KR101401963B1 - 마킹겸용 파이프 인발장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마킹겸용 파이프 인발장치에 관한 것으로서, 인발공정을 진행하기 위한 인발 작업위치가 형성되는 다이스 플레이트; 상기 인발 작업위치에 마련되되 피가공 파이프의 외경에 배치되는 외경용 인발 금형; 상기 피가공 파이프의 내경에 배치되는 내경용 플러그 금형; 및 상기 피가공 파이프가 인발되는 인발방향에 대하여 상기 외경용 인발 금형의 전단부에 배치되며, 상기 피가공 파이프에 대한 상기 인발 공정 시 상기 피가공 파이프의 외면에 일자형 널링 비드가 형성되도록 마킹 공정을 진행하는 널링 툴을 포함한다.

Description

마킹겸용 파이프 인발장치{A PIPE-DRAWING APPARATUS WITH MARKING}
본 발명은, 마킹겸용 파이프 인발장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종전처럼 마킹 공정을 별개로 진행하지 않고 인발 공정 시 마킹 공정이 함께 진행되도록 함으로써 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 마킹겸용 파이프 인발장치에 관한 것이다.
기계구조용 강관(특히, 자동차 부품용 강관)은 전기저항용접 방식에 의하여 제조되는 것이 일반적이며, 이렇게 제조된 강관을 냉간 인발하여 칼라, 부싱 등의 자동차 부품으로 사용하고 있다.
강관의 파이프를 만드는 공정을 간략하게 살펴본다.
예컨대, 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 마련되는 플레이트를 원형으로 말아서 단부를 용접하여 파이프 형태를 만드는 제관 공정을 진행한 이후, 인발 공정을 진행하여 공정에서 요구되는 직경을 갖는 완제품 파이프를 만들게 된다.
이때, 용접선 영역에는 약간 부풀어 오른 듯한 비드(bid)라 하는 부분이 존재하게 되는데, 인발 공정 시 비드가 제거되기 때문에 추후 용접선이 어디인지를 분간하기 어렵다.
따라서 종전에는 인발 공정을 진행한 이후에 별도의 마킹 공정을 추가로 진행하여 파이프의 용접선이 어디인지를 표시하여 왔다.
다시 말해, 종전에는 인발 공정을 1차로 진행한 다음에 다시 2차로 마킹 공정을 진행하여 왔다.
그런데, 종래기술처럼 인발 공정과 마킹 공정을 별개로 진행하는 것은 시간적으로 또한 공정적으로 많은 로스(loss)를 발생시킬 수 있다는 점을 감안해볼 때, 이들의 공정을 함께 진행할 수 있도록 한다면 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있을 것이라 예상되므로 마킹겸용 파이프 인발장치에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제20-1991-0019840호 대한민국특허청 출원번호 제20-2012-0004687호
본 발명의 목적은, 종전처럼 마킹 공정을 별개로 진행하지 않고 인발 공정 시 마킹 공정이 함께 진행되도록 함으로써 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 마킹겸용 파이프 인발장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 인발공정을 진행하기 위한 인발 작업위치가 형성되는 다이스 플레이트; 상기 인발 작업위치에 마련되되 피가공 파이프의 외경에 배치되는 외경용 인발 금형; 상기 피가공 파이프의 내경에 배치되는 내경용 플러그 금형; 및 상기 피가공 파이프가 인발되는 인발방향에 대하여 상기 외경용 인발 금형의 전단부에 배치되며, 상기 피가공 파이프에 대한 상기 인발 공정 시 상기 피가공 파이프의 외면에 일자형 널링 비드가 형성되도록 마킹 공정을 진행하는 널링 툴을 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치에 의해 달성된다.
상기 널링 툴은, 외면에 날 형상의 널링 날이 형성되는 널링 기어; 및 상기 널링 기어의 양측으로 연장되는 한 쌍의 기어 회전축을 포함할 수 있다.
상기 널링 툴을 고정시키는 널링 툴 고정홀더를 더 포함할 수 있다.
상기 널링 툴 고정홀더는, 홀더 바디; 상기 홀더 바디의 일단부에 형성되며, 상기 널링 툴이 착탈 가능하게 결합되는 널링 툴 착탈부; 상기 홀더 바디의 타단부에 형성되는 홀더 걸쇠 홈; 및 상기 홀더 바디의 중앙 영역에서 상기 홀더 바디의 길이 방향을 따라 형성되는 장공부를 포함할 수 있다.
상기 장공부는 상기 홀더 바디의 위치 고정을 위한 로킹부재가 체결되는 장소를 이룰 수 있다.
상기 널링 툴 착탈부에는 상기 한 쌍의 기어 회전축을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 니들 베어링이 마련될 수 있다.
상기 다이스 플레이트에 고정되는 브래킷 부재; 및 상기 브래킷 부재에 연결되어 상기 널링 툴 고정홀더의 위치 가변을 통해 상기 널링 툴의 위치를 세팅하는 툴 세팅 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 툴 세팅 모듈은, 상기 브래킷 부재에 나사 결합되는 모듈 스크루; 및 상기 모듈 스크루의 단부에 형성되며, 상기 널링 툴 고정홀더의 홀더 걸쇠 홈에 걸리는 걸쇠부를 포함할 수 있다.
상기 툴 세팅 모듈은, 상기 모듈 스크루에 마련되어 상기 모듈 스크루를 정역 방향으로 회전시키는 핸들; 및 상기 모듈 스크루에 마련되어 상기 모듈 스크루를 상기 브래킷 부재에 고정시키는 고정너트를 더 포함할 수 있다.
상기 인발 작업위치는 상기 다이스 플레이트 상에 다수 개 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종전처럼 마킹 공정을 별개로 진행하지 않고 인발 공정 시 마킹 공정이 함께 진행되도록 함으로써 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹겸용 파이프 인발장치의 평면 구조도이다.
도 2는 도 1의 정면 구조도이다.
도 3은 도 2의 부분 단면도로서 피가공 파이프가 인발되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 개략적인 모식도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 각각 널링 툴의 정면도 및 측면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 각각 널링 툴 고정홀더의 정면도 및 측면도이다.
도 7은 툴 세팅 모듈의 구조도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹겸용 파이프 인발장치의 평면 구조도, 도 2는 도 1의 정면 구조도, 도 3은 도 2의 부분 단면도로서 피가공 파이프가 인발되는 과정을 도시한 도면, 도 4는 도 3의 개략적인 모식도, 도 5의 (a) 및 (b)는 각각 널링 툴의 정면도 및 측면도, 도 6의 (a) 및 (b)는 각각 널링 툴 고정홀더의 정면도 및 측면도, 그리고 도 7은 툴 세팅 모듈의 구조도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 마킹겸용 파이프 인발장치는 종전처럼 마킹 공정을 별개로 진행하지 않고 인발 공정 시 마킹 공정이 함께 진행되도록 함으로써 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있도록 한 것으로서, 다이스 플레이트(110), 외경용 인발 금형(120), 내경용 플러그 금형(130), 그리고 널링 툴(140)을 포함한다.
다이스 플레이트(110)는 장치의 외부 구조물이다. 이러한 다이스 플레이트(110)에는 인발공정을 진행하기 위한 인발 작업위치(W)가 형성된다.
본 실시예의 경우, 인발 작업위치(W)는 다이스 플레이트(110) 상에 다수 개 배치된다. 하지만, 다이스 플레이트(110)에 하나의 인발 작업위치(W)만이 형성될 수도 있을 것인데, 도면처럼 인발 작업위치(W)가 많을 경우, 단위시간당 생산성 향상을 도모할 수 있다.
외경용 인발 금형(120)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 인발 작업위치(W)에 마련되되 피가공 파이프의 외경에 배치되는 부분이다.
피가공 파이프는 외경용 인발 금형(120)을 지나면서 용접선 영역에는 약간 부풀어 오른 듯한 비드(bid) 부분이 제거될 수 있다.
내경용 플러그 금형(130)은 피가공 파이프의 내경에 배치되며, 외경용 인발 금형(120)과 함께 인발공정을 진행시킨다.
한편, 널링 툴(140)은 피가공 파이프가 인발되는 인발방향에 대하여 외경용 인발 금형(120)의 전단부에 배치되며, 피가공 파이프에 대한 인발 공정 시 피가공 파이프의 외면에 일자형 널링 비드가 형성되도록 마킹 공정을 진행하는 역할을 한다.
즉 용접선 영역에는 약간 부풀어 오른 듯한 비드(bid)라 하는 부분이 존재하게 되는데, 인발 공정 시 비드가 제거되지만 이 부분에 널링 툴(140)이 일자형 널링 비드를 형성시킨다. 따라서 본 실시예의 마킹겸용 파이프 인발장치를 거친 완성 파이프의 표면에는 일자형 널링 비드가 마킹됨에 따라 이곳이 용접선임을 표시하게 된다.
특히, 본 실시예의 경우, 마킹 공정을 별도로 진행시키는 것이 아니라 인발 공정 시 마킹 공정이 함께 진행되도록 함으로써 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있도록 한다.
이러한 널링 툴(140)은 외면에 날 형상의 널링 날(141a)이 형성되는 널링 기어(141)와, 널링 기어(141)의 양측으로 연장되는 한 쌍의 기어 회전축(142)을 포함한다.
한 쌍의 기어 회전축(142)은 널링 툴 고정홀더(150)에 고정시키는 용도로 활용되면서 널링 기어(141)의 회전축심을 이룬다.
이러한 구조의 널링 툴(140)을 고정시키기 위해 널링 툴 고정홀더(150)가 마련된다.
널링 툴 고정홀더(150)는 홀더 바디(151)와, 홀더 바디(151)의 일단부에 형성되며, 널링 툴(140)이 착탈 가능하게 결합되는 널링 툴 착탈부(152)와, 홀더 바디(151)의 타단부에 형성되는 홀더 걸쇠 홈(153)과, 홀더 바디(151)의 중앙 영역에서 홀더 바디(151)의 길이 방향을 따라 형성되는 장공부(154)를 포함한다.
이때, 장공부(154)는 홀더 바디(151)의 위치 고정을 위한 로킹부재(160)가 체결되는 장소를 이룬다.
즉 툴 세팅 모듈(180)을 이용하여 널링 툴 고정홀더(150)의 상하 위치를 세팅한 이후에는 널링 툴 고정홀더(150)의 장공부(154)로 스크루인 로킹부재(160)를 체결하여 널링 툴 고정홀더(150)가 브래킷 부재(170)에 완전히 고정될 수 있도록 한다.
널링 툴 고정홀더(150)의 널링 툴 착탈부(152)에는 한 쌍의 기어 회전축(142)을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 니들 베어링(155)이 마련된다.
한편, 본 실시예의 마킹겸용 파이프 인발장치는 다이스 플레이트(110)에 고정되는 브래킷 부재(170)와, 브래킷 부재(170)에 연결되어 널링 툴 고정홀더(150)의 위치 가변을 통해 널링 툴(140)의 위치를 세팅하는 툴 세팅 모듈(180)을 더 포함한다.
브래킷 부재(170)는 널링 툴 고정홀더(150)와 툴 세팅 모듈(180)을 지지하는 구조물로서, 다이스 플레이트(110)에 고정된다.
툴 세팅 모듈(180)은 브래킷 부재(170)에 나사 결합되는 모듈 스크루(181)와, 모듈 스크루(181)의 단부에 형성되며, 널링 툴 고정홀더(150)의 홀더 걸쇠 홈(153)에 걸리는 걸쇠부(182)를 포함한다.
또한 툴 세팅 모듈(180)은 모듈 스크루(181)에 마련되어 모듈 스크루(181)를 정역 방향으로 회전시키는 핸들(183)과, 모듈 스크루(181)에 마련되어 모듈 스크루(181)를 브래킷 부재(170)에 고정시키는 고정너트(184)를 더 포함한다.
이하, 마킹겸용 파이프 인발장치의 사용 과정을 설명한다.
우선, 다이스 플레이트(110)에 브래킷 부재(170)를 설치하여 고정시킨 후, 브래킷 부재(170)에 널링 툴(140), 널링 툴 고정홀더(150), 툴 세팅 모듈(180)을 배치한다.
다음, 툴 세팅 모듈(180)을 이용하여 널링 툴(140)의 상하 높이를 세팅한 후, 널링 툴(140)의 상하 높이가 세팅되면 널링 툴 고정홀더(150)의 장공부(154)로 스크루인 로킹부재(160)를 체결하여 널링 툴 고정홀더(150)가 브래킷 부재(170)에 완전히 고정될 수 있도록 한다.
그런 다음, 도 3 및 도 4처럼 피가공 파이프에 대하여 인발 공정을 진행한다. 그러면 인발 공정 시 비드가 제거되면서 제거되는 부분에 널링 툴(140)이 일자형 널링 비드를 형성시킨다. 따라서 본 실시예의 마킹겸용 파이프 인발장치를 거친 완성 파이프의 표면에는 일자형 널링 비드가 마킹됨에 따라 이곳이 용접선임을 표시하게 된다.
특히, 본 실시예의 경우, 마킹 공정을 별도로 진행시키는 것이 아니라 인발 공정 시 마킹 공정이 함께 진행되도록 함으로써 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 종전처럼 마킹 공정을 별개로 진행하지 않고 인발 공정 시 마킹 공정이 함께 진행되도록 함으로써 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 다이스 플레이트 120 : 외경용 인발 금형
130 : 내경용 플러그 금형 140 : 널링 툴
141 : 널링 기어 142 : 기어 회전축
150 : 널링 툴 고정홀더 151 : 홀더 바디
152 : 널링 툴 착탈부 153 : 홀더 걸쇠 홈
154 : 장공부 155 : 니들 베어링
160 : 로킹부재 170 : 브래킷 부재
180 : 툴 세팅 모듈 181 : 모듈 스크루
182 : 걸쇠부 183 : 핸들
184 : 고정너트

Claims (10)

  1. 인발공정을 진행하기 위한 인발 작업위치가 형성되는 다이스 플레이트;
    상기 인발 작업위치에 마련되되 피가공 파이프의 외경에 배치되는 외경용 인발 금형;
    상기 피가공 파이프의 내경에 배치되는 내경용 플러그 금형; 및
    상기 피가공 파이프가 인발되는 인발방향에 대하여 상기 외경용 인발 금형의 전단부에 배치되며, 상기 피가공 파이프에 대한 상기 인발 공정 시 상기 피가공 파이프의 외면에 일자형 널링 비드가 형성되도록 마킹 공정을 진행하는 널링 툴을 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 널링 툴은,
    외면에 날 형상의 널링 날이 형성되는 널링 기어; 및
    상기 널링 기어의 양측으로 연장되는 한 쌍의 기어 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 널링 툴을 고정시키는 널링 툴 고정홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 널링 툴 고정홀더는,
    홀더 바디;
    상기 홀더 바디의 일단부에 형성되며, 상기 널링 툴이 착탈 가능하게 결합되는 널링 툴 착탈부;
    상기 홀더 바디의 타단부에 형성되는 홀더 걸쇠 홈; 및
    상기 홀더 바디의 중앙 영역에서 상기 홀더 바디의 길이 방향을 따라 형성되는 장공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장공부는 상기 홀더 바디의 위치 고정을 위한 로킹부재가 체결되는 장소를 이루는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 널링 툴 착탈부에는 상기 한 쌍의 기어 회전축을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 니들 베어링이 마련되는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 다이스 플레이트에 고정되는 브래킷 부재; 및
    상기 브래킷 부재에 연결되어 상기 널링 툴 고정홀더의 위치 가변을 통해 상기 널링 툴의 위치를 세팅하는 툴 세팅 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 툴 세팅 모듈은,
    상기 브래킷 부재에 나사 결합되는 모듈 스크루; 및
    상기 모듈 스크루의 단부에 형성되며, 상기 널링 툴 고정홀더의 홀더 걸쇠 홈에 걸리는 걸쇠부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 툴 세팅 모듈은,
    상기 모듈 스크루에 마련되어 상기 모듈 스크루를 정역 방향으로 회전시키는 핸들; 및
    상기 모듈 스크루에 마련되어 상기 모듈 스크루를 상기 브래킷 부재에 고정시키는 고정너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인발 작업위치는 상기 다이스 플레이트 상에 다수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 마킹겸용 파이프 인발장치.
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