KR101195689B1 - 철근용 나사산 가공장치 및 이를 이용한 나사 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근용 나사산 가공장치 및 이를 이용한 나사 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철근을 이송시키되, 그 이송위치와 높이를 선택적으로 이송시키는 이송수단, 상기 이송수단에서 공급된 철근의 단부 외측면을 그 중심방향으로 가압하여 외주면을 고르게 단조시키는 스웨이징수단, 상기 스웨이징수단에 의해 단조된 철근의 단부를 가공하는 면가공수단, 및 상기 면가공된 철근의 단부 외주면을 가압하여 나사산을 형성시키는 전조수단을 포함하여 이루어지고, 상기 이송수단과 스웨이징수단, 면가공수단 및 전조수단이 일직선상에 구비되며, 상기 이송수단에 의해 철근이 스웨이징수단과 면가공수단 및 전조수단을 하나의 공정상에서 순차적으로 거쳐 작업이 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 종래 별도로 작업되던 스웨이징과 면가공 및 나사 전조를 하나의 공정상에서 순차적으로 스웨이징과 면가공 및 나사 전조가 이루어지고, 이러한 각 공정으로 철근을 공급 및 배출시킬 수 있어 작업시간을 단축시키며, 생산성을 향상시킬 수 있고, 장치의 설치공간을 감소시킬 수 있어 비용을 감소시킬 수 있다.

Description

철근용 나사산 가공장치 및 이를 이용한 나사 가공방법{Forging-processing device for connecting part of concrete reinforcements and Forging-processing method thereof}

본 발명은 철근 나사산 가공장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철근에 나사산을 가공함에 있어서, 스웨이징과 면가공 및 나사 전조를 하나의 공정상에서 작업하고, 철근을 각 공정에 순차적으로 공급 및 배출시킴에 따라 생산시간의 단축과 생산성을 향상시킬 수 있는 철근용 나사산 가공장치 및 이를 이용한 나사 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 및 토목 현장에서는 콘크리트 보강용 이형봉강(이하 '철근'이라 함.)을 사용하여 기본 골격을 세운 후에 콘크리트를 타설·양생시키는 과정에서 시공물을 세우는데, 여기서 철근이란 표면에 돌기를 갖는 것을 말하고 축선 방향의 돌기를 리브라고 말하며 축선 이외의 돌기를 마디라고 한다.

이러한 콘크리트 보강용 철근은 제조업체에서 소정의 길이로 절단되어 공급되기 때문에 시공물의 크기에 따라 콘크리트 보강용 철근을 절단하거나 상호 연결하여 필요한 길이로 절단하여 사용하게 된다.

또 상호 연결할 때는 각 철근의 연결단부를 중첩시킨 후, 통상 철 와이어로 결속시키는 랫칭법이 이용된다.

그러나, 이는 각 철근의 연결단부를 중첩하여 사용하기 때문에 재료의 손실이 크고, 철 와이어를 사용하여 철근을 연결하므로 시간이 지남에 따라 연결부위가 취약해지는 문제점과 함께, 연결작업에 따른 인력손실이 커져서 비용이 높아지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 상호 연결되어질 두 개의 철근 단부에 나사산을 형성하고, 별도의 연결부재에 양단으로 결합됨에 따라 두 개의 철근이 길이방향으로 결합된다.

도 1은 종래 철근에 나사산을 가공 순서를 도시한 도면이고, 도 2는 종래 철근에 나사산을 가공을 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 나사산 가공은 스웨이징 공정과 면치기 공정 및 나사 전조 공정으로 구성되며, 스웨이징 공정은 스웨이징 장치(1)에 의해 철근(4)의 외주면을 가압하여 철근(4)에 형성된 리브와 마디를 눌러 외주면을 고르게 가공시키게 된다.

그리고 면치기 공정은 스웨이징된 철근(4) 단부를 절삭장치(2)를 이용하여 면을 가공하는 것으로, 단부의 면을 고르게 가공하는 공정이다.

또한 나사 전조 공정은 면치기 공정이 끝난 철근(4)의 외주면에 나사산을 가공하는 것으로, 별도의 나사 전조 장치(3)에 의해 그 외주면에 나사산을 가공하게 된다.

이 나사 전조 장치(3)는 외주면에 나사산이 형성된 두 개의 롤러를 이용하여 철근(4)에 나사산을 형성시키게 된다.

그러나 이 스웨이징 장치(1)와 절삭장치(2) 및 나사 전조 장치(3)는 철근(4)을 길이방향이 아닌 직경방향으로 공급하여 각 작업이 이루어지는 것으로, 하나의 공정이 끝난 철근(4)은 다음 공정을 위해 적재되거나 다음 장치로 이동되어야된다.

이는, 각 장치에서의 적재 및 이동시간이 발생됨을 뜻하는 것으로, 하나의 철근(4)에 나사산을 형성시키는 많은 시간이 소요됨에 따라 그 생산성이 낮은 문제점이 있다.

또한 스웨이징 장치(1)와 절삭장치(2) 및 나사 전조 장치(3)는 각각 별도로 구비됨은 물론, 철근(4)이 그 직경방향으로 공급되기 때문에 최소한의 설치공간을 확보하더라도 각 장치를 병렬로 설치할 공간 이상이 필요한 것이다.

이러한 넓은 설치공간과 각 장치들의 구동은 비용의 발생을 뜻하며, 이에 따라 전체적인 단가가 상승됨에 따라 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 스웨이징수단과 면가공수단 및 전조수단을 하나의 공정상에 구비하고, 이 각 수단에 철근을 단계별로 공급하고 배출시키는 이송수단을 구비하여 철근을 길이방향으로 공급 및 배출시켜 나사산을 단시간에 가공할 수 있다.

특히, 스웨이징수단은 철근 단부를 1차 단조한 다음, 이송수단이 철근을 일정각도 회전시키고, 2차 단조됨에 따라 종래 스웨이징 시 발생되던 불필요한 돌출부 발생을 방지할 수 있다.

또한 스웨이징수단과 면가공수단, 전조부 및 이송수단이 철근 길이방향으로 연속적으로 구비되어 그 설치공간이 종래에 비해 작아 그에 따른 비용을 감소시킬 수 있는 철근용 나사산 가공장치 및 이를 이용한 나사 가공방법을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 철근을 이송시키되, 그 이송위치와 높이를 선택적으로 이송시키는 이송수단, 상기 이송수단에서 공급된 철근의 단부 외측면을 그 중심방향으로 가압하여 외주면을 고르게 단조시키는 스웨이징수단, 상기 스웨이징수단에 의해 단조된 철근의 단부를 가공하는 면가공수단, 및 상기 면가공된 철근의 단부 외주면을 가압하여 나사산을 형성시키는 전조수단을 포함하여 이루어지고, 상기 이송수단과 스웨이징수단, 면가공수단 및 전조수단이 일직선상에 구비되며, 상기 이송수단에 의해 철근이 스웨이징수단과 면가공수단 및 전조수단을 하나의 공정상에서 순차적으로 거쳐 작업이 이루어진다.

바람직하게, 상기 이송수단은, 승강프레임, 상기 승강프레임의 면을 따라 철근 이송방향으로 이동되는 이송프레임, 상기 승강프레임에 구비되어 상기 이송프레임을 이동시키는 이송부, 상기 이동프레임에 구비되어 철근을 홀딩시키고, 철근의 중심축을 기준으로 회전시키는 홀딩부, 및 상기 승강프레임을 승강시키는 승강부를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 이송부는, 외주면을 따라 나사산이 형성되어 베이스프레임에 회전 가능하도록 구비되는 회전봉, 상기 회전봉을 회전시켜 상기 이송프레임을 이동시키는 회전모터, 및 상기 이송프레임의 이동 시, 기울어짐을 방지하는 가이드부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 홀딩부는, 다수의 편이 하나의 중심을 기준으로 배열되어 중심방향 또는 반대방향으로 이동되는 홀더, 상기 홀더의 각 편을 이동시키는 실린더, 및 상기 홀더를 그 중심축을 기준으로 회전시키는 회전부를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 스웨이징수단은, 상면에 반구형상의 홈을 갖는 하부금형, 상기 하부금형의 상측에 구비되어 하면에 반구형상의 홈을 갖는 상부금형, 및 상기 상부금형을 상하방향으로 이동시킴에 따라 상기 하부금형과 함께 철근 외주면을 단조시키는 프레스구동부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 이송수단은 철근을 스웨이징수단에 공급하여 그 단부를 단조시킨 후, 철근을 일정각도 회전시키고, 상기 스웨이징수단은 회전된 단부를 다시 단조시킨다.

그리고 상기 면가공수단은, 상기 이송수단에 의해 공급되는 철근의 이동을 선택적으로 단속하는 스토퍼, 상기 스토퍼의 전방에 위치되어 공급된 철근을 선택적으로 고정시키는 고정부, 상기 고정부에 고정된 철근의 단부를 절삭 및 가공하는 절삭부, 및 상기 절삭부를 철근 이송경로에서 선택적으로 이탈시키거나 이송방향으로 이동시키되, 절삭부가 이송경로 상으로 위치될 경우, 이동 중 철근의 단면을 가공시키고, 이송경로 상에 위치된 경우, 이송방향으로 이동시켜 철근 단부를 모따기 가공하는 이동부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 절삭부는, 내부가 중공인 하우징, 상기 하우징에 회전 가능하도록 구비되는 회전축, 상기 회전축을 회전시키는 구동부, 및 상기 회전축과 동일하게 회전되어 공급된 철근의 단부를 가공시키되, 가장자리를 따라 면가공부가 형성되어 철근 단면을 가공시키고, 중심부는 공간부를 갖되, 개방된 단부가 일정경사를 이루는 모따기부가 형성되어 철근 단부를 모따기 가공시키는 절삭날을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 이동부는, 상기 절삭부가 구비되는 이동프레임, 외주면에 나사산이 구비된 회전봉과 이 회전봉을 회전시키는 구동부를 갖고, 상기 이동프레임을 수평방향으로 이동시켜 철근 이송선상에서 선택적으로 이탈시키는 제1이동부, 및 상기 이동프레임과 절삭부 사이에 구비되어 절삭부를 철근 이송방향으로 이동시키는 제2이동부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 전조수단은, 회전력을 발생시키는 구동부, 상기 구동부의 회전력을 전달하되, 회전중심을 지나는 연장선과 평행한 다른 중심선을 기준으로 회전력을 전달하는 한 쌍의 연결부, 상기 한 쌍의 연결부에 의해 각각 동일한 방향으로 회전되도록 한 쌍으로 구비되며, 각 외주면을 따라 나사산이 형성되어 사이 간격으로 공급된 철근의 단부를 외측에서 전조하여 나사산을 형성시키는 전조부를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 한 쌍의 전조부 중 어느 하나를 철근 이송방향과 직각을 이루는 수평방향으로 이동시켜 상호 간격을 조절하는 간격조절부가 더 구비된다.

또한, 이송된 철근의 단부 외측면을 그 중심방향으로 가압하여 외주면을 고르게 단조시키는 스웨이징단계, 단조된 철근의 단부를 절삭하되, 단면과 모따기 가공을 순차적으로 실시하는 면가공단계, 외주면에 나사산을 갖고, 일정간격 이격되어 동일한 방향으로 회전되는 전조부에 의해 철근의 외주면에 나사산을 전조시키는 전조단계, 및 상기 스웨이징단계와 면가공단계 및 전조단계로 철근을 단계별로 이송시켜 각 공정이 이루어진 후, 반대방향으로 이송시키는 이송단계를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 이송단계와 스웨이징단계는, 철근을 이송시킨 후, 그 외측을 단조하여 1차 스웨이징시키고, 이 철근을 그 중심을 기준으로 일정각도 회전시킨 다음, 그 외측을 단조하여 2차 스웨이징시킨다.

또한, 상기 이송단계와 면가공단계는, 스토퍼에 의해 철근의 이송 위치를 단속하는 위치설정단계, 위치설정된 철근을 고정부에 의해 위치를 고정시키는 위치고정단계, 스토퍼를 가공 경로상에서 이탈시킨 후, 절삭부를 이송방향과 직각을 이루도록 이동시켜 철근의 단부면을 가공시키는 면 가공단계, 절삭부를 철근 이송 반대방향으로 일정거리 이동시켜 중앙부에 모따기부를 갖는 절삭날을 이용하여 철근의 모서리를 모따기 가공하는 모따기 가공단계, 및 모따기 가공 후, 절삭부를 철근 이송방향으로 이동시킨 다음, 이송선상에서 이탈되도록 직각방향으로 이동시키는 절삭부 이동단계를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 철근용 나사산 가공장치 및 이를 이용한 나사 가공방법에 의하면, 종래 별도로 작업되던 스웨이징과 면가공 및 나사 전조를 하나의 공정상에서 순차적으로 스웨이징과 면가공 및 나사 전조가 이루어지고, 이러한 각 공정으로 철근을 공급 및 배출시킬 수 있어 작업시간을 단축시키며, 생산성을 향상시킬 수 있고, 장치의 설치공간을 감소시킬 수 있어 비용을 감소시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 종래 철근에 나사산을 가공 순서를 도시한 도면이고,
도 2는 종래 철근에 나사산을 가공을 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 평면도를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 이송수단을 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 이송수단의 작동상태를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 이송수단의 홀딩부 회전상태를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 스웨이징수단을 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 스웨이징수단의 작동상태를 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 면가공수단을 도시한 도면이며,
도 11은 도 10 면가공수단의 평면도를 도시한 도면이고,
도 12는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 전조수단을 도시한 도면이며,
도 13은 도 12 전조수단의 작동상태를 도시한 도면이고,
도 14는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치를 이용한 나사 가공 방법을 도시한 도면이며,
도 15는 본 발명에 따른 철근 스웨이징단계를 도시한 도면이고,
도 16은 본 발명에 따른 철근 면 가공단계를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 평면도를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 이송수단을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 이송수단의 작동상태를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 이송수단의 홀딩부 회전상태를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 스웨이징수단을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 스웨이징수단의 작동상태를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 면가공수단을 도시한 도면이며, 도 11은 도 10 면가공수단의 평면도를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치의 전조수단을 도시한 도면이며, 도 13은 도 12 전조수단의 작동상태를 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명에 따른 철근용 나사산 가공 장치를 이용한 나사 가공 방법을 도시한 도면이며, 도 15는 본 발명에 따른 철근 스웨이징단계를 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명에 따른 철근 면 가공단계를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 철근용 나사산 가공 장치(10)는 이송수단(100)과 스웨이징수단(200), 면가공수단(300) 및 전조수단(400)으로 구성된다.

이송수단(100)은 철근을 이송시키되, 그 이송위치와 높이를 선택적으로 각 수단에 단계적으로 공급하고, 나사산이 형성된 철근(4)을 이송 반대방향으로 배출시킨다.

그리고 스웨이징수단(200)은 이송수단(100)에서 공급된 철근(4)의 단부 외측면을 그 중심방향으로 가압하여 외주면을 고르게 단조시키게 된다.

면가공수단(300)은 스웨이징수단(200)에 의해 단조된 철근(4)의 단부를 가공하는 것으로, 이송수단(100)에 의해 공급된 철근(4)의 단부 면 가공과 모따기 가공이 이루어진다.

또한, 전조수단(400)은 면가공된 철근(4)의 단부 외주면을 가압하여 나사산을 형성시키는 것으로, 동일 방향으로 회전되는 한 쌍의 전조부(430) 사이에 철근(4)이 공급되어 그 외주면에 나사산을 전조시키게 된다.

이러한 이송수단(100)과 스웨이징수단(200), 면가공수단(300) 및 전조수단(400)은 일직선상에 구비되며, 이송수단(100)에 의해 철근(4)이 스웨이징수단(200)과 면가공수단(300) 및 전조수단(400)을 하나의 공정상에서 순차적으로 거쳐 작업이 이루어지게 된다.

이에 따라, 하나의 철근(4)에 나사산을 형성시키는 시간이 단축되어 그 생산성을 향상시킬 수 있고, 자동화시킬 수 있다.

먼저, 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 이송수단(100)은 승강프레임(110)과 이송프레임(120), 이송부(130), 홀딩부(140) 및 승강부(150)로 구성된다.

이송프레임(120)은 승강프레임(110)의 면을 따라 철근 이송방향으로 이동되도록 위치되고, 이송부(130)는 승강프레임(110)에 구비되어 이송프레임(120)을 이동시키게 된다.

그리고 홀딩부(140)는 이송프레임(120)에 구비되어 철근(4)을 홀딩시키고, 철근(4)의 중심축을 기준으로 회전시키며, 승강부(150)는 승강프레임(110)을 승강시켜 철근(4)의 공급높이를 조절하게 된다.

이때, 이송부(130)는 회전봉(132)과 회전모터(134) 및 가이드부(136)로 구성되고, 회전봉(132)은 외주면을 따라 나사산이 형성되어 베이스프레임(500)에 회전 가능하도록 구비된다.

그리고 회전모터(134)는 회전봉(132)을 회전시켜 이송프레임(120)을 이동시키며, 가이드부(136)는 이송프레임(120)의 이동 시, 기울어짐을 방지하게 된다.

이 가이드부(136)는 가이드레일(135a)과 가이드블럭(132b)로 구성되는 것으로, 가이드레일(135a)은 승강프레임(110)의 상면에 길이방향을 따라 적어도 하나 이상 구비된다.

가이드블럭(132b)은 이송프레임(120)에 구비되어 가이드레일(135a)을 따라 이동되어 이송프레임(120)의 이동시 기울어지는 것을 방지하게 된다.

또한 홀딩부(140)는 홀더(142)와 실린더(144) 및 회전부(146)로 구성되며, 홀더(142)는 다수의 편이 하나의 중심을 기준으로 배열되어 중심방향 또는 반대방향으로 이동된다.

실린더(144)는 홀더(142)의 각 편을 이동시켜, 철근(4)을 선택적으로 고정시키고, 회전부(146)는 홀더(142)를 그 중심축을 기준으로 회전시키게 된다.

이 회전부(146)는 스웨이징수단(200)에 의해 철근(4) 단조 시, 2차 스웨이징을 위해 일정각도 회전시키는 것으로, 1차 스웨이징 시, 발생된 불필요한 돌출부를 단조시켜 철근을 원기둥으로 형성시킬 수 있다.

이때 도 7에서 도시한 바와 같이, 회전부(146)는 홀더(142)를 30 ~ 105도 회전시키는 것으로, 어느 방향이던 무관하게 1차 스웨이징한 위치를 기준으로 일정각도 회전된 후, 2차 스웨이징이 이루어진다.

이러한 홀더(142)의 회전 각도는 본 발명의 일 실시 예로 45 ~ 90도로 회전되는 것이 바람직하다.

그리고 도 8 내지 도 9에서 도시한 바와 같이, 스웨이징수단(200)은 하부금형(210)과 상부금형(220) 및 프레스구동부(230)로 구성되며, 하부금형(210)은 상면에 반구형상의 홈을 갖는다.

상부금형(220)은 하부금형(210)의 상측에 구비되어 하면에 반구형상의 홈을 갖는 것으로, 하부금형(210)의 홈과 대응되도록 홈이 형성된다.

이 상부금형(220)은 프레스구동부(230)에 의해 상하방향으로 이동되는 것으로, 하부금형(210)과 함께 철근(4) 외주면을 단조시키게 된다.

이러한 스웨이징수단(200)은 철근을 두 번 스웨이징하는 것으로, 프레스구동부(230)는 상부금형(220)을 하측으로 이동시켜 이송수단(100)에 의해 공급된 철근을 단조시킴에 따라 1차 스웨이징된다.

그리고 상부금형(220)을 상측으로 이동시킨 다음, 철근은 이송수단(100)에 의해 일정각도 회전된 후, 다시 상부금형(220)이 하측으로 이동되어 하부금형(210)과 함께 단조시킴에 따라 2차 스웨이징이 이루어지는 것이다.

면가공수단(300)은 도 10 내지 도 11에서 도시한 바와 같이, 스토퍼(310)와 고정부(320), 절삭부(330) 및 이동부(340)로 구성된다.

스토퍼(310)는 이송수단(100)에 의해 공급되는 철근(4)의 이동을 선택적으로 단속하는 것으로, 실린더(312)에 의해 이동됨에 따라 선택적으로 철근의 이동을 단속하게 된다.

그리고 고정부(320)는 스토퍼(310)의 전방에 위치되어 공급된 철근(4)을 선택적으로 고정시키는 것으로, 두 개의 편과 실린더(322)로 구성되어 어느 하나의 편이 실린더(322)에 의해 이동됨에 따라 스토퍼(310)에 의해 이동이 단속된 철근을 선택적으로 고정시키게 된다.

절삭부(330)는 고정부(320)에 고정된 철근(4)의 단부를 절삭 및 가공시키는 것으로, 하우징(332)과 회전축(334), 구동부(335) 및 절삭날(336)로 구성된다.

하우징(332)은 내부가 중공이고, 회전축(334)은 하우징(332)의 중공에 회전 가능하도록 구비된다.

그리고 구동부(335)는 하우징(332)에 구비되어 회전축(334)을 회전시키며, 절삭날(336)은 회전축(334)과 동일하게 회전되어 공급된 철근(4)의 단부를 가공시키게 된다.

이 절삭날(336)은 면가공부(336a)와 모따기부(336b)가 형성되는 것으로, 가장자리를 따라 면가공부(336a)가 형성되어 철근(4) 단면을 가공시키고, 중심부는 공간부를 갖되, 개방된 단부가 일정경사를 이루는 모따기부(336b)가 형성되어 철근 단부를 모따기 가공시키게 된다.

이동부(340)는 절삭부(330)를 철근 이송경로에서 선택적으로 이탈시키거나 이송방향으로 이동시키되, 절삭부(330)가 이송경로 상으로 위치될 경우, 이동 중 철근의 단면을 가공시키고, 이송경로 상에 위치된 경우, 이송방향으로 이동시켜 철근 단부를 모따기 가공하며, 이는 도 11에 도시하였다.

이러한 이동부(340)는 이동프레임(342)과 제1이동부(344) 및 제2이동부(346)로 구성되며, 이동프레임(342)에는 절삭부(330)가 구비된다.

제1이동부(344)는 회전봉(344a)과 구동부(344b)로 구성되며, 베이스프레임(500)에 구비되어 이동프레임(342)을 수평방향으로 이동시키게 된다.

회전봉(344a)은 외주면에 나사산이 구비되어 베이스프레임(500)에 회전 가능하도록 구비되고, 구동부(344b)는 회전봉(344a)을 회전시킴에 따라 이동프레임(342)을 수평방향으로 이동시켜 철근 이송선상에서 선택적으로 이탈시키는 것이다.

다시 말해, 절삭부(330)를 이송선상으로 이동시켜 고정된 철근의 면 가공이 이루어지고, 면가공수단(300)의 공정이 끝나면, 절삭부(330)를 이송선상에서 이탈시켜 철근의 이송경로를 확보하게 된다.

이때, 제1이동부(344)는 가이드부(345)가 하나 이상 더 구비되는 것으로, 이 가이드부(345)는 가이드레일(345a)와 가이드블럭(345b)으로 구성되어 이동프레임(342)의 이동 시, 기울어지는 것을 방지하게 된다.

이러한 가이드레일(345a)은 베이스프레임(500)에 구비되고, 가이드블럭(345b)는 이동프레임(342)에 구비된다.

그리고 제2이동부(346)는 이동프레임(342)과 절삭부(330) 사이에 구비되어 절삭부(330)를 철근 이송방향으로 이동시키는 것으로, 모따기부(336b)를 갖는 절삭날(336)이 이송방향으로 이동되어 면 가공된 철근을 모따기 가공이 이루어진다.

이 제2이동부(346)는 이동레일(346a)과 이동블럭(346b) 및 구동부(346c)로 구성되고, 이동레일(346a)은 이동프레임(342)의 상면에 적어도 두 개 이상 구비된다.

그리고 이동블럭(346b)은 절삭부(330) 하단에 다수 개 구비되어 이동레일(346a)을 따라 이동되며, 이 이동블럭(346b)은 구동부(346c)에 의해 이동된다.

이에 따라, 절삭부(330)가 철근 방향으로 이동되어 철근 단부가 모따기 되는 것이다.

도 12 내지 도 13에서 도시한 바와 같이, 전조수단(400)은 구동부(410)와 연결부(420) 및 전조부(430)로 구성된다.

구동부(410)는 회전력을 발생시키고, 연결부(420)는 구동부(410)의 회전력을 전조부(430)에 전달시키며, 전조부(430)는 철근의 외주에 나사산을 형성시키게 된다.

연결부(420)는 한 쌍으로 구비되며 구동부(410)에서 전달되는 회전력의 회전중심을 지나는 연장선과 평행한 다른 중심선을 기준으로 회전력을 전달함에 따라 전조부(430)에 구동부(410)의 회전력이 전달되는 것이다.

그리고 전조부(430)는 한 쌍의 연결부(420)에 의해 각각 동일한 방향으로 회전되도록 한 쌍으로 구비되며, 각 외주면을 따라 나사산이 형성되어 사이 간격으로 공급된 철근의 단부를 외측에서 전조하여 나사산을 형성시키게 된다.

이때, 한 쌍의 전조부(430) 중 어느 하나를 철근 이송방향과 직각을 이루는 수평방향으로 이동시켜 상호 간격을 조절하는 간격조절부(440)가 더 구비된다.

이는, 용이하게 철근을 공급 및 배출시킬 수 있기 위함으로, 전조부(430)에 형성된 나사산에 의해 철근이 손상되는 것을 방지하게 된다.

또한, 이 간격조절부(440)는 다양한 직경을 갖는 철근에도 나사산을 형성시킬 수 있게 함으로 호환성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이와 같은 철근용 나사산 가공장치(10)를 이용하여 나사산을 가공하는 방법은 도 14 내지 도 16에서 도시한 바와 같이, 이송단계(S10)와 스웨이징단계(S20), 면가공단계(S30) 및 전조단계(S40)로 구성된다.

먼저, 스웨이징단계(S20)는 이송된 철근(4)의 단부 외측면을 그 중심방향으로 가압하여 외주면을 고르게 단조시키는 것으로, 스웨이징수단(200)에 의해 철근을 스웨이징하게 된다.

그리고 면가공단계(S30)는 단조된 철근(4)의 단부를 절삭 및 가공하는 것으로, 면가공수단(300)에 의해 철근(4) 단부면과 모따기 가공을 순차적으로 실시하게 된다.

전조단계(S40)는 면가공된 철근 단부 외주면을 따라 나사산을 형성시키는 것으로, 외주면에 나사산을 갖고, 일정간격 이격되어 동일한 방향으로 회전되는 전조수단(400)의 전조부(430)에 의해 철근의 외주면에 나사산을 전조시키게 된다.

이때 이송단계(S10)는 스웨이징단계(S20)와 면가공단계(S30) 및 전조단계(S40)로 철근을 단계별로 이송시켜 각 공정이 이루어진 후, 반대방향으로 이송시켜 나사산이 형성된 철근을 배출시키게 된다.

이에 따라 하나의 철근에 대한 나사산 형성공정이 마무리된다.

도 15에서 도시한 바와 같이, 스웨이징단계(S20)에서는 철근을 두 번 단조하는 것으로, 이송단계(S10)에서 스웨이징수단(200)으로 철근을 이송시킨 후, 그 외측을 단조하여 1차 스웨이징시킨다.

그리고 이 철근을 이송수단(100)에 의해 그 중심을 기준으로 일정각도 회전시킨 다음, 스웨이징수단(200)에 의해 외측을 단조하여 2차 스웨이징시킨다.

이에 따라, 철근 단부의 외주면을 고르게 단조시킬 수 있다.

또한 도 16에서 도시한 바와 같이, 면가공단계(S30)를 살펴보면, 위치설정단계(S31)와 위치고정단계(S32), 면 가공단계(S33), 모따기 가공단계(S34) 및 절삭부 이동단계(S35)로 구성된다.

위치설정단계(S31)는 스토퍼(310)에 의해 철근(4)의 이송 위치를 단속하는 것으로, 스웨이징되어 면가공이 필요한 부위가 노출되도록 그 위치가 설정됨이 바람직하다.

그리고 위치고정단계(S32)는 위치설정된 철근을 고정부(320)에 의해 위치를 고정시키게 된다.

면 가공단계(S33)는 스토퍼(310)를 가공경로 상에서 이탈시킨 후, 절삭부(330)를 이송방향과 직각을 이루도록 이동시켜 철근의 단부면을 가공시키는 것이다.

또한 모따기 가공단계(S34)는 절삭부(330)를 철근 이송 반대방향으로 일정거리 이동시켜 중앙부에 모따기부(336b)를 갖는 절삭날(336)을 이용하여 철근의 모서리를 모따기 가공하게 된다.

절삭부 이동단계(S35)는 모따기 가공 후, 절삭부(330)를 철근 이송방향으로 이동시킨 다음, 이송선 상에서 이탈되도록 직각방향으로 이동시킴으로, 이송수단(100)에 의해 철근이 이송되는 것이다.

전조단계(S40)는 전조수단(400)에 의해 철근 외주면에 나사산을 전조하는 것으로, 철근은 일정간격 이격되어 각각의 외주면에 나사산이 형성된 한 쌍의 전조부(430)에 의해 양측에서 가압된 상태로 회전됨에 따라 나사산이 형성된다.

이러한 전조부(430)는 한 쌍의 연결부(420)에 의해 구동부(410)의 회전력이 각각 전달됨에 따라 동일한 방향으로 회전되면서, 사이에 공급된 철근에 나사산을 전조하게 된다.

나사 전조가 끝난 철근은 이송수단(100)에 의해 이송 반대방향으로 이동되어 배출됨에 따라 하나의 나사산 가공 공정이 마무리된다.

4 : 철근 10 : 나사산 가공장치
100 : 이송수단 200 : 스웨이징수단
300 : 면가공수단 400 : 전조수단

Claims (14)

1. 철근을 이송시키되, 그 이송위치와 높이를 선택적으로 이송시키는 이송수단;
   상기 이송수단에서 공급된 철근의 단부 외측면을 그 중심방향으로 가압하여 외주면을 고르게 단조시키는 스웨이징수단;
   상기 스웨이징수단에 의해 단조된 철근의 단부를 가공하는 면가공수단; 및
   상기 면가공된 철근의 단부 외주면을 가압하여 나사산을 형성시키는 전조수단을 포함하여 이루어지고,
   상기 면가공수단은,
   상기 이송수단에 의해 공급되는 철근의 이동을 선택적으로 단속하는 스토퍼;
   상기 스토퍼의 전방에 위치되어 공급된 철근을 선택적으로 고정시키는 고정부;
   상기 고정부에 고정된 철근의 단부를 절삭 및 가공하는 절삭부; 및
   상기 절삭부를 철근 이송경로에서 선택적으로 이탈시키거나 이송방향으로 이동시키되, 절삭부가 이송경로 상으로 위치될 경우, 이동 중 철근의 단면을 가공시키고, 이송경로 상에 위치된 경우, 이송방향으로 이동시켜 철근 단부를 모따기 가공하는 이동부를 더 포함하며,
   상기 이송수단과 스웨이징수단, 면가공수단 및 전조수단이 일직선상에 구비되며, 상기 이송수단에 의해 철근이 스웨이징수단과 면가공수단 및 전조수단을 하나의 공정상에서 순차적으로 거쳐 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근용 나사산 가공장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 이송수단은,
   승강프레임;
   상기 승강프레임의 면을 따라 철근 이송방향으로 이동되는 이송프레임;
   상기 승강프레임에 구비되어 상기 이송프레임을 이동시키는 이송부;
   상기 이송프레임에 구비되어 철근을 홀딩시키고, 철근의 중심축을 기준으로 회전시키는 홀딩부; 및
   상기 승강프레임을 승강시키는 승강부를 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 이송부는,
   외주면을 따라 나사산이 형성되어 베이스프레임에 회전 가능하도록 구비되는 회전봉;
   상기 회전봉을 회전시켜 상기 이송프레임을 이동시키는 회전모터; 및
   상기 이송프레임의 이동 시, 기울어짐을 방지하는 가이드부를 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 홀딩부는,
   다수의 편이 하나의 중심을 기준으로 배열되어 중심방향 또는 반대방향으로 이동되는 홀더;
   상기 홀더의 각 편을 이동시키는 실린더; 및
   상기 홀더를 그 중심축을 기준으로 회전시키는 회전부를 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 스웨이징수단은,
   상면에 반구형상의 홈을 갖는 하부금형;
   상기 하부금형의 상측에 구비되어 하면에 반구형상의 홈을 갖는 상부금형; 및
   상기 상부금형을 상하방향으로 이동시킴에 따라 상기 하부금형과 함께 철근 외주면을 단조시키는 프레스구동부를 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 이송수단은 철근을 스웨이징수단에 공급하여 그 단부를 단조시킨 후, 철근을 일정각도 회전시키고, 상기 스웨이징수단은 회전된 단부를 다시 단조시키는 것을 특징으로 하는 철근용 나사산 가공장치.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 절삭부는,
   내부가 중공인 하우징;
   상기 하우징에 회전 가능하도록 구비되는 회전축;
   상기 회전축을 회전시키는 구동부; 및
   상기 회전축과 동일하게 회전되어 공급된 철근의 단부를 가공시키되, 가장자리를 따라 면가공부가 형성되어 철근 단면을 가공시키고, 중심부는 공간부를 갖되, 개방된 단부가 일정경사를 이루는 모따기부가 형성되어 철근 단부를 모따기 가공시키는 절삭날을 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 이동부는,
   상기 절삭부가 구비되는 이동프레임;
   외주면에 나사산이 구비된 회전봉과 이 회전봉을 회전시키는 구동부를 갖고, 상기 이동프레임을 수평방향으로 이동시켜 철근 이송선상에서 선택적으로 이탈시키는 제1이동부; 및
   상기 이동프레임과 절삭부 사이에 구비되어 절삭부를 철근 이송방향으로 이동시키는 제2이동부를 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 전조수단은,
    회전력을 발생시키는 구동부;
    상기 구동부의 회전력을 전달하되, 회전중심을 지나는 연장선과 평행한 다른 중심선을 기준으로 회전력을 전달하는 한 쌍의 연결부; 및
    상기 한 쌍의 연결부에 의해 각각 동일한 방향으로 회전되도록 한 쌍으로 구비되며, 각 외주면을 따라 나사산이 형성되어 사이 간격으로 공급된 철근의 단부를 외측에서 전조하여 나사산을 형성시키는 전조부를 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전조부 중 어느 하나를 철근 이송방향과 직각을 이루는 수평방향으로 이동시켜 상호 간격을 조절하는 간격조절부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철근용 나사산 가공장치.
    
12. 이송된 철근의 단부 외측면을 그 중심방향으로 가압하여 외주면을 고르게 단조시키는 스웨이징단계;
    단조된 철근의 단부를 절삭하되, 단면과 모따기 가공을 순차적으로 실시하는 면가공단계;
    외주면에 나사산을 갖고, 일정간격 이격되어 동일한 방향으로 회전되는 전조부에 의해 철근의 외주면에 나사산을 전조시키는 전조단계; 및
    상기 스웨이징단계와 면가공단계 및 전조단계로 철근을 단계별로 이송시켜 각 공정이 이루어진 후, 반대방향으로 이송시키는 이송단계를 포함하여 이루어지고,
    상기 이송단계와 면가공단계는,
    스토퍼에 의해 철근의 이송 위치를 단속하는 위치설정단계;
    위치설정된 철근을 고정부에 의해 위치를 고정시키는 위치고정단계;
    스토퍼를 가공 경로상에서 이탈시킨 후, 절삭부를 이송방향과 직각을 이루도록 이동시켜 철근의 단부면을 가공시키는 면 가공단계;
    절삭부를 철근 이송 반대방향으로 일정거리 이동시켜 중앙부에 모따기부를 갖는 절삭날을 이용하여 철근의 모서리를 모따기 가공하는 모따기 가공단계; 및
    모따기 가공 후, 절삭부를 철근 이송방향으로 이동시킨 다음, 이송선상에서 이탈되도록 직각방향으로 이동시키는 절삭부 이동단계를 더 포함하여 이루어지는 철근용 나사산 가공장치를 이용한 나사 가공방법.
    
13. 제12항에 있어서, 상기 이송단계와 스웨이징단계는,
    철근을 이송시킨 후, 그 외측을 단조하여 1차 스웨이징시키고, 이 철근을 그 중심을 기준으로 일정각도 회전시킨 다음, 그 외측을 단조하여 2차 스웨이징시키는 것을 특징으로 하는 철근용 나사산 가공장치를 이용한 나사 가공방법.
    
14. 삭제

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