KR100840216B1

KR100840216B1 - 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치

Info

Publication number: KR100840216B1
Application number: KR1020070079531A
Authority: KR
Inventors: 정화정; 김수환; 추성화
Original assignee: 한일튜브 주식회사
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2008-06-23

Abstract

본 발명은 열수축튜브의 자동 절단 및 삽입을 위한 장치에 관한 것으로서, 금속재 파이프의 보호용 튜브로 사용되는 열수축튜브를 절단한 뒤 절단된 튜브의 내측으로 파이프를 삽입하는 일련의 작업과정들을 자동으로 수행할 수 있는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 열수축튜브의 절단 및 튜브 내 파이프 삽입 공정을 자동화로 수행함으로써, 작업효율 및 생산성을 크게 향상시키고, 인력 감축 및 인건비 절감, 제조원가 절감, 제품 불량 방지 등의 효과를 제공한다.

열수축튜브, 파이프, 브레이크, 연료배관, 자동절단, 삽입

Description

열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치{Apparatus for cutting heat shrink tube and inserting pipe into the tube automatically}

본 발명은 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속재 파이프에 끼워지는 보호용 열수축튜브를 소정의 길이로 절단한 뒤 열수축튜브 내부에 파이프를 자동 삽입해주는 열수축 튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 유체를 이동시키는 통로로서 금속 파이프 또는 유압 호스와 같은 다수개의 배관라인이 이용된다.

예컨대, 에어컨 냉매가 이동되는 냉매라인, 연료가 이송되는 연료라인, 파워 스티어링(power steering) 장치 등과 같이 유압을 사용하는 장치에서 오일이 이송되는 오일라인, 브레이크 장치의 브레이크액이 이송되는 브레이크 라인 등이 있다.

현재 대부분의 자동차 배관라인은 진동 등의 이유로 유연성이 요구되는 부분을 제외하고는 금속재질의 파이프가 사용되고 있으며, 일부 라인에서 알루미늄 재 질의 파이프가 채용되고 있다.

한편, 자동차에서 브레이크 파이프나 연료배관용 파이프 등과 같이 차체의 바닥부분에 주로 배관되는 파이프의 경우에는 외부 충격이나 진동이 가해질 때 차체와의 간섭에 의한 파이프의 손상이 쉽게 발생할 수 있고, 또한 눈이 많이 오는 지역에서 제설시에 사용하는 염화칼슘에 노출될 경우에 파이프의 부식이 쉽게 발생할 수 있으며, 노면으로부터 튕겨져 나오는 돌 등에 부딪칠 경우에 쉽게 칩핑이 발생할 수도 있다.

이와 같이 자동차에 배관된 파이프를 보호하고 부식 및 칩핑을 방지하기 위해서 파이프의 외측으로 보호용 튜브가 끼워지는데, 통상 금속재질의 파이프 보호를 위해 사용하는 보호용 튜브로는 열수축튜브가 널리 사용되고 있다.

즉, 열수축튜브의 내측으로 금속재 파이프를 삽입한 상태에서 열을 가해줌으로써 튜브가 파이프 표면에서 수축되도록 하고, 이때 수축되는 튜브가 파이프 표면에 밀착되어서 파이프를 보호할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 자동차의 브레이크 파이프나 연료배관용 파이프 등 열수축튜브로 보호된 파이프 제품을 제조하기 위해서는 수백 미터의 롤(roll)에 감겨 있는 열수축튜브를 풀어서 적당한 길이로 절단한 뒤 수축 전 상태에서 튜브의 내측으로 파이프를 삽입하고, 이어 파이프가 삽입된 상태에서 튜브에 열을 수축시킴으로써 파이프 표면에 밀착 고정시키게 된다.

그러나, 종래에는 보호용 튜브로 사용될 열수축튜브를 소정 길이로 절단한 뒤 절단한 튜브의 내측으로 파이프를 삽입하는 작업을 일일이 수작업으로 하거나 수동조작해야만 하는 간단한 기구를 이용해 실시하였으며, 이에 작업효율 및 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

또한 일일이 작업자의 수작업 및 장비의 수동조작을 거쳐야 하므로 인력 과다 소요 및 인건비 상승, 그로 인한 제조원가 상승의 문제점이 지적되어 왔다.

또한 수작업에 의해 작업이 이루어지므로 작업자의 숙련도에 따라 작업상태가 상이하기 때문에 규격화된 제품을 생산하는데 저해요소가 되며, 제품의 불량률이 높아지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 금속재 파이프의 보호용 튜브로 사용되는 열수축튜브를 절단한 뒤 절단된 튜브의 내측으로 파이프를 삽입하는 일련의 작업과정들을 자동으로 수행할 수 있는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 열수축튜브의 절단 및 튜브 내 파이프 삽입 공정을 자동화로 수행함으로써, 작업효율 및 생산성을 크게 향상시키고, 인력 감축 및 인건비 절감, 제조원가 절감, 제품 불량 방지 등의 효과를 제공하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 열수축튜브를 정해진 길이로 자동 절단하고 절단된 튜브의 내측으로 파이프를 자동 삽입해주는 장치로서,

좌우로 길게 형성되어 받침대 역할을 하는 테이블과; 상기 테이블 위로 좌우로 길게 배치되어 양단부의 중심축이 상기 테이블에 고정 설치된 브라켓에 베어링 지지된 상태로 회전 가능하도록 장착되는 드럼과; 상기 드럼을 일정 각도로 단계적으로 회전시켜주기 위한 드럼 구동유닛과; 상기 튜브를 상기 드럼의 길이방향으로 이송시키면서 드럼의 원주상에 드럼의 길이방향으로 길게 형성된 튜브 삽입홈의 내부를 따라 끼워주는 튜브 피딩유닛과; 상기 테이블의 좌우 길이방향을 따라 정해진 간격으로 고정 설치되어 각 설치위치에서 상기 드럼의 튜브 삽입홈 내부에 끼워진 튜브를 드럼의 회전과 동시에 절단시켜주는 커터들과; 상기 튜브 피딩유닛에 의해 드럼의 튜브 삽입홈 내부로 끼워져 이송이 완료된 튜브를 롤 측에 감겨진 튜브와 분리되도록 절단시켜주는 튜브 커팅유닛과; 상기 튜브의 이송 및 절단이 완료되고 난 상태에서 적재대에 적재된 파이프를 드럼의 길이방향으로 공급하여 상기 드럼의 튜브 삽입홈 내 절단된 튜브의 내측으로 삽입시켜주는 파이프 피딩유닛과; 상기 각 유닛의 작동상태를 포함하여 장치 전반의 작동상태를 설정 및 제어하기 위한 제어판넬부;를 포함하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치를 제공한다.

여기서, 상기 튜브 삽입홈은 드럼 단면상에서 90°간격으로 4방에 각각 1개씩 총 4개가 형성되고, 상기 드럼 구동유닛은 드럼을 90°각도로 단계적으로 회전시켜주는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 드럼 구동유닛은, 테이블의 일단부에 고정 장착되어 상기 드럼의 일단부 중심축이 결합되고, 하기 모터의 회전력을 입력받아 상기 드럼의 중심축을 단계적으로 회전시키는 인덱스 드라이브와; 상기 인덱스 드라이브에 결합 장착되어 회전력을 제공하는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 각 커터는 각 설치위치에서 커터 날을 포함한 선단부가 드럼 원주상에 원주방향으로 형성된 커터 삽입홈에 삽입된 상태로 고정 설치되고, 각 커터의 커터 날은 'ㄴ'자 모양으로 상방 돌출 연장된 구조로 형성되어, 드럼의 튜브 삽입홈 내부에 끼워진 튜브가 커터 날 바로 앞쪽에 위치된 상태에서, 드럼의 회전과 동 시에 이동하는 튜브를 상기 커터 날이 낫 모양의 걸어준 상태로 절단하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 드럼은 직경이 상대적으로 작은 디스켓과 직경이 상대적으로 큰 디스켓이 번갈아 적층 결합되어 조립된 구조로 구성되고, 큰 직경의 두 디스켓 사이에 위치된 작은 직경의 디스켓 공간이 상기 각 커터의 커터 날을 포함한 선단부가 삽입되는 커터 삽입홈이 되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 튜브 피딩유닛은 상기 튜브를 드럼의 길이방향으로 이송시키면서 드럼 단면상 드럼의 상단 높이에 위치된 튜브 삽입홈 내부를 따라 끼워주는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 튜브 피딩유닛은, 상기 테이블 상측에 드럼 후방으로 테이블 좌우방향으로 길게 배치되도록 브라켓에 의해 지지되어 설치되는 지지대와; 상기 지지대의 가이드 레일을 따라 직선 이송될 수 있도록 결합되는 본체 베이스와; 상기 본체 베이스에 고정 설치되어 상하 수직방향으로 전후진 동작하는 피스톤을 갖는 수직실린더와; 상기 수직실린더의 피스톤에 일체로 장착되는 승강 베이스와; 상기 승강 베이스에 고정 설치되어 수평으로 전후진 동작하는 피스톤을 갖는 수평실린더와; 상기 수평실린더의 피스톤에 일체로 장착되는 헤드부와; 상기 헤드부의 하단부에 고정 설치되어 헤드부가 상기 수평실린더에 의해 수평 이동할 때 튜브 선단부의 내측으로 끼워져 결합되는 클램핑 핀과; 상기 헤드부의 후방에 고정 설치된 구동실린더의 피스톤 동작에 의해 승강 동작하도록 되어 있으면서 상기 클램핑 핀이 삽입된 튜브 선단부의 외측을 클램핑해주는 클램프와; 상기 본체 베이스를 가이 드 레일을 따라 직선 이동시키기 위한 선형구동수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 헤드부에서 상기 클램프 및 그 구동실린더의 후방으로는 별도 구동실린더에 의해 승강 동작하도록 되어 있으면서 후방에서 튜브 외측을 추가로 클램핑해주는 클램핑 롤러가 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 선형구동수단은, 상기 지지대의 일단부에 고정 장착되는 서보모터와; 상기 서보모터의 회전축상에 장착되는 구동기어와; 상기 지지대의 타단부에 회전 가능하도록 설치되는 아이들 기어와; 상기 구동기어와 아이들 기어 사이에 연결 설치되고, 상기 두 기어와 치합되도록 형성된 내측면의 치형 일측에 상기 본체 베이스의 치형부가 치합된 상태로 결합되어 상기 두 기어의 회전시 이동함과 동시에 상기 본체 베이스를 이송시키는 벨트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 튜브 커팅유닛은, 롤 측으로부터 상기 드럼으로 튜브가 공급되는 위치에 설치되는 것으로서,

상하 수직방향으로 전후진 동작하는 피스톤을 가지며, 상기 테이블 상측으로 브라켓에 의해 지지되도록 고정 장착되는 수직실린더와; 상기 피스톤의 동작에 의해 상승 및 하강하도록 상기 피스톤에 일체로 장착되며, 하강한 상태에서 튜브를 절단하도록 하단부에 튜브 절단을 위한 날부가 설치된 헤드부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 파이프 피딩유닛은 튜브 이송 및 절단 후 드럼 회전에 의해 드럼 단면상 드럼의 중간 높이로 이동한 튜브 삽입홈 내부의 절단된 튜브 내측으로 파이프를 피딩하여 삽입시켜주는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 파이프 피딩유닛은, 파이프를 드럼 길이방향으로 이송시킬 수 있도록 파이프를 상, 하측에서 잡아주는 동시에 회전하여 피딩시키는 상, 하부 롤러와; 상기 하부 롤러를 회전시켜주기 위한 회전력을 제공하는 모터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 파이프 피딩유닛은 상, 하부 롤러를 1조로 하여 총 2개 조의 롤러가 설치되고, 이 중에서 1조는 적재대의 출구측에, 나머지 1조는 테이블의 입구측에 설치되며, 상기 각 하부 롤러를 회전시켜주는 모터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 적재대에 설치되는 상부 롤러는 적재대 출구측에 고정 설치된 수직실린더의 피스톤에 장착되어 상기 피스톤이 수직 상하방향으로 동작함에 따라 승강 동작되도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치는, 상기 드럼을 덮은 상태로 튜브 삽입홈 내부에 끼워진 튜브를 잡아줄 수 있도록 테이블에서 드럼의 주변에 설치되어 드럼 회전시 커터들에 의해 절단되는 튜브가 튜브 삽입홈으로부터 이탈되는 것을 방지하는 커버 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 커버 유닛은, 상기 테이블에서 드럼 주변으로 드럼 길이방향을 따라 길게 배치되어 하단부가 하기 하부 고정커버의 상단부에 힌지 결합되고, 힌지 결합된 하단부를 중심으로 전방 회전시에 튜브 삽입홈을 포함한 드럼 상부를 덮을 수 있도록 설치된 상부 회전커버와; 상기 상부 회전커버의 하측에서 드럼 주변을 덮은 상태로 테이블에 고정 설치되는 하부 고정커버와; 상기 테이블의 실린더 브라켓에 고정 장착되고, 피스톤 선단이 상기 상부 회전커버의 외측면에 결합되어, 상기 피스톤을 전후진시킴으로써 상기 상부 회전커버를 회전 및 개폐 동작시켜주는 복수개의 커버실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 특징을 갖는 본 발명의 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입 장치에 의하면, 열수축튜브를 적당한 길이로 절단한 뒤 절단된 튜브의 내측으로 파이프를 삽입하는 일련의 작업과정들을 수작업 없이 자동으로 수행해주므로, 작업효율 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있고, 인력 감축 및 인건비 절감, 제조원가 절감의 효과가 있으며, 제품의 불량 발생률을 크게 낮출 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 튜브 자동 절단 및 파이프 삽입 장치의 전체 구성을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 튜브 자동 절단 및 파이프 삽입 장치의 전체 구성을 도시한 평면도이다.

또한 첨부한 도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 튜브 자동 절단 및 파이프 삽입 장치에서 튜브 피딩유닛(120), 튜브 커팅유닛(150), 파이프 피딩유닛(160)의 주요 구성부를 도시한 확대도로서, 이는 도 1 및 도 2의 테이블(101) 우측단에 설치되는 주요 구성부를 도시한 것이며, 도 3a는 튜브 커팅유닛(150)의 헤드부(154)가 상승한 상태를, 도 3b는 튜브 커팅유닛(150)에서 수직실린더(152)의 피스톤(153)이 동작하여 튜브 피딩유닛(120)에 의해 이송이 완료된 튜브(2)를 날부(155)가 끊어주도록 헤드부(154)가 하강한 상태를 나타낸 도면이다.

또한 첨부한 도 4a와 도 4b는 본 발명에서 튜브 피딩유닛(120)의 선형구동수단(133)을 도시한 평면도와 정면도이고, 도 5는 본 발명에서 튜브 피딩유닛(120) 및 튜브 커팅유닛(150), 드럼(110)의 배치상태를 나타낸 측면도이며, 도 6은 본 발명에서 튜브 피딩유닛(120)의 본체 베이스(122)가 가이드 레일(121a,121b)과 결합된 상태의 확대도이다.

또한 첨부한 도 7a는 본 발명에서 튜브 커팅유닛(150)의 정면도, 도 7b는 튜브 커팅유닛(150)의 측면도이고, 도 8은 본 발명에서 드럼(110)의 커터 삽입홈(110b) 내부에 삽입되어 설치된 커터(141) 및 절단시 튜브를 드럼(110)으로부터 튕겨나오지 않도록 잡아주는 커버유닛(170)의 설치상태를 도시한 평면도이며, 도 9a ~ 도 9b는 본 발명에서 드럼(110)이 단계적으로 회전되면서 튜브(2)가 커터(141)에 의해 절단되고 파이프(4)가 삽입된 후 배출되는 과정을 드럼(110)의 회전상태에 따라 도시한 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은, 열수축튜브(2)를 정해진 길이로 자동 절단하 고 절단된 튜브(2)의 내측으로 파이프(4)를 자동 삽입해주는 장치로서, 좌우로 길게 형성되어 받침대 역할을 하는 테이블(101)과; 상기 테이블(101) 위로 좌우로 길게 배치되어 양단부의 중심축(113)이 상기 테이블(101)에 고정 설치된 브라켓(114)에 베어링 지지된 상태로 회전 가능하도록 장착되는 드럼(110)과; 상기 드럼(110)을 일정 각도로 단계적으로 회전시켜주기 위한 드럼 구동유닛(116)과; 롤(roll)(1)에 감겨진 열수축튜브(이하, '튜브'로 약칭함)(2)를 상기 드럼(110)의 길이방향으로 이송시키면서 드럼(110)의 원주상에 드럼(110)의 길이방향으로 길게 형성된 튜브 삽입홈(110a)의 내부를 따라 끼워주는 튜브 피딩(feeding)유닛과; 상기 테이블(101)의 좌우 길이방향을 따라 정해진 간격으로 고정 설치되어 각 설치위치에서 상기 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 끼워진 튜브(2)를 드럼(110)의 회전과 동시에 절단시켜주는 커터(141)들과; 상기 튜브 피딩유닛(120)에 의해 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부로 끼워져 이송이 완료된 튜브(2)를 롤(1) 측에 감겨진 튜브와 분리되도록 절단시켜주는 튜브 커팅유닛(150)과; 상기 튜브(2)의 이송 및 절단이 완료되고 난 상태에서 적재대(3)에 적재된 파이프(4)를 상기 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내 절단된 튜브의 내측으로 피딩하여 삽입시켜주는 파이프 피딩유닛(160)과; 상기 각 유닛의 작동상태를 포함하여 장치 전반의 작동상태를 설정 및 제어하기 위한 제어판넬부(별도 도시하지 않음);를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 테이블(101)은 도 1 및 도 2의 도면상에서 좌우로 길게 구비되어 드럼(110)을 포함한 각 유닛들이 설치되고 지지되는 일종의 지지대 및 받침대의 역할을 한다.

그리고, 상기 드럼(110)은 테이블(101)에 좌우로 길게 배치되어 회전 가능하게 장착되는 것으로, 그 양단부에 돌출 설치된 중심축(113)이 테이블(101)에 고정 설치된 브라켓(114)상에 베어링(115)을 개재한 상태로 결합되어서 드럼 구동유닛(116)의 모터(118)가 제공하는 회전력에 의해 회전될 수 있도록 장착되어 있다.

상기 드럼(110)은 그 원주상에 튜브 피딩유닛(120)에 의해 클램핑된 튜브(2)가 이송되면서 끼워지도록 된 튜브 삽입홈(110a)이 드럼 길이방향으로 길게 형성되어 있고, 또한 드럼 원주상에 드럼 원주방향을 따라서는 다수개의 커터 삽입홈(110b)들이 드럼 길이방향으로 일정 간격 배치되어 형성된 구조로 되어 있다.

상기 드럼(110)의 길이방향을 따라 길게 형성된 튜브 삽입홈(110a)은 드럼(110)의 원형 단면상에서 90°간격으로 4방에 각각 1개씩 총 4개가 형성된다.

상기 드럼(110)은, 일 예로, 도 8에 나타낸 바와 같이 직경과 두께가 두 가지로 구분된 디스켓(111,112)들이 길이방향으로 적층 결합되어 전체 형상이 원통 형상을 형성하도록 조립된 것이 사용될 수 있는 바, 직경이 상대적으로 작은 디스켓(112)과 직경이 상대적으로 큰 디스켓(111)이 번갈아 적층, 조립된 구조로 구성된다.

이렇게 조립된 드럼(110)에서는 원주면에서 직경이 작은 디스켓(112)의 주연이 직경이 큰 디스켓(111)의 주연 안쪽으로 들어가 있는 구조가 되는데, 큰 직경의 두 디스켓(111) 사이로 작은 직경의 디스켓(112)이 위치하게 됨에 따라 작은 직경의 디스켓(112)이 위치된 공간에서는 원주를 따르는 가는 홈(110b)이 형성되게 된다.

이 홈이 커터 날(141a)을 포함한 각 커터(141)의 선단부가 삽입되는 커터 삽입홈(110b)이 된다.

그리고, 상기 드럼 구동유닛(116)은 드럼(110)의 일단부 중심축(113)에 결합된 상태로 테이블(101)의 일단부에 장착되어 본 발명의 장치가 작동하는 동안 모터(118)를 이용해 드럼(110)을 90°각도씩 단계적으로 회전시켜주는 드럼 구동장치로서, 테이블(101)의 일단부(도 1 및 도 2에서 좌측 단부)에 고정 장착되는 인덱스 드라이브(117)와, 상기 인덱스 드라이브(117)에 결합 장착되어 회전력을 제공하는 모터(118)를 주된 구성으로 한다.

여기서, 상기 인덱스 드라이브(117)는 그 입력축에 모터(118)의 회전축이 회전력 전달이 가능하도록 연결되고 그 출력축(117a)에 상기 드럼(110)의 일단부 중심축(113)이 회전력 전달이 가능하도록 연결된 구성부로서, 모터(118)의 회전동력을 드럼(110)에 전달하는 중간장치가 되며, 모터(118)의 회전력을 입력받아 그 출력축(117a)에 연결된 드럼(110)을 정확히 90°각도만큼 단계적으로 회전시키게 된다.

상기 인덱스 드라이브(117)는 드럼(110)의 중심축(113)으로 전달되는 모터(118)의 회전력을 단속하는 것과 아울러 드럼(110)의 중심축(113)을 정확한 위치에서 정지시켜주는 역할을 수행하는데, 입력축으로 들어오는 모터(118)의 회전력을 단속하기 위한 클러치와, 출력축(117a) 및 이에 연결된 드럼(드럼의 중심축)(110)을 정확한 위치에서 정지시키기 위한 브레이크가 내장되고, 상기 클러치와 브레이크 외에 회전력 전달을 위한 복수개의 기어들이 조합되어 내장된 구성으로 되어 있 다.

따라서, 입력축에 연결된 모터(118)가 계속해서 회전하더라도 모터(118)와 드럼(110) 사이에 설치된 상기 인덱스 드라이브(117)의 회전력 단속 및 회전 정지(제동) 작용에 의해 출력축(117a)에 연결된 드럼(110)의 회전상태는 정확히 90°각도만큼 회전한 뒤 정지하는 것을 반복하는 상태가 된다.

즉, 드럼(110)이 90°회전 후 정지를 총 4번 반복하여 1회전을 하게 된다.

모터(118)의 회전력을 입력받아 출력축(117a)에 결합된 구성요소를 정해진 각도로 정밀하게 회전 제어하는 인덱스 드라이브(117)의 구성요소에 대해서는 산업상 널리 이용되는 것이므로, 본 명세서에서 그 구성의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 상기 튜브 피딩유닛(120)은 롤(roll)(1)에 감긴 튜브(2)를 클램핑하여 드럼(110)의 길이방향으로 이송시키는 장치로서, 특히 드럼(110)의 일단부(도 1 및 도 2의 우측단부) 위치에서 튜브(2)를 클램핑한 뒤 드럼(110)의 길이방향으로 형성된 튜브 삽입홈(110a) 내부에 튜브(2)가 끼워진 상태로 상기 튜브(2)를 튜브 삽입홈(110a)을 따라 드럼(110)의 타단부(도 1 및 도 2의 좌측단부) 위치까지 끌고 가도록 되어 있는 바, 이송이 완료된 상태에서 튜브(2)는 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 길게 끼워진 상태가 된다.

즉, 상기 튜브 피딩유닛(120)은 드럼(110)의 일단부 위치에서 튜브(2)의 선단부를 클램핑한 뒤 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 튜브(2)가 끼워진 상태로 하여 상기 튜브(2)의 선단부를 드럼(110)의 타단부 위치까지 끌고 가게 되며, 이와 같이 튜브(2)의 선단부가 드럼(110)의 타단부 위치까지 이송이 완료되면 튜브(2)는 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 길게 삽입된 상태가 되는 것이다.

상기 튜브 피딩유닛(120)의 구성을 살펴보면(도 3a 및 도 3b, 도 5 참조), 상기 테이블(101) 상측에 드럼(110) 후방으로 테이블(101) 좌우방향으로 길게 배치되도록 지지대(121)가 브라켓(121a)에 의해 지지되어 설치되고, 이 지지대(121)의 상부면과 전면에는 각각 지지대(121)의 길이방향(도 1 및 도 2에서 좌우방향임)을 따라 가이드 레일(121a,121b)이 길게 수평 설치된다.

그리고, 상기 지지대(121)에는 상부면과 전면의 가이드 레일(121a,121b)을 따라 안내되면서 직선 왕복 이동하는 본체 베이스(122)가 설치되는데, 상기 본체 베이스(122)는 상부면과 전면의 두 가이드 레일(121a,121b)상에 결합된 상태로 선형구동수단(133)에 의해 상기 두 가이드 레일(121a,121b)을 따라 직선 이동하게 된다.

이때, 상기 테이블(101)의 길이방향, 상기 드럼(110)의 길이방향, 상기 튜브 삽입홈(110a)의 길이방향, 튜브(2)의 이송방향, 상기 지지대(121)의 길이방향, 상기 가이드 레일(121a,121b)의 길이방향, 튜브 피딩유닛(120)의 본체 베이스(122)가 이동하는 방향은 모두 같은 방향으로, 도 1 및 도 2의 좌우방향이 된다.

그리고, 상기 본체 베이스(122)에는 상하 수직방향으로 전후진 동작하는 피스톤을 갖는 수직실린더(123)가 고정 설치되고, 상기 수직실린더(123)의 피스톤에는 피스톤 동작에 의해 상승 및 하강하게 되는 승강 베이스(124)가 일체로 장착된 다.

또한 상기 승강 베이스(124)에는 승강 베이스의 상하 이동방향에 대해 수직인 방향, 즉 드럼(110)의 길이방향 및 튜브 삽입홈(110a)의 길이방향을 따라 수평으로 전후진 동작하는 피스톤(125a)을 갖는 수평실린더(125)가 고정설치되고, 상기 수평실린더(125)의 피스톤(125a)에는 피스톤 동작에 의해 수평 이동하게 되는 헤드부(126)가 일체로 장착된다.

상기 헤드부(126)의 하단부에는 'ㄴ'자 형상으로 절곡 형성되어 상기 수평실린더(125)에 의해 헤드부(126)가 수평 이동할 때 튜브(2)의 선단부 내측으로 끼워져 결합되는 클램핑 핀(127)이 설치되고, 상기 헤드부(126)의 후방으로는 상하 수직방향으로 전후진 동작하는 피스톤을 갖는 구동실린더(128)가 고정 설치되어 이 구동실린더(128)의 피스톤에는 클램프(129)가 일체로 장착된다.

상기 클램프(129)는 구동실린더(128)에 의해 승강 동작하도록 되어 있으면서 하강한 상태에서 상기 클램핑 핀(127)이 삽입된 튜브(2) 선단부 외측을 클램핑해주는 역할을 한다.

또한 상기 헤드부(126)에서 상기 클램프(129) 및 그 구동실린더(128)의 후방으로는 별도 구동실린더(131)에 의해 승강 동작하도록 되어 있으면서 후방에서 튜브(2) 외측을 추가로 클램핑해주는 클램핑 롤러(132)가 설치된다.

결국, 수직실린더(123)의 피스톤 및 승강 베이스(124)가 하강한 상태에서, 수평실린더(125)의 피스톤(125a) 및 헤드부(126)가 튜브(2) 쪽으로 전진하게 되면 클램핑 핀(127)이 튜브(2) 선단부의 내측으로 끼워지고, 이때 구동실린더(128)의 피스톤이 하강하여 클램프(129)가 튜브(2) 선단부의 외측면을 클램핑해주게 되면 튜브(2) 선단부는 클램핑 핀(127)과 클램프(129)에 의해 압착된 상태로 물려 있게 된다.

이 상태에서 본체 베이스(122)가 선형구동수단(133)에 의해 지지대(121)의 가이드 레일(121a,121b)을 따라서 도 1 및 도 2의 좌측방향으로 수평 이동하게 되면, 튜브(2)가 클램핑된 상태로 드럼(110)의 길이방향으로 드럼의 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 이송되게 된다.

상기 본체 베이스(122)가 지지대(121)의 가이드 레일(121a,121b)을 따라 반대쪽, 즉 도 1 및 도 2의 좌측단까지 이동되게 되면, 튜브(2)는 드럼(110)의 일단(도 1 및 도 2에서 우측단) 위치에서 드럼(110)의 타단(도 1 및 도 2의 좌측단) 위치까지 튜브 삽입홈(110a)을 따라 길게 삽입된 상태가 된다.

이러한 구성의 튜브 피딩유닛(120)에서는 튜브(2)가 클램핑된 상태에서 이송되는 높이가 드럼 단면상에서 드럼(110) 상단 높이에 형성된 튜브 삽입홈(110a) 높이가 되도록 되어 있다.

상기 본체 베이스(122)를 수평으로 직선 이동시키는 선형구동수단(133)은 다양한 예로 구성될 수 있는데, 일 예로, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이 서보모터(134)와 이 서보모터(134)에 의해 이송되는 벨트(137)를 설치하여 구성할 수가 있다.

즉, 상기 지지대(121)의 일단부에 서보모터(134)를 고정 장착하고, 상기 서보모터(134)의 회전축상에 구동기어(135)를 설치하며, 상기 지지대(121)의 반대쪽 타단부에는 아이들 기어(136)를 설치한다.

그리고, 상기 구동기어(135)와 아이들 기어(136) 사이에는 내측면에 치형이 형성된 벨트(137)를 연결 설치하고, 상기 두 기어(135,136) 사이에서 상, 하 두 줄로 나란히 연결된 벨트(137)의 내측면 일측 치형에 상기 본체 베이스(122)의 치형부를 치합시킨다.

결국, 서보모터(134)의 구동에 의해 상기 구동기어(135)가 회전하여 벨트(137)가 이송되면, 반대편의 아이들 기어(136)가 그 회전과 동시에 이송되는 벨트(137)를 지지하는 상태에서, 벨트(137)와 치형간 맞물린 상태의 본체 베이스(122)가 벨트(137)와 함께 수평으로 직선 이송될 수 있게 된다.

물론, 상기 본체 베이스(122)는 벨트(137)에 의해 이동되는 동안 지지대(121)의 가이드 레일(121a,121b)을 따라 이송되게 된다.

한편, 상기 테이블(101)에는 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 이송이 완료된 튜브(2)를 소정 길이로 절단하여 분할하는 복수개의 커터(141)들이 고정 설치되는데, 이때 복수개의 커터(141)들이 드럼(110) 주변에서 드럼 길이방향을 따라 소정 간격으로 배치된다.

상기 각 커터(141)는 각 설치위치에서 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 이송되어 끼워진 튜브(2)를 절단하게 되는데, 각 커터(141)가 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 끼워진 튜브(2)를 각 설치위치에서 절단하게 됨으로써 이송된 하나의 튜브(2)를 여러 개의 튜브로 절단 및 분할하게 되며, 이때 각 위치에서 튜브(2)를 절단하는 커터(141)가 설치된 간격에 따라 절단된 튜브의 길이가 정해지게 된다.

이때, 각 튜브(2)들을 원하는 길이로 절단하기 위해 테이블(101)에서 각 커터(141)의 설치위치는 조절될 수 있으며, 도 1 및 도 2의 좌우방향을 따라 각 커터(141)의 설치위치를 조정한 뒤 고정함으로써 커터(141)에 의한 튜브(2)의 절단위치를 조절할 수 있게 되고, 튜브(2)들의 길이를 원하는 길이로 조절할 수 있게 된다.

상기 커터(141)의 구조 및 설치상태는 도 8 및 도 9a ~ 도 9c에 나타낸 바와 같다.

상기 각 커터(141)는 날이 형성된 선단부가 원주방향으로 형성된 드럼(110)의 커터 삽입홈(110b) 내부에 각각 삽입된 상태로 설치되는데, 각 커터(141)의 선단부에서 튜브(2)를 실제 절단하게 되는 커터 날(141a)은 도 9a ~ 도 9c에 나타낸 바와 같이 'ㄴ'자 모양으로 상방 돌출 연장된 구조로 되어 있으며, 커터 날(141a)이 튜브(2)를 걸어준 상태에서 절단할 수 있는 낫 모양으로 형성되어 있다.

결국, 상기 각 커터(141)의 선단부가 드럼(110)의 커터 삽입홈(110b) 내부에 삽입된 상태가 되도록 고정되어 있기 때문에, 전술한 바와 같이 튜브(2)가 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 이송되어 끼워지게 되면, 튜브(2)는 커터 날(141a) 바로 앞쪽에 위치하게 된다.

이때, 드럼(110)이 90°각도로 회전하게 되면(도 9a에서 화살표 방향으로 회전), 회전하는 드럼(110)과 함께 튜브(2)가 위치 이동되면서 커터 날(141a)에 걸림과 동시에 절단되게 된다.

이와 같이 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 삽입된 상태에서 드럼(110)의 회전에 의해 드럼 원주방향으로 이동하게 되는 튜브(2)가 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 안쪽에 고정된 낫 모양의 커터 날(141a)에 접촉되어 절단되는 것이다.

다음으로, 상기 튜브 커팅유닛(150)은 튜브 피딩유닛(120)에 의해 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부로 끼워져 이송이 완료된 튜브(2)를 롤(1) 측에 감겨진 튜브(2)와 분리되도록 절단시켜주는 구성부로서, 롤(1) 측으로부터 튜브(2)가 테이블(101)에 설치된 드럼(110)으로 공급되는 위치(도 1 및 도 2에서 테이블 우측단부 위치)에 설치되며, 도 3b에 나타낸 바와 같이 상하 수직방향으로 전후진 동작하는 피스톤(153)을 가지며 테이블(101) 상측으로 브라켓(151)에 의해 지지되도록 고정 장착되는 수직실린더(152)와, 상기 피스톤 동작에 의해 상승 및 하강하도록 피스톤(153)에 일체로 장착되고 하단부에 튜브(2)를 절단하기 위한 날부(155)가 설치된 헤드부(154)를 포함하여 구성된다.

도 7a 및 도 7b에서 도면부호 156은 헤드부(154)가 안정적으로 동작될 수 있도록 헤드부(154) 좌우 양측에 수직 설치된 안내로드로서, 이 안내로드(156)는 헤드부(154) 좌우 양측에서 수직실린더(152) 앞쪽으로 위치되도록 설치되며, 수직실린더(152)와 함께 장착된 원통관(157) 내부에 삽입된 상태에서 헤드부(154)와 함께 일체로 승강 이동되면서 상기 원통관(157)에 의해 안내되도록 되어 있다.

상기한 튜브 커팅유닛(150)의 구성에 따르면, 튜브(2)가 튜브 피딩유닛(120)에 의해 드럼(110) 우측단에서 좌측단으로 완전히 이송되고 나면, 수직실린더(152) 가 작동하여 피스톤(153)이 하강하고, 이에 피스톤(153)의 헤드부(154)가 하강하면서 헤드부(154)의 하단부에 설치된 날부(155)가 하강하여 튜브(2)에 접촉함과 동시에 튜브를 절단하게 된다.

다음으로, 상기 파이프 피딩유닛(160)은 튜브 이송 및 드럼 회전에 의한 튜브 절단이 완료되고 난 뒤 적재대(3)에 적재된 파이프(4)를 하나씩 공급받아 수평으로 공급하되, 튜브 이송 및 절단 후 드럼 회전에 의해 드럼(110) 단면상 드럼 중간 높이로 이동한 튜브 삽입홈(110a) 내부의 절단된 튜브(2) 내측으로 파이프(4)를 피딩시켜 삽입시켜주는 장치이다(도 9b 참조).

상기 파이프 피딩유닛(160)에 의해 파이프(4)는 드럼 길이방향으로 피딩되며, 이때 파이프 피딩유닛(160)에 의해 파이프(4)가 피딩되는 높이는 드럼 중간 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 넣어진 절단된 튜브(2) 내측으로 파이프(4)가 피딩될 수 있는 높이로 되어 있는 바, 대략 드럼 중간 높이의 튜브 삽입홈 높이가 된다.

상기 파이프 피딩유닛(160)은 파이프(4)를 드럼 길이방향으로 이송시킬 수 있도록 파이프(4)를 상, 하측에서 잡아주는 동시에 회전하여 피딩시키는 상, 하부 롤러(161,163,165,166)와, 상기 하부 롤러(163,166)를 회전시켜주기 위한 회전력을 제공하는 모터(164,167)를 포함하여 구성된다.

상기 상, 하부 롤러는 롤러 복수개로 구성될 수 있으며, 모터의 회전력에 의해 하부 롤러들이 회전함에 따라 상, 하부 롤러 사이로 넣어진 파이프(4)가 드럼 길이방향으로 피딩되어 드럼 중간 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내에 끼워진 튜브(2) 내측으로 삽입될 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 파이프 피딩유닛(160)에서 상, 하부 롤러를 1조로 하여 총 2개 조의 롤러 및 그 구동부가 설치되는데, 1조는 파이프 적재대(3)의 출구측에, 나머지 1조는 테이블(101)의 입구측에 설치된다.

상기 적재대(3)에 설치되는 상부 롤러(161)는 적재대(3) 출구측에 고정 설치된 수직실린더(162)의 피스톤에 장착되어 피스톤이 수직 상하방향으로 동작함에 따라 승강 동작되도록 되어 있으며, 하부 롤러(163)는 모터(164)에 의해 회전구동되도록 구비되는 바, 상부 롤러(161)가 하강하여 하부 롤러(163)와의 사이에 적재대(3) 내 파이프(4)가 물려지게 되면, 모터(164)의 회전에 의해 하부 롤러(163)가 구동되면서 파이프(4)를 테이블(101)의 드럼(110)쪽으로 밀어주게 된다.

이와 같이 적재대 롤러(161,163)들에 의해 피딩되는 파이프(4)는 테이블(101)의 입구측에 설치된 상, 하부 롤러(165,166) 사이를 통과하게 되는데, 여기서 하부 롤러(166)는 모터(167)에 의해 회전구동되도록 구비되는 바, 하부 롤러(166)가 모터(167)에 의해 구동되면서 상부 롤러(165)와의 사이에 물려진 파이프(4)를 드럼 중간 높이의 튜브 삽입홈(110a)에 넣어진 튜브(2) 내측으로 밀어 넣어주게 된다.

한편, 바람직한 실시예로서, 본 발명의 장치는 드럼 상단 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 튜브(2)가 끼워진 상태에서 드럼(110) 주변의 커터(141)에 의해 튜브(2)가 절단될 때 튜브(2)가 튜브 삽입홈(110a) 외측으로 튕겨나가는 것을 방지하기 위한 커버유닛(170)을 더 포함한다.

상기 커버유닛(170)은 테이블(101)에서 드럼(110) 주변으로 드럼 길이방향을 따라 길게 배치되어 하단부가 하부 고정커버(171)의 상단부에 힌지 결합되고 힌지 결합된 하단부를 중심으로 전방 회전하여 드럼(110)의 상부를 덮을 수 있도록 설치된 상부 회전커버(172)와, 상기 상부 회전커버(172) 하측에서 드럼(110) 주변을 덮은 상태로 테이블(101)에 고정 설치되는 하부 고정커버(171)와, 테이블(101)의 실린더 브라켓(173)에 고정 장착되고 피스톤(175) 선단이 상기 상부 회전커버(172)의 외측면에 결합되어서 피스톤(175) 동작시에 상기 상부 회전커버(172)를 회전시켜 개폐 동작시켜주는 복수개의 커버실린더(174)를 포함하여 구성된다.

상기 하부 고정커버(171)는 테이블(101)에 고정된 상태로 상부 회전커버(172)의 하측에서 드럼(110)을 덮은 상태로 고정되는 커버이며, 드럼 하단 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 넣어진 튜브(2)와 이 튜브(2) 내측으로 삽입이 완료된 파이프(4)가 자중에 의해 드럼(110) 하측으로 떨어져 수납부(미도시됨)에 적재될 수 있도록 드럼(110) 하단부는 하부 고정커버(171)에 의해 덮혀 있지 않고 개방된 구조로 되어 있다.

상기 상부 회전커버(172)는 드럼(110)의 전체 길이구간에서 드럼 상단 높이의 튜브 삽입홈(110a)을 포함한 드럼(110) 상부만을 덮을 수 있도록 설치되며, 커버실린더(174)의 피스톤(175)이 전후진 동작함에 따라 힌지 결합된 하단부를 중심으로 상기 상부 회전커버(172)가 회전하여 드럼(110) 상부를 덮거나 열어주게 된다.

상기 커버실린더(174)는 드럼(110) 전체 길이구간에서 복수개가 소정 간격으 로 배치될 수 있으며, 복수개의 커버실린더(174)가 동일하게 동작하여 상부 회전커버(172)를 열거나 닫아주게 된다.

상기 상부 회전커버(172)는 드럼 길이방향으로 여러 개의 커버로 분할된 구조가 될 수도 있는 바, 이때 분할된 각 커버에 커버실린더(174)의 피스톤(175)이 연결되어야 하며, 각 커버실린더(174)가 독립적으로 동작하여 분할된 여러 개의 상부 회전커버(172)가 독립적으로 개폐동작하도록 할 수도 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 각 구성에 대해 설명하였는 바, 본 발명을 구성하는 각 유닛에서 부속된 구성요소를 동작시키기 위한 각 실린더는 피스톤 동작을 위해 공압 또는 유압을 이용하는 공압 또는 유압 실린더로 실시될 수 있으며, 이와 같은 각 유닛의 실린더를 포함하여 튜브 피딩유닛 및 파이프 피딩유닛의 모터, 드럼 구동유닛의 모터 및 인덱스 드라이브는 제어판넬부에 의해 구동이 제어되는 바, 제어판넬부는 장치 전반의 작동상태를 제어하기 위한 것으로, 작업자가 제어판넬부를 조작하거나 미리 조작하여 설정한 바에 따라 장치의 제어를 수행한다.

예컨대, 제어판넬부에서 이송되는 열수축튜브의 총 길이를 작업자가 미리 설정해놓게 되면 제어판넬부가 서보 드라이버를 통해 서보모터(134)를 구동제어하고, 이에 튜브 피딩유닛(120)의 구성부가 가이드 레일(121a,121b)을 따라 정해진 이송구간만큼 이동하여 튜브(2)를 이송시키는 바, 튜브 피딩유닛(120)의 구성부가 미리 설정된 열수축튜브의 총 길이만큼 정확히 이동하여 열수축튜브(2)를 이송시켜놓게 된다.

물론, 가이드 레일(121a,121b)을 따라 이동하는 튜브 피딩유닛(120)의 구성 부는 본체 베이스(122) 및 그와 일체로 직선 이동하는 승강 베이스(124), 헤드부(126), 수직 및 수평실린더(125), 구동실린더(128,131), 클램핑 핀(127), 클램프(129), 클램핑 롤러(132) 등이 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 장치에 의해 진행되는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입 공정에 대해 장치의 작동상태와 더불어 설명하기로 한다.

도 9a를 참조하면, 드럼(110)의 원주상 사방에 90°간격으로 총 4개의 튜브 삽입홈(110a)이 형성되어 있음을 볼 수 있는 바, 본 명세서에서는 명확한 설명을 위해 드럼(110)의 회전상태에 따라 가장 상측으로 올려진 튜브 삽입홈을 드럼 상단 높이의 튜브 삽입홈, 드럼(110)이 90°각도만큼 추가 회전하여 중간 높이로 이동한 상태의 튜브 삽입홈을 드럼 중간 높이의 튜브 삽입홈, 드럼(110)이 다시 90°각도만큼 추가 회전하여 가장 하측으로 내려간 상태의 튜브 삽입홈을 드럼 하단 높이의 튜브 삽입홈이라 칭하기로 한다.

본 발명의 장치는 튜브 피딩유닛(120)의 동작에 의해 롤(1)에 감겨 있는 튜브(2)의 선단부가 클램핑된 상태로 튜브(2)가 드럼 상단 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 이송과 동시에 끼워지는 바, 서보모터(134) 및 서보 드라이버의 제어하에 제어판넬부에 미리 입력된 열수축튜브의 총 길이(튜브의 이송량)만큼 튜브 피딩유닛(120)의 구성부가 정확히 이동하여 튜브(2)를 이송시켜놓게 된다.

이때, 상기 튜브 피딩유닛(120)은 도 1 및 도 2의 테이블(101) 우측단에서 튜브(2)를 클램핑한 뒤, 서모모터(118)의 구동에 의해 본체 베이스(122) 및 이것과 일체 직선 이동하는 구성부들이 좌측으로 직선 이동하면서 튜브(2)를 끌고 이송시 키게 된다.

이송 중에는 튜브(2)가 클램핑된 상태에서 드럼 상단 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 끼워진 상태로 이송되는 바, 이송이 완료된 상태에서 튜브(2)는 상기 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 길게 끼워진 상태로 있게 된다.

상기 튜브 피딩유닛(120)의 실린더들이 동작하여 클램핑 핀(127)이 하강한 위치에서 전진(도 1 및 도 2에서 우측방향으로 이동)하여 튜브(2) 선단부의 내측에 끼워지고 클램프(129)가 하강하여 튜브 선단부 외측 표면을 압착함으로써 튜브 선단부가 클램핑됨은 앞서 설명하였다.

상기와 같이 튜브(2)를 드럼(110)의 튜브 삽입홈(110a) 내부를 따라 좌측으로 정해진 거리만큼 완전히 이송시킨 뒤에는 튜브 피딩유닛(120)의 실린더들이 역 동작하여 클램프(129)가 상승하고 클램핑 핀(127)이 후진하여 튜브 선단부와 분리되는 바, 이후 클램핑 핀(127)이 상승하여 드럼(110) 및 튜브(2)와 완전히 이격된다.

이 상태에서 실린더 작동에 의해 상부 회전커버(172)가 드럼(110) 상부를 덮어주게 되는데, 이때 상부 회전커버(172)는 튜브 삽입홈(110a) 내부에 넣어진 튜브(2)를 덮어 잡아주는 역할을 하게 된다.

이후 테이블(101) 우측단에 위치한 튜브 커팅유닛(150)에 의해 튜브 후단부가 절단되어 롤(1) 측의 튜브와 분리되며, 이어 모터(118) 및 인덱스 드라이브(117)에 의해 드럼(110)이 회전하게 되면 각 절단 위치에 세팅된 커터(141)에 의해 튜브 삽입홈(110a) 내부에 넣어진 튜브(2)가 절단된다.

여기서, 상기 각 커터(141)는 각 설치위치에서 그 선단부의 날이 드럼(110)의 커터 삽입홈(110b) 내에 위치되어 있는 바, 드럼(110)이 회전될 때 커터 삽입홈(110b) 내에서 튜브(2)를 절단시키게 된다.

이후 드럼(110)이 90°각도로 완전히 회전된 뒤 정지되면, 절단된 튜브(2)는 드럼(110) 중간 높이로 이동하여 위치되는데, 이때 드럼(110) 중간 높이로 이동된 튜브(2) 높이는 파이프 피딩유닛(160)에 의해 파이프(4)가 삽입될 수 있는 높이가 된다.

또한 드럼(110) 상단 높이로 이동한 90°위치의 또 다른 튜브 삽입홈(110a)은 비어있는 상태가 된다.

이후 상부 회전커버(172)가 열린 상태에서 다시 테이블(101) 우측단으로 이동한 튜브 피딩유닛(120)에 의해 비어있는 드럼 상단 높이의 튜브 삽입홈 내부를 따라 튜브(2)가 새로이 이송되어 끼워지며, 이와 동시에 파이프 피딩유닛(160)이 동시에 동작하여 파이프(4)를 공급하게 된다.

이때, 파이프 피딩유닛(160)의 모터(164,167) 및 롤러(161,163,165,166)가 구동함에 의해 파이프(4)가 공급되며, 공급되는 파이프(4)는 드럼 길이방향으로 이송되는 동안에 테이블(101) 입구측에서 절단이 완료된 튜브(2), 즉 드럼 중간 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내부에 넣어진 뒤 튜브(2)의 내측을 따라 삽입된다.

이와 같이 드럼(110) 상단 높이의 튜브 삽입홈(110a) 내에 튜브(2)가 이송 및 삽입되는 동시에 그 하측의 드럼 중간 높이의 튜브 삽입홈(110a)에서는 절단이 완료된 튜브(2) 내측으로 파이프(4)가 삽입되게 된다(도 9b 참조).

이와 같이 튜브 이송 및 파이프 삽입이 완료되면 다시 상부 회전커버(172)가 닫혀진 뒤 앞서 설명한 바와 동일하게 드럼(110)이 회전되면서 커터(141)에 의해 튜브(2)의 절단이 이루어지고, 이후 드럼(110)이 정확히 90°각도만큼 회전한 뒤 정지하게 된다.

이 상태에서 파이프(4)가 삽입된 튜브(2)는 드럼(110)의 하단 높이로 이동한 뒤 자중에 의해 튜브 삽입홈(110a)으로부터 드럼(110) 하측의 수납부로 떨어져 배출된다(도 9c 참조).

이때, 절단을 마친 튜브(2)는 드럼(110)이 회전한 뒤 드럼(110) 중간 높이로 이동되고, 드럼(110) 상단 높이로 이동한 90°위치의 또 다른 튜브 삽입홈(110a)은 비어있는 상태가 된다.

이렇게 비어있는 튜브 삽입홈(110a)에 대해 또다시 튜브 피딩이 동일한 과정으로 반복되며, 드럼(110) 중간 높이로 이동된 절단된 튜브(2)에 대해서는 파이프 삽입이 동일한 과정으로 반복된다.

이와 같이 하여, 본 발명의 장치에 의하면, 드럼(110)이 90°각도씩 단계적으로 회전하는 동안에 튜브(2)의 절단과 튜브(2) 내 파이프(4)의 삽입 과정이 자동화되어 반복적으로 실시될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 튜브 자동 절단 및 파이프 삽입 장치의 전체 구성을 도시한 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 튜브 자동 절단 및 파이프 삽입 장치의 전체 구성을 도시한 평면도,

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 튜브 자동 절단 및 파이프 삽입 장치에서 튜브 피딩유닛, 튜브 커팅유닛, 파이프 피딩유닛의 주요 구성부를 도시한 확대도,

도 4a와 도 4b는 본 발명에서 튜브 피딩유닛의 선형구동수단을 도시한 평면도와 정면도,

도 5는 본 발명에서 튜브 피딩유닛 및 튜브 커팅유닛, 드럼의 배치상태를 나타낸 측면도,

도 6은 본 발명에서 튜브 피딩유닛의 본체 베이스가 가이드 레일과 결합된 상태의 확대도,

도 7a는 본 발명에서 튜브 커팅유닛의 정면도,

도 7b는 본 발명에서 튜브 커팅유닛의 측면도,

도 8은 본 발명에서 드럼의 커터 삽입홈 내부에 삽입되어 설치된 커터 및 절단시 튜브를 드럼으로부터 튕겨나오지 않도록 잡아주는 커버 유닛의 설치상태를 도시한 평면도,

도 9a ~ 도 9c는 본 발명에서 드럼이 단계적으로 회전되면서 튜브가 커터에 의해 절단되고 파이프가 삽입된 후 배출되는 과정을 드럼의 회전상태에 따라 도시 한 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 : 롤 2 : 튜브

3 : 적재대 4 : 파이프

101 : 테이블 102 : 브라켓

110 : 드럼 110a : 튜브 삽입홈

110b : 커터 삽입홈 111 : 디스켓

112 : 디스켓 113 : 중심축

114 : 브라켓 115 : 베어링

116 : 드럼 구동유닛 117 : 인덱스 드라이브

117a : 출력축 118 : 모터

120 : 튜브 피딩유닛 121 : 지지대

121a, 121b : 가이드 레일 122 : 본체 베이스

123 : 수직실린더 124 : 승강베이스

125 : 수평실린더 125a : 피스톤

126 : 헤드부 127 : 클램핑 핀

128 : 구동실린더 129 : 클램프

131 : 구동실린더 132 : 클램핑 롤러

133 : 선형구동수단 134 : 서보모터

137 : 벨트 135 : 구동기어

136 : 아이들 기어 141 : 커터

141a : 날 150 : 튜브 커팅유닛

151 : 브라켓 152 : 수직실린더

153 : 피스톤 154 : 헤드부

155 : 날부 156 : 안내로드

157 : 원통관 160 : 파이프 피딩유닛

161 : 상부롤러 162 : 실린더

163 : 하부롤러 164 : 모터

165 : 상부롤러 166 : 하부롤러

167 : 모터 170 : 커버유닛

171 : 하부 고정커버 172 : 상부 회전커버

173 : 실린더 브라켓 174 : 커버 실린더

175 : 피스톤 200 : 제어판넬부

Claims

열수축튜브를 정해진 길이로 자동 절단하고 절단된 튜브의 내측으로 파이프를 자동 삽입해주는 장치로서,

좌우로 길게 형성되어 받침대 역할을 하는 테이블과;

상기 테이블 위로 좌우로 길게 배치되어 양단부의 중심축이 상기 테이블에 고정 설치된 브라켓에 베어링 지지된 상태로 회전 가능하도록 장착되는 드럼과;

상기 드럼을 일정 각도로 단계적으로 회전시켜주기 위한 드럼 구동유닛과;

상기 튜브를 상기 드럼의 길이방향으로 이송시키면서 드럼의 원주상에 드럼의 길이방향으로 길게 형성된 튜브 삽입홈의 내부를 따라 끼워주는 튜브 피딩유닛과;

상기 테이블의 좌우 길이방향을 따라 정해진 간격으로 고정 설치되어 각 설치위치에서 상기 드럼의 튜브 삽입홈 내부에 끼워진 튜브를 드럼의 회전과 동시에 절단시켜주는 커터들과;

상기 튜브 피딩유닛에 의해 드럼의 튜브 삽입홈 내부로 끼워져 이송이 완료된 튜브를 롤 측에 감겨진 튜브와 분리되도록 절단시켜주는 튜브 커팅유닛과;

상기 튜브의 이송 및 절단이 완료되고 난 상태에서 적재대에 적재된 파이프를 드럼의 길이방향으로 공급하여 상기 드럼의 튜브 삽입홈 내 절단된 튜브의 내측으로 삽입시켜주는 파이프 피딩유닛과;

상기 각 유닛의 작동상태를 포함하여 장치 전반의 작동상태를 설정 및 제어 하기 위한 제어판넬부;

를 포함하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 튜브 삽입홈은 드럼 단면상에서 90°간격으로 4방에 각각 1개씩 총 4개가 형성되고, 상기 드럼 구동유닛은 드럼을 90°각도로 단계적으로 회전시켜주는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 드럼 구동유닛은,

테이블의 일단부에 고정 장착되어 상기 드럼의 일단부 중심축이 결합되고, 하기 모터의 회전력을 입력받아 상기 드럼의 중심축을 단계적으로 회전시키는 인덱스 드라이브와;

상기 인덱스 드라이브에 결합 장착되어 회전력을 제공하는 모터;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 각 커터는 각 설치위치에서 커터 날을 포함한 선단부가 드럼 원주상에 원주방향으로 형성된 커터 삽입홈에 삽입된 상태로 고정 설치되고, 각 커터의 커터 날은 'ㄴ'자 모양으로 상방 돌출 연장된 구조로 형성되어, 드럼의 튜브 삽입홈 내부에 끼워진 튜브가 커터 날 바로 앞쪽에 위치된 상태에서, 드럼의 회전과 동시에 이동하는 튜브를 상기 커터 날이 낫 모양의 걸어준 상태로 절단하도록 된 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,

상기 드럼은 직경이 상대적으로 작은 디스켓과 직경이 상대적으로 큰 디스켓이 번갈아 적층 결합되어 조립된 구조로 구성되고, 큰 직경의 두 디스켓 사이에 위치된 작은 직경의 디스켓 공간이 상기 각 커터의 커터 날을 포함한 선단부가 삽입되는 커터 삽입홈이 되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 튜브 피딩유닛은 상기 튜브를 드럼의 길이방향으로 이송시키면서 드럼 단면상 드럼의 상단 높이에 위치된 튜브 삽입홈 내부를 따라 끼워주는 것을 특징으 로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,

상기 튜브 피딩유닛은,

상기 테이블 상측에 드럼 후방으로 테이블 좌우방향으로 길게 배치되도록 브라켓에 의해 지지되어 설치되는 지지대와;

상기 지지대의 가이드 레일을 따라 직선 이송될 수 있도록 결합되는 본체 베이스와;

상기 본체 베이스에 고정 설치되어 상하 수직방향으로 전후진 동작하는 피스톤을 갖는 수직실린더와;

상기 수직실린더의 피스톤에 일체로 장착되는 승강 베이스와;

상기 승강 베이스에 고정 설치되어 수평으로 전후진 동작하는 피스톤을 갖는 수평실린더와;

상기 수평실린더의 피스톤에 일체로 장착되는 헤드부와;

상기 헤드부의 하단부에 고정 설치되어 헤드부가 상기 수평실린더에 의해 수평 이동할 때 튜브 선단부의 내측으로 끼워져 결합되는 클램핑 핀과;

상기 헤드부의 후방에 고정 설치된 구동실린더의 피스톤 동작에 의해 승강 동작하도록 되어 있으면서 상기 클램핑 핀이 삽입된 튜브 선단부의 외측을 클램핑해주는 클램프와;

상기 본체 베이스를 가이드 레일을 따라 직선 이동시키기 위한 선형구동수단;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 헤드부에서 상기 클램프 및 그 구동실린더의 후방으로는 별도 구동실린더에 의해 승강 동작하도록 되어 있으면서 후방에서 튜브 외측을 추가로 클램핑해주는 클램핑 롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 선형구동수단은,

상기 지지대의 일단부에 고정 장착되는 서보모터와;

상기 서보모터의 회전축상에 장착되는 구동기어와;

상기 지지대의 타단부에 회전 가능하도록 설치되는 아이들 기어와;

상기 구동기어와 아이들 기어 사이에 연결 설치되고, 상기 두 기어와 치합되도록 형성된 내측면의 치형 일측에 상기 본체 베이스의 치형부가 치합된 상태로 결 합되어 상기 두 기어의 회전시 이동함과 동시에 상기 본체 베이스를 이송시키는 벨트;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 튜브 커팅유닛은,

롤 측으로부터 상기 드럼으로 튜브가 공급되는 위치에 설치되는 것으로서,

상하 수직방향으로 전후진 동작하는 피스톤을 가지며, 상기 테이블 상측으로 브라켓에 의해 지지되도록 고정 장착되는 수직실린더와;

상기 피스톤의 동작에 의해 상승 및 하강하도록 상기 피스톤에 일체로 장착되며, 하강한 상태에서 튜브를 절단하도록 하단부에 튜브 절단을 위한 날부가 설치된 헤드부;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 파이프 피딩유닛은 튜브 이송 및 절단 후 드럼 회전에 의해 드럼 단면 상 드럼의 중간 높이로 이동한 튜브 삽입홈 내부의 절단된 튜브 내측으로 파이프를 피딩하여 삽입시켜주는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 파이프 피딩유닛은,

파이프를 드럼 길이방향으로 이송시킬 수 있도록 파이프를 상, 하측에서 잡아주는 동시에 회전하여 피딩시키는 상, 하부 롤러와;

상기 하부 롤러를 회전시켜주기 위한 회전력을 제공하는 모터;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 12에 있어서,

상기 파이프 피딩유닛은 상, 하부 롤러를 1조로 하여 총 2개 조의 롤러가 설치되고, 이 중에서 1조는 적재대의 출구측에, 나머지 1조는 테이블의 입구측에 설치되며, 상기 각 하부 롤러를 회전시켜주는 모터가 설치되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 13에 있어서,

상기 적재대에 설치되는 상부 롤러는 적재대 출구측에 고정 설치된 수직실린더의 피스톤에 장착되어 상기 피스톤이 수직 상하방향으로 동작함에 따라 승강 동작되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 드럼을 덮은 상태로 튜브 삽입홈 내부에 끼워진 튜브를 잡아줄 수 있도록 테이블에서 드럼의 주변에 설치되어 드럼 회전시 커터들에 의해 절단되는 튜브가 튜브 삽입홈으로부터 이탈되는 것을 방지하는 커버 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.
청구항 15에 있어서,

상기 커버 유닛은,

상기 테이블에서 드럼 주변으로 드럼 길이방향을 따라 길게 배치되어 하단부가 하기 하부 고정커버의 상단부에 힌지 결합되고, 힌지 결합된 하단부를 중심으로 전방 회전시에 튜브 삽입홈을 포함한 드럼 상부를 덮을 수 있도록 설치된 상부 회 전커버와;

상기 상부 회전커버의 하측에서 드럼 주변을 덮은 상태로 테이블에 고정 설치되는 하부 고정커버와;

상기 테이블의 실린더 브라켓에 고정 장착되고, 피스톤 선단이 상기 상부 회전커버의 외측면에 결합되어, 상기 피스톤을 전후진시킴으로써 상기 상부 회전커버를 회전 및 개폐 동작시켜주는 복수개의 커버실린더;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열수축튜브의 자동 절단 및 파이프 삽입을 위한 장치.