特表 2024-505802 パイプの自動溶接システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-08

(54)【発明の名称】パイプの自動溶接システム

(51)【国際特許分類】

   B23K 37/02 20060101AFI20240201BHJP

   B23K 9/095 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

B23K37/02 301A

B23K9/095 510A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023539329

(86)(22)【出願日】2021-12-22

(85)【翻訳文提出日】2023-08-21

(86)【国際出願番号】 KR2021019561

(87)【国際公開番号】W WO2022139434

(87)【国際公開日】2022-06-30

(31)【優先権主張番号】10-2020-0180630

(32)【優先日】2020-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2020-0183230

(32)【優先日】2020-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0183545

(32)【優先日】2021-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523237914

【氏名又は名称】ウェルドテク カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】シン，ソン－ウ

(72)【発明者】

【氏名】ホン，ジョン－ファン

(57)【要約】

【課題】本発明は、パイプ自動溶接システムを提供する。
【解決手段】このためにパイプに複数の輪を有した自動溶接ヘッドを設置してチェーン駆動によって輪がパイプ円周面に沿って回転しながら溶接装置を通じて溶接を容易に遂行できるようにしたものである。
本発明は、パイプ１に自動溶接ヘッド２を回転可能に設置して溶接機１５で熔接するようにしたものであり、パイプ１にチェーン３を巻いて設置し、チェーン３に沿って自動溶接ヘッド２を回転可能に設置し、自動溶接ヘッド２の両側に形成された開口部６ａを通じてチェーン３を移動可能に貫通させ、チェーン３が自動溶接ヘッド２に具備される駆動モータ９の駆動によって回転されるギアに巻かれてガイドローラー１１にガイドされ、自動溶接ヘッド２に具備される輪４がパイプ１に沿って回転しながら制御装置の制御によって自動溶接ヘッド２の位置調節部によって位置が調節される溶接機１５でパイプ１を精密に熔接するようにしたものである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプ（１）に自動溶接ヘッド（２）を回転可能に設置して溶接機（１５）で熔接するようにしたものにおいて、
パイプ（１）にチェーン（３）を巻いて設置し、
チェーン（３）に沿って自動溶接ヘッド（２）を回転可能に設置し、
自動溶接ヘッド（２）の両側に形成された開口部（６ａ）を通じてチェーン（３）を移動可能に貫通させ、
チェーン（３）が自動溶接ヘッド（２）に具備される駆動モータ（９）の駆動によって回転されるギアに巻かれてガイドローラー（１１）にガイドされ、
自動溶接ヘッド（２）に具備される輪（４）がパイプ（１）に沿って回転しながら制御装置の制御によって自動溶接ヘッド（２）の位置調節部によって位置が調節される溶接機（１５）でパイプ（１）を熔接するように構成されることを特徴とするパイプの自動溶接システム。

【請求項2】

自動溶接ヘッド（２）は、
チェーン（３）を移動させるために駆動する駆動モータ（９）と、
駆動モータ（９）によって回転されてチェーン（３）の一側が巻かれる駆動ギア（９ａ）と、
駆動ギア（９ａ）で離隔されながらチェーン（３）の他側をガイドするガイドローラー（１１）と、
駆動ギア（９ａ）及びガイドローラー（１１）の間に設置された状態でチェーン（３）を加圧して緊張状態を維持させてパイプ（１）に密着されるようにするチェーン調整部（１２）を含むことを特徴とする請求項１に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項3】

チェーン調整部（１２）は、
自動溶接ヘッド（２）の一側に一端が回転可能に具備されて他端に掛け金（１２ａ）が形成される回転フレーム（１２ｂ）と、回転フレーム（１２ｂ）に具備された状態でチェーン（３）を加圧するためのチェーン加圧口（１２ｃ）と、
回転フレーム（１２ｂ）で離隔されながら自動溶接ヘッド（２）の他側に回転可能に具備される取っ手（１２ｄ）と、取っ手（１２ｄ）に回転可能に具備されるナット部（１２ｅ）と、
ナット部（１２ｅ）に螺合された状態で回転フレーム（１２ｂ）の掛け金（１２ａ）にかかる係止部（１２ｆ）を含み、
係止部（１２ｆ）は一端に掛け金（１２ａ）にかかるリングが形成されて他端にナット部（１２ｅ）に螺合されるネジ軸が形成されることを特徴とする請求項２に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項4】

位置調節部は、
自動溶接ヘッド（２）にスライディング可能に具備されて端部に溶接機（１５）が固定されるスライドレール（８）と、スライドレール（８）の移動を案内するガイドレール（８ａ）と、
スライドレール（８）の一側に固定されてねじホールが形成されるガイドブロック（８ｂ）と、ガイドブロック（８ｂ）のねじホールに結合されるネジ軸（８ｃ）と、
自動溶接ヘッド（２）に具備された状態でネジ軸（８ｃ）を回転させる移動モータ（８ｄ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項5】

パイプ（１）に巻かれて設置されてチェーン（３）が巻かれて案内されるチェーン案内部（３０）を含み、
チェーン案内部（３０）はパイプ（１）に巻かれるように帯形態で形成されながら、両側にワイヤが巻かれるためのワイヤ溝（３１）が形成され、ワイヤ溝（３１）らの間にチェーン（３）が巻かれるためのチェーン溝（３２）が形成されることを特徴とする請求項１に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項6】

ワイヤ溝（３１）は断面の形状が半円形態で凹に形成されることを特徴とする請求項５に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項7】

チェーン溝（３２）は断面の形状が‘Ｕ’形態で形成されながら底面が平たく形成されて、
チェーン案内部（３０）は軟質の合成樹脂やゴムで製造されてチェーン（３）が滑らないのに堅固に支持されることを特徴とする請求項５に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項8】

輪（４）と共にパイプ（１）に支持される補助輪（４ａ）及び補助輪（４ａ）を弾力的に支持する弾性部（４ｂ）を含んで、
輪（４）は複数で構成されて一定間隔で離隔され、補助輪（４ａ）は複数で構成されて輪（４）らの外側に位置され、
弾性部（４ｂ）は一端が補助輪（４ａ）に固定されて他端が自動溶接ヘッド（２）に固定される圧縮スプリングで構成されることを特徴とする請求項１に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項9】

制御装置は、
溶接機（１５）の電流調節ボリューム端子に連結されて電圧値を検出する電圧検出部（２１）と、自動溶接ヘッド（２）に具備された角度測定センサー（４０）で測定される角度値を検出する角度検出部（２７）と、電圧検出部（２１）のアナログ値をデジタルに変換させるＡ／Ｄコンバータ（２２）と、
Ａ／Ｄコンバータ（２２）によって変換されたデジタル値の入力を受けてこれを保存するメモリ保存部（２３）と、
メモリ保存部（２３）の出力端に接続されてデジタル値をアナログ値に変換させて再び溶接機（１５）
に送るＤ／Ａコンバータ（２４）と、
メモリ保存部（２３）に保存されたデジタル値の入力を受けて溶接機（１５）を制御するコントローラー（２５）を含むことを特徴とする請求項１に記載のパイプの自動溶接システム。

【請求項10】

自動溶接ヘッド（２）には自動溶接ヘッド（２）の傾きによった角度を測定して制御装置に提供する角度測定センサー（４０）が設置され、
コントローラー（２５）は、
パイプ（１）に沿って回転される自動溶接ヘッド（２）の位置ごとに角度測定センサー（４０）で測定される角度値らを認識する角度値認識部（２５ａ）と、
自動溶接ヘッド（２）の角度ごとに溶接機（１５）に適用される電圧値を認識する電圧値認識部（２５ｂ）と、
認識された角度値及び電圧値をマッチングさせて基準角度値及び基準電圧値でメモリ保存部（２３）に保存させるマッチング部（２５ｃ）と、
パイプ（１）の溶接のためにパイプ（１）に沿って自動溶接ヘッド（２）が回転されることによって角度測定センサー（４０）に測定される角度値を基準角度値に比べて一致するかを判断する角度値判断部（２５ｄ）と、
角度判断部（２５ｄ）で一致することで判断される基準角度値にマッチングされた基準電圧値を溶接機（１５）に提供する電圧値提供部（２５ｅ）を含むことを特徴とする請求項９に記載のパイプの自動溶接システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パイプの自動溶接システムに関するものであり、特に、パイプの円周面に複数の輪を有した自動溶接ヘッドを設置してチェーン駆動によって輪がパイプ円周面に沿って回転しながら自動溶接ヘッドに固定された溶接機を通じてパイプを容易に熔接することができるし、溶接機の電流調節ボリューム端子に簡単に接続して溶接機のアナログ出力電圧値を実時間で感知して自動でデジタル値に変換し、これを保存した後コントローラーを通じてアナログ値に変換して溶接機を精密に制御するようにしたものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、パイプラインは一定な直径を有する多数個のパイプらが連続される管路を形成するように相互連結されたものでなされて、このようなパイプラインの設置工事は海上原油または海上ガス抽出施設から抽出された原油または、天然ガスを数百ｋｍ以上離れた陸上貯蔵施設で移送させるために遂行される。

【0003】

このようなパイプライン工事は海上だけではなく、陸上でも発生することがあるし、原油または天然ガスの生産と消費の位置上不一致によって発生される大単位設置工事である。

【0004】

パイプラインを構成するパイプは１０から６０インチ程度の外径寸法を持っているし、その長さが長いほど施工上有利であることはあるが、製作工程の問題におおよそ１２ｍ程度の長さを有するパイプが使われている。

【0005】

このようなそれぞれのパイプらは溶接作業を通じて相互連結されるので、溶接作業が早い時間内に遂行されればこそ、工期を縮めさせて工事費を節減することができる。

【0006】

従来には前記のようなパイプラインの施工のための溶接の自動化のために直観パイプをガイドローラーに乗せた後ガイドローラーを回転させながらフランジと直観パイプを、溶接装置を利用して溶接を遂行するようにした。

【0007】

しかし、従来には溶接時両側に配置された一対のガイドローラーにパイプフランジが仮溶接されたパイプを安着させなければならないので、パイプフランジが仮溶接されたパイプ全体長さがガイドローラー間の間隔に比べて短い場合ガイドローラーにパイプを安着させることができないので、パイプとパイププラン間の自動溶接がなされ難かった。

【0008】

したがって、パイプフランジが仮溶接されたパイプに対する溶接は手作業で溶接を遂行するしかなくて、自動溶接である場合作業時間がおおよそ１～２時間所要されることに比べて手作業の場合１日～２日程度が所要されるので、作業生産量差が著しく発生して効率性が落ちる問題があった。

【0009】

また、溶接機を通じた溶接作業は手動で実施されているところ、これは高度の熟練性を有する専門的な作業人力が必要であるだけでなく、作業に所要される時間が長くて溶接作業による費用の発生が多い問題点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－１９９８－００６２１１８号公報

【特許文献2】韓国公開特許第１０－２０１１－００８３９００号公報

【特許文献3】韓国公開特許第１０－２０１２－００４７１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、前記のような従来の欠点を解決するためのものであり、本発明の目的は、パイプに複数の輪を有した自動溶接ヘッドを設置してチェーン駆動によって輪がパイプ円周面に沿って回転しながら溶接を遂行できるようにするパイプ自動溶接システムを提供することにある。

【0012】

本発明の他の目的は、既存のアナログ溶接機に接続してデジタル値に変換し、これを保存後コントローラーの制御を通じてアナログ値に変換させて溶接機を精密に制御するようにするパイプ自動溶接システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

このような目的を達成するための本発明は、パイプに自動溶接ヘッドを回転可能に設置して溶接機で熔接するようにしたものにおいて、パイプにチェーンを巻いて設置し、チェーンに沿って自動溶接ヘッドを回転可能に設置し、自動溶接ヘッドの両側に形成された開口部を通じてチェーンを移動可能に貫通させ、チェーンが自動溶接ヘッドに具備される駆動モータの駆動によって回転されるギアに巻かれてガイドローラーにガイドされ、自動溶接ヘッドに具備される輪がパイプに沿って回転しながら制御装置によって制御されて自動溶接ヘッドの位置調節部によって位置が調節される溶接機でパイプを熔接するように構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

以上で詳しく説明したところのような本発明は、パイプに複数の輪を有した自動溶接ヘッドを設置してチェーン駆動によって輪がパイプ円周面に沿って回転しながらパイプの溶接部位を容易に熔接することができる効果がある。

【0015】

また、本発明はアナログ式溶接機の本体に簡単に連結してアナログ電圧値を抽出し、これをデジタル値に変換させた後メモリ保存部に保存し、コントローラーの制御によってアナログ値に変換させて溶接機を精密に制御することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の自動溶接ヘッドがパイプに設置された状態を見せた図面である。

【図2】図１の説明を助けるための斜視図である。

【図3】図１の自動溶接ヘッドの斜視図である。

【図4】図１の自動溶接ヘッド断面図である。

【図5】本発明自動溶接装置のチェーン駆動を説明するための断面図である。

【図6】本発明チェーンに沿って移動する構造を説明するための図面である。

【図7】本発明チェーンに沿って移動する他の構造を説明するための図面である。

【図8】本発明チェーンの弾性を調整するチェーン調整部を見せた図面である。

【図9】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明チェーン調整部の作動状態を見せた図面である。

【図10】本発明チェーン調整部が自動溶接ヘッドに適用された状態を見せた図面である。

【図11】本発明チェーンに沿って自動溶接ヘッドの移動を案内するチェーン案内部がパイプに設置された状態を見せた斜視図である。

【図12】本発明チェーン移動部の断面図である。

【図13】本発明自動溶接ヘッドがチェーン移動部に沿って移動される状態を見せた斜視図である。

【図14】本発明自動溶接ヘッドが上下に分離された状態を見せた図面である。

【図15】（ａ）、（ｂ）は、パイプに沿って移動する輪及び補助輪を見せた図面である。

【図16】本発明アナログ溶接機を制御する制御装置の構成をブロック図である。

【図17】本発明制御装置のコントローラーを見せたブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施例を添付された図面を参照して詳しく説明すれば次のようである。

【0018】

図１乃至図３に示されたところのように、本発明の輪４を有した自動溶接ヘッド２はチェーン３を媒介でパイプ１の円周面に結合されて回転しながら熔接するように構成されたものである。

【0019】

自動溶接ヘッド２はおおよそ四角形態の上部ケース５と下部ケース６及びこれらを締結するための締結口７で構成され、下部ケース６の両側面には開口部６ａが形成されてチェーン３が開口部６ａを通じて貫通するように構成される。

【0020】

但し、開口部６ａは一つまたは二つを形成してチェーン３を一つまたは二つ使用することができる。すなわち、二つのチェーン３によって自動溶接ヘッド２が揺れないで安定的に移動されることができる。

【0021】

また、開口部６ａは自動溶接ヘッド２の両側に貫通されるように形成されるか、または自動溶接ヘッド２の下部で両側に形成されることができる。

【0022】

そして、本発明はコントローラーによって制御されて溶接機１５の位置を調節する位置調節部を含む。

【0023】

位置調節部は自動溶接ヘッド２にスライディング可能に具備されて端部に溶接機１５が固定されるスライドレール８と、スライドレール８の移動を案内するガイドレール８ａと、スライドレール８の一側に固定されてねじホールが形成されるガイドブロック８ｂと、ガイドブロック８ｂのねじホールに結合されるネジ軸８ｃと、自動溶接ヘッド２に具備された状態でネジ軸８ｃを回転させる移動モータ８ｄを含む。

【0024】

ガイドレール８ａは複数で構成されてスライドレール８の両側に支持されることによってスライドレール８が流動されないながら直線に移動されることができる。

【0025】

したがって、移動モータ８ｄが回転されれば、ネジ軸８ｃが回転されるので、ガイドブロック８ｂと共にスライドレール８が移動されるので、溶接機１５の位置を正確に調節することができる。

【0026】

図面で未説明図面符号１６は溶接されるために供給されるワイヤ及び溶接機１５と共に溶接される過程を撮影するカメラであり、図面符号１７は溶接機１５側にワイヤを案内するワイヤ案内部であり、図面符号１８はワイヤ案内部１７にワイヤを供給するワイヤ供給部である。溶接機１５、カメラ１６、ワイヤ供給部１８は制御装置によって制御されるように設定されることができる。

【0027】

図４乃至図６に示されたように、自動溶接ヘッド２はチェーン３を移動させるために駆動する駆動モータ９と、駆動モータ９によって回転される駆動ギア９ａと、駆動ギア９ａにかみ合いされて回転する被動ギア１０と、被動ギア１０が固定される軸に共に固定されてチェーン３の一側が巻かれるチェーンギア１０ａと、チェーンギア１０ａから離隔されながらチェーン３の他側をガイドするガイドローラー１１と、チェーンギア１０ａ及びガイドローラー１１の間に設置された状態でチェーン３を加圧して緊張状態を維持するように調整してくれるチェーン調整部１２を含む。

【0028】

駆動モータ９及び駆動ギア９ａは上部ケース５に設置して被動ギア１０及びチェーンギア１０ａは下部ケース６に設置することができる。よって、上部ケース５を下部ケース６に結合すれば、駆動ギア９ａが被動ギア１０にかみ合いされる。

【0029】

チェーンギア１０ａは自動溶接ヘッド２の一側に具備され、ガイドローラー１１は自動溶接ヘッド２の他側に具備される。よって、チェーンギア１０ａ及びガイドローラー１１に巻かれるチェーン３が自動溶接ヘッド２の両側に突き出されながらパイプ１に巻かれる。

【0030】

被動ギア１０及びチェーンギア１０ａは自動溶接ヘッド２に空回転可能に固定される一つの軸に共に固定される。すなわち、被動ギア１０及びチェーンギア１０ａは一緒に回転される。

【0031】

このような状態で、駆動モータ９が作動されて駆動ギア９ａが回転されれば、被動ギア１０と共にチェーンギア１０ａが回転されるので、チェーンギア１０ａ及びガイドローラー１１がパイプ１に巻かれたチェーン３に沿って回転される。よって、自動溶接ヘッド２がパイプ１の外周面に沿って移動される。

【0032】

また、図７に示されたところのように、自動溶接ヘッド２はチェーン３を移動させるために駆動する駆動モータ９と、駆動モータ９によって回転されてチェーン３の一側が巻かれる駆動ギア９ａと、駆動ギア９ａから離隔されながらチェーン３の他側をガイドするガイドローラー１１と、駆動ギア９ａ及びガイドローラー１１との間に設置された状態でチェーン３を加圧して緊張状態を維持するように調整してくれるチェーン調整部１２を含む。ここで、被動ギア１０及びチェーンギア１０ａが省略されることによって構造が単純化されることができて製造工程が単純化されて製造費用も節減されることができる。

【0033】

したがって、チェーン３がパイプ１の外周面に沿って巻かれながら駆動ギア９ａ及びガイドローラー１１にも巻かれるようになる。

【0034】

図８乃至図１０に示されたように、チェーン調整部１２は自動溶接ヘッド２の一側に一端が回転可能に具備され、他端に掛け金１２ａが形成される回転フレーム１２ｂと、回転フレーム１２ｂに具備された状態でチェーン３を加圧するためのチェーン加圧口１２ｃと、回転フレーム１２ｂから離隔されながら自動溶接ヘッド２の他側に回転可能に具備される取っ手１２ｄと、取っ手１２ｄに回転可能に具備されるナット部１２ｅと、ナット部１２ｅに螺合された状態で回転フレーム１２ｂの掛け金１２ａにかかる係止部１２ｆを含む。

【0035】

チェーン加圧口１２ｃは円筒形態で形成されながら回転フレーム１２ｂにベアリングなどを通じて回転可能に設置される。

【0036】

係止部１２ｆは一端に掛け金１２ａにかかるリングが形成されて他端にナット部１２ｅに螺合されるネジ軸が形成される。

【0037】

チェーン３がパイプ１に緩くなくて張りきっているように締結及び維持するように調整してくれるチェーン調整部１２で構成されたものである。

【0038】

したがって、係止部１２ｆを掛け金１２ａにかかるようにした状態で取っ手１２ｄを回転させて係止部１２ｆがかかった状態を固定させる。これによって、チェーン加圧口１２ｃがチェーン３を加圧してチェーン３を緩くなくて張りきっているように調整することができる。

【0039】

そして、チェーン調整部１２がチェーン３の両側に設置されてチェーン加圧口１２ｃの両端が回転フレーム１２ｂらに回転可能に固定されることによって、チェーン加圧口１２ｃがある一側に偏重されないのに正確にチェーン３が加圧されることができる。

【0040】

また、ナット部１２ｅで係止部１２ｆを解けばナット部１２ｅで係止部１２ｆの長さが増大され、ナット部１２ｅに係止部１２ｆを締めれば、ナット部１２ｅで係止部１２ｆの長さが縮まる。すなわち、係止部１２ｆの長さを調整することによって直径が大きいか、または小さなパイプ１にチェーン３が適用されてもいつも張り切ている状態が維持されることができる。

【0041】

図１１乃至図１３に示されたところのように、本発明はパイプ１に巻かれて設置されてチェーン３が巻かれて案内されるチェーン案内部３０を含む。

【0042】

チェーン案内部３０はパイプ１に巻かれるように帯形態で形成され、両側にワイヤが巻かれるためのワイヤ溝３１が形成され、ワイヤ溝３１らの間にチェーン３が巻かれるためのチェーン溝３２が形成される。

【0043】

ワイヤ溝３１は断面の形状が半円形態で凹に形成されて挿入されて支持されるワイヤの支持面積が増大されることができる。チェーン溝３２は断面の形状が‘Ｕ’形態で形成されながら底面が平たく形成されてチェーン３の接触面積が確保されることができる。

【0044】

したがって、チェーン案内部３０がパイプ１に巻かれた状態でワイヤや針金をワイヤ溝３１に挿入させて両端を連結して締めれば、チェーン案内部３０がパイプ１に巻かれた状態で固定されることができる。そして、自動溶接ヘッド２に連結されたチェーン３をチェーン溝３２に巻かれるようにする。このような状態で、自動溶接ヘッド２が作動すれば、チェーン３に沿って移動されてパイプ１の外側を回転するようになる。

【0045】

また、チェーン案内部３０は軟質の合成樹脂やゴムで製造されてチェーン３が滑らないのに堅固に支持されることができる。すなわち、自動溶接ヘッド２が止められないのに一定な速度で続いて移動されることができる。

【0046】

図１４及び図１５に示されたところのように、本発明は輪４と共にパイプ１に支持される補助輪４ａ及び補助輪４ａを弾力的に支持する弾性部４ｂを含む。

【0047】

輪４は複数で構成されて一定間隔で離隔され、補助輪４ａは複数で構成されて輪４らの外側に位置される。

【0048】

弾性部４ｂは一端が補助輪４ａに固定されて他端が自動溶接ヘッド２に固定される圧縮スプリングで構成されることができる。

【0049】

したがって、輪４らがパイプ１に支持されれば、弾性部４ｂに弾力的に支持される補助輪４ａらがパイプ１の他の部位に支持される。すなわち、輪４らと共に補助輪４ａらがパイプ１に支持されて支持される面積が増大されるので、自動溶接ヘッド２の支持された状態が安定に維持されることができる。

【0050】

そして、直径がそれぞれ他のパイプ１にも輪４ら及び補助輪４ａらが安定されるように支持されることができる。

【0051】

このように構成された本発明は、パイプ１の外周面にチェーン３を移動可能に巻いて自動溶接ヘッド２の開口部６ａを通じてチェーン３を貫通させた状態でパイプ１の端部に他のパイプ１の端部を向かい合うようにする。

【0052】

そして、スライドレール８を左右に移動させて溶接機１５がパイプ１らの間に位置されるようにする。すなわち、溶接機１５が熔接する位置を正確に調整する。

【0053】

駆動モータ９の駆動によってギアを回転させてチェーン３に沿って移動されるようにする。

【0054】

この時、自動溶接装置２下部の輪４がパイプ１の外周面に沿って移動しながら自動溶接ヘッド２の溶接スライドレール８に結合された溶接機１５がパイプ１らの間を熔接するようにする。

【0055】

一方、本発明は作業者がモニターと制御装置を通じて溶接をリモートコントロールすることができるし、これは溶接機１５一側に設置されたカメラ１６を通じてモニターを見ながら精密に溶接調整が可能である。

【0056】

また、自動溶接ヘッド２は上部ケース５と下部ケース６で構成されて内部には駆動モータ９と被動ギア１０とガイドローラー１１及びチェーン調整部１２などが装着された状態で締結口７を通じて一つの自動溶接ヘッド２で構成されるものである。

【0057】

すなわち、開口部６ａを通じてチェーン３を移動可能に貫通させた状態で下部ケース６に具備される掛け金のような締結口７が上部ケース５に具備される掛け金にかかって固定されることによって上部ケース５に下部ケース６が結合される。

【0058】

図１６及び図１７に示されたところのように、制御装置は溶接機１５の電流調節ボリューム端子に連結されて電圧値を検出する電圧検出部２１と、自動溶接ヘッド２に具備された角度測定センサー４０で測定される角度値を検出する角度検出部２７と、電圧検出部２１のアナログ値をデジタルに変換させるＡ／Ｄコンバータ２２と、Ａ／Ｄコンバータ２２によって変換されたデジタル値の入力を受けてこれを保存するメモリ保存部２３と、メモリ保存部２３の出力端に接続されてデジタル値をアナログ値に変換させて再び溶接機１５に送るＤ／Ａコンバータ２４と、メモリ保存部２３に保存されたデジタル値の入力を受けて溶接機１５をコントロールするコントローラー２５と、コントローラー２５によって制御されて各部品に動作電源を供給する電源供給部２６を含んで構成される。

【0059】

まず、自動溶接ヘッド２には自動溶接ヘッド２の傾きによった角度を測定して制御装置に提供する角度測定センサー４０が設置される。ここで、角度測定センサー４０は自動溶接ヘッド２と溶接機１５が一緒に回転されることによって発生される傾きに対する角度値を測定する。

【0060】

角度測定センサー４０は自動溶接ヘッド２に設置されるハウジングと、ハウジングの内部に流動可能に具備される重量体と重量体で色々な方向に分散するように固定されて測定される角度値らを制御装置に送る複数のロードセルと、ロードセルらをハウジングの内壁に連結する弾性体を含んで構成されることができる。

【0061】

重量体はスプリングやゴム紐のような弾性体らによって４方向や８方向に連結された状態で自由に移動された後に弾性体の弾性によって原位置に復帰することができる。

【0062】

ロードセルはストレーンゲージ方式や圧電セラミックス方式のセンサーで構成されながら重量体の４方向や８方向の位置ごとに２個ずつ配置され、１個のロードセルは自動溶接ヘッド２の傾きによってＸ軸の角度値を算出し、他の１個のロードセルはＹ軸の角度値を算出する。

【0063】

コントローラー２５はコントロール状態をモニターにディスプレイして、パイプ１に沿って回転される自動溶接ヘッド２の位置ごとに角度測定センサー４０で測定される角度値らを認識する角度値認識部２５ａと、自動溶接ヘッド２の角度ごとに溶接機１５に適用される電圧値を認識する電圧値認識部２５ｂと、認識された角度値及び電圧値をマッチングさせて基準角度値及び基準電圧値でメモリ保存部２３に保存させるマッチング部２５ｃと、パイプ１の溶接のためにパイプ１に沿って自動溶接ヘッド２が回転されることによって角度測定センサー４０で測定される角度値を基準角度値に比べて一致するかを判断する角度値判断部２５ｄと、角度判断部２５ｄで一致すると判断される基準角度値にマッチングされた基準電圧値を溶接機１５に提供する電圧値提供部２５ｅを含む。

【0064】

したがって、最初に溶接機１５をパイプ１に設置した状態で溶接機１５を回転させながらパイプ１に溶接を実施するが、溶接機１５の位置による角度値が角度測定センサー４０で測定されて角度検出部２７で検出され、溶接機１５の位置による角度ごとに溶接機１５に適用される電圧値らが電圧検出部２１で検出されれば、基準角度値及び基準電圧値で設定されてメモリ保存部２３でデジタル値に保存される。

【0065】

そして、以後に熔接する場合には自動溶接ヘッド２をパイプ１に設置した状態で自動溶接ヘッド２を回転させながらパイプ１に溶接を実施すれば、メモリ保存部２３にデジタル値に保存された基準角度値によって基準電圧値らが溶接機１５に提供されるので、溶接機１５で電流が調節されることができる。

【0066】

すなわち、溶接する場合に電圧は溶接機１５がパイプ１の上部に位置される時一番高くて、自動溶接ヘッド２がパイプ１の一側に回転されて側方に位置されればだんだん低くなって、自動溶接ヘッド２がパイプ１の下部に位置されれば、さらに低くなるようになる。続いて、自動溶接ヘッド２がパイプ１の他側に回転されてパイプ１の上部に再び位置されれば、電圧が再び高くなるようになる。

【0067】

この時、溶接機１５がパイプ１の上部に位置する状態で電圧が高くなれば、電流も高くなるので、ワイヤが溶融されてパイプ１らの間を通じて下部に染みこむようになる。そして、溶接機１５がパイプ１の下部に位置する状態で電圧が低くなれば、電流も低くなるのでワイヤが溶融されてパイプ１らの間を通じて上部に染みこむようになる。これによって、パイプ１の溶接が均一になされながら精密になされて不良が発生されない。

【0068】

このように構成された本発明の作用を説明する。

【0069】

本発明は、既存溶接機１５の電流調節ボリューム端子に電圧検出部２１を接続すると共に溶接機１５の動作スイッチにはコントローラー２５が連結される。そして、コントローラー２５には角度測定センサー４０も連結される。

【0070】

そして、電圧検出部２１によって検出されたアナログ電圧を実時間で感知してＡ／Ｄコンバータ２２を通じて自動でデジタル値に変換させ、角度測定センサー４０で測定される角度値もデジタル値に変換させてメモリ保存部２３に保存する。

【0071】

この時、メモリ保存部２３に保存されたデジタル値はコントローラー２５に送られ、コントローラー２５は角度値によって溶接機１５に電圧値を提供して電流を制御するようになる。

【0072】

したがって、コントローラー２５で制御されるデジタル値がメモリ保存部２３に保存された後Ｄ／Ａコンバータ２４を通じて再びアナログ値に変換されて溶接機１５の電流調節ボリューム端子に送られる。

【0073】

この時、電源供給部２６を通じた電源が電圧検出部２１、Ａ／Ｄコンバータ２２、メモリ保存部２３、コントローラー２５などに供給されて動作電源で使用されるようになる。

【0074】

すなわち、本発明では溶接機１５のアナログ電圧値及び角度値を検出し、これをデジタル値に変換した後メモリ保存部２３に保存すれば、作業者がコントローラー２５を通じて溶接機１５の電流値及び角度値をメモリ保存部２３に保存させた後Ｄ／Ａコンバータ２４を通じて再びアナログ値に変換させて溶接機１５の角度に合う電圧値で溶接機１５を精密に制御するようになるものである。

【0075】

この時、コントローラー２５によって制御される数値は、コントローラー２５に連結されるＬＥＤディスプレイ部を通じて表示されて作業者が電流値やワイヤ、メモリ保存部などの現在制御される数値を容易に把握することができるようになる。

【0076】

一方、溶接機１５は１００Ａ、３００Ａ、５００Ａ、１０００Ａの出力を有する溶接機にすべて等しく適用可能である。

【0077】

前述したような本発明は、パイプ１に自動溶接装置２を回転可能に設置してモニター及びコントローラーを通じてリモートコントロールしながら精密に溶接を遂行することができる特徴を有する。

【0078】

以上で説明した本発明のパイプ自動溶接システムの実施例は例示的なものに過ぎなくて、本発明が属した技術分野で通常の知識を有した者ならこれから多様な変形及び均等な他の実施例ができることはもちろん、本発明の技術的保護範囲は添付された特許請求範囲の技術的思想によって決まって、請求範囲によって定義される本発明の精神とその範囲内にあるすべての変形物と均等物及び代替物を含むことで理解されなければならない。

【符号の説明】

【0079】

１ パイプ
２ 自動溶接ヘッド
３ チェーン
４ 輪
４ａ 補助輪
４ｂ 弾性部
５ 上部ケース
６ 下部ケース
７ 締結口
８ スライドレール
８ａ ガイドレール
８ｂ ガイドブロック
８ｃ ネジ軸
８ｄ 移動モータ
９ 駆動モータ
９ａ 駆動ギア
１０ 被動ギア
１０ａ チェーンギア
１１ ガイドローラー
１２ チェーン調整部
１２ｂ 回転フレーム
１２ｃ チェーン加圧口
１２ｄ 取っ手
１２ｅ ナット部
１２ｆ 係止部
１５ 溶接機
１６ カメラ
１７ ワイヤ供給部
２１ 電圧検出部
２２ Ａ／Ｄコンバータ
２３ メモリ保存部
２４ Ｄ／Ａコンバータ
２５ コントローラー
２５ａ 角度値認識部
２５ｂ 電圧値認識部
２５ｃ マッチング部
２５ｄ 角度値判断部
２５ｅ 電圧値提供部
２６ 電源供給部
２７ 角度検出部
３０ チェーン案内部
３１ ワイヤ溝
３２ チェーン溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【国際調査報告】