KR101508471B1

KR101508471B1 - 엘보우 배관용 금속패널 성형장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101508471B1
Application number: KR20140168666A
Authority: KR
Inventors: 김선량
Original assignee: (주)선주에어테크
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-04-07

Abstract

본 발명은 엘보우 배관용 금속패널 성형장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 엘보우용 배관을 제조하기 위하여 커팅되는 금속판; 상기 금속판을 커팅하는 커팅날이 구비된 커팅장치; 상기 금속판의 위치가 고정되며, 상기 금속판의 성형이 이루어지는 금형부; 상기 금형부에 구성되어 상단부와 하단부가 볼록한 형태의 볼록부와, 상기 볼록부와 연결되는 중앙부가 오목한 형태로 이루어진 오목부로 구성되며, 상기 커팅장치에 의해 상기 금속판을 커팅시켜 다수의 성형패널을 성형하는 성형부; 및 상기 성형부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 커팅장치의 커팅날을 상기 성형부를 따라 하강하도록 안내하는 칼날부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공한다.

Description

엘보우 배관용 금속패널 성형장치 및 그 방법{A METAL PLATES MANUFACTURING APPATATUS AND METHOD OF AN ELBOW DUCT}

본 발명은 엘보우 배관용 금속패널 성형장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 하나의 성형장치를 이용하여 엘보우용 배관을 이루는 금속패널을 제조함으로써, 엘보우 배관을 보다 저렴한 제조비용을 통해 용이하고 신속하게 제작이 가능하고, 별도의 이송공정 없이 성형장치 내에서 제조가 가능함에 따라 엘보우 배관의 작업성을 극대화할 수 있는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치 및 그 방법에 관한 것이다.

배관 파이프는 시공하는 과정에서 방향전환 등의 필요에 의해 소정의 각도 통상 90°의 각도로 절곡되어 연결되는 엘보우 배관이 존재하는데, 이와 같은 엘보우 배관은 공기 유입 및 배출에 사용되는 배관용에 사용되어 배관용 파이프의 방향을 직각으로 바꾸어주는데 사용되는 것이다.

그러나 이러한 엘보우 배관은 엘보우의 형상을 하기 위해 금속재를 엘보우의 형태에 따라 여러조각을 잘라서 엘보우의 모양을 조립해야 하며, 상기와 같은 엘보우의 모양을 형성하기 위해서는 엘보우의 모양을 구성하는 여러가지의 금속재를 일일이 엘보우의 모양으로 조립이 이루어질 수 있도록 도안을 작성하고, 도안 작성이 완료된 금속재를 이송하여 별도의 컷팅 공정에 따라 컷팅이 이루어져야만 하므로, 엘보우용 배관을 제조하는데 많은 시간과 작업자에게 많은 어려움과 불편을 준 문제점이 있었다.

또한, 이러한 엘보우의 모양으로 조립되어지는 여러가지의 금속재의 크기가 규격화되지 않아서 엘보우의 크기가 일정하지 못한 문제점이 있었다.

이에, 대한민국 등록특허 제10-0608233호에는, 엘보우의 모양을 구성하여 조립되는 다수개의 조각편을 보다 쉽고 신속하게 규격화되도록 박판의 금속판을 상,하판이 장착된 프레스를 이용하여 다수개의 조각편으로 자르기 위한 새로운 엘보용 블랭킹 금형이 게재된 바 있다.

하지만, 전술한 선행기술에 의하면, 블랭킹 금형을 제조하기가 어렵고, 엘보우 배관의 각도에 따라 블랭킹 금형을 별도로 제조해야 하므로, 제조원가가 상승될 수밖에 없고, 그 제조공정 역시 복잡하여 대량생산이 원활하지 못하는 문제점이 있다.

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-0608233호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 하나의 성형장치를 이용하여 엘보우용 배관을 이루는 금속패널을 제조함으로써, 엘보우 배관을 보다 저렴한 제조비용을 통해 용이하고 신속하게 제작이 가능한 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 별도의 이송공정 없이 성형장치 내에서 제조가 가능함에 따라 엘보우 배관의 작업성을 극대화할 수 있는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 엘보우용 배관을 제조하기 위하여 커팅되는 금속판; 상기 금속판을 커팅하는 커팅날이 구비된 커팅장치; 상기 금속판의 위치가 고정되며, 상기 금속판의 성형이 이루어지는 금형부; 상기 금형부에 구성되어 상단부와 하단부가 볼록한 형태의 볼록부와, 상기 볼록부와 연결되는 중앙부가 오목한 형태로 이루어진 오목부로 구성되며, 상기 커팅장치에 의해 상기 금속판을 커팅시켜 다수의 성형패널을 성형하는 성형부; 및 상기 성형부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 커팅장치의 커팅날을 상기 성형부를 따라 하강하도록 안내하는 칼날부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 금형부의 상부면에는 상기 금속판과 접촉되어 자력에 의해 상기 금속판을 고정시키는 금속판 고정수단이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 성형부는 상기 금속판의 위치에 따라 상기 커팅장치에 의해 3 ~ 5로 분할되도록 상기 금속판을 성형하여 45°및 90의 각도를 이루는 엘보우용 배관의 제조가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 금속판은 상기 커팅장치와 성형부에 의해 제1 내지 제5성형패널로 성형이 이루어지며, 상기 제1 및 제4성형패널과, 상기 제2 및 제5성형패널은 각각 동일한 형상으로 성형되고, 상기 제3성형패널은 상기 제1 및 제4성형패널과 정합이 이루어지도록 대응되는 형상으로 성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 금속패널 성형장치에는 상기 금속판과 상기 성형부 및 칼날부의 위치를 정렬하기 위해 상기 금속판의 일면에 위치 제어홀을 가공하는 복수의 센터홀이 형성된 홀 가공장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 칼날부에는 상기 위치 제어홀과 동일중심을 이루는 위치 정렬홀이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 금속판을 커팅하는 커팅장치와, 상기 금속판의 성형이 이루어지는 금형부, 성형부 및 칼날부를 포함하는 금속패널 성형장치를 이용한 엘보우 배관용 금속패널 성형방법에 있어서, (a) 상기 금속판을 커팅하기 위하여 홀 가공장치를 통해 복수의 위치 제어홀을 가공하는 홀 가공단계; (b) 상기 금속판을 위치 제어홀을 중심으로 위치를 정렬하고, 상기 금형부에 고정시키는 금속판 위치 정렬단계; (c) 상기 금속판의 위치 고정이 완료되면, 상기 커팅장치를 하강시켜 상기 성형부의 형상에 따라 상기 금속판을 커팅하여 제1 및 제2성형패널를 제조하는 1차 금속판 커팅단계; (d) 상기 1차 금속판 커팅단계가 완료되면, 제3 내지 제5성형패널의 제조를 위해 상기 금속판을 180°회전시키는 금속판 회전단계; 및 (e) 회전이 완료된 상기 금속판을 커팅하여 제3 내지 제5성형패널을 제조하는 2차 금속판 커팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 (b) 단계는, 상기 금형부는 자력에 의해 소정의 고정력을 제공하는 금속판 고정수단을 통해 상기 금속판의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 하나의 성형장치를 이용하여 엘보우용 배관을 이루는 금속패널을 제조함으로써, 엘보우 배관을 보다 저렴한 제조비용으로도 용이하고 신속하게 제작이 가능함에 따라 대량생산이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 별도의 이송공정 없이 성형장치 내에서 제조가 가능함에 따라 엘보우 배관의 작업성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 나타낸 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 엘보우 배관용 금속패널 성형장치에 의해 성형이 완료된 금속패널을 나타낸 도면,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 통해 금속패널의 성형이 이루어지는 과정을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엘보우 배관용 금속패널 성형장치를 이용한 엘보우 배관용 금속패널의 성형과정을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 금속패널 성형장치(100)는 엘보우용 배관을 성형하기 위한 금속판(200)의 성형이 이루어지는 것으로, 금형부(110), 성형부(120) 및 칼날부(130)를 포함하여 구성되며, 금속판(200)의 위치를 제어하기 위하여 위치 제어홀(220)을 형성하는 홀 가공장치(140)를 포함하여 구성된다.

금형부(110)는 금속판(200)의 위치를 고정시켜 성형부(120) 및 칼날부(130)에 의해 일정한 형상으로 커팅 공정이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 구성요소이다.

이러한 금형부(110)는 상부 각 모서리부에 금속판(200)과 접촉되어 자력에 의해 금속판(200)을 고정시켜 커팅 공정시 발생하는 진동이나 충격에 의해 위치가 변하는 것을 방지하는 금속판 고정수단(112)이 구성될 수 있을 것이다.

여기서, 금속판 고정수단(112)은 외부에서 전원이 공급되면, 소정의 자력을 발생하는 마그네틱척으로 구성되어 커팅 공정이 이루어질 때, 금속판(200)의 위치를 고정시켜 정밀한 커팅 공정이 이루어지도록 할 수 있을 것이다.

성형부(120)는 금형부(110)의 상부면 중앙에 형성되는 것으로, 금속판(200)의 형상을 성형하는 것으로, 그 상단 및 하단이 중앙측으로 향할수록 좁아지는 상광하협의 형태로 이루어진다.

즉, 본 발명의 성형부(120)는 상단부와 하단부가 볼록한 형태의 볼록부(122)를 이루며, 중앙부가 오목한 형태의 오목부(124)의 형태를 이루되, 서로 대칭되는 형태로 구성되어 그 대략적인 형상이 절구의 절굿공이의 형상으로 형성된다.

이러한 성형부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 금속판(200)의 위치에 따라 한번의 커팅 공정에 의해 2 ~ 3 종류의 형태로 성형이 이루어지도록 구성됨으로써, 엘보우용 배관을 제조하기 위하여 각 공정별로 하나의 성형이 이루어지던 종래의 공정을 대폭 감축할 수 있게 되어 금속판(200)의 성형을 신속하게 수행할 수 있으므로, 엘보우용 배관의 대량생산이 가능하게 되는 것이다.

칼날부(130)는 성형부(120)의 볼록부(122)와 오목부(124)와 대응되는 형상으로 형성되되, 동일한 형상으로 형성되어 금속판(200)의 커팅 공정시, 커팅장치(400)의 커팅날이 삽입되는 구성요소로서, 금속판(200)의 커팅이 이루어질 때, 성형부(120)의 형상과 동일한 형상으로 커팅이 이루어지도록 커팅날을 안내하는 역할을 수행한다.

이러한 칼날부(130)에는 홀 가공장치(140)를 통해 금속판(200)에 형성된 위치 제어홀(220)과 동일 중심을 이루며, 금속판(200)의 위치를 정렬시켜 보다 정밀한 커팅 공정이 이루어지도록 하는 위치 정렬홀이 더 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

여기서, 홀 가공장치(140)는 금속판(200)의 임의의 한 부분에 위치 제어홀(220)을 형성하기 위하여 복수의 센터홀(142)이 구성되어 있으며, 이 복수의 센터홀(142)의 중심간 거리(a)는 오목부(124)의 양측 단부에 위치하는 칼날부(130)의 중심(a') 즉, 위치 정렬홀의 중심과 동일한 거리에 형성되어 금속판(200)의 중앙부 위치가 오목부(124)에 위치하도록 한다.

이러한 센터홀(142)은 금속판(200)의 커팅에 의해 성형되는 성형패널(210)의 수에 따라 적어도 2개 이상 복수 구성될 수 있을 것이다. 다시말해, 금속판(100)이 성형부(120)의 오목부(124)에 위치할 수 있도록 성형부(120)에 형성된 오목부(124)의 중심을 기준으로 대응되는 위치에 더 구성되는 것이다.

한편, 본 발명의 금속판(200)은 금형부(110), 성형부(120) 및 칼날부(130)를 포함하는 성형장치(100)에 의해 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 적어도 3개 ~5개로 이루어진 엘보우 배관용 성형패널(210)로 성형이 이루어지게 된다.

도 2a는 성형장치(100)를 이용하여 금속판(200)의 성형이 이루어진 상태를 나타낸 것으로, 45°의 각도를 이루는 엘보우용 배관의 제조가 이루어지는 금속판(200)의 성형패널(210)을 나타낸 것으로, 총 3개의 성형패널(210)을 구성하며, 성형부(120)에 금속판(200)을 위치시킨 후, 커팅장치(400)가 작동하여 칼날부(130)로 진입하면서 성형부(120)의 볼록부(122)와 오목부(124)와 동일한 형상으로 금속판(200)의 커팅이 이루어지게 되고, 이에 따라 금속판(200)에 커팅부(210)가 형성되면서 제1성형패널(310)과, 제2 및 제3성형패널(320, 330)으로 분할되게 구성되는 것이다.

또한, 도 2b는 성형장치(100)를 이용하여 금속판(200)의 성형이 이루어진 상태를 나타낸 것으로, 90°의 각도를 이루는 엘보우용 배관의 제조가 이루어지는 금속판(200)의 성형패널(210)을 나타낸 것으로, 제1 내지 제5성형패널(310, 320, 330, 340, 350)으로 분할되게 성형이 이루어지게 된다.

즉, 본 발명의 엘보우 배관용 금속패널 성형장치(100)는 서로 대칭되는 형상으로 이루어진 볼록부(122)와 오목부(124)로 구성된 성형부(120)를 통해 45°의 각도를 이루는 엘보우용 배관 뿐만 아니라, 90°의 각도를 이루는 엘보우용 배관의 제조가 가능함으로써, 다양한 각도로 이루어진 엘보우용 배관을 신속하게 제조할 수 있음은 물론이다.

이때, 제1 및 제4성형패널(310, 340)과 제2 및 제5성형패널(350)은 서로 동일한 형상으로 형성되며, 제3성형패널(330)은 제1 및 제4성형패널(310, 340)과 대향하는 방향으로 형성된다.

다시말해, 본 발명의 제1 및 제4성형패널(310, 340)은 성형부(120)와 동일한 형상을 취하며, 제3성형패널(330)은 이와 반대되는 형상, 즉 상부 및 하부가 오목부(124)의 일부 형상으로 형성되며, 그 중앙부가 볼록부(122)의 형상으로 형성되어 제1, 제3 및 제4성형패널(310, 330, 340)이 서로 결합이 이루어질 때, 정합이 이루어지도록 형성되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 엘보우 배관용 금속패널 성형장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 엘보우용 배관을 제조하기 위하여 일정한 크기를 가지는 금속판(200)을 커팅하기 위하여 홀 가공장치(140)를 통해 위치 제어홀(220)을 가공하는 홀 가공단계(S410)를 수행한다.

이후, 위치 제어홀(220)이 형성된 금속판(200)을 금형부(110)의 상부에 안착시켜 위치 제어홀(220)과 위치 정렬홀이 동일중심을 이루도록 위치를 정렬하고, 금형부(110)에 금속판(200)을 고정시키는 금속판 위치 정렬단계(S420)를 수행한다.

이때, 금형부(110)에서는 금속판 고정수단(112)을 통해 금속판(200)과 금형부(110) 간의 긴밀한 고정이 이루어지도록 한다.

금속판(200)의 고정이 완료되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 금형부(110)의 상부에 위치하는 커팅장치(400)를 하강시켜 성형부(120)의 볼록부(122)와 오목부(124)와 동일한 형상을 이루도록 금속판(200)를 커팅하여 복수의 성형패널(210) 중에서 제1 및 제2성형패널(310, 320)의 제조가 이루어지는 1차 금속판 커팅단계(S430)가 이루어진다.

아울러, 제3 내지 제5성형패널(330, 340, 350)의 제조를 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이, 위체 제어홀(220)을 중심으로 금속판(200)을 180°회전시키며, 위치를 재정렬하기 위해 금속판의 회전공정이 이루어지는 금속판 회전단계(S440)이 수행된다.

금속판 회전단계(S440)가 완료되면, 커팅장치(400)를 하강시켜 성형부(120)의 볼록부(122)와 오목부(124)와 동일한 형상을 이루도록 금속판(200)를 커팅하여 제3 내지 제5성형패널(330, 340, 350)의 제조가 이루어지는 2차 금속판 커팅단계(S450)가 수행됨으로써, 엘보우용 배관을 제조하기 위한 금속패널(200)의 성형이 완료되는 것이다.

즉, 본 발명의 엘보우용 배관의 금속패널 성형장치(100)는 다수의 성형패널(220)을 형성하기 위하여 금속판(200)의 이송공정이 불필요하고, 위치 제어홀(220)을 형성함으로써, 금속판(200)의 정밀하고 신속한 커팅 공정이 이루어지도록 함으로써, 엘보우 배관을 보다 저렴한 제조비용을 통해 용이하고 신속하게 제작이 가능한 발명인 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 금속패널 성형장치 110; 금형부
120: 성형부 122: 볼록부
124: 오목부 130: 칼날부
200: 금속판 210: 성형패널
220: 위치 제어홀 310: 제1성형패널
320: 제2성형패널 330; 제3성형패널
340: 제4성형패널 350: 제5성형패널
400: 커팅장치

Claims

엘보우용 배관을 제조하기 위하여 커팅되는 금속판;
상기 금속판을 커팅하는 커팅날이 구비된 커팅장치;
상기 금속판의 위치가 고정되며, 상기 금속판의 성형이 이루어지는 금형부;
상기 금형부에 구성되어 상단부와 하단부가 볼록한 형태의 볼록부와, 상기 볼록부와 연결되는 중앙부가 오목한 형태로 이루어진 오목부로 구성되며, 상기 커팅장치에 의해 상기 금속판을 커팅시켜 다수의 성형패널을 성형하는 성형부; 및
상기 성형부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 커팅장치의 커팅날을 상기 성형부를 따라 하강하도록 안내하는 칼날부;를 포함하며,
상기 성형부는 상기 금속판의 위치에 따라 상기 커팅장치에 의해 3 ~ 5로 분할되도록 상기 금속판을 성형하여 45°및 90°의 각도를 이루는 엘보우용 배관의 제조가 이루어지며,
상기 금속판은
상기 커팅장치와 성형부에 의해 제1 내지 제5성형패널로 성형이 이루어지며,
상기 제1 및 제4성형패널과, 상기 제2 및 제5성형패널은 각각 동일한 형상으로 성형되고, 상기 제3성형패널은 상기 제1 및 제4성형패널과 정합이 이루어지도록 대응되는 형상으로 성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치.
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 금속패널 성형장치에는
상기 금속판과 상기 성형부 및 칼날부의 위치를 정렬하기 위해 상기 금속판의 일면에 위치 제어홀을 가공하는 복수의 센터홀이 형성된 홀 가공장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치.
제 5 항에 있어서,
상기 칼날부에는 상기 위치 제어홀과 동일중심을 이루는 위치 정렬홀이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형장치.
금속판을 커팅하는 커팅장치와, 상기 금속판의 성형이 이루어지는 금형부, 성형부 및 칼날부를 포함하는 금속패널 성형장치를 이용한 엘보우 배관용 금속패널 성형방법에 있어서,
(a) 상기 금속판을 커팅하기 위하여 홀 가공장치를 통해 복수의 위치 제어홀을 가공하는 홀 가공단계;
(b) 상기 금속판을 위치 제어홀을 중심으로 위치를 정렬하고, 상기 금형부에 고정시키는 금속판 위치 정렬단계;
(c) 상기 금속판의 위치 고정이 완료되면, 상기 커팅장치를 하강시켜 상기 성형부의 형상에 따라 상기 금속판을 커팅하여 제1 및 제2성형패널를 제조하는 1차 금속판 커팅단계;
(d) 상기 1차 금속판 커팅단계가 완료되면, 제3 내지 제5성형패널의 제조를 위해 상기 금속판을 180°회전시키는 금속판 회전단계; 및
(e) 회전이 완료된 상기 금속판을 커팅하여 제3 내지 제5성형패널을 제조하는 2차 금속판 커팅단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형방법.
제 7 항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 금형부는 자력에 의해 소정의 고정력을 제공하는 금속판 고정수단을 통해 상기 금속판의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관용 금속패널 성형방법.