KR101077668B1 - 버핑 시스템 - Google Patents

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KR101077668B1
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이동하
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주식회사 한국번디
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Abstract

본 발명은 튜브의 버핑상태를 고르게 하고 상기 튜브의 단위 시간당 생산량을 증가시킬 수 있는 버핑 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 튜브의 외측면을 연속적으로 버핑하기 위하여 소정 간격으로 설치되는 복수 개의 버핑유닛; 복수 개의 버핑유닛들에 사이에서 튜브를 이송시키기 위한 이송유닛; 그리고 튜브의 일측 끝단이 복수 개의 버핑유닛 사이에서 이송되면서 버핑되는 동안 튜브와 버핑부재가 일정한 각도를 유지하도록 튜브의 타측을 정렬하기 위한 튜브 정렬장치를 포함하는 버핑 시스템을 제공한다.
여기서, 복수 개의 버핑유닛 각각은 튜브의 외측면을 버핑하는 버핑부재와, 튜브의 일측면에 접촉되어 튜브를 지지하는 상부롤러와, 튜브의 타측면에 접촉되며, 상부롤러와 다른 속도로 회전하는 하부롤러를 포함할 수 있다. 또한, 이송유닛은 상부롤러들과 연동되어 이동되는 이송부재와 하부롤러들과 연동되어 이동되는 하부 이송부재를 포함하고, 튜브는 상부 이송부재와 하부 이송부재가 서로 인접하는 부분에 위치되어 상부 이송부재 및 하부 이송부재의 이동을 따라 이송될 수 있다.
버핑부재, 버핑유닛, 이송유닛, 튜브 정렬장치

Description

버핑 시스템{Buffing system}
본 발명은 버핑시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 튜브의 버핑 상태를 고르게 하고 상기 튜브의 단위시간당 생산량을 늘릴 수 있는 버핑시스템에 관한 것이다.
일반적으로 튜브는 금속판이 조관장치, 교정장치, 절단장치, 이송장치, 버핑장치를 경유하면서 최종 제품으로 제조된다. 상기 조관장치는 금속판이 튜브 형태로 성형 및 용접하여 튜브 형상을 완성하고, 상기 교정장치는 제작된 튜브의 직경 및 직선도 등을 일정하게 교정하는 역활을 한다. 또한, 상기 절단장치는 교정이 완료된 튜브를 일정한 길이로 절단하고, 상기 이송장치는 절단된 튜브를 다음공정처리를 위하여 이송하는 역활을 한다.
상기 버핑장치는 필요에 따라 상기 튜브의 외측면의 일부를 버핑하게 되는데, 튜브의 표면 자체를 매끄럽고 광택이 있는 가공면으로 버핑할 수도 있고, 상기 튜브의 표면에 코팅된 막의 일부분을 벗겨 내는 버핑을 수행할 수도 있다.
통상적으로 스틸 재질으로 제작된 스틸튜브에는 상기 스틸튜브의 내식성을 향상시키기 위하여 알루미늄과 아연 등을 포함하는 합금으로 이루어지는 도금층이 구비된다. 상기 튜브의 끝단을 용접을 하기 위해서는 상기 스틸튜브에 도금된 도금층을 벗겨 내는 작업이 필요하게 된다. 상기 튜브의 외측 표면에 코팅된 도금층을 벗겨 내는 작업을 수행하기 위하여 상기 버핑장치에는 튜브의 외측면을 버핑하기 위한 버핑지석과 상기 튜브를 지지하기 위한 지지롤러가 구비된다.
그러나, 상기 튜브의 외측면에 대한 버핑 정도는 작업자마다 숙련도가 달라 튜브의 버핑상태에 대한 품질이 고르지 못하기 때문에 상기 튜브의 버핑 상태가 불량한 경우가 많았다.
또한, 하나의 버핑장치를 사용하여 하나의 튜브를 반복적으로 버핑함에 있어서 작업자의 작업량이 증가되고 제품의 단위시간당 생산량이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 튜브의 외측면을 일정한 버핑상태의 품질로 버핑할 수 있는 버핑 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 튜브의 외측면을 버핑함에 있어서 단위 시간단 제품 생산성을 향상시킬 수 있는 버핑 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 튜브의 외측면을 버핑함에 있어서 상기 튜브를 안정적으로 이송시킬 수 있는 버핑 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 튜브의 외측면을 연속적으로 버핑하기 위하여 소정 간격으로 설치되는 복수 개의 버핑유닛; 상기 복수 개의 버핑유닛들에 사이에서 상기 튜브를 이송시키기 위한 이송유닛; 그리고 상기 튜브의 일측 끝단이 상기 복수 개의 버핑유닛 사이에서 이송되면서 버핑되는 동안 상기 튜브와 버핑부재가 일정한 각도를 유지하도록 상기 튜브의 타측을 정렬하기 위한 튜브 정렬장치를 포함하는 버핑 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 복수 개의 버핑유닛 각각은 상기 튜브의 외측면을 버핑하는 상기 버핑부재와, 상기 튜브의 일측면에 접촉되어 상기 튜브를 지지하는 상부롤러와, 상기 튜브의 타측면에 접촉되며, 상기 상부롤러와 다른 속도로 회전하는 하부롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송유닛은 상기 상부롤러들과 연동되어 이동되는 상부 이송부재 와 상기 하부롤러들과 연동되어 이동되는 하부 이송부재를 포함하고, 상기 튜브는 상부 이송부재와 상기 하부 이송부재가 서로 인접하는 부분에 위치되어 상기 상부 이송부재 및 상기 하부 이송부재의 이동을 따라 이송될 수 있다.
또한, 상기 버핑 시스템은 상기 상부 이송부재 및 상기 하부 이송부재가 인접하는 부분에서 상기 상부 이송부재의 상부에 설치되는 상부 이송가이드와, 상기 하부 이송부재의 하부에 설치되는 하부 이송가이드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 버핑 시스템은 상기 상부 이송부재의 처짐을 방지하기 위한 상부 처짐방지롤러와, 상기 하부 이송부재의 처짐을 방지하기 위한 하부 처짐방지롤러를 더 포함할 수 있다.
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또한, 상기 튜브 정렬장치는 상기 튜브의 이동방향을 따라 이동되는 이동부재와, 상기 이동부재를 구동시키기 위한 구동부와, 상기 튜브의 직선이동을 구속하며 상기 튜브가 하나씩 이송되도록 하기 위하여 상기 이동부재에 구비된 정렬 가이드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 버핑 시스템은 상기 상부롤러와 상기 하부롤러의 회전수를 측정하는 회전수 측정유닛과, 상기 회전수 측정유닛에서 측정된 데이터를 바탕으로 상기 상부롤러와 상기 하부롤러의 회전수 차이를 일정하게 유지시키는 제어유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 버핑 시스템은 상기 버핑부재에 의하여 버핑된 후 반출되는 상기 튜브의 개수를 헤아리는 카운팅 유닛과, 반출되는 상기 튜브의 개수가 설정개수에 도달하면 상기 버핑부재가 상기 튜브의 표면에 접촉되도록 상기 버핑부재의 높이를 상승시키는 높이조절유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 버핑 시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 튜브의 상측에 설치되는 상부롤러와 상기 튜브의 하측에 설치되는 하부롤러의 회전속도 차이를 일정하게 유지함으로써 상기 튜브의 외측면을 일정한 품질로 버핑할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 복수 개의 버핑 유닛을 순차적으로 설치하여 한 번의 조작으로 상기 튜브를 연속적으로 버핑함으로써 단위 시간당 제품의 생산성을 높일 수 있는 이점이 있다. 일례로 종래 방법에 따라 튜브를 버핑하는 경우에는 시간당 60개 정도를 버핑함에 반하여 본 발명에 따른 경우에는 시간당 400개 정도를 버핑할 수 있다.
셋째, 상부 이송부재 및 하부 이송부재의 이동을 안내하는 상부 이송가이드 및 하부 이송가이드를 설치함으로써 상기 상부 이송부재와 상기 하부 이송부재가 서로 인접하는 부분에서 이송되는 상기 튜브를 안정적으로 이송할 수 있는 이점이 있다.
넷째, 상기 상부 이송부재 및 상기 하부 이송부재의 이동경로 상에 상부 처짐방지롤러 및 하부 처짐방지롤러를 설치함으로써 상기 상부 이송부재 및 하부 이송부재가 일정한 장력을 유지하도록 하여 상기 튜브를 안정적으로 이송할 수 있도 록 하는 이점이 있다.
다섯째, 상기 튜브의 일측 끝단이 버핑될때 상기 튜브의 타측이 수용될 수 있는 공간을 제공하면서 상기 튜브의 움직임을 구속하는 튜브 정렬장치를 설치함으로써 상기 튜브와 버핑부재의 각도를 일정하게 유지하여 상기 튜브가 일정한 수준으로 버핑될 수 있도록 할 수 있다. 뿐만, 아니라 상기 튜브의 타측의 직선이동을 구속함으로써 상기 튜브가 하나씩 안정적으로 이송될 수 있도록 하는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 버핑 시스템의 일 실시예에 관한 측단면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 버핑 시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 버핑 시스템에 관한 측단면 중의 요부를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 버핑 시스템에 관한 평면도 중의 요부를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 버핑 시스템에 구비된 복수 개의 버핑유닛에서 튜브가 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 버핑 시스템은 튜브(1)의 외측면을 순차적으로 버핑하기 위하여 소정 간격으로 설치되는 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)과, 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)들에 사이에서 상기 튜브(1)를 이송시키기 위한 이송유닛을 포함한다.
또한, 상기 버핑 시스템은 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)이 설치되는 하우징(150)과 연통되는 화재방지 필터유닛(620)과 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)에서 발생되는 이물질을 집진하기 위한 집진장치(630)를 포함한다. 상기 하우징(150)과 상기 화재방지 필터유닛(620)은 연통유로(610)에 의하여 서로 연통되며, 상기 화재방지 필터유닛(620)에는 송풍팬이 구비되어 상기 하우징(150) 내부의 이물질을 흡입하게 된다.
상기 튜브(1)는 상기 튜브(1)의 일측 끝단이 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)에 의하여 버핑되면서 상기 이송유닛에 의해 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300) 사이를 이동하게 된다. 이때, 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)에서 발생되는 이물질은 상기 화재방지 필터유닛(620)에서 걸러지게 되고, 최종적으로 상기 집진장치(630)에서 집진된다.
상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)은 버핑처리될 튜브(1)가 우선적으로 공급되는 제1 버핑유닛(100)과, 상기 제1 버핑유닛(100)에서 버핑된 상기 튜브(1)를 다시 버핑하기 위하여 상기 제1 버핑유닛(100)과 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제2 버핑유닛(200)과, 상기 제2 버핑유닛(200)에서 버핑된 상기 튜브(1)를 다시 버핑하기 위하여 상기 제2 버핑유닛(200)과 일정간격 떨어진 위치에 설치되는 제3 버핑유닛(300)을 포함한다. 물론, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 상기 복수 개의 버핑유닛은 두개 이상의 버핑유닛으로 구성되는 모든 경우를 포함한다.
상기 제1 버핑유닛(100)은 상기 튜브(1)의 외측면을 버핑하는 제1 버핑부재(136)와, 상기 튜브(1)의 일측면에 접촉되어 상기 튜브(1)를 지지하는 제1 상부롤러(115)와, 상기 튜브(1)의 타측면에 접촉되며, 상기 제1 상부롤러(115)와 다른 속도로 회전하는 제1 하부롤러(125)를 포함한다.
상기 제1 상부롤러(115)는 상기 튜브(1)를 기준으로 상기 튜브(1)의 상측에 배치되고, 상기 제1 하부롤러(125)는 상기 튜브(1)의 하측에 배치된다. 또한, 상기 제1 버핑부재(136)는 상기 튜브(1)의 하측에 배치됨과 동시에 상기 제1 하부롤러(125)의 전방에 설치된다.
결과적으로, 버핑될 상기 튜브(1)의 일측 끝단 상부는 상기 제1 상부롤러(115)에 의하여 지지되고, 상기 튜브(1)의 일측 끝단 하부는 상기 제1 버핑부재(136)에 의하여 버핑된다. 상기 제1 하부롤러(125)는 상기 제1 버핑부재(136)의 후방에서 상기 튜브(1)의 타측 부분에 대하여 상기 제1 상부롤러(115)와 대응되면서 상기 튜브(1)를 지지하게 된다.
또한, 상기 제2 버핑유닛(200)은 상기 제1 버핑유닛(100)과 마찬가지로, 제2 버핑부재(236), 제2 상부롤러(215) 및 제2 하부롤러(225)를 포함한다. 또한, 상기 제3 버핑유닛(300)은 상기 제1 버핑유닛(100)과 마찬가지로 제3 버핑부재(336), 제3 상부롤러(315) 및 제3 하부롤러(325)를 포함한다. 상기 제2 버핑유닛(200)과 제3 버핑유닛을 구성하는 구성요소들의 배치관계는 상기 제1 버핑유닛의 구성요소들과 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 이송유닛은 상기 제1 상부롤러(115), 상기 제2 상부롤러(215) 및 상기 제3 상부롤러(315)와 연동되어 이동되는 상부 이송부재(410)와, 상기 제1 하부롤러(125), 상기 제2 하부롤러(225) 및 상기 제3 하부롤러(325)와 연동되어 이동되는 하부 이송부재(420)를 포함한다.
상기 제1 상부롤러(115), 제2 상부롤러(215) 및 제3 상부롤러(315)는 동일한 회전속도로 회전하며, 상기 상부 이송부재(410)는 상기 제1 상부롤러(115), 제2 상부롤러(215) 및 제3 상부롤러(315)의 원주면 상에 설치되어 상기 상부롤러들(115, 215, 315)의 회전에 의하여 이동된다.
상기 제3 버핑유닛(300)의 일측에는 상기 제3 상부롤러(315)를 회전시키기 위한 상부롤러 회전모터(311)가 설치되어 있다. 상기 상부롤러 회전모터(311)의 구동력은 상부 동력전달유닛에 의하여 상기 제1 상부롤러(115) 및 제2 상부롤러(215)로 전달된다.
상기 상부 동력전달유닛은 상기 상부롤러 회전모터(311)의 회전축과 연결되는 제1 상부풀리(312), 상기 제3 상부롤러(315)의 회전축과 연결되는 제2 상부풀리(314), 상기 제1 상부풀리(312)와 상기 제2 상부풀리(314)를 연결하는 제1 상부벨트(313)를 포함한다.
또한, 상기 상부 동력전달유닛은 상기 제2 상부롤러(215)와 함께 회전되는 제3 상부풀리(214)와, 상기 제2 상부풀리(314)와 상기 제3 상부풀리(214)를 연결하는 제2 상부벨트(324)를 포함한다. 여기서, 상기 제3 상부풀리(214)가 상기 제2 상부풀리(314)로부터 회전력을 전달받게 되면, 상기 제3 상부풀리(214)와 연결된 상기 제2 상부롤러(215)가 회전하게 된다.
또한, 상기 상부 동력전달유닛은 상기 제1 상부롤러(115)와 함께 회전되는 제4 상부풀리(114)와, 상기 제3 상부풀리(214)와 상기 제4 상부풀리(114)를 연결하는 제3 상부벨트(227)를 포함한다. 여기서, 상기 제4 상부풀리(114)가 상기 제3 상 부풀리(214)로부터 회전력을 전달받게 되면, 상기 제4 상부풀리(114)와 연결된 상기 제1 상부롤러(115)가 회전하게 된다.
결과적으로, 상기 상부롤러 회전모터(311)에 의하여 상기 제3 상부롤러(315)가 회전되면, 상기 상부롤러 회전모터(311)의 회전력은 상기 상부 동력전달유닛에 의하여 상기 제2 상부롤러(215) 및 상기 제1 상부롤러(115)로 전달되어 상기 제1 상부롤러(115), 제2 상부롤러(215) 및 상기 제3 상부롤러(315)가 동시에 같은 회전수로 회전하게 된다.
한편, 상기 제1 하부롤러(125), 제2 하부롤러(225) 및 제3 하부롤러(325)는 동일한 회전속도로 회전하되 상기 상부롤러들의 회전속도 보다 낮은 속도로 회전하게 된다. 이때에도, 상기 하부 이송부재(420)는 상기 제1 하부롤러(125), 제2 하부롤러(225) 및 제3 하부롤러(325)의 원주면 상에 설치되어 상기 하부롤러들(125, 225, 325)의 회전에 의하여 이동된다.
상기 제1 버핑유닛(100)의 일측에는 상기 제1 하부롤러(125)를 회전시키기 위한 하부롤러 회전모터(121)가 설치되어 있다. 상기 하부롤러 회전모터(121)의 구동력은 하부 동력전달유닛에 의하여 상기 제2 하부롤러(225) 및 제3 하부롤러(325)로 전달된다.
상기 하부 동력전달유닛은 상기 하부롤러 회전모터(121)의 회전축과 연결되는 제1 하부풀리(122), 상기 제2 하부롤러(225)의 회전축과 연결되는 제2 하부풀리(222), 상기 제1 하부풀리(122)와 상기 제2 하부풀리(222)를 연결하는 제1 하부벨트(124)를 포함한다.
여기서, 상기 제1 하부풀리(122)가 상기 하부롤러 회전모터(121)에 의하여 회전되면, 상기 제1 하부풀리(122)의 회전력은 상기 제2 하부풀리(222)로 전달되어 상기 제2 하부롤러(225)가 회전하게 된다.
또한, 상기 하부 동력전달유닛은 상기 제3 하부롤러(325)와 함께 회전되는 제3 하부풀리(322)와, 상기 제2 하부풀리(222)와 상기 제3 하부풀리(322)를 연결하는 제2 하부벨트(224)를 포함한다. 여기서, 상기 제3 하부풀리(322)가 상기 제2 하부풀리(222)로부터 회전력을 전달받게 되면, 상기 제3 하부풀리(322)와 연결된 상기 제3 하부롤러(325)가 회전하게 된다.
결과적으로, 상기 하부롤러 회전모터(121)에 의하여 상기 제1 하부롤러(125)가 회전되면, 상기 하부롤러 회전모터(121)의 회전력은 상기 하부 동력전달유닛에 의하여 상기 제2 하부롤러(225) 및 상기 제3 하부롤러(325)로 전달되어 상기 제1 하부롤러(125), 제2 하부롤러(225) 및 상기 제3 하부롤러(325)가 동시에 같은 회전수로 회전하게 된다.
상기 상부롤러들(115, 215, 315)이 약 12 rpm 정도로 회전되면, 상기 하부롤러들(125, 225, 325)은 약 9rpm 정도로 회전된다. 결과적으로, 상기 상부롤러들(115, 215, 315)의 회전속도와 상기 하부롤러들(125, 225, 325)의 회전속도가 서로 다르기 때문에 상기 상부롤러들(115, 215, 315) 및 하부롤러들(125, 225, 325)에 접촉되는 상기 튜브(1)는 자체적으로 회전하게 된다. 이때, 상기 버핑부재들(136,236,336)은 최고 4600rpm 의 속도로 회전하면서 상기 튜브(1)의 외측면을 버핑하게 된다. 여기서, 상기 튜브(1)의 회전방향과 상기 버핑부재들(136,236,336)의 회전방향은 서로 반대방향이 되도록 회전된다.
한편, 상기 제1 버핑부재(136), 제2 버핑부재(236) 및 제3 버핑부재(336)는 각각 제1 회전모터(131), 제2 회전모터(231), 제3 회전모터(331)에 의하여 회전된다.
구체적으로, 상기 제1 회전모터(131)가 회전을 하게 되면, 상기 제1 회전모터(131)와 연결된 제1 버핑풀리(132)가 회전을 하게 되고, 상기 제1 버핑풀리(132)의 회전력은 제1 버핑벨트(133)에 의하여 제2 버핑풀리(134)로 전달된다. 상기 제2 버핑풀리(134)가 회전하게 되면 상기 제2 버핑풀리(134)에 연결된 제1 버핑부재 회전축(135)이 회전하게 되고, 상기 제1 버핑부재 회전축(135)에 결합된 제1 버핑부재(136)가 회전하게 된다.
상기 제2 버핑부재(236) 및 제3 버핑부재(336)도 상기 제1 버핑부재(136)와 동일한 메카니즘으로 회전하게 된다. 결과적으로, 상기 제1 버핑부재(136), 제2 버핑부재(236) 및 제3 버핑부재(336)는 각각 제1 회전모터(131), 제2 회전모터(231) 및 제3 회전모터(331)에 의하여 동일한 회전수로 회전되거나 서로 다른 회전수를 가지면서 회전하게 된다.
결과적으로, 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)을 순차적으로 설치하여 한 번의 조작으로 상기 튜브를 연속적으로 버핑함으로써 단위 시간당 제품의 생산성을 높일 수 있게 된다.
상기 제1 버핑유닛(100)의 일측에는 상기 제1 버핑부재(136)를 상하로 이동시키기 위한 높이조절유닛(140)이 구비된다. 상기 제1 버핑부재(136)가 상기 튜브(1)를 버핑함에 따라 상기 제1 버핑부재(136)에는 마모가 발생하기 때문에, 상기 제1 버핑부재(136)가 상기 튜브(1)의 외측면에 접촉되어 상기 튜브(1)의 외측면을 일정한 수준으로 버핑하도록 상기 제1 버핑부재(136)를 승강시킬 필요가 있다.
상기 높이조절유닛(140)은 상기 제1 버핑부재(136)의 높이를 조절하기 위한 핸들(141)과, 일측은 상기 핸들(141)과 결합되고 타측은 상기 제1 버핑부재(136)가 설치된 프레임(144)과 결합되는 결합봉(142)을 포함한다.
결과적으로, 상기 핸들(141)을 회전시키면 상기 결합봉(142)이 회전을 하게 되고, 상기 결합봉(142)과 결합된 상기 프레임(144)이 상승하게 되어 상기 제1 버핑부재(136)가 상승하게 된다.
상기 제2 버핑부재(236) 및 제3 버핑부재(336)도 마찬가지로, 마모정도에 따라 상기 높이조절유닛(140)에 의하여 상승될 수 있다. 물론, 상기 제2 버핑부재(236) 및 제3 버핑부재(336)에 대응되는 높이조절유닛이 개별적으로 구비될 수도 있고, 하나의 높이조절유닛에 의하여 상기 제1 버핑부재, 제2 버핑부재 및 제3 버핑부재의 높이가 동시에 조절될 수도 있다.
또한, 상기 제1 상부롤러(115)와 상기 제1 하부롤러(125), 상기 제2 상부롤러(215)와 상기 제2 하부롤러(225), 상기 제3 상부롤러(315)와 상기 제3 하부롤러(325) 사이의 간격도 튜브의 직경에 따라 조절될 수 있다. 여기서, 상기 제1 상부롤러(115), 제2 상부롤러(215) 및 제3 상부롤러(315)가 별도의 높이조절유닛에 의하여 함께 상하이동될 수도 있고, 개별적으로 이동될 수도 있다. 물론, 상기 제1 하부롤러, 제2 하부롤러 및 제3 하부롤러의 높이가 조절될 수도 있을 것이 다.
또한, 본 발명에 따른 버핑 시스템에는 상기 복수 개의 버핑유닛들(100,200,300)과 이송유닛, 높이조절유닛(140) 등을 제어하는 제어유닛(800)이 구비된다. 또한, 상기 버핑 시스템에는 상기 상부롤러들(115, 215, 315)과 상기 하부롤러들(125, 225, 325)의 회전수를 측정하는 회전수 측정유닛(900)이 구비된다.
상기 제어유닛(800)은 상기 회전수 측정유닛(900)에서 측정되는 데이터를 바탕으로 상기 상부롤러 회전모터(311)와 상기 하부롤러 회전모터(121)를 제어하여 상기 상부롤러들(115, 215, 315)과 하부롤러들(125, 225, 325)의 회전수를 제어한다.
상기 제어유닛(800)은 상기 상부롤러들(115, 215, 315)과 상기 하부롤러들(125, 225, 325)의 회전수 차이를 일정하게 조절함으로써 상기 튜브(1)의 회전수가 일정하게 유지되도록 한다. 결과적으로, 상기 튜브(1)의 회전수가 일정하게 유지됨으로써 상기 버핑부재들(136,236,336)과 접촉되는 상기 튜브(1)의 외측면의 버핑 상태는 일정한 수준으로 유지하게 된다.
또한, 상기 버핑 시스템에는 버핑이 완료되어 반출되는 튜브(1)의 개수를 헤아리는 카운팅 유닛(700)이 구비된다. 상기 제어유닛(800)은 상기 카운팅 유닛(700)에서 측정되는 튜브(1)의 개수를 바탕으로 상기 버핑부재들(136,236,336)의 높이를 조절하게 된다.
상기 버핑부재들(136,236,336)이 일정 개수만큼의 튜브를 버핑하고 나면 상기 버핑부재들(136,236,336)이 마모되기 때문에 상기 튜브의 버핑 상태가 고르지 못하게 된다. 따라서, 상기 버핑부재들(136,236,336)의 높이를 조절하여 상기 버핑부재들(136,236,336)이 상기 튜브(1)의 표면에 접촉되도록 해주어야 할 필요가 있게 된다.
상기 버핑부재들(136,236,336)을 상승이동시키는 시점에 해당되는 튜브의 설정개수와 상기 버핑부재들의 상승높이는 상기 제어유닛(800)에 미리 저장되어 있다. 상기 튜브(1)의 설정개수와 상기 버핑부재들(136,236,336)의 상승높이는 실험적인 값을 바탕으로 표준화되어 있다. 예를 들면, 버핑 완료된 튜브가 40개 이면 상기 버핑부재들의 높이가 1mm 상승되도록 되어 있다. 물론, 상기 버핑부재들의 재질과 상기 튜브의 종류에 따라 상기 설정개수와 상승높이는 가변될 수 있다.
도 5를 참조하여, 튜브를 연속적으로 버핑하면서 이송시키기 위한 복수 개의 버핑유닛과 이송유닛의 구조를 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 상부롤러(115)와 제2 상부롤러(215)는 서로 인접하여 설치되어 있고, 제2 상부롤러(215)와 제2 하부롤러(225)는 서로 인접하여 설치되어 있으며, 제3 상부롤러(315)와 제3 하부롤러(325)는 서로 인접하여 설치되어 있다.
상기 제1 상부롤러(115), 제2 상부롤러(215) 및 제3 상부롤러(315)를 감싸며 설치되는 상부 이송부재(410)는 상기 상부롤러들(115, 215, 315)의 회전에 연동되어 이동된다. 마찬가지로, 상기 제1 하부롤러(125), 상기 제2 하부롤러(225) 및 제3 하부롤러(325)를 감싸며 설치되는 하부 이송부재(420)는 상기 하부롤러들(125, 225, 325)의 회전에 연동되어 이동된다.
또한, 상기 상부 이송부재(410)와 상기 하부 이송부재(420)는 서로 인접하여 이동되고, 상기 상부 이송부재(410)와 상기 하부 이송부재(420)의 사이에 튜브(1)가 안착되어 이송된다.
또한, 상기 상부 이송부재(410) 및 상기 하부 이송부재(420)가 인접하는 부분에는 상기 상부 이송부재(410) 및 상기 하부 이송부재(420)의 이동을 안내하는 상부 이송가이드(431) 및 하부 이송가이드(432)가 설치된다.
구체적으로, 상기 상부 이송가이드(431)는 상기 상부 이송부재(410)의 상부에 설치되고, 상기 하부 이송가이드(432)는 상기 하부 이송부재(420)의 하부에 설치된다. 특히, 상기 상부 이송가이드(431)는 상기 제1 상부롤러(115)와 상기 제2 상부롤러(215) 사이 및 상기 제2 상부롤러(215)와 상기 제3 상부롤러(315) 사이에 설치되며, 상기 하부 이송가이드(432)는 상기 제1 하부롤러(125)와 상기 제2 하부롤러(225) 사이 및 상기 제2 하부롤러(225)와 상기 제3 하부롤러(325)의 사이에 설치된다.
상기 튜브(1)가 안착된 상태로 상기 상부 이송부재(410)와 상기 하부 이송부재(420)가 이동될때 상기 상부 이송가이드(431)와 하부 이송가이드(432)는 서로 대응되면서 상기 이송부재들(410, 420)의 바깥쪽에서 상기 이송부재들(410, 420)을 잡아주는 역활을 하게 된다. 결과적으로, 상기 튜브(1)가 상기 이송부재들(410, 420) 사이에서 이탈됨이 없이 안전하게 이송되게 된다.
또한, 상기 상부 이송부재(410)의 이동방향을 따라 상기 상부롤러들(115, 215, 315)의 사이에는 상기 상부 이송부재(410)의 처짐을 방지하기 위한 상부 처짐방지롤러(441)가 설치되고, 상기 하부 이송부재(420)의 이동방향을 상기 하부롤러들(125, 225, 325)의 사이에는 상기 하부 이송부재(420)의 처짐을 방지하기 위한 하부 처짐방지롤러(442)가 설치된다.
결과적으로, 상기 상부 처짐방지롤러(441) 및 상기 하부 처짐방지롤러(442)가 설치됨으로써 상기 상부 이송부재(410) 및 하부 이송부재(420)가 상기 상부롤러들(115, 215, 315) 및 하부롤러들(125, 225, 325)의 외주면 상에서 이동되더라도 처짐이 발생하지 않게 되어 상기 튜브(1)가 상기 이송부재들(410, 420) 사이에서 이탈됨이 없이 안전하게 이송되게 된다.
본 실시예에서 상기 상부 이송부재(410) 및 하부 이송부재(420)는 우레탄 재질의 벨트가 사용되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 이송부재가 사용될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 상기 상부롤러들(115, 215, 315)과 하부롤러들(125, 225, 325)은 우레탄 재질로 제작되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 상부롤러들 및 하부롤러들은 다양한 재질로 만들어 질 수 있다.
도 1, 도 2 , 도 3 및 도 6을 참조하여, 튜브의 일측 끝단이 복수 개의 버핑유닛에 의하여 버핑될때 상기 튜브의 타측을 이송하기 위한 튜브 피딩유닛을 설명한다.
본 발명에 따른 버핑 시스템에는 튜브(1)의 일측 끝단이 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)에 의하여 버핑되는 동안 상기 튜브(1)의 타측을 지지하면서 이동시키는 튜브 피딩유닛(500)이 설치된다.
상기 튜브 피딩유닛(500)은 상기 튜브(1)를 이송시키기 위한 피딩장치(510)와, 상기 튜브(1)의 중심축과 상기 버핑부재들(136, 236, 336)의 중심축이 각각 동일한 수직평면상에 위치되도록 하기 위하여 상기 튜브(1)를 정렬하는 튜브 정렬장치(520)를 포함한다.
상기 튜브(1)는 상부롤러와 하부롤러의 회전수의 차이에 의하여 자체적으로 회전을 하게 되고, 상기 상부 이송부재(410) 및 상기 하부 이송부재(420)에 의하여 직선운동을 하게 된다.
통상적으로 절단장치에 의하여 절단된 튜브는 7~8m의 길이를 가지는데, 상기 튜브(1)의 일측 끝단이 회전하게 되면 상기 튜브의 타측은 회전방향을 따라 비틀어 지다가 순간적으로 회전하면서 큰 폭으로 직선방향으로 움직이게 된다.
한편, 튜브의 외측면을 버핑함에 있어서 튜브의 외측면과 상기 튜브의 하측에 놓이는 버핑부재는 일정한 각도를 유지하는 것이 중요하다. 구체적으로, 상기 튜브와 접촉하는 버핑부재의 원주 끝단에서의 상기 튜브의 접선방향과 상기 튜브의 중심축은 서로 직교하는 것이 좋다. 이는 상기 버핑부재의 중심축과 상기 튜브의 중심축이 동일한 수직평면 상에 위치하지 않으면 상기 튜브의 외측면에 삐뚤어지게 버핑되기 때문이다.
상기 튜브 정렬장치(520)은 상기 튜브의 일측 끝단이 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300) 사이에서 이송되면서 버핑되는 동안 상기 튜브(1)의 타측의 이동을 구속하면서 상기 튜브가 하나씩 이동되도록 하는 역활을 한다.
상기 튜브 정렬장치(520)는 상기 튜브의 이동방향을 따라 이동되는 이동부재(511)와, 상기 이동부재(511)를 구동시키기 위한 구동부(512)와, 상기 튜브를 하나씩 이송시키기 위하여 상기 이동부재(511)에서 상부로 돌출 형성된 정렬 가이드(513)를 포함한다.
물론, 상기 정렬 가이드는 상기 이동부재에 홈의 형상으로 함몰 형성될 수도 있을 것이다.
상기 튜브(1)가 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300) 사이에서 직선이동을 하게 되면, 상기 이동부재(511)도 이동하면서 상기 정렬 가이드(513)들의 사이에 상기 튜브(1)가 안착되도록 한다. 이때, 상기 튜브(1)의 일측 끝단이 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300) 사이에서 이동되는 속도는 상기 이동부재(511)의 직선이동 속도와 실질적으로 동일하다.
상기 튜브(1)의 일측 끝단이 상기 상부롤러들(115, 215, 315)와 상기 하부롤러들(125, 225, 325)의 회전수의 차이에 의하여 회전하더라도 상기 튜브(1)의 타측은 상기 정렬 가이드(513) 사이에 안착되어 있기 때문에 상기 튜브(1)의 비틀림으로 인한 직선이동은 구속된다. 즉, 상기 튜브(1)의 타측은 상기 정렬 가이드(513)에 의하여 상기 튜브(1)의 비틀림으로 인한 직선이동이 구속되기 때문에 상기 정렬 가이드(513)들의 사이에서 상기 튜브(1)의 일측 끝단과 함께 회전하면서 상기 이동부재(511)의 이동을 따라 이동하게 된다.
결과적으로, 상기 튜브(1)와 버핑부재들(136, 236, 336)의 각도가 일정하게 유지되여 상기 튜브(1)가 일정한 수준으로 버핑될 수 있다. 뿐만 아니라 상기 튜브의 타측의 직선이동이 구속됨으로써 상기 튜브가 하나씩 안정적으로 이송될 수 있 게 된다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 버팅 시스템에 의하여 튜브가 버핑되는 과정을 설명한다.
상기 버핑 시스템의 버핑공정은 상기 튜브(1)를 버핑하는 버핑부재들(136,236,336)의 높이를 설정하기 위한 초기 버핑공정과 상기 튜브(1)의 버핑을 연속적으로 수행하는 메인 버핑공정을 포함한다.
상기 초기 버핑공정은 상기 메인 버핑공정이 수행되기 전에 상기 버핑부재들(136,236,336)이 상기 튜브(1)의 외주면을 어느 정도 버핑하는지를 확인하여 상기 버핑부재들(136,236,336)의 설치 높이를 조절하는 공정이다. 상기 초기 버핑공정을 수행하는 이유는 상기 버핑부재들(136,236,336)의 설치높이가 너무 높으면 상기 튜브(1)의 외측면에 대한 버핑이 과다하게 일어나고 상기 버핑부재들(136,236,336)의 설치높이가 너무 낮으면 상기 튜브(1)의 외측면에 대한 버핑이 거의 일어나지 않기 때문에 상기 버핑부재들(136,236,336)의 높이를 조절할 필요가 있기 때문이다.
상기 초기 버핑공정에 의하여 상기 버핑부재들(136,236,336)의 높이가 설정되면, 상기 튜브(1)는 상기 메인 버핑공정을 거치면서 버핑된다. 상기 메인 버핑공정은 상기 제1 버핑유닛(100)에서 수행되는 1차 버핑공정과, 상기 제2 버핑유닛(200)에서 수행되는 2차 버핑공정과, 상기 제3 버핑유닛(300)에서 수행되는 3차 버핑공정을 포함한다.
먼저, 상기 튜브(1)가 상기 제1 버핑유닛(100)에 공급되면, 상기 튜브(1)는 상기 제1 상부롤러(115)와 제1 하부롤러(125)의 회전속도 차이에 의하여 자체적으로 회전하면서, 상기 제1 하부롤러(125)의 전단에 설치된 제1 버핑부재(136)에 의하여 버핑되는 1차 버핑공정을 거치게 된다.
구체적으로, 상기 튜브(1)는 상기 상부 이송부재(410)와 상기 하부 이송부재(420) 사이에서 회전되면서 직선이동을 하게 된다. 상기 튜브(1)가 직선이동되면서 상기 제1 상부롤러(115)와 상기 제1 하부롤러(125)가 맞물린 영역에 도착하면, 상기 제1 버핑부재(136)에 의하여 상기 튜브(1)의 외측면이 버핑된다.
상기 제1 버핑유닛(100)에 의한 1차 버핑공정이 완료되면, 상기 튜브(1)는 상기 상부 이송부재(410)와 상기 하부 이송부재(420)의 이동에 의하여 상기 제2 버핑유닛(200)으로 공급된다.
상기 제2 버핑유닛(200)에서 수행되는 2차 버핑공정은 상기 제1 버핑유닛(100)에서 수행되는 상기 1차 버핑공정과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 제2 버핑유닛(200)에 의하여 2차 버핑공정이 완료된 상기 튜브는 상기 제3 버핑유닛(300)으로 이동된다. 마찬가지로, 상기 제3 버핑유닛(300)에서 수행되는 3차 버핑공정은 상기 제1 버핑유닛에서 수행되는 1차 버핑공정과 실질적으로 동일하다.
결과적으로, 복수 개의 튜브가 상기 복수 개의 버핑유닛(100, 200, 300)에 순차적으로 공급되면, 상기 튜브는 1차 버핑공정, 2차 버핑공정 및 3차 버핑공정을 연속적으로 거치면서 완제품의 상태로 외부로 반출된다.
상기 버핑 시스템은 상기 메인 버핑공정을 수 차례 반복 수행하면서 상기 튜브를 버핑하게 된다. 이때, 상기 버핑 시스템에 설치된 카운팅 유닛(700)은 상기 튜브의 완제품 개수를 헤아리게 된다. 상기 카운팅 유닛(700)에 미리 설정된 완제품 개수에 해당되면 상기 버핑 시스템에 설치된 제어유닛은 상기 버핑부재들(136,236,336)의 높이를 다시 설정하게 된다.
상기 버핑부재들의 높이가 재 설정되면, 상기 버핑 시스템은 버핑 완료된 튜브가 미리 설정된 완제품의 개수에 해당할때까지 상기 메인 버핑공정을 반복적으로 수행하게 된다.
결과적으로, 상기 버핑 완료된 튜브의 개수에 따라 상기 버핑부재들의 높이를 조절해 줌으로써 상기 튜브의 버핑 상태를 고르게 할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 본 발명에 따른 버핑 시스템의 일 실시예에 관한 측단면을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 버핑 시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 3은 도 1의 버핑 시스템에 관한 측단면 중의 요부를 확대하여 나타낸 도면
도 4는 도 2의 버핑 시스템에 관한 평면도 중의 요부를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 버핑 시스템에 구비된 복수 개의 버핑유닛에서 튜브가 이동되는 상태를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 버핑 시스템에 구비된 튜브 정렬장치를 개략적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명>
100: 제1 버핑유닛 115: 제1 상부롤러
125: 제1 하부롤러 136: 제1 버핑부재
200: 제2 버핑유닛 215: 제 2 상부롤러
225: 제2 하부롤러 236: 제2 버핑부재
300: 제3 버핑유닛 315: 제3 상부롤러
325: 제3 하부롤러 336: 제3 버핑부재
410: 상부 이송부재 420: 하부 이송부재
431: 상부 이송가이드 432: 하부 이송가이드
441: 상부 처짐방지롤러 442: 하부 처짐방지롤러
500: 튜브 피딩유닛 520: 튜브 정렬장치
700: 카운팅 유닛 900: 회전수 측정유닛

Claims (7)

  1. 튜브의 외측면을 연속적으로 버핑하기 위하여 소정 간격으로 설치되는 복수 개의 버핑유닛;
    상기 복수 개의 버핑유닛들에 사이에서 상기 튜브를 이송시키기 위한 이송유닛; 그리고
    상기 튜브의 일측 끝단이 상기 복수 개의 버핑유닛 사이에서 이송되면서 버핑되는 동안 상기 튜브와 버핑부재가 일정한 각도를 유지하도록 상기 튜브의 타측을 정렬하기 위한 튜브 정렬장치를 포함하며,
    상기 복수 개의 버핑유닛 각각은 상기 튜브의 외측면을 버핑하는 상기 버핑부재와, 상기 튜브의 일측면에 접촉되어 상기 튜브를 지지하는 상부롤러와, 상기 튜브의 타측면에 접촉되며, 상기 상부롤러와 다른 속도로 회전하는 하부롤러를 포함하고,
    상기 이송유닛은 상기 상부롤러들과 연동되어 이동되는 상부 이송부재와 상기 하부롤러들과 연동되어 이동되는 하부 이송부재를 포함하며, 상기 튜브는 상부 이송부재와 상기 하부 이송부재가 서로 인접하는 부분에 위치되어 상기 상부 이송부재 및 상기 하부 이송부재의 이동을 따라 이송되는 것을 특징으로 하는 버핑 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 이송부재 및 상기 하부 이송부재가 인접하는 부분에서 상기 상부 이송부재의 상부에 설치되는 상부 이송가이드와, 상기 하부 이송부재의 하부에 설치되는 하부 이송가이드를 더 포함하는 버핑 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 이송부재의 처짐을 방지하기 위한 상부 처짐방지롤러와, 상기 하부 이송부재의 처짐을 방지하기 위한 하부 처짐방지롤러를 더 포함하는 버핑 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 튜브 정렬장치는 상기 튜브의 이동방향을 따라 이동되는 이동부재와, 상기 이동부재를 구동시키기 위한 구동부와, 상기 튜브의 직선이동을 구속하며 상기 튜브가 하나씩 이송되도록 하기 위하여 상기 이동부재에 구비된 정렬 가이드를 포함하는 버핑 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부롤러와 상기 하부롤러의 회전수를 측정하는 회전수 측정유닛과, 상기 회전수 측정유닛에서 측정된 데이터를 바탕으로 상기 상부롤러와 상기 하부롤러의 회전수 차이를 일정하게 유지시키는 제어유닛을 더 포함하는 버핑 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버핑부재에 의하여 버핑된 후 반출되는 상기 튜브의 개수를 헤아리는 카운팅 유닛과, 반출되는 상기 튜브의 개수가 설정개수에 도달하면 상기 버핑부재가 상기 튜브의 표면에 접촉되도록 상기 버핑부재의 높이를 상승시키는 높이조절유닛을 더 포함하는 버핑 시스템.
KR1020090040345A 2009-05-08 2009-05-08 버핑 시스템 KR101077668B1 (ko)

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