KR100781237B1 - 냉매관 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어컨 콘덴서 등에 사용되는 냉매관을 절단함에 있어 복합 캠 하나로 절단부 각 부분의 절단 동작을 연동시킴으로써, 절단에 관여하는 각 부품들의 동작을 정확히 일치시켜 절단 정밀도를 높이면서도 전체적인 제어 수요는 줄여 장치의 사용을 보다 편리하고 안정적으로 할 수 있도록 한 에어컨 콘덴서 냉매관의 절단장치에 관한 것이다.

본 발명의 냉매관 절단장치(1)는 냉매관 롤(21)에서 냉매관(10) 스트랩을 풀어 공급하는 공급수단(2), 상기 공급수단(2)에서 공급된 상기 냉매관(10) 스트랩을 안내간(22)과 안내벨트(23)를 통해 안내하는 안내수단(3), 상기 안내수단(3)을 통과한 상기 냉매관(10) 스트랩을 직진롤러(25)와 평탄롤러열(26)에 의해 곧게 펴는 교정수단(4), 상기 교정수단(4)에 의해 교정이 완료된 상기 냉매관(10) 스트랩을 파지하여 이동시킬 수 있도록 이송하는 이송수단(5), 및 상기 이송수단(5)에 의해 이송된 상기 냉매관(10)을 절단하는 절단수단(7)을 포함하여 구성된 냉매관 절단장치(1)에 있어서, 상기 절단수단(7)은 파지/해제 동작을 반복하며 상기 파지동작 중에 후방에 위치하는 후방 클램프 조립체(40)가 인장동작을 수행하도록 되어 있는 전후 한 쌍의 클램프 조립체(30, 40)와, 상기 인장동작 전에 파지된 상기 냉매관(10) 스트랩에 횡방향 노치(13)를 절삭하는 절삭날(51, 52)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 클램프의 클램핑과 후방인장을 캠에 의해 연계시키고, 캠과 링크 조립체의 동작을 연동시킴으로써 냉매관 절단에 소요되는 가공시간과 제어수요를 줄이고, 가공 정도를 높이는 등 생산성 및 품질을 대폭적으로 향상시킬 수 있게 된다.

냉매관, 절단, 캠, 클램프, 후방인장, 절삭 슬라이더

Description

냉매관 절단장치{Cooling Medium Tube Cutting Machine}

도 1은 일반적인 절단된 냉매관을 도시한 사시도이다.

도 2는 종래의 냉매관 절단장치에 의해 냉매관 롤에서 냉매관을 절단 가공하는 과정을 개략적으로 설명하는 블록도이다.

도 3은 종래의 냉매관 절단장치에 의해 면취가공된 냉매관 스트랩을 부분 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 냉매관 절단장치의 정면도이다.

도 5는 도 4의 평면도이다.

도 6은 도 4에 도시된 안내수단의 확대 정면도이다.

도 7은 도 4에 도시된 교정수단의 확대 정면도이다.

도 8은 도 4에 도시된 이송수단의 확대 정면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 냉매관 절단장치에 의해 노치가 절삭된 냉매관 스트랩을 부분 도시한 사시도이다.

도 10은 도 4에 도시된 전후방 클램프 조립체의 확대 정면도이다.

도 11은 도 10의 평면도이다.

도 12는 도 10의 측면도이다.

도 13은 도 10 및 11에 도시된 전방 클램프 조립체의 확대 정면도이다.

도 14는 도 13의 측면도이다.

도 15는 도 10 및 11에 도시된 벨트풀리가 추가된 전방 클램프 조립체의 확대 정면도이다.

도 16은 도 15의 평면도이다.

도 17은 도 10 내지 12에 도시된 후방 클램프 조립체의 확대 정면도이다.

도 18은 도 17의 측면도이다.

도 19는 도 17 및 18에 도시된 캠과 승강롤러 및 측면롤러의 동작 관계를 설명하는 개략도이다.

도 20은 도 10 내지 12에 도시된 절삭 슬라이더 조립체의 정면도이다.

도 21은 도 20의 측면도이다.

도 22는 도 10 내지 12에 도시된 링크 조립체의 정면도이다.

도 23은 도 22의 측면도이다.

도 24는 도 22의 평면도이며,
도 25는 냉매관 스트랩 상하에 노치를 형성하는 과정을 도시한 개략적인 일부 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 냉매관 절단장치 2 : 공급수단

3 : 안내수단 4 : 교정수단

5 : 이송수단 7 : 절단수단

9 : 베이스 프레임 10 : 냉매관

13 : 노치 20 : 구동모터

30, 40 : 전후방 클램프 조립체 31, 41 : 고정 프레임

32, 42 : 캠축 33, 43 : 승강 프레임

34, 44 : 캠 35, 45 : 클램프

38, 48 : 반경방향 돌출부 50 : 절삭 슬라이더 조립체

51, 52 : 상하부 절삭날 57, 58 : 안내봉

61 : 링크 조립체 66 : 구동 기어

67 : 크랭크 기어 69 : 크랭크 암

71 : 커넥팅 로드 303 : 반발 스프링

315, 415 : 승강롤러 321 : 벨트풀리

431 : 측면롤러 448 : 축방향 돌출부

본 발명은 냉매관 절단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어컨 콘덴서 등에 사용되는 냉매관을 절단함에 있어 복합 캠 하나로 절단부 각 부분의 절단 동작을 연동시킴으로써, 절단에 관여하는 각 부품들의 동작을 정확히 일치시켜 절단 정밀도를 높이면서도 전체적인 제어 수요는 줄여 장치의 사용을 보다 편리하고 안정적으로 할 수 있도록 한 에어컨 콘덴서 냉매관의 절단장치에 관한 것이다.

최근 들어 냉방 수요가 늘어나면서 하나의 실외기에 여러 대의 실내기를 연 결하여 냉방 효율을 높인 시스템 에어컨이 널리 보급되고 있다. 이에 따라 냉매관의 형태도 시스템 에어컨에 적합하게 변화되고 있는데, 그 한 예로서 도 1에 도면부호 110으로 도시된 냉매관을 들 수 있다.

이 냉매관(110)은 도시된 것처럼 두께에 비해 폭이 넓은 판형이며, 여러 개의 지관으로 분리될 수 있도록 내부에 복수의 냉매유로(111)가 형성되어 있다. 또, 냉매관(110)의 양단 부분에는 냉매관(110) 끼리, 또는 콘덴서 등에 연결할 때 접속이 용이하도록 교축부(112)가 형성되어 있다.

이러한 판형 냉매관(110)을 제작하기 위해서는 롤 형태로 제작되는 냉매관(110)을 도 1에 도시된 상태로 절단하는 절단장치가 요구되는 바, 그 한 예로 국내 특허출원 제10-1998-05237호에 개시된 "에어콘 콘덴서용 냉매관 절단가공장치"를 들 수 있다. 이 절단가공장치는 도 2에 도면부호 101로 도시된 바와 같이, 크게 공급수단(102), 안내수단(103), 교정수단(104), 이송수단(105), 면취수단(106), 절단수단(107), 선별수단(108)으로 구성되어 있다.

이들 구성을 간략히 설명하면, 먼저 공급수단(102)은 일종의 보빈으로서, 회전축에 방사상으로 설치된 롤러 위로 감겨 있는 롤 형태의 냉매관을 풀어내는 부분으로서, 냉매관 이송방향의 상류단에 설치되어 있다. 안내수단(103)은 공급수단(102)에서 공급된 냉매관을 안내롤이나 안내간을 통해 안내하여 하류측으로 안정적인 이송이 가능하도록 해주는 부분으로서, 공급수단(102)의 하류측에 설치되어 있다. 교정수단(104)은 안내수단(103)을 빠져나온 냉매관을 절단에 앞서 일단 곧게 펴는 부분으로서, 상하 굴곡을 펴는 평탄롤러열과 좌우 굴곡을 펴는 직진롤러가 이 송방향으로 배열되어 있다. 이송수단(105)은 클램프와 고무벨트를 통해 냉매관을 파지하여 냉매관을 정해진 거리만큼 이동시키는 역할을 한다. 면치수단(106)은 위 이송수단의 클램프가 냉매관을 파지하고 있는 동안 면치금형에 의해 냉매관(110)의 측면에 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매관(110) 측면 양방향에서 실린더에 의하여 구동되는 면치금형으로 가압하여 냉매관(110)의 양측면에 V자 모양의 면치(113)를 절단에 앞서 예비적으로 형성한다. 그리고, 절단수단(107)은 면치된 냉매관(110)을 홀딩장치에 의해 파지한 상태로 인장시키면서 커터에 의해 절단하는 부분이며, 끝으로 선별수단(108)은 절단수단(107)에 의해 절단된 냉매관을 센서에 의해 양부를 구분하여 절단수단(107) 하류측에 설치된 수집함에 수납하도록 되어 있다.

상기 절단수단(107)은 실린더 구동에 의하여 냉매관(110)을 파지하고, 역시 실린더 구동에 의하여 커터를 구동하며, 실린더 구동에 의하여 냉매관(110)에 인장력을 부가하여 냉매관(110)을 절단한다.

이와 같이, 종래의 절단가공장치(101)는 작업시간이 길고, 제어 수요가 많으며, 원자재의 수율이 낮아 전반적으로 작업 효율성 및 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 냉매관 절단장치가 가지고 있는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 냉매관에 대한 절단에 있어서 공정시간 및 제어수요를 단축할 수 있도록 하고, 이와 동시에 이송수단과 절단수단의 동작을 기계적으로 연 동시킴으로써 가공 정도를 향상시킬 수 있도록 하며, 절단으로 인해 발생되는 절단 여재의 양을 최소화하여 냉매관의 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 냉매관 롤에서 냉매관 스트랩을 풀어 공급하는 공급수단, 상기 공급수단에서 공급된 상기 냉매관 스트랩을 안내간과 안내벨트를 통해 안내하는 안내수단, 상기 안내수단을 통과한 상기 냉매관 스트랩을 직진롤러와 평탄롤러열에 의해 곧게 펴는 교정수단, 상기 교정수단에 의해 교정이 완료된 상기 냉매관 스트랩을 파지하여 이동시킬 수 있도록 이송하는 이송수단, 및 상기 이송수단에 의해 이송된 상기 냉매관을 절단하는 절단수단을 포함하여 구성되며; 상기 절단수단은 이송수단에 의하여 이송되는 냉매관을 파지/해제하는 전방 클램프 조립체와, 이송수단에 의하여 이송되는 냉매관을 전방 클램프 조립체와 함께 파지/해제하는 후방 클램프 조립체와, 전방 클램프 조립체와 후방 클램프 조립체에 의하여 파지된 냉매관에 노치를 형성하는 절삭 슬라이더 조립체를 포함하여 구성되며; 상기 전방 클램프 조립체는 냉매관을 파지/해제하는 상부턱과 하부턱으로 이루어지는 클램프를 구비하며; 상기 후방 클램프 조립체는 냉매관을 파지/해제하는 상부턱과 하부턱으로 이루지는 클램프를 구비하고, 상기 클램프는 상기 전방 클램프 조립체에 대하여 냉매관의 길이 방향으로 전 후진 운동을 하며; 상기 절삭 슬라이더 조립체는 상기 전방 클램프 조립체와 후방 클램프 조립체 사이 위치하며, 냉매관의 횡방향으로 전 후진 운동을 하며 상기 전방 클램프 조립체와 후방 클램프 조립체에 의하여 파지된 냉매관 스트랩의 상하에 횡방향으로 노치를 형성하는 절삭날을 구비하는 냉매관 절단장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 전방 클램프 조립체가 안내봉이 설치된 상판을 구비하는 고정 프레임과; 상기 고정 프레임의 안내봉을 따라 상하 이동 가능하게 설치되며, 몸체 블록과, 몸체 블록에 설치되는 승강축으로 이루어지는 승강 프레임과; 상기 승강축에 회전 가능하게 설치되며 캠과 접촉하는 승강롤러와; 상기 고정 프레임에 캠축으로 회전 가능하게 설치되며 반지름 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 캠을 포함하고; 상기 상부턱은 몸체 블록에 설치되고 하부턱은 상판에 설치되는 냉매관 절단장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 후방 클램프 조립체가 상부에 개구부가 형성된 고정 프레임과; 상기 개구부에 설치되는 안내봉과; 상기 안내봉을 따라 좌우로 이동 가능하게 설치되는 왕복 프레임와; 상기 왕복 프레임 위에 상하 이동 가능하게 설치되며, 몸체 블록과 상기 몸체 블록에 설치되는 승강축을 구비하는 승강 프레임과; 상기 승강축의 하부에 회전 가능하게 설치되는 승강롤러와; 상기 왕복 프레임 하부로 설치되는 측면 롤러축과; 상기 측면 롤러축에 회전 가능하게 설치되는 측면롤러와; 캠축에 의하여 고정 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상기 승강롤러와 접촉하는 반경방향 돌출부와 상기 측면롤러와 접촉하는 축방향 돌출부를 구비하는 캠을 포함하고; 상기 상부턱은 몸체 블록에 설치되고, 하부턱은 왕복 프레임에 설치되는 냉매관 절단장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 절삭 슬라이더 조립체가 'ㄷ'자 형 함입부가 형성된 절삭날 프레임과; 상기 함입부의 상하부에 장착되는 절삭날 뭉치와; 상기 절삭날 프레임에 연결되고 안내봉을 따라 이동 가능하게 설치되는 수직바와; 상기 수직바를 이동 가능하게 지지하며 내, 외측 브래킷에 설치되는 안내봉과; 링크 조립체가 연결되는 연결 브래킷;을 포함하여 구성되고, 상기 절삭날은 절삭날 뭉치에 상하로 설치되고, 절삭날 전 후로 버 제거롤이 탄력적으로 절삭날 뭉체에 상하로 설치되며; 상기 링크 조립체는 일단이 핀으로 연결 브래킷에 연결되고 타단은 핀으로 크랭크 암에 연결되는 커넥팅 로드와, 일단은 핀으로 커넥팅 로드에 연결되고 타단은 크랭크 기어의 크랭크 축에 연결되는 크랭크 암과, 크랭크 기어를 포함하여 이루어지는 냉매관 절단장치를 제공한다.
그리고 본 발명은 상기 냉매관 절단장치가 벨트풀리가 설치된 구동모터를 더 포함하며; 상기 후방 클램프 조립체의 캠축에는 상기 벨트풀리와 벨트 연결되는 벨트풀리가 설치되며; 상기 전방 클램프 조립체의 캠축과 캠축은 연결되고 상기 캠축의 일측에도 밸트풀리가 연결되며; 상기 크랭크 기어는 캠축과의 벨트 연결에 의하여 구동되어; 상기 캠과 크랭크 기어는 구동모터의 회전에 의하여 동력이 전달되어 회전하는 냉매관 절단장치를 제공한다.

끝으로, 본 발명은 상기 링크 조립체가 크랭크 기어와 치합하며 구동축에 설치되는 구동기어를 더 포함하며; 상기 구동축에는 벨트풀리가 설치되어 캠축에 구비되는 벨트풀리와 전동벨트로 연결되며; 상기 구동기어와 크랭크 기어는 1 대 2의 기어비로 치합되는 냉매관 절단장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 냉매관 절단장치를 첨부 도면을 참조로 설명한다.

본 발명의 냉매관 절단장치는 도 4 및 5에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 일반적인 냉매관 절단장치와 마찬가지로 크게 공급수단(2), 안내수단(3), 교정수 단(4), 이송수단(5), 및 절단수단(7)으로 이루어져 있으며, 특히 도시된 것처럼 하나의 장치(1)에 의해 2줄의 냉매관(10) 스트랩을 절단할 수 있도록 모든 구성 부품들이 좌우로 쌍을 이루어 구비될 수 있다.

여기에서, 먼저 공급수단(2)은 냉매관(10) 스트랩이 두루마리 형태로 감겨 있는 냉매관 롤(21)에서 냉매관(10) 스트랩을 풀어 공급하는 부분으로서, 도 4 및 5에 앞뒤로 2개가 도시된 바와 같이, 냉매관 롤(21)을 걸어 고정하는 지지 프레임(11)과, 냉매관 롤(21)에서 뒤쪽으로 크게 풀려나온 냉매관(10)을 안내수단(3) 쪽으로 되돌려 보내도록 상기 지지 프레임(11) 뒤쪽에 설치된 반전 안내봉(12)으로 이루어져 있다. 또, 반전 안내봉(12)과 안내수단(3) 사이에는 롤러 지지대(15)가 설치되어 이송되는 냉매관(10) 스트랩의 처짐을 방지하도록 되어 있다.

또, 안내수단(3)은 위와 같이 공급수단(2)에서 풀려나온 냉매관(10) 스트랩을 상류측으로 안내하는 부분으로서, 도 6에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 최초 냉매관(10) 스트랩이 도입되는 안내간(22), 안내간의 출구측에 연이어 설치된 횡방향 안내롤쌍(76), 벨트 케이스(78) 내에 연동하도록 장착된 상하방향 안내벨트쌍(23), 그리고 벨트 케이스(78) 입출구측에 인접하여 설치된 상하방향 안내롤쌍(77)을 포함하여 구성된다.

다음에, 교정수단(4)은 안내수단(3)을 따라 입력되는 냉매관(10) 스트랩을 상하 또는 좌우로 가압하여 곧게 펴는 부분으로서, 도 7에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 가압력 조절이 가능하게 스프링 지지되어 있는 상부가압 롤러열(79) 및 이 상부가압 롤러열(79)과 호응하여 냉매관(10) 스트랩을 위 아래에서 가압하는 하 부가압 롤러열(81)로 이루어진 평탄롤러열(26)과, 이 평탄롤러열(26)의 상류와 하류측에 복수 설치된 직진롤러쌍(25)으로 이루어져 있다.

또, 이송수단(5)은 단속적으로 냉매관(10) 스트랩을 절단수단(7)으로 이송하는 부분으로서, 절단수단(7)에 의해 냉매관(10) 스트랩이 단위 냉매관(10)으로 절단될 때는 이송동작을 하지 않고, 절단된 이후에는 다음 번 절단을 위해 냉매관(10) 스트랩을 가압하여 단위 냉매관(10) 길이만큼 절단수단(7) 쪽으로 이송시키도록 되어 있다. 이를 위해 이송수단(5)은 도 8에 도시된 바와 같이, 이송 케이스(82) 내에 연동하도록 장착된 상하 이송벨트쌍(83)과, 상기 이송벨트쌍(83)의 벨트풀리(84) 사이에 설치된 가압판(85)으로 이루어져 있다.

끝으로, 본 발명에 따른 절단장치(1)의 절단수단(7)은 이송수단(5)에 의해 이송되어온 냉매관(10) 스트랩을 비로소 절단하는 부분으로, 도 10 내지 12에 도시된 바와 같이, 크게 전 후방 클램프 조립체(30, 40)와 절삭 슬라이더 조립체(50)로 이루어져 있다.

여기에서, 전 후방 클램프 조립체(30, 40)는 이송된 냉매관(10) 스트랩을 일정 간격을 두고 앞뒤로 파지하며, 절삭 슬라이더 조립체(50)에 의해 냉매관(10) 표면에 도 9에 도시된 것처럼 노치(13)가 형성한 후, 후방 클램프 조립체(40)가 하류측(도 10에서 우측)으로 이동하여 냉매관(10)을 인장에 의해 절단하도록 되어 있고, 절삭 슬라이더 조립체(50)는 횡이동하는 절삭날(51, 52)에 의해 클램프 조립체(30, 40) 사이에 파지된 냉매관(10) 스트랩의 상하면에 단위 냉매관(10)의 길이 간격으로 노치(13)를 형성하도록 되어 있는바, 이들을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전방 클램프 조립체(30)는 도 10 내지 12의 좌측에 즉, 냉매관(10) 스트랩의 상류측에 배치되어 이송할 때를 제외하고는 항상 정해된 위치에서 냉매관(10)을 파지하는 역할을 한다. 이를 위해 전방 클램프 조립체(30)는 도 13 내지 15에 도시된 바와 같이, 크게 고정 프레임(31), 승강 프레임(33), 캠(34), 및 클램프(35)로 이루어져 있다.

여기에서, 고정 프레임(31)은 도 12 및 14에 도시된 것처럼 베이스 프레임(9) 위에 볼트(301)로 고정되어 있으며, 위쪽에 승강 프레임(33)을 지지하도록, 아래쪽에는 캠(34)을 설치할 수 있도록 상자 형태로 형성 되어 있다. 또, 승강 프레임(33) 위쪽에는 승강 프레임(33)을 반발 스프링(303)에 의해 가압하도록 스프링 하우징(305)이 설치되어 있다. 이 스프링 하우징(305)은 스프링 하우징 베이스(306)에 볼트 체결되어 있으며, 위쪽에 스프링 반력 조절나사(308)가 장착되어 있고, 이 하우징 베이스(306)는 저면의 네 모서리 부분에 배열된 안내봉(307)에 의해 고정 프레임(31) 위에 지지되어 있다.

고정 프레임(31)의 안내봉(307)에 끼워져 상하 이동하도록 되어 있는 승강 프레임(33)은 판형의 몸체 블록(309), 이 블록(309) 저면에서 아래쪽으로 고정 프레임(31)의 상판(312)을 관통하여 나란하게 연장 설치된 한 쌍의 승강축(311), 및 이들 승강축(311)의 하단에 횡방향으로 결합된 승강롤 블록(313)으로 이루어져 있다. 이 승강롤 블록(313)의 중앙에는 캠(34)과 밀착되는 승강롤러(315)가 회전 가능하게 장착되어 있으며, 몸체 블록(309)의 저면 양측단에는 승강 프레임(33)의 하강 거리를 일정 이하로 제한하도록 스토퍼(317)가 장착되어 있다.

또한, 이들 고정 프레임(31)과 승강 프레임(33)에 장착되어 이송수단(5)에 의해 이송되어 온 냉매관(10) 스트랩을 파지/해제하는 클램프(35)는 도 13 내지 15에 도시된 바와 같이, 상부턱(36)이 승강 프레임(33)의 몸체 블록(309) 저면 중앙에, 하부턱(37)이 고정 프레임(31) 상판(312)면 중앙에 각각 부착되어 있으며, 블록(309)과 상판(312)의 전면에서부터 후면 뒤쪽으로 돌출하도록 나란하게 뻗어 있다. 이때, 도 13에 도시된 것처럼, 클램프(35)의 앞쪽에는 냉매관(10) 스트랩을 안내하는 안내롤러(319) 한 쌍이 횡방향으로 장착되어 있다.

끝으로, 고정 프레임(31) 내부에 장착된 캠(34)은 종방향으로 즉, 냉매관(10) 스트랩 이송방향으로 설치된 캠축(32)을 통해 회전 가능하게 지지되는 바, 도 14에서 알 수 있듯이, 승강롤러(315)와 밀착되는 캠면의 소정 각도 구간(A)에 돌출부(38)가 형성되어 승강롤러(315)를 밀어올림으로써 승강 프레임(33)과 함께 상부턱(36)을 상승시켜 클램프(35)를 개방한다. 반면, 나머지 구간에서는 승강 프레임(33)이 스프링(303) 반력에 의해 하향 가압되므로 상부턱(36)과 하부턱(37)이 맞물려 냉매관(10) 스트랩을 파지하게 된다. 또한, 캠(34)을 지지하고 있는 캠축(32)은 도 10 및 12에 도시된 구동모터(20)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전 구동되는데, 이를 위해 본 실시예에서 캠축(32)은 도 10 및 11에 도시된 것처럼, 벨트풀리(24), 전동벨트(미도시), 벨트풀리(421)를 거쳐 구동모터(20)와 연결된 후방 클램프 조립체(40)의 캠축(42)에 직결되어 있다. 그러나, 도 15 및 16에 도시된 바와 같이, 캠축(32)에 벨트풀리(321)를 달아 벨트풀리와 전동벨트(미도시)를 통해 구동모터(20)로부터 직접적으로 회전력이 전달되도록 할 수도 있다.

한편, 도 10 내지 12에 도시된 것처럼, 전방 클램프 조립체(30)의 뒤쪽에 설치되는 후방 클램프 조립체(40)는 전방 클램프 조립체(30)와 마찬가지로 냉매관(10) 스트랩을 파지/해제하는 클램핑 동작을 하는 것은 물론이고, 노치(13) 형성 후 냉매관(10)을 파지한 상태로 후진하여 인장 파단하는 절단 동작도 겸하도록 되어 있다. 이를 위해 후방 클램프 조립체(40)는 도 17 및 18에 도시된 바와 같이, 전방 클램프 조립체(30)와 마찬가지로, 고정 프레임(41), 승강 프레임(43), 캠(44), 및 클램프(45)로 구성되어 있으며, 특히 후방 인장에 의한 절단 동작을 위해 왕복 프레임(49)이 추가로 구비되어 있고, 캠(44)에 반경방향 돌출부(48) 외에 축방향 돌출부(448)가 후면에 돌출되어 있는 차이가 있다.

여기에서, 고정 프레임(41)은 고정 프레임(31)에 비해 폭이 더 넓은 상자 형태로 되어 있고, 위쪽에 왕복 프레임(49)과 승강 프레임(43)이 지지되며, 아래쪽에 캠(44)이 설치되어 있으며, 나머지 고정 프레임(41)의 구조는 고정 프레임(31)의 구조와 동일하므로 재차 설명하지 않는다.

승강 프레임(43)도 마찬가지로 승강 프레임(33)과 같이 판형의 몸체 블록(409), 승강롤 블록(413), 이들을 연결하는 승강축(411), 승강롤러(415), 및 스토퍼(417)로 구성되는 바, 그 상세한 설명은 생략한다. 다만, 후방 클램프 조립체(40)는 전방 클램프 조립체(30)와는 달리 고정 프레임(41)과 승강 프레임(43) 사이에 도시된 것처럼 왕복 프레임(49)이 설치되는데, 이 왕복 프레임(49)은 고정 프레임(41)의 상단 개방구에 삽입되어 전후방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

이를 위해 고정 프레임(41)의 개방구 내에는 왕복 프레임(49)의 전후방 이동 을 안내하는 종이송 안내봉(423)이 부착되어 있다. 또, 캠(44)의 축방향 돌출부(448)에 의해 후방으로 밀린 왕복 프레임(49)을 원위치로 복귀시키도록 고정 프레임(41)의 후면 상단에는 반발 스프링(425)이 스프링 하우징(427)에 의해 종방향으로 장착되어 있으며, 이 스프링(425)은 반력 조절나사(426)에 의해 탄성력이 조정된다. 왕복 프레임(49)의 저면 뒤쪽에는 또한, 측면롤러축(429)이 하향 연장되어 있는 바, 이 축(429)의 하단에는 캠(44)의 후면 가장자리에 밀착되도록 측면롤러(431)가 스냅링(432)에 의해 장착되어 있다.

그리고, 승강 프레임(43)의 상부턱(46)과 함께 클램프(45)를 이루는 하부턱(47)은 클램프(35)와 달리 고정 프레임(41)이 아닌 왕복 프레임(49)의 상면 중앙에 상부턱(46)과 나란하게 부착되어 있다.

끝으로, 후방 클램프 조립체(40)의 캠(44)은 전방 클램프 조립체(30)의 캠(34)과 마찬가지로 캠축(42)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있으며, 도 18에 도시된 것처럼 캠면의 소정 각도 구간(A)에 반경방향 돌출부(48)가 형성되어 있다. 뿐만 아니라, 캠(44)은 도 17 내지 19에 도시된 바와 같이 돌출부(48)가 형성된 상승구간(A)에 연이어 캠축(42) 회전 방향으로 캠(44)의 측면 가장자리 부분에 소정의 각도 구간(B)에 걸쳐 축방향 돌출부(448)가 형성되어 있다. 따라서, 후진구간(B)에서 캠(44)은 돌출부(448)에 의해 측면롤러(431)를 가압하여 왕복 프레임(49)과 그 위의 승강 프레임(43) 즉, 클램프(45)를 뒤쪽으로 밀어 클램프(45)에 물려 노치(13) 가공된 냉매관(10) 스트랩을 인장 파단하게 된다. 도 18에서 미설명 부호 401은 후방 클램프 조립체(40)를 베이스 프레임(9)에 고정하는 볼트를 도시한 것이다.

아울러, 캠축(42)은 위에서 언급한 바와 같이 도 10 및 12에 도시된 구동모 터(20)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전 구동되도록 벨트풀리(24), 전동벨트(미도시), 벨트풀리(421)를 통해 구동모터(20)와 연결되어 있다.

이와 같이, 전방 클램프 조립체(30)와 후방 클램프 조립체(40) 사이에 장착된 절삭 슬라이더 조립체(50)는 후방 클램프 조립체(40)가 후방 인장동작을 하기 전에 미리 클램프(35)와 클램프(45) 사이에 파지된 냉매관(10) 스트랩의 상하면에 절삭날(51,52)에 의해 도 9에 도시된 것과 같은 횡방향 노치(13)를 형성하는 공구로서, 도 20, 도 21 및 도 23에 도시된 바와 같이 크게 상하 한 쌍의 절삭날(51,52), 이 절삭날(51,52)을 고정하는 절삭날 프레임(56), 및 절삭날 프레임(56)을 횡방향으로 이동시키는 링크 조립체(61)로 이루어져 있다.

여기에서, 먼저 절삭날(51,52)은 도시된 것처럼, 아래 위로 마주보도록 ㄷ자형 절삭날 프레임(56)의 함입부(501) 바깥쪽에 횡방향으로 장착된 상하부 한 쌍의 절삭날 뭉치(55)에 장착되며, 절삭날(51,52)의 좌우에는 냉매관(10) 스트랩의 표면에 노치(13)를 형성할 때 발생되는 버를 제거하기 위한 버 제거롤(53)이 상하 탄력적으로 장착되어 있다.

또, 절삭날 뭉치(55)를 횡이동 가능하게 지지하고 있는 절삭날 프레임(56)은 냉매관(10) 스트랩에 노치(13)를 형성하기 위해 횡이동할 때 냉매관(10) 스트랩과 간섭을 일으키지 않도록 함입부(501)를 갖는 ㄷ자 형태로 되어 있으며, 수직바(503)에 의해 안내봉(57,58) 위에 횡이동 가능하게 장착되고, 일측단에 횡이동을 일으키는 링크 조립체(61)가 연결되는 연결 브래킷(505)이 돌출되어 있다. 이때, 도 10 내지 12에 도시된 것처럼 전후방 클램프 조립체(30, 40)가 좌우로 두 쌍이 배열되면 절삭날 프레임(56)은 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 수직바(503)를 중심으로 배향하도록 두 개가 구비된다. 또한, 수직바(503)를 횡이동 가능하게 이중으로 지지하고 있는 안내봉(57, 58)은 각각 내측 브래킷(507)과 외측 브래킷(508)에 의해 횡방향으로 배열되어 위 아래로 설치되어 있으며, 이들 안내봉(57, 58)이 관통하는 수직바(503) 부위에는 미끄럼 안내가 가능하도록 미끄럼 베어링(509, 511)이 각각 장착되어 있다. 이때, 상기 안내봉(57)은 도 20에서 알 수 있듯이 좌우로 한 쌍이 구비된다.

이와 같이, 안내봉(57,58)을 따라 절삭날 프레임(56)을 횡이동시키도록 절삭날 프레임(56) 일측단에 연결되어 있는 링크 조립체(61)는 도 10 내지 12와 도 22 내지 24에 도시된 바와 같이, 크게 기어열(66,67), 커넥팅 로드(71), 및 크랭크 암(69)을 포함하여 구성되는바, 상자 형태의 케이스(601)를 통해 베이스 프레임(9) 위에 지지된다.

여기에서, 기어열(66,67)은 1 대 2의 기어비로 치합되는 구동축(62) 기어(66)와 크랭크축(65) 기어(67)로 이루어져 있다. 구동축(62)의 일단에는 벨트풀리(603)를 통해 전동벨트(63)의 한 쪽 끝이 감겨져 있으며, 전동벨트(63)의 다른 쪽 끝은 도 15 및 16에 도시된 전방 클램프 조립체(30)의 벨트풀리(321)에 감겨져 있다. 따라서, 벨트풀리(321)가 장착된 캠축(32)의 회전력은 벨트풀리(321), 전동벨트(63), 벨트풀리(603)를 통해 구동축(62)에 전달되어 구동축(62)을 캠축(32)과 동기 회전시킨다.

또, 크랭크 기어(67)가 장착된 크랭크축(65)의 풀리(603) 반대쪽 끝에는 도 22 내지 24에 도시된 것처럼 크랭크 암(69)이 연결되어 있는데, 이 크랭크 암(69)은 일단이 크랭크축(65)에, 타단이 커넥팅 로드(71)에 핀결합되어 있으며, 따라서 크랭크축(65)을 중심으로 원궤적을 그리며 회전하도록 되어 있다. 또한, 크랭크 암(69)의 자유단에 일단이 핀(73)에 의해 결합되어 있는 커넥팅 로드(71)는 도 11 및 12에 도시된 것처럼 절삭 슬라이더 조립체(50) 쪽으로 길게 연장된 봉체로서, 타단이 핀(75)에 의해 도 21에 도시된 절삭 슬라이더 조립체(50)의 연결 브래킷(505)에 결합되어 있다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 냉매관 절단장치(1)의 작용을 설명한다.

본 발명의 냉매관 절단장치(1)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 공급수단(2), 안내수단(3), 교정수단(4), 이송수단(5)이 종래의 냉매관 절단장치(1)와 동일하므로 여기에서는 이들과 관련된 동작 설명을 생략하고, 절단수단(7)에 대해서만 아래에 상세히 설명한다.

공급수단(2)으로부터 이송수단(5)에 의해 이송된 냉매관(10) 스트랩은 도 10 내지 12에 도시된 절단수단(7)으로 공급된다. 이때, 절단수단(7)의 전후방 클램프 조립체(30,40)는 모두 도 13 내지 19 도시된 바와 같이, 냉매관(10) 스트랩의 진입이 가능하도록 클램프(35,45)가 개방되어 있다. 즉, 도 14 및 19에 도시된 것처럼 동기 회전하는 캠(34,44)이 돌출부(38,48)에 의해 승강롤러(315,415)가 밀려 올라감으로써 승강 프레임(33, 43)이 상승하게 되고, 이에 따라 상부턱(36,46)이 상승하면서 하부턱(37,47)과의 사이가 벌어지게 된다(S01).

곧이어, 캠(33,43)이 도 19의 화살표 방향으로 회전하게 되면, 스프링(303)의 반력에 의해 승강롤러(315,415)가 원래의 캠면으로 되돌아오게 되고, 따라서 승강 프레임(33,43)이 하강하여 상하부턱(36,46)(37,47) 사이에 놓인 냉매관(10) 스트랩을 파지하게 된다(S02).

이와 같이 클램프(35,45)에 의해 냉매관(10) 스트랩이 파지된 상태는 구간(S02)에서 구간(S02')까지 계속 유지되며, 이 동안 캠축(32,42)과 연동하는 링크 조립체(61)에 의해 횡운동하는 절삭 슬라이더 조립체(50)가 냉매관(10) 스트랩의 상하면에 도 9와 같은 횡방향 노치(13)를 절삭한다.

도 11, 도 19, 도 21, 도 23 및 도 24를 참조하여 상세하게 설명하면, 캠축(32, 42)과 벨트(63)로 연결된 구동축(62)이 캠축(32, 42)과 연동하여 회전하면, 구동기어(66)가 회전하게 되고, 구동기어(66)에 1 대 2의 기어비로 치합된 크랭크 기어(67)가 절반의 회전속도로 회전하게 된다. 따라서, 크랭크 암(69)도 대척위치까지 반회전하게 되며, 크랭크 암(69)에 핀결합된 커넥팅 로드(71)는 반 사이클의 왕복운동을 수행한다. 이때, 왕복운동의 개시점을 크랭크 암(69)과 커넥팅 로드(71)가 일렬로 뻗어 있는 도 23에 도시된 전사점으로 정하면, 캠축(32, 42)이 첫번째 회전하는 동안 크랭크 암(69)이 회전하면서 핀(73)은 (1)위치에서 (2) 또는 (2')를 경유하여 (3)의 위치로 되며, 커넥팅 로드(71)는 도 23과 대척위치인 후사점으로 이동하게 되고, 이 과정에서 절삭 슬라이더 조립체(50)가 도 21의 우측으로 이동하여 냉매관(10) 스트랩에 노치(13)를 가공한다. 계속해서, 캠축(32, 42)이 두번째 회전을 하면, 절삭 슬라이더 조립체(50)가 도 23의 전사점 위치로 복귀하면서 냉매관(10) 스트랩에 노치(13)를 가공한다. 이와 같이 링크 조립체(61)는 캠축(32, 42)이 1회전하는 동안 절삭 슬라이더 조립체(50)가 반사이클의 왕복운동 즉, 한 차례의 횡운동을 하도록 함으로써 전후방 클램프 조립체(30,40)의 클램핑 및 후방인장 동작과 연동하여 냉매관(10) 스트랩에 노치(13)를 절삭하도록 되어 있다.

노치(13)가 형성된 뒤, 캠(43)이 S03의 위치에 오게 되면, 캠(43)의 축방향 돌출부(448)가 측면롤러(431)를 후방으로 밀게 되며, 이에 따라 왕복 프레임(49)과 승강 프레임(43)이 종 이송 안내봉(423)을 타고 함께 후방으로 가압된다. 따라서, 아직 클램프(45)에 파지되어 있는 냉매관(10) 스트랩은 노치(13) 부위에서 인장 파단이 일어나게 되며, 궁극에는 노치(13)를 따라 절단된다.

그리고 나서, 캠(33,43)이 S01위치로 복귀하면, 클램프(35,45)가 재차 개방되는 등 다음 번 절단 사이클이 재수행되며, 이러한 절단 사이클이 계속되면서 냉매관(10) 스트랩을 다수의 단위 냉매관(10)으로 절단하게 된다.
도 19를 참조하여 다시 설명하면, 캠(42)이 S01 위치에 있을 때 클램프(45)의 상부턱(46)과 하부턱(47)은 해제 상태로 되고 이송수단(5)에 의하여 냉매관(10)이 상부턱(46)과 하부턱(47) 사이로 공급되며, S01을 지나서 승강롤러(415)와 반경방향 돌출부(48)의 접촉이 종료되면 상부턱(46)이 하강하며 냉매관(10)을 파지한다. 캠(44)이 계속 회전하여 S02를 지나 S03로 회전하면, 캠(42)과 연동하는 구동기어(66) 및 크랭크 기어(67)가 회전하면서 크랭크 암(69)도 회전하고 커넥팅 로드(71)가 전진 또는 후진하며 도 21 및 도 25에 도시된 바와 같이 절삭날(51, 52)이 전진 또는 후진하여 상 하부턱(46, 47)에 파지되어 있는 냉매관(10)의 상하부에 노치(13)를 가공한다. 상기와 같이 노치(13)가 가공된 상태에서 계속 회전하여 SO3위치에 이르게 되면 캠(44)에 형성된 축방향 돌출부(448)와 측면롤러(431)가 접하면서 도 17에 도시된 왕복 프레임(49)이 우측으로 후퇴하게 되어 파지된 냉매관(10)에 인장 하중을 부여하여 냉매관(10)을 절단하게 된다. 상기에서 파지 및 파지 해제는 전방 클램프 조립체(30)와 동등하다. 따라서 노치(13)가 가공될 때 냉매관(10)은 전방 클램프 조립체(30)와 후방 클램프 조립체(40)에 파지된 상태이다. 그러나 전방 클램프 조립체(30)의 캠(34)는 축방향 돌출부를 구비하지 않으므로 인장 하중은 후방 클램프 조립체(40)에 의해서 발생한다.

이상과 같이, 본 발명의 냉매관 절단장치에 의하면, 캠에 의해 클램프의 클램핑 동작과 후방인장 동작을 연계시키고, 링크 조립체에 의해 캠의 클램핑 및 후방인장 동작과 절삭 슬라이더 조립체의 절삭동작을 기계적으로 연동시킴으로써, 요구되는 제어수요를 줄이고, 공정시간을 혁기적으로 단축할 수 있게 되며, 에어실린더장치및 유압실린더장치가 불필요하며 기계식으로 절단 공정을 수행하므로 기계 구조도 단순해지며, 소음이 거의나지 않으며, 유압유 누출에 의한 환경 오염과 같 은 문제도 발생하지 않게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 냉매관 절단에 따른 가공시간과 제어수요를 줄이고 재료의 수율은 높이는 등 생산성 향상에 큰 기대할 수 있으며, 가공 정도를 높여 품질 향상에 기여할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 냉매관 롤(21)에서 냉매관(10) 스트랩을 풀어 공급하는 공급수단(2), 상기 공급수단(2)에서 공급된 상기 냉매관(10) 스트랩을 안내간(22)과 안내벨트(23)를 통해 안내하는 안내수단(3), 상기 안내수단(3)을 통과한 상기 냉매관(10) 스트랩을 직진롤러(25)와 평탄롤러열(26)에 의해 곧게 펴는 교정수단(4), 상기 교정수단(4)에 의해 교정이 완료된 상기 냉매관(10) 스트랩을 파지하여 이동시킬 수 있도록 이송하는 이송수단(5), 및 상기 이송수단(5)에 의해 이송된 상기 냉매관(10)을 절단하는 절단수단(7)을 포함하여 구성된 냉매관 절단장치(1)에 있어서;

   상기 절단수단(7)은 이송수단(5)에 의하여 이송되는 냉매관(10)을 파지/해제하는 전방 클램프 조립체(30)와, 이송수단(5)에 의하여 이송되는 냉매관(10)을 전방 클램프 조립체(30)와 함께 파지/해제하는 후방 클램프 조립체(40)와, 전방 클램프 조립체(30)와 후방 클램프 조립체(40)에 의하여 파지된 냉매관(10)에 노치를 형성하는 절삭 슬라이더 조립체(50)를 포함하여 구성되며; 상기 전방 클램프 조립체(30)는 냉매관(10)을 파지/해제하는 상부턱(36)과 하부턱(37)으로 이루어지는 클램프(35)를 구비하며; 상기 후방 클램프 조립체(40)는 냉매관(10)을 파지/해제하는 상부턱(46)과 하부턱(47)으로 이루지는 클램프(45)를 구비하고, 상기 클램프(45)는 상기 전방 클램프 조립체(30)에 대하여 냉매관(10)의 길이 방향으로 전 후진 운동을 하며; 상기 절삭 슬라이더 조립체(50)는 상기 전방 클램프 조립체(30)와 후방 클램프 조립체(40) 사이 위치하며, 냉매관(10)의 횡방향으로 전 후진 운동을 하며 상기 전방 클램프 조립체(30)와 후방 클램프 조립체(40)에 의하여 파지된 냉매관(10) 스트랩의 상하에 횡방향으로 노치를 형성하는 절삭날(51, 52)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉매관 절단장치(1).
2. 제1 항에 있어서, 상기 전방 클램프 조립체(30)는 안내봉(307)이 설치된 상판(312)을 구비하는 고정 프레임(31)과; 상기 고정 프레임(31)의 안내봉(307)을 따라 상하 이동 가능하게 설치되며, 몸체 블록(309)과, 몸체 블록(309)에 설치되는 승강축(311)으로 이루어지는 승강 프레임(33)과; 상기 승강축(311)에 회전 가능하게 설치되며 캠(34)과 접촉하는 승강롤러(315)와; 상기 고정 프레임(31)에 캠축(32)으로 회전 가능하게 설치되며 반지름 방향으로 돌출 형성되는 돌출부(38)를 구비하는 캠(34)을 포함하고; 상기 상부턱(36)은 몸체 블록(309)에 설치되고 하부턱(37)은 상판(312)에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉매관 절단장치(1).
3. 제1 항 또는 제2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후방 클램프 조립체(40)는 상부에 개구부가 형성된 고정 프레임(41)과; 상기 개구부에 설치되는 안내봉(423)과; 상기 안내봉(423)을 따라 좌우로 이동 가능하게 설치되는 왕복 프레임(49)와; 상기 왕복 프레임(49) 위에 상하 이동 가능하게 설치되며, 몸체 블록(409)과 상기 몸체 블록(409)에 설치되는 승강축(411)을 구비하는 승강 프레임(43)과; 상기 승강축(411)의 하부에 회전 가능하게 설치되는 승강롤러(415)와; 상기 왕복 프레임(49) 하부로 설치되는 측면 롤러축(429)과; 상기 측면 롤러축(429)에 회전 가능하게 설치되는 측면롤러(431)와; 캠축(42)에 의하여 고정 프레임(41)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 승강롤러(415)와 접촉하는 반경방향 돌출부(48)와 상기 측면롤러(431)와 접촉하는 축방향 돌출부(448)를 구비하는 캠(44)을 포함하고; 상기 상부턱(46)은 몸체 블록(409)에 설치되고, 하부턱(47)은 왕복 프레임(49)에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉매관 절단장치(1).
4. 제3 항에 있어서, 상기 절삭 슬라이더 조립체(50)는 'ㄷ'자 형 함입부(501)가 형성된 절삭날 프레임(56)과; 상기 함입부(501)의 상하부에 장착되는 절삭날 뭉치(55)와; 상기 절삭날 프레임(56)에 연결되고 안내봉(57, 58)을 따라 이동 가능하게 설치되는 수직바(503)와; 상기 수직바(503)를 이동 가능하게 지지하며 내, 외측 브래킷(507, 508)에 설치되는 안내봉(57, 58)과; 링크 조립체(61)가 연결되는 연결 브래킷(505);을 포함하여 구성되고, 상기 절삭날(51, 52)은 절삭날 뭉치(55)에 상하로 설치되고, 절삭날(51, 52) 전 후로 버 제거롤(53)이 탄력적으로 절삭날 뭉체(55)에 상하로 설치되며; 상기 링크 조립체(61)는 일단이 핀(75)으로 연결 브래킷(505)에 연결되고 타단은 핀(73)으로 크랭크 암(69)에 연결되는 커넥팅 로드(71)와, 일단은 핀(73)으로 커넥팅 로드(71)에 연결되고 타단은 크랭크 기어(67)의 크랭크 축(65)에 연결되는 크랭크 암(69)과, 크랭크 기어(67)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉매관 절단장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 냉매관 절단장치는 벨트풀리(24)가 설치된 구동모터(20)를 더 포함하며; 상기 후방 클램프 조립체(40)의 캠축(42)에는 상기 벨트풀리(24)와 벨트 연결되는 벨트풀리(421)가 설치되며; 상기 전방 클램프 조립체(30)의 캠축(32)과 캠축(42)은 연결되고 상기 캠축(32)의 일측에도 밸트풀리(321)가 연결되며; 상기 크랭크 기어(67)는 캠축(32)과의 벨트 연결에 의하여 구동되어; 상기 캠(34, 44)과 크랭크 기어(67)는 구동모터(20)의 회전에 의하여 동력이 전달되어 회전하는 것을 특징으로 하는 냉매관 절단장치.
6. 제5 항에 있어서, 상기 링크 조립체(61)는 크랭크 기어(67)와 치합하며 구동축(62)에 설치되는 구동기어(66)를 더 포함하며; 상기 구동축(62)에는 벨트풀리(603)가 설치되어 캠축(32)에 구비되는 벨트풀리(321)와 전동벨트(63)로 연결되며; 상기 구동기어(66)와 크랭크 기어(67)는 1 대 2의 기어비로 치합되는 것을 특징으로 하는 냉매관 절단장치.

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