KR100998931B1 - 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 소형 플랜지가 아닌 대구경의 플랜지를 제조하기 위한 링 반제품을 가공하기 위한 것으로서, 베드; 상기 베드의 일측에 마련되며 대형 소재관의 일단부가 고정된 채 회전되는 고정척; 상기 고정척의 회전방향과 반대방향으로 회전되는 메인커터를 포함하여 이루어지되 상기 베드를 따라 이동 가능하며, 상기 메인커터와 상기 대형 소재관과의 거리를 조절할 수 있는 컷팅부; 상기 베드의 타측에 상기 고정척과 동축상으로 배치되어 회전가능한 회전체; 상기 회전체의 일면에 방사상으로 다수개가 결합되되 상기 회전체의 중심으로부터 거리조정이 가능한 이동블럭; 상기 대형 소재관의 중심축과 평행하도록 상기 이동블럭에 결합되며, 상기 대형 소재관의 타단부 내경으로 삽입되는 다수의 지지봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS OF SEMIPROCESSED RING FOR A BIG FLANGE}

본 발명은 일반적인 소형 플랜지가 아닌 대구경의 플랜지를 제조하기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 대형 소재관으로부터 소정 길이로 플랜지가 될 대형 플랜지용 링 반제품을 제조하기 위한 제조장치에 관한 것이다.

파이프간 연결을 위해 보통 파이프의 단부에 돌출되는 플랜지를 마련하여 마주보는 두 플랜지를 볼트 등으로 체결하게 된다. 소구경의 파이프인 경우 파이프의 제조시 그 끝단에 플랜지가 일체로 성형되게 제조를 하기도 하고, 다소 큰 중공관을 절단한 후 파이프 끝단에 용접으로 플랜지를 부착시키기도 한다.

또 다른 방식으로는 대한민국 공개특허번호 제10-2009-0109399호의 "플랜지 제조방법 및 플랜지용 평철면 가공장치"에 관한 기술이 있다.

종래기술에서는 평철판을 이용하여 링 형상의 플랜지를 제조토록 하는 기술로서 소정 두께와 길이를 갖는 평철판을 원형으로 구부려서 양단부를 용접하는 기술을 개시하고 있다.

또 하나의 종래기술로 본원출원의 발명자에 의해 기 출원되었던 대한민국 특허공개번호 제10-2003-0045736호의 "스테인레스프랜지의 제조방법 및 제조장치"가 있었다.

도 1은 이에 대한 사시도를 보여주는 것으로서, 도시된 바와 같이 한쌍의 롤러(13,14)에 감기는 원형줄톱(16)을 회전시키면서 스테인레스프랜지 소재봉(18)을 절단하도록 한다.

하지만 원형줄톱(16)에 의해 절단이 이루어지기 때문에 진동이 많이 발생되어 절단면의 상태가 좋지 않게 된다는 단점이 있었고, 원형줄톱이 스테인레스프랜지 소재봉에 접촉되어 회전될 때 휘어지기 때문에 점 접촉이 아닌 선 접촉으로 접촉면적이 넓어져 과부하가 발생되어 작업속도가 느려지는 등의 문제점도 있었다.

그리고 스테인레스프랜지 소재봉(18)의 일단은 지지되나 타단은 지지되지 않기 때문에 회전시 안정적이지 못하고 절단시에 굽힘이 발생될 수 있다는 문제점도 있었다.

한편, 기존에 이루어지고 있었던 대형 플랜지 제조기술로는 평철판을 원형으로 따내고 다시 내부를 원형으로 따내어 플랜지를 제조하였었다.

평철판을 원형으로 가공한 후 다시 내부를 원형으로 가공하기 위해서는 산소 절단기를 이용하여 절단가공을 하게 되는데, 이때 다량의 이산화탄소가 발생되어 환경친화적이지 못하다는 단점이 있었고, 폐기되는 소재가 많이 발생되어 재료손실이 크다는 문제점도 있었다.

종래의 대형 플랜지 제조기술은 생산성이 떨어지고 불량품 발생 가능성도 높을 뿐 아니라 제조단가가 비싸기 때문에 가격경쟁력이 낮다는 등의 문제점이 있었다.

또한, 양단부를 용접하여 원형의 플랜지를 만들 경우 용접부의 결함이나 외부 충격에 의해 플랜지가 쉽게 손상될 수 있다는 문제점도 있었다.

1. 대한민국 공개특허번호 제10-2009-0109399호(2009.10.20 공개) 2. 대한민국 공개특허번호 제10-2003-0045736호(2003.06.11 공개)

따라서 본 발명에서는 대형 소재관으로부터 대형 플랜지용 링 반제품을 신속하고도 효율적으로 가공할 수 있는 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치를 제공하고자 한다.

또한, 대형 소재관의 회전이 보다 안정적으로 이루어지며, 대형 소재관으로부터 절단된 링 반제품이 낙하되는 것을 방지하여 제품의 손상이나 안전사고를 예방할 수 있는 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치를 제공하고자 한다.

또한, 절단시 진동이나 과부하 등에 의해 제품의 품질이 나빠질 수 있는 영향을 최소화하여 보다 우수한 품질의 대형 플랜지용 링 반제품을 제공할 수 있도록 하는 기술을 제시하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치는, 베드; 상기 베드의 일측에 마련되며 대형 소재관의 일단부가 고정된 채 회전되는 고정척; 상기 고정척의 회전방향과 반대방향으로 회전되는 메인커터를 포함하여 이루어지되 상기 베드를 따라 이동 가능하며, 상기 메인커터와 상기 대형 소재관과의 거리를 조절할 수 있는 컷팅부; 상기 베드의 타측에 상기 고정척과 동축상으로 배치되어 회전가능한 회전체; 상기 회전체의 일면에 방사상으로 다수개가 결합되되 상기 회전체의 중심으로부터 거리조정이 가능한 이동블럭; 상기 대형 소재관의 중심축과 평행하도록 상기 이동블럭에 결합되며, 상기 대형 소재관의 타단부 내경으로 삽입되는 다수의 지지봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 지지봉은, 그 외주면에 위치 조정이 가능한 다수의 간격조정링이 마련되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 지지봉은, 상기 간격조정링이 삽입되는 외주면 일측에 평면구간이 형성되고 상기 간격조정링에는 볼트가 결합되어 상기 볼트의 단부가 상기 평면구간에 맞닿게 됨으로써 상기 간격조정링의 위치가 고정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 이동블럭은, 상기 회전체에 결합되는 스크롤척의 죠(JAW)와 상기 죠와 결합되는 연결바아로 이루어지고, 상기 연결바아는 상기 죠에 대해 결합위치가 조정될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치는, 상기 컷팅부 위에 상기 메인커터와 동일 수직평면상에 위치되는 보조커터를 갖는 보조커팅유닛이 더 마련되어 시차를 두고 상기 보조커터가 기 절단된 변형부를 제거시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치는 평철판을 산소절단기로 절단가공하지 않기 때문에 재료의 손실을 최소화할 수 있어 제조단가를 낮출 수 있다는 효과가 있고, 또한 이산화탄소의 발생이 전혀 없기 때문에 환경친화적이라는 효과도 있다.

본 발명에 의한 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치는 대형 소재관으로부터 원하는 길이만큼을 절단하여 대형 플랜지용 링 반제품을 신속하게 만들수 있기 때문에 사이클 타임을 줄여서 가격 경쟁력을 확보할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 대형 소재관의 일단은 고정척에 의해 고정되고 타단은 지지봉에 의해 지지된 채 대형 소재관이 회전되기 때문에 보다 정밀한 절단이 가능하고, 절단된 링 반제품은 지지봉에 걸쳐진 상태이기 때문에 낙하 위험이 없어 안전사고를 예방하고 제품의 손상을 없앨 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 메인커터와 더불어 보조커터가 시차를 두고 절단작업을 하게 되기 때문에 기 절단된 부위가 오므라들게 됨에 따른 메인커터에 작용하는 마찰저항을 줄여주어 메인커터의 수명을 연장시킬 수 있고, 발생열을 줄여주어 열변형에 의한 대형 소재관 및 대형 플랜지용 링 반제품의 손상이 방지된다는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 스테인레스프랜지의 제조방법 및 제조장치에 대한 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치의 개략적인 사시도.
도 3은 도 2에 대한 정면도.
도 4는 도 2에 대한 측면도.
도 5는 메인커터와 보조커터에 의한 대형 소재관의 절단작업 과정을 보여주는 개략적인 예시도.
도 6은 메인커터에 의한 대형 소재관의 절단 과정 중에 발생되는 변형부에 대한 단면도.
도 7은 회전체, 이동블럭 및 지지봉의 결합상태에 대한 확대 사시도.
도 8은 대형 소재관이 고정척 및 회전체 사이에 장착된 상태에 대한 단면도.
도 9는 지지봉에 대한 확대 사시도.
도 10은 지지봉 및 간격조정링에 대한 단면도.
도 11은 연결바아에 대한 확대 사시도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

첨부되는 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치의 개략적인 사시도이며, 도 3은 도 2에 대한 정면도이고, 도 4는 도 2에 대한 측면도에 해당된다.

도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치(이하, 제조장치라 한다)는 기본적으로 베드(100), 고정척(200), 컷팅부(C), 회전체(500), 이동블럭(510) 및 지지봉(520)을 포함한다.

베드(100)는 길다랗게 지면에 안정적으로 설치되며, 베드(100)의 일측에 회전되는 고정척(200)이 마련된다. 고정척(200)에 대형 소재관(10)의 어느 일단부 내경이나 외경이 물리게 되며 대형 소재관(10)은 고정척(200)과 함께 회전하게 된다. 본 발명에서의 대형 소재관(10)은 외경이 대략 1m 이상이 되며, 이러한 대형 소재관을 소정의 길이로 절단하여 대형 플랜지가 될 링 반제품을 만들고자 한다.

고정척(200)에 대형 소재관(10)의 일단부가 장착되고, 대형 소재관(10)의 타단부는 후술할 지지봉(520)에 의해 지지되게 한 후 컷팅부(C)의 조작을 통해 소정의 길이만큼씩 절단하여 링 반제품을 제조한다. 컷팅부(C)는 보다 세분하여 이동유닛(300)과 커팅유닛(400)으로 구분될 수 있다.

컷팅부(C)는 고정척(200)의 회전방향과 반대방향으로 회전되는 메인커터(440)를 포함하며, 베드(100)를 따라 이동될 수 있고 메인커터(440)와 대형 소재관(10)과의 거리가 조정될 수 있도록 구성된다.

보다 구체적으로 컷팅부(C)를 구성하게 되는 이동유닛(300)은 베드(100) 상면에 마련되며, X축 및 Y축 양축 방향으로 움직일 수 있도록 하부이동체(310)와 상부이동체(320)를 포함한다. 여기서 X축, Y축은 하나의 예이며 축의 방향은 규정하기에 따라 그 방향이 바뀔 수 있다.

본 실시예에서 베드(100)의 길이방향이 X축이 되며, X축과 직교되는 방향이 Y축이 된다. 하부이동체(310)는 X축 방향으로 이동될 수 있도록 마련되며, 하부이동체(310) 위에 Y축 방향으로 이동되는 상부이동체(320)가 마련된다.

베드(100) 상면에는 하부이동체(310)가 X축을 따라 직선이동 가능하도록 가이드레일(110)이 형성되며 가이드레일(110)에 하부이동체(310)가 놓여진다. 하부이동체(310)의 이동을 위한 X축모터(330)가 마련되며, X축모터(330)의 회전력은 랙-피니언 조합과 같은 수단을 통해서 하부이동체(310)가 베드(100)에 대해 X축 방향으로 이동될 수 있도록 할 수 있다. 베드(100) 위에서 하부이동체(310)가 X축 방향으로 움직이도록 하는 동력전달방식은 공지의 다양한 기술들이 적용될 수 있다.

하부이동체(310) 위에서 Y축 방향으로 움직이는 상부이동체(320)의 이동을 위한 Y축모터(340)가 마련되며, Y축모터(340)의 회전력은 볼스크류(350)로 전달되어 상부이동체(320)의 Y축 방향 이동이 이루어진다. 볼스크류(350)는 하부이동체(310)와 상부이동체(320)를 연결하는 매개체이며 Y축모터(340)로부터 회전력을 받아 회전된다.

이동유닛(300) 위에 커팅유닛(400)이 설치되는데, 보다 구체적으로는 상부 이동체(320)의 상면 일측에 모터(410)가 마련되며 타측에는 브라켓(420)이 마련된다. 브라켓(420)은 대략 사각 박스 형상으로 상부이동체(320) 상면으로부터 소정 높이로 돌출된다. 브라켓(420)의 상단 근처에 양단이 지지된 채 회전되는 회전축(430)이 설치되고, 회전축(430)의 일단부에 메인커터(440)가 결합된다.

모터(410)의 회전력은 회전축(430)으로 전달되는데, 이를 위해 전동수단(450)을 이용하는 것으로 함이 바람직하다. 즉, 체인과 스프로켓의 조합이나 풀리와 벨트의 조합과 같은 것을 이용하여 모터(410)의 회전력이 회전축(430)으로 전달되고 이에 따라 메인커터(440)가 회전되도록 한다.

메인커터(440)는 대형 소재관(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전되도록 하는 것이 바람직하다. 메인커터(440)는 원판 형태의 커터로서 가장자리에 연속적인 톱니날이 형성되는 것이다. 가장자리에 톱니날을 갖는 메인커터(440)는 금속성의 소재로 만들게 되며, 고속회전이 가능하고 회전시의 진동이나 휘어짐 등의 변형이 쉽게 발생되지 않기 때문에 종래기술의 원형줄톱과 비교한다면 보다 우수한 절단면을 얻을 수 있게 된다.

본 발명의 제조장치를 실시함에 있어서 더욱 바람직하게는 커팅유닛(400)과 별개로 보조커팅유닛(600)을 더 두는 것으로 한다. 보조커팅유닛(600)은 커팅유닛(400) 상측에 마련되는 것으로 메인커터(440)와 동일한 수직 평면상에 위치되는 보조커터(640)를 포함하는 것이다. 보조커터(640)는 메인커터와 마찬가지로 톱니날을 갖는 원판 형태인 것으로 한다.

보조커팅유닛(600)은 설치대(610), 슬라이더(620), 핸들(630), 보조커터(640), 모터(650) 및 전동수단(660) 등으로 이루어지고, 커팅유닛(400)을 구성하는 브라켓(420) 상면에 설치대(610)가 결합된다.

실시예의 경우 설치대(610)의 상면은 비스듬히 경사진 것으로 하며, 설치대(610) 상면에는 슬라이더(620)가 슬라이딩 가능한 구조로 결합된다. 설치대(610)와 슬라이더(620)간 미끄럼 가능 구조는 LM 가이드와 같은 결합방식이 적용될 수 있다.

설치대(610)의 측면에는 슬라이더(620)의 이동량을 조정하기 위한 핸들(630)이 마련되며, 핸들(630)의 조작에 따라 슬라이더(620)는 설치대(610) 상면에서 직선이동하게 된다. 핸들(630)의 회전력에 의한 슬라이더(620)의 이동은 웜기어(w)와 웜휠(미도시)의 결합 등과 같은 방식에 의해 달성될 수 있다.

그리고 슬라이더(620)의 상면에 회전가능한 보조커터(640)가 마련되며, 보조커터(640)에 회전력을 제공하기 위한 모터(650) 및 모터(650)의 회전력을 보조커터(640)로 전달하기 위한 전동수단(660)이 마련된다.

커팅유닛(400) 위에 마련되는 보조커팅유닛(600)의 보조커터(640)는 메인커터(440)와 시차를 두고 대형 소재관(10)에 접근하여 회전되면서 절단작업을 하게 된다. 보조커터(640) 역시 대형소재관(10)의 회전방향과는 반대방향으로 회전된다.

첨부되는 도 5는 메인커터와 보조커터에 의한 대형 소재관의 절단작업 과정을 보여주는 개략적인 예시도이다. 도 6은 메인커터에 의한 대형 소재관의 절단 과정 중에 발생되는 변형부에 대한 단면도를 나타낸 것이다.

메인커터(440)와 보조커터(640)는 동일 수직평면상에 위치되며, 먼저 메인커터(440)가 대형 소재관(10)의 외면에 접근하여 회전되면서 절단작업을 하게 된다. 메인커터(440)에 의한 대형 소재관(10)의 절단작업이 이루어질 때 컷팅된 부위는 미소하게 압축되었다고 다시 복원되려는 특성을 나타내기 때문에 절단작업이 진행될수록 메인커터(440)에 가해지는 마찰저항이 커지게 된다. 이처럼 기 컷팅된 부위를 변형부(20)라 부르도록 한다. 즉, 변형부(20)가 메인커터(440)의 양면을 누르는 상태가 되기 때문에 점차 마찰저항이 증가되어 절단작업의 방해요인이 된다.

따라서 어느 정도 메인커터(440)에 의한 절단작업이 진행된 후 보조커터(640)가 접근하여 변형부(20)에 대한 컷팅 작업이 이루어지기 때문에 메인커터(440)에 작용하는 마찰저항을 줄여주도록 한다. 바람직하게는 대형 소재관(10)의 두께 중 1/3 ~ 1/2 지점 정도까지 메인커터(440)가 절단을 한 후 보조커터(640)가 변형부(20)를 제거시키도록 한다.

고속회전되는 메인커터(440)가 대형 소재관(10)을 절단할 때에는 고온의 열이 발생되며, 메인커터(440)와 대형 소재관(10)간의 마찰저항이 클수록 발생열은 높아지게 된다. 지나치게 높게 형성되는 발생열로 인해 대형 소재관(10) 및 절단된 링 반제품에 조직변화를 유발시킬 수 있고, 메인커터(440)에도 열변형을 일으켜 수명을 단축시키는 요인으로 작용될 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에서는 메인커터(440) 외에 보조커터(640)를 두어서 메인커터(440)에 작용될 수 있는 회전부하를 감소시킬 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에서 커팅유닛(400)을 구성할 때에는 메인커터(440)를 부분적으로 감싸는 커버(460)를 두도록 하고, 커버(460) 내부에서 메인커터(440)를 향해 냉각액체나 고압공기가 분사되도록 함이 바람직하다.

커버(460)는 메인커터(440)의 상반구를 감싸는 정도가 되도록 함이 적합하고 냉각액체로는 물이나 윤활성 오일 등이 될 수 있고, 고압공기와 냉각액체는 동시에 또는 이시에 분사되거나 어느 하나만이 분사될 수도 있다.

냉각액체는 메인커터(440)에 의한 절삭시 절삭저항을 줄여주며 냉각작용도 하게 되고, 고압공기는 절삭시 발생되는 칩을 신속하게 제거하는 작용을 한다.

그리고 본 제조장치에는 고정척(200)과 마주보면서 대형 소재관(10)의 타단부를 받쳐 지지되도록 함으로써 대형 소재관(10)의 안정적인 회전이 가능하도록 하는 기능이 부여된다.

도 7은 회전체, 이동블럭 및 지지봉의 결합상태에 대한 확대 사시도이며, 도 8은 대형 소재관이 고정척 및 회전체 사이에 장착된 상태에 대한 단면도이며, 도 9는 지지봉에 대한 확대 사시도이며, 도 10은 지지봉 및 간격조정링에 대한 단면도이고, 도 11은 연결바아에 대한 확대 사시도를 나타낸 것이다.

이를 위해 베드(100)의 타측에 고정척(200)과 마주보면서 동축상으로 배치되는 회전체(500)가 마련된다. 바람직하게 회전체(500)는 샤프트(501)에 결합되어 회전가능한 구조이며, 대형 소재관(10)이 회전될 때 피동축이 되어 회전된다. 이를 위해 샤프트(501)가 설치되는 샤프트블럭(502)을 베드(100) 위에 두도록 하고 샤프트(501)의 양단 근처 외면에 베어링과 같은 수단을 결합하여 샤프트블럭(502)에 대해 회전이 될 수 있도록 한다.

또한 바람직하게는 필요에 따라 샤프트(501)가 출몰되어 그 위치조정이 가능한 구조가 되도록 샤프트(501)의 출몰조작을 위한 조정핸들(503)이 샤프트블럭(502)의 일측에 마련되도록 한다.

회전체(500)의 일면에는 다수의 이동블럭(510)이 마련되며, 이동블럭(510)들은 회전체(500)의 중심에 대해 방사상으로 등간격을 유지하도록 결합되어 회전체(500)의 중심으로부터 거리조정이 가능하게 된다. 이동블럭(510)들은 스크롤척의 죠(jaw)와 같은 것으로 회전체(500)에 대해 동시에 또는 개별적으로 위치이동이 가능하도록 구성될 수 있다.

바람직하게 이동블럭(510)의 가동범위를 넓히기 위해 죠(511)의 상면에 보다 길이가 긴 연결바아(512)를 연결되도록 하여 필요에 따라 탈부착시킬 수 있는 것으로 한다. 그리고 죠(511)에 대한 연결바아(512)의 결합위치도 조정될 수 있도록 연결바아(512)에는 다수의 결합홀(513)을 두어서 볼트(514)로 적당한 위치에서 고정시키도록 한다.

각각의 이동블럭(510)에는 이동블럭(510)과 직각이면서 대형 소재관(10)의 중심축과 평행한 방향이 되는 지지봉(520)이 결합된다. 지지봉(520)들은 대형 소재관(10)의 타단부 내경으로 삽입되어 대형 소재관(10)을 지지하게 된다.

지지봉(520)들은 대형 소재관(10)의 내경면과 접촉되어야 하지만 절단 작업시에는 메인커터(440)와 간섭이 발생되지 않아야 한다. 이러한 요구조건을 충족시키기 위한 하나의 방안으로서 본 실시예에서는 지지봉(520)의 외주면에 다수의 간격조정링(521)이 끼워지는 것으로 한다. 간격조정링(521)들은 그 위치 조정이 가능하며 필요에 따라 간격조정링(521)의 갯수도 가변적으로 사용할 수 있다.

지지봉(520)에 끼워지는 간격조정링(521)의 위치고정을 위해 지지봉(520)의 외주면에는 길이방향으로 연속적으로 하나의 평면구간(522)을 형성시키도록 하며, 간격조정링(521)에는 볼트가 삽입될 수 있는 볼트홀(523)을 형성시켜 볼트(524)의 단부가 평면구간(522)에 맞닿아 고정이 이루어질 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 이동블럭(510)을 구성하는 연결바아(512)의 외측단부 근처에 지지봉(520)을 고정 설치하도록 하는데, 이를 위해 연결바아(512)에는 지지봉홀(515)을 형성시키고 지지봉(520)의 일측 단부에는 수나사부를 두도록 하여 너트(N)로 조여 고정시키도록 한다.

연결바아(512)에 나사방식으로 결합되는 지지봉(520)의 고정상태가 풀리거나 느슨하게 되는 것을 방지하기 위해 바람직하게는 너트(N)가 위치되는 연결바아(512)의 가장자리에는 돌출된 돌출턱(P)을 두도록 하여 너트(N)가 돌출턱(P) 사이에 끼여 회전되지 않도록 한다.

대형 소재관(10)의 내경으로 삽입되는 지지봉(520)에 의해 대형 소재관(10)이 지지되는데, 지지봉(520)에 끼워진 간격조정링(521)들이 실질적으로 대형 소재관(10) 내경면과 접촉되고, 메인커터(440)는 간격조정링(521)간 사이 공간에 해당되는 지점에서 절단작업을 하게 된다.

실제 대형 소재관(10)으로부터 소정 길이를 갖는 링 반제품을 가공할 때 지지봉(520)에 의해 대형 소재관(10)이 지지되기 때문에 안정적인 회전이 가능하여 가공 정밀도를 향상시킬 수 있고, 절단된 링 반제품은 낙하되지 않고 지지봉에 걸린 상태가 되기 때문에 제품의 손상을 방지할 수 있게 된다.

이하 본 발명에 의한 제조장치의 전체적인 작동관계에 대해 간략하게 설명하도록 한다.

고정척(200)에 대형 소재관(10)의 일단부를 물려 고정되게 하며, 대형 소재관(10)의 타단부에는 대형 주형물 내경으로 지지봉(520)을 삽입시켜 지지봉(520)에 끼워진 간격조정링(521)들이 대형 소재관(10) 내경과 접촉되는 상태로 지지될 수 있도록 한다.

그리고 대형 소재관(10)의 타단부로부터 소정의 길이만큼씩 절단하여 다수의 링 반제품을 얻기 위해 컷팅부(C)의 이동유닛(300)의 위치를 조정하도록 한다. 이동유닛(300)의 하부이동체(310)를 X축 방향으로 이동시켜서 메인커터(440)가 절단위치에 오도록 한다.

이후 대형 소재관(10)이 회전되게 하고 이동유닛(300)의 상부이동체(320)를 Y축 방향으로 이동시키되 메인커터(440)를 회전되도록 한다. 대형 소재관(10)의 외면에 접근되는 메인커터(440)는 대형 소재관(10)을 점차 절단하게 되며, 어느 정도 메인커터(440)에 의한 절단이 이루어지면 보조커터(640)를 접근시켜서 변형부(20)에 대한 절단이 이루어지도록 한다.

한편, 하나의 대형 소재관으로부터 소정 길이의 다수의 링 반제품을 가공한 후에는 링 반제품에 대한 선삭과정 및 연마과정 등을 거친 후 체결을 위한 볼트홀 가공과정을 실시하도록 한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 대형 소재관으로부터 대형 플랜지를 만들기 위한 링 반제품의 제조에 사용될 수 있다.

100 : 베드 110 : 가이드레일
200 : 고정척 300 : 이동유닛
310 : 하부이동체 320 : 상부이동체
330 : X축모터 340 : Y축모터
350 : 볼스크류 400 : 커팅유닛
410 : 모터 420 : 브라켓
430 : 회전축 440 : 메인커터
450 : 전동수단 460 : 커버
500 : 회전체 501 : 샤프트
502 : 샤프트블럭 503 : 조정핸들
510 : 이동블럭 511 : 죠
512 : 연결바아 513 : 결합홀
514 : 볼트 515 : 지지봉홀
520 : 지지봉 521 : 간격조정링
522 : 평면구간 523 : 볼트홀
524 : 볼트 600 : 보조커팅유닛
610 : 설치대 620 : 슬라이더
630 : 핸들 640 : 보조커터
650 : 모터 660 : 전동수단
W : 웜기어 N : 너트
P : 돌출턱 10 : 대형 소재관
20 : 변형부 C : 컷팅부

Claims (5)

1. 베드;
   상기 베드의 일측에 마련되며 대형 소재관의 일단부가 고정된 채 회전되는 고정척;
   상기 고정척의 회전방향과 반대방향으로 회전되는 메인커터를 포함하여 이루어지되 상기 베드를 따라 이동 가능하며, 상기 메인커터와 상기 대형 소재관과의 거리를 조절할 수 있는 컷팅부;
   상기 베드의 타측에 상기 고정척과 동축상으로 배치되어 회전가능한 회전체;
   상기 회전체의 일면에 방사상으로 다수개가 결합되되 상기 회전체의 중심으로부터 거리조정이 가능한 이동블럭;
   상기 대형 소재관의 중심축과 평행하도록 상기 이동블럭에 결합되며, 상기 대형 소재관의 타단부 내경으로 삽입되는 다수의 지지봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지봉은,
   그 외주면에 위치 조정이 가능한 다수의 간격조정링이 마련되는 것을 특징으로 하는 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지봉은,
   상기 간격조정링이 삽입되는 외주면 일측에 평면구간이 형성되고 상기 간격조정링에는 볼트가 결합되어 상기 볼트의 단부가 상기 평면구간에 맞닿게 됨으로써 상기 간격조정링의 위치가 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 이동블럭은,
   상기 회전체에 결합되는 스크롤척의 죠(JAW)와 상기 죠와 결합되는 연결바아로 이루어지고, 상기 연결바아는 상기 죠에 대해 결합위치가 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치는,
   상기 컷팅부 위에 상기 메인커터와 동일 수직평면상에 위치되는 보조커터를 갖는 보조커팅유닛이 더 마련되어 시차를 두고 상기 보조커터가 기 절단된 변형부를 제거시키도록 하는 것을 특징으로 하는 안정적인 작업이 가능한 대형 플랜지용 링 반제품 제조장치.

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