KR101074488B1

KR101074488B1 - 파이프 이송 엔드 포밍 장치

Info

Publication number: KR101074488B1
Application number: KR1020110063138A
Authority: KR
Inventors: 남상철
Original assignee: 주식회사 한서시스템
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2011-10-17

Abstract

본 발명은 파이프 이송 엔드 포밍 장치에 관한 것으로, 테이블, 상기 테이블 상면 일측에 배치되어 있고 성형할 파이프가 준비되는 세팅부, 상기 세팅부와 이웃하며 상기 테이블 상면에 배열되어 있고 상기 파이프를 순차적으로 이동시키는 이동 유닛들, 상기 이동 유닛들 사이에 배치되어 있고, 이동한 상기 파이프를 고정하는 클램프 유닛들, 그리고 상기 클램프 유닛과 마주하며, 직선 이동으로 상기 클램프에 고정된 상기 파이프의 선단부를 성형하는 성형 유닛들을 포함한다.

Description

파이프 이송 엔드 포밍 장치{end forming apparatus for pipe removing}

본 발명은 파이프 이송 엔드 포밍 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프 포밍 장치는 파이프의 엔드부를 다양한 형상으로 성형할 수 있도록 툴이 결합된 복수의 툴 홀더 들이 순차적으로 움직여 클램프에 고정된 파이프의 엔드부에 툴이 접촉되면서 파이프의 엔드부를 성형하게 된다.

고정된 파이프에 툴 들이 순차적으로 접촉되면서 파이프의 엔드부를 성형하게 되어 파이프 성형 시간이 증가되었다.

또한, 툴이 결합된 툴 홀더들이 상,하/ 좌,우 방향으로 움직이면서 고정된 파이프의 엔드부를 성형하게 되어 툴의 이동범위가 증가되어 파이프의 엔드부를 신속하게 성형할 수 없었다.

본 발명은 성형하고자 하는 파이프를 순차적으로 이동시켜 파이프의 선단부를 성형하는 파이프 이송 엔드 포밍 장치를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 파이프 이송 엔드 포밍 장치는, 테이블, 상기 테이블 상면 일측에 배치되어 있고 성형할 파이프가 준비되는 세팅부, 상기 세팅부와 이웃하며 상기 테이블 상면에 배열되어 있고 상기 파이프를 순차적으로 이동시키는 이동 유닛들, 상기 이동 유닛들 사이에 배치되어 있고, 이동한 상기 파이프를 고정하는 클램프 유닛들, 그리고 상기 클램프 유닛과 마주하며, 직선 이동으로 상기 클램프에 고정된 상기 파이프의 선단부를 성형하는 성형 유닛들을 포함한다.

상기 세팅부는, 제1 거치홀을 가지며 가이드 봉이 결합된 고정 브래킷, 상기 가이드 봉에 직선 이동 가능하게 설치되어 있고 제2 거치홀을 갖는 이동 브래킷, 상기 고정 브래킷을 사이에 두고 상기 이동 브래킷과 마주하며, 상기 제1 거치홀 상에 위치하는 스토퍼, 그리고 상기 이동 브래킷을 사이에 두고 상기 고정 브래킷과 마주하며, 상기 제2 거치홀 상에 위치하는 가압부를 포함할 수 있고, 상기 파이프는 상기 스토퍼와 상기 가압부 사이에 위치하여 상기 제1 거치홀과 상기 제2 거치홀에 걸쳐 놓일 수 있다.

상기 가압부는, 가압 엑추에이터, 상기 가압 엑추에이터의 작동 로드에 연결되어 있고 상기 파이프를 상기 스토퍼 방향으로 가압하는 가압로드, 그리고 상기 가압로드와 상기 가압 엑추에이터의 작동 로드 사이에 설치되어 있고 상기 가압로드를 완충 지지하는 가압 완충 부재를 포함할 수 있다.

상기 클램프 유닛들은 각각 상기 테이블 상면에 설치되어 있고 일측이 개방된 클램프 하우징, 상기 클램프 하우징의 일측 내부에 하부측이 직선 이동 가능하게 결합되어 있으며, 상부측이 상기 클램프 하우징 외부로 노출되어 있고, 서로 마주하는는 면에 상기 파이프를 파지하는 파지 홈이 형성된 한 쌍의 클램프 몸체, 그리고 상기 클램프 하우징 내부에 위치하고 상기 한 쌍의 클램프 몸체의 간격을 조절하는 클램프 간격 조절부를 포함할 수 있다.

상기 클램프 간격 조절부, 상기 클램프 하우징의 내부에 승강 가능하게 설치되어 있고, 상승 시 상기 한 쌍의 클램프 몸체의 간격을 좁히는 쐐기부재, 상기 한 쌍의 클램프 몸체 사이에 위치하고 상기 쐐기 부재가 하강하면 상기 한 쌍의 클램프 몸체가 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여하는 클램프 탄성 부재, 그리고 상기 쐐기부재를 승강시키는 클램프 엑추에이터를 포함할 수 있다.

상기 쐐기부재와 상기 클램프 몸체가 접하는 면은 상부 외측에서 하부 내측 방향으로 경사져 있으며, 상기 클램프 몸체의 하부측과 상기 클램프 하우징의 내부면이 접하는 부분에는 가이드 돌기와 가이드 홈이 형성되어 있으며 상기 클램프 몸체는 상기 가이드 돌기가 상기 가이드 홈을 따라 이동하면서 직선 이동할 수 있다.

상기 성형 유닛들은 각각, 상기 테이블 상면에 직선 이동 가능하게 장착되어 있고, 상기 클램프 유닛과 마주하는 툴 홀더, 상기 툴 홀더에 분리 가능하게 장착되어 있고 상기 클램프 유닛에 고정된 상기 파이프에 접촉될 수 있는 성형 툴, 상기 툴 홀더를 직선 이동 시키는 툴 엑추에이터, 그리고 상기 툴 홀더와 상기 테이블 사이에 위치하고 상기 툴 홀더를 가이드하는 홀더 가이드부를 포함할 수 있다.

상기 이동 유닛들은 각각, 상기 클램프 유닛과 이웃하고 상기 테이블 상면에 축 회전 가능하게 설치된 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트 상에 간격을 두고 설치되어 있으며, 상기 파이프를 잡을 수 있도록 오므려지고 펴질 수 있는 집게부, 그리고 상기 회전 샤프트 일측에 연결되어 있고 상기 회전 샤프트를 회전 시키는 회전 구동부를 포함할 수 있으며, 상기 파이프가 물린 집게부는 상기 회전 샤프트의 회전으로 회전되어 물려 있는 상기 파이프를 이웃하는 집게부로 옮길 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이동 유닛들에 의하여 파이프가 성형 유닛들에 순차적으로 공급되면서 파이프의 선단부 성형이 이루어진다. 이렇게 파이프가 순차적으로 이동하면서 선단부가 성형되므로 파이프의 선단부 성형 시간을 단축할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 성형 유닛에서 파이프의 선단부 성형이 완료되면 이동 유닛이 순차적으로 다음 공정의 성형 유닛으로 파이프를 옮기게 되어 파이프 선단부 성형 공정이나 작업의 시간적 조정의 효율을 현저하게 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 파이프 이송 엔드 포밍 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 파이프 이송 엔드 포밍 장치를 나타낸 평면도.
도 3는 도 1에 도시한 세팅부를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3에 도시한 세팅부를 나타낸 측면도.
도 5는 도 4에 도시한 A 부분 확대도.
도 6은 도 1에 도시한 이동 유닛을 나타낸 사시도.
도 7은 도 6에 도시한 이동 유닛 평면도.
도 8은 도 7에 도시한 이동 유닛을 나타낸 측면도.
도 9는 도 1에 도시한 클램프 유닛을 나타낸 분해 사시도.
도 10은 도 9에 도시한 클램프 유닛을 나타낸 측면도.
도 11은 도 10에 도시한 클램프 간격 조절부 동작 상태도.
도 12는 도 1에 도시한 성형 유닛을 나타낸 사시도.
도 13은 도 12에 도시한 성형 유닛을 나타낸 정면도.
도 14는 클램프 유닛에 고정된 파이프의 선단부에 성형 툴이 접촉된 상태를 나타낸 평면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 파이프 이송 엔드 포밍 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 파이프 이송 엔드 포밍 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 파이프 이송 엔드 포밍 장치를 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 파이프 이송 엔드 포밍 장치(1)는 테이블(10), 세팅부(20), 이동 유닛(30)들, 클램프 유닛(40)들, 그리고 성형 유닛(50)들을 포함한다.

본 실시예에 따른 테이블(10)은 골조부(11)와 상판(12)을 포함한다.

골조부(11)는 수직 프레임과 수평 프레임이 복합적으로 연결되어 파이프 이송 엔드 포밍 장치(1)의 뼈대 역할을 한다. 상판(12)은 골조부(11)의 위에 설치되어 있으며 파이프 성형 작업이 이루어진다.

한편, 골조부(11)의 하부에는 파이프 이송 엔드 포밍 장치(1)를 이동시킬 수 있는 캐스터(caster)(14)가 장착되어 있다. 또한 골조부(11)의 저면에는 수평 조절부(13)들이 회전 가능하게 설치되어 있다. 수평 조절부(13)의 회전 정도에 따라 파이프 이송 엔드 포밍 장치(1)의 수평을 조절할 수 있다. 수평 조절부(13)는 볼트 형태로 형성되어 있다. 수평 조절부(13)가 지면에 접촉되면 캐스터(14)는 지면에서 떨어질 수 있다.

다음으로 도 1 내지 도 5를 참고하여 세팅부(20)에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 다시 참고하며, 도 3는 도 1에 도시한 세팅부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 세팅부를 나타낸 측면도이며, 도 5는 도 4에 도시한 A 부분 확대도이다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 세팅부(20)는 성형할 파이프(P)가 준비되는 곳으로 고정 브래킷(21a, 21b), 가이드 봉(22), 이동 브래킷(23), 스토퍼(24), 그리고 가압부(25)를 포함한다.

고정 브래킷(21a, 21b)은 한 쌍으로 구성되어 있으며 테이블(10)의 상판(12) 일측에 간격을 두고 설치되어 있다. 고정 브래킷(21a, 21b)은 테이블(10)의 상판(12)으로부터 수직하게 설치되어 있다. 한편, 일측에 위치한 고정 브래킷(21a)의 상면에는 제1 거치홀(212)이 형성되어 있다.

가이드 봉(22)은 환봉 형태로 형성되어 한 쌍의 고정 브래킷(21a, 21b) 사이에 위치한다. 가이드 봉(22)의 양쪽 끝은 한 쌍의 고정 브래킷(21a, 21b)에 각각 결합되어 있다. 가이드 봉(22)은 엘엠 가이드(도시하지 않음)일 수 있다.

이동 브래킷(23)은 베어링 부싱(도시하지 않음) 따위로 가이드 봉(22)에 이동 가능하게 설치되어 있다. 베어링 부싱은 엘엠 블록(도시하지 않음)일 수 있다.

이동 브래킷(23)은 가이드 봉(22) 범위 내에서 이동할 수 있다. 이동 브래킷(23)은 이동 방향에 따라 일측에 위치한 고정 브래킷(21a)과의 거리가 멀어지거나 가까워질 수 있다. 일측에 위치한 고정 브래킷(21a, 21b)과 이동 브래킷(23)의 거리는 성형할 파이프의 길이에 따라 달라질 수 있다. 이동 브래킷(23)의 상면에는 제1 거치홀(212)과 동일한 제2 거치홀(231) 형성되어 있다. 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)에는 성형할 파이프가 걸쳐 놓인다.

스토퍼(24)는 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)을 걸쳐 놓인 파이프의 선단부 위치를 한정하는 것으로 일측에 위치한 고정 브래킷(21a)을 사이에 두고 이동 브래킷(23)과 마주한다. 이때 스토퍼(24)는 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)에 놓인 파이프와 동일선상에 위치한다.

이와 같은 스토퍼(24)는 일측에 위치한 고정 브래킷(21a)의 일면에 스토퍼 브래킷(241)으로 연결되어 있다. 스토퍼(24)는 스토퍼 브래킷(241)에 회전 가능하게 설치되어 있다. 이에 따라 회전 정도에 따라 스토퍼(24)와 고정 브래킷(21a, 21b)의 거리는 조절될 수 있다.

가압부(25)는 이동 브래킷(23)을 사이에 두고 고정 브래킷(21a, 21b)과 마주하며 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)에 놓인 파이프를 스토퍼(24) 방향으로 가압하는 것으로 가압 엑추에이터(251), 가압로드(252), 그리고 가압 완충 부재(253)를 포함한다.

가압 엑추에이터(251)는 이동 브래킷(23)에 결합된 지지 브래킷(251a)에 설치되어 이동 브래킷(23)으로부터 떨어져 있다. 가압 엑추에이터(251)는 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)에 놓인 파이프와 동일 선상에 위치한다. 이러한 가압 엑추에이터(251)는 유압 또는 압축공기에 의하여 구동할 수 있다.

가압로드(252)는 가압 엑추에이터(251)의 작동 로드에 결합되어 있다. 가압로드(252)는 가압 엑추에이터(251)의 작동 로드의 구동으로 직선 이동한다. 가압로드(252)는 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)을 걸쳐 놓인 파이프의 후단부에 접촉될 수 있다. 가압 엑추에이터(251)의 작동 로드가 전진 구동하면 가압로드(252)는 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)에 걸쳐 놓인 파이프를 스토퍼(24)측으로 밀게된다. 가압로드(252)가 파이프를 밀면 파이프는 스토퍼(24) 방향으로 움직인다. 움직인 파이프의 선단부는 스토퍼(24)에 접촉된다. 파이프의 선단부가 스토퍼(24)에 접촉되면 성형할 파이프는 준비가 완료된다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 가압로드(252)와 가압 엑추에이터(251)의 작동로드 사이에는 코일 스프링 형태의 가압 완충 부재(253)가 위치한다. 가압 완충 부재(253)는 파이프의 선단부가 스토퍼(24)에 접촉되면 압축될 수 있다. 가압 완충 부재(253)의 압축으로 가압로드(252)는 가압 완충 부재(253)의 완충력에 의하여 파이프를 탄성 지지하게 된다.

그리고 가압로드(252)와 가압 엑추에이터(251)의 작동로드 사이에는 가압 완충 부재(253)를 감싸는 가압 하우징(254)이 설치되어 있다. 가압 하우징(254)의 일측은 가압 엑추에이터(251)의 작동로드에 결합되어 있다. 가압 하우징(254)의 타측에는 가압로드(252)의 적어도 일부분이 삽입되어 직선 이동 가능하게 결합되어 있다.

다음으로 도 1, 도 2 및 도 6 내지 도 8을 참고하여 이동 유닛(30)에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 다시 참고하며, 도 6은 도 1에 도시한 이동 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시한 이동 유닛 평면도이며, 도 8은 도 7에 도시한 이동 유닛을 나타낸 측면도이다.

도 1, 도 2 및 도 6 내지 도 8를 참고하면, 본 실시예에 따른 이동 유닛(30)들은 테이블(10)의 상판(12)에 배열되어 있다. 이동 유닛(30)들은 세팅부(20)에 위치한 파이프를 성형 위치로 옮기거나 성형 중인 파이프를 다음 성형 공정으로 옮긴다. 이러한 이동 유닛(30)들은 각각 회전 샤프트(32), 회전 구동부(321), 그리고 집게부(33)를 포함한다.

회전 샤프트(32)는 베어링 하우징(31)으로 테이블(10)의 상판(12)에 회전 가능하게 설치되어 있다. 회전 샤프트(32)에는 길이방향을 따라 키 홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 회전 샤프트(32)는 세팅부(20)에 놓인 파이프와 동일 선상에 위치한다. 회전 샤프트(32)는 스프라인 축 또는 세레이션 축 따위로 형성될 수도 있다.

회전 구동부(321)는 회전 샤프트(32)의 일측에 결합되어 있다. 회전 구동부(321)는 회전 샤프트(32)를 축 회전 시킨다. 회전 구동부(321)는 전동모터 따위로 형성되어 정회전 역회전 할 수 있다. 회전 범위는 180ㅀ이다. 그러나 360ㅀ회전할 수 있다. 이에 따라 회전 샤프트(32) 또한 정회전 역회전 할 수 있다.

집게부(33)는 회전 샤프트(32) 상에 간격을 두고 설치되어 있다. 집게부(33)는 집게 몸체(331) 및 파지부(332)를 포함한다.

집게 몸체(331)는 회전 샤프트(32)에 키 홈에 결합된 키로 결합되어 있다. 이에 따라 집게 몸체(331)는 회전 샤프트(32)를 따라 정회전 역회전 회전할 수 있다.

파지부(332)는 파지 엑추에이터(도시하지 않음), 제1 링크(333a), 그리고 제2 링크(333b)를 포함한다.

파지 엑추에이터는 집게 몸체(331)의 내부에는 배치되어 있다. 파지 엑추에이터는 유압 또는 압축공기에 의하여 구동할 수 있다.

제1 링크(333a)와 제2 링크(333b)는 상하측으로 위치하여 일측이 집게 몸체(331)에 힌지 결합되어 파지 엑추에이터에 연결되어 있다. 파지 엑추에이터의 작동로드 구동으로 제1 링크(333a)와 제2 링크(333b)는 힌지를 기준으로 회전할 수 있다. 제1 링크(333a)와 제2 링크(333b)가 힌지를 기준으로 회전할 때 회전 방향에 따라 제1 링크(333a)와 제2 링크(333b)의 타측의 간격이 멀어지거나 가까워질 수 있다. 즉, 파지부(332)가 오므려지고 펴질 수 있다.

한편, 제1 링크(333a)와 제2 링크(333b)의 마주하는 면에는 파이프를 잡기 위한 반원 형태의 집게 홈(334)이 형성되어 있다. 집게 홈(334)의 중심은 세팅부(20)에 놓인 파이프(P)와 동일선상에 위치한다.

이에 따라, 오므려지고 펴지는 파지부(332)는 세팅부(20) 또는 이웃한 파지부(332)에 위치한 파이프를 잡을 수 있다. 파지부(332)가 파이프를 잡은 상태에서 회전 구동부(321)에 의해 회전 샤프트(32)가 회전하면 집게부(33)는 회전할 수 있다. 회전하는 집게부(33)는 파이프를 성형 위치로 옮기거나 성형 중인 파이프를 다음 성형 공정으로 옮긴다

다음으로, 도 1 및 도 2 및 도 9 내지 도 11을 참고하여 클램프 유닛(40)에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 다시 참고하며, 도 9는 도 1에 도시한 클램프 유닛을 나타낸 분해 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시한 클램프 유닛을 나타낸 측면도이고, 도 11은 도 10에 도시한 클램프 간격 조절부 동작 상태도이다.

도 1, 도 2 및 도 9 내지 도 11을 참고하면, 본 실시예에 따른 클램프 유닛(40)들은 성형할 파이프를 단계적으로 고정하는 것으로, 이동 유닛(30)들 사이마다 배치되어 테이블(10)의 상판(12)에 배열되어 있다. 이러한 이동 유닛(30)들은 클램프 하우징(41), 클램프 몸체(42a, 42b), 그리고 클램프 간격 조절부(43)를 포함한다.

클램프 하우징(41)은 테이블(10) 상판(12)에 고정되어 있으며, 일측이 개방되어 있다. 일측 개방으로 클램프 하우징(41)의 내부는 비어 있다. 한편, 회전 샤프트(32)를 지지하는 베어링 하우징(31)이 상판(12)이 아닌 클램프 하우징(41)의 측면에 설치될 수 있다.

클램프 몸체(42a, 42b)는 한 쌍으로 구성되어 클램프 하우징(41)의 일측 내부에 좌우 방향으로 수평 이동 가능하게 결합되어 있다. 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)는 간격을 두고 마주한다. 이때 클램프 몸체(42a, 42b)의 상부측은 클램프 하우징(41) 외부로 돌출되어 있고 하부측은 클램프 하우징(41)의 내부에 위치한다.

클램프 몸체(42a, 42b)의 하부측과 클램프 몸체(42a, 42b)의 내부면이 접하는 부분은 가이드 돌기(421)와 가이드 홈(411)이 형성되어 있다. 가이드 돌기(421)는 클램프 몸체(42a, 42b)에 형성되어 있고 가이드 홈(411)은 클램프 하우징(41)의 내부면에 형성되어 있다.

직선 이동하는 클램프 몸체(42a, 42b)는 가이드 돌기(421)가 가이드 홈(411)에 결합되어 흔들리지 않고 직선 이동할 수 있다. 직선 이동하는 클램프 몸체(42a, 42b)는 이동 방향에 따라 그 간격이 좁혀지거나 멀어질 수 있다.

한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)가 마주하는 일 면 상부측에는 파지 홈(422)이 형성되어 있다. 파지 홈(422)에는 이동 유닛(30)의 집게부(33)에 위치한 파이프가 위치한다.

한편, 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)의 타면 하부측에는 경사면(423)이 형성되어 있다. 클램프 몸체(42a, 42b)의 경사면(423)은 상부 외측에서 하부 내측 방향으로 경사져 있다.

클램프 간격 조절부(43)는 마주하는 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)의 간격을 조절하는 것으로, 쐐기 부재(431), 클램프 탄성 부재(434), 그리고 클램프 엑추에이터(435)를 포함한다.

쐐기 부재(431)는 클램프 하우징(41)의 내부에 승강 가능하게 배치되어 있다. 쐐기 부재(431)의 상부측에는 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)가 수용되는 수용 홈(432)이 형성되어 있다. 수용 홈(432)의 내부면은 클램프 몸체(42a, 42b)의 경사면(423)과 대응되는 경사면(433)이 형성되어 있다. 이에 따라 클램프 몸체(42a, 42b)의 경사면(423)과 쐐기 부재(431)의 경사면(433)은 서로 면접촉된다.

클램프 엑추에이터(435)는 클램프 하우징(41)의 하부에 배치되어 있다. 이때 클램프 엑추에이터(435)의 작동 로드는 클램프 하우징(41)의 하부를 관통하여 쐐기 부재(431)의 하부측에 연결되어 있다.

클램프 엑추에이터(435)의 작동 로드의 구동으로 쐐기 부재(431)는 클램프 하우징(41)의 내부에서 승강할 수 있다. 쐐기 부재(431)가 상승하면 쐐기 부재(431)의 경사면(433)이 이와 면 접촉된 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)의 경사면(423)을 가압하게 된다. 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)가 가압되면 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)는 가이드 돌기(421)가 가이드 홈(411)을 따라 가이드 되면서 수평 이동하면서 그 간격이 좁혀진다.

클램프 몸체(42a, 42b)의 간격이 좁혀지면 파지 홈(422)의 둘레면에 파이프의 외부둘레면이 접하게 된다. 이에 따라 클램프 몸체(42a, 42b)는 파이프를 고정하게 된다.

한편, 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)의 사이에는 클램프 탄성 부재(434)가 설치되어 있다. 클램프 탄성 부재(434)는 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)가 가까워질 때 압축되면서 탄성력이 발생한다. 이에 따라 한 쌍의 클램프 탄성 부재(434)는 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)가 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여한다.

클램프 엑추에이터(435)의 작동로드 구동으로 쐐기 부재(431)가 하강하면 압축된 클램프 탄성 부재(434)의 탄성력에 의하여 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)는 서로 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. 이때 클램프 몸체(42a, 42b)는 가이드 돌기(421)가 가이드 홈(411)에 가이드 되면서 수평 이동하게 된다.

다음으로, 도 1, 도 2, 도 12 내지 도 14를 참고하여 성형 유닛(50)들에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 다시 참고하며, 도 12는 도 1에 도시한 성형 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 13은 도 12에 도시한 성형 유닛을 나타낸 정면도이며, 도 14는 클램프 유닛에 고정된 파이프의 선단부에 성형 툴이 접촉된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 1, 도 2 및 도 12 내지 도 14를 참고하면, 본 실시예에 따른 성형 유닛(50)들은 클램프 유닛(40)에 고정된 파이프와 마주하는 위치에 배치되어 있다. 성형 유닛(50)들은 클램프 유닛(40)에 고정된 파이프의 선단부를 성형하는 것으로, 툴 홀더(51), 툴 엑추에이터(52), 그리고 홀더 가이드부(53)를 포함한다.

툴 홀더(51)는 테이블(10)의 상판(12)에 직선 이동 가능하게 설치되어 있으며, 클램프 몸체(42a, 42b)와 마주하는 일 면에는 성형 툴(511)이 분리 가능하게 장착될 수 있다. 각 성형 유닛(50)의 툴 홀더(51)에는 서로 다른 종류의 성형 툴(511)이 장착된다. 예컨대 일측에서 타측으로 파이프의 선단부를 확관하는 툴, 축관하는 툴, 비딩하는 툴, 밴딩하는 툴 따위가 순차적으로 장착될 수 있다. 이러한 성형 툴(511)은 클램프 유닛(40)에 고정된 파이프의 선단부와 마주한다.

직선 이동하는 툴 홀더(51)와 테이블(10)의 상판(12) 사이에는 툴 홀더(51)를 가이드하는 홀더 가이드부(53)가 설치되어 있다. 홀더 가이드부(53)는 상판(12)에 설치되어 있는 엘엠 가이드와 엘엠 가이드에 직선 이동 가능하게 연결되어 툴 홀더(51)에 결합된 엘엠 블록으로 구성되어 있다.

툴 홀더(51)의 타면에는 툴 엑추에이터(52)의 작동로드가 연결되어 있다. 툴 엑추에이터(52)는 브래킷으로 테이블(10)의 상판(12)에 고정되어 있다. 툴 엑추에이터(52)의 작동로드 구동으로 툴 홀더(51)는 홀더 가이드부(53)의 가이드로 직선 이동한다. 이때 툴 엑추에이터(52)의 작동로드 구동 방향에 따라 성형 툴(511)은 파이프의 선단부에 가까워지거나 선단부로부터 멀어질 수 있다. 성형 툴(511)이 파이프의 선단부에 가까워져 접촉되면 파이프의 선단부는 성형 툴(511)의 형상과 대응되게 성형된다.

이와 같이 구성된 파이프 이송 엔드 포밍 장치(1)의 작용에 대하여 설명한다.

도 14의 a)에 도시한 바와 같이, 성형할 파이프(P)를 세팅부(20)의 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)에 걸쳐 올려놓는다. 제1 거치홀(212)과 제2 거치홀(231)에 걸쳐 놓인 파이프(P)는 가압부(25)에 의하여 스토퍼(24) 방향으로 이동한다. 이동한 파이프(P)의 선단부는 스토퍼(24)에 밀착된다. 이때 파이프(P)는 가압 완충 부재(253, 도 5 참조)에 의하여 완충 지지되면서 파이프(P)는 세팅된다. 파이프(P)의 세팅이 완료되면 이동 유닛(30)의 집게부(33)는 벌어지면서 세팅된 파이프(P)를 물어 고정한다. 이러한 상태에서 회전 구동부(321)에 의하여 회전 샤프트(32)가 회전하면 집게부(33)는 회전 샤프트(32)를 따라 회전하게 된다.

집게부(33)의 회전으로 파이프(P)는 도 14의 b)에 도시한 바와 같이, 파이프(P)를 잡고 있는 이동 유닛(30)과 이웃한 이동 유닛(30')으로 보내어 지며, 이때 이웃한 이동 유닛(30')의 집게부(33)가 파이프(P)를 잡게 된다. 이때 파이프(P)의 선단부는 클램프 유닛(40)의 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b) 사이에 위치한다.

한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b) 사이에 파이프(P)가 위치하면 도 11의 a)에 도시한 바와 같이 클램프 엑추에이터(435)의 작동로드 구동으로 쐐기 부재(431)는 상승한다. 쐐기 부재(431)의 상승으로 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)의 간격은 도 11의 b)에 도시한 바와 같이 좁혀진다. 이때 클램프 몸체(42a, 42b)의 파지 홈(422)에 파이프의 외부면이 접촉된다. 파지 홈(422)에 파이프의 외부면이 접촉되면 클램프 몸체(42a, 42b)는 파이프를 견고히 고정한 상태가 된다.

클램프 몸체(42a, 42b)에 파이프가 견고히 고정되면 성형 유닛(50)의 툴 엑추에이터(52) 작동로드 전진 구동으로 툴 홀더(51)는 도 14의 b)에 도시한 바와 같이, 클램프 유닛(40) 방향으로 직선 이동한다. 이때 툴 홀더(51)에 결합된 성형 툴(511)의 선단부가 클램프 유닛(40)에 고정된 파이프(P)의 선단부에 접촉되면서 파이프(P)의 선단부를 성형하게 된다. 파이프(P)의 선단부 성형이 완료되면 툴 엑추에이터(52)의 작동로드 후진 구동으로 툴 홀더(51)가 클램프 유닛(40)으로부터 멀어지면서 성형 툴(511)은 파이프(P)의 선단부로부터 분리된다.

성형 툴(511)이 파이프(P)로부터 분리되면 도 11의 a)에 도시한 바와 같이 클램프 엑추에이터(435)의 작동로드 구동으로 쐐기 부재(431)는 하강한다. 쐐기 부재(431)가 하강하면 클램프 탄성 부재(434)의 탄성력에 의하여 한 쌍의 클램프 몸체(42a, 42b)의 간격을 멀어진다. 이에 따라 클램프 몸체(42a, 42b)가 파이프(P)를 고정하는 고정력이 해제된다.

클램프 유닛(40)에서 파이프(P)의 고정력이 해제되면 이동 유닛(30')은 도 14의 c)에 도시한 바와 같이 파이프(P)를 다음 성형 유닛(50')으로 이동시키기 위하여 성형된 파이프(P)를 잡고 있는 집게부(33)는 회전 샤프트(32)에 의해 회전한다. 이때 집게부(33)는 이웃하게 위치하여 다음 성형 공정의 성형 유닛(50')에 위치한 이동 유닛(30")의 집게부(33)로 성형 파이프(P)를 이동시킨다.

이와 같이 이동 유닛(30, 30', 30")들에 의하여 파이프(P)가 성형 유닛(50, 50')들에 순차적으로 공급되면서 파이프(P)의 선단부 성형이 이루어진다. 이렇게 파이프(P)가 순차적으로 이동하면서 선단부가 성형되므로 파이프(P)의 선단부 성형을 대량으로 할 수 있다.

또한, 파이프(P)의 성형 흐림이 직선적이며 중단이 없기 때문에 성형 시간을 단축할 수 있다.

또한, 성형 유닛(50)에서 파이프(P)의 선단부 성형이 완료되면 이동 유닛(30)이 순차적으로 다음 공정으로 파이프(P)를 옮기게 되어 파이프(P) 선단부 성형 공정이나 작업의 시간적 조정의 효율을 현저하게 높일 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 파이프 이송 엔드 포밍 장치
10: 테이블
11: 골조부 12: 상판 13: 수평 조절부 14: 캐스터
20: 세팅부
21a, 21b: 고정 브래킷 212: 제1 거치홀
22: 가이드 봉
23: 이동 브래킷 231: 제2 거치홀
24: 스토퍼 241: 스토퍼 브래킷
25: 가압부 251: 가압 엑추에이터 251a: 지지 브래킷 252: 가압로드 253: 가압 완충 부재 254: 가압 하우징
30: 이동 유닛
31: 베어링 하우징
32: 회전 샤프트 321: 회전 구동부
33: 집게부 331: 집게 몸체 332: 파지부 333a: 제1 링크 333b: 제2 링크 334: 집게 홈
40: 클램프 유닛
41: 클램프 하우징 411: 가이드 홈
42a, 42b: 클램프 몸체 421: 가이드 돌기 422: 파지 홈 423: 경사면
43: 클램프 간격 조절부 431: 쐐기 부재 432: 수용 홈 433: 경사면 434: 클램프 탄성 부재 435: 클램프 엑추에이터
50: 성형 유닛
51: 툴 홀더 511: 성형 툴
52: 툴 엑추에이터
53: 홀더 가이드부

Claims

테이블,
상기 테이블 상면 일측에 배치되어 있고 성형할 파이프가 준비되는 세팅부,
상기 세팅부와 이웃하며 상기 테이블 상면에 배열되어 있고 상기 파이프를 순차적으로 이동시키는 이동 유닛들,
상기 이동 유닛들 사이에 배치되어 있고, 이동한 상기 파이프를 고정하는 클램프 유닛들, 그리고
상기 클램프 유닛과 마주하며, 직선 이동으로 상기 클램프에 고정된 상기 파이프의 선단부를 성형하는 성형 유닛들
을 포함하며,
상기 이동 유닛들은 각각,
상기 클램프 유닛과 이웃하고 상기 테이블 상면에 축 회전 가능하게 설치된 회전 샤프트,
상기 회전 샤프트 상에 간격을 두고 설치되어 있으며, 상기 파이프를 잡을 수 있도록 오므려지고 펴질 수 있는 집게부, 그리고
상기 회전 샤프트 일측에 연결되어 있고 상기 회전 샤프트를 회전 시키는 회전 구동부
를 포함하는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.
제1항에서,
상기 세팅부는,
제1 거치홀을 가지며 가이드 봉이 결합된 고정 브래킷,
상기 가이드 봉에 직선 이동 가능하게 설치되어 있고 제2 거치홀을 갖는 이동 브래킷,
상기 고정 브래킷을 사이에 두고 상기 이동 브래킷과 마주하며, 상기 제1 거치홀 상에 위치하는 스토퍼, 그리고
상기 이동 브래킷을 사이에 두고 상기 고정 브래킷과 마주하며, 상기 제2 거치홀 상에 위치하는 가압부
를 포함하고,
상기 파이프는 상기 스토퍼와 상기 가압부 사이에 위치하여 상기 제1 거치홀과 상기 제2 거치홀에 걸쳐 놓이는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.
제2항에서,
상기 가압부는,
가압 엑추에이터,
상기 가압 엑추에이터의 작동 로드에 연결되어 있고 상기 파이프를 상기 스토퍼 방향으로 가압하는 가압로드, 그리고
상기 가압로드와 상기 가압 엑추에이터의 작동 로드 사이에 설치되어 있고 상기 가압로드를 완충 지지하는 가압 완충 부재
를 포함하는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.
제1항에서,
상기 클램프 유닛들은 각각
상기 테이블 상면에 설치되어 있고 일측이 개방된 클램프 하우징,
상기 클램프 하우징의 일측 내부에 하부측이 직선 이동 가능하게 결합되어 있으며, 상부측이 상기 클램프 하우징 외부로 노출되어 있고, 서로 마주하는는 면에 상기 파이프를 파지하는 파지 홈이 형성된 한 쌍의 클램프 몸체, 그리고
상기 클램프 하우징 내부에 위치하고 상기 한 쌍의 클램프 몸체의 간격을 조절하는 클램프 간격 조절부
를 포함하는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.
제4항에서,
상기 클램프 간격 조절부,
상기 클램프 하우징의 내부에 승강 가능하게 설치되어 있고, 상승 시 상기 한 쌍의 클램프 몸체의 간격을 좁히는 쐐기부재,
상기 한 쌍의 클램프 몸체 사이에 위치하고 상기 쐐기 부재가 하강하면 상기 한 쌍의 클램프 몸체가 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여하는 클램프 탄성 부재, 그리고
상기 쐐기부재를 승강시키는 클램프 엑추에이터
를 포함하는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.
제5항에서,
상기 쐐기부재와 상기 클램프 몸체가 접하는 면은 상부 외측에서 하부 내측 방향으로 경사져 있으며,
상기 클램프 몸체의 하부측과 상기 클램프 하우징의 내부면이 접하는 부분에는 가이드 돌기와 가이드 홈이 형성되어 있으며 상기 클램프 몸체는 상기 가이드 돌기가 상기 가이드 홈을 따라 이동하면서 직선 이동하는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.
제1항에서,
상기 성형 유닛들은 각각,
상기 테이블 상면에 직선 이동 가능하게 장착되어 있고, 상기 클램프 유닛과 마주하는 툴 홀더,
상기 툴 홀더에 분리 가능하게 장착되어 있고 상기 클램프 유닛에 고정된 상기 파이프에 접촉될 수 있는 성형 툴,
상기 툴 홀더를 직선 이동시키는 툴 엑추에이터, 그리고
상기 툴 홀더와 상기 테이블 사이에 위치하고 상기 툴 홀더를 가이드하는 홀더 가이드부
를 포함하는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.
제1항에서,
상기 파이프를 잡은 상기 집게부는 상기 회전 샤프트의 회전으로 회전되어 잡고 있는 상기 파이프를 이웃한 집게부로 옮기는
파이프 이송 엔드 포밍 장치.