KR101725626B1 - 파이프 표면 좌표 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프표면 좌표 표시장치(1)에 관한 것으로, 각도 표시할 파이프(P)의 일단을 파지하되, 인덱스손잡이(13)에 의해 상기 파이프(P)를 회전시킬 수 있으며, 몸체(15)에 원주방향으로 배치된 각도분할눈금(17)에 의해 상기 파이프(P)의 회전각도를 확인할 수 있는 인덱스척(3); 및 상기 인덱스척(3)의 축선방향(A)과 직각을 이루는 반경방향(B)으로 배치되어, 상기 파이프(P)의 표면에 표시금(L)을 긋는 표시기(5);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 인덱스척과 표시기에 의해 파이프 표면의 특정 지점에서 원하는 만큼 떨어진 지점을 정확하고 신속하게 표시할 수 있으므로, 표시작업의 효율성과 표시결과의 정확성을 크게 높일 수 있으며, 따라서 후속 공정의 정확성이나 그에 따른 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

Description

파이프 표면 좌표 표시장치{Coordinates Marking Machine On A Pipe Surface}

본 발명은 파이프 표면 좌표 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파이프 표면에 다수의 구멍을 뚫고자 할 때, 천공에 앞서 파이프 표면에 구멍 뚫을 위치를 표시함에 있어, 기준위치에서 또는 특정 구멍으로부터 다른 구멍의 좌표 위치를 정확하게 표시할 수 있도록 한 파이프 표면 좌표 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프에 다른 파이프를 연결하기 위해서는 해당 파이프 표면에 하나 이상의 구멍을 뚫어야 한다. 이를 위해서는, 파이프 표면 상에 뚫을 구멍의 위치를 정확하게 표시하여야 하는데, 지금까지는 이러한 표시작업이 전적으로 수작업에 의존함으로써, 작업의 정확성이 떨어지고, 작업시간이 길어지는 등 작업 효율성이 높지 않았다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 파이프(P) 표면에 구멍을 뚫기 위해서는 천공 작업에 앞서 표면에 구멍의 위치를 표시하는 표시작업이 선행되어야 한다. 그런데, 이러한 표시작업은 지금까지 도 1에 도시된 것처럼, 수작업에 의존하는 바, 예컨대 기준점으로부터 축선방향으로 직선을 그어 축선방향 좌표를 표시하고, 이 축선방향 좌표점(P1)으로부터 미러클 포인트게이지(101)를 이용해 원하는 각도만큼 원주방향으로 이동시킨 목표점(P2)을 표시한다. 이때, 작업자는 미러클 포인트게이지(101)의 지시바늘에 의해 이동 각도를 확인할 수 있다.

이렇게 해서 작업자는 파이프(P) 표면 상에서 기준점으로부터 소정 거리 및 각도만큼 떨어진 위치에 목표점(P2)을 표시할 수 있는데, 종래에는 위와 같은 목표점(P2) 표시작업이 예컨대, 축선방향 좌표점(P1)의 경우에는 먹줄을 이용하는, 원주방향 좌표점(P2)의 경우에는 위와 같이 미러클 포인트게이지(101)를 이용하는 수작업에 의해 이루어지므로, 표시작업의 작업시간이 길어지고 작업공수가 늘어나는 등 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 위와 같은 수작업에 의해서는 목표점(P2)이 정확한 위치에 표시되기 어렵고, 먹줄에 의해 표시되는 표시금(L)도 정확하지 않으므로, 이후 천공작업에서 천공될 구멍들의 천공위치가 정확하지 않고, 따라서 천공을 마친 파이프의 품질이 크게 떨어지는 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 파이프 표면 상의 좌표 표시 방식이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 파이프 표면에의 좌표 표시작업을 기구화함으로써, 파이프 표면에 복수의 구멍을 뚫기 위해 구멍의 위치를 표시함에 있어 각 구멍들의 위치를 정확하고, 간편하게 나타냄으로써 좌표 표시작업의 효율성은 물론, 좌표 표시 결과의 정확성을 높이고자 하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 각도 표시할 파이프의 일단을 파지하되, 인덱스손잡이에 의해 상기 파이프를 회전시킬 수 있으며, 몸체에 원주방향으로 배치된 각도분할눈금에 의해 상기 파이프의 회전각도를 확인할 수 있는 인덱스척; 및 상기 인덱스척의 축선방향과 직각을 이루는 반경방향으로 배치되어, 상기 파이프의 표면에 표시금을 긋는 표시기;를 포함하여 이루어지는 파이프표면 좌표 표시장치를 제공한다.

또한, 상기 표시기는, 상기 파이프의 표면에 접촉하여 상기 표면에 상기 표시금을 긋는 표시구; 및 상기 표시구를 상기 반경방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지판;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지판은, 상기 표시구를 파지하여 지지하는 파지구; 및 상기 파지구를 상기 반경방향으로 이동 가능하게 지지하는 판체;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 파지구는, 상기 표시구를 직접 파지하여 고정하는 파지부; 및 상기 파지부를 상기 축선방향 및 상기 반경방향에 대해 직각을 이루는 상하방향으로 이동 가능하게 지지하는 안내부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 표시기를 상기 파이프와 인접한 위치에서 지지하는 기대를 더 포함하며, 상기 기대는 상기 표시기를 상기 축선방향으로 이동 가능하게 지지하도록, 상기 축선방향을 따라 연장된 안내레일을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 파이프 저면에 접촉하도록 설치되어, 상기 인덱스척과 함께 상기 파이프를 지지하는 받침대를 더 포함하며, 상기 받침대는 그 높이가 상기 파이프의 직경에 따라 가변되어, 상기 파이프의 직경과 무관하게 상기 파이프에 대한 접촉을 유지하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 파이프표면 좌표 표시장치에 따르면, 천공할 구멍의 중심 좌표를 표시하고자 하는 대상 파이프를 인덱스척에 물리고, 회전방향으로 파이프의 영점을 잡은 뒤, 파이프 측선 상의 기준점에 표시구를 위치시킨 상태에서 표시구를 축선방향으로 이동시키고, 인덱스손잡이에 의해 원하는 각도만큼 파이프를 회전시키는 것으로 간단히 파이프 표면의 기준점으로부터 원하는 만큼 떨어진 좌표 위치에, 천공할 구멍의 중심을 표시할 수 있으므로, 좌표 표시작업을 매우 신속하고, 편리하게 할 수 있게 된다.

또한, 이 과정에서 표시구의 축선방향 이동이나, 파이프의 회전이 표시기나 인덱스척에 의해 정확하게 이루어지므로 기준점에서 목표점까지 이동한 좌표값의 정확성을 크게 높일 수 있으며, 이에 따라 추후 파이프 표면에 구멍을 뚫는 천공작업 시 각 구멍들의 위치를 정확히 유지할 수 있게 되고, 결과적으로 천공작업에 따라 생산되는 파이프의 품질을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 파이프 좌표 표시방식을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프표면 좌표 표시장치의 정면도.
도 3은 도 2의 좌측면도.
도 4 및 도 5는 도 2의 표시구를 확대 도시한 부분 사시도로, 도 4는
표시구가 목표점의 x축 좌표 위치로 이동한 상태를, 도 5는 목표점으로 이동한 상태를 각각 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프표면 좌표 표시장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 좌표 표시장치는 도 2 및 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 인덱스척(3)과 표시기(5)를 포함하여 이루어지며, 기대(7)와 받침대(9)를 더 포함한다.

여기에서, 먼저 상기 인덱스척(3)은 도 4에 도시된 표시금(L)을 그을 파이프(P)를 파지하여 회전시키는 수단으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 작업 높이를 확보하기 위해 지지대(11) 위에 설치된다. 따라서, 인덱스척(3)은 지면과 어느 정도 떨어진 높이에서 좌표를 표시할 파이프(P)의 일단을 파지하는 바, 인덱스손잡이(13)를 정역방향으로 회전시킴으로써 파이프(P)를 소정의 각도만큼 정역회전시킨다. 이때, 인덱스척(3)은 도 2에 도시된 바와 같이, 각도분할눈금(17)이 척 몸체(15)의 표면 후단에 원주방향으로 배치될 뿐 아니라, 척 몸체(15)와 접한 케이스(19)의 선단에 기준표지(21)가 표시되어, 케이스(19)에 대해 상대 회전하는 몸체(15)의 회전 각도를 각도분할눈금(17)과 기준표지(21)의 비교를 통해 육안으로 확인, 측정할 수 있도록 한다. 따라서, 작업자는 파이프(P)가 기준점(O)으로부터 회전하는 회전 각도에 따라, 이후 공정에서 파이프(P) 외벽에 천공할 구멍(천공구멍)의 좌표 중 y축 좌표값을 파이프(P) 표면에 표시할 수 있게 된다.

상기 표시기(5)는 파이프 표면에 표시금(L)을 긋는 수단으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 표시구(23)와 지지판(25)을 포함하여 이루어지는 바, 파이프(P) 표면 일단의 기준점(O)에서 축선방향(도 2의 화살표 A 방향)으로 즉, x축 방향으로 원하는 거리만큼 떨어진 지점까지 표시금(L)을 긋거나 표시구(23)를 이동시킨다. 따라서, 작업자는 파이프(P)가 기준점(O)으로부터 축선방향으로 이동하는 거리에 따라, 이후 공정에서 파이프(P) 외벽에 가공될 천공구멍의 좌표 중 x축 좌표값을 파이프(P) 표면에 표시할 수 있게 된다. 이때, 표시기(5)는 표시구(23)를 파이프(P) 표면에 접촉 또는 이격시킬 수 있도록 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 인덱스척(3)의 축선방향(A)과 직각을 이루는 방향 즉, 파이프(P)의 반경방향(도 3의 화살표 B 방향)으로 배치된다.

여기에서, 상기 표시구(23)는 위 표시기(5) 중에서도 파이프(P) 표면에 직접적으로 표시금(L)을 긋는 부분으로, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 파이프(P) 표면에 표시금(L)을 그을 때, 기준점(O)에서 표시금(L) 끝까지 파이프(P) 표면과의 접촉을 유지한다. 그러나, 표시구(23)는 기준점(O)에서 원하는 지점 즉, x축 좌표 지점까지 이동만 시킬 경우에는 당연히 파이프(P) 표면에서 이격된 상태를 유지한다. 다만, 최초로 표시구(23)를 파이프(P) 상의 기준점(O)에 접촉시키기 전에, 파이프(P)는 각도분할눈금(17)과 기준표지(21)의 영점이 맞추어진다.

또한, 상기 지지판(25)은 위와 같은 표시구(23)를 파이프(P) 반경방향(B)으로 이동 가능하게 지지하는 수단으로, 표시구(23)를 다양한 방식에 의해 반경방향(B)으로 이동 가능하게 지지할 수 있으나, 본 실시예에서는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 표시구(23)를 물고 있는 파지구(27)를 판체(29)에 대해 반경방향(B)으로 이동 가능하게 하고 있다. 이와 같이, 지지판(25)은 파지구(27)와 판체(29)로 이루어지는 바, 상기 파지구(27)는 판체(29) 위에 반경방향(B)으로 이동 가능하게 지지되어 표시구(23)를 파지하도록 되어 있다. 따라서, 작업자는 파지구(27)를 판체(29) 위에서 반경방향(B)으로 전후진시킴으로써, 파이프(P)의 직경에 따라 표시구(23) 선단과 파이프(P) 표면 사이의 간격을 조절할 수 있게 된다. 한편, 상기 판체(29)는 위에서 언급한 것처럼, 파지구(27)를 반경방향(B)으로 이동 가능하게 지지하는 지지수단으로서, 도면 상 도시되어 있지 않지만, 레일홈 등을 통해 파지구(27)를 지지하여 파지구(27)의 반경방향(B) 이동을 안내할 뿐 아니라, 원하는 위치로 이동된 파지구(27)를 고정바(31)에 의해 고정한다.

더욱이, 상기 파지구(27)는 표시구(23)를 축선방향(A) 및 반경방향(B)에 대해 직각을 이루는 상하방향(도 3의 화살표 C 방향)으로 이동시킬 수 있도록, 또 다시 파지부(33)와 안내부(35)로 구분될 수 있다. 여기에서, 먼저 상기 파지부(33)는 파지구(27) 중에서도 특히 표시구(23)를 직접적으로 파지하여 고정시키는 부분으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 죔나사 등에 의해 표시구(23) 몸체를 착탈 가능하게 고정하는 잠금쇠(37)와, 이 잠금쇠(37)를 안내부(35)로 연결하는 연결블록(39)으로 이루어진다. 이때, 연결블록(39)은 죔나사에 의해 안내부(35) 상에 탈부착된다. 또한, 상기 안내부(35)는 위와 같은 파지부(33)를 상하방향(C)으로 이동할 수 있게 지지하는 부분으로, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 상하방향(C)으로 길게 연장되어, 파지부(33)의 승강을 안내한다. 따라서, 작업자는 또 다시, 파지부(33)를 안내부(35)를 따라 상하방향(C)으로 승강시킴으로써, 파지부(33)의 잠금쇠(37)에 물린 표시구(23)의 높이를 파이프(P)의 직경에 따라 조절할 수 있게 된다.

상기 기대(7)는 위와 같이 구성된 표시기(5)를 인덱스척(3)에 물린 파이프(P)와 인접한 위치에 올 수 있도록 지지하는 지지프레임으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 파이프(P)를 따라 길게 연장되어 나란하게 배치되는 바, 지지판(25)을 통해 표시기(5)를 축선방향(A)으로 이동 가능하게 지지하도록, 그 상단면에 안내레일(41)이 설치된다. 이때, 안내레일(41)은 축선방향(A)을 따라 길게 연장되므로, 표시기(5)의 축선방향(A) 이동을 안내하며, 따라서 작업자는 표시기(5) 전체를 축선방향(A)으로 이동시켜 파이프(P) 표면에 축선방향(A)의 표시금(L)을 긋거나 표시구(23)의 축선방향(A) 위치를 변경할 수 있게 된다. 이때, 기준점(O)에서 표시금(L)의 끝점 즉, 천공구멍 중심의 x축 좌표점까지의 거리는 줄자 등 별도의 계측수단을 사용하여 측정하면 되지만, 예컨대, 안내레일(41)이 설치되는 기대(7)의 상면에 줄자와 같이 길이를 표시하는 눈금을 축선방향(A)으로 배치하면, 별도의 계측수단을 사용하지 않고도 표시구(23)의 이동거리를 확인할 수 있다.

상기 받침대(9)는 인덱스척(3)과 함께 보조적으로 파이프(P)를 지지하는 수단으로서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 파이프(P)의 저면에 접촉하도록 바람직하게는 위 기대(7)의 일측에 설치된다. 이때, 받침대(9)는 직경 편차와 무관하게 다양한 직경의 파이프(P)를 지지할 수 있도록 파이프(P)의 직경에 따라 높이가 가변되어 파이프(P)와의 접촉을 유지하도록 되어 있다. 이를 위해, 받침대(9)는 다양한 형태의 높이 가변구조를 채용할 수 있는데, 본 실시예에서는 도시된 것처럼, 시저스 리프트(43)가 사용된다. 따라서, 작업자는 파이프(P)의 직경에 따라 즉, 기대(7)에서 파이프(P)까지의 간격에 따라 시저스 리프트(43)의 높이를 조절하여 받침대(9)에 의한 파이프(P) 지지를 유지할 수 있게 된다. 이때, 받침대(9)는 파이프(P)와의 접촉지점에 구름바퀴(45)를 설치함으로써, 파이프(P)를 회전시킬 때 받침대(9)와의 접촉에 의해 파이프(P)에 걸리는 저항을 최소화한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파이프표면 좌표 표시장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 파이프표면 좌표 표시장치(1)에 의해 파이프(P) 표면에 천공할 구멍의 중심 좌표를 표시하기 위해서는 먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 표시 대상인 파이프(P) 일단을 인덱스척(3)의 파지조(16)를 이용해 척 몸체(15)에 물린다.

그 다음, 인덱스손잡이(13)를 잡아 돌려, 케이스(19)에 대해 파이프(P)와 함께 몸체(15)를 상대 회전시켜, 몸체(15)에 형성된 각도분할눈금(17)의 영점이 케이스(19)에 기준표지(21)와 일치되도록 한다.

그리고 나서, 기준점(O)으로부터 표시기(5)를 이동시키는 바, 일차적으로 표시구(23)를 기준점(O)에 맞춘 후, 지지판(25)을 안내레일(41)을 따라 축선방향(A)으로 즉, x축 방향으로 이동시킨다. 이때, 표시기(5)의 표시구(23)가 파이프(P)에 접하여 그은 표시금(L)의 거리나 파이프(P)와 떨어져 이동한 거리는 이후 파이프(P)에 천공작업에서 가공될 천공구멍의 중심점 좌표값 중 x축 좌표값이 된다.

다만, 위와 같이 표시기(5)를 이동시키기 전의 준비단계로서 표시구(23)의 높이를 맞출 수 있는데, 이 단계에서 작업자는 표시구(23) 선단의 표시팁이 파이프(P)의 측선 즉, 파이프(P) 축선을 포함하는 수평면과 파이프(P) 표면이 만나는 선과 동일한 높이에 오도록 한다. 이를 위해, 파지구(27)의 파지부(33)를 푼 뒤, 안내부(35)를 따라 상하방향(C) 즉, z축 방향으로 이동시켜 측선과 일치하는 높이에 오도록 한 다음, 재차 죄어 안내부(35) 상에 고정시킨다. 또한, 표시구(23)에 의해 파이프(P) 표면에 축선방향(A)으로 표시금(L)을 긋는지 아니면, 표시구(23)를 파이프(P) 표면에서 이격시켜 이동만 시키는지에 따라 표시구(23)를 반경방향(B)으로 즉, y축 방향으로 이동시키는 바, 고정바(31)를 풀고, 지지판(25) 상에서 표시구(23)를 반경방향(B)으로 이동시킨 후, 표시구(23) 팁이 파이프(P) 표면에 즉, 파이프(P) 측선과 접촉 또는 이격되도록 한다. 그 다음, 표시구(23) 팁의 위치를 xyz축 방향으로 재차 미세하게 조정하여 표시구(23)가 기준점(O) 상에 정확히 위치하도록 하면, 표시구(23)의 이동 준비가 완료된다.

이렇게 해서 표시구(23)를 축선방향(A)으로 이동시켜 천공구멍 중심의 x축 좌표값 지점에 위치시키고 나면, 작업자는 인덱스척(3)의 인덱스손잡이(13)를 돌려 파이프(P)가 예컨대, 도 4의 화살표(R) 방향으로 회전하도록 한다. 이때, 작업자는 각도분할눈금(17)이 도 2의 영점위치에서 점차 회전하는 것을 확인하다가, 예컨대 30도라는 회전각도눈금이 기준표지(21)와 일치한 때 회전을 정지하며, 이에 따라 파이프(P)를 해당 각도 즉, 30도만큼 회전시키게 된다. 따라서 표시구(23)는 파이프(P)의 원주방향으로 가상의 경로(T)를 따라 상대 이동하는 것이 되며, 소정의 각도만큼 즉, 30도만큼 상대 회전한 뒤에는 도 5에 도시된 것처럼, 곡면체인 파이프(P)의 표면 상에 천공구멍 중심의 y축 좌표를 나타내게 된다.

1 : 파이프표면 좌표 표시장치 3 : 인덱스척
5 : 표시기 7 : 기대
9 : 받침대 11 : 지지대
13 : 인덱스손잡이 15 : 몸체
17 : 각도분할눈금 19 : 케이스
21 : 기준표지 23 : 표시구
25 : 지지판 27 : 파지구
29 : 판체 31 : 고정바
33 : 파지부 35 : 안내부
37 : 잠금쇠 39 : 연결블록
41 : 안내레일 43 : 시저스 리프트
45 : 구름바퀴 L : 표시금
P : 파이프

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 각도 표시할 파이프(P)의 일단을 파지하되, 인덱스손잡이(13)에 의해 상기 파이프(P)를 회전시킬 수 있으며, 몸체(15)에 원주방향으로 배치된 각도분할눈금(17)에 의해 상기 파이프(P)의 회전각도를 확인할 수 있는 인덱스척(3); 및
   상기 인덱스척(3)의 축선방향(A)과 직각을 이루는 반경방향(B)으로 배치되어, 상기 파이프(P)의 표면에 표시금(L)을 긋는 표시기(5);를 포함하여 이루어지며,
   상기 표시기(5)는,
   상기 파이프(P)의 표면에 접촉하여 상기 표면에 상기 표시금(L)을 긋는 표시구(23); 및
   상기 표시구(23)를 상기 반경방향(B)으로 이동 가능하게 지지하는 지지판(25);을 포함하여 이루어지고,
   상기 지지판(25)은,
   상기 표시구(23)를 파지하여 지지하는 파지구(27); 및
   상기 파지구(27)를 상기 반경방향(B)으로 이동 가능하게 지지하는 판체(29);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프표면 좌표 표시장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 파지구(27)는,
   상기 표시구(23)를 직접 파지하여 고정하는 파지부(33); 및
   상기 파지부(33)를 상기 축선방향(A) 및 상기 반경방향(B)에 대해 직각을 이루는 상하방향(C)으로 이동 가능하게 지지하는 안내부(35);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프표면 좌표 표시장치.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 표시기(5)를 상기 파이프(P)와 인접한 위치에서 지지하는 기대(7)를 더 포함하며,
   상기 기대(7)는 상기 표시기(5)를 상기 축선방향(A)으로 이동 가능하게 지지하도록, 상기 축선방향(A)을 따라 연장된 안내레일(41)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프표면 좌표 표시장치.
6. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 파이프(P) 저면에 접촉하도록 설치되어, 상기 인덱스척(3)과 함께 상기 파이프(P)를 지지하는 받침대(9)를 더 포함하며,
   상기 받침대(9)는 그 높이가 상기 파이프(P)의 직경에 따라 가변되어, 상기 파이프(P)의 직경과 무관하게 상기 파이프(P)에 대한 접촉을 유지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프표면 좌표 표시장치.

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