KR101460224B1

KR101460224B1 - 관체 절단가공장치

Info

Publication number: KR101460224B1
Application number: KR20140072914A
Authority: KR
Inventors: 강석봉
Original assignee: 세영 E.N.G. 주식회사
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2014-11-21

Abstract

본 발명은 플라즈마토치를 이용하여 관체를 절단 가공하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관체 절단가공장치는 지면에 배치되는 베이스와, 상기 베이스의 일측 상면에 구성되고, 타측 방향에 구비된 척을 통해 관체를 고정하며, 선택적으로 상기 척을 정방향 또는 역방향으로 회전시켜, 상기 척에 고정된 관체를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 관체고정부와, 상기 베이스의 상면에 길이방향을 따라 구비된 복수의 레일에 탑재되어, 상기 복수의 레일을 따라 길이방향으로 이동 배치되고, 상기 관체고정부에 의해 고정되지 않은 관체의 타측을 지지하는 관체지지부 및 상기 베이스의 좌측 또는 우측변 중 어느 한 측변을 따라 형성되는 이송단턱부에 탑재되어, 상기 이송단턱부를 따라 길이방향으로 이동하면서 상기 관체고정부에 고정된 관체를 절단 가공하는 절단가공부를 포함하여, 관체를 절단 가공하는 플라즈마토치를 상,하방으로 승강하거나, 전,후방으로 이동시키거나, 관체의 중심을 축으로 상기 플라즈마토치를 좌,우측으로 회전시키거나, 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하여, 단순 절단 가공뿐만 아니라, 관체를 파형 또는 원형 절단 가공이 가능하고, 작업자의 숙련도에 상관없이 파이프의 절단 가공품질을 안정적으로 유지함과 동시에 생산성을 향상시키며, 절단가공으로 범위가 다각화됨에 따라 종래 보다 다양한 제품을 생산할 수 있기에 여러 사업장에서 범용으로 사용될 수 있는 호환성이 확대되는 관체 절단가공장치를 제공한다.

Description

관체 절단가공장치{Pipe cutting device}

본 발명은 플라즈마토치를 이용하여 관체를 절단 가공하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일측에 구비된 척에 관체를 고정한 후, 척으로 고정된 관체를 정회전 또는 역회전시키면서 관체를 절단 가공하는 플라즈마토치를 상,하방으로 승강하거나, 전,후방으로 이동시키거나, 관체의 중심을 축으로 상기 플라즈마토치를 좌,우측으로 회전시키거나, 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 변화하여, 관체의 수직가공, 수평가공, 경사가공, 파형가공 및 원형가공와 같이 다양한 형태로 관체를 절단 가공 가능한 관체 절단가공장치에 관한 것이다.

통상적으로, 선박에는 수십 가지 규격으로 생산된 배관부재인 모관과 지관이 다양한 형태로 연결되는 배관 시스템이 구비되는데, 각종 배관은 설계된 규격으로 절단된 후에 용접과 열처리를 거쳐 완제품으로 도색된다.

이러한 배관의 절단에 있어 원형톱, 산소, 워터젯, 레이저 방식 등이 있으나 근래 고속 절단 작업용으로 플라즈마 방식이 가장 선호되고 있다.

한국 공개특허 제2007-0105781호는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 파이프를 지지함과 아울러 회전시키는 파이프 지지수단과, 상기 베이스 프레임의 양측으로 서포트에 설치되는 가이드 레일과, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 헤드부와, 상기 헤드부에 설치된 승강수단에 승강되는 이송부재와, 상기 이송부재에 설치되어 플라즈마 아크를 발생하는 절단팁과, 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 지지된 파이프를 배출하는 파이프 언로딩 수단을 구비한다.

이는 파이프를 이동시키지 않고 회전시키면서 절단할 수 있고, 로딩 및 언로딩에 따른 작업공수를 절감하는 효과는 있지만 근본적으로 자동화 생산에 의한 균일한 품질 및 높은 생산력의 유지를 기대하기 곤란하다.

그러나 이는 조관기 등으로부터 연속적으로 흘러나오는 대경 파이프를 신속 정확하고 미려하게 절단할 수 있는 효과가 기대되기는 하지만 여전히 숙련된 작업자에 의존해야 하기 때문에 품질과 생산성 향상은 물론 고급인력을 확보하는 측면에서 한계성을 보인다.

본 발명은 관체를 절단 가공하는 플라즈마토치를 상,하방으로 승강하거나, 전,후방으로 이동시키거나, 관체의 중심을 축으로 상기 플라즈마토치를 좌,우측으로 회전시키거나, 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하여, 단순 절단 가공뿐만 아니라, 관체를 파형 또는 원형 절단 가공이 가능하고, 작업자의 숙련도에 상관없이 파이프의 절단 가공품질을 안정적으로 유지함과 동시에 생산성을 향상시키며, 절단가공으로 범위가 다각화됨에 따라 종래 보다 다양한 제품을 생산할 수 있기에 여러 사업장에서 범용으로 사용될 수 있는 호환성이 확대되는 관체 절단가공장치를 제공한다.

본 발명에 따른 관체 절단가공장치는 지면에 배치되는 베이스와, 상기 베이스의 일측 상면에 구성되고, 타측 방향에 구비된 척을 통해 관체를 고정하며, 선택적으로 상기 척을 정방향 또는 역방향으로 회전시켜, 상기 척에 고정된 관체를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 관체고정부와, 상기 베이스의 상면에 길이방향을 따라 구비된 복수의 레일에 탑재되어, 상기 복수의 레일을 따라 길이방향으로 이동 배치되고, 상기 관체고정부에 의해 고정되지 않은 관체의 타측을 지지하는 관체지지부 및 이송단턱부에 탑재되고, 몸체를 이루는 하우징과; 상기 관체를 플라즈마로 절단 가공하는 플라즈마토치와, 상기 플라즈마토치가 일측에 구비되고, 관체의 중심을 기준으로 상기 플라즈마토치를 관체의 외주연을 따라 어느 한 지점에 배치하도록 하는 각도조절수단과, 상기 각도조절수단의 타측에 구비되고, 중심을 축으로 회전하여 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하는 회동수단과, 상기 회동수단과 연결되어 하우징 내에 내장되고, 상기 하우징의 길이방향인 상,하로 상기 회동수단을 승강시켜 상기 플라즈마토치의 승강 높이를 조절하는 승강수단을 포함하여, 상기 베이스의 좌측 또는 우측변 중 어느 한 측변을 따라 형성되는 이송단턱부에 탑재되어, 상기 이송단턱부를 따라 길이방향으로 이동하면서 상기 관체고정부에 고정된 관체를 절단 가공하는 절단가공부를 포함하는데, 상기 각도조절수단은 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하도록, 구동장치(전동모터)를 내장한 링크본체와, 일측단이 상기 플라즈마토치의 상단에 연결되어 수평으로 배치되는 제1가로링크와, 상기 제1가로링크의 하측에 평행하기 배치되고, 상기 제1가로링크보다 길이가 길며, 일측단이 상기 플라즈마토치의 하단에 연결되는 제2가로링크와, 일측단이 상기 제1가로링크의 타측단에 수직으로 연결되고, 타측단은 상기 링크본체의 전방측에 연결된는 제1세로링크; 및 일측단이 상기 제2가로링크의 타측단에 수직으로 연결되고, 타측단은 상기 링크본체의 구동장치(전동모터)가 위치하는 상기 링크본체의 후방측과 연결되어 구동링크를 이루는 제2세로링크를 포함하는 링크장치로 구성한다.

삭제

본 발명에 따른 관체 절단가공장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 관체를 절단 가공하는 플라즈마토치를 상,하방으로 승강하거나, 전,후방으로 이동시키거나, 관체의 중심을 축으로 상기 플라즈마토치를 좌,우측으로 회전시키거나, 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하여, 단순 절단 가공뿐만 아니라, 관체를 파형 또는 원형 절단 가공이 가능한 효과를 가진다.

둘째, 작업자의 숙련도에 상관없이 파이프의 절단 가공품질을 안정적으로 유지함과 동시에 생산성을 향상시키는 효과를 가진다.

셋째, 관체를 절단 가공하는 플라즈마토치를 상,하방으로 승강하거나, 전,후방으로 이동시키거나, 관체의 중심을 축으로 상기 플라즈마토치를 좌,우측으로 회전시키거나, 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하여, 절단가공으로 범위가 다각화됨에 따라 종래 보다 다양한 제품을 생산할 수 있기에 여러 사업장에서 범용으로 사용될 수 있는 호환성이 확대되는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 관체 절단가공장치의 측면을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 관체 절단가공장치의 정면을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 요부인 각도조절수단의 실시 상태를 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 관체 절단가공장치의 측면을 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 관체 절단가공장치의 정면을 보인 예시도이며, 도 3은 본 발명의 요부인 각도조절수단의 실시 상태를 보인 예시도이다.

본 발명은 일측에 구비된 척에 관체를 고정한 후, 척으로 고정된 관체를 정회전 또는 역회전시키면서 관체를 절단 가공하는 플라즈마토치를 상,하방으로 승강하거나, 전,후방으로 이동시키거나, 관체의 중심을 축으로 상기 플라즈마토치를 좌,우측으로 회전시키거나, 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 변화하여, 관체의 수직가공, 수평가공, 경사가공, 파형가공 및 원형가공와 같이 다양한 형태로 관체를 절단 가공 가능한 관체 절단가공장치에 관한 것으로, 그 구성을 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 관체 절단가공장치는 크게 베이스(100), 관체고정부(200), 관체지지부(300), 절단가공부(400)로 구성한다.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 베이스(100)를 살펴보면, 상기 베이스(100)는 지정 두께를 가진 직육면체로 그 상면 일측부에는 관체고정부(200)를 구성한다.

그리고 상기 관체고정부(200)가 구성된 일측부를 제외한 상기 베이스(100)의 상면에는 길이방향을 따라 복수의 제1레일(101)을 서로 평행을 이루도록 구비하고, 상기 복수의 제1레일(101)에는 관체지지부(300)를 탑재하여, 상기 복수의 제1레일(101)을 따라 상기 관체지지부(300)가 길이방향으로 이동하여 상기 베이스(100)의 상면 어느 한 지점에 배치된다.

또한 상기 베이스(100)의 좌측변 또는 우측변 중 어느 한 측변을 따라 상기 베이스(100)의 높이 보다 높은 높이를 가진 이송단턱부(110)를 형성한다.

이때 상기 이송단터부(110) 역시, 그 상면에 복수의 제2레일(111)을 서로 평행을 이루도록 구비하고, 상기 복수의 제2레일(111)에는 절단가공부(400)를 탑재하여, 상기 복수의 제2레일(111)을 따라 상기 절단가공부(400)가 길이방향으로 이동한다.

그리고 상기 베이스(100)의 일측부에 구성하는 상기 관체고정부(200)는 통상의 척킹유니트와 같은 구조로, 상기 베이스(100)와 직각을 이루는 몸체의 타측 방향에 척(201)을 구비하여, 상기 척(201)을 통해 가공하고자 하는 관체(A)를 고정한다.

이때 상기 척(201)은 관체(A)의 절단 가공 진행 상황에 따라 선택적으로 정방향 또는 역방향으로 회전하여, 상기 척(201)에 고정된 관체(A)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킨다.

상기 관체(A)의 일측단만 상기 척(201)에 고정되고, 상기 관체(A)의 타측단은 상기 베이스(100)의 상면에 어느 한 지점에 배치된 관체지지부(300)에 의해 지지될 수 있다.

따라서 상기 관체지지부(300)는 상기 관체고정부(200)에 고정되는 길이에 따라 상기 베이스(100)의 상면에서 길이방향으로 이동하여 관체(A)의 타측을 지지할 어느 한 지점에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 관체지지부(300)는 관체(A)의 직경에 대응하도록 사다리 형태의 잭(일명: 사다리 작기)와 같이 높이조절이 가능한 구조로 구성하고, 관체(A)의 회전에 지장을 주지않도록, 상기 관체지지부(300)의 상부에는 회전이 자유로운 한 쌍의 지지롤러(301)를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 베이스(100)의 이송단턱부(110)에 탑재된 절단가공부(400)는 상기 이송단턱부(110)의 복수의 제2레일(111)를 따라 전,후 길이방향으로 이동하면서 상기 관체고정부(200)에 고정된 관체(A)를 절단 가공한다.

이때 상기 절단가공부(400)가 상기 이송단턱부(110)의 전,후 길이방향으로 이동하기에 관체(A)의 수평가공이 가능하다.

상기 절단가공부(400)를 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 절단가공부(400)는 관체(A)를 절단 가공하는 플라즈마토치(410)를 구비하고, 상기 플라즈마토치(410)를 관체(A)의 외주면을 따라 어느 한 지점에 배치하는 각도조절수단(420)과, 상기 플라즈마토치(410)의 눕힘 각도를 조절하는 회동수단(430)과, 상기 플라즈마토치(410)를 상,하로 승강하는 승강수단(440)을 포함한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 상기 각도조절수단(420)은 링크장치로, 일측에 상기 플라즈마토치(410)를 구비하는데, 상기 각도조절수단(420)은 선택적으로 회전하는 구동장치(전동모터)를 내장한 링크본체(411)를 구성하고, 상기 링크본체(411)에 링크장치(412)의 타측단이 연결되며, 링크장치(412)의 일측단에는 플라즈마토치(410)를 구비한다.

이때 상기 링크장치(412)는 각각 한 쌍으로 서로 평행하기 배치되는 제1가로링크(413), 제2가로링크(414), 제1세로링크(415), 제2세로링크(416)가 서로 연결되어 링크장치(412)를 이루는데, 도면을 참조하면 제1가로링크(413)는 그 일측단이 상기 플라즈마토치(410)의 상단에 회전 가능하게 연결되어, 수평으로 배치되며, 제2가로링크(414)는 그 일측단이 상기 플라즈마토치(410)의 하단에 회전 가능하게 연결되어, 수평으로 배치된다.

여기서 하측에 위치되는 상기 제2가로링크(414)는 상측에 위치되는 제1가로링크(413) 보다 길이가 긴 것이 바람직하다.

그리고 제1세로링크(415)는 그 일측단이 상기 제1가로링크(413)의 타측단에 회전 가능하게 연결되어 수직을 이루고, 타측단은 상기 링크본체(411)의 전방측에 회전 가능하게 연결된다.

이때 상기 제1세로링크(415)의 중간부는 상기 제2가로링크(414)의 중간부와 회전 가능하게 연결되는 것이 바람직하다.

또한 제2세로링크(416)는 그 일측단이 상기 제2가로링크(414)의 타측단에 회전 가능하게 연결되어 수직을 이루고, 타측단은 상기 링크본체(411)의 후방측, 즉 다시 말해 상기 제1세로링크(415)의 후방에 회전 가능하게 연결되는데, 이때 상기 제2세로링크(416)의 타측단은 상기 링크본체(411)의 구동장치(전동모터)와 연결되어 구동링크를 이룬다.

따라서 구동링크인 상기 제2세로링크(416)가 상기 링크본체(411)의 구동장치의 중심을 축으로 지정 각도로 회전하면, 이에 상응하여 상기 제1가로링크(413), 제2가로링크(414), 제1세로링크(415) 역시 유동하여, 상기 플라즈마토치(410)가 관체(A)의 중심으로 관체(A)의 외주면을 따라 회전시키거나, 근접 배치되도록 한다.

그리고 상기 링크본체(411)의 타측단은 회동수단(430)에 연결되어, 상기 회동수단(430)이 그 중심을 축으로 지정 각도로 회전함에 따라 상기 플라즈마토치(410)도 지정 각도로 회전하여, 상기 플라즈마토치(410)의 눕힘 각도를 조절되어, 관체(A)의 경사가공이 가능하다.

또한 상기 회동수단(430)은 상기 절단가공부(400)의 몸체를 이루는 하우징(401) 내에 내장된 승강수단(440)에 구비되어, 상기 승강수단(440)이 선택적으로 상,하로 승강함에 따라 승강한다.

따라서 상기 회동수단(430)이 상기 승강수단(440)에 의해 상,하로 승강함에 따라 상기 회동수단(430)과 연결된 상기 각도조절수단(420), 상기 각도조절수단(420)에 구비된 상기 플라즈마토치(410) 역시 상,하로 승강한다.

이때 상기 승강수단(440)은 이송스크류로 구성할 수 있고, 상기 승강수단(440)에 의해 상기 플라즈마토치(410)가 상,하로 승강하기에 관체(A)의 수직가공이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 관체 절단가공장치에는 작업자의 설정에 의해 입력된 데이터를 토대로 상기 관체고정부(200)의 구동 및 척(201)의 회전방향을 제어하고, 상기 절단가공부(400)의 플라즈마토치(410)의 구동을 제어하며, 상기 각도조절수단(420)의 구동을 제어하고, 상기 회동수단(430)의 회전 각도를 제어하며, 상기 승강수단(440)의 승강 높이를 제어하는 상기 제어부를 포함하여, 미숙련된 작업자가 운전하여도 상기 제어부에 가공 수치데이터를 입력하는 것으로 관체(A)의 수직가공, 수평가공, 경사가공, 파형가공 및 원형가공과 같이 다양한 절단 가공이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 베이스 101: 제1레일
110: 이송단턱부 111: 제2레일
200: 관체고정부 201: 척
300: 관체지지부 301: 지지롤러
400: 절단가공부 410: 플라즈마토치
420: 각도조절수단 430: 회동수단
440: 승강수단

Claims

지면에 배치되는 베이스와, 상기 베이스의 일측 상면에 구성되고, 타측 방향에 구비된 척을 통해 관체를 고정하며, 선택적으로 상기 척을 정방향 또는 역방향으로 회전시켜, 상기 척에 고정된 관체를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 관체고정부와, 상기 베이스의 상면에 길이방향을 따라 구비된 복수의 레일에 탑재되어, 상기 복수의 레일을 따라 길이방향으로 이동 배치되고, 상기 관체고정부에 의해 고정되지 않은 관체의 타측을 지지하는 관체지지부 및 이송단턱부에 탑재되고, 몸체를 이루는 하우징과; 상기 관체를 플라즈마로 절단 가공하는 플라즈마토치와, 상기 플라즈마토치가 일측에 구비되고, 관체의 중심을 기준으로 상기 플라즈마토치를 관체의 외주연을 따라 어느 한 지점에 배치하도록 하는 각도조절수단과, 상기 각도조절수단의 타측에 구비되고, 중심을 축으로 회전하여 상기 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하는 회동수단과, 상기 회동수단과 연결되어 하우징 내에 내장되고, 상기 하우징의 길이방향인 상,하로 상기 회동수단을 승강시켜 상기 플라즈마토치의 승강 높이를 조절하는 승강수단을 포함하여, 상기 베이스의 좌측 또는 우측변 중 어느 한 측변을 따라 형성되는 이송단턱부에 탑재되어, 상기 이송단턱부를 따라 길이방향으로 이동하면서 상기 관체고정부에 고정된 관체를 절단 가공하는 절단가공부를 포함하는 관체 절단가공장치에 있어서,
상기 각도조절수단은 플라즈마토치의 눕힘 각도를 조절하도록,
구동장치(전동모터)를 내장한 링크본체와;
일측단이 상기 플라즈마토치의 상단에 연결되어 수평으로 배치되는 제1가로링크와;
상기 제1가로링크의 하측에 평행하여 배치되고, 상기 제1가로링크보다 길이가 길며, 일측단이 상기 플라즈마토치의 하단에 연결되는 제2가로링크와;
일측단이 상기 제1가로링크의 타측단에 수직으로 연결되고, 타측단은 상기 링크본체의 전방측에 연결된는 제1세로링크; 및 일측단이 상기 제2가로링크의 타측단에 수직으로 연결되고, 타측단은 상기 링크본체의 구동장치(전동모터)가 위치하는 상기 링크본체의 후방측과 연결되어 구동링크를 이루는 제2세로링크;를 포함하는 링크장치로 구성하는 것을 특징으로 하는 관체 절단가공장치.
삭제
삭제