KR101760652B1

KR101760652B1 - 곡관제작장치

Info

Publication number: KR101760652B1
Application number: KR1020160063807A
Authority: KR
Inventors: 최수미
Original assignee: 최수미
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-07-24

Abstract

본 발명은 곡관제작장치에 관한 것으로서, 하부금형지지체와, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 하부만곡공간과 상기 하부만곡공간으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 하부직선공간이 상면에 형성되어 있고 상기 하부금형지지체에 지지되도록 설치된 하부금형과, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 상부만곡공간과 상기 상부만곡공간으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 상부직선공간이 저면에 형성되어 있고 상기 상부만곡공간이 상기 하부만곡공간의 상측에 정렬되고 상기 상부직선공간이 상기 하부직선공간의 상측에 정렬되도록 설치되는 상부금형과, 상기 상부금형의 초기설치위치를 이형위치라고 하고 상기 상부만곡공간이 상기 하부만곡공간에 합쳐지고 상기 상부직선공간이 상기 하부직선공간에 합쳐지는 상기 상부금형의 위치를 합형위치라고 할 때 상기 합형위치와 상기 이형위치사이를 승강하도록 상기 상부금형을 구동하는 상부금형구동부와, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖도록 형성되고 상기 상부만곡공간과 상기 하부만곡공간이 합쳐진 공간을 합형만곡공간이라 할 때 상기 합형만곡공간의 내표면과의 사이에 재료관성형공간이 형성되도록 상기 합형만곡공간에 설치되는 맨드릴과, 상기 상부직선공간과 상기 하부직선공간이 합쳐진 공간을 합형직선공간이라 할 때 상기 합형직선공간의 외부에서 상기 합형직선공간에 정렬되도록 설치된 눌림대와, 상기 상부금형이 상기 합형위치에 있을 때 상기 합형직선공간에 설치된 재료관을 상기 재료관성형공간에 진입하도록 가압하는 상기 눌림대의 위치를 가압위치라고 상기 합형직선공간의 외부에 설치된 상기 눌림대의 위치를 눌림대초기위치라고 할 때 상기 가압위치와 상기 눌림대초기위치 사이를 왕복하도록 상기 눌림대를 직선 이동시키는 눌림대구동부와, 상기 상부금형이 상기 합형위치에 있을 때 상기 눌림대가 상기 가압위치로 이동하도록 상기 눌림대구동부를 제어하는 제어부를 갖는 곡관제작장치에 있어서, 상기 하부금형지지체는 만곡하부금형지지체와, 상기 만곡하부금형지지체와 분리 형성되어 있는 직선하부금형지지체를 가지고; 상기 하부금형은 상면에 상기 하부만곡공간이 형성되어 있고 상기 하부만곡공간이 상기 상부만곡공간의 하측에 정렬되는 만곡하부금형정렬위치에 배치되도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되는 만곡하부금형과, 상기 만곡하부금형과 분리되도록 형성되고 상면에 상기 하부직선공간이 형성되어 있으며 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간에 연결되는 직선하부금형정렬위치에 배치되도록 상기 직선하부금형지지체에 설치되는 직선하부금형을 가지고: 상기 상부금형의 승강경로와 상기 상부직선공간에 대하여 수직으로 배치되도록 설치되어 상기 만곡하부금형지지체의 직선이동을 안내하는 만곡하부금형지지체안내레일과, 상기 합형만곡공간의 외부로 노출되도록 상기 맨드릴로부터 연장형성되고 상기 합형만곡공간의 내표면과 상기 맨드릴의 외표면 사이에 형성된 재료관성형공간을 유지하도록 상기 맨드릴을 상기 만곡하부금형지지체에 대하여 지지하고 상기 만곡하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되는 맨드릴연장부와, 상기 하부만곡공간이 상기 상부만곡공간의 하측으로부터 상기 만곡하부금형지지체안내레일의 길이방향을 따라 이탈한 상기 만곡하부금형의 위치를 만곡하부금형이탈위치라고 할 때 상기 만곡하부금형정렬위치와 상기 만곡하부금형이탈위치 사이를 상기 만곡하부금형이 직선이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체를 직선이동시키는 만곡하부금형지지체구동부와, 상기 만곡하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되고 상기 만곡하부금형으로부터 상기 맨드릴이 분리되는 만곡하부금형의 위치를 맨드릴분리위치라고 할 때 상기 만곡하부금형이탈위치와 상기 맨드릴분리위치 사이를 회동하도록 상기 만곡하부금형을 구동하는 만곡하부금형회동구동부를 포함하고; 상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치를 거쳐 상기 맨드릴분리위치에 도달하고 상기 맨드릴분리위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치를 거쳐 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달하는 과정을 반복하도록 상기 만곡하부금형지지체구동부와 상기 만곡하부금형회동구동부를 제어하고, 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 완제품곡관취출과정이 간단하고 완제품곡관취출작업이 용이해진다.

Description

곡관제작장치{Apparatus for Manufacturing Pipe Bend}

본 발명은 곡관제작장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사다리꼴 형태의 측단면을 갖는 직선관형태의 재료관을 사용하여 곡관을 제작하는 장치에 관한 것이다.

액체 또는 기체와 같은 유체를 이동시키는 배관시스템의 변곡점에는 유체의 흐름방향을 변경시키기 위해 곡관 등과 같은 이음관을 사용하여 배관 상호간을 연결하고 있다.

배관시스템에 사용되는 곡관을 제조하는 장치 중에는 사다리꼴 형태의 측단면을 갖는 직선관형태의 재료관을 사용하는 장치가 안출되어 사용되고 있다.

도24는 종래 곡관제작장치의 설치상태도이고, 도25는 종래 곡관제작장치의 분해사시도이고, 도26은 종래 곡관제작장치의 제어블럭도이다.

종래의 곡관제작장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 하부금형지지체(120)와, 하부금형지지체(120)에 지지되도록 설치된 하부금형(140)과, 하부금형(140)의 상측에 배치된 상부금형(181)과, 하부금형(140)의 하측에서 프레스장치(210)의 테이블(211)에 설치된 티(T)자 단면 형태의 하부금형지지체안내레일(112)과, 하부금형지지체(120)를 직선이동시키는 하부금형지지체구동부(151)와, 상부금형(181)을 승강 구동하는 상부금형구동부(182)와, 하부금형(140)과 상부금형(181)의 내부에 설치되는 맨드릴(183)과, 맨드릴(183)을 회동시키는 맨드릴회동구동부(160)와, 맨드릴(183)로부터 연장형성된 맨드릴연장부(184)와, 프레스장치(210)의 테이블(211)에 설치된 걸림구(199)와, 프레스장치(210)의 테이블(211)을 상하방향을 따라 승강할 수 있도록 설치된 스토퍼(198)와, 스토퍼(198)를 승강구동하는 스토퍼승강구동부(197)와, 하부금형(140)과 상부금형(181)의 외부에 설치되는 눌림대(185)와, 눌림대(185)를 직선 이동시키는 눌림대구동부(186)와, 하부금형지지체구동부(151), 상부금형구동부(182), 맨드릴회동구동부(160), 스토퍼승강구동부(197) 및 눌림대구동부(186)를 제어하는 제어부(187)를 갖고 있다.

하부금형지지체(120)는 하부금형(140)의 저면보다 약간 넓은 판 형태로 형성되어 있어 양측에 하부금형지지체이동레일(126)이 하나씩 형성된다.

이러한 구성을 갖는 하부금형지지체(120)는 하부금형지지체이동레일(126)을 통해 하부금형지지체안내레일(112)을 따라 이동가능하도록 설치된다.

하부금형(140)은 상면에 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 하부만곡공간(141a)과 하부만곡공간(141a)으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 하부직선공간(142a)이 형성되어 있다.

하부금형(140)은 하부금형지지체(120)의 상면에 고정 설치된다.

상부금형(181)은 저면에 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 상부만곡공간(181a)과 상부만곡공간(181a)으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 상부직선공간(181b)이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 상부금형(181)은 상부만곡공간(181a)이 하부만곡공간(141a)의 상측에 정렬되고, 상부직선공간(181b)이 하부직선공간(142a)의 상측에 정렬되도록 설치된다.

그리고 상부금형(181)은 상부금형구동부(182)를 통해 프레스장치(210)의 상부프레임(212)에 지지되도록 설치되어 있다.

하부금형지지체안내레일(112)은 상부금형(181)의 승강경로와 상부직선공간(181b)에 대하여 수직으로 배치되도록 프레스장치(210)의 테이블(211)의 상면에 설치되어 있다.

하부금형지지체안내레일(112)은 하부금형지지체(120)의 직선이동을 안내한다.

하부금형지지체구동부(151)는 실린더와 같은 직선이동기구를 사용하여 구현할 수 있다.

상부금형구동부(182)는 프레스장치(210)의 상부프레임(212)과 상부금형(181)사이에 실린더와 같은 직선이동기구를 설치하여 구현할 수 있다.

맨드릴(183)은 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖도록 형성되어 있다.

맨드릴(183)은 합형만곡공간의 내표면과의 사이에 재료관성형공간이 형성되도록 합형만곡공간에 설치된다. 여기서 합형만곡공간은 상부만곡공간(181a)과 하부만곡공간(141a)이 합쳐진 공간을 의미한다.

맨드릴회동구동부(160)는 모터(161)와, 모터(161)의 축에 결합된 원동기어(162)와, 원동기어(162)에 맞물리도록 설치된 종동기어(163)와, 종동기어(163)에 결합된 회동축(164)과, 회동축(164)과 함께 회동할 수 있도록 회동축(164)에 결합된 연결관(165)과, 연결관(165)에 결합된 연결암(166)과, 연결암(166)의 종단에 결합된 관형태의 홀더(167)를 갖고 있다.

맨드릴연장부(184)는 합형만곡공간의 외부로 노출되도록 맨드릴(183)로부터 연장형성된다.

맨드릴연장부(184)는 합형만곡공간의 내표면과 맨드릴(183)의 외표면 사이에 형성된 재료관성형공간을 유지하도록 맨드릴(183)을 프레스장치(210)의 테이블(211)에 대하여 지지하고, 홀더(167)와 함께 회동할 수 있도록 홀더(167)에 설치된다.

걸림구(199)는 판형태로 형성되고, 중앙에 안내공(199a)이 형성되어 있다.

걸림구(199)는 안내공(199a)에 맨드릴연장부(184)가 통과하도록 프레스장치(210)의 테이블(211)의 상면에 설치되어 있다.

스토퍼(198)는 홀더(167)의 종단에 접촉하도록 설치된다.

스토퍼승강구동부(197)는 실린더와 같은 직선이동기구를 사용하여 구현할 수 있다.

눌림대(185)는 합형직선공간의 외부에서 합형직선공간에 정렬되도록 설치된다. 여기서 합형직선공간은 상부직선공간(181b)과 하부직선공간(142a)이 합쳐진 공간을 의미한다.

눌림대구동부(186)는 눌림대구동부(186)는 실린더와 같은 직선이동기구를 프레스장치(210)의 테이블(211)에 설치하여 구현할 수 있다.

눌림대구동부(186)는 가압위치와 눌림대초기위치 사이를 왕복하도록 눌림대(185)를 직선 이동시킨다. 여기서 가압위치는 상부금형(181)이 합형위치에 있을 때 합형직선공간에 설치된 재료관(201)을 재료관성형공간에 진입하도록 가압하는 눌림대(185)의 위치를 의미하고, 눌림대초기위치는 합형직선공간의 외부에 설치된 눌림대(185)의 위치를 의미한다.

전술한 구성을 갖는 종래의 곡관제작장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해 상부금형(181)은 이형위치에 있고, 하부금형(140)은 상부금형(181)에 정렬된 위치에 있고, 눌림대(185)는 눌림대초기위치에 있고, 스토퍼(198)는 상승위치에 배치되어 있는 것으로 가정한다.

먼저 하부직선공간(142a)에 재료관(201)을 탑재한다.

다음에 제어부(187)는 상부금형(181)이 합형위치로 하강하도록 상부금형구동부(182)를 제어한다.

다음에 제어부(187)는 눌림대(185)가 가압위치로 이동하도록 눌림대구동부(186)를 제어하여 눌림대(185)를 직선이동시킨다. 눌림대(185)가 가압위치로 이동하는 동안 재료관(201)은 재료관성형공간으로 진입하여 완제품곡관(202)으로 변형된다.

다음에 제어부(187)는 상부금형(181)이 이형위치에 도달하도록 상부금형구동부(182)를 제어하여 상부금형(181)을 상승시킨다.

다음에 제어부(187)는 눌림대(185)가 눌림대초기위치로 이동하도록 눌림대구동부(186)를 제어하여 눌림대(185)를 직선이동시킨다.

다음에 제어부(187)는 스토퍼승강구동부(197)를 제어하여 스토퍼(198)를 하강시킨다. 스토퍼(198)가 하강하면 맨드릴(183)은 회동할 수 있게 된다.

다음에 제어부(187)는 맨드릴(183)이 하부금형(140)으로부터 이탈되도록 맨드릴회동구동부(160)를 제어하여 맨드릴(183)을 회동시킨다. 맨드릴(183)이 회동할 때 완제품곡관(202)은 걸림구(199)에 의해 하부금형(140)으로부터 이탈되는 것이 저지된다.

다음에 제어부(187)는 하부금형지지체구동부(151)를 제어하여 하부금형지지체(120)를 홀더(167)로부터 멀어지는 방향을 따라 직선이동시킨다.

다음에 하부금형(140)으로부터 완제품곡관(202)을 취출한다.

다음에 새로운 재료관을 하부직선공간(142a)에 탑재한다.

다음에 제어부(187)는 하부금형지지체구동부(151)를 제어하여 하부금형지지체(120)를 홀더(167)에 접근하는 방향을 따라 직선이동시킨다.

다음에 제어부(187)는 맨드릴(183)이 하부금형(140)에 진입하도록 맨드릴(183)을 반대방향으로 회동시킨다.

다음에 제어부(187)는 스토퍼승강구동부(197)를 제어하여 스토퍼(198)를 다시 상승시킨다. 스토퍼(198)가 상승하면 맨드릴(183)의 회동은 저지된다.

위 공정들을 반복하는 과정을 통해 완제품곡관을 연속적으로 제작할 수 있다.

그런데 종래의 곡관제작장치에 따르면, 하부금형(140)을 고정시킨 상태에서 스토퍼(198)의 하강과정과 맨드릴(183)의 회동과정을 거쳐 맨드릴(183)을 하부금형(140)의 하부만곡공간(141a)으로부터 분리시킨 후에 완제품곡관(202)을 취출하고, 완제품곡관(202)을 취출한 후 맨드릴(183)의 회동과정과 스토퍼(198)의 상승과정을 거쳐 다시 맨드릴(183)을 하부금형(140)의 하부만곡공간(141a)에 진입시켜야 하기 때문에 완제품곡관취출과정이 복잡하다는 문제점이 있었다.

그리고 재료관(201)의 성형동작이 일어난 장소에서 완제품곡관(202)을 들어올리는 동작을 통해(하부직선공간과의 간섭때문에 완제품곡관을 지면에 나란한 방향을 따라 이동시키기 어려움) 완제품곡관(202)을 취출해야 하기 때문에 완제품곡관취출작업이 어렵다는 문제점이 있었다.

관련 선행문헌으로는 대한민국 특허등록공보 10-1404115호(등록일자: 2014년 5월 29일, 발명의 명칭 : 강관 엘보우의 성형장치)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 위에서 설명한 종래의 곡관제작장치에 관한 기술이 개시되어 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 완제품곡관취출과정이 간단하고 완제품곡관취출작업이 용이한 곡관제작장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 하부금형지지체와, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 하부만곡공간과 상기 하부만곡공간으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 하부직선공간이 상면에 형성되어 있고 상기 하부금형지지체에 지지되도록 설치된 하부금형과, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 상부만곡공간과 상기 상부만곡공간으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 상부직선공간이 저면에 형성되어 있고 상기 상부만곡공간이 상기 하부만곡공간의 상측에 정렬되고 상기 상부직선공간이 상기 하부직선공간의 상측에 정렬되도록 설치되는 상부금형과, 상기 상부금형의 초기설치위치를 이형위치라고 하고 상기 상부만곡공간이 상기 하부만곡공간에 합쳐지고 상기 상부직선공간이 상기 하부직선공간에 합쳐지는 상기 상부금형의 위치를 합형위치라고 할 때 상기 합형위치와 상기 이형위치사이를 승강하도록 상기 상부금형을 구동하는 상부금형구동부와, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖도록 형성되고 상기 상부만곡공간과 상기 하부만곡공간이 합쳐진 공간을 합형만곡공간이라 할 때 상기 합형만곡공간의 내표면과의 사이에 재료관성형공간이 형성되도록 상기 합형만곡공간에 설치되는 맨드릴과, 상기 상부직선공간과 상기 하부직선공간이 합쳐진 공간을 합형직선공간이라 할 때 상기 합형직선공간의 외부에서 상기 합형직선공간에 정렬되도록 설치된 눌림대와, 상기 상부금형이 상기 합형위치에 있을 때 상기 합형직선공간에 설치된 재료관을 상기 재료관성형공간에 진입하도록 가압하는 상기 눌림대의 위치를 가압위치라고 상기 합형직선공간의 외부에 설치된 상기 눌림대의 위치를 눌림대초기위치라고 할 때 상기 가압위치와 상기 눌림대초기위치 사이를 왕복하도록 상기 눌림대를 직선 이동시키는 눌림대구동부와, 상기 상부금형이 상기 합형위치에 있을 때 상기 눌림대가 상기 가압위치로 이동하도록 상기 눌림대구동부를 제어하는 제어부를 갖는 곡관제작장치에 있어서, 상기 하부금형지지체는 만곡하부금형지지체와, 상기 만곡하부금형지지체와 분리 형성되어 있는 직선하부금형지지체를 가지고; 상기 하부금형은 상면에 상기 하부만곡공간이 형성되어 있고 상기 하부만곡공간이 상기 상부만곡공간의 하측에 정렬되는 만곡하부금형정렬위치에 배치되도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되는 만곡하부금형과, 상기 만곡하부금형과 분리되도록 형성되고 상면에 상기 하부직선공간이 형성되어 있으며 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간에 연결되는 직선하부금형정렬위치에 배치되도록 상기 직선하부금형지지체에 설치되는 직선하부금형을 가지고: 상기 상부금형의 승강경로와 상기 상부직선공간에 대하여 수직으로 배치되도록 설치되어 상기 만곡하부금형지지체의 직선이동을 안내하는 만곡하부금형지지체안내레일과, 상기 합형만곡공간의 외부로 노출되도록 상기 맨드릴로부터 연장형성되고 상기 합형만곡공간의 내표면과 상기 맨드릴의 외표면 사이에 형성된 재료관성형공간을 유지하도록 상기 맨드릴을 상기 만곡하부금형지지체에 대하여 지지하고 상기 만곡하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되는 맨드릴연장부와, 상기 하부만곡공간이 상기 상부만곡공간의 하측으로부터 상기 만곡하부금형지지체안내레일의 길이방향을 따라 이탈한 상기 만곡하부금형의 위치를 만곡하부금형이탈위치라고 할 때 상기 만곡하부금형정렬위치와 상기 만곡하부금형이탈위치 사이를 상기 만곡하부금형이 직선이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체를 직선이동시키는 만곡하부금형지지체구동부와, 상기 만곡하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되고 상기 만곡하부금형으로부터 상기 맨드릴이 분리되는 만곡하부금형의 위치를 맨드릴분리위치라고 할 때 상기 만곡하부금형이탈위치와 상기 맨드릴분리위치 사이를 회동하도록 상기 만곡하부금형을 구동하는 만곡하부금형회동구동부를 포함하고; 상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치를 거쳐 상기 맨드릴분리위치에 도달하고 상기 맨드릴분리위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치를 거쳐 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달하는 과정을 반복하도록 상기 만곡하부금형지지체구동부와 상기 만곡하부금형회동구동부를 제어하고, 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 곡관제작장치에 의해 달성된다.

여기서 직경이 큰 재료관을 장비(천정크레인 등)를 사용하여 직선하부금형에 탑재할 수 있도록, 상기 만곡하부금형지지체안내레일에 나란하게 배치되도록 설치되어 상기 직선하부금형지지체의 직선이동을 안내하는 직선하부금형지지체안내레일을 더 포함하고; 상기 하부직선공간이 상기 만곡하부금형정렬위치에 배치된 만곡하부금형의 하부만곡공간에 연결되는 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형정렬위치라고 하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치에 있을 때 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간에 연결되도록 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형지지체안내레일의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형이탈위치라고 할 때 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치와 상기 직선하부금형이탈위치 사이를 이동할 수 있도록 상기 직선하부금형지지체를 구동하는 직선하부금형지지체구동부를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 맨드릴분리위치로부터 회동하여 상기 만곡하부금형이탈위치에 도달한 상태에서 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치로 이동하는 동작과 동시에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형지지체구동부를 제어하고, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

그리고 만곡하부금형지지체를 직선이동시킬 때 직선하부금형과 만곡하부금형의 간섭을 방지할 수 있도록, 상기 하부직선공간이 상기 만곡하부금형정렬위치에 배치된 만곡하부금형의 하부만곡공간에 연결되는 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형정렬위치라고 하고 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간으로부터 상기 눌림대의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형분리위치라고 할 때 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하도록 상기 직선하부금형을 구동하는 직선하부금형구동부를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 상기 만곡하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형구동부를 제어하고, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

또한 직경이 큰 재료관을 장비(천정크레인 등)를 사용하여 직선하부금형에 탑재할 수 있고, 만곡하부금형지지체를 직선이동시킬 때 직선하부금형과 만곡하부금형의 간섭을 방지할 수 있도록, 상기 만곡하부금형지지체안내레일에 나란하게 배치되도록 설치되어 상기 직선하부금형지지체의 직선이동을 안내하는 직선하부금형지지체안내레일을 더 포함하고; 상기 직선하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 직선하부금형지지체에 설치되고 상기 하부직선공간이 상기 만곡하부금형정렬위치에 배치된 만곡하부금형의 하부만곡공간에 연결되는 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형정렬위치라고 하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치에 있을 때 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간에 연결되도록 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형지지체안내레일의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형이탈위치라고 하고 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간으로부터 상기 눌림대의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형분리위치라고 할 때 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하도록 상기 직선하부금형을 구동하는 직선하부금형구동부와, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형지지체를 구동하는 직선하부금형지지체구동부를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 상기 만곡하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 맨드릴분리위치로부터 회동하여 상기 만곡하부금형이탈위치에 도달한 상태에서 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하도록 상기 직선하부금형구동부를 제어하고, 상기 만곡하부금형이 상기 맨드릴분리위치로부터 회동하여 상기 만곡하부금형이탈위치에 도달한 상태에서 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치로 이동하는 동작과 동시에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형지지체구동부를 제어하고, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따르면, 하부금형을 만곡하부금형과 직선하부금형으로 분리하고 맨드릴을 만곡하부금형지지체에 고정시키는 한편 만곡하부금형을 회동시키는 동작을 거쳐 맨드릴을 하부금형의 하부만곡공간으로부터 분리시킨 후에 완제품곡관을 취출하고, 완제품곡관을 취출한 후 만곡하부금형의 회동과정을 거쳐 다시 맨드릴을 하부금형의 하부만곡공간에 진입시킴으로써, 완제품곡관취출과정이 간단해진다.

그리고 완제품곡관취출이 용이한 위치(만곡하부금형의 회동위치)에서 완제품곡관을 대략 지면에 나란한 방향을 따라 이동시키는 동작을 통해 완제품곡관을 취출함으로써, 완제품곡관취출작업이 용이해진다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 분해사시도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 결합사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 상부금형을 도시한 도면,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 만곡하부금형을 도시한 도면,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 직선하부금형과 직선하부금형구동부를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 직선하부금형을 도시한 도면,
도7 및 도8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 맨드릴과 맨드릴연장부 영역을 도시한 도면,
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 만곡하부금형회동구동부를 도시한 도면,
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 제어블럭도,
도11, 도12, 도13, 도14, 도15, 도16, 도17, 도18, 도19, 도20, 도21, 도22 및 도23은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 동작상태를 도시한 도면,
도24는 종래 곡관제작장치의 설치상태도,
도25는 종래 곡관제작장치의 분해사시도,
도26은 종래 곡관제작장치의 제어블럭도이다.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 분해사시도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 결합사시도이고, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 상부금형을 도시한 도면이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 만곡하부금형을 도시한 도면이고, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 직선하부금형과 직선하부금형구동부를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 직선하부금형을 도시한 도면이고, 도7 및 도8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 맨드릴과 맨드릴연장부 영역을 도시한 도면이고, 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 만곡하부금형회동구동부를 도시한 도면이고, 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치의 제어블럭도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 곡관제작장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 하부금형지지체(20, 30)와, 하부금형지지체(20, 30)에 지지되도록 설치된 하부금형(40)과, 하부금형(40)의 상측에 배치된 상부금형(81)과, 하부금형(40)의 하측에 설치된 만곡하부금형지지체안내레일(12) 및 직선하부금형지지체안내레일(13)과, 후술하는 만곡하부금형지지체(20)를 만곡하부금형지지체안내레일(12)을 따라 직선이동시키는 만곡하부금형지지체구동부(51)와, 후술하는 만곡하부금형(41)을 회동시키는 만곡하부금형회동구동부(60)와, 후술하는 직선하부금형(42)을 직선구동하는 직선하부금형구동부(53)와, 후술하는 직선하부금형지지체(30)를 직선하부금형지지체안내레일(13)을 따라 직선이동시키는 직선하부금형지지체구동부(52)와, 상부금형(81)을 승강 구동하는 상부금형구동부(82)와, 하부금형(40)과 상부금형(81)의 내부에 설치되는 맨드릴(83)과, 맨드릴(83)로부터 연장형성된 맨드릴연장부(84)와, 하부금형(40)과 상부금형(81)의 외부에 설치되는 눌림대(98)와, 눌림대(98)를 직선 이동시키는 눌림대구동부(99)와, 만곡하부금형지지체구동부(51), 만곡하부금형회동구동부(60), 직선하부금형지지체구동부(52), 직선하부금형구동부(53), 상부금형구동부(82) 및 눌림대구동부(99)를 제어하는 제어부(87)를 갖고 있다.

하부금형지지체(20, 30)는 만곡하부금형지지체(20)와, 만곡하부금형지지체(20)와 분리 형성되어 있는 직선하부금형지지체(30)를 갖고 있다.

만곡하부금형지지체(20)는 상호 나란하게 배치된 만곡금형하부지지판(21) 및 만곡금형상부지지판(24)과, 만곡금형하부지지판(21)과 만곡금형상부지지판(24)을 상호 연결하는 만곡금형지지기둥(23) 및 만곡금형지지벽부(22)와, 만곡금형상부지지판(24)의 상면에 설치된 만곡금형받침블럭(25)과, 만곡금형하부지지판(21)의 저면에 결합된 만곡금형지지체이동레일(26)을 갖고 있다.

만곡금형상부지지판(24)에는 축통과공(24a)이 형성되어 있다.

만곡금형받침블럭(25)은 만곡금형상부지지판(24)에 고정되도록 설치된다.

만곡금형지지체이동레일(26)은 만곡하부금형지지체안내레일(12)과 같은 방향으로 배치되도록 만곡금형하부지지판(21)에 결합된다.

이러한 구성을 갖는 만곡하부금형지지체(20)는 만곡금형지지체이동레일(26)을 통해 만곡하부금형지지체안내레일(12)을 따라 이동가능하도록 설치된다.

직선하부금형지지체(30)는 상호 나란하게 배치된 직선금형하부지지판(31) 및 직선금형상부지지판(34)과, 직선금형하부지지판(31)과 직선금형상부지지판(34)을 상호 연결하는 직선금형지지기둥(33) 및 직선금형지지벽부(32)와, 직선금형상부지지판(34)의 상면에 설치된 직선금형받침블럭(35)과, 직선금형하부지지판(31)의 저면에 결합된 직선금형지지체이동레일(36)을 갖고 있다.

직선금형상부지지판(34)에는 눌림대(98)의 길이방향을 따라 안내장공(34a)이 형성되어 있다.

직선금형받침블럭(35)은 안내장공(34a)을 통해 후술하는 연결부재(53b)에 결합되어 있다. 이에 따라 직선금형받침블럭(35)은 직선금형상부지지판(34)의 판면방향을 따라 이동할 수 있게 된다(안내장공이 연결부재의 수평판보다 긴 길이구간을 가짐).

직선금형지지체이동레일(36)은 직선하부금형지지체안내레일(13)과 같은 방향으로 배치되도록 직선금형하부지지판(31)에 결합된다.

이러한 구성을 갖는 직선하부금형지지체(30)는 직선금형지지체이동레일(36)을 통해 직선하부금형지지체안내레일(13)을 따라 이동가능하도록 설치된다.

하부금형(40)은 만곡하부금형(41)과, 만곡하부금형(41)과 분리되도록 형성된 직선하부금형(42)을 갖고 있다.

만곡하부금형(41)은 상면에 하부만곡공간(41a)이 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태로 형성되어 있고, 전면(도4 기준)에는 축결합홈(41d)이 형성되어 있다.

그리고 만곡하부금형(41)은 상면에 만곡하부금형정렬홈(41c)이 형성되어 있고, 우측면에는 만곡하부금형정렬돌기(41b)가 형성되어 있다.

만곡하부금형정렬홈(41c)은 상부금형(81)과의 정렬을 위한 것이고, 만곡하부금형정렬돌기(41b)는 직선하부금형(42)과의 정렬을 위한 것이다.

또한 만곡하부금형(41)은 완제품이탈방지판(41f)과 축고정블럭(41e)이 결합되어 있다.

완제품이탈방지판(41f)은 성형과정에서 완제품곡관이 하부만곡공간(41a)과 상부만곡공간(81a)로부터 이탈하는 것을 방지하는 작용을 한다.

축고정블럭(41e)은 축결합홈(41d)에 대향하는 영역에 홈이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 만곡하부금형(41)은 저면이 만곡금형받침블럭(25)의 상면에 접촉하도록 설치된다.

여기서 만곡하부금형(41)의 설치는 만곡금형받침블럭(25)의 상면에서 회동할 수 있고, 하부만곡공간(41a)이 상부만곡공간(81a)의 하측에 정렬되는 만곡하부금형정렬위치에 배치되도록 이루어진다.

직선하부금형(42)은 상면에 하부직선공간(42a)이 직선상의 반원홈 형태로 형성되어 있다.

그리고 직선하부금형(42)은 상면과 좌측면에 직선하부금형정렬홈(42b)이 형성되어 있다.

직선하부금형정렬홈(42b)은 상부금형(81)과 만곡하부금형)41)과의 정렬을 위한 것이다.

이러한 구성을 갖는 직선하부금형(42)은 직선금형받침블럭(35)의 상면에 고정 설치된다. 이에 따라 직선하부금형(42)은 직선금형받침블럭(35)과 함께 안내장공(34a)의 길이방향을 따라 직선 이동할 수 있다.

직선하부금형(42)의 설치는 하부직선공간(42a)이 하부만곡공간(41a)에 연결되는 직선하부금형정렬위치에 배치되도록 이루어진다.

상부금형(81)은 저면에 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 상부만곡공간(81a)과 상부만곡공간(81a)으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 상부직선공간(81b)이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 상부금형(81)은 상부만곡공간(81a)이 하부만곡공간(41a)의 상측에 정렬되고 상부직선공간(81b)이 하부직선공간(42a)의 상측에 정렬되도록 설치된다.

상부금형(81)은 종래의 경우와 같이 프레스장치의 상부프레임에 지지되도록 설치될 수 있다.

만곡하부금형지지체안내레일(12)은 상부금형(81)의 승강경로와 상부직선공간(81b)에 대하여 수직으로 배치되도록 바닥판(11)의 상면에 설치되어 있다.

바닥판(11)은 지면, 프레스장치의 테이블의 상면 등에 설치될 수 있다.

만곡하부금형지지체안내레일(12)은 만곡하부금형지지체(20)의 직선이동을 안내한다.

직선하부금형지지체안내레일(13)은 만곡하부금형지지체안내레일(12)에 나란하게 배치되도록 바닥판(11)의 상면에 설치되어 있다.

직선하부금형지지체안내레일(13)은 직선하부금형지지체(30)의 직선이동을 안내한다.

만곡하부금형지지체구동부(51)는 실린더와 같은 직선이동기구를 사용하여 구현할 수 있다.

만곡하부금형지지체구동부(51)의 직선이동거리를 일정하게 하면 만곡하부금형정렬위치와 만곡하부금형이탈위치 사이를 만곡하부금형(41)이 직선이동할 수 있도록 만곡하부금형지지체(20)를 직선이동시킬 수 있다. 여기서 만곡하부금형이탈위치는 하부만곡공간(41a)이 상부만곡공간(81a)의 하측으로부터 만곡하부금형지지체안내레일(12)의 길이방향을 따라 이탈한 만곡하부금형(41)의 위치를 의미한다.

만곡하부금형회동구동부(60)는 만곡금형하부지지판(21)의 상면에 고정 설치된 한 쌍의 만곡하부금형회동구동실린더(61)와, 만곡금형하부지지판(21)에 회동가능하도록 기립설치된 회동축(62)과, 회동축(62)의 하단 외표면에 형성된 피니언(63)과, 각 만곡하부금형회동구동실린더(61)의 로드 종단에 결합된 한 쌍의 랙(64)과, 각 랙(64)의 외표면에 접촉하도록 만곡금형하부지지판(21)에 설치된 한 쌍의 안내롤러(65)를 갖고 있다.

회동축(62)은 상부구간에 대략 정사각형 단면의 연결축부(62a)가 형성되어 있다.

회동축(62)은 연결축부(62a)가 축통과공(24a)을 통과하여 축결합홈(41d)에 진입하도록 만곡금형하부지지판(21)에설치된다.

이러한 구성을 갖는 만곡하부금형회동구동부(60)는 만곡하부금형지지체(20)와 함께 이동할 수 있다.

그리고 만곡하부금형회동구동부(60)에 따르면 만곡하부금형회동구동실린더(61) 로드의 직선이동거리를 일정하게 하면 만곡하부금형이탈위치와 맨드릴분리위치 사이를 만곡하부금형(41)을 회동시킬 수 있게 된다. 여기서 맨드릴분리위치는 만곡하부금형(41)으로부터 맨드릴(83)이 분리되는 만곡하부금형(41)의 위치를 의미한다.

직선하부금형구동부(53)는 직선금형하부지지판(31)의 상면에 고정 설치된 직선하부금형구동실린더(53a)와, 직선하부금형구동실린더(53a)의 로드 종단에 결합된 연결부재(53b)를 갖고 있다.

연결부재(53b)는 기역자 단면 형태(지면에 수직인 수평판과 지면에 나란한 수평판을 가짐)로 형성되어 있다.

연결부재(53b)는 전술한 바와 같이 안내장공(34a)을 통해 직선금형받침블럭(35)에 고정 결합되어 있다.

이에 따라 직선하부금형구동부(53)는 직선하부금형지지체(30)와 함께 이동할 수 있게 된다.

이러한 구성을 갖는 직선하부금형구동부(53)는 직선하부금형구동실린더(53a) 로드의 직선이동거리를 일정하게 하면 직선하부금형정렬위치로부터 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 직선하부금형(42)을 이동시키고 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 직선하부금형이탈위치로 직선하부금형(42)을 이동시킬 수 있게 된다. 여기서 직선하부금형이탈위치는 만곡하부금형(41)이 만곡하부금형이탈위치에 있을 때 하부직선공간(42a)이 하부만곡공간(41a)에 연결되도록 직선하부금형정렬위치로부터 직선하부금형지지체안내레일(13)의 길이방향을 따라 이탈한 직선하부금형(42)의 위치를 의미하고, 직선하부금형분리위치는 하부직선공간(42a)이 하부만곡공간(41a)으로부터 눌림대(98)의 길이방향을 따라 이탈한 직선하부금형(42)의 위치를 의미한다. 본 명세서에서 직선하부금형분리위치라는 용어는 직선하부금형정렬위치에 배치된 직선하부금형(42)과 직선하부금형이탈위치에 배치된 직선하부금형(42)에 대하여 같이 사용하고 있다.

직선하부금형지지체구동부(52)는 실린더와 같은 직선이동기구를 사용하여 구현할 수 있다.

직선하부금형지지체구동부(52)의 직선이동거리를 일정하게 하면 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 직선하부금형을 이동시키고 직선하부금형이탈위치로부터 직선하부금형정렬위치로 직선하부금형(42)을 이동시킬 수 있다.

상부금형구동부(82)는 종래의 경우와 같이 프레스장치의 상부프레임과 상부금형(81)사이에 실린더와 같은 직선이동기구를 설치하여 구현할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 상부금형구동부(82)는 직선이동거리를 일정하게 하면 이형위치로부터 합형위치로 상부금형(81)을 하강시키고 합형위치로부터 이형위치로 상부금형(81)을 상승시킬 수 있게 된다. 여기서 이형위치는 상부금형(81)의 초기설치위치를 의미하고, 합형위치는 상부만곡공간(81a)이 하부만곡공간(41a)에 합쳐지고 상부직선공간(81b)이 하부직선공간(42a)에 합쳐지는 상부금형(81)의 위치를 의미한다.

맨드릴(83)은 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖도록 형성되어 있고, 종단에는 후술하는 눌림대(98)의 절취홈(98a)에 형상맞춤되는 돌부(83a)가 형성되어 있다.

맨드릴(83)은 합형만곡공간의 내표면과의 사이에 재료관성형공간이 형성되도록 합형만곡공간에 설치된다. 여기서 합형만곡공간은 상부만곡공간(81a)과 하부만곡공간(41a)이 합쳐진 공간을 의미한다.

맨드릴연장부(84)는 합형만곡공간의 외부로 노출되도록 맨드릴(83)로부터 연장형성되어 있고, 양측면에는 절취면(84a)이 형성되어 있다.

그리고 맨드릴연장부(84)는 종단면에 나사홈이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 맨드릴연장부(84)는 만곡금형상부지지판(24)의 상면에 설치된 지지블럭(88)과 맨드릴연장부(84)를 상하방향에서 압착하도록 상호 결합되는 한 쌍의 맨드릴고정블럭(85)과 맨드릴고정블럭(85)의 양측에 하나씩 배치된 한 쌍의 압착판(86)과 맨드릴연장부(84)의 종단면에 형성된 나사홈에 체결되는 맨드릴고정볼트(87)를 통해 만곡금형상부지지판(24)에 고정 설치된다. 맨드릴고정블럭(85)의 일방은 지지블럭(88)에 고정된다.

여기서 맨드릴연장부(84)의 설치는 합형만곡공간의 내표면과 맨드릴(83)의 외표면 사이에 형성된 재료관성형공간을 유지하도록 이루어진다.

맨드릴연장부(84)가 설치된 상태에서 맨드릴(83)과 맨드릴연장부(84)는 만곡하부금형지지체(20)에 지지되고 만곡하부금형지지체(20)와 함께 이동할 수 있게 된다.

눌림대(98)는 합형직선공간의 외부에서 합형직선공간에 정렬되도록 설치된다. 여기서 합형직선공간은 상부직선공간(81b)과 하부직선공간(42a)이 합쳐진 공간을 의미한다.

눌림대(98)는 종단에 절취홈(98a)이 형성되어 있다.

눌림대(98)는 가압동작시 재료관을 재료관성형공간에 진입시킬 수 있는 다양한 형태로 구현할 수 있다.

눌림대구동부(99)는 눌림대구동부(99)는 실린더와 같은 직선이동기구를 프레스장치의 테이블 등에 설치하여 구현할 수 있다.

눌림대구동부(99)의 직선이동거리를 일정하게 하면 가압위치와 눌림대초기위치 사이를 왕복하도록 눌림대(98)를 직선 이동시킬 수 있다. 여기서 가압위치는 상부금형(81)이 합형위치에 있을 때 합형직선공간에 설치된 재료관(201)을 재료관성형공간에 진입하도록 가압하는 눌림대(98)의 위치를 의미하고, 눌림대초기위치는 합형직선공간의 외부에 설치된 눌림대(98)의 위치를 의미한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 곡관제작장치의 동작을 도11 내지 도23을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해 상부금형(81)은 이형위치에 있고, 눌림대(98)는 눌림대초기위치에 있고, 만곡하부금형(41)은 만곡하부금형정렬위치에 있고, 직선하부금형(42)은 직선하부금형정렬위치에 배치되어 있는 것으로 가정한다.

먼저 하부직선공간(42a)에 재료관(201)을 탑재한다(도11 참조).

다음에 제어부(87)는 상부금형(81)이 합형위치로 하강하도록 상부금형구동부(82)를 제어한다(도12 참조).

다음에 제어부(87)는 눌림대(98)가 가압위치로 이동하도록 눌림대구동부(99)를 제어하여 눌림대(98)를 직선이동시킨다(도13 참조). 눌림대(98)가 가압위치로 이동하는 동안 재료관(201)은 재료관성형공간으로 진입하여 완제품곡관(202)으로 변형된다. 눌림대(98)가 가압위치로 이동할 때 발생할 수 있는 만곡하부금형(41)의 비의도적인 이동은 벽과 같은 구조물을 만곡하부금형지지체(20)의 좌측영역에 설치하는 방법으로 저지할 수 있다.

다음에 제어부(87)는 상부금형(81)이 이형위치에 도달하도록 상부금형구동부(82)를 제어하여 상부금형(81)을 상승시킨다.

다음에 제어부(87)는 눌림대(98)가 눌림대초기위치로 이동하도록 눌림대구동부(99)를 제어하여 눌림대(98)를 직선이동시킨다(도14 참조).

다음에 제어부(87)는 직선하부금형(42)이 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치에 도달하도록 직선하부금형구동부(53)를 제어하여 직선하부금형(42)을 직선이동시킨다(도15 참조).

다음에 제어부(87)는 만곡하부금형(41)이 만곡하부금형이탈위치에 도달하도록 만곡하부금형지지체구동부(51)를 제어하여 만곡하부금형지지체(20)를 직선이동시킨다(도16 참조).

다음에 제어부(87)는 만곡하부금형(41)이 맨드릴분리위치에 도달하도록 만곡하부금형회동구동부(60)를 제어하여 만곡하부금형(41)을 회동시킨다(도17 참조).

다음에 맨드릴분리위치에 도달한 만곡하부금형(41)으로부터 완제품곡관(202)을 취출한다(도18 참조).

다음에 제어부(87)는 만곡하부금형(41)이 만곡하부금형이탈위치에 도달하도록 만곡하부금형회동구동부(60)를 제어하여 만곡하부금형(41)을 반대방향으로 회동시킨다(도19 참조).

다음에 제어부(87)는 직선하부금형(42)이 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치에 도달하도록 직선하부금형지지체구동부(52)를 제어하여 직선하부금형지지체(30)를 직선이동시킨다(도20 참조).

다음에 제어부(87)는 직선하부금형(42)이 직선하부금형이탈위치에 도달하도록 직선하부금형구동부(53)를 제어하여 직선하부금형(42)을 직선이동시킨다(도21 참조).

다음에 직선하부금형이탈위치에 도달한 직선하부금형(42)의 하부직선공간(42a)에 재료관(201)을 탑재한다(도22 참조).

다음에 제어부(87)는 직선하부금형(42)이 직선하부금형정렬위치에 도달하고 만곡하부금형(41)이 만곡하부금형정렬위치에 도달하도록 만곡하부금형지지체구동부(51)와 직선하부금형지지체구동부(52)를 제어하여 만곡하부금형지지체(20)와 직선하부금형지지체(30)를 동시에 직선이동시킨다(도23 참조).

상기 제어부(87)의 제어동작은 종래 널리 알려진 바와 같이 리미트스위치 등과 같은 위치검출수단의 도움을 받아 이루어진다.

한편 전술한 실시예에서는 직선하부금형(42)을 직선하부금형지지체(30)에 대하여 직선이동시키기 위한 직선하부금형구동부(53)를 포함하고 직선하부금형지지체(30)를 직선이동시키기 위한 직선하부금형지지체안내레일(13)과 직선하부금형지지체구동부(52)를 포함하도록 구성하고 있으나, 직선하부금형구동부(53), 직선하부금형지지체안내레일(13)과 직선하부금형지지체구동부(52)를 모두 생략하거나(청구항1), 직선하부금형구동부(53)만을 생략하거나(청구항2), 직선하부금형지지체안내레일(13)과 직선하부금형지지체구동부(52)만을 생략하여(청구항3) 본 발명을 실시할 수 있다.

직선하부금형구동부(53), 직선하부금형지지체안내레일(13)과 직선하부금형지지체구동부(52)를 모두 생략하거나(청구항1), 직선하부금형구동부(53)만을 생략하는 경우(청구항2) 재료관(201)의 탑재는 직선하부금형(42)이 직선하부금형정렬위치에 있을 때 이루어진다.

직선하부금형구동부(53)만을 생략하는 경우(청구항2) 만곡하부금형정렬돌기(41b)는 생략한다.

직선하부금형지지체안내레일(13)과 직선하부금형지지체구동부(52)만을 생략하는 경우(청구항3) 제어부(87)는 직선하부금형(42)이 직선하부금형정렬위치로부터 직선하부금형분리위치로 이동하기 전에 상부금형(81)이 합형위치로부터 이형위치로 상승하고 직선하부금형(42)이 직선하부금형분리위치로부터 직선하부금형정렬위치에 도달한 후 상부금형(81)이 이형위치로부터 합형위치로 하강하도록 상부금형구동부(82)를 제어하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 하부금형(40)을 만곡하부금형(41)과 직선하부금형(42)으로 분리하고 맨드릴(83)을 만곡하부금형지지체(20)에 고정시키는 한편 만곡하부금형(41)을 회동시키는 동작을 거쳐 맨드릴(83)을 하부금형(40)의 하부만곡공간(41a)으로부터 분리시킨 후에 완제품곡관(202)을 취출하고, 완제품곡관(202)을 취출한 후 만곡하부금형(41)의 회동과정을 거쳐 다시 맨드릴(83)을 하부금형(40)의 하부만곡공간(41a)에 진입시킴으로써, 완제품곡관취출과정이 간단해진다.

그리고 완제품곡관취출이 용이한 위치(만곡하부금형의 회동위치)에서 완제품곡관(202)을 대략 지면에 나란한 방향을 따라 이동시키는 동작을 통해 완제품곡관(202)을 취출함으로써, 완제품곡관취출작업이 용이해진다.

또한 직선하부금형지지체(30)의 직선이동을 안내하는 직선하부금형지지체안내레일(13)을 추가하여 직선하부금형(42)을 직선하부금형이탈위치(상부금형의 하측으로부터 벗어난 위치가 됨)로 이동시킬 수 있도록 하고 직선하부금형(42)이 직선하부금형이탈위치에 배치된 상태에서 재료관(201)을 직선하부금형(42)에 탑재할 수 있도록 함으로써, 직경이 큰 재료관을 장비(천정크레인 등)를 사용하여 직선하부금형(42)에 탑재할 수 있게 된다.

또한 직선하부금형구동부(53)를 추가하여 직선하부금형(42)을 하부직선공간(42a)이 하부만곡공간(41a)으로부터 눌림대(98)의 길이방향을 따라 이탈할 수 있도록 함으로써, 만곡하부금형지지체(20)를 직선이동시킬 때 직선하부금형(42)과 만곡하부금형(41)의 간섭을 방지할 수 있게 된다.

11 : 만곡하부금형지지체안내레일
12 : 직선하부금형지지체안내레일
20 : 만곡하부금형지지체 21 : 만곡금형하부지지판
22 : 만곡금형지지벽부 24 : 만곡금형상부지지판
26 : 만곡금형지지체이동레일 30 : 직선하부금형지지체
31 : 직선금형하부지지판 32 : 직선금형지지벽부
33 : 직선금형지지기둥 34 : 직선금형상부지지판
36 : 직선금형지지체이동레일 40, 140 : 하부금형
41 : 만곡하부금형 42 : 직선하부금형
51 : 만곡하부금형지지체구동부 52 : 직선하부금형지지체구동부
53 : 직선하부금형구동부 60 : 만곡하부금형회동구동부
61 : 만곡금형구동실린더 62 : 회동축
83, 183 : 맨드릴 84, 184 : 맨드릴연장부
98, 185 : 눌림대 99, 186 : 눌림대구동부
87, 187 : 제어부 91 : 바닥판
110 : 하부금형지지체 160 : 맨드릴회동구동부
197 : 스토퍼승강구동부 198 : 스토퍼
199 : 걸림구

Claims

하부금형지지체와, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 하부만곡공간과 상기 하부만곡공간으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 하부직선공간이 상면에 형성되어 있고 상기 하부금형지지체에 지지되도록 설치된 하부금형과, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖는 반원홈 형태의 상부만곡공간과 상기 상부만곡공간으로부터 직선상으로 연장형성된 반원홈 형태의 상부직선공간이 저면에 형성되어 있고 상기 상부만곡공간이 상기 하부만곡공간의 상측에 정렬되고 상기 상부직선공간이 상기 하부직선공간의 상측에 정렬되도록 설치되는 상부금형과, 상기 상부금형의 초기설치위치를 이형위치라고 하고 상기 상부만곡공간이 상기 하부만곡공간에 합쳐지고 상기 상부직선공간이 상기 하부직선공간에 합쳐지는 상기 상부금형의 위치를 합형위치라고 할 때 상기 합형위치와 상기 이형위치사이를 승강하도록 상기 상부금형을 구동하는 상부금형구동부와, 완제품곡관형태에 대응하는 곡률반경을 갖도록 형성되고 상기 상부만곡공간과 상기 하부만곡공간이 합쳐진 공간을 합형만곡공간이라 할 때 상기 합형만곡공간의 내표면과의 사이에 재료관성형공간이 형성되도록 상기 합형만곡공간에 설치되는 맨드릴과, 상기 상부직선공간과 상기 하부직선공간이 합쳐진 공간을 합형직선공간이라 할 때 상기 합형직선공간의 외부에서 상기 합형직선공간에 정렬되도록 설치된 눌림대와, 상기 상부금형이 상기 합형위치에 있을 때 상기 합형직선공간에 설치된 재료관을 상기 재료관성형공간에 진입하도록 가압하는 상기 눌림대의 위치를 가압위치라고 상기 합형직선공간의 외부에 설치된 상기 눌림대의 위치를 눌림대초기위치라고 할 때 상기 가압위치와 상기 눌림대초기위치 사이를 왕복하도록 상기 눌림대를 직선 이동시키는 눌림대구동부와, 상기 상부금형이 상기 합형위치에 있을 때 상기 눌림대가 상기 가압위치로 이동하도록 상기 눌림대구동부를 제어하는 제어부를 갖는 곡관제작장치에 있어서,
상기 하부금형지지체는 만곡하부금형지지체와, 상기 만곡하부금형지지체와 분리 형성되어 있는 직선하부금형지지체를 가지고;
상기 하부금형은 상면에 상기 하부만곡공간이 형성되어 있고 상기 하부만곡공간이 상기 상부만곡공간의 하측에 정렬되는 만곡하부금형정렬위치에 배치되도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되는 만곡하부금형과, 상기 만곡하부금형과 분리되도록 형성되고 상면에 상기 하부직선공간이 형성되어 있으며 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간에 연결되는 직선하부금형정렬위치에 배치되도록 상기 직선하부금형지지체에 설치되는 직선하부금형을 가지고:
상기 상부금형의 승강경로와 상기 상부직선공간에 대하여 수직으로 배치되도록 설치되어 상기 만곡하부금형지지체의 직선이동을 안내하는 만곡하부금형지지체안내레일과, 상기 합형만곡공간의 외부로 노출되도록 상기 맨드릴로부터 연장형성되고 상기 합형만곡공간의 내표면과 상기 맨드릴의 외표면 사이에 형성된 재료관성형공간을 유지하도록 상기 맨드릴을 상기 만곡하부금형지지체에 대하여 지지하고 상기 만곡하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되는 맨드릴연장부와, 상기 하부만곡공간이 상기 상부만곡공간의 하측으로부터 상기 만곡하부금형지지체안내레일의 길이방향을 따라 이탈한 상기 만곡하부금형의 위치를 만곡하부금형이탈위치라고 할 때 상기 만곡하부금형정렬위치와 상기 만곡하부금형이탈위치 사이를 상기 만곡하부금형이 직선이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체를 직선이동시키는 만곡하부금형지지체구동부와, 상기 만곡하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 만곡하부금형지지체에 설치되고 상기 만곡하부금형으로부터 상기 맨드릴이 분리되는 만곡하부금형의 위치를 맨드릴분리위치라고 할 때 상기 만곡하부금형이탈위치와 상기 맨드릴분리위치 사이를 회동하도록 상기 만곡하부금형을 구동하는 만곡하부금형회동구동부를 포함하고;
상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치를 거쳐 상기 맨드릴분리위치에 도달하고 상기 맨드릴분리위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치를 거쳐 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달하는 과정을 반복하도록 상기 만곡하부금형지지체구동부와 상기 만곡하부금형회동구동부를 제어하고, 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 만곡하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 곡관제작장치.
제1항에 있어서,
상기 만곡하부금형지지체안내레일에 나란하게 배치되도록 설치되어 상기 직선하부금형지지체의 직선이동을 안내하는 직선하부금형지지체안내레일을 더 포함하고;
상기 하부직선공간이 상기 만곡하부금형정렬위치에 배치된 만곡하부금형의 하부만곡공간에 연결되는 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형정렬위치라고 하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치에 있을 때 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간에 연결되도록 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형지지체안내레일의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형이탈위치라고 할 때 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치와 상기 직선하부금형이탈위치 사이를 이동할 수 있도록 상기 직선하부금형지지체를 구동하는 직선하부금형지지체구동부를 더 포함하고;
상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 맨드릴분리위치로부터 회동하여 상기 만곡하부금형이탈위치에 도달한 상태에서 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치로 이동하는 동작과 동시에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형지지체구동부를 제어하고, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 곡관제작장치.
제1항에 있어서,
상기 하부직선공간이 상기 만곡하부금형정렬위치에 배치된 만곡하부금형의 하부만곡공간에 연결되는 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형정렬위치라고 하고 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간으로부터 상기 눌림대의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형분리위치라고 할 때 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하도록 상기 직선하부금형을 구동하는 직선하부금형구동부를 더 포함하고;
상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 상기 만곡하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형구동부를 제어하고, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 곡관제작장치.
제1항에 있어서,
상기 만곡하부금형지지체안내레일에 나란하게 배치되도록 설치되어 상기 직선하부금형지지체의 직선이동을 안내하는 직선하부금형지지체안내레일을 더 포함하고;
상기 직선하부금형지지체와 함께 이동할 수 있도록 상기 직선하부금형지지체에 설치되고 상기 하부직선공간이 상기 만곡하부금형정렬위치에 배치된 만곡하부금형의 하부만곡공간에 연결되는 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형정렬위치라고 하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치에 있을 때 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간에 연결되도록 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형지지체안내레일의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형이탈위치라고 하고 상기 하부직선공간이 상기 하부만곡공간으로부터 상기 눌림대의 길이방향을 따라 이탈한 상기 직선하부금형의 위치를 직선하부금형분리위치라고 할 때 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하도록 상기 직선하부금형을 구동하는 직선하부금형구동부와, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형지지체를 구동하는 직선하부금형지지체구동부를 더 포함하고;
상기 제어부는 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형정렬위치로부터 상기 상기 만곡하부금형이탈위치로 이동하기 전에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 맨드릴분리위치로부터 회동하여 상기 만곡하부금형이탈위치에 도달한 상태에서 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치로 이동하도록 상기 직선하부금형구동부를 제어하고, 상기 만곡하부금형이 상기 맨드릴분리위치로부터 회동하여 상기 만곡하부금형이탈위치에 도달한 상태에서 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로부터 상기 직선하부금형이탈위치에 대응하는 직선하부금형분리위치로 이동하고 상기 만곡하부금형이 상기 만곡하부금형이탈위치로부터 상기 만곡하부금형정렬위치로 이동하는 동작과 동시에 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치로 이동하도록 상기 직선하부금형지지체구동부를 제어하고, 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형정렬위치로부터 상기 직선하부금형분리위치로 이동하기 전에 상기 상부금형이 상기 합형위치로부터 상기 이형위치로 상승하고 상기 직선하부금형이 상기 직선하부금형이탈위치로부터 상기 직선하부금형정렬위치에 도달한 후 상기 상부금형이 상기 이형위치로부터 상기 합형위치로 하강하도록 상기 상부금형구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 곡관제작장치.