딩하고, 상기 좌우슬라이드부(400)를 기준으로 전후로 슬라이딩 작동한다. 이러한 전후슬라이드부(500)에 후술하는 용접토치(600)가 결합되어 용접토치(600)를 이동대차(100)를 기준으로 전후로 이동시킬 수 있게 되는 것이다. 결과적으로, 용접토치(600)는 이동대차(100)를 기준으로 상하슬라이드부(300)를 통해 상하로 이동하며, 좌우슬라이드부(400)를 통해 좌우로 이동하고, 전후슬라이드부(500)를 통해 전후로 이동할 수 있게 된다.That is, the front and
이러한 용접토치(600)는 최종적으로는 상기 전후슬라이드부(500)에 결합되고, 상기 스트립공급부(200)로부터 스트립 전극(S)을 공급받아 전원의 인가에 따라 아크를 발생시켜 아크용접한다.The
플럭스공급부(700)는 상기 용접토치(600)의 전방 상부에 위치하도록 상기 좌우슬라이드부(400)에 브라켓(710)을 매개로 결합되고, 상기 용접토치(600)로부터 발생되는 아크를 외부 공기로부터 차단시키도록 플럭스를 공급한다. 플럭스공급부(700) 역시 용접토치(600)와 함께 결합될 수도 있으나, 용접토치(600)의 무게 및 플럭스공급부(700)의 무게를 고려하여 플럭스공급부(700)는 좌우슬라이드부(400)에 결합되고, 용접토치(600)는 최종적인 용접위치를 잡기 위한 전후슬라이드부(500)에 결합시켜 지지되는 무게를 분산시킨 구조이다.The
상술한 전후슬라이드부(500)를 통해 용접토치(600)의 용접위치를 전후로 용이하게 위치조정할 수 있게 됨으로써, 용접하고자 하는 파이프(P)의 직경에 따라 용접토치(600)의 용접위치를 최적의 위치에서 작업할 수 있고, 특히 용접위치를 잡기 위해 복수의 작업자가 이동대차(100)를 밀거나 당길 필요가 없어 용접품질의 균일성 및 생산성 향상을 가져올 수 있게 된다.Since the welding position of the
도 8 내지 10을 참조하여 전후슬라이드부(500)가 구비된 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치의 용접과정을 살펴보면, 먼저 도 8에 도시된 바와 같이 파이프(P)의 내면 하단에 이동대차(100)가 전방 또는 후방으로 기울지 않고, 전륜휠(110)의 하단 및 후륜휠(120)의 하단이 수평 상태가 되도록 놓아둔다. 또한, 상하슬라이드부(300) 및 좌우슬라이드부(400)를 통해 용접토치(600)의 상하 및 좌우 위치를 확정해 놓는다.Looking at the welding process of the automatic welding device for the inner surface of the pipe using the strip electrode according to the present invention provided with the front and
다음으로 도 9에 도시된 바와 같이 파이프(P)의 직경을 확인한 후 파이프(P)의 직경에 따라 파이프(P)의 원중심으로부터 수직선상의 하단점을 기준으로 전후슬라이드부(500)를 작동시켜 용접토치(600)의 전후위치를 조절한다. 예컨대, 파이프(P)의 직경이 2000mm 내지 2500mm 인 경우에는 파이프(P)의 원중심으로부터 수직선상의 하단점을 기준으로 전방 25mm 내지 30mm에 스트립 전극(S)이 용접토치(600)를 통해 용접되어야 하고, 파이프(P)의 직경이 3000mm 내지 4000mm 인 경우에는 35mm 내지 40mm 전방으로, 파이프(P)의 직경이 5000mm 인 경우에는 50mm 전방으로 스트립 전극(S)이 용접되어야 한다.Next, after confirming the diameter of the pipe P as shown in FIG. 9, the front and
마지막으로 도 10에 도시된 바와 같이 용접토치(600)의 전후위치까지 확정된 경우에는 파이프(P)를 회전시키면서 파이프(P)의 회전속도에 맞게 이동대차(100)의 후륜휠(120)을 구동시켜 현재 위치를 유지하도록 한다. 최종적으로 플럭스공급부(700)로부터 용접토치(600)를 향해 플럭스가 공급됨과 동시에 스트립공급부(200)로부터 스트립 전극(S)이 용접토치(600)로 공급되어 전원의 인가에 따라 아크를 발생시켜 아크용접을 수행하게 되는 것이다. 이 경우 복수의 작업자가 필요없이 한 명의 작업자가 상술한 용접과정을 모두 수행할 수 있는 것이다.Finally, as shown in FIG. 10, when it is determined to the front and rear positions of the
한편, 상기 이동대차(100)에 전륜휠(110) 및 후륜휠(120)이 각각 한 쌍씩 구비되어 사륜구조를 가지게 되는데, 파이프 맞대기 용접을 수행하는 경우 파이프(P) 간의 절단면이 동일평면상의 완전한 원을 그리지는 않는다는 것이고, 파이프 내면을 따라 이동대차(100)가 주행을 하는 경우에도 주행경로 상 돌출된 팁이나 버 등의 이물질에 의해 주행경로가 쉽게 틀어지기 쉽다는 것이다.On the other hand, a pair of
따라서, 이러한 이동대차(100)의 주행경로를 용이하게 조절할 수 있도록 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 상기 이동대차(100)는 상기 후륜휠(120)이 좌우 한 쌍이 구비되고, 상기 전륜휠(110)이 좌측에 하나가 구비된 삼륜구조를 가질 수 있다. 상기 전륜휠(110)이 단일로 구성된 삼륜 구조의 경우에는 전륜휠(110)의 좌우 미세조정만으로도 이동대차(100)의 주행경로를 쉽게 조절할 수 있다는 큰 장점이 있다.Therefore, as shown in FIGS. 11 and 12 so that the driving route of the
이때, 상기 이동대차(100)는 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 주행방향을 좌우로 조절 가능하도록 상기 전륜휠(110)을 좌우방향으로 회전시키는 주행방향조절핸들(130)을 더 포함할 수 있다. 이러한 주행방향조절핸들(130)은 작업자가 손으로 파지하고 좌우로 회전시킴으로써 이동대차(100)의 주행방향을 좌우로 조절하게 된다. 이는 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치가 상술한 전후슬라이드부(500)가 구비되기 때문으로, 파이프(P)의 직경에 따라 용접토치(600)의 용접위치를 최적의 위치에 맞추어 놓고, 단지 단일의 작업자가 주행방향조절핸들(130)만을 좌우로 조정하여 용접을 수행할 수 있는 큰 장점을 가지기 때문에 이를 구현할 수 있는 것이다.At this time, the moving
또한, 상기 이동대차(100)가 삼륜 구조를 가지게 되는 경우 용접시에는 작업자가 붙어서 용접을 수행하게 되지만, 주차시에는 단순히 세워둔 상태에서 충격에 의해 넘어져 파손될 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 상기 이동대차(100)는 상기 전륜휠(110)과 대응되는 우측에 주차시 바닥면에 접촉하여 지지하는 주차지지부(140)를 더 포함할 수 있다.In addition, when the
즉, 주차지지부(140)는 좌우 회전에 따라 상하로 승강하는 주차볼트(141)와, 상기 주차볼트(141)의 측면을 가압하여 압박 고정하는 압박볼트(142)와, 상기 주차볼트(141)의 하단에 결합되고, 상기 주차볼트(141)의 승강에 따라 바닥면과 이격 또는 근접하는 주차너트(143)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 이동대차(100)의 주차시에는 주차볼트(141)를 하강시켜 주차너트(143)가 바닥면과 근접해 접촉하도록 하여 단일의 전륜휠(110) 및 한 쌍의 후륜휠(120)과 함께 4점지지 구조를 만들고, 이동대차(100)의 이동시에는 주차볼트(141)를 상승시켜 주차너트(143)가 바닥면과 이격되도록 하여 삼륜구조를 통한 이동대차(100)의 주행방향 조절이 용이하도록 하는 것이다. 이때, 압박볼트(142)는 주차볼트(141)의 상승 또는 하강시 주차볼트(141)의 측면을 가압하여 압박 고정함으로써 주차볼트(141)의 상하 위치가 흔들리지 않도록 고정하기 위한 것이다.That is, the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치는, 원형의 파이프(P) 내면 원주를 따라 용접부가 형성되는 경우 전후슬라이드부(500)를 통해 스트립 전극(S)을 파지하여 용접하는 용접토치(600)의 전후 위치를 용이하게 조절할 수 있어 내면 용접을 하고자 하는 파이프(P)의 직경에 따라 스트립 전극(S)의 용접위치를 이동시켜 용접품질의 균일성과 고품질을 담보할 수 있는 효과가 있다.As described above, the automatic welding device for the inner surface of a pipe using the strip electrode according to the present invention, when the welding portion is formed along the inner circumference of the circular pipe (P), grips the strip electrode (S) through the front and rear slide portions (500). Since the front and rear positions of the
특히, 이동대차(100)를 구동하는 한 쌍의 후륜휠(120)과 단일의 전륜휠(110)을 통한 삼륜구조를 형성하고, 주행방향조절핸들(130)에 의해 전륜휠(110)을 좌우방향으로 회전시켜 이동대차(100)의 주행방향을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.In particular, a three-wheel structure is formed through a pair of
또한, 이동대차(100)를 삼륜구조를 형성하는 경우 주차볼트(141), 압박볼트(142) 및 주차너트(143)를 포함하는 주차지지부(140)를 통해 이동대차(100)의 주차시 이동대차(100)가 쉽게 넘어지지 않고, 견고하게 주차될 수 있는 효과가 있다.In addition, when the
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 illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and a person having ordinary knowledge in the technical field of the present invention can improve and modify the technical spirit of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as it is apparent to those skilled in the art.
P : 파이프
S : 스트립 전극
100 : 이동대차 110 : 전륜휠
120 : 후륜휠 130 : 주행방향조절핸들
140 : 주차지지부 141 : 주차볼트
142 : 압박볼트 143 : 주차너트
200 : 스트립공급부
300 : 상하슬라이드부
400 : 좌우슬라이드부
500 : 전후슬라이드부
600 : 용접토치
700 : 플럭스공급부 710 : 브라켓P: pipe
S: Strip electrode
100: mobile cart 110: front wheel
120: rear wheel 130: driving direction adjustment handle
140: parking support 141: parking bolt
142: compression bolt 143: parking nut
200: strip supply unit
300: upper and lower slide section
400: left and right slide
500: front and rear slide section
600: welding torch
700: flux supply unit 710: bracket
Claims (6)
상기 이동대차는,
상기 후륜휠이 좌우 한 쌍이 구비되고, 상기 전륜휠이 좌측에 하나가 구비된 삼륜구조이고,
주행방향을 좌우로 조절 가능하도록 상기 전륜휠을 좌우방향으로 회전시키는 주행방향조절핸들과,
상기 전륜휠과 대응되는 우측에 주차시 바닥면에 접촉하여 지지하는 주차지지부를 더 포함하고,
상기 주차지지부는,
좌우 회전에 따라 상하로 승강하는 주차볼트와,
상기 주차볼트의 측면을 가압하여 압박 고정하는 압박볼트와,
상기 주차볼트의 하단에 결합되고, 상기 주차볼트의 승강에 따라 바닥면과 이격 또는 근접하는 주차너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트립 전극을 이용한 파이프 내면 자동용접장치.A moving cart equipped with a front front wheel and a rear rear wheel to be rolled along the inner circumference of the pipe, and a strip supply unit installed at a rear upper portion of the moving cart and constantly supplying a strip electrode wound in a roll form. , An upper and lower slide unit coupled to the upper center of the moving cart to slide up and down, and a left and right slide unit coupled to the upper and lower slide sections to slide up and down together, and to slide left and right based on the upper and lower slide sections, and the It is coupled to the left and right slide parts and slides left and right together, the front and rear slide parts sliding back and forth based on the left and right slide parts, and the front and back slide parts, and receiving the strip electrodes from the strip supply part to receive arcs according to the application of power. Welding torch to arc welding by generating Includes a flux supply unit coupled to the left and right slide portion via a bracket to be located in the upper portion of the room, and supplies a flux to block the arc generated from the welding torch from external air,
The mobile cart,
The rear wheel wheel is provided with a pair of left and right, the front wheel is a three-wheel structure with one on the left,
A driving direction adjusting handle for rotating the front wheel in the left and right directions so that the driving direction can be adjusted left and right;
A parking support unit for contacting and supporting the floor surface during parking on the right side corresponding to the front wheel further includes
The parking support,
Parking bolts that move up and down according to left and right turns,
A pressing bolt for pressing and fixing the side surface of the parking bolt,
Automatic welding device for the pipe inner surface using a strip electrode, which is coupled to the lower end of the parking bolt and includes a parking nut spaced apart from or adjacent to the bottom surface according to the elevation of the parking bolt.
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- 2019-06-03 KR KR1020190065142A patent/KR102094104B1/en active IP Right Grant
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