KR101296505B1 - 파이프 가공장치 및 가공방법 - Google Patents

파이프 가공장치 및 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파이프 가공장치 및 가공방법 관한 것으로, 전력 공급 및 차단이 가능하며, 노이즈 필터 회로를 포함하는 전원부, 전기에너지를 역학에너지로 바꾸는 모터부, 모터부와 연결되어 동력을 전달하며, 모터부의 속도를 감속시키는 기어부; 가공하고자 하는 대상물이 중심부를 관통하며 대상물의 외주면을 지지하여 고정시키는 고정척부, 기어부와 연결되어 회전하며 대상물이 중심부를 관통하는 다이스 회전척부, 내측단부에 형성된 칼날이 대상물의 외주면에 접하며, 다이스회전척부의 회전에 의해 대상물의 외주면에 나사산을 형성시키는 다이스부, 대상물과 다이스부의 접촉면에 절삭유를 공급하는 급유부; 다양한 외경 및 재질을 갖는 대상물에 대한 데이터를 기 설정하여, 기 설정된 데이터를 통해 대상물에 대한 가공이 이루어질 수 있도록 데이터를 입력하는 입력부, 입력부에서 입력되는 데이터를 저장하는 저장부 및 각부를 제어하는 제어부, 를 포함하는 파이프 가공장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 기 저장된 데이터를 통해 원터치만으로 장치의 모든 동작이 이루어짐으로써 초보자도 쉽게 파이프 가공 장치를 사용할 수 있다는 효과가 있다.

Description

파이프 가공장치 및 가공방법{PIPE PROCESSING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 파이프를 가공하기 위한 파이프 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로 파이프란 속이 빈 가늘고 긴 관을 말하는 것으로, 관 또는 튜브라고도 한다. 파이프의 단면은 보통 원형(圓形)으로 되어 있지만 사용되는 용도에 따라 모양이 다른 것도 있으며 수도관이나 가스관 등 일상생활 및 각종 공업용시설 등에서 널리 사용되고 있다
이러한 파이프를 사용함에 있어서 필요에 따라 2개의 파이프를 연결하여 사용하기도 하는데, 2개의 파이프를 연결하기 위해서는 연결부위를 용접 하거나 장치를 이용해 연결부위를 가공하여 파이프를 연결하는 방식이 사용되고 있다. 하지만 용접의 경우 용접작업으로 인한 작업의 효율성이 크게 저하될 뿐만 아니라 그 작업시간이 상당히 소요되며, 접합부의 용접 불량이 발생될 경우에는 파이프를 통해 흐르는 강한 수압으로 인해 접합부가 터지면서 물의 누수현상이 발생하는 현상이 일어나는 문제점 때문에 장치를 이용하여 연결부위를 가공해 파이프를 연결하는 방식이 주로 사용되고 있다.
따라서 파이프의 연결부위를 가공하기 위해서는 가공장치가 필요한데 종래의 파이프 가공장치는 중량이 무거울 뿐만 아니라 부피가 커서 공간이 복잡하거나 좁은 공간에서는 용이하게 작업 위치를 변경할 수 없으며, 가공하고자 하는 파이프의 외경 크기에 따라 각기 다른 규격의 장치를 구비해야 하고, 구조가 복잡하여 고가의 제작비용이 발생하는 문제점이 존재하고 있다.
또한, 종래의 파이프 가공장치는 대부분의 동작이 작업자의 노력 및 판단을 필요로 하는 수동으로 이루어지기 때문에 숙달된 작업자가 아닌 초보자가 사용하기에는 매우 어렵다는 문제점이 존재하고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중량이 가벼울 뿐만 아니라 제작비용도 적게 들며 누구나 쉽게 사용할 수 있는 파이프 가공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 파이프 가공장치는 전력 공급 및 차단이 가능하며, 노이즈 필터 회로를 포함하는 전원부; 전기에너지를 역학에너지로 바꾸는 모터부; 상기 모터부와 연결되어 동력을 전달하며, 상기 모터부의 속도를 감속시키는 기어부; 가공하고자 하는 대상물이 중심부를 관통하며, 상기 대상물의 외주면을 지지하여 고정시키는 고정척부; 상기 기어부와 연결되어 회전하며, 상기 대상물이 중심부를 관통하는 다이스 회전척부; 내측단부에 형성된 칼날이 상기 대상물의 외주면에 접하며, 상기 다이스회전척부의 회전에 의해 상기 대상물의 외주면에 나사산을 형성시키는 다이스부; 상기 대상물과 상기 다이스부의 접촉면에 절삭유를 공급하는 급유부; 다양한 외경 및 재질을 갖는 대상물에 대한 데이터를 기 설정하여, 기 설정된 데이터를 통해 대상물에 대한 가공이 이루어질 수 있도록 데이터를 입력하는 입력부; 상기 입력부에서 입력되는 데이터를 저장하는 저장부; 및 상기 각부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 다이스부는 상기 입력부의 원터치 방식에 의해 내경조절이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다이스부는 상기 제어부의 마이컴(MICOM) 프로그래밍을 기반으로 100%자동화되어 상기 대상물을 가공하는 것을 특징으로 한다.
한편, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 태양으로 파이프 가공방법은 가공하고자 하는 대상물에 대한 데이터를 기 설정하는 설정단계; 고정척부와 다이스회전척부의 중심부를 관통하도록 상기 대상물을 삽입하는 삽입단계; 상기 삽입된 대상물이 움직이지 못하도록 상기 대상물의 외주면을 상기 고정척부에서 지지하여 고정시키는 고정단계; 상기 대상물에 대한 기 설정된 데이터를 출력하여 상기 대상물에 대한 가공이 자동으로 이루어지도록 설정된 데이터를 입력하는 입력단계; 상기 다이스회전척부를 정회전시키는 회전척부 정회전단계; 상기 대상물과 상기 다이스부간의 마찰을 줄여주도록 급유부를 작동시키는 급유부 작동단계; 상기 대상물에 나사산을 형성시키기 위해 일측으로 상기 다이스부가 이동하는 다이스부 전진단계; 상기 대상물에 나사산이 형성되면 상기 다이스회전척부의 역회전 및 상기 다이스부가 타측으로 이동하는 다이스부 후진단계; 및 상기 대상물 고정 해제 후 상기 대상물 탈거가 이루어지는 탈거단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 다이스부의 후진단계가 완료되면 상기 다이스회전척부 작동을 정지시키는 회전척부 정지단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다이스부의 후진단계가 완료되면 상기 급유부 작동을 정지시키는 급유부 정지단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 기 저장된 데이터를 통해 원터치만으로 장치의 모든 동작이 이루어짐으로써 초보자도 쉽게 파이프 가공 장치를 사용할 수 있다는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 입력부의 원터치만으로 다이스부의 위치설정이 가능하여 파이프의 외경이 각각 다르다 하더라도 다이스부를 위치 설정하여 외경이 다른 모든 파이프를 가공할 수 있다는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 소형이면서도 무게가 종래의 장치에 비해 가벼워 협소한 공간에서도 작업이 가능하다는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 사시도를 도시한 것이다.
도2는 본 발명의 일부를 도시한 것이다.
도3은 본 발명의 단면도를 도시한 것이다.
도4는 본 발명의 파이프 가공을 위한 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
<구성에 대한 설명>
본 발명의 일 실시예인 파이프 가공장치(100)는 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 전원부(102), 모터부(103), 기어부(104), 고정척부(105), 다이스 회전척부, 다이스부(107), 급유부(108), 입력부(109), 저장부(110) 및 제어부(111) 등을 포함하여 구성된다.
전원부(102)는 장치에 전력을 공급해주거나 차단이 가능하도록 스위치 역할을 하는 곳으로, 전원부(102)에는 노이즈 필터 회로를 포함하고 있어서 파이프 가공장치(100)의 정상적인 동작을 가능하게 해준다.
여기서 노이즈 필터 회로는 부하가 물리는 기기 자체에서 스위칭 등으로 인한 노이즈가 많이 발생하는 경우, 즉, 전압이나 전류 파형이 깨끗하게 나오지 않고 찌글거리는 경우, 부하가 이 노이즈에 영향을 받지 않도록 하기 위해 사용되는 것이다.
모터부(103)는 전기에너지를 역학에너지로 바꾸어주는 곳으로, 전원부(102)를 통해 전력을 공급받도록 구성된다.
기어부(104)는 모터부(103)와 연결되어 동력을 전달하는 곳으로, 도2에 도시된 바와 같이 다수의 기어와 축으로 이루어져 모터부(103)에서의 전달되는 회전력을 감소시키는 역할을 한다.
고정척부(105)는 가공하고자 하는 대상물인 파이프(101)가 중심부를 관통하며, 파이프(101)의 외주면을 지지함으로써 파이프(101)를 고정시켜주는 곳으로, 도2에 도시된 바와 같이 고정척부(105)는 솔레노이드코일(105A) 및 클램프(105B) 등으로 구성되어, 솔레노이드코일(105A)에 전류가 흘러 자기장이 형성되면 클램프(105B)를 파이프(101) 쪽으로 이동시켜 파이프(101)를 지지 고정하도록 구성된다.
이에 따라, 솔레노이드코일에 흐르던 전류가 흐르지 않게 되면 파이프(101) 쪽으로 이동됐던 클램프(105B)가 다시 원상태로 되돌아가도록 구성됨으로써 파이프(101)의 탈착이 가능하다.
다이스회전척부(106)는 기어부(104)의 기어와 맞물려 기어의 회전에 의해 회전하도록 구성되며, 가공하고자 하는 파이프(101)가 중심부를 관통하도록 구성된다.
다이스부(107)는 내측단부에 형성된 칼날이 파이프(101)의 외주면에 접하도록 구성되어, 다이스회전척부(106)의 회전에 의해 파이프(101)의 외주면에 나사산을 형성시키게 된다.
이에, 다이스부(107)는 다이스회전척부(106)와 고정적으로 결합되며, 나사산을 형성시키고자 하는 파이프(101)의 외경에 따라 다이스부(107)의 위치조절이 가능하여 파이프(101)의 외경이 다르더라도 다이스부(107)의 위치조절을 통해 나사산을 형성 시키는 것이 가능하다.
여기서, 다이스부(107)의 위치조절은 입력부(109)의 키버튼 입력만으로 자동조절이 가능하여 다이스부(107)의 내측단부에 형성된 칼날이 파이프(101)의 외경에 따라 파이프(101)의 외주면에 자동으로 접하도록 구성되는 것이다.
급유부(108)는 대상물과 다이스부(107)의 접촉면에 절삭유를 공급하는 곳으로, 절삭유란, 금속 재료를 절삭 가공할 경우, 절삭 공구부를 냉각시키고 윤활하게 해서 공구의 수명을 연장하거나 다듬질면을 깨끗이 하기 위해 사용하는 윤활유를 말한다.
따라서, 급유부(108)는 파이프(101) 가공시 절삭유를 가공면에 공급해줌으로써 나사산 가공이 원활이 이루어질 수 있게 해준다.
입력부(109)는 다양한 외경 및 재질을 갖는 대상물에 대한 데이터를 기 설정할 수 있으며, 기 설정된 데이터를 통해 대상물의 가공이 이루어지도록 데이터 입력이 가능한 곳으로, 입력부(109)는 LCD화면 및 키 버튼 등으로 구성된다.
이에 따라, 작업자는 LCD화면을 통해 작업환경에 필요한 설정을 키 버튼을 이용하여 설정 할 수 있다.
여기서 입력부(109)에서의 설정은 파이프(101)의 외경, 나사산 가공 길이, 다이스회전척부(106)의 회전 속도 및 파이프(101)의 외경에 따른 다이스부(107)의 위치 조절 등이 있으며, 이 외에도 가공에 필요한 추가적인 설정이 가능하다.
저장부(110)는 입력부(109)에서 입력되는 데이터를 저장하는 곳으로, 사용자의 입력에 따라 데이터의 수정 및 추가가 가능하며, 사용자의 필요에 따라 저장된 데이터를 입력부(109)의 LCD화면에 출력할 수 있다.
여기서 저장되는 데이터는 다양한 외경 및 재질을 갖는 파이프(101)에 대한 각각의 데이터들을 저장하여 파이프(101) 가공시 그에 맞는 데이터를 바로 LCD화면에 출력할 수 있도록 하는 것이다.
제어부(111)는 각부를 제어하는 곳으로, 제어부(111)에는 마이크로프로세서 회로기판을 포함하고 있어서, 입력부(109)에서의 나사산을 형성하기 위한 가공명령이 떨어지면 그에 따른 파이프(101) 가공이 자동화 되어 진행되도록 하는 것이다.
따라서, 가공하고자 하는 파이프(101)에 대한 데이터를 저장부(110)를 통해 LCD화면에 출력하여 출력된 데이터를 실행시키기 위해 입력부(109)의 키버튼을 누르면 파이프(101)의 나사산을 형성하기 위한 가공이 자동이면서 순차적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.
여기서, 저장부(110) 및 제어부(111)는 도3에 도시된 부분에 위치하는 것이 바람직하다.
이에, 본 발명은 파이프(101)에 맞는 기 저장된 데이터를 출력하여 입력부(109)의 원터치만으로 모든 작동이 이루어지게 함으로써 초보자라도 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다.
<방법에 대한 설명>
본 발명의 실시예인 파이프 가공방법(100)에 대하여 도4의 흐름도를 이용하여 설명하되, 도1 내지 도3을 참조하여 설명하도록 한다.
1. 설정단계( S401 )
가공하고자 하는 대상물에 대한 데이터를 기 설정하는 단계로, 다양한 외경 및 재질을 갖는 파이프(101)에 대한 데이터를 입력부(109)를 통해 기 설정하여 저장부(110)에 저장한 후 가공하고자 하는 파이프(101)에 대한 데이터를 LCD화면에 출력하여 원터치만으로도 가공이 이루어질 수 있도록 데이터를 미리 설정하는 단계이다.
2. 삽입단계( S402 )
단계 S401에서의 설정이 마무리되면 고정척부(105)와 다이스회전척부(106)의 중심부를 관통하도록 파이프(101)를 삽입하는 단계로, 나사산을 형성시키기 위한 파이프(101)를 삽입하는 단계이다.
3. 고정단계( S403 )
단계 S402에서 파이프(101)가 삽입되면 삽입된 파이프(101)를 움직이지 못하도록 지지하여 고정시키는 단계로, 고정척부(105)의 솔레노이드코일(105A)에 전류를 흘려보내 주면 자기장이 형성되면서 형성된 자기장으로 인해 클램프(105B)가 파이프(101) 쪽으로 이동하여 파이프(101)의 외주면을 지지하여 고정시켜주도록 구성된다.
4. 입력단계( S404 )
단계 S403에서의 파이프(101) 고정이 완료되면 파이프(101)에 대한 기 저장된 데이터를 LCD화면에 출력하여 출력된 데이터에 따른 파이프 가공이 이루어 질 수 있도록 입력부의 실행버튼을 입력하는 단계로, 이는 기 설정된 데이터를 실행시키기 위해 입력부 실행버튼을 누르게 되면 제어부(111)에서 이를 제어하여 데이타에 따라 파이프(101)에 나사산을 자동으로 형성시키도록 실행버튼을 입력하는 단계이다.
5. 정회전단계( S405 )
단계 S404에서 기 설정된 데이터에 대한 실행버튼이 입력되면 파이프(101)를 가공하기 위한 다이스회전척부(106)가 회전하는 단계로, 이는 전기에너지를 역학에너지로 바꾸어주는 모터부(103)에 의해 회전하는 기어부(104)와 연결되어 같이 회전하게 된다.
6. 급유부 작동단계( S406 )
단계 S405에서 다이스회전척부(S404)가 회전을 하게 되면 공구의 수명을 연장하거나 다듬질 면을 깨끗이 하기 위해 절삭유를 대상물과 다이스부(107)의 접촉면에 공급하는 것으로, 파이프(101)와 다이스부(107)의 접촉면에 절삭유를 공급함으로써 나사산 가공이 원활이 이루어지게 된다.
7. 다이스부 전진단계( S407 )
단계 S406에서 절삭유의 공급이 이루어지면 다이스회전척부(S404)에 결합된 다이스부(107)가 나사산을 형성하기 위해 파이프(101)측으로 전진하는 단계로, 여기서 파이프(101)에 나사산이 형성되는 길이는 입력부(109)에서 설정한 길이만큼 형성된다.
8. 다이스부 후진단계( S408 )
단계 S407에서 설정한 길이만큼 나사산이 형성되면 다이스회전척이 역회전을 하게 되며 다이스회전척부(106)에 고정 결합된 다이스부(107)가 후진하는 단계이다.
9. 회전척부 정지단계( S409 )
단계 S408에서 다이스부(107)의 후진이 완료되면 회전하고 있는 회전척부를 정지시키는 단계이다.
10. 급유부 정지단계( S410 )
단계 S408에서 다이스부(107)의 후진이 완료되면 급유부(108)에서의 절삭유 공급을 중단시키는 단계이다.
11. 탈거단계( S411 )
단계 S410까지의 파이프(101) 가공에 대한 모든 동작이 완료되면 고정척부(105)에 의해 고정된 파이프(101)의 고정 해제 및 작업자에 의해 파이프(101)의 탈거가 이루어지는 단계이다.
따라서, 본 발명은 제어부(111)의 마이컴 기반을 통해 저장부에 기 저장된 데이터를 입력하게 되면 파이프(101)를 가공하기 위한 모든 동작이 자동화되어 순차적으로 이루어질 수 있도록 구성된 것이다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 파이프 가공장치
101 : 파이프
102 : 전원부
103 : 모터부
104 : 기어부
105 : 고정척부
105A : 솔레노이드코일 105B : 클램프
106 : 다이스회전척부
107 : 다이스부
108 : 급유부
109 : 입력부
110 : 저장부
111 : 제어부

Claims (6)

  1. 전력 공급 및 차단이 가능하며, 노이즈 필터 회로를 포함하는 전원부;
    전기에너지를 역학에너지로 바꾸는 모터부;
    상기 모터부와 연결되어 동력을 전달하며, 상기 모터부의 속도를 감속시키는 기어부;
    가공하고자 하는 대상물이 중심부를 관통하며, 상기 대상물의 외주면을 지지하여 고정시키는 고정척부;
    상기 기어부와 연결되어 회전하며, 상기 고정척부의 일측에 결합되어 상기 대상물이 중심부를 관통하는 다이스회전척부;
    내측단부에 형성된 칼날이 상기 대상물의 외주면에 접하며, 상기 다이스회전척부의 회전에 의해 상기 대상물의 외주면에 나사산을 형성시키는 다이스부;
    상기 대상물과 상기 다이스부의 접촉면에 절삭유를 공급하는 급유부;
    다양한 외경 및 재질을 갖는 상기 대상물에 대한 데이터를 기 설정하여, 기 설정된 데이터를 통해 상기 대상물에 대한 가공이 이루어질 수 있도록 데이터를 입력하는 입력부;
    상기 입력부에서 입력되는 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 각부를 제어하는 제어부; 를 포함하되,
    상기 다이스부는 상기 입력부의 원터치 방식에 의해 내경조절이 가능하고, 상기 제어부의 마이컴(MICOM) 프로그래밍을 기반으로 자동화되어 상기 대상물을 가공하며,
    상기 데이터는 가공하고자 하는 상기 대상물의 외경, 재질, 나사산 가공 길이, 상기 다이스회전척부의 회전 속도 및 상기 대상물의 외경에 따른 상기 다이스부의 위치 조절에 대한 데이터이고,
    상기 고정척부는 상기 대상물을 지지 및 고정하도록 솔레노이드코일 및 클램프로 구성되어, 상기 솔레노이드코일에 전류가 흘러 자기장이 형성되면 상기 클램프를 상기 대상물 쪽으로 이동시키고,
    상기 입력부에 의해 상기 다이스부의 위치 조절에 대한 데이터가 입력될 경우, 상기 다이스부의 내측단부에 형성된 상기 칼날은 상기 대상물의 외경에 따라 상기 대상물의 외주면에 자동으로 접하도록 구성된 것을 특징으로 하는
    파이프 가공장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 가공하고자 하는 대상물의 외경 및 재질에 대한 데이터를 기 설정하는 설정단계;
    상기 대상물의 외주면을 지지하여 고정시키는 고정척부와 상기 고정척부의 일측에 결합되어 회전하는 다이스회전척부의 중심부를 관통하도록 상기 대상물을 삽입하는 삽입단계;
    상기 삽입된 대상물이 움직이지 못하도록 상기 대상물의 외주면을 상기 고정척부에서 지지하여 고정시키는 고정단계;
    상기 대상물에 대한 기 저장된 데이터를 LCD화면에 출력하여 출력된 데이터에 따른 상기 대상물의 가공이 자동으로 이루어지도록 입력부의 실행버튼을 통해 상기 대상물의 외주면에 나사산을 형성하기 위한 가공명령을 제어부에 입력하는 입력단계;
    상기 다이스회전척부를 정회전시키는 회전척부 정회전단계;
    상기 대상물과 다이스부간의 마찰을 줄여주도록 급유부를 작동시키는 급유부 작동단계;
    상기 대상물에 나사산을 형성시키기 위해 일측으로 상기 다이스부가 이동하는 다이스부 전진단계;
    상기 대상물에 나사산이 형성되면 상기 다이스회전척부의 역회전 및 상기 다이스부가 타측으로 이동하는 다이스부 후진단계;
    상기 다이스부의 후진단계가 완료되면 상기 다이스회전척부 작동을 정지시키는 회전척부 정지단계;
    상기 다이스부의 후진단계가 완료되면 상기 급유부 작동을 정지시키는 급유부 정지단계; 및
    상기 대상물 고정 해제 후 상기 대상물 탈거가 이루어지는 탈거단계;를 포함하되,
    상기 회전척부 정지단계는 상기 급유부 정지단계와 동시에 이루어지며,
    상기 고정단계에서 상기 고정척부는 상기 대상물을 지지 및 고정하도록 솔레노이드코일 및 클램프로 구성되어, 상기 솔레노이드코일에 전류가 흘러 자기장이 형성되면 상기 클램프를 상기 대상물 쪽으로 이동시키고,
    상기 설정단계에서는 나사산 가공 길이, 다이스회전척부의 회전 속도 및 상기 대상물의 외경에 따른 다이스부의 위치 조절에 대한 데이터를 더 설정하고,
    상기 설정단계에서 상기 다이스부의 위치 조절에 대한 데이터가 입력될 경우, 상기 다이스부 전진단계에서 상기 다이스부의 내측단부에 형성된 상기 칼날이 상기 대상물의 외경에 따라 상기 대상물의 외주면에 자동으로 접하도록 구성된 것을 특징으로 하는
    파이프 가공방법.
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