KR101565144B1 - 금속 파이프 타공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 금속 파이프 타공장치는 프레임과, 상기 프레임에 설치된 높이조절유닛에 의해 프레임에 대한 높이의 조절이 가능한 컨베이어와, 상기 프레임에 지지되며 상기 컨베이어의 상부에 컨베이어의 길이 방향으로 연장되는 지지바와, 상기 지지바의 단부에 설치되며 파이프의 내부로 삽입되어 홀을 형성하기 위한 펀칭유닛과, 상기 천공유닛과 대응되는 프레임에 설치되어 천공되는 파이프를 파지하기 위한 파이프 고정유닛을 구비한다.
본 발명에 따른 파이프 타공장치는 파이프의 내부면으로부터 외측으로 펀칭하게 되므로 펀칭된 홀의 가장자리에 형성되는 버의 발생의 파이프의 내측으로 형성되는 것을 방지할 수 있다.

Description

금속 파이프 타공장치{a hole punching apparatus for metal pipe}

본 발명은 파이프 타공장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 파이프에 홀을 형성하기 위한 금속 파이프 타공장치에 관한 것이다.

통상적으로 선박, 건축, 토목, 산업기계 및 산업시설에 사용되는 금속 파이프는 필요에 따라 길이 방향으로 연속 또는 불연속적으로 홀의 형성이 필요하다. 이러한 홀의 형성은 통상적으로 기계적인 가공에 의해 이루어진다. 예컨대, 파이프에 홀의 형성은 드릴링, 펀칭, 쏘잉 등 의해 이루어진다.

금속파이프에 홀을 형성하기 위한 타공장치는 대한민국 특허등록 제 1311314호에 개시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 1267363호, 대한민국 실용신안등록 제20-184907호, 특허등록 제10-391172호에 게시되어 있다.

상기 실용신안등록 제20-184907호에 게시된 쇽업소버 외경 파이프 자동 펀칭장치는, 작업블럭의 상면 중앙에 설치된 튜브가이드의 양측에 핀가이드와 퓨셔핀 및 가압블럭가이드를 각각 설치하고, 실린더에 의해 승하강하는 프레스대의 밑면에는 한 쌍의 가압블럭을 상기 퓨셔핀과 가압블럭가이드 사이에 위치하도록 설치한 것으로서, 실린더에 의해 프레스대가 승하강할 때에 각 가압블럭이 각각의 퓨셔핀과 가압블럭가이드 사이로 유입되면서 퓨셔핀과 가압블럭가이드을 내측으로 밀어 튜브가이드의 상측에 안치된 파이프의 양측을 압착하여 고정시키고 동시에 펀치에 의해 타공한(구멍을 뚫어 준) 후에 상승하도록 된 것이다.

그러나, 이는 튜브가이드의 상측에 위치된 파이프의 양측을 단순하게 억류하고 타이프의 내부에는 파이프가 변형되는 것을 방지하기 위한 장치를 설치하지 않은 상태에서 타공을 실시하므로 파이프의 외형이 변형되는 문제가 있다. 그리고 실린더에 의해 승하강되는 프레스대가 가이드봉에 의해 단순히 가이드 되므로 실린더에서 가해지는 압력과 타공 시에 발생하는 충격이 파이프에 직접 전달되어 타공 공정이 부드럽게 이루어지지 못하며, 파이프에 일회에 한하여 타공하므로 파이프에 일정한 간격으로 유지시키면서 타공할 수 없다.

또한 특허등록 제10-391172호에는 원통형파이프의 구멍천공장치가 게시되어 있다. 게시된 구멍천공장치는 펀치가 구비된 프레싱판을 통상의 프레스장치에 의해 가이드샤프트를 따라 수직으로 상하작동 시키도록 된 것으로, 펀칭수단이 하향하여 파이프에 구멍을 뚫어줄 때, 상하작동수단에 의해 파이프지지블록을 상향시켜 파이프를 받쳐 지지하고, 펀칭수단이 상향될 때 파이프지지블록을 하향시켜 받쳐지지한다. 파이프장착파지수단에 의해 파지된 파이프를 일정한 각도만큼씩 단속으로 회전시켜 주며(파이프회전수단), 프레싱장치에 의해 프레싱판이 상하 작동될 때 탄발수단에 의해 하측으로 탄발되는 프레싱판에 의해 파이프의 상면을 눌러준 상태에서 펀치 의해 파이프에 구멍을 뚫는다.

그러나, 이러한 구멍천공장치의 구성이 매우 복잡하여 용이하게 제조할 수 없고 뿐만 아니라 제조비용도 많이 소용된다.

특히, 상술한 바와 같은 종래의 금속파이프에 홀을 형성하는 장치는 외부에서 내측으로 천공하는 구조를 가지고 있으므로 가공 후 홀의 가장자리에 발생되는 버(burr)가 내측으로 돌출되어 후속공정이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있으며, 상기 버를 제거하기 위한 사상작업에 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있다.

또한 상기 금속파이프를 드릴작업에 의해 외부에서 내측으로 홀을 형성하는 경우, 드릴과 제품 즉, 금속파이프를 열로부터 보호하기 위해 절삭유를 사용하게 되는데, 이 절삭유에 의해 금속파이프가 오염되고, 절삭칩이 파이프의 내부로 유입되는 문제점이 있다.

대한민국 실용신안등록 제20-184907호 대한민국 특허등록 제10-391172호

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 금속파이프에 홀의 형성 시 홀의 가장자리에 형성되는 버가 파이프의 내주면 측으로 돌출되는 것을 방지할 수 있으며, 천공시 발생되는 칩이 파이프의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 금속 파이프 타공장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 파이프의 이동이 원활하게 이루어질 수 있으며, 다이와 펀치의 사이에 위치되는 파이프 펀칭부위의 펀칭위치세팅의 정확도를 높일 수 있는 금속 파이프 타공장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 금속 파이프 타공장치는 프레임과, 상기 프레임에 설치된 높이조절유닛에 의해 프레임에 대한 높이의 조절이 가능한 컨베이어와;

상기 프레임에 지지되며 상기 컨베이어의 상부에 컨베이어의 길이 방향으로 연장되는 지지바와, 상기 지지바의 단부에 설치되며 파이프의 내부로 삽입되어 홀을 형성하기 위한 펀칭유닛과;

상기 펀칭유닛과 대응되는 프레임에 설치되어 천공되는 파이프를 파지하기 위한 파이프 고정유닛;을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 프레임에 설치되는 컨베이어는 컨베이어프레임에 길이 방향으로 설치되는 복수개의 이송롤러와, 상기 컨베이어프레임에 수직으로 설치되어 펀칭을 위하여 이송되는 파이프를 가이드 하는 가이드롤러를 구비하며, 상기 컨베이어프레임의 하부에 설치되어 프레임에 대해 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되는 승강가이드들을 구비한다.

상기 컨베이어의 높이를 조절하기 위한 높이조절유닛은 상기 프레임과 컨베이어프레임의 사이에 회전가능하게 설치되는 회전축에 마련되며 컨베이어프레임의 하면에 접촉되는 편심캠과, 상기 프레임에 설치되어 상기 각 회전축과 연결되는 연결링크와, 상기 각 연결링크들의 단부와 연결되는 회동바와, 상기 프레임에 설치되어 상기 회동바를 전후진시키기 위한 제 1실린더를 구비한다.

상기 지지바의 단부에 설치되는 펀칭유닛은 하우징의 내부에 설치되는 제 2실린더와, 상기 하우징에 설치되는 가이드부에 의해 가이드되며 하부로 인입 및 인출되도록 제2실린더의 로드에 고정되는 펀치와, 상기 펀치와 대응되는 컨베이어 또는 프레임에 설치되어 파이프를 타공한 펀치가 삽입되는 펀칭다이를 구비한다.

그리고 상기 파이프 고정유닛은 파이프의 중공부로 삽입되어 펀칭유닛과 펀칭다이의 사이에 위치되는 파이프를 파지하기 위한 것으로, 상기 프레임에 설치되는 서브프레임과, 상기 서브프레임에 설치되는 제 3실린더와, 상기 제 3실린더의 로드에 설치되는 고정부재를 구비한다.

본 발명의 금속 파이프 타공장치는 파이프의 중공부 내주면으로부터 외측으로 펀칭하여 홀을 형성하게 되므로 버의 발생이 펀칭된 홀의 가장자리의 내측으로 형성되는 것을 근본적으로 방지할 수 있고, 나아가서는 이 버의 제거에 따른 작업공수줄일 수 있으며, 펀칭 시 발생되는 칩이 파이프의 내측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 파이프 타공장치의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 금속 파이프 타공장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 금속 파이프 타공장치의 파이프 고정유닛을 나타내 보인 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 것으로 지지바에 지지된 펀칭유닛을 발췌하여 도시한 사시도,
도 5는 펀칭유닛에 의해 파이프가 펀칭되는 상태를 나타내 보인 단면도.

본 발명의 금속 파이프 타공장치는 펀칭유닛의 파이프 즉, 금속 파이프의 중공부에 위치되어 금속파이프를 내측으로부터 외측으로 펀칭하기 위한 것으로 그 일 실시예를 도 1 내지 도 5에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 파이프 타공장치(10)는 프레임(11)과, 상기 프레임(11)에 설치된 높이조절유닛(20)에 의해 프레임(11)에 대한 높이의 조절이 가능한 컨베이어(30)와, 상기 프레임(11)에 지지되며 상기 컨베이어(30)의 상부에 컨베이어(30)의 길이 방향으로 연장되는 지지바(41)와, 상기 지지바(41)의 단부에 설치되며 파이프의 내부로 삽입된 상태에서 홀을 형성하기 위한 펀칭유닛(40)을 구비한다.

그리고 상기 펀칭유닛(40)과 대응되는 프레임(11)에 설치되어 타공되는 파이프(100)를 파지하기 위한 파이프 고정유닛(60)을 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 금속 파이프 타공장치(10)를 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

파이프 타공장치(10)를 구성하는 것으로 프레임(11)에 설치되어 홀의 형성을 위한 파이프(100)를 이송 및 지지시키기 위한 것이다. 상기 컨베이어(30)는 컨베이어프레임(31)에 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 복수개의 이송롤러(32)가 설치되고, 상기 컨베이어프레임(31)의 하부에는 브라켓(33)이 설치되고, 이 브라켓(33)에는 이송되는 파이프(100)를 이송방향으로 가이드하기 위한 가이드롤러(34)들이 설치된다. 그리고 상기 컨베이어프레임(31)의 하부에는 승강가이드(35)가 설치되고, 이 승강가이드(35)는 상기 프레임(11)에 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 높이조절유닛(20)에 의해 상기 컨베이어가 타공을 위한 파이프(100)를 승강시키게 된다. 상기 컨베이어는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 펀칭을 위한 파이프(100)를 지지함과 이울러 이송시킬 수 있는 구조이면 가능하다.

상기 컨베이어의 높이를 조절하기 위한 높이조절유닛(20)은 상기 프레임(11)과 컨베이어 프레임(31)에 위치되도록 상기 프레임(11)에 회전가능하게 설치되는 회전축(21)들과, 상기 각 회전축(21)에 설치되며 상기 컨베이어프레임(31)의 하면에 접촉되는 편심캠(22)을 구비한다. 상기 회전축(21)은 프레임(11)에 대해 컨베이어프레임(31)을 균일한 높이 즉, 수평상태를 유지하면서 승강시킬 수 있도록 소정의 간격으로 복수개가 설치된다. 그리고 상기 각 회전축(21)의 단부에는 연결링크(23)가 설치되고, 상기 각 연결링크(23)의 단부에는 연결링크(23)들을 회동시켜 회전축(21)을 회전시키기 회동바(24)와 연결된다. 회동바(24)는 프레임(11)에 설치되는 제1실린더(25)에 의해 전, 후진 된다.

상기 지지바(41)의 단부에 설치되는 펀칭유닛(40)은 파이프(100)의 내부 즉, 파이프(100)의 중공부에 설치되어 파이프(100)를 타공 즉, 홀을 형성하기 위한 것으로, 지지바(41)의 단부에 고정설치되는 하우징(42)과 상기 하우징(42)에 고정설치되는 제 2실린더(43)를 구비한다. 상기 제 2실린더(43)는 유압실린더를 사용함이 바람직하다. 그리고 상기 제 2실린더(43)의 로드에는 펀치(44)가 설치되는데, 이 펀치(44)는 하우징(42)에 설치되는 가이드부(45)에 의해 가이드 된다. 상기 펀치(44)와 대응되는 컨베이어(30) 또는 프레임(11)에는 상기 펀치(44)와 더블어 파이프(100)를 타공하기 위한 펀칭다이(46)가 설치된다.

한편, 상기 파이프 고정유닛(60)은 파이프(100)의 중공부로 삽입되어 펀칭유닛(40)과 다이의 사이에 위치되는 파이프를 파지하기 위한 것으로 상기 프레임에 설치되는 서브프레임(61)과, 상기 서브프레임(61)에 설치되는 제 3실린더(62)와, 상기 제 3실린더(62)의 로드에 설치되는 고정부재(63)를 구비한다.

상기 프레임(11)에는 파이프의 위치(타공위치)를 고정하기 위한 파이프 타공위치고정유닛(70)을 더 구비한다. 파이프 타공위치고정유닛(70)은 파이프고정유닛(60)과 인접되는 측에 설치되어 파이프(100)에 타공된 홀과 결합되어 타공될 홀의 위치를 세팅할 수 있는 것으로, 타공된 홀에 삽입되는 고정핀(71)과, 상기 고정핀(71)을 승강시키기는 승강부재(72)를 구비하는데, 상기 승강부재(72)는 공압 또는 유압실린더로 이루어질 수 있다. 상기 파이프 타공위치고정유닛(70)은 파이프(100)의 이송방향으로 복수개 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 금속 파이프 타공장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 파이프 타공장치(10)를 이용하여 금속파이프, 즉, 스테인레스관, 강관, 파형강관 등을 타공하기 위해서는 파이프 고정유닛(60)의 제 3실린더를 승강시킨 상태에서, 컨베이어(30) 상에 위치되는 파이프(100)를 이송시켜 지지바(41)의 단부에 설치되는 펀칭유닛(40)이 상기 파이프(100)의 중공부에 삽입되도록 한 후, 파이프에 타공 즉, 펀칭할 위치를 세팅한다. 상기와 같이 펀칭할 위치의 세팅이 완료되면, 상기 높이 조절유닛(20)의 제 1실린더(25)에 의해 회동바(24)를 이동시켜 회전축(21)을 회전시킴으로써 이에 설치된 편심캠(22)에 의해 컨베이어프레임(31)을 상승시킨다. 이와 같이 하면 펀칭다이(46)와 펀칭유닛(40)의 펀치(44)의 사이에 파이프(100)의 펀칭부위가 위치된다.

이 상태에서 상기 파이프 고정유닛(60)의 제 3실린더(62)를 작동시켜 제 3실린더(62)의 단부에 설치되는 고정부재(63)가 파이프(100)의 상면을 가압하여 파이프(100)를 고정하게 된다.

상기와 같이 파이프(100)의 고정이 완료되면, 펀칭유닛(40)의 제 2실린더(43)를 작동시켜 펀치(44)를 하강시킴으로써 펀치(44)와 펀칭다이(46)의 사이에 전단력을 발생시켜 파이프(100)를 펀칭함으로서 파이프(100)에 홀을 형성하게 된다.

상술한 바와 같은 작용으로 파이프(100)에 형성된 홀의 가장자리에는 파이프가 펀칭됨으로써 형성되는 버가 파이프(100)의 외주면측으로 형성된다. 따라서 이 버(burr)의 제거가 용이하다. 그리고 펀칭 시 발생되는 칩(chip)이 파이프(100)의 내부로 유입되는 것을 근본 적으로 방지할 수 있다.

그리고 상술한 바와 같이 파이프(100)에 소정의 피치로 홀이 형성되는 과정에서 상기 파이프 타공위치고정유닛(70)에 의해 파이프의 세팅 시 파이프(100)의 타공을 위한 중심이 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 파이프 타공위치고정유닛(70)의 승강부재(72)인 실린더의 작동으로 고정핀(71)을 상승시켜 기 형성된 홀에 삽입되도록 함으로써 파이프(100)의 펀칭에 따른 중심이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 금속 파이프 타공장치는 천공하고자하는 파이프의 내면으로부터 외측으로 펀치를 이용하여 타공함으로써 종래와 같이 윤활유에 의한 오염 및 칩이 파이프의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 특히 버가 파이프의 중심에 대해 외측에 형성되도록 함으로써 펀칭 후 사상작업에 따른 작업공수를 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명의 파이프 타고장치는 금속파이프을 포함하는 관상의 형강, 합성수지지관 등의 천공작업에 널리 적용 가능하다

Claims (5)

1. 프레임과, 상기 프레임에 설치된 높이조절유닛에 의해 프레임에 대한 높이의 조절이 가능한 컨베이어와, 상기 프레임에 지지되며 상기 컨베이어의 상부에 컨베이어의 길이 방향으로 연장되는 지지바와, 상기 지지바의 단부에 설치되며 파이프의 내부로 삽입되어 홀을 형성하기 위한 펀칭유닛과, 상기 펀칭유닛과 대응되는 프레임에 설치되어 천공되는 파이프를 파지하기 위한 파이프 고정유닛을 구비하며,
   상기 펀칭유닛은 하우징의 내부에 설치되는 제2실린더와, 상기 하우징에 설치되는 가이드부에 의해 가이드되며 하부로 인입 및 인출되도록 제2실린더의 로드에 고정되는 펀치와, 상기 펀치와 대응되는 컨베이어 또는 프레임에 설치되어 펀치가 삽입되는 펀칭다이를 구비하고,
   상기 프레임에 설치되어 파이프의 타공위치를 고정하기 위한 파이프 타공위치고정유닛을 더 구비하며, 상기 파이프 타공위치고정유닛은 파이프고정유닛과 인접되는 측에 설치되어 파이프에 타공된 홀과 결합되어 타공될 홀의 위치를 세팅할 수 있는 고정핀과, 상기 고정핀을 승강시키기는 승강부재를 구비한 것을 특징으로하는 금속 파이프 타공장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임에 설치되는 컨베이어는 컨베이어프레임에 길이 방향으로 설치되는 복수개의 이송롤러와, 상기 컨베이어프레임에 수직으로 설치되어 펀칭을 위하여 이송되는 파이프를 가이드 하는 가이드롤러를 구비하며, 상기 컨베이어프레임의 하부에 설치되어 프레임에 대해 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 지지됨으로써 컨베이어가 프레임에 대해 승강 될 수 있도록 가이드하는 승강가이드들을 구비한 것을 특징으로 하는 금속 파이프 타공장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 높이조절유닛은 상기 프레임과 컨베이어 프레임의 사이에 회전가능하게 설치되는 회전축에 설치되며 컨베이어프레임의 하면과 접촉되는 편심캠과, 상기 프레임에 설치되어 상기 각 회전축과 연결되는 연결링크와, 상기 각 연결링크들의 단부를 연결하는 회동바와, 상기 프레임에 설치되어 상기 회동바를 전후진시키기 위한 제 1실린더를 구비를 것을 특징으로 하는 금속 파이프 타공장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 파이프 고정유닛은 파이프의 중공부로 삽입되어 펀칭유닛과 다이의 사이에 위치되는 파이프를 파지하기 위한 것으로 상기 프레임에 설치되는 서브프레임과, 상기 서브프레임에 설치되는 제 3실린더와, 상기 제 3실린더의 로드에 설치되어 사이프의 외주면을 파지하기 위한 고정부재를 구비한 것을 특징으로 하는 금속 파이프 타공장치.
   
   
   
   

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