KR101410889B1 - 파이프 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 가공 장치에 관한 것으로서, 파이프 외주면이 돌출되도록 소성 가공하는 파이프 가공 장치에 있어서, 상기 파이프의 원주 방향을 따라 상기 파이프의 내부 중공에 복수 개 배치되며, 상기 파이프의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 소성 변형을 발생시킬 수 있도록 상기 파이프의 내주면을 가압하는 가압 볼; 상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합될 수 있도록 상기 파이프의 중심축선 방향으로 돌출된 삽입부를 구비하며, 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있는 수부재; 상기 파이프의 중심축선을 따라 상기 수부재의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 가압 유니트;를 구비하며, 상기 가압 유니트에 의하여 상기 수부재의 삽입부가 상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합됨으로써, 상기 가압 볼이, 상기 삽입부의 외주면에 의하여 가압되어, 상기 파이프의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 위치 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 가압 유니트 및 수부재에 의하여, 상기 가압 볼이 상기 파이프의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 용이하게 위치 이동될 수 있는 효과가 있다.

Description

파이프 가공 장치 {A pipe processing machine}

본 발명은 파이프 가공 장치에 관한 것으로서, 특히 가압 볼이 파이프의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 용이하게 위치 이동될 수 있는 파이프 가공 장치에 관한 것이다.

원형의 단면을 가진 파이프는, 기계 공작 분야에서 많이 사용되고 있는 부재로서, 파이프를 절단하거나 용접하는 단순한 가공에서부터 파이프를 굽히거나 파이프의 직경을 변화시키는 복잡한 가공에 이르기까지 다양한 가공 장치와 가공 방법이 존재하고 있다.

한편, 도로에 많이 설치되어 있는 가로등은, 스테인리스 스틸과 같은 재질로 만들어진 원형 파이프를 기둥으로 사용하는 경우가 많은데, 이러한 가로등의 기둥은 미적인 아름다움을 추구하기 위하여 단순한 원형 파이프를 사용하지 않고, 기둥의 외주면이 돌출되도록 소성 변형을 발생시키는 가공을 하기도 한다.

예컨대, 등록실용신안공보(등록번호 제0193703호, 2000년3월30일 출원)에는, 파이프의 외주면에 특정 형상을 갖는 엠보싱돌기를 자동으로 성형하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치가 기재되어 있다.

그러나, 상기 등록실용신안공보(등록번호 제0193703호)에 기재되어 있는 '금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치'는, 미리 정해진 크기와 미리 정해진 간격으로 배치된 특정한 엠보싱돌기를 성형하는 장치이므로, 극히 제한적인 패턴만을 가공할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 가압 볼이 파이프의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 용이하게 위치 이동될 수 있도록 구조가 개선된 파이프 가공 장치를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파이프 가공 장치는, 파이프 외주면이 돌출되도록 소성 가공하는 파이프 가공 장치에 있어서, 상기 파이프의 원주 방향을 따라 상기 파이프의 내부 중공에 복수 개 배치되며, 상기 파이프의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 소성 변형을 발생시킬 수 있도록 상기 파이프의 내주면을 가압하는 가압 볼; 상기 가압 볼을, 상기 파이프의 중심축선을 따라 선형적으로, 상기 파이프에 대하여 상대 이동시킬 수 있는 병진 이동 유니트; 상기 가압 볼을, 상기 파이프의 중심축선을 기준으로, 상기 파이프에 대하여 상대 회전시킬 수 있는 회전 이동 유니트;를 구비하며, 상기 병진 이동 유니트는, 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 병진 운동형 원동기; 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있으며, 일단부는 상기 병진 운동형 원동기에 연결되어 있으며, 타단부에는 상기 가압 볼이 상기 파이프의 반경 방향으로 위치 이동 가능하게 고정되어 있는 제1 로드; 상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합될 수 있도록 상기 파이프의 중심축선 방향으로 돌출된 삽입부를 구비하며, 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있는 수부재; 상기 파이프의 중심축선을 따라 상기 수부재의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 가압 유니트;를 구비하며, 상기 가압 유니트에 의하여 상기 수부재의 삽입부가 상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합됨으로써, 상기 가압 볼이, 상기 삽입부의 외주면에 의하여 가압되어, 상기 파이프의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 위치 이동되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수부재의 삽입부가 상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합된 상태에서, 상기 제1 로드와 상기 수부재는, 서로 동일한 속도로 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 파이프의 내부에 배치되는 고리형 부재로서, 상기 제1 로드의 타단부에 결합되며, 둘레 방향을 따라 미리 정한 간격으로 복수 개 마련되어 있는 관통공을 포함하는 리테이너;를 구비하며, 상기 가압 볼은, 상기 관통공에 전방향 회전 운동 가능하게 수용된 상태에서, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서, 상기 파이프의 반경 방향으로 위치 이동 가능한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 리테이너는, 상기 관통공과 연통되며 상기 삽입부와 결합 가능한 제1 홈부를 구비하며, 상기 수부재의 삽입부가 상기 리테이너의 제1 홈부에 결합됨으로써, 상기 가압 볼이, 상기 삽입부의 외주면에 의하여 가압되어, 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가압 유니트는, 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있으며, 일단부가 상기 수부재와 결합되어 있는 제2 로드; 상기 제2 로드의 타단부에 결합되며, 상기 제2 로드의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 유압 실린더;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가압 볼은, 상기 파이프의 중심축선을 기준으로 회전 이동 불가능하게 고정되어 있으며, 상기 회전 이동 유니트는, 상기 파이프를 상기 파이프의 중심축선을 기준으로 회전시키는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전 이동 유니트는, 상기 파이프의 일단부가 회전 불가능하게 고정되는 장착 유니트; 상기 장착 유니트를 회전 가능하게 수직 방향으로 구속하여 지지하는 제1 베어링; 상기 장착 유니트를 회전 가능하게 수평 방향으로 구속하여 지지하는 제2 베어링; 상기 파이프의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 제3 베어링; 상기 장착 유니트를 회전시키는 회전 모터;를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 가압 볼들의 내측 단부에 결합될 수 있도록 상기 파이프의 중심축선 방향으로 돌출된 삽입부를 구비하며 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있는 수부재와, 상기 파이프의 중심축선을 따라 상기 수부재의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 가압 유니트를 구비함으로써, 상기 가압 볼이 상기 파이프의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 용이하게 위치 이동될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 가공 장치의 일 실시예를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 파이프 가공 장치의 우측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 III부분의 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 IV부분의 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시된 파이프 가공 장치의 V-V선 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 가압 볼이 정지된 상태에서 제1 로드가 좌측으로 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 상태에서 제1 로드가 좌측으로 조금 더 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 리테이너가 스토퍼에 접촉한 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 파이프 가공 장치의 IX-IX선 단면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 가압 볼이 파이프의 좌측으로 이동한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 XI부분의 확대도이다.
도 12는 회전 이동 유니트의 작동 없는 경우, 도 1에 도시된 파이프 가공 장치에 의하여 가공된 파이프의 일례를 도시한 사시도이다.
도 13은 회전 이동 유니트에 의하여, 파이프가 시계 방향으로 회전하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 14는 회전 이동 유니트에 의하여 파이프가 일방향으로 회전된 경우, 도 1에 도시된 파이프 가공 장치에 의하여 가공된 파이프의 일례를 도시한 사시도이다.
도 15는 회전 이동 유니트에 의하여, 파이프가 반시계 방향으로 회전하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은 회전 이동 유니트에 의하여 파이프가 양방향으로 회전된 경우, 도 1에 도시된 파이프 가공 장치에 의하여 가공된 파이프의 일례를 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따른 파이프 가공 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은 본 발명에 따른 파이프 가공 장치의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
도 19는 도 18에 도시된 XIX부분의 확대도이다.
도 20은 도 18에 도시된 파이프 가공 장치의 리테이너와 수부재가 결합된 상태를 나타내는
도 21은 도 18에 도시된 파이프 가공 장치의 리테이너와 수부재가 결합된 상태에서, 상기 리테이너와 수부재가 동시에 좌측으로 위치 이동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 22는 도 18에 도시된 파이프 가공 장치의 수부재만 우측으로 위치 이동하여 상기 리테이너로부터 분리되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 18에 도시된 파이프 가공 장치의 수부재로부터 분리된 리테이너만 좌측으로 위치 이동하는 상태를 나타내는 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 가공 장치의 일 실시예를 도시한 정면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 파이프 가공 장치의 우측면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 III부분의 확대도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파이프 가공 장치(100)는, 원형 단면을 가진 금속 파이프(P) 외주면 중 일부가 반경 방향으로 돌출되도록 소성 가공하는 파이프 가공 장치로서, 가압 볼(10)과, 리테이너(11)와, 병진 이동 유니트(20)와, 회전 이동 유니트(30)를 포함하여 구성된다.

상기 가압 볼(10)은, 강철 재질의 금속 구로서 복수 개 마련되며, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 소성 변형을 발생시킬 수 있도록, 상기 파이프(P)의 내부 중공(H)에 배치된 상태로, 상기 파이프(P)의 원주 방향을 따라 나열되어 있다.

상기 리테이너(11)는, 상기 파이프(P)의 내부 중공(H)에 배치되는 고리형 부재로서, 도 3에 도시된 바와 같이 외주면이 상기 파이프(P)의 내주면과 대향하는 외측 리테이너(11a)와, 내주면이 상기 파이프(P)의 중심축선(S)과 대향하며 외주면은 상기 외측 리테이너(11a)의 내주면과 마주한 상태로 결합되는 내측 리테이너(11b)를 포함한다.

상기 외측 리테이너(11a) 및 내측 리테이너(11b)에는, 상기 가압 볼(10)을 수용할 수 있도록 둘레 방향을 따라 미리 정한 간격으로 복수 개 마련되어 있는 관통공(12)이 형성되어 있으며, 상기 외측 리테이너(11a) 및 내측 리테이너(11b)의 관통공(12)들이 서로 마주하여 연통되는 상태에서, 상기 외측 리테이너(11a) 및 내측 리테이너(11b)가 나사(미도시)로 결합된다. 여기서, 상기 관통공(12) 및 가압 볼(10)의 개수는, 작업자가 원하는 파이프(P)의 최종 가공 형상에 따라 4개, 8개 12개 등으로 달라질 수 있다.

상기 관통공(12)들 각각은, 상기 외측 리테이너(11a) 및 내측 리테이너(11b)가 결합된 상태에서, 상기 가압 볼(10)들 각각을 전방향 회전 운동 가능하게 수용하며, 상기 수용된 가압 볼(10)들이 이탈하지 않고 구속될 수 있는 형상을 가진다.

그리고, 상기 관통공(12)은, 상기 가압 볼(10)이 수용되었을 때, 상기 가압 볼(10)이 도 3에 도시된 바와 같이 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치와, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치 사이에서, 상기 파이프(P)의 반경 방향으로 위치 이동 가능하도록 형성되어 있다.

상기 외측 리테이너(11a)의 우측면에는, 표면으로부터 돌출되도록 형성된 걸림돌기(13)가 형성되어 있다.

상기 병진 이동 유니트(20)는, 상기 가압 볼(10)을, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 이동시킬 수 있는 장치로서, 베이스(9) 위에 설치되며, 병진 운동형 원동기와, 제1 로드(21)와, 스토퍼(25)를 포함하여 구성된다.

상기 병진 운동형 원동기는, 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 장치로서, 전기 모터(미도시)와, 상기 전기 모터의 구동력에 의하여 회전되는 제1 스프라켓(22)과, 상기 제1 스프라켓(22)과 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 제1 체인(27)으로 연결됨으로써, 상기 제1 스프라켓(22)에 의하여 회전되는 제2 스프라켓(28)과, 상기 제1 체인(27)에 결합됨으로써 좌우로 왕복 이동 가능하게 마련되어 있는 이동자(23)를 포함한다. 따라서, 상기 전기 모터의 구동으로 상기 이동자(23)가 상기 베이스(9) 위에서 양방향 병진 운동을 할 수 있으며, 상기 전기 모터(미도시)의 회전 속도를 조절함으로써 상기 이동자(23)의 왕복 운동 속도를 조절할 수 있다.

상기 제1 로드(21)는, 원형 단면의 막대형 부재로서, 중심축이 상기 파이프(P)의 중심축선(S)과 일치하도록 배치되며, 일단부는 상기 이동자(23)에 고정되어 있으며, 타단부는 상기 파이프(P)의 내부 중공(H)에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있다.

상기 제1 로드(21)의 타단부에는, 도 3에 도시된 바와 같이 외경이 상기 파이프(P)의 중심축선을 따라 우측으로 갈수록 점진적으로 증가되는 테이퍼부(24)가 마련되어 있다.

상기 테이퍼부(24)의 외주면은, 상기 리테이너(11)의 관통공(12)에 수용된 가압 볼(10)의 내측면에 접촉가능하며, 상기 접촉된 가압 볼(10)이 표면을 따라 이동함으로써 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 안내될 수 있도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 제2 위치는 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 정도를 결정하게 되는데, 동일한 직경의 파이프(P)와 동일한 직경의 가압 볼(10)이 사용되는 경우, 상기 테이퍼부(24)의 최대 직경이 크면 클수록 상기 제2 위치가 상기 파이프(P)의 반경 반향으로 이동됨으로써, 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 정도가 증가하게 된다.

상기 스토퍼(25)는, 상기 테이퍼부(24)의 우측 끝단에 마련되는 것으로서, 상기 가압 볼(10)을 수용한 리테이너(11)가 상기 제1 로드(21)의 우측 끝단으로부터 이탈하지 않고 구속되도록, 상기 파이프(P)의 반경 방향으로 돌출된 형상을 가진다.

상기 스토퍼(25)의 좌측면에는, 상기 가압 볼(10)이 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 외측 리테이너(11a)의 우측면에 형성된 걸림돌기(13)와 결합될 수 있는 걸림홈(26)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 걸림돌기(13)와 걸림홈(26)이 서로 결합되면, 상기 리테이너(11)는 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 회전 이동 불가능하게 고정되며, 상기 리테이너(11)의 관통공(12)에 수용된 가압 볼(10)들도 역시 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 회전 이동 불가능한 상태가 된다.

상기 회전 이동 유니트(30)는, 상기 가압 볼(10)을 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 회전시키기 위한 장치로서, 본 실시예에서는, 상기 가압 볼(10)들이 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 회전 이동 불가능하게 고정된 상태에서, 상기 파이프(P)를 상기 중심축선(S)을 기준으로 회전시킬 수 있는 장치이다. 상기 회전 이동 유니트(30)는, 장착 유니트(31)와, 제1 베어링(32)과, 제2 베어링(33)과, 제3 베어링(34)과, 회전 모터(35)를 포함한다.

상기 장착 유니트(31)는, 상기 파이프(P)의 일단부를 회전 불가능하게 고정하는 부분으로서, 내부에는 상기 제1 로드(21)가 관통할 수 있도록 중공(313)을 구비하며, 일단부에는 다양한 직경을 가지는 파이프(P)의 일단부를 파지할 수 있는 파지부(311)를 구비하고, 타단부에는 상기 파지부(311)로부터 길게 연장되도록 형성된 지지부(312)를 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 상기 파지부(311)로서 공작물을 파지하는 용도로 널리 사용되고 있는 척(chuck)이 사용되는데, 이러한 척은 기계 공작에 일반적으로 사용되는 선반의 주축 끝에 장치하여 사용되는 척과 동일한 것이므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 베어링(32)은, 상기 장착 유니트(31)의 지지부(312)를 상기 중심축선(S)에 대하여 회전 가능하게 수직 방향으로 구속하여 지지하는 볼 베어링(ball bearing)으로서, 본 실시예에서는 한 쌍이 마련되어 있다.

상기 제2 베어링(33)은, 상기 장착 유니트(31)를 상기 중심축선(S)에 대하여 회전 가능하게 수평 방향으로 구속하여 지지하는 추력베어링(thrust bearing)으로서, 도 4에서 알 수 있듯이, 좌측 방향으로 가해지는 수평 방향 하중을 견딜 수 있는 베어링이다.

상기 제3 베어링(34)는, 상기 파이프(P)의 타단부를 상기 중심축선(S)에 대하여 회전 가능하게 지지하는 볼 베어링(ball bearing)이다.

상기 회전 모터(35)는, 상기 장착 유니트(31)를 회전시키기 위한 전기 모터로서, 상기 베이스(9)에 고정되어 있으며, 제어기(미도시)에 의하여 회전 속도 조절이 가능하다.

상기 회전 모터(35)는, 회전 속도를 줄이고 회전력을 증가시키기 위하여 감속기(36)와 동력적으로 연결되어 있고, 상기 감속기(36)에는 구동 스프라켓(39)이 결합되어 있다.

상기 구동 스프라켓(39)은, 도 1에 도시된 바와 같이 제2 체인(37)에 의하여 상기 피동 스프라켓(38)에 동력적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 회전 모터(35)의 구동력은 상기 감속기(36)에 의하여 증폭되어 상기 피동 스프라켓(38)에 전달된다.

이하에서는, 상술한 구성의 파이프 가공 장치(100)를 사용하여 파이프(P)를 가공하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 리테이너(11)를 상기 파이프(P)의 가공을 시작하고자 하는 부분(여기서는 파이프(P)의 우측단부)로 이동시키고, 상기 가압 볼(10)의 내측면이 상기 테이퍼부(24)의 좌측단부에 위치하도록 상기 병진 이동 유니트(20)을 조절함으로써 상기 제1 로드(21)를 배치하면, 상기 가압 볼(10)은, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치를 유지하게 되며, 상기 파이프(P)의 원주 방향을 따라 배치된다. (가압 볼 배치 단계, S100)

이렇게 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가압 볼(10)을 상기 제1 위치에 위치한 상태에서, 상기 중심축선(S)을 따라 상기 리테이너(11)가 좌우로 이동하지 않도록 별도의 고정수단을 이용하여 상기 리테이너(11)를 고정한다. 상기 고정수단으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 파이프(P)를 관통하는 고정구멍(D)에 삽입된 상태로 결합되어 상기 리테이너(11)의 좌측면을 지지하는 고정나사(B)가 사용될 수 있다. 이어서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 병진 이동 유니트(20)를 이용하여 상기 제1 로드(21)를 좌측으로 위치 이동시키게 되면, 상기 제1 로드(21)의 테이퍼부(24)가 상기 가압 볼(10)의 내측면을 상기 파이프(P)의 반경 방향으로 가압하게 되고, 상기 가압 볼(10)의 외측면이 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 소성 변형이 발생되기 시작하며, 상기 제1 로드(21)가 좌측으로 더욱 이동되면, 결국 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 리테이너(11)의 걸림돌기(13)이 상기 스토퍼(25)의 걸림홈(26)에 결합되면서, 상기 가압 볼(10)이 제2 위치로 이동하게 된다. (파이프 내주면 가압 단계, S200)

이렇게, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 가압 볼(10)을 제2 위치로 이동시킨 후 상기 고정나사(B)를 상기 고정구멍(D)으로부터 제거하고, 상기 회전 이동 유니트(30)를 작동하지 않은 상태에서, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 병진 이동 유니트(20)의 이동자(23)를 좌측으로 천천히 이동시키게 되면, 상기 스토퍼(25)가 상기 리테이너(11)의 우측면을 가압함으로써, 상기 가압 볼(10)들이 상기 스토퍼(25)에 의하여 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 좌측 방향으로 이동하게 되어, 결과적으로 상기 가압 볼(10)들이 상기 파이프(P)에 대하여 좌측 방향으로 상대 이동하면서 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되도록 소성 변형을 발생시키게 되며, 결국 도 9에 도시된 바와 같이 상기 파이프(P)의 외주면의 둘레를 따라 4곳에서 작업자가 원하는 정도로 돌출된 형상의 단면이, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 점점 연장됨으로써, 도 12에 도시된 바와 같이 둘레를 따라 복수 개의 직선형 돌출부(C)가 형성된 파이프(P)가 제조된다. 이렇게 상기 파이프(P)의 소성 가공이 완료된 후 상기 고정구멍(D)은 용접을 통하여 폐쇄된다. 여기서, 도 12에 도시된 파이프(P)는 4개의 가압 볼(10)이 아니라 12개의 가압 볼(10)을 사용하여 가공되었으며, 상기 제1 로드(21)를 좌측으로 이동시켜 소성 변형 가공을 하다가 잠시 상기 제1 로드(21)를 정지시킨 후 상기 제1 로드(21)를 우측으로 조금 이동시켰다가 다시 좌측으로 이동시키는 동작을 반복함으로써, 상기 파이프(P)의 길이 방향 중간에 외주면이 돌출되지 않은 영역이 형성된다. (병진 이동 단계, S300)

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 가압 볼(10)을 제2 위치로 이동시킨 후 상기 고정나사(B)를 상기 고정구멍(D)으로부터 제거하고, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 회전 이동 유니트(30)에 의하여 상기 파이프(P)를 시계 방향으로 정속 회전시키는 동시에, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 병진 이동 유니트(20)의 이동자(23)를 좌측으로 천천히 이동시키게 되면, 상기 가압 볼(10)들이, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 회전하는 동시에, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 이동하게 됨으로써, 도 14에 도시된 바와 같이 둘레를 따라 복수 개의 나선형 돌출부(C)가 형성된 파이프(P)가 제조된다. 여기서, 도 14에 도시된 파이프(P)는 4개의 가압 볼(10)이 아니라 8개의 가압 볼(10)을 사용하여 가공된다. 한편, 4개의 가압 볼(10)을 사용하여 상기 파이프(P)를 시계 방향으로 정속 회전시키는 동시에, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 병진 이동 유니트(20)의 이동자(23)를 좌측으로 천천히 이동시켜서 1차 가공한 후에, 도 15에 도시된 바와 같이 4개의 가압 볼(10)을 사용하여 상기 파이프(P)를 반시계 방향으로 정속 회전시키는 동시에, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 병진 이동 유니트(20)의 이동자(23)를 좌측으로 천천히 이동시켜서 2차 가공을 하게 되면, 도 16에 도시된 바와 같은 격자형 돌출부(C)가 형성된 파이프(P)가 제조된다. 여기서, 상기 나선형 돌출부(C)들 및 격자형 돌출부(C)들의 간격이나 각도 등은 상기 병진 이동 유니트(20)의 이동자(23) 병진 속도와 상기 회전 이동 유니트(30)의 장착 유니트(31) 회전 속도를 각각 조절함으로써 변경될 수 있다. (회전 이동 단계, S400)

상술한 구성의 파이프 가공 장치(100)는, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 소성 변형을 발생시킬 수 있도록 파이프(P)의 내부 중공(H)에 배치되며 상기 파이프(P)의 원주 방향을 따라 배치되어 있는 복수 개의 가압 볼(10)과, 상기 가압 볼(10)을 상기 파이프(P)의 중심축선(S) 방향을 따라 선형적으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 이동시키는 병진 이동 유니트(20)와, 상기 가압 볼(10)을 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 회전시키는 회전 이동 유니트(30)를 구비하고 있으므로, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 길게 연장되는 외주면 상의 돌출부(C)를 용이하게 형성할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 도 12와 도 14 및 도 16에 도시된 바와 같이, 복수 개의 직선형 돌출부(C)나 나선형 돌출부(C) 또는 격자형 돌출부(C)가 외주면에 형성된 파이프(P)를 쉽게 제조할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 파이프 가공 장치(100)는, 상기 리테이너(11)의 관통공(12)에 수용된 가압 볼(10)이, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치와, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치 사이에서, 상기 파이프(P)의 반경 방향으로 위치 이동 가능하므로, 파이프(P)의 중간 부분에서부터 외주면을 돌출시키는 소성 가공을 시작할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 로드(21)를 좌측으로 이동시켜 소성 변형 가공을 하다가 잠시 상기 제1 로드(21)를 정지시킨 후 상기 제1 로드(21)를 우측으로 조금 이동시켰다가 다시 좌측으로 이동시키는 동작을 반복함으로써, 상기 파이프(P)의 길이 방향 중간에 외주면이 돌출되지 않은 영역을 형성할 수도 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 파이프 가공 장치(100)는, 상기 병진 이동 유니트(20)가, 상기 제1 로드(21)의 타단부에 마련되며 외경이 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 점진적으로 증가되며 외주면이 상기 가압 볼(10)의 내측면에 접촉하는 테이퍼부(24)와, 상기 테이퍼부(24)에 결합되며 상기 가압 볼(10)이 상기 제1 로드(21)로부터 이탈하지 않도록 구속하는 스토퍼(25)를 구비하고 있으므로, 상기 제1 로드(21)가 좌측으로 병진 이동하면, 상기 가압 볼(10) 상기 테이퍼부(24)의 외주면을 따라 우측으로 상대 이동함으로써 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 안내될 수 있으며, 이렇게 제2 위치로 안내된 가압 볼(10)이 상기 스토퍼(24)에 의하여 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 이동될 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 별도의 복잡한 장치 없이도 상기 제1 로드(21)를 좌측으로 병진 이동시키기만 하면, 상기 가압 볼(10)이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 위치 이동될 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 상기 파이프 가공 장치(100)는, 상기 파이프(P)의 내부에 배치되는 고리형 부재로서 둘레 방향을 따라 미리 정한 간격으로 복수 개 마련되어 있는 관통공(12)을 포함하는 리테이너(11)를 구비하고 있으므로, 상기 가압 볼(10)들이 상기 파이프(P)의 둘레 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 유지될 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 파이프(P)의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격으로 이격된 돌출부(C)를 소성 가공을 할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 상술한 파이프 가공 방법은, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하고 있는 가압 볼(10)을 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 이동시키는 병진 이동 단계(S300)를 구비하고 있으므로, 도 12에 도시된 바와 같이, 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 직선적으로 길게 연장되는 돌출부(C)를 형성할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 파이프 가공 방법은, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하고 있는 가압 볼(10)을 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 이동시키는 병진 이동 단계(S300)와, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하고 있는 가압 볼(10)을 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 회전시키는 회전 이동 단계(S400)를 동시에 구비하고 있으므로, 도 14 및 도 16에 도시된 바와 같이, 나선형 또는 격자형 돌출부(C)가 외주면에 형성된 파이프(P)를 가공할 수 있다는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 가압 볼(10)이 상기 걸림돌기(13)에 의하여 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 회전 이동 불가능하게 고정되어 있으며, 상기 회전 이동 유니트(30)가 상기 파이프(P)를 회전시키는 구성이나, 상기 파이프(P)를 상기 중심축선(S)을 기준으로 회전 이동 불가능하게 고정한 상태에서, 상기 가압 볼(10)들을 상기 중심축선(S)을 기준으로 회전 이동시키는 구성도 가능함은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 리테이너(11)의 좌측 이동을 방지하기 위하여 상기 고정구멍(D)에 결합되는 고정나사(B)를 사용하고 있으나, 상기 고정나사(B) 대신에 상기 파이프(P)에 대하여 상기 리테이너(11)의 좌우 상대 운동을 저지할 수 있는 임의의 수단이 사용될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 가압 볼(10)을 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키기 위하여 상기 고정구멍(D)에 결합된 고정나사(B)를 사용하고 있으나, 상기 리테이너(11)의 좌우 위치를 고정하지 않은 상태에서 상기 제1 로드(21)를 좌측으로 이동시키더라도 상기 가압 볼(10)이 상기 테이퍼부(24)에 의하여 안내됨으로써 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동될 수 있음은 물론이다. 다만 이 경우에는, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 초기 돌출부(C)가 파이프(P)의 중심축선(S) 방향을 따라 연장되지 않는 경우와는 달리, 파이프(P)의 외주면에 생성되는 초기 돌출부(C)가 서서히 돌출되면서 동시에 상기 중심축선(S) 방향을 따라 연장되는 형태가 된다.

한편, 도 18에는 본 발명의 다른 실시예인 파이프 가공 장치(200)가 도시되어 있다. 상기 파이프 가공 장치(200)는, 상술한 파이프 가공 장치(100)와 대부분의 구성 요소가 동일하므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하고 차이점에 대하여만 설명하기로 한다. 상기 파이프 가공 장치(200)는, 병진 이동 유니트(120)와, 리테이너(111)를 포함한다.

상기 병진 이동 유니트(120)는, 상기 가압 볼(10)을, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 상기 파이프(P)에 대하여 상대 이동시키는 장치로서, 베이스(9) 위에 설치되며, 제1 로드(121)와, 수부재(112)와, 가압 유니트(40)를 포함한다.

상기 제1 로드(121)는, 원형 단면의 막대형 부재로서, 중심축이 상기 파이프(P)의 중심축선(S)과 일치하도록 배치되며, 일단부는 상기 이동자(23)에 고정되어 있으며, 타단부는 상기 파이프(P)의 내부 중공(H)에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있다.

상기 수부재(112)의 일단부에는, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 가압 볼(10)들의 내측 단부에 결합될 수 있도록 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 좌측 방향으로 돌출된 원형의 삽입부(114)가 형성되어 있으며, 상기 삽입부(114)의 단부 테두리에는 둘레를 따라 경사지게 형성된 경사부(115)가 형성되어 있다.

상기 삽입부(114)의 단부에는, 상기 제1 로드(121)의 타단부가 수용될 수 있도록, 내측으로 함몰된 제2 홈부(116)가 형성되어 있다.

상기 가압 유니트(40)는, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 상기 수부재(112)의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 장치로서, 제2 로드(41)와, 유압 실린더(42)를 포함한다.

상기 제2 로드(41)는, 원형 단면의 막대형 부재로서, 중심축이 상기 파이프(P)의 중심축선(S)과 일치하도록 배치되며, 일단부는 상기 수부재(112)의 타단부에 결합되어 있으며, 타단부는 상기 유압 실린더(42)에 결합되어 있다.

상기 제2 로드(41)의 일단부는, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 수부재(112)의 제2 홈부(116)에 배치된 고정나사(118)에 의하여, 상기 수부재(112)의 타단부에 나사결합된다.

상기 제2 로드(41)는, 일단부가 상기 파이프(P)의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있다.

상기 유압 실린더(42)는, 상기 제2 로드(41)의 양방향 병진 운동을 발생시키는 원통형 유압 실린더(oil hydraulic cylinder)로서, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 베이스(9) 위에 고정되어 있다.

본 실시예에서는, 상기 병진 운동형 원동기와 유압 실린더(42)가, 미리 정한 가공 계획에 따라 하나의 중앙 제어 장치(미도시)에 의하여 한꺼번에 제어되고 있다. 여기서, 상기 중앙 제어 장치는 컴퓨터와 각종 신호 변환 장치를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 리테이너(111)는, 상기 파이프(P)의 내부 중공(H)에 배치되는 고리형 부재로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 가압 볼(10)을 수용할 수 있도록 둘레 방향을 따라 미리 정한 간격으로 복수 개 마련되어 있는 관통공(12)을 포함하고 있다.

상기 리테이너(111)는, 상기 제1 로드(121)의 타단부가 관통할 수 있는 중공(117)을 구비하며, 상기 중공(117)이 상기 제1 로드(121)에 삽입된 상태에서 용접으로 결합됨으로써, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 기준으로 회전 이동 불가능하게 상기 제1 로드(121)에 고정되어 있다. 여기서, 상기 리테이너(111)는 상기 파이프(P)의 내부에서 상기 중심축선(S)을 따라 양방향 병진 운동 가능하도록 배치되어 있다.

상기 리테이너(111)의 일단부에는 상기 삽입부(114)와 결합 가능한 제1 홈부(113)가 형성되어 있으며, 상기 제1 홈부(113)의 측벽은 상기 관통공(12)과 연통되어 있다.

상기 제1 홈부(113) 및 관통공(12)은, 상기 제1 홈부(113)와 상기 수부재(112)의 삽입부(114)가 서로 결합되어, 상기 가압 볼(10)이 상기 삽입부(114)의 외주면에 의하여 가압됨으로써, 상기 가압 볼(10)이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동할 수 있도록 형성되어 있다.

상기 파이프 가공 장치(200)의 경우, 상기 리테이너(111)가 정지된 상태에서, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 가압 유니트(40)에 의하여 상기 수부재(112)를 좌측으로 이동시키게 되면, 상기 수부재(112)의 삽입부(114)가 상기 리테이너(111)의 제1 홈부(113)에 삽입되어 결합되며, 상기 수부재(112)의 삽입부(114)가 상기 가압 볼(10)들의 내측 단부에 결합하게 된다.

이때, 상기 가압 볼(10)은, 상기 삽입부(114)의 경사부(115)를 거쳐서 상기 삽입부(114)의 외주면 위로 올라가게 되고, 상기 삽입부(114)의 외주면에 의하여 반경 방향으로 가압됨으로써, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 마찬가지로, 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하게 된다.

이렇게 도 20에 도시된 바와 같이 상기 가압 볼(10)이 상기 제2 위치로 이동된 후, 도 21에 도시된 바와 같이 상기 병진 이동 유니트(120)의 이동자(23) 및 상기 가압 유니트(40)의 제2 로드(41)를 서로 동일한 속도로 좌측으로 천천히 이동시키게 되면, 상기 수부재(112)의 삽입부(114)와 상기 리테이너(111)의 제1 홈부(113)와의 결합상태는 계속 유지된 상태로, 상기 가압 볼(10)들이, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 좌측 방향으로 이동하게 되어, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되도록 소성 변형을 발생시키게 된다.

도 21에 도시된 바와 같이 상기 리테이너(111)및 상기 수부재(112)를 미리 정한 거리만큼 좌측으로 이동시킨 후, 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 리테이너(111)가 정지된 상태에서 상기 수부재(112)를 우측으로 이동시키게 되면, 상기 수부재(112)와 리테이너(111)가 서로 분리되어, 상기 가압 볼(10)들은 더 이상 상기 파이프(P)의 내주면을 가압할 수 없게 된다.

이렇게 상기 수부재(112)와 리테이너(111)가 서로 분리된 상태에서, 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 리테이너(111)를 좌측으로 미리 정한 거리만큼 이동시킨 후 정지시키고, 상기 수부재(112)를 좌측으로 이동시켜 상기 리테이너(111)와 결합시킨 후, 도 21에 도시된 바와 같이 상기 리테이너(111)와 수부재(112)를 서로 동일한 속도로 좌측으로 천천히 이동시키게 되면, 도 12에 도시된 바와 같이 길이 방향 중간에 외주면이 돌출되지 않은 영역이 형성된 파이프(P)를 제조할 수 있다.

상술한 구성의 파이프 가공 장치(200)는, 상기 가압 볼(10)들의 내측 단부에 결합될 수 있도록 상기 파이프(P)의 중심축선(S) 방향으로 돌출된 삽입부(114)를 구비하며 상기 파이프(P)의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있는 수부재(112)와, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 상기 수부재(112)의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 가압 유니트(40)를 구비하므로, 상기 가압 볼(10)이 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 용이하게 위치 이동될 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 파이프 가공 장치(200)는, 상기 수부재(112)의 삽입부(114)가 상기 가압 볼(10)들의 내측 단부에 결합된 상태에서, 상기 제1 로드(121)와 상기 수부재(112)는, 서로 동일한 속도로 상기 파이프(P)의 내부에서 양방향 병진 운동하므로, 상기 수부재(112)의 삽입부(114)와 상기 리테이너(111)의 제1 홈부(113)와의 결합상태가 계속 유지된 상태에서, 상기 제2 위치에 있는 가압 볼(10)들이, 상기 파이프(P)의 중심축선(S)을 따라 선형적으로 좌측 방향으로 이동하게 되어, 상기 파이프(P)의 내주면을 가압하여 상기 파이프(P)의 외주면이 반경 방향으로 돌출되도록 소성 변형을 발생시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 파이프 가공 장치(200)는, 상기 리테이너(111)가, 상기 관통공(12)과 연통되며 상기 삽입부(114)와 결합 가능한 제1 홈부(113)를 구비하므로, 상기 수부재(112)의 삽입부(114)가 상기 리테이너(111)의 제1 홈부(113)에 결합되기 용이하다는 장점이 있다.

아울러, 상기 파이프 가공 장치(200)는, 상기 가압 유니트(40)가, 상기 파이프(P)의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있으며 일단부가 상기 수부재(112)와 결합되어 있는 제2 로드(41)와, 상기 제2 로드(41)의 타단부에 결합되며 상기 제2 로드(41)의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 유압 실린더(42)를 포함하므로, 비교적 강력한 힘을 상기 수부재(112)에 전달할 수 있으며, 상기 수부재(112)의 위치 및 속도 제어가 정밀하게 수행될 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 가압 유니트(40)가, 상기 제2 로드(41)의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 유압 실린더(42)를 포함하고 있으나, 이러한 유압 실린더(42)를 사용하지 않고, 상기 병진 이동 유니트(20)와 마찬가지로 전기 모터와 제1 체인(27) 및 이동자(23)를 포함하는 구성일 수도 있다.

상술한 실시예들에서는, 상기 병진 이동 유니트(20)가 상기 전기 모터(미도시)와 제1 체인(27) 및 이동자(23)를 포함하는 구성이나, 이러한 구성을 사용하지 않고 상기 제1 로드(21)에 직접 결합된 유압장치 또는 공압장치를 사용하는 구성일 수도 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100, 200 : 파이프 가공 장치 10 : 가압 볼
11 : 리테이너 12 : 관통공
13 : 걸림돌기 20, 120 : 병진 이동 유니트
21, 121 : 제1 로드 22 : 제1 스프라켓
23 : 이동자 24 : 테이퍼부
25 : 스토퍼 26 : 걸림홈
27 : 제1 체인 28 : 제2 스프라켓
30 : 회전 이동 유니트 31 : 장착 유니트
311 : 파지부 312 : 지지부
32 : 제1 베어링 33 : 제2 베어링
34 : 제3 베어링 35 : 회전 모터
36 : 감속기 37 : 제2 체인
38 : 피동 스프라켓 39 : 구동 스프라켓
40 : 가압 유니트 41 : 제2 로드
42 : 유압 실린더 111 : 리테이너
112 : 수부재 113 : 제1 홈부
114 : 삽입부 115 : 경사부
116 : 제2 홈부 117 : 중공
S : 중심축선 P : 파이프
C : 돌출부 H : 내부 중공
B : 고정나사 D : 고정구멍

Claims (7)

1. 파이프 외주면이 돌출되도록 소성 가공하는 파이프 가공 장치에 있어서,
   상기 파이프의 원주 방향을 따라 상기 파이프의 내부 중공에 복수 개 배치되며, 상기 파이프의 외주면이 반경 방향으로 돌출되는 소성 변형을 발생시킬 수 있도록 상기 파이프의 내주면을 가압하는 가압 볼;
   상기 가압 볼을, 상기 파이프의 중심축선을 따라 선형적으로, 상기 파이프에 대하여 상대 이동시킬 수 있는 병진 이동 유니트;
   상기 가압 볼을, 상기 파이프의 중심축선을 기준으로, 상기 파이프에 대하여 상대 회전시킬 수 있는 회전 이동 유니트;
   를 구비하며,
   상기 병진 이동 유니트는,
   상기 가압 볼을 상기 파이프의 중심축선을 따라 양방향 병진 운동시키기 위한 병진 운동형 원동기;
   상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있으며, 일단부는 상기 병진 운동형 원동기에 연결되어 있으며, 타단부에는 상기 가압 볼이 상기 파이프의 반경 방향으로 위치 이동 가능하게 고정되어 있는 제1 로드;
   상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합될 수 있도록 상기 파이프의 중심축선 방향으로 돌출된 삽입부를 구비하며, 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있는 수부재;
   상기 파이프의 중심축선을 따라 상기 수부재의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 가압 유니트;
   를 구비하며,
   상기 가압 유니트에 의하여 상기 수부재의 삽입부가 상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합됨으로써, 상기 가압 볼이, 상기 삽입부의 외주면에 의하여 가압되어, 상기 파이프의 내주면을 가압하지 않는 제1 위치로부터 상기 파이프의 내주면을 가압하여 소성 변형을 발생시키는 제2 위치로 위치 이동되며,
   상기 수부재의 삽입부가 상기 가압 볼들의 내측 단부에 결합된 상태에서, 상기 제1 로드와 상기 수부재는, 서로 동일한 속도로 상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하며,
   상기 가압 볼은, 상기 파이프의 중심축선을 기준으로 회전 이동 불가능하게 고정되어 있으며,
   상기 회전 이동 유니트는,
   상기 파이프를 상기 파이프의 중심축선을 기준으로 회전시키기 위한 장치이며,
   상기 파이프의 일단부가 회전 불가능하게 고정되는 장착 유니트;
   상기 장착 유니트를 회전 가능하게 수직 방향으로 구속하여 지지하는 제1 베어링;
   상기 장착 유니트를 회전 가능하게 수평 방향으로 구속하여 지지하는 제2 베어링;
   상기 파이프의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 제3 베어링;
   상기 장착 유니트를 회전시키는 회전 모터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 가공 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 파이프의 내부에 배치되는 고리형 부재로서, 상기 제1 로드의 타단부에 결합되며, 둘레 방향을 따라 미리 정한 간격으로 복수 개 마련되어 있는 관통공을 포함하는 리테이너;
   를 구비하며,
   상기 가압 볼은, 상기 관통공에 전방향 회전 운동 가능하게 수용된 상태에서, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서, 상기 파이프의 반경 방향으로 위치 이동 가능한 것을 특징으로 하는 파이프 가공 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 리테이너는, 상기 관통공과 연통되며 상기 삽입부와 결합 가능한 제1 홈부를 구비하며,
   상기 수부재의 삽입부가 상기 리테이너의 제1 홈부에 결합됨으로써, 상기 가압 볼이, 상기 삽입부의 외주면에 의하여 가압되어, 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 파이프 가공 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 가압 유니트는,
   상기 파이프의 내부에서 양방향 병진 운동 가능하게 배치되어 있으며, 일단부가 상기 수부재와 결합되어 있는 제2 로드;
   상기 제2 로드의 타단부에 결합되며, 상기 제2 로드의 양방향 병진 운동을 발생시킬 수 있는 유압 실린더;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 가공 장치.
6. 삭제
7. 삭제

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