KR101302669B1

KR101302669B1 - 인발장치

Info

Publication number: KR101302669B1
Application number: KR1020130079711A
Authority: KR
Inventors: 황병용
Original assignee: 주식회사 에스이엔지
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2013-09-03

Abstract

선단에 인발 플러그가 지지되는 텐션바와, 상기 텐션바가 연결되어 지지되는 텐션바 지지블록과, 텐션바 지지블록을 베이스에 대해 전후진 왕복 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드부와, 텐션바를 전진 또는 후진시켜 위치 조정하여 인발 플러그와 인발 다이스 간의 간극을 조절하는 구동유닛과, 텐션바의 이동거리를 감지하기 위한 거리 측정부와, 인발 플러그와 인발 다이스의 간극을 조절하여 인발 생산할 파이프의 정보를 입력하기 위한 입력부 및, 입력부의 입력값과 거리 측정부에서의 측정값을 근거로 하여 구동유닛을 구동제어하여 인발 다이스와 인발 플러그의 간극을 영점 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인발 장치가 게시된다.

Description

인발장치{A PIPE-DRAWING APPARATUS}

본 발명은 인발장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인발 플러그와 인발 다이스 간의 간극을 자동으로 영점 세팅할 수 있는 인발장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인발장치는 테이퍼형상의 구멍을 가진 인발다이스에 봉, 관, 선 등의 반제품의 소재를 통과시켜 구멍의 최소 단면 치수로 인발 가공된다. 인발은 보통 상온에서 행하고, 가공 중 변형에 의하여 많은 열이 발생한다. 인발에서는 주로 봉 및 선을 얻으며, 인발 플러그를 사용하여 파이프 관의 지름과 벽 두께를 조정하는 경우와 인발 플러그 없이 파이프관의 직경만을 조정하는 경우가 있다. 또한, 상기 인발은 외력으로 인발력이 작용하고, 인발다이스 벽면은 소재에 압축력을 작용시킨다.

한편, 인발 플러그를 이용하여 파이프관의 외경과 두께를 조정하는 경우에는 인발 플러그와 인발 다이스 간의 간극을 조절하여 줌으로써 원하는 두께의 파이프관을 인발할 수 있다.

그런데 종래에는 인발 플러그와 인발 다이스 간의 간극을 조절하기 위해서, 숙련 작업자가 경험치에 의해서 위치를 세팅하여 고정된 인발 다이스에 대해 인발 플러그의 위치를 조정하여 줌으로써 원하는 외경과 두께를 가지는 정밀 파이프관을 인발 생산해야 했다. 따라서 경험에 의해 인발 플러그의 인발 다이스 간의 간극을 조정하여 줌으로써, 정확도가 떨어지고 작업자의 숙련도에 따라서 인발 생산되므로 정밀, 균일한 파이프 관을 생산하는데 한계가 있었다.

또한, 상기 간극을 수동으로 영점 세팅하는데 따른 어려움은 물론, 많은 시간이 걸리게 되어 생산성 및 제품 정밀도를 높이는데 어려움이 있었다.

특히, 반도체용 튜브(관)을 일발 생산하는 경우, 초정밀, 고순도 제품을 생상해야 하는데, 종래와 같이 인발 다이스와 플러그 간의 간극을 숙련자의 영점 세팅에 맡겨서 영점 조정을 하다보니, 숙련자의 숙련도에 따라서 오차가 발생하게 되므로, 생산되는 초정밀 반도체용 트뷰(관)의 경우, 두께에 편차가 발생되는 문제과, 영점이 맞지 않을 경우에 떨림현상으로 인하여 튜브(관)의 외주면에 주름이 발생되는 문제점이 있으며, 또한 튜브(관)에 스크레치가 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0695038호(캠 샤프트용 냉간 인발 파이프 제조방법) 대한민국 등록특허 제10-0669049호(파이프 인발기)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 인발 다이스와 인발 플러그 간의 간극을 자동으로 영점 세팅할 수 있는 인발장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인발장치는, 선단에 인발 플러그가 지지되는 텐션바와; 상기 텐션바가 연결되어 지지되는 텐션바 지지블록과; 상기 텐션바 지지블록을 베이스에 대해 전후진 왕복 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드부와; 상기 텐션바를 전진 또는 후진시켜 위치 조정하여 상기 인발 플러그와 인발 다이스 간의 간극을 조절하는 구동유닛과; 상기 텐션바의 이동거리를 감지하기 위한 거리 측정부와; 상기 인발 플러그와 상기 인발 다이스의 간극을 조절하여 인발 생산할 파이프의 정보를 입력하기 위한 입력부; 및 상기 입력부의 입력값과 상기 거리 측정부에서의 측정값을 근거로 하여 상기 구동유닛을 구동제어하여 상기 인발 다이스와 인발 플러그의 간극을 영점 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구동유닛은, 상기 베이스에 고정 설치되는 모터 블록에 설치되는 구동모터와; 상기 텐션바가 결합되며, 상기 모터 블록에 이동 가능하게 지지되는 이동바와; 상기 구동모터의 회전구동력을 상기 이동바로 전달하여 상기 이동바를 전진 또는 후진 이동시키기 위한 연동부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연동부는, 상기 구동모터의 구동축에 설치되는 제1구동기어와; 외주의 기어이가 상기 제1구동기어와 기어 연결되며, 그 내주에는 상기 이동바가 연동 가능하게 연결되는 제2구동기어;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제2구동기어의 내주에는 나사선이 형성되고, 상기 이동바의 외주에는 상기 나사선에 연동되도록 상기 이동바의 길이방향으로 기어이가 형성된 것이 좋다.

또한, 상기 거리 측정부는, 상기 베이스에 상에 위치 고정된 고정블록에 설치되는 거리 감지센서와; 상기 거리 감지센서와 마주하도록 상기 이동바에 연결되며, 상기 이동바의 이동시 상기 거리 감지센서와의 거리가 가변되는 기준블록;을 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 인발장치에 따르면, 인발 다이스와 인발 플러그 간의 간극을 자동으로 영점 세팅할 수 있다.

즉, 인발하고자 하는 파이프의 종류 즉, 입력값을 입력하면 인발 플러그의 위치를 자동으로 이동조절하여 정밀하게 영점 세팅이 가능하게 됨으로써, 작업시간을 단축하고 인발되는 파이프의 수치에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 초보자가 작업을 하더라도 인발 생산되는 파이프의 정밀도를 확보할 수 있어서, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 초정밀, 고순도를 요하는 초정밀 반도체용 튜브(관)을 인발 가공할 경우에, 일발다이스에 대한 플러그의 영점세팅을 허용오차 이내로 정밀 제어할 수 있게 됨으로써, 제품 정밀도과 신뢰성을 향상시킴은 물론, 영점 세팅에 따른 시간을 단축하여 생산성을 높일 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인발장치를 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인발장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 인발장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인발장치를 나타내 보인 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 상태에서 인발 플러그를 위치 이동시켜 간극 조절하는 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인발장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인발장치(100)는, 인발다이스(10)에 대한 인발 플러그(20)의 간극을 자동으로 영점 조절할 수 있도록 구성된 것이다. 이러한 본 발명의 인발장치(100)는 선단에 인발 플러그(20)가 지지되는 텐션바(30)와, 텐션바(30)가 연결되어 지지되는 텐션바 지지블록(40)과, 텐션바 지지블록(40)을 베이스(50)에 대해 왕복 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드부(60)와, 상기 텐션바(40)를 전진 또는 후진시켜 위치 조정하는 구동유닛(70)과, 상기 텐션바(40)의 이동거리를 감지하기 위한 거리 측정부(80)와, 상기 인발 플러그(20)와 인발 다이스(10)의 간극을 조절하여 인발 생산할 파이프의 정보를 입력하기 위한 입력부(90)와, 상기 입력부(90)의 입력값과 상기 거리 측정부(80)에서의 측정값을 근거로 하여 상기 구동유닛(70)을 구동제어하여 인발 다이스(10)와 인발 플러그(20)의 간극을 영점 조절하는 제어부(95)를 구비한다.

상기 텐션바(30)의 선단에 인발 플러그(20)가 설치되며, 텐션바(30)의 전후진 방향으로의 위치 이동에 따라서 인발 플러그(20)와 인발 다이스(10) 간의 간극(G)을 조절할 수 있다. 상기 간극(G)을 조절함으로써 원하는 두께의 파이프를 인발 생산할 수 있다.

텐션바(30)는 일정 길이를 가지며 대략 중앙 부분이 텐션바 지지블록(40)에 연결된 상태로 베이스(50) 상부에서 왕복 즉, 전후진 이동 가능하게 지지된다. 상기 텐션바 지지블록(40)은 베이스(50) 상에 설치되는 가이드부(60)에 의해 왕복 슬라이딩 가능하게 지지된다. 상기 가이드부(60)는 L/M 가이드 및 L/M 베어링을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구동유닛(70)은 텐션바(30)를 왕복 이동시키기 위한 것으로서, 상기 텐션바(30)가 결합되는 이동바(71)와, 구동모터(73)와, 구동모터(73)의 회전구동력을 이용하여 이동바(71)를 이동시키기 위한 연동부(75)를 구비한다.

이동바(71)는 그 내부에 텐션바(30)가 끼워져 결합되며, 베이스(50) 상에 설치되는 모터 블록(72)에 대해 왕복 슬라이딩되게 지지될 수 있다. 이 이동바(71)는 연동부(75)에 의해 구동모터(73)의 구동력을 전달받아 종속되어 왕복 이동된다.

상기 구동모터(73)는 제어부(95)에 의해 구동제어되어 구동되며, 정방향 및 역방향 정밀구동이 가능한 스테핑모터인 것이 바람직하다.

상기 연동부(75)는 구동모터(73)의 회전력을 이동바(71)로 전달하여 이동바(71)를 왕복 이동시키기 위한 것이다. 이러한 연동부(75)는 구동모터(73)의 구동축(73a)에 설치되는 제1구동기어(76)와, 제1구동기어(76)에 기어 연결되는 제2구동기어(77)를 구비한다. 여기서 제2구동기어(77)는 외주에 형성된 기어이는 상기 제1구동기어(76)와 기어 연결된다. 그리고 제2구동기어(77)의 회전운동을 이동바(71)의 직선운동으로 전환해줄 수 있도록, 제2구동기어(77)이 중공에 이동바(71)가 결합된다. 그리고 제2구동기어(77)의 내주에는 나사선이 형성되고, 이동바(71)의 외주에는 왕복 이동 방향으로 랙기어(71a)가 형성되어 이동바(71)를 직선이동시킬 수 있다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같은 연동부(75) 이외에 회전운동을 직선운동으로 변환하여 이동바(71)를 왕복 이동시킬 수 있는 다양한 구동수단이 적용될 수 있음은 당연하다.

상기 거리 측정부(80)는 베이스(50)에 상에 위치 고정된 고정블록(81)에 설치되는 거리 감지센서(83)와, 거리 감지센서(83)와 마주하도록 상기 이동바(71)에 연결되는 기준블록(85)을 구비한다. 상기 거리 감지센서(83)는 기준블록(85)과 서로 수평방향 즉, 이동바(30)의 이동방향과 나란한 방향으로 서로 마주하도록 배치되며, 기준블록(85)이 이동바(30)와 함께 이동될 때 기준블록(83)과의 거리는 측정하여 제어부(95)로 전달한다. 이러한 거리 감지센서(83)는 초음파센서, 레이저센서, 광센서 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 입력부(90)는 인발하여 생산할 파이프의 종류 즉, 파이프의 사이즈를 입력하기 위한 것으로서, 터치스크린 또는 컴퓨터 입력장치를 포함할 수 있다. 입력부(90)를 통해 입력된 입력값(입력정보)은 제어부(95)로 전달된다.

상기 제어부(95)는 입력부(90)를 통해 입력된 정보를 근거로 하여, 상기 간극(G)을 영점 조절하여 세팅할 수 있도록 구동모터(73)를 구동하여 이동바(71)를 전진 또는 후진방향으로 정밀제어하되, 거리 측정부(80)로부터 전달되는 측정값에 따라서 구동모터(73)의 구동 및 정지신호를 발생하여 생산하고자 하는 파이프의 사이즈에 따라 간극(G)을 정확하게 영점 세팅할 수 있게 된다.

따라서, 종래와 같이 간극(G)을 조절하기 위해서 장비를 수동으로 조작하고 간극(G)을 작업자가 일일이 체크해야 하는 번거로움이 없고, 용이하면서도 정확한 영점 세팅이 가능하게 되어 인발 생산되는 파이프의 신뢰성을 향상시키고 생산성을 높일 수 있다.

특히, 초정밀 반도체용 튜브(관)을 일발 가공할 경우에는 외경이 큰 튜브(관)을 여러 번에 걸쳐서 단계적으로 외경을 줄여나가는 인발가공을 하게 되는데, 이 경우와 같이 외경을 다르게 할 때마다 간극(G)을 영점세팅해야 하므로, 그에 따른 시간이 많이 소용됨은 물로, 영점 세팅이 정상적인지 오차가 없는지를 확인하기 위한 테스트용 인발과정이 반복되어야 하므로, 그에 따른 비용과 시간, 오차발생으로 인한 문제가 발생되던 종래의 문제점들을 모두 해결함은 물로, 초보자도 초정밀 고순도의 튜브(관)을 생산할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제어부(95)에 의해 구동제어되는 인발장치(100)의 구동 및 동작상태 정보를 작업자가 확인할 수 있도록 정보를 출력하는 출력부(97)를 더 구비할 수 있다. 상기 출력부(97)는 일반장치(100)의 구동정보를 오디오신호로 출력하는 오디오신호 출력부와, 구동정보를 비디오신호로 출력하는 비디오신호 출력부를 구비할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..인발 다이스 20..인발 플러그
30..텐션바 40..텐션바 지지블록
50..베이스 60..가이드부
70..구동유닛 80..거리 측정부
90..입력부 95..제어부
97..출력부

Claims

선단에 인발 플러그가 지지되는 텐션바와;
상기 텐션바가 연결되어 지지되는 텐션바 지지블록과;
상기 텐션바 지지블록을 베이스에 대해 전후진 왕복 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드부와;
상기 텐션바를 전진 또는 후진시켜 위치 조정하여 상기 인발 플러그와 인발 다이스 간의 간극을 조절하는 구동유닛과;
상기 텐션바의 이동거리를 감지하기 위한 거리 측정부와;
상기 인발 플러그와 상기 인발 다이스의 간극을 조절하여 인발 생산할 파이프의 정보를 입력하기 위한 입력부; 및
상기 입력부의 입력값과 상기 거리 측정부에서의 측정값을 근거로 하여 상기 구동유닛을 구동제어하여 상기 인발 다이스와 인발 플러그의 간극을 영점 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인발 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동유닛은,
상기 베이스에 고정 설치되는 모터 블록에 설치되는 구동모터와;
상기 텐션바가 결합되며, 상기 모터 블록에 이동 가능하게 지지되는 이동바와;
상기 구동모터의 회전구동력을 상기 이동바로 전달하여 상기 이동바를 전진 또는 후진 이동시키기 위한 연동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인발 장치.
제2항에 있어서,
상기 연동부는,
상기 구동모터의 구동축에 설치되는 제1구동기어와;
외주의 기어이가 상기 제1구동기어와 기어 연결되며, 그 내주에는 상기 이동바가 연동 가능하게 연결되는 제2구동기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인발 장치.
제3항에 있어서,
상기 제2구동기어의 내주에는 나사선이 형성되고,
상기 이동바의 외주에는 상기 나사선에 연동되도록 상기 이동바의 길이방향으로 기어이가 형성된 것을 특징으로 하는 인발 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거리 측정부는,
상기 베이스에 상에 위치 고정된 고정블록에 설치되는 거리 감지센서와;
상기 거리 감지센서와 마주하도록 상기 이동바에 연결되며, 상기 이동바의 이동시 상기 거리 감지센서와의 거리가 가변되는 기준블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인발 장치.