KR101617378B1 - 파이프 절단장치 - Google Patents

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Abstract

절단할 파이프의 내부로 진입되는 장치 본체, 장치 본체의 외측에 설치되어 장치 본체를 파이프 내부에서 이동 가능하도록 지지하는 이동 지지유닛, 장치 본체에 회전 가능하게 설치되는 회전유닛, 회전유닛에 지지되어 회전구동되며 파이프의 내주를 향해 팽창 및 수축 가능하게 설치되는 메인 액추에이터, 메인 액추에이터에 설치되어 회전유닛의 회전시 파이프의 내주로부터 절삭하는 절삭날을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치가 게시된다.

Description

파이프 절단장치{PIPE CUTTING APPARATUS}
본 발명은 파이프 절단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프 내부로 진입하여 파이프를 절단하기 위한 파이프 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로 파이프 절단장치는 원형의 파이프를 거치대 등에 고정하거나 회전시키면서 외부에서 파이프를 절단하게 된다.
소구경의 파이프의 경우에는 파이프 자체를 회전시키면서 커터를 파이프에 접근시켜서 절단하는 방법을 사용하고, 대구경의 경우에는 파이프를 고정시켜 외측에서 하나 이상의 커터를 이동시키면서 파이프를 절단하게 된다.
이와 같이, 종래에는 파이프의 외부에서 파이프를 절단하는 작업을 수행하였기 때문에, 작업자에게 커터날이 노출되어 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 커팅과정에서 파이프의 절삭가루 및 파편에 의해 작업자가 다치는 경우가 발생되는 문제점이 있다.
대한민국 공개 특허 제10-2012-0089641호 대한민국 등록특허 제10-1172409호
본 발명은 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 파이프의 내주에서 절단작업을 할 수 있는 파이프 절단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파이프 절단장치는, 절단할 파이프의 내부로 진입되는 장치 본체; 상기 장치 본체의 외측에 설치되어, 상기 장치 본체를 상기 파이프 내부에서 이동 가능하도록 지지하는 이동 지지유닛; 상기 장치 본체에 회전 가능하게 설치되는 회전유닛; 상기 회전유닛에 지지되어 회전구동되며, 상기 파이프의 내주를 향해 팽창 및 수축 가능하게 설치되는 메인 액추에이터; 상기 메인 액추에이터에 설치되어 상기 회전유닛의 회전시 상기 파이프의 내주로부터 절삭하는 절삭날;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 파이프를 내부에서부터 절삭가공하여 절단할 수 있게 된다.
여기서, 상기 이동 지지유닛은, 상기 장치 본체의 외주에 고정 설치되는 복수의 고정 다리부와; 상기 고정다리부에 대해 길이 조정 가능하게 연결되는 가변다리부; 및 상기 가변다리부의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 파이프 내주에 접촉되는 바퀴부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
이로써, 장치본체를 파이프 내외로 이동이 자유롭고, 파이프의 내경에 상관없이 적용할 수 있다.
또한, 상기 회전유닛은, 상기 장치 본체의 선단으로 돌출되어 회전 가능하게 설치되는 회전체; 상기 회전체를 회전구동시키도록 상기 장치 본체에 설치되는 회전구동부;를 포함하며, 상기 회전체의 외측에 원주 방향을 따라 상기 메인 액추에이터가 일정 간격으로 복수 설치되는 것이 좋다.
이로써, 파이프 내부에서 절삭날을 지지하는 메인 액추에이터를 지지하여 동시에 회전구동시키면서 작업할 수 있다.
또한, 상기 장치 본체에 설치되는 조명유닛과; 상기 장치 본체에 설치되어 상기 파이프 내부를 촬영하는 카메라;를 더 포함하는 것이 좋다.
이로써, 파이프 내부의 작업상태를 밝은 상태에서 촬영하여 외부에서 확인할 수 있게 된다.
또한, 상기 절삭날을 이용하여 상기 파이프 내부에서 절삭가공하기 위해 미리 설정된 가공위치를 추적하여 표시하도록 상기 장치 본체에 설치되는 레이저 포인터를 더 포함하여, 상기 카메라는 상기 레이저 포인터에 의해 상기 파이프 내부의 가공위치에 표시된 포인터를 추적하여 촬영하며, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 확인하여 상기 절삭날이 상기 파이프 내주에 표시되는 포인터 위치에 일치하도록 상기 장치 본체의 위치를 조정할 수 있다.
이로써, 장치본체를 파이프 내부의 작업위치를 추적하여 위치시킬 수 있고, 절삭날도 정확한 위치에 위치되도록 하여 작업할 수 있게 된다.
또한, 상기 절삭날을 이용하여 상기 파이프를 절삭가공시 상기 장치 본체를 상기 파이프 내부에 위치 고정시키도록 상기 장치 본체에 설치되는 위치 고정유닛을 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 위치 고정유닛은, 상기 장치 본체의 외측에 길이 조절 가능하게 설치되는 복수의 지지용 액추에이터; 상기 지지용 액추에이터의 단부에 설치되어, 상기 파이프의 내주에 밀착 지지되는 밀착판;을 포함하여, 상기 지지용 액추에이터의 구동에 의해 상기 밀착판이 상기 파이프의 내주에 밀착지지되어 상기 장치 본체를 위치 고정시킬 수 있는 것이 좋다.
이로써, 장치본체를 파이프 내부에 위치고정시킬 수 있게 되어, 파이프 절단작업시 진동이나 흔들림을 방지하여 정확한 절단가공이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 상기 장치 본체에 회전 가능하게 연결되며, 상기 메인 액추에이터의 회전시 상기 절삭날에 의해 회전 방향 반대 방향으로 발생하는 부하를 지지하는 액추에이터 지지유닛을 더 포함하는 것이 좋다.
이로써, 메인 액추에이터의 변형이나 흔들림을 방지하여 절삭날의 절삭동작이 안정적으로 이루어지도록 하고, 진동이나 떨림 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 파이프의 외부에서 상기 회전유닛 및 상기 액추에이터의 구동을 제어하도록 제어케이블에 의해 상기 장치 본체에 연결되는 제어반을 더 포함하는 것이 좋다.
이로써, 파이프를 내부로부터 절단 가공시, 장치본체를 파이프 외부에서 원격 제어하여 동작시킬 수 있게 되어, 작업자가 파이프 내측에 위치할 필요가 없게 되어 안전하게 절단작업을 할 수 있게 된다.
본 발명의 파이프 절단장치에 따르면, 파이프 내부에 절단장치를 집어넣은 상태에서, 작업자가 외부에서 원격제어하여 파이프 절단작업을 수행할 수 있다.
이와 같이, 파이프 내부에서 파이프의 절단작업을 수행하되 작업자는 외부에서 원격으로 장치를 제어하여 작업할 수 있게 되어, 외부에서 작업시 발생하던 작업상의 위험을 배제할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파이프 절단장치를 나타내 보인 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 파이프 절단장치가 파이프 내부에 진입되는 상태를 설명하기 위한 측면도이다.
도 3은 도 2의 상태에서의 파이프 절단장치를 나타내 보인 정면도이다.
도 4 및 도 5는 파이프 절단장치를 파이프 내부에 위치 고정한 상태에서 파이프를 절단가공하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 파이프 절단장치를 설명하기 위한 개략적인 블록구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 파이프 절단장치가 파이프의 내경이 다른 경우에 적용하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 1에 도시된 이동 지지유닛은 다른 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 파이프 절단장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 8b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 파이프 절단장치는, 파이프(10)의 내부에서 파이프(10)를 절단가공하기 위한 것으로서, 절단할 파이프(10)의 내부로 진입되는 장치 본체(100), 장치 본체(100)의 외측에 설치되는 이동 지지유닛(110), 장치 본체(100)의 선단에 회전 가능하게 설치되는 회전유닛(120), 회전유닛(120)에 설치되는 메인 액추에이터(130)와, 메인 액추에이터(130)에 설치되는 절삭날(140), 장치 본체(100)에 설치되는 조명유닛(150), 장치 본체(100)에 설치되어 파이프(10) 내부를 촬영하는 카메라(160), 레이저 포인터(170), 위치 고정유닛(180), 액추에이터 지지유닛(190) 및 제어반(200)을 구비한다.
상기 장치 본체(100)의 일단에는 제어케이블(101)이 연결되고, 제어케이블(101)은 파이프(10) 외부에 위치한 원격의 제어반(200)에 연결된다. 장치 본체(100)는 파이프(10) 내부로 진입시 미도시된 견인로프를 연결하여 파이프(10)의 반대측에서 견인하여 원하는 위치로 이동시킬 수도 있고, 별도의 견인로봇(미도시)을 이용하여 장치 본체(100)를 파이프(10) 내부에 위치시킬 수 있다. 이러한 장치 본체(100)의 형상은 다양한 형상이 가능하다.
상기 장치 본체(100)의 외측에는 이동 지지유닛(110)이 복수 설치되어, 장치 본체(100)가 파이프(10) 내부에서의 이동을 지지한다. 이러한 이동 지지유닛(110)은 장치 본체(100)의 외측에 고정 설치되는 상기 장치 본체의 외주에 고정 설치되는 복수의 고정 다리부(111)와, 고정다리부(111)에 대해 길이 조정 가능하게 연결되는 가변다리부(112) 및 가변다리부(112)의 단부에 회전 가능하게 설치되어 파이프(10) 내주에 접촉되는 바퀴부재(113)를 구비한다. 가변다리부(112)는 자동 또는 수동으로 길이 조정가능하도록 고정 다리부(111)에 연결됨으로써, 파이프(10)의 내경에 따라 길이를 조절하여 바퀴부재(113)가 파이프(10) 내주에 접촉될 수 있게 된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 다양한 내경을 갖는 파이프(10) 각각에 대응되도록 이동 지지유닛(110)의 길이를 조절하여 사용할 수 있게 된다.
구체적으로 살펴보면, 고정다리부(111)와 가변다리부(112)를 액추에이터로 하여 설치할 경우, 자동으로 길이 조정이 가능하게 된다. 그리고 수동으로 길이 조절할 수 있는 구조의 경우에는, 도 8a에 도시된 바와 같이, 가변다리부(112)를 고정다리부(111)를 기준으로 감김 방향(A2)으로 회전시키면, 가변다리부(112)가 고정다리부(111)에 대해 길이 조정되지 않고 고정된다. 이 상태에서 길이를 조정하고자 할 경우에는, 가변다리부(112)를 풀림 방향(A1)으로 회전시키면, 고정상태가 풀리게 되어 가변다리부(112)를 B 방향으로 이동시켜서 원하는 길이로 조절할 수 있으며, 길이 조절 후에는 다시 잠금 방향(A2)으로 회전시켜서 고정함으로써 길이 조절된 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 가변다리부(112)와 고정다리부(111)에 대해 작업자가 수동으로 고정, 풀림, 이동 동작시킬 수 있도록 하는 구체적인 기술구성은 예를 들어 커튼봉 길이 조절기능 구성 등으로부터 당업자게 쉽게 적용할 수 있다.
또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, 고정다리부(111)에 조임볼트(114)를 설치하여, 가변다리부(112)를 고정하거나 풀림 해제하도록 구성할 수도 있다.
또한, 장치 본체(100)의 외측에는 위치 고정유닛(180)이 복수 설치된다. 이 위치 고정유닛(180)은 장치 본체(100)의 길이 방향으로 이격되고, 원주 방향으로도 일정한 간격으로 설치되는 것이 좋다. 이러한 위치 고정유닛(180)은 장치 본체(100)에 길이 조절 가능하게 설치되는 복수의 지지용 액추에이터(181)와, 지지용 액추에이터(181)의 단부에 설치되어 파이프(10)의 내주에 밀착 지지되는 밀착판(183)을 구비한다. 지지용 액추에이터(181)는 장치 본체(100)의 이동시에는 수축되어 파이프(10) 내주에서 밀착판(183)이 분리되도록 하고, 절삭 가공위치에 위치하면, 지지용 액추에이터(181)가 팽창되도록 구동되어 밀착판(183)이 파이프(10) 내주에 밀착되어 고정 지지되도록 한다. 이를 위해, 밀착판(183)은 마찰력을 크게 할 수 있도록 넓은 판 구조를 가지며, 그 접촉면에는 고무, 실리콘 등이 코팅 내지 결합된 구성을 가지는 것이 바람직하다. 이와 같이, 지지용 액추에이터(181)의 구동에 의해 밀착판(183)이 파이프(10)의 내주에 밀착 지지되어 장치 본체(100)를 파이프(10) 내부에서 안정적으로 위치 고정시킬 수 있게 된다. 그리고 위치 고정유닛(180)을 이용하여 장치 본체(100)를 파이프(10) 내부에서 안정적으로 위치고정시킨 상태에서, 파이프(10) 절삭가공 동작을 안정적으로 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 장치본체(100)에는 카메라(160)와 레이저 포인터(170)가 설치된다. 카메라(160)는 파이프(10) 내부를 촬영하여 외부의 제어반(200)으로 송출함으로써, 외부에서 파이프(10) 내부의 상태를 확인할 수 있고, 가공위치를 추적하고 절삭 가공상태를 확인할 수 있도록 한다. 이러한 카메라(160)는 팬/틸팅 가능하게 설치되어 촬영각도를 조절할 수 있다.
상기 레이저포인터(170)는 파이프(10) 내부에 미리 설정되어 있는 가공위치를 추적할 수 있도록 레이저 빔을 조사하며, 바람직하게는 카메라(160)와 함께 설치되어 촬영범위 내에서 레이저 포인트가 위치하도록 하는 것이 좋다. 따라서, 레이저 포인트가 파이프(10) 내에 미리 설정되거나 표시된 위치에 일치하도록 하고, 그 위치에 상기 절삭날(140)이 위치하여 접촉되도록 장치 본체(100)의 위치를 이동시켜 조절할 수 있다. 이러한 과정은 카메라(160)에서 촬영된 영상에서 포인트 위치와 절삭날(140)의 위치가 일치하도록 촬영 영상을 보면서, 장치본체(100)의 위치를 조정하고, 절삭날(140)의 위치를 조절함으로써 가능하게 된다.
또한, 장치 본체(100)에는 조명유닛(150)이 더 설치됨으로써, 파이프(10) 내부를 밝게 비춰주어 카메라(160)에서 촬영된 영상을 외부에서 확인하면서 보다 정확하게 작업상태를 확인할 수 있고, 외부에서 원격제어할 수 있게 된다.
상기 회전유닛(120)은 장치 본체(100)의 선단으로 돌출되어 회전 가능하게 설치되는 회전체(121), 회전체(121)를 회전구동시키도록 장치 본체에 설치되는 회전구동부(123)를 구비한다. 회전체(121)의 내부에 설치된 회전구동부(123)는 구동모터를 포함하며, 이 회전구동부(123)의 축(122)에 회전체(121)가 결합된다.
상기 회전체(121)의 외측에 원주 방향을 따라 상기 메인 액추에이터(130)가 일정 간격으로 복수 설치된다. 메인 액추에이터(130)는 회전체(121)에 지지되어 회전체(121)와 일체로 회전구동되며, 파이프(10)의 내주를 향해 팽창 및 수축 가능하게 설치된다. 이러한 메인 액추에이터(130)는 전기식, 또는 유압식 액추에이터를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 회전축(122)과 장치본체(100) 사이에서의 슬립링 방식에 의해 전원을 공급받아 구동제어되는 전기식 액추에이터인 것이 바람직하다. 이러한 메인 액추에이터(130)는 제어반(200)으로부터의 제어신호에 따라서 파이프(10) 절삭 가공시 절삭날(140)이 파이프(10) 내주에 밀착되도록 일정한 팽창압력을 제공하도록 동작된다. 따라서, 파이프(10) 절삭 가공시, 파이프(10)의 내주가 절삭되는 만큼 절삭날(140)을 파이프(10) 내주에 밀착되도록 지속적으로 팽창압력을 제공하게 되어 절삭 가공동작이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
상기 절삭날(140)은 메인 액추에이터(130)의 단부에 설치되어 회전체(121)의 회전시 파이프(10)의 내주로부터 절삭 가공한다. 이러한 절삭날(140)은 다양한 종류로 마련되어, 메인 액추에이터(130)의 단부에 선택적으로 교체장착하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 장치 본체(100)에는 위치 고정유닛(180)이 설치된다. 위치 고정유닛(180)은 상기 위치 고정유닛(180)은 장치 본체(100)의 외측에 길이 조절 가능하게 설치되는 복수의 지지용 액추에이터(181)와, 지지용 액추에이터(181)의 단부에 설치되어 파이프(10)의 내주에 밀착 지지되는 밀착판(183)을 구비한다. 상기 지지용 액추에이터(181)의 팽창 및 수축운동에 의해 밀착판(183)이 파이프(10)의 내주에 밀착되거나 이격된다. 즉, 장치 본체(100)를 파이프(10) 내에서 가공위치로 이동시킨 후, 액추에이터(181)를 길이 팽창하도록 제어반(200)에서 구동시키면, 밀착판(183)이 파이프(10)의 내주면에 밀착지지되어 장치 본체(100)를 움직이지 않게 위치 고정시킬 수 있게 된다. 따라서, 파이프(10)의 절삭 가공시의 진동에 대해 장치 본체(100)의 위치를 안정적으로 고정시킬 수 있게 되어, 정밀한 절삭가공이 가능하게 된다. 이러한 위치 고정유닛(180)은 장치 본체(100)의 외측에 원주 방향으로 일정 간격으로 복수 배치되고, 장치 본체(100)의 선단에서 후단방향으로 복수 열로 설치되어 파이프(10)의 복수 지점에 대해 밀착고정시킬 수 있게 된다.
상기 액추에이터 지지유닛(190)은, 장치 본체(100)에 회전 가능하게 연결되며, 메인 액추에이터(130)의 회전시 절삭날(140)의 절삭동작에 의해 회전 반대 방향으로 발생하는 부하를 지지한다. 이러한 액추에이터 지지유닛(190)은, 장치 본체(110)의 선단 외측에 회전가능하게 설치되는 회전지지부(191)와, 회전지지부(191)에 일단이 연결되고, 타단은 상기 메인 액추에이터(130)에 연결되는 지지바(193)를 구비한다. 즉, 회전지지부(191)는 링 구조를 가지면서, 미도시된 베어링에 의해 장치 본체(100)의 선단에 회전 가능하게 설치된다. 그리고 지지바(193)는 복수가 구비되어, 각각의 메인 액추에이터(130)와 회전지지부(191)를 연결함으로써, 파이프(10)의 절삭 가공시 메인 액추에이터(130)에 작용하는 모멘트 즉, 부하를 지지하여 메인 액추에이터(130)가 변형되거나 휘는 것을 방지할 뿐만 아니라, 진동이나 흔들림을 방지하여 안정적으로 절삭(절단)동작이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 제어반(200)은, 파이프(10)의 외부에서 회전유닛(120), 메인 액추에이터(130), 위치 고정유닛(180), 카메라(160), 레이저포인터(170) 등의 구동을 제어하도록 제어케이블(101)에 의해 장치 본체(100)에 연결된다. 이러한 제어반(200)은, 디스플레이부(210), 조작부(220), 제어부(230)를 구비한다. 디스플레이부(210)는 카메라(160)에서 촬영된 파이프(10) 내부의 촬영 영상이 디스플레이되어 작업자가 파이프(10) 내부의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다. 또한, 디스플레이부(210)에는 작업상태를 알려주는 정보와, 조작부(220)를 통해 작업조건 등을 입력하거나 설정할 수 있도록 소정의 제어프로그램이 표시되어 제공될 수도 있다.
상기 조작부(220)는 파이프(10) 외부에서 회전유닛(120), 메인 액추에이터(130), 위치 고정유닛(180), 카메라(160), 레이저포인터(170) 등의 동작을 제어할 수 있도록 다수의 조작키와 조작버튼 등이 구비된 입력단말기 형태로 구비될 수 있고, 별도의 컴퓨터기기의 형태로 구비될 수도 있다.
상기 제어부(230)는 조작부(220)에서의 제어신호에 따라서 회전유닛(120), 메인 액추에이터(130), 위치 고정유닛(180), 카메라(160), 레이저포인터(170)의 구 동을 제어하며, 카메라(160)에서 촬영된 영상을 전달받아 디스플레이부(210)에 표시하도록 한다. 이러한 제어반(200)의 구성은 와이파이(wifi), 블루투스(blue tooth) 등의 무선 네트워크 통신망을 통해 장치 본체(100)와 상호 신호 전달 가능하게 연결될 수도 있고, 케이블(101)을 통해 연결될 수도 있다.
또한, 케이블(101)을 통해 외부의 전원공급부(300)로부터 장치 본체(100)로 전원을 공급할 수도 있고, 무선 네트워크를 이용할 경우, 장치 본체(100) 내에 충전배터리가 내장되어, 충전된 전원을 이용하여 파이프(10) 절단 작업을 수행하도록 제어될 수도 있다.
한편, 무선 네트워크를 이용하여 제어반(200)과 장치본체(100)가 상호 신호전송가능하도록 하기 위해서는, 제어반(200)과 장치 본체(100) 각각에 무선 통신모듈이 각각 구비될 수 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 다른 파이프 절단장치에 따르면, 파이프(10) 절단작업을 위해서 장치 본체(100)를 파이프(10) 내부로 진입시킨다. 이때, 장치 본체(100)는 별도의 견인로봇을 이용하여 진입시킬 수도 있고, 별도의 견인로프를 파이프(10) 내부를 통해 반대편으로 연장시켜서 반대편에서 견인하여 장치 본체(100)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 이때, 파이프(10) 내경의 크기에 따라서 이동 지지유닛()의 길이를 조절하여 장치 본체(100)를 파이프(10) 내주에 안정되게 지지되게 하여 이동시킬 수 있다.
절단 가공위치는 앞서 설명한 바와 같이, 작업자가 미리 파이프(10) 내부에 마크(표시)를 해 놓고, 카메라(160)와 레이저 포인터(170)를 이용하여 표시해놓은 마크를 추적하여 가공위치에 대응되게 장치 본체(100)를 위치시킬 수 있다.
작업시, 파이프(10)의 내경의 사이즈에 관계없이 파이프(10) 내부로 장치 본체(100)를 진입시킨 후에, 절단위치를 추적하여 위치한 뒤, 외부에서 제어반(200)을 원격 제어하여 파이프(10) 절단작업을 수행할 수 있다.
또한, 견인로프의 길이를 이용하여 절단위치로 장치본체(100)를 위치시키거나, 견인로봇이 이동거리를 제어하여 장치본체(100)의 위치를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
가공위치로 장치본체(100)가 이동되면, 제어반(200)에서 조작부(220)를 조작하여 위치 고정유닛(180)을 동작시켜서 파이프(10) 내주에 밀착판(183)을 밀착시킴으로써, 장치본체(100)가 도 4와 같이 견고하게 위치고정되도록 한다.
도 4와 같은 상태에서, 회전유닛(120)을 회전구동시키면서 메인 액추에이터(130)를 팽창시켜서 절삭날(140)이 파이프(10) 내면에 밀착되게 한다. 이와 같이, 절삭날(140)이 메인 액추에이터(130)에 의해 파이프(10) 내면에 밀착되게 가압되는 상태에서 회전유닛(120)이 회전됨으로써, 파이프(10) 내주면으로부터 절삭날(140)에 의해 파이프(10)가 절삭 가공되어 도 5와 같이, 점진적으로 파이프(10)의 내측에 절삭 가공된다.
이와 같이, 회전유닛(120)을 회전시켜서 파이프(10)를 가공시, 메인 액추에이터(130)에 큰 부하가 걸릴 수 있으나, 상기 액추에이터 지지유닛(190)에 의해 메인 액추에이터(130)가 지지되어 함께 회전되므로, 메인 액추에이터(130)의 변형을 방지하면서 절삭날(140)이 안정된 자세로 절삭가공할 수 있게 지지할 수 있다.
또한, 액추에이터(130)의 팽창압력(길이가 늘어나는 방향으로의 힘)을 적절히 조절함으로써, 절삭날(140)에 걸리는 부하를 조절하여 파이프(10)를 안정적으로 절단 가공하고, 절단 가공시간을 조절할 수도 있다.
또한, 앞서 설명하지는 않았으나, 파이프의 절단 가동시, 메인 액추에이터(130)의 팽창방향에 대한 반대방향으로 작용하는 부하를 측정하고, 측정된 부하를 제어반(200)으로 전달하여 디스플레이부(210)에 표시되도록 할 수 있다. 메인 액추에이터(130)에 작용하는 부하는 절삭날(140)에 의해 파이프(10)를 절단 가공하는 과정에는 일정하게 유지될 수 있는데, 절삭날(140)이 파이프(10)를 거의 절단하여 파이프(10)의 외측으로 일부 노출되기 시작하는 시점에서는 부하가 줄어들 수 있다. 따라서, 작업자는 디스플레이부(210)에 나타나는 메인 액추에이터(130)에 작용하는 부하의 측정값을 확인하여 파이프(10)의 절단 작업의 마무리단계임을 확인하여, 회전유닛(120)의 회전속도가 감속되게 제어하거나, 파이프(10)의 주변에 작업자의 접근을 방지하여 파이프(10)의 절단작업이 안전하게 마무리될 수 있게 할 수 있다.
또한, 파이프(10) 절단 가공동작시, 카메라(160)에서 절단가공위치를 촬영하고, 촬영 영상을 디스플레이부(210)를 통해 출력함으로써, 작업자가 절단 가공 상태를 확인하면서 파이프 절단장치의 동작을 제어할 수 있게 된다.
또한, 절단 가공시 절삭가루 등에 의한 분진을 제거할 수 있도록, 절단작업시 파이프(10)의 일측에서 타측으로 송풍팬을 이용하여 송풍함으로써, 분진이 장치본체(100) 쪽으로 이동하지 않고 타측(반대측)으로 배출되도록 함으로써, 파이프(10) 내의 시야를 확보하여 촬영 영상을 통한 절삭상태를 확인할 수 있고, 장치본체(100)가 분진에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다. 상기 송풍팬은 장치본체(100)에 설치될 수도 있으며, 바람직하게는 별도로 파이프(10) 외측에서 파이프(10) 내부로 송풍하도록 배치하여 이용할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100..장치본체 110..이동 지지유닛
120..회전유닛 130..메인 액추에이터
140..절삭날 150..조명유닛
160..카메라 170..레이저 포인터
180..위치 고정유닛 190..액추에이터 지지유닛
200..제어반 210..디스플레이부
220..조작부 230..제어부

Claims (9)

  1. 절단할 파이프의 내부로 진입되는 장치 본체;
    상기 장치 본체의 외측에 설치되어, 상기 장치 본체를 상기 파이프 내부에서 이동 가능하도록 지지하는 이동 지지유닛;
    상기 장치 본체에 회전 가능하게 설치되는 회전유닛;
    상기 회전유닛에 지지되어 회전구동되며, 상기 파이프의 내주를 향해 팽창 및 수축 가능하게 설치되는 메인 액추에이터;
    상기 메인 액추에이터에 설치되어 상기 회전유닛의 회전시 상기 파이프의 내주로부터 절삭하는 절삭날; 및
    상기 장치 본체에 회전 가능하게 연결되며, 상기 메인 액추에이터의 회전시 상기 절삭날에 의해 회전 방향 반대 방향으로 발생하는 부하를 지지하는 액추에이터 지지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동 지지유닛은,
    상기 장치 본체의 외주에 고정 설치되는 복수의 고정 다리부와;
    상기 고정다리부에 대해 길이 조정 가능하게 연결되는 가변다리부; 및
    상기 가변다리부의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 파이프 내주에 접촉되는 바퀴부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전유닛은,
    상기 장치 본체의 선단으로 돌출되어 회전 가능하게 설치되는 회전체;
    상기 회전체를 회전구동시키도록 상기 장치 본체에 설치되는 회전구동부;를 포함하며,
    상기 회전체의 외측에 원주 방향을 따라 상기 메인 액추에이터가 일정 간격으로 복수 설치되는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체에 설치되는 조명유닛과;
    상기 장치 본체에 설치되어 상기 파이프 내부를 촬영하는 카메라;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절삭날을 이용하여 상기 파이프 내부에서 절삭가공하기 위해 미리 설정된 가공위치를 추적하여 표시하도록 상기 장치 본체에 설치되는 레이저 포인터를 더 포함하여,
    상기 카메라는 상기 레이저 포인터에 의해 상기 파이프 내부의 가공위치에 표시된 포인터를 추적하여 촬영하며, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 확인하여 상기 절삭날이 상기 파이프 내주에 표시되는 포인터 위치에 일치하도록 상기 장치 본체의 위치를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절삭날을 이용하여 상기 파이프를 절삭가공시 상기 장치 본체를 상기 파이프 내부에 위치 고정시키도록 상기 장치 본체에 설치되는 위치 고정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 위치 고정유닛은,
    상기 장치 본체의 외측에 길이 조절 가능하게 설치되는 복수의 지지용 액추에이터;
    상기 지지용 액추에이터의 단부에 설치되어, 상기 파이프의 내주에 밀착 지지되는 밀착판;을 포함하여,
    상기 지지용 액추에이터의 구동에 의해 상기 밀착판이 상기 파이프의 내주에 밀착지지되어 상기 장치 본체를 위치 고정시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이프의 외부에서 상기 회전유닛 및 상기 액추에이터의 구동을 제어하도록 제어케이블에 의해 상기 장치 본체에 연결되는 제어반을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
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