KR101223065B1 - 파이프 용접비드 가공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 용접비드 가공기에 관한 것으로, 특히 파이프에 용접작업을 하여 만들어진 곡면상의 용접비드를 초간편으로 신속하게 제거함은 물론 가공작업도중 가공기가 튕겨나가는 현상을 방지하면서 안전사고의 발생을 억제하는 것에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 수평 커터축에 결합된 회전커터가 용접비드의 길이방향과 동일한 방향으로 회전하면서 직진주행성을 유지하여 용접비드를 더욱 편리하게 제거할 수 있도록 하고, 상기 수평 커터축을 가공량 조절구를 회전조작하는 간단한 방법으로 상하 이동하면서 용접비드의 제거량을 정확하게 미세조절할 수 있도록 함을 발명의 지배적인 특징으로 한다.

Description

파이프 용접비드 가공기{Processing machine for weld bead of pipe}

본 발명은 파이프에 용접작업을 하여 만들어진 곡면상의 용접비드를 초간편으로 신속하게 제거함은 물론 가공작업도중 가공기가 튕겨나가는 현상을 방지하면서 안전사고의 발생을 억제하는 기술에 관한 것이다.

통상의 파이프는 롤상으로 감겨 있는 띠 형태의 스틸 판재를 연속적으로 인출시키면서 단면이 원형을 이루도록 말아주는 다수의 롤러들이 설치되어 있는 롤러성형장치에 의하여 제조되고 있으며, 상기 롤러성형장치에는 판재가 원형으로 말리면서 양단이 서로 맞닿은 부분을 용접하는 용접장치와 연속적으로 제조되는 파이프를 일정길이로 절단하는 절단장치를 포함하고 있다.

상기의 롤러성형장치에서 제조되는 파이프에는 용접장치에 의해 용접된 부위의 내, 외면에 용접비드가 반드시 노출된 상태로 형성될 수밖에 없는데, 상기 용접비드를 제거하지 않을 경우 상품성이 저하됨으로써 용접비드를 반드시 제거하여야만 한다.

이와 같은 용접비드를 제거하는 종래의 방법은 일부 숙련자에 의해 그라인더를 이용하여 수작업으로 제거하고 있어 작업능률이 저하될 뿐만 아니라 작업도중 발생하는 불꽃과 그라인딩 작업시 발생하는 분진은 작업자의 건강에 매우 좋지 않은 영향을 끼친다.

또한, 이러한 작업은 매우 단순한 반복 작업으로써 작업자가 쉽게 피곤하게 됨으로써 용접비드가 아닌 파이프를 그라인딩 하게 되어 파이프의 형상을 불량하게 만드는 큰 요인이 되며, 작업자의 빈번한 휴식 및 교체로 생산성이 저하된다.

또한, 상기 그라인더의 회전커터는 수평상으로 회전함에 따라 발생하는 강한 원심력에 의해 작업도중 그라인더 튕겨나가면서 부상을 입게 되는 등의 안전사고가 빈번하게 발생하고 있는 실정이다.

아울러 파이프의 특성상 용접비드가 곡면상으로 형성되나, 상기 그라인더의 회전커터는 판상으로 형성됨에 따라 1회 작업으로 곡면상의 용접비드를 완전하게 제거할 수 없고, 다수 회 반복하여 제거하여야만 하는 불합리한 문제점이 야기된다.

본 발명은 종래의 파이프에 만들어진 용접비드를 수작업에 의존하여 제거함에 따른 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 수평 커터축에 결합된 회전커터가 용접비드의 길이방향과 동일한 방향으로 회전하면서 직진주행성을 유지하여 용접비드를 더욱 편리하게 제거할 수 있도록 하고, 상기 수평 커터축을 가공량 조절구를 회전조작하는 간단한 방법으로 상하 이동하면서 용접비드의 제거량을 정확하게 미세조절할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 다수의 회전커터에 부착된 커팅 팁이 전체적으로 곡면상을 이루면서 파이프에 곡면상으로 만들어진 용접비드를 1회 작업으로 초간편 신속하게 제거할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 마주하는 한 쌍의 사이드 지지판의 상부 및 하부에 각각 한 쌍의 연결바를 이격된 상태로 연결설치하고, 상기 연결바의 사이에 설치된 베이스 상판에 가공량 조절기를 고정 설치하며, 상기 가공량 조절기의 이동축 하단에 부착된 상기 커터축 하우징의 내부에는 동력축의 회전동력을 기어조합을 통해 전달받아 회전하는 수평 커터축의 일측을 회전가능하게 삽입 설치하고, 상기 수평 커터축의 타측에는 다수의 회전커터를 끼움 결합하며, 상기 커터축 하우징 및 수평 커터축의 일측 선단을 회전지지하는 베어링 케이스에 각각 슬라이더를 일체로 부착하고, 상기 슬라이더는 베이스 상판의 양 측면에 수직으로 설치된 가이드레일을 따라 상하 이동가능하게 결합하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 파이프에 형성되는 용접비드를 신속 간편하게 제거할 있을 뿐만 아니라 별도의 숙련도를 요하지 않으면서도 작업능률이 뛰어나 생산성 향상 및 비용절감을 꾀할 수 있으며, 가공량 조절구를 회전조작하는 간단한 방법으로 용접비드의 가공량을 정확하게 미세조절할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 상기 회전커터가 용접비드의 길이방향과 동일한 방향으로 회전하면서 좌우로 쏠리지 않고 직진주행성을 유지함으로써 작업도중 용접비드 가공기가 튕겨나가면서 부상을 입게 되는 안전사고를 효율적으로 예방하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 회전커터에 장착되는 다수의 커팅 팁은 전체적으로 곡면상을 이루어 파이프의 내주면이나 외주면에 곡면상으로 형성되는 용접비드를 1회 작업만으로 초간편 신속 제거하는 유용한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 용접비드 가공기의 정면도
도 2는 본 발명 용접비드 가공기의 평면도
도 3은 본 발명 용접비드 가공기의 좌측면도
도 4는 본 발명 도 1의 A-A선 단면도
도 5는 본 발명의 커터축 하우징, 수평 커터축 및 회전커터의 조립상태 종단면도
도 6은 본 발명 용접비드 가공기의 평단면도
도 7은 본 발명 커터축 하우징의 종단면도
도 8은 본 발명 회전커터의 일부절단 정면도
도 9 내지 도 10은 본 발명의 회전커터에 커팅 팁이 장착된 상태의 종단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 마주하는 한 쌍의 사이드 지지판(10)의 상, 하부에 각각 이격된 상태로 연결설치된 연결바(20)(20a)와; 상기 연결바(20)의 사이에 설치된 베이스 상판(25)에 설치되되, 이동축(31)이 상기 베이스 상판(25)을 관통하여 하부로 돌출된 가공량 조절기(30)와; 상기 이동축(31)의 하단에 부착된 커터축 하우징(40)과; 상기 커터축 하우징(40)의 내부에 회전가능하게 일측이 수평상으로 삽입 설치되고, 상기 커터축 하우징(40)의 후면에 부착된 동력발생장치(1)의 회전동력을 기어조합을 통해 전달받아 회전하는 수평 커터축(50)과; 상기 수평 커터축(50)의 타측에 연속적으로 끼움 결합된 다수의 회전커터(60)와; 상기 커터축 하우징(40)의 일측면 및 수평 커터축(50)의 일측 선단을 회전지지하는 베어링 케이스(55)에 각각 일체로 부착된 슬라이더(70)와; 상기 베이스 상판(25)의 양 측면에 수직상으로 설치되고, 상기 슬라이더(70)의 상하 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드레일(80)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 용접비드 가공기(P)는 한 쌍의 사이드 지지판(10)이 마주하게 배치되고, 이 사이드 지지판(10)은 상, 하부에 각각 이격된 상태로 연결바(20)(20a)가 일체로 연결설치됨으로써 상호 일체성을 유지하고, 상기 사이드 지지판(10)의 저면은 파이프의 외주면이나 내주면에 직접 접촉된 상태로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 더욱 부드러운 주행성을 확보하기 위해 상기 사이드 지지판(10)의 하측에는 다수의 주행롤러(12)가 부착될 수도 있다.

상기 연결바(20)(20a) 중에서 상부에 연결된 연결바(20)의 사이에는 베이스 상판(25)이 일체로 수평 설치되고, 상기 베이스 상판(25)에 가공량 조절기(30)가 설치되되 상기 가공량 조절기(30)의 이동축(31)은 베이스 상판(25)을 관통하여 하부로 돌출된다.

여기에서 상기 가공량 조절기(30)는 가공량 조절구(33)를 회전조작하면 이동축(31)이 상하로 이동함과 동시에 회전커터(60)가 함께 이동하면서 가공량을 초간편으로 조절하는 것으로, 상기 가공량 조절구(33)를 회전조작한 후 놓는 순간 가공량이 단위별로 정확하게 조절됨과 동시에 설정된 가공량은 자동으로 록킹을 유지함으로써 용접비드의 가공량을 원터치 방식으로 더욱 간편하게 조절할 수 있는 효과를 제공한다.

이와 같은 가공량 조절기(30)는 본 발명 출원인의 선등록 발명인「특허등록 제955216호, 명칭/ 원터치식 면취량 조절이 가능한 용접 비드면 가공용 면취기」에 개시된 면취기를 본 발명에 유기적으로 적용하여 파이프에 만들어진 용접비드를 제거하기 위한 용도로 사용하는바 본 발명에서는 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 이동축(31)의 하단에 부착된 고정브라켓(32)에는 양측이 개방된 내부공간(41)을 구비한 커터축 하우징(40)이 일체로 부착되고, 상기 커터축 하우징(40)의 내부공간(41)에는 회전가능하게 수평 커터축(50)의 일측이 수평상으로 삽입 설치되며, 상기 수평 커터축(50)은 커터축 하우징(40)의 후면에 부착된 통상의 동력발생장치(1)를 구성하는 동력축의 회전동력을 기어조합을 통해 전달받아 원활하게 회전할 수 있게 된다.

즉 이와 같은 커터축 하우징(40)은 내부공간(41)의 내주면 일측에 내향플랜지(42)가 돌출 형성되고, 상기 내향플랜지(42) 및 내부공간(41)의 일측 선단에는 각각 베어링(2)이 내재된 베어링 케이스(43)(44)가 끼움 설치되며, 상기 베어링 케이스(43)(44)를 관통하여 수평 커터축(50)이 회전가능하게 설치된다.

이때 상기 수평 커터축(50)의 외측에는 스파이럴기어(51)가 일체로 결합되고, 상기 스파이럴기어(51)는 일측의 베어링 케이스(43)를 관통하여 회전지지되며, 상기 스파이럴기어(51)는 도면상 도시되지 않은 동력축에 결합된 스파이럴기어와 치합됨으로써 상기 동력축의 회전동력을 제공받아 수평 커터축(50)을 원활하게 회전시킬 수 있게 된다.

상기 수평 커터축(50)의 타측에 형성된 커터고정부(52)에는 연속적으로 다수의 회전커터(60)가 끼움 결합되고, 상기 커터고정부(52)에 인접된 나사부(53)에 고정너트(54)가 체결됨으로써 상기 회전커터(60)가 좌우로 이동함을 방지하며, 상기 수평 커터축(50)의 일측 선단은 베어링(2)이 내재된 베어링 케이스(55)에 회전자유롭게 지지된다.

여기에서 상기 수평 커터축(50)의 외측에는 상기 회전커터(60)를 감싸면서 보호하는 안전커버(57)가 추가로 관통 설치되고, 상기 안전커버(57)는 저면이 개방됨으로써 회전커터(60)가 외부로 노출될 수 있으며, 상기 베이스 상판(25)의 저면에 일체로 부착됨으로써 작업자가 커팅 팁(62)에 접촉되면서 부상을 입게 됨을 방지함은 물론 작업도중 제거된 칩이 비산됨을 방지하는 효과를 제공한다.

상기 커터축 하우징(40)의 일측면 및 수평 커터축(50)의 일측 선단을 회전지지하는 베어링 케이스(55)에는 각각 슬라이더(70)가 일체로 부착되고, 상기 슬라이더(70)는 베이스 상판(25)의 양 측면에 수직상으로 하향 설치된 한 쌍의 가이드레일(80)에 형성된 레일홈(81)에 결합됨으로써 상기 가이드레일(80)은 슬라이더(70)의 상하 슬라이딩 이동을 안정적으로 안내할 수 있게 된다.

또한, 상기 커터축 하우징(40)은 내부공간(41)의 타측 선단에 하우징 캡(45)이 추가로 끼움 설치되고, 상기 하우징 캡(45)은 베어링 케이스(43)에 밀착된 상태로 고정되며, 상기 하우징 캡(45)의 내면에 삽입 설치되는 베어링(2)은 수평 커터축(50)의 타측을 회전지지한다.

한편, 본 발명의 회전커터(60)는 단일체로 구성됨을 탈피하여 3조의 세트로 구성되는 것으로, 중앙에 배치되는 센터 회전커터(60a)와, 상기 센터 회전커터(60a)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 회전커터(60b)로 이루어진다.

그리고 상기 센터 회전커터(60a) 및 사이드 회전커터(60b)는 도 8과 같이 모두 방사상으로 다수의 커터장착홈(61)이 함몰 형성되고, 상기 커터장착홈(61)의 일측면에는 커팅 팁(62)이 밀착되며, 상기 커팅 팁(62)은 커터장착홈(61)에 끼워지는 고정쐐기(63)의 누름고정력에 의해 유동 없는 고정상태를 유지하는 한편, 상기 고정쐐기(63)에 형성된 나사홀(64)과 이 나사홀(64)과 동일선상으로 상기 센터 회전커터(60a) 및 사이드 회전커터(60b)에 형성된 나사홀(65)에는 양방향 나사(66)의 양측이 각각 나사결합됨으로써 상기 양방향 나사(66)를 조일수록 고정쐐기(63)가 커터장착홈(61)의 바닥면 쪽으로 당겨지면서 강한 고정력을 발휘할 수 있게 된다.

이와 같은 회전커터(60)는 수평상으로 배치되는 수평 커터축(50)에 끼움 결합됨으로써 회전작동시 용접비드의 길이방향과 동일한 방향으로 회전함으로써 수평방향으로 원심력이 발생하지 않아 작업도중 용접비드 가공기(P)가 튕겨나가는 현상을 효과적으로 방지하면서 정확한 직진주행성을 유지하여 용접비드를 더욱 편리하게 제거하면서도 안전사고의 발생을 예방하는 특별한 효과를 제공한다.

아울러 본 발명은 파이프의 특성상 곡면상으로 형성되는 용접비드를 1회 작업을 통해 초간편으로 신속하게 제거할 수 있도록 하는 기술이 추가로 접목된다.

이를 위한 기술적 구성으로써 상기 센터 회전커터(60a)의 커터장착홈(61)은 도 9내지 도 10과 같이 바닥면이 일반적인 수평면(67)으로 형성되는 반면, 상기 사이드 회전커터(60b)의 커터장착홈(61)은 바닥면이 외측방향으로 가면서 하향 경사지거나 상향 경사진 경사면(68)으로 형성됨으로써 상기 커터장착홈(61)에 끼워지는 3조의 커팅 팁(62)은 전체적으로 곡면상을 이루어 파이프에 곡면상으로 형성된 용접비드를 1회 작업만으로 간편하게 제거할 수 있게 된다.

여기에서 도 9와 같이 상향으로 만곡진 곡면상을 이루는 회전커터(60)는 파이프의 외주면에 형성된 용접비드를 전용으로 가공하며, 도 10과 같이 하향으로 만곡진 곡면상을 이루는 회전커터(60)는 파이프의 내주면에 형성된 용접비드를 전용으로 말끔하게 가공할 수 있게 된다.

P: 용접비드 가공기 1: 동력발생장치
10: 사이드 지지판 20, 20a: 연결바
25: 베이스 상판 30: 가공량 조절기
31: 이동축 33: 가공량 조절구
40: 커터축 하우징 43, 44, 55: 베어링 케이스
45: 하우징 캡 50: 수평 커터축
51: 스파이럴기어 54: 고정너트
57: 안전커버 60: 회전커터
60a: 센터 회전커터 60b: 사이드 회전커터
61: 커터장착홈 62: 커팅 팁
63: 고정쐐기 66: 양방향 나사
67: 수평면 68: 경사면
70: 슬라이더 80: 가이드레일

Claims (7)

1. 마주하는 한 쌍의 사이드 지지판(10)의 상, 하부에 각각 이격된 상태로 연결설치된 연결바(20)(20a)와;
   상기 연결바(20)의 사이에 설치된 베이스 상판(25)에 설치되되, 이동축(31)이 상기 베이스 상판(25)을 관통하여 하부로 돌출된 가공량 조절기(30)와;
   상기 이동축(31)의 하단에 부착된 커터축 하우징(40)과;
   상기 커터축 하우징(40)의 내부에 회전가능하게 일측이 수평상으로 삽입 설치되고, 상기 커터축 하우징(40)의 후면에 부착된 동력발생장치(1)의 회전동력을 기어조합을 통해 전달받아 회전하는 수평 커터축(50)과;
   상기 수평 커터축(50)의 타측에 연속적으로 끼움 결합된 다수의 회전커터(60)와;
   상기 커터축 하우징(40)의 일측면 및 수평 커터축(50)의 일측 선단을 회전지지하는 베어링 케이스(55)에 각각 일체로 부착된 슬라이더(70)와;
   상기 베이스 상판(25)의 양 측면에 수직상으로 설치되고, 상기 슬라이더(70)의 상하 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드레일(80)로 이루어지는 한편;
   상기 커터축 하우징(40)은 양측이 개방된 내부공간(41)의 내주면 일측에 내향플랜지(42)가 돌출형성되고, 상기 내향플랜지(42) 및 내부공간(41)의 일측 선단에는 각각 베어링(2)이 내재된 베어링 케이스(43)(44)가 끼움 설치되며, 상기 베어링 케이스(43)(44)를 관통하여 수평 커터축(50)이 회전가능하게 설치되되 상기 수평 커터축(50)의 외측에 일체로 결합된 스파이럴기어(51)는 일측 베어링 케이스(43)를 관통하여 회전지지되는 한편, 상기 스파이럴기어(51)는 동력축의 회전동력을 전달받아 회전하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접비드 가공기.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   커터축 하우징(40)의 내부공간(41) 타측 선단에는 상기 베어링 케이스(43)에 밀착되는 하우징 캡(45)이 추가로 끼움 설치되고, 상기 하우징 캡(45)의 내면에는 수평 커터축(50)의 타측 선단을 회전지지하는 베어링(2)이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 파이프 용접비드 가공기.
   
4. 제 1항에 있어서,
   수평 커터축(50)의 외측에는 상기 회전커터(60)를 감싸면서 보호하는 안전커버(57)가 추가로 관통 설치되고, 상기 안전커버(57)는 베이스 상판(25)의 저면에 부착된 것을 특징으로 하는 파이프 용접비드 가공기.
   
5. 제 1항에 있어서,
   회전커터(60)는 중앙에 배치되는 센터 회전커터(60a) 및 상기 센터 회전커터(60a)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 회전커터(60b)로 이루어지고, 상기 센터 회전커터(60a) 및 사이드 회전커터(60b)는 방사상으로 다수의 커터장착홈(61)이 함몰 형성되며, 상기 커터장착홈(61)의 일측면에는 커팅 팁(62)이 밀착되고, 상기 커팅 팁(62)은 커터장착홈(61)에 끼워지는 고정쐐기(63)에 의해 고정상태를 유지하며, 상기 고정쐐기(63)에 형성된 나사홀(64)과 센터 회전커터(60a) 및 사이드 회전커터(60b)에 형성된 나사홀(65)에는 양방향 나사(66)의 양측이 나사결합되는 것을 특징으로 하는 파이프 용접비드 가공기.
   
6. 제 5항에 있어서,
   센터 회전커터(60a)의 커터장착홈(61)은 바닥면이 수평면(67)으로 형성되고, 상기 사이드 회전커터(60b)의 커터장착홈(61)은 바닥면이 외측방향으로 가면서 하향 경사지거나 상향 경사지는 경사면(68)으로 형성되며, 상기 커터장착홈(61)에 끼워지는 다수의 커팅 팁(62)은 전체적으로 곡면상을 이루는 것을 특징으로 하는 파이프 용접비드 가공기.
   
7. 제 1항에 있어서,
   사이드 지지판(10)의 하측에는 다수의 주행롤러(12)가 설치된 것을 특징으로 하는 파이프 용접비드 가공기.

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