KR100607070B1

KR100607070B1 - 파이프 단부 가공장치

Info

Publication number: KR100607070B1
Application number: KR1020050007081A
Authority: KR
Inventors: 전한병; 허정원
Original assignee: 전한병
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-08-01
Also published as: KR20060086148A

Abstract

본 발명은 본체와; 소정 길이로 절단된 파이프를 공급하는 공급부와; 상기 공급부에서 공급된 파이프의 중심부가 안착되도록 소정 형상의 홈이 외주면을 따라 복수개 형성되는 로터리 휠과, 상기 로터리 휠 회전 시 홈에 안착된 파이프의 이탈을 방지하는 가이드와, 상기 로터리 휠을 소정 각도씩 간헐적으로 회전시키는 회전수단을 포함하는 이송부와; 상기 이송부에 의해 이송된 파이프를 고정시키는 고정부와; 상기 고정부에 고정된 파이프의 양 단부를 동시에 가공하기 위한 한 쌍의 공구와, 상기 한 쌍의 공구가 파이프의 길이방향으로 이동되도록 이동수단을 구비하는 가공부;를 포함하여 구성되어 파이프의 양 단부를 동시에 챔퍼링할 수 있고, 상기 가공수단이 파이프의 길이방향으로 이송되므로 다양한 길이의 파이프를 가공할 수 있으며, 모재의 투입부터 가공품의 배출까지 자동으로 이루어지는 파이프 단부 가공장치를 제공한다.

파이프, 챔퍼링, 단부가공

Description

파이프 단부 가공장치{Manufacturing apparatus of pipe end}

도 1a와 도 1b는 종래의 파이프 챔퍼링머신의 정면도 및 측면도.

도 2는 본 발명 파이프 단부 가공장치의 사시도.

도 3은 본 발명 파이프 단부 가공장치의 부분도.

도 4는 본 발명 파이프 단부 가공장치의 구동부를 나타내는 부분절개사시도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명 파이프 단부 가공장치의 부분정단면도.

도 5c는 본 발명 파이프 단부 가공장치의 부분측단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 본체 200 : 공급부

210 : 제 1 지지부재 220 : 이송로

300 : 이송부 310 : 로터리 휠

320 : 가이드 330 : 회전수단

400 : 고정부 410 : 고정구

420 : 제 1 이동수단 500 : 가공부

510 : 공구 530 : 제 2 이동수단

600 : 구동원 620 : 샤프트

본 발명은 파이프 단부 가공장치에 관한 것으로, 구체적으로는 소정 길이로 절단된 파이프의 양 단부를 챔퍼링하는 파이프 단부 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 챔퍼링(Chamfering)작업을 실시하는 이유는 모재의 제조 및 절단과정에서 발생되는 칩을 제거하기 위함이거나, 가공물의 결합 시 발생될 수 있는 모서리 찍힘을 방지하기 위함이다. 이러한 챔퍼링작업에는 가공물의 단면 형상에 따라 서로 다른 구조의 챔퍼링머신이 사용되어지되, 본 발명은 단면 형상이 원형인 파이프 또는 환봉의 단부를 가공하기 위한 것으로, 이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 '파이프 챔퍼링머신(공개번호:10-2001-038862)'에 관하여 살펴보기로 한다.

도 1a와 도 1b는 종래의 파이프 챔퍼링머신의 정면과 측면을 도시하는 도면으로 도면에 도시된 바와 같이, 전동수단(M)이 구비된 본체(MF)와, 상기 전동수단(M)과 연결되어 회전하는 절삭툴(CT)과, 상기 절삭툴(CT)의 선단에 형성되어 파이프가 삽입되는 삽입구(IH)로 구성되어지되, 상기 절삭툴(CT)은 풀리(PP)에 의해 상기 전동수단(M)과 연결되어 회전하며, 상기 절삭툴(CT)과 삽입구(IH)는 복수개의 파이프를 가공할 수 있도록 하나 이상 구비된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 챔퍼링머신은 파이프의 양단을 가공하기 위해 파이프의 일단을 가공한 후, 타단을 다시 삽입구에 삽입해야하므로 생산성이 저하되며, 작업자가 파이프를 직접 삽입시켜야하므로 삽입구의 수량만큼 작업인원이 투입되어야하는 단점이 있다. 또한, 파이프를 삽입, 고정하는 작업자의 손이 절삭툴 의 회전력에 의해 비틀리며 안전사고가 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 파이프의 양 단부를 동시에 챔퍼링할 수 있도록 복수개의 가공수단이 구비되고, 상기 가공수단이 파이프의 길이방향으로 이송되므로 다양한 길이의 파이프를 가공할 수 있으며, 모재의 투입부터 가공품의 배출까지 자동으로 이루어지는 파이프 단부 가공장치를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 파이프 단부 가공장치는, 본체와; 소정 길이로 절단된 파이프를 공급하는 공급부와; 상기 공급부에서 공급된 파이프의 중심부가 안착되도록 소정 형상의 홈이 외주면을 따라 복수개 형성되는 로터리 휠과, 상기 로터리 휠 회전 시 홈에 안착된 파이프의 이탈을 방지하는 가이드와, 상기 로터리 휠을 소정 각도씩 간헐적으로 회전시키는 회전수단을 포함하는 이송부와; 상기 이송부에 의해 이송된 파이프를 고정시키는 고정부와; 상기 고정부에 고정된 파이프의 양 단부를 동시에 가공하기 위한 한 쌍의 공구와, 상기 한 쌍의 공구가 파이프의 길이방향으로 이동되도록 이동수단을 구비하는 가공부;를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 파이프 단부 가공장치의 사시도로 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명 파이프 단부 가공장치는 본체(100)와, 상기 본체(100)의 상면에 위치되는 공급부(200), 이송부(300), 고정부(400) 및 가공부(500)와, 상기 본체(100)의 내부에 구비되는 구동원(미도시)으로 구성된다. 상기 이송부(300)는 상기 본체(100)의 상면 중심부위에 위치되고, 상기 공급부(200)는 이송부(300)의 후방에 위치되며, 상기 고정부(400)는 이송부(300)의 전방에 위치된다. 또한, 상기 가공부(500)는 한 쌍으로 구비되어 상기 고정부(400)의 좌우측에 위치된다.

도 3 내지 도 4를 참조하여 상기 각 구성요소를 좀 더 자세히 설명하면, 상기 공급부(200)는 외부에서 소정 길이로 절단된 파이프(P)를 공급하기 위한 것으로, 상기 본체(미도시)의 상면(110)에 대해 수직을 이루는 제 1 지지부재(210)와, 상기 제 1 지지부재(210) 상단에 결합되며 본체의 전후방향으로 소정의 길이를 갖는 이송로(220)로 구성된다. 상기 이송로(220)는 전단부의 높이가 후단부보다 낮게 위치되도록 소정의 기울기로 상기 제 1 지지부재(210)와 결합되고, 이송로(220)의 길이방향으로 형성되는 이송홈(222)이 상면에 구비된다. 이와 같이, 상기 이송로(220)가 소정의 기울기를 가지므로 상기 이송홈(222)의 후단부에 안착된 파이프(P)는 중력에 의해 전방으로 자동 이송된다. 또한, 상기 이송홈(222)의 상부에는 센서(230)가 구비되어 공급되는 파이프(P)의 유무를 확인하여 파이프(P)를 연속적으로 공급할 수 있다.

상기 이송부(300)는 상기 이송로(220)를 따라 공급된 파이프(P)를 상기 고정부(400)로 이송시키기 위해 상기 공급부(200)의 전방에 위치되며, 그 구성은 공급부(200)에서 공급된 파이프(P)의 중심부가 안착되도록 소정 형상의 홈(312)이 외주면을 따라 복수개 형성되는 로터리 휠(310)과, 상기 로터리 휠(310) 회전 시 홈 (312)에 안착된 파이프(P)의 이탈을 방지하는 가이드(320)와, 상기 로터리 휠(310)을 소정 각도씩 간헐적으로 회전시키는 회전수단(330)으로 이루어진다. 상기 로터리 휠(310)은 본체(100)의 상면에 결합되는 한 쌍의 수직부재(342a, 342b)를 관통하는 회전축(344)에 의해 회전 가능하도록 결합되고, 상기 가이드(320)는 상기 한 쌍의 수직부재(342a, 342b) 중 일 수직부재(342a)의 상부와 연결부재(346)를 통해 결합되며, 상기 회전수단(330)은 상기 일 수직부재(342a)의 외측에 구비된다. 이때, 상기 가이드(320)는 파이프(P)가 공급되는 위치에서부터 배출되는 위치까지 상기 로터리 휠(310)의 외주면을 따라 형성되며, 로터리 휠(310)과 소정 거리 이격된다. 또한, 상기 가이드(320)는 투입되는 파이프(P)의 직경에 비례하여 이격거리를 조정할 수 있으며, 그 이격거리는 파이프(P)의 이송에 지장을 주지 않도록 직경보다 커야하지만, 이송되는 파이프(P)의 이탈을 방지할 수 있는 거리이어야 한다.

한편, 상기 회전수단(330)은 상기 로터리 휠(310)의 회전축(344)에 결합되는 래칫 휠(332)과, 상기 래칫 휠(332)을 회전시키는 폴(334)과, 상기 폴(334)을 승하강시키는 제 1 캠(336)으로 구성된다. 상기 제 1 캠(336)은 상기 구동원(600)에 의해 회전되어 상기 폴(334)을 승하강시키고, 폴(334)은 상기 래칫 휠(332)을 회전시키며, 래칫 휠(332)의 회전에 의해 상기 로터리 휠(310)도 회전하여 파이프(P)를 이송하게 된다. 이때, 상기 폴(334)은 상기 래칫 휠(332)을 회전시키는 역할을 하지만, 래칫 휠(332)이 역방향으로 회전되는 것을 방지한다. 게다가, 상기 회전수단(330)에는 상기 래칫 휠(332)과 로터리 휠(310)이 순방향으로 공전되지 않도록 상기 회전축(344)에 압력을 가하는 가압마찰수단(348)이 구비된다.

상기 고정부(400)는 상기 이송부(300)에 의해 이송된 파이프(P)의 가공이 용이하도록 파이프(P)를 고정시키기 위한 것으로, 이송부(300)의 전방에 위치된다. 그 구성은 파이프(P)의 중심이 안착되도록 일면에 소정의 홈(412)이 형성되는 고정구(410)와, 상기 고정구(410)가 전후방향으로 이동되도록 하는 제 1 이동수단(420)과, 상기 제 1 이동수단(420)이 위치되는 제 3 지지부재(430)로 이루어진다. 또한, 상기 제 3 지지부재(430)는 수평플레이트(432)와 수직플레이트(434)로 형성되며, 상기 수평플레이트(432)의 상부에는 제 1 이동수단(420)이 결합되고, 상기 수직플레이트(434)에는 상기 고정구(410)의 전면으로 돌출된 볼트(436)가 결합된다. 상기 제 1 이동수단(420)은 상기 본체(100)의 전후방향으로 형성되는 가이드레일(422)과 상기 가이드레일(422)을 따라 이동되는 가이드블록(424)으로 구성되며, 상기 가이드블록(424)의 상면에는 상기 고정구(410)가 결합된다. 한편, 상기 볼트(436)의 둘레에는 확장스프링(438)이 구비되어 상기 고정구(410)가 항상 상기 로터리 휠(310)과 접촉 상태를 유지하도록 한다. 상기 고정구(410)는 상기 확장스프링(438)에 의해 항상 상기 로터리 휠(310)과 접촉하도록 위치되지만, 로터리 휠(310)의 회전에 의해 파이프(P)가 이송되는 경우, 이송되는 파이프(P)에 의해 로터리 휠(310)과 이격되어 파이프(P)가 고정구(410)의 홈(412)에 안착되도록 하며, 안착된 파이프(P)가 고정되도록 로터리 휠(310) 방향으로 압력을 가하게 된다. 하지만, 상기 확장스프링(438)만으로 파이프(P)를 고정하기에는 부족하므로 상기 고정부(400)에는 별도의 파이프 가압수단(440)이 추가로 구비되는 바, 이에 대한 상세한 설명은 도 5c를 참조하여 후술하도록 한다.

상기 가공부(500)는 상기 고정부(400)에 고정된 파이프(P)의 양 단부를 동시에 가공하기 위하여 한 쌍으로 구비되며, 파이프(P)를 챔퍼링하기 위한 공구(510)와, 상기 공구(510)를 회전시키는 제 1 모터(520)와, 상기 공구(510)를 파이프(P)의 길이방향(도면의 좌우방향)으로 이동시키는 제 2 이동수단(530)으로 구성된다. 상기 제 2 이동수단(530)은 상기 공구(510)가 각각 장착되며 파이프(P)의 길이방향으로 이동 가능한 한 쌍의 공구장착부(532)와, 공구장착부(532)를 이동시키는 한 쌍의 제 2 캠(534)으로 구성된다. 또한, 상기 제 2 이동수단(530)에는 상기 공구장착부(532)의 이동방향을 안내하기 위한 가이드레일(536)과, 가이드레일(536)을 따라 이동하는 가이드블록(538)이 구비된다. 한편, 상기 공급부(200)를 통해 공급되는 파이프(P)의 길이에 따라 공구(510)의 이격거리를 조절하기 위한 길이조정핸들(540)이 더 구비된다.

도 5a를 참조하여 상기 회전수단(330)과 구동원(600)의 결합관계를 살펴보면, 상기 구동원(600)은 본체(100)의 내부에 구비되며, 제 2 모터(610)와, 상기 제 2 모터(610)에 의해 회전되는 샤프트(620)로 구성된다. 상기 사프트(620)는 본체(100) 내부 바닥면에서 돌출 형성되는 한 쌍의 제 2 지지부재(120)에 의해 회전 가능하도록 결합되고, 상기 제 2 모터(610)는 상기 샤프트(620)의 후방에 위치되며, 스프라켓(도 4의 632)과 체인(634)에 의해 샤프트(620)를 회전시킨다. 여기서, 상기 제 1 캠(336)은 상기 샤프트(620) 상 소정의 위치에 결합되고, 제 1 캠(336)의 회전을 직선왕복운동으로 변환하기 위한 제 1 링크(636)가 상기 폴(334)과 제 1 캠 (336) 사이에 구비된다. 그 결합상태를 좀 더 자세히 설명하면, 상기 제 1 링크 (636)의 일단은 상기 폴(334)과 힌지 결합되고, 타단은 상기 제 1 캠(336)의 하부로 접하도록 위치된다. 또한, 상기 제 1 링크(636)의 타단에는 상기 제 1 캠(336)과의 원활한 접촉을 위해 롤러(638)가 구비되며, 제 1 링크(636) 상 소정의 위치에는 회동을 위한 힌지(642)가 구비된다. 따라서, 상기 제 1 캠(336)을 회전시켜 장축과 상기 롤러(638)가 접하면, 상기 제 1 링크(636)의 타단은 하부로 회동되는 반면, 일단은 상부로 회동하여 상기 폴(334)을 승강시키고, 폴(334)은 상기 래칫 휠(332)을 소정의 각도만큼만 회전시켜 상기 로터리 휠(310)에 안착된 파이프(P)를 전방으로 이동시킨다.

도 5b를 참조하여 상기 구동원(600)과 파이프 가압수단(440)의 결합관계를 좀 더 자세히 살펴보면, 제 3 링크(442)의 일단은 상기 고정구(410)와 힌지 결합되고, 타단은 상기 구동원의 샤프트 상에 결합된 제 3 캠(444)과 접하도록 위치되며, 제 3 링크 상 소정의 위치에는 회동을 위한 힌지(446)가 구비된다. 또한, 상기 제 3 링크(442)의 타단에는 상기 제 3 캠(444)과의 원활한 접촉을 위하여 롤러(448)가 구비된다. 따라서, 상기 제 3 캠(444)을 회전시켜 장축과 상기 롤러(448)가 접하면, 상기 제 3 링크(442)의 타단은 상기 본체(100)의 전후방향으로 회동되는 반면, 일단은 상기 힌지(446)를 중심으로 상기 타단과 역방향으로 회동하여 상기 고정구(410)를 상기 로터리 휠(310) 방향으로 이동시켜 파이프(P)를 고정하게 된다.

도 5c를 참조하여 상기 구동원(600)과 제 2 이동수단(530)의 결합관계를 좀 더 자세히 살펴보면, 제 2 링크(644)의 일단은 상기 공구장착부(532)와 각각 힌지 결합되고, 타단은 상기 한 쌍의 제 2 캠(536)과 좌우측면으로 각각 접하도록 위치 된다. 또한, 상기 제 2 링크(644)의 타단에는 상기 제 2 캠(536)과의 원활한 접촉을 위하여 롤러(646)가 구비되며, 제 2 링크(644) 상 소정의 위치에는 회동을 위한 힌지(648)가 구비된다. 따라서, 상기 제 2 캠(534)을 회전시켜 장축과 상기 롤러(646)가 접하면, 상기 제 2 링크(644)의 타단은 좌우방향으로 회동되는 반면, 일단은 상기 힌지(648)에 의해 상기 타단의 역방향으로 회동하여 상기 공구장착부(532)를 이동시키고, 공구장착부(532)는 상기 고정구(410)에 고정된 파이프(P)를 가압하여 가공하게 된다. 이때, 상기 제 1 캠(336), 제 2 캠(534) 및 제 3 캠(444)은 상기 로터리 휠(310)에 의한 파이프(P)의 이송 후, 상기 고정구(410)에 의한 파이프 고정단계와 상기 공구장착부(532)에 의한 가공단계가 순차적으로 이루어지도록 소정의 위상차를 갖도록 결합되어야만 한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파이프 단부 가공장치의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명 파이프 단부 가공장치는 복수개의 가공부가 구비되어 파이프의 양 단부를 동시에 챔퍼링할 수 있고, 상기 가공부가 파이프의 길이방향으로 이송되도록 설치되므로 다양한 길이의 파이프를 가공할 수 있으며, 모재의 투입부터 가공품의 배출까지 자동으로 이루어지므로 무인자동화가 가능하다.

또한, 공구장착부에 다른 기능의 공구를 장착하면, 파이프 및 봉재의 챔퍼링 뿐만 아니라 드릴링과 같은 작업도 가능하다.

Claims

본체와;

소정 길이로 절단된 파이프를 공급하는 공급부와;

상기 공급부에서 공급된 파이프의 중심부가 안착되도록 소정 형상의 홈이 외주면을 따라 복수개 형성되는 로터리 휠과, 상기 로터리 휠 회전 시 홈에 안착된 파이프의 이탈을 방지하는 가이드와, 상기 로터리 휠을 소정 각도씩 간헐적으로 회전시키는 회전수단을 포함하는 이송부와;

상기 이송부에 의해 이송된 파이프를 고정시키는 고정부와;

상기 고정부에 고정된 파이프의 양 단부를 동시에 가공하기 위한 한 쌍의 공구와, 상기 한 쌍의 공구가 파이프의 길이방향으로 이동되도록 이동수단을 구비하는 가공부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 단부 가공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전수단은, 상기 로터리 휠과 동심축에 결합되어 회전하는 래칫 휠과, 상기 래칫 휠을 회전시키는 폴과, 상기 폴을 승하강시키는 캠과, 상기 캠을 회전시키는 구동원으로 구성되고;

상기 폴의 승하강에 의해 래칫 휠이 회전되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부 가공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이동수단은, 상기 공구가 각각 장착되며 파이프의 길이방향으로 이동 가능한 한 쌍의 공구장착부와, 상기 공구장착부를 파이프의 길이방향으로 이동시키는 한 쌍의 캠과, 상기 캠을 회전시키는 구동원으로 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부 가공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전수단은, 상기 로터리 휠과 동심축에 결합되어 회전하는 래칫 휠과, 상기 래칫 휠을 회전시키는 폴과, 상기 폴을 승하강시키는 제 1 캠으로 구성되고;

상기 이동수단은, 상기 공구가 각각 장착되며 파이프의 길이방향으로 이동 가능한 한 쌍의 공구장착부와, 상기 공구장착부를 파이프의 길이방향으로 이동시키는 한 쌍의 제 2 캠으로 구성되며;

상기 제 1 캠과 제 2 캠은 하나의 샤프트에 장착되어 하나의 구동원에 의해 회전되어지되, 소정의 위상차를 갖도록 장착되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부 가공장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가이드는 파이프가 공급되는 위치에서부터 배출되는 위치까지 상기 로터리 휠의 외주면을 따라 형성되어지되, 로터리 휠과 소정의 간격으로 이격되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부 가공장치.