KR101762233B1 - 절삭유 제거부를 포함하는 지주대 제조장치 - Google Patents

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Abstract

절삭유 제거부를 포함하는 지주대 제조장치가 개시된다. 본 발명의 일 구체예에 따른 지주대 제조장치는 양단 에지부 사이가 벌어진 관형으로 성형된 스켈프 - 후방에서 전방으로 이동함 - 의 양단 에지부를 고주파 용접시켜 관형의 지주대 몸체를 갖도록 하는 고주파 용접장치부와, 고주파 용접장치부의 전방에 설치되어 지주대 몸체의 직경을 조절하는 사이징롤 장치부와, 사이즈롤 장치부의 전방에 설치되어 지주대 몸체를 기 결정된 길이로 절단하고 단부에 팁을 형성하는 절단 및 팁성형 장치부를 포함하는 지주대 제조장치에 있어서, 고주파 용접장치부에 배치되어 지주대 몸체의 내부에 존재하는 절삭유를 제거하는 제1 절삭유 제거부와, 사이징롤 장치부 및 절단 및 팁성형 장치부 사이에 배치되어 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 제거하는 제2 절삭유 제거부를 더 포함하고, 제1 절삭유 제거부는, 관형으로 성형된 스켈프의 양단 에지부 사이의 공간으로 삽입되어 관형으로 성형된 스켈프의 내부에 위치하며 전방으로 절삭유를 공급하는 절삭유 공급채널과, 절삭유 공급채널로부터 전방으로 연장되는 라인형의 블록 고정부재와, 블록 고정부재의 단부에 결합하는 것으로, 고주파 용접장치부에서 상기 양단 에지부를 고주파 용접시키는 유도코일보다 전방에 위치하여 상기 관형의 지주대 몸체의 내부를 폐쇄시키는 블록을 포함한다.

Description

절삭유 제거부를 포함하는 지주대 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING SUPPORT ROD COMPRISING CUTTING OIL REMOVER}
본 발명은 지주대 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지주대를 자동화 된 공정으로 생산 가능케 하는 지주대 제조장치에 있어서 공정 중에 지주대의 내부 및 외표면에 존재하는 절삭유(냉각유)를 제거하는 절삭유 제거부를 포함하는 지주대 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 지주대(또는 고추대라고도 함)는 고추나 토마토 등과 같이 가지나 줄기가 약한 농작물을 재배할 때에 사용되는 것으로, 상기 지주대의 일단은 땅에 꽂을 수 있도록 팁 형태를 가지도록 성형되고, 타단에는 캡을 결합하는 형태로 형성된다.
이러한 지주대를 제조하는 장치들은 다양하게 존재하고 있으나, 원소재인 금속판에서부터 제품인 지주대로 가공하기 위한 여러 공정들이 연속적인 자동화 공정으로 구현되지는 못하고 있는 바, 효율적인 지주대 생산에 차질이 있어 왔다.
관련하여 한국등록특허 제10-1228903호에서는 지주대를 자동생산하는 장치를 개시한 바 있으나, 상기 특허에서는 지주대인 파이프에 캡을 결합시키는 공정을 자동화한 것에 불과한 바, 지주대 제조와 관련된 수많은 공정들의 자동화에 대해서는 개시하고 있지 않다.
이에 본 발명자는 지주대 제조를 자동화 공정을 통해 수행할 수 있는 지주대 제조장치를 2016년 6월 8일에 출원한 바 있다(특허출원번호: 10-2016-0071044). 그리고 이러한 지주대 제조장치에서 절삭유(지주대 성형과정에서 발생하는 마찰열을 감소시키기 위해 공급됨)의 제거를 자동적으로 할 수 있도록 추가적인 연구개발을 수행한 바, 본 발명에 이르렀다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-1228903호 (2008.09.25 공개) 특허문헌 2: 한국등록실용신안 제20-0228352호 (2001.06.15 공고)
본 발명은 지주대의 원소재인 금속판(내지 스켈프)에서부터 지주대 제조에 이르기까지 전 공정을 자동화 시킨 지주대 제조장치를 제공하고자 한다.
특히, 지주대 제조장치에서 지주대 몸체 내부와 외표면에 존재하는 절삭유를 자동으로 제거할 수 있는 절삭유 제거부들을 포함하는 지주대 제조장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 양단 에지부 사이가 벌어진 관형으로 성형된 스켈프 - 후방에서 전방으로 이동함 - 의 상기 양단 에지부를 고주파 용접시켜 관형의 지주대 몸체를 갖도록 하는 고주파 용접장치부와, 상기 고주파 용접장치부의 전방에 설치되어 상기 지주대 몸체의 직경을 조절하는 사이징롤 장치부와, 상기 사이즈롤 장치부의 전방에 설치되어 상기 지주대 몸체를 기 결정된 길이로 절단하고 단부에 팁을 형성하는 절단 및 팁성형 장치부를 포함하는 지주대 제조장치에 있어서, 상기 고주파 용접장치부에 배치되어 상기 지주대 몸체의 내부에 존재하는 절삭유를 제거하는 제1 절삭유 제거부와, 상기 사이징롤 장치부 및 상기 절단 및 팁성형 장치부 사이에 배치되어 상기 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 제거하는 제2 절삭유 제거부를 더 포함하고, 상기 제1 절삭유 제거부는, 상기 관형으로 성형된 스켈프의 상기 양단 에지부 사이의 공간으로 삽입되어 상기 관형으로 성형된 스켈프의 내부에 위치하며 전방으로 절삭유를 공급하는 절삭유 공급채널과, 상기 절삭유 공급채널로부터 상기 전방으로 연장되는 라인형의 블록 고정부재와, 상기 블록 고정부재의 단부에 결합하는 것으로, 상기 고주파 용접장치부에서 상기 양단 에지부를 고주파 용접시키는 유도코일보다 전방에 위치하여 상기 관형의 지주대 몸체의 내부를 폐쇄시키는 블록을 포함하는 지주대 제조장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 절삭유 제거부는 제1 몸체와, 상기 제1 몸체의 후방에 헤드부분의 일부가 삽입된 채로 결합되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 제1 몸체는, 후방이 개방되고 속이 비어 있는 형태를 가지며 내부 측면 테두리를 따라 단턱이 형성되는 제1 몸통부와, 상기 제1 몸통부의 내부 중앙으로부터 후방으로 돌출된 터널 형태의 지주대 통과부와, 상기 제1 몸통부의 전단면에 형성되어 상기 제1 몸통부의 내부 방향으로 고압의 에어를 공급하는 1 이상의 에어 공급홀을 포함하고, 상기 제2 몸체는, 상기 제1 몸체의 후방에 삽입되어 상기 단턱에 의해 전진이 막힌 채로 상기 제1 몸체와 결합하고 중앙에는 지주대 통과홀이 형성되는 헤드부와, 상기 헤드부의 후방으로 연장되는 터널 형태의 제2 몸통부를 포함하고, 상기 제1 몸체의 지주대 통과부의 제1 직경은 상기 지주대 몸체의 직경과 상응하는 반면 상기 제2 몸체의 지주대 통과홀의 제2 직경은 상기 지주대 몸체의 직경보다 소정 정도 크게 형성되어 상기 제1 몸체에 상기 제2 몸체를 결합하였을 때 상기 제1 직경 및 제2 직경의 차이로 인해 공기틈이 발생함으로써, 상기 제1 몸체의 내부 방향으로 공급되는 에어가 상기 공기틈을 통해 후방으로 이동하면서 상기 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 제거할 수 있다.
또한, 상기 제2 절삭유 제거부를 통과한 상기 지주대 몸체를 향해 방청유를 공급하는 방청유 공급채널과, 상기 제2 절삭유 제거부의 전방에 설치되는 것으로, 상기 지주대 몸체가 전방으로 이동할때에 상기 지주대 몸체의 외표면을 감싸는 형태로 지지부재에 고정 배치되어 상기 지주대 몸체를 문지르는 방청유 도포 직물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 언코일러 장치부, 레벨링 장치부, 롤 성형 장치부, 고주파 용접장치부, 사이징롤 장치부, 절단 및 팁성형 장치부 등을 통해 원소재인 금속판(내지 스캘프)에서부터 지주대 제조에 이르는 전 공정을 자동화 시킴으로써, 지주대의 생산 효율 및 대량 생산을 가능케 한다.
또한, 본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 절단 및 팁성형 장치부를 통해 지주대 몸체를 기 결정된 길이로 절단함과 동시에 상기 지주대 몸체의 일단에 팁을 성형할 수 있는 바, 지주대 제조시간을 크게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 고주파 용접장치부에 배치되는 제1 절삭유 제거부를 통해 지주대 몸체의 내부에 존재하는 절삭유를 자동 공정에 의해 제거할 수 있으며, 사이징롤 장치부와 절단 및 팁성형 장치부 사이에 배치되는 제2 절삭유 제거부를 통해 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 자동 공정에 의해 제거할 수 있다.
절삭유가 지주대 몸체의 내부에 존재하는 경우에는 지주대 몸체의 내부 부식의 원인으로 작용하며(절삭유에 포함되는 수분에 의함), 절삭유가 지주대 몸체의 표면에 존재하는 경우에는 제조가 완성된 지주대를 사용할 때에 지주대가 설치된 토양의 오염을 야기할 수 있는 바, 본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 지주대 몸체의 내부 부식을 방지하여 지주대의 내구성을 향상시키고, 나아가 토양오염을 방지할 수 있어 환경보호에 이바지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 지주대 제조장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 지주대 제조장치에서 제1 절삭유 제거부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 지주대 제조장치에서 제2 절삭유 제거부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3 및 도 4의 제2 절삭유 제거부의 단면도이다.
도 6은 방청유 공급채널과 방청유 도포 직물의 일 구체예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 지주대 제조장치에서 절단 및 팁성형 장치부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 절단 및 팁성형 장치부에서 지주대 몸체를 절단하고 단부에 팁을 성형하는 원리를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 9는 도 1의 지주대 제조장치의 후단에 설치되는 캡결합 장치부의 일 예시를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 하기의 설명은 본 발명을 구체적인 예시를 들어 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 그리고 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 지주대 제조장치(100)의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 지주대 제조장치(100)는 언코일러 장치부(110), 레벨링 장치부(120), 롤 성형 장치부(131,132,133), 고주파 용접장치부(140), 사이징롤 장치부(150), 절단 및 팁성형 장치부(160)를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에 첨부된 도면에 도시되어 있지는 않으나, 언코일러 장치부(110)의 전단에는 스켈프 장치부(미도시) 및 스켈프 롤 장치부(미도시)가 설치될 수 있다.
상기 스켈프 장치부는 금속판을 지주대의 외경 폭을 갖도록 슬리팅(sliting)하여 복수의 스켈프(skelp)를 형성하는 기능을 할 수 있다. 여기에서 금속판은 지주대를 형성하기 위한 금속 소재로 이루어진 판 형태를 의미하며, 예컨대 코일 형태의 알루미늄 판재일 수 있다. 상기 스켈프 장치부는 상기 코일 형태의 알루미늄 판재를 이송시키는 컨베이어 밸트부와, 상기 컨베이어 벨트부에 결합되어 상기 알루미늄 판재를 기 설정된 간격으로 슬리팅시키는 슬리팅 장치를 포함할 수 있다. 상기 슬리팅 장치는 상기 알루미늄 판재를 절단하기 위한 복수의 슬리터를 포함할 수 있으며, 상기 슬리터에 의해 상기 알루미늄 판재가 복수의 스켈프로 슬리팅될 수 있다. 여기에서 스켈프는 슬리터에 의해 절단된 코일을 의미한다. 컨베이어 벨트나 슬리팅 장치는 통상의 장치들을 이용할 수 있으므로 상세한 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 스켈프 롤 장치부는 상기 스켈프 장치부의 후단에 설치되어 상기 스켈프를 롤에 감아 스켈프 롤을 형성하는 기능을 할 수 있다. 상술하였듯, 상기 스켈프 장치부에서 복수의 스켈프가 형성되면, 상기 스켈프 롤 장치부에서는 상기 스켈프 각각을 롤 형태로 감아 코일을 형성할 수 있다. 상기 스켈프 롤 장치부는 상기 스켈프가 감겨지는 롤과 상기 롤을 회전시키는 구동력을 제공하는 제1 회전구동장치를 포함할 수 있다. 예컨대 상기 제1 회전구동장치에 의해 상기 롤이 회전함에 따라 상기 스켈프 장치부에서 배출되는 스켈프가 상기 롤에 감길 수 있다. 스켈프를 롤 형태로 감아 코일을 형성하는 장치들은 통상의 장치들을 이용할 수 있으므로 상세한 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 스켈프 롤 장치부에서 형성된 스켈프 롤은 도 1에 도시된 언코일러 장치부(110)로 이동되어 장착될 수 있다. 도 1에서 언코일러 장치부(110)는 한 세트가 도시되어 있지만, 복수의 세트로 구성되는 것도 가능하다. 언코일러 장치부(110)는 스켈프 롤에 감겨진 스켈프(도 1에서 도면부호 1로 표기됨)를 풀어주는 기능을 한다. 언코일러 장치부(110)는 스켈프 롤이 장착되는 장착부와, 상기 장착부를 회전시키는 구동력을 제공하는 제2 회전구동장치를 포함할 수 있다. 예컨대 상기 제2 회전구동장치에 의해 상기 장착부가 회전함에 따라 상기 장착부에 장착된 스켈프 롤로부터 스켈프가 풀리면서 레벨링 장치부(120)로 이동할 수 있다.
레벨링 장치부(120)는 언코일러 장치부(110)의 후단에 설치되는 것으로, 스켈프의 편평도를 조절하는 기능을 할 수 있다. 레벨링 장치부(120)는 몸체부의 상부면에 복수의 레일(121,122)이 설치되고, 스켈프는 레일(121,122)을 따라 이동될 수 있다. 상기 레일(121,122)은 수직 방향으로 설치되거나(복수의 쌍으로 구성되는 레일이 상하 방향으로 배치됨) 수평 방향으로 설치될 수 있다(복수의 쌍으로 구성되는 레일이 좌우 방향으로 배치됨) 수직 방향으로 설치되는 레일(121)은 레일(121) 상에 놓여진 스켈프에 대해 수직 방향으로 가력하여 상기 스켈프의 편평도를 조절하는 기능을 할 수 있다. 수평 방향으로 설치되는 레일(122)은 레일(122) 상에 놓여진 스켈프에 대해 수평 방향으로 가력하여 상기 스켈프의 편평도를 조절하는 기능을 할 수 있다.
롤 성형 장치부(131,132,133)는 레벨링 장치부(120)의 후단에 설치되는 것으로, 스켈프(1)를 양단 에지부 사이가 벌어진 관형으로 성형 가공하는 기능을 할 수 있다. 상기 롤 성형 장치부(131,132,133)는 몸체부의 상부면에 복수의 성형기(131,132)가 설치되고, 스켈프(1)는 상기 몸체부의 상부면을 따라 이송되면서 성형기(131,132)들에 의해 관형으로 성형 될 수 있다. 이러한 롤 성형 장치부(131,132,133)는 롤 포밍 장치로 기 설정된 공정 조건에 따라 구동되는 복수의 성형기(131,132)들에 의해 스켈프(1)를 관형으로 성형 가공한다. 상기 관형은 스켈프(1)의 양단 에지부 사이가 소정 간격 벌어진 형태로 도 1에서는 도면부호 2로 표기되어 있으며, 이하에서는 성형 스켈프(2)라고 칭하기로 한다. 한편, 성형기(131,132)를 거치면서 발생하는 공정열을 낮추기 위해 성형기(131,132)들의 상부에는 냉각수를 분사하는 복수의 냉각수 분사부(133)가 마련될 수 있다.
고주파 용접장치부(140)는 롤 성형 장치부(131,132,133) 후단에 설치되는 것으로, 롤 성형 장치부(131,132,133)를 거쳐 성형된 성형 스켈프(2)의 양단 에지부를 고주파 용접시켜 관형의 지주대 몸체를 갖도록 하는 기능을 할 수 있다. 즉, 성형 스켈프(2)의 양단 에지부를 밀착시키고 상기 양단 에지부의 접촉 부위에서 용접이 이루어지도록 함으로써, 성형 스켈프(2)가 완전한 관형의 지주대 몸체(3)가 되도록 한다. 이 때, 본 명세서에 첨부된 도면에서는 지주대 몸체(3)가 원통형으로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들면 6각 몸체와 같은 다각형 몸체를 가지도록 형성되는 것도 가능하다. 고주파 용접장치부(140)는 고주파 용접을 수행하는 장치로, 도 1에 구체적으로 도시되어 있지는 않지만 성형 스켈프(2)의 직경보다 큰 유도 코일(144, 도 2 참고)을 설치하고, 1 이상의 쌍으로 구성되는 가압롤에 의해 성형 스켈프(2)를 압착하여 성형 스켈프(2)의 양단 에지부를 밀착시키고 상기 유도 코일에 흐르는 유도전류로 인해 발생하는 저항열에 의해 상기 양단 에지부의 접촉 부위를 용접한다. 한편, 고주파 용접장치부(140)에는 상기 용접 과정에서 성형 스켈프(2)의 양단 에지부의 접촉 부위에서 상기 가압롤에 의해 발생된 외력에 의해 형성되는 비드(bead)를 제거하기 위한 비드제거부(미도시)가 추가적으로 마련될 수 있다. 또한, 고주파 용접장치부(140)를 거치면서 발생하는 공정열을 낮추기 위해 고주파 용접장치부(140)의 상부에는 냉각수를 분사하는 복수의 냉각수 분사부(미표기)가 마련될 수 있다.
사이징롤 장치부(150)는 고주파 용접장치부(140)의 후단에 설치되는 것으로, 지주대 몸체(3)의 직경을 조절하는 기능을 할 수 있다. 사이징롤 장치부(150)는 몸체부와, 상기 몸체부의 상부면에 복수의 성형기(151)가 설치되고, 지주대 몸체(3)는 상기 몸체부의 상부면을 따라 이송되면서 성형기(151)들에 의해 진원도 및 직경이 조절될 수 있다. 성형기(151)는 복수의 수직 롤 및/또는 수평 롤로 구성될 수 있으며, 상기 수직 롤은 지주대 몸체(3)에 대해 수직 방향으로 가력하고, 상기 수평 롤은 지주대 몸체(3)에 대해 수평 방향으로 가력함으로써 지주대 몸체(3)의 직경 등을 원하는 사이즈로 조절할 수 있다.
절단 및 팁성형 장치부(160)는 사이즈롤 장치부(150)의 후단에 설치되는 것으로, 지주대 몸체(3)를 기 결정된 길이로 절단함과 동시에 지주대 몸체(3)의 일단을 압착시켜 팁을 성형하는 기능을 수행할 수 있다. 절단 및 팁성형 장치부(160)에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하도록 한다.
도 2는 도 1의 지주대 제조장치(100)에서 제1 절삭유 제거부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 절삭유 제거부는 고주파 용접장치부(140, 도 1 참고)에 배치되어 지주대 몸체(3)의 내부에 존재하는 절삭유를 제거하는 기능을 할 수 있다. 여기에서 절삭유는 성형 스켈프(2)가 고주파 용접장치부(140)에 의해 지주대 몸체(3)로 성형되는 과정에서, 고주파 용접장치부(140)의 유도 코일(144)의 내측에 위치하는 임피더(미도시)가 용접과정에서 발생하는 고열로 인해 파손되거나 성형 스켈프(2) 내지 지주대 몸체(3)가 변형되는 것을 방지하기 위하여 성형 스켈프(2) 내지 지주대 몸체(3)의 내부로 공급되어 상기 임피더와 성형 스켈프(2) 내지 지주대 몸체(3)를 냉각시키는 유체를 의미한다. 종래 지주대 제조공정에서는 통상적으로 공급된 절삭유를 제거하지 않아 왔다. 따라서 지주대 몸체(3)의 내부에 절삭유가 남아 있게 되며, 상기 절삭유는 후속 공정에서 지주대 몸체(3)를 절단하거나 이송할 때에 외부로 비산되어 작업환경 및 주위 여러 장치들을 오염시킬 수 있다. 나아가 지주대 몸체(3) 내부에 잔류하는 절삭유는 지주대의 내부 부식의 원인으로 작용하기도 한다.
상기 제1 절삭유 제거부는 절삭유 공급채널(141)과, 블록 고정부재(142)와, 블록(143)을 포함할 수 있다.
절삭유 공급채널(141)은 성형 스켈프(2)의 양단 에지부 사이의 공간으로 삽입되어 일부가 성형 스켈프(2)의 내부에 위치한다. 이를 위해 절삭유 공급채널(141)은 도 2에 도시된 바와 같이 전체적으로 'ㄴ'자 형으로 형성될 수 있다. 절삭유 공급채널(141)은 외부 저장소(미도시) 등으로부터 절삭유를 공급받아 이송하고 단부에 마련된 출구를 통해 전방으로 절삭유(도 2에서 a로 표기됨)를 토출시켜 공급한다.
블록 고정부재(142)는 절삭유 공급채널(141)의 단부로부터 전방으로 연장되는 것으로 라인형을 갖는다. 일 구체예에 있어서 블록 고정부재(142)는 내부가 폐쇄된 파이프형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 블록 고정부재(142)가 상술한 것과 같이 파이프형으로 형성되는 경우, 블록 고정부재(142)의 외경은 성형 스켈프(2) 또는 지주대 몸체(3)의 내경보다 작은 크기를 가질 수 있고, 블록 고정부재(142)의 외경과 성형 스켈프(2) 또는 지주대 몸체(3)의 내경과의 차이가 크면 클수록 바람직하다. 고주파 용접장치부의 유도 코일(144)의 내측에는 임피더가 설치되는데(임피더는 별도의 지지부재에 의해 유도 코일(144)과 상응하도록 고정 배치될 수 있음), 블록 고정부재(142)가 필요 이상으로 굵게 형성되는 경우에는 상기 임피더를 우회하여 상기 임피더보다 전방까지 연장되기 어렵기 때문이다. 블록 고정부재(142)의 소재는 특별히 제한되지 않는다.
블록(143)은 블록 고정부재(142)의 전방측 단부에 결합한다. 블록 고정부재(142)의 후방측 단부는 절삭유 공급채널(141)의 전방측 단부에 결합하고, 블록 고정부재(142)의 전방측 단부에는 블록(143)이 결합한다. 블록(143)은 유도코일(144)보다 전방에 위치한다. 즉, 블록 고정부재(142)의 전방측 단부는 유도코일(144)보다 전방에 위치한다. 블록(143)은 지주대 몸체(3)의 내부를 폐쇄(패킹, packing)시키는 기능을 한다. 이를 위해, 블록(143)은 지주대 몸체(3)의 구경에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 블록(143)의 소재가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 패킹 기능을 위해 탄성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 블록(143)의 몸체가 지주대 몸체(3)의 내부를 보다 완전히 패킹시킬 수 있기 때문이다. 나아가 지주대 몸체(3)는 계속하여 앞으로 전진하는 반면 블록(143)은 블록 고정부재(142)에 결합되어 있어 위치가 고정되므로, 지주대 몸체(3)가 전진할 때 블록(143)이 지주대 몸체(3)의 내벽에 적절한 가압을 줄 수 있으므로 지주대 몸체(3)의 내벽에 잔류하는 이물질들을 제거할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 제1 절삭유 제거부의 기능을 설명한다. 절삭유 공급채널(141)로부터 토출되는 절삭유(a)는 성형 스켈프(2)의 내부를 냉각시키고 유도코일(144)의 내측에 배치되는 임피더(미도시)를 냉각시킨다. 절삭유(a)가 계속 공급됨에 따라 절삭유(a)는 유도코일(144)보다도 전방으로 흐르게 된다. 이 때, 절삭유 공급채널(141)으로부터 연장되는 블록 고정부재(142)의 전방측 단부에 블록(143)이 결합하여 고정되어 있고, 블록(143)은 지주대 몸체(3)의 내부를 폐쇄시키므로, 절삭유(a)는 블록(143)에 의해 더 이상 전진하지 못한다. 즉, 블록(143)을 기준으로 블록(143)의 후방 부분에는 절삭유(a)가 존재하며, 블록(143)의 전방 부분에는 절삭유(a)가 존재하지 않게 된다. 나아가 성형된 지주대 몸체(3)는 계속 전진하므로 블록(143)에 의해 지주대 몸체(3)의 내벽이 가압되어 지주대 몸체(3)의 내벽에 잔류하는 절삭유가 제거될 수 있다.
이하, 제2 절삭유 제거부에 대하여 설명한다.
도 3 및 도 4는 도 1의 지주대 제조장치(100)에서 제2 절삭유 제거부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제2 절삭유 제거부는 사이징롤 장치부(150, 도 1 참고) 및 절단 및 팁성형 장치부(160, 도 1 참고) 사이에 배치되는 지주대 몸체(3)의 외표면에 존재하는 절삭유를 제거하는 기능을 수행한다. 사이징롤 장치부(150)는 지주대 몸체(3)의 직경을 조절하면서 성형하게 되므로 지주대 몸체(3)의 표면에는 마찰열이 발생하며, 상기 마찰열을 냉각시키기 위하여 절삭유가 지주대 몸체(3)의 표면을 향해 분사된다. 따라서 지주대 몸체(3)의 표면에는 절삭유가 잔류하게 되는데, 종래에는 후속 공정에서 이러한 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 제거하기 위해 에어분사기를 사용하는 경우도 있었다. 하지만 종래에는 에어분사기의 노즐부를 지주대 몸체와 직각 방향으로 위치시켜 지주대 몸체의 상부에서부터 에어를 분사하는 방식으로, 지주대 몸체는 지속적으로 전진하는 바 지주대 몸체 외표면의 절삭유를 충분히 제거하려면 적어도 3 유닛 이상의 에어분사기를 배치하여야만 하며, 에어분사기 노즐부의 사각 영역에 해당하는 지주대 몸체의 하방 부분의 절삭유가 제대로 제거되지 않는 문제가 있었다. 본 발명의 구체예들에 따른 제2 절삭유 제거부는 이러한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 에어분사 방식을 이용하되 지주대 몸체와 평행한 방향으로 에어를 분사함으로써 2 유닛 이하의 에어분사기를 통해 지주대 몸체 표면의 절삭유 제거를 보다 효과적으로 할 수 있게 하였다.
상기 제2 절삭유 제거부는 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)를 포함한다. 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)는 상호 결합 가능하다. 구체적으로 제1 몸체(210)의 후방에 제2 몸체(220)의 헤드부분의 일부가 삽입된 채로 결합할 수 있다. 제1 몸체(210) 및 제2 몸체(220)는 금속 소재로 형성될 수 있다.
제1 몸체(210)는 제1 몸통부(211), 지주대 통과부(212), 에어 공급홀(215)을 포함한다.
제1 몸통부(211)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 후방이 개방되고 속이 비어 있는 형태를 가지도록 형성된다. 제1 몸통부(211)의 내부 측면 테두리에는 내측으로 소정크기의 단턱(214)이 형성된다. 제1 몸통부(211)의 측부에는 1 이상의 체결홀(216)이 마련될 수 있다. 체결홀(216)은 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)를 결합시키기 위한 체결부재가 삽입되며, 이하에서 제1 몸체(210)의 제1 몸통부(211)에 형성된 체결홀(216)을 제1 체결홀(216)로 칭하기로 한다.
지주대 통과부(212)는 제1 몸통부(211)의 내부 중앙으로부터 후방으로 돌출된 터널 형태로 형성된다. 지주대 통과부(212)의 제1 직경(내경)은 지주대 몸체(3)와 상응한다. 지주대 통과부(212)는 제1 몸통부(211)와 일체로 형성될 수 있다. 지주대 몸체(3)는 지주대 통과부(212)의 내측으로 통과한다. 지주대 통과부(212)의 높이는 제1 몸통부(211)의 단턱(214)이 형성되는 위치와 상응한다. 한편, 지주대 통과부(212)의 후방측 단부는 제1 경사(213, 도 5 참조)를 갖도록 테이퍼진 형태를 갖는다.
에어 공급홀(215)은 제1 몸통부(211)의 전단면에 형성된다. 본 명세서에 첨부된 도면에서는 제1 몸통부(211)에 한 쌍의 에어 공급홀(215)이 마련되는 경우를 도시하고 있으나, 에어 공급홀(215)은 1개만 형성될 수도 있으며, 2보다 많은 숫자가 형성될 수도 있다. 에어 공급홀(215)에는 별도의 에어분사기(미도시)의 노즐이 삽입 결합된다. 그리고 상기 노즐로부터 공급되는 고압의 에어는 에어 공급홀(215)을 통과하여 제1 몸통부(211)의 내부로 공급된다. 에어 공급홀(215)이 2 이하인 경우에어분사기의 수를 줄일 수 있어 보다 바람직하다.
제2 몸체(220)는 헤드부(221)와 제2 몸통부(225)를 포함한다. 헤드부(221) 및 제2 몸통부(225)는 일체로 형성될 수 있다.
헤드부(221)는 제1 몸체(210)의 후방에 삽입될 수 있고, 이 때, 헤드부(221)는 제1 몸체(210)의 제1 몸통부(211)의 내부 측면 테두리에 형성되어 있는 단턱(214)에 의해 전진이 막힌다. 헤드부(221)의 측부에는 1 이상의 체결홀(226, 이하 제2 체결홀)이 형성된다. 제2 체결홀(226)은 헤드부(221)가 제1 몸체(210)의 후방에 삽입되어 단턱(214)에 의해 전진이 막혔을 때, 제1 몸체(210)의 제1 체결홀(216)과 겹친다. 따라서 헤드부(221)를 제1 몸체(210)의 후방에 삽입한 채로 체결부재(b로 표기함)를 통해 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)를 결합시킬 수 있다. 일 구체예에 있어서 제1,2 체결홀(216,226)의 내측에는 나사산이 형성되어 있고 상기 체결부재는 볼트나사일 수 있다. 헤드부(221)의 중앙에는 지주대 통과홀(222, 도 4 참조)이 형성된다. 지주대 통과홀(222)의 제2 직경(내경)은 지주대 몸체(3)의 직경보다 소정 정도 크게 형성된다. 즉, 상기 제2 직경은 제1 몸체(210)의 지주대 통과부(212)의 제1 직경보다 소정 정도 크게 형성된다. 지주대 통과홀(222)의 테두리는 제2 경사(223, 도 5 참조)를 갖도록 테이퍼진 형태를 갖는다. 제2 경사(223)는 상기 제1 경사(213)와 상응한다.
제2 몸통부(222)는 헤드부(211)의 후방으로 연장된다. 제2 몸통부(222)는 터널 형태를 갖는다. 제2 몸통부(222)의 내측 구경은 헤드부(221)의 지주대 통과홀(222)의 구경과 상응한다. 따라서 지주대 몸체(3)는 제2 몸통부(222)의 내측으로 통과하고 이어서 헤드부(221)의 지주대 통과홀(222)을 통과한다.
상기와 같이 구성되는 제2 절삭유 제거부의 기능을 설명한다. 도 5는 도 3 및 도 4의 제2 절삭유 제거부의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 제2 절삭유 제거부의 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)는 결합한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 체결부재(b)가 제1 몸체(210)의 제1 체결홀(216)로 삽입되어 제2 몸체(220)의 제2 체결홀(226)에 결합하는 방식이다. 지주대 몸체는 제2 몸체(220)의 제2 몸통부(225)의 내측으로 통과하고, 이어서 헤드부(221)의 지주대 통과홀(222)을 거쳐 제1 몸체(210)의 지주대 통과부(212)의 내측으로 통과하여 전진한다. 제1 몸체(210)의 제1 몸통부(211)에 형성된 에어 공급홀(215)로부터는 고압의 에어가 분사된다. 이 때, 지주대 통과부(212)의 제1 직경(내경, d1로 표기)은 지주대 몸체의 직경과 상응하는 반면, 지주대 통과홀(222)의 제2 직경(내경, d2로 표기)은 상기 지주대 몸체의 직경보다 소정 정도 크게 형성되므로, 이러한 상기 제1 직경(d1) 및 제2 직경(d2)의 차이로 인해 공기틈이 발생한다(공기틈은 (d2-d1)/2 만큼의 간격을 갖는다). 도 5에 도시된 바와 같이, 지주대 통과부(212)의 단부에 형성된 제1 경사(213)를 갖도록 테이퍼진 면과, 지주대 통과홀(222)의 테두리에 형성된 제2 경사(223)를 갖도록 테이퍼진 면 사이의 간격이 공기틈의 출발지점이 된다. 그리고 제1 몸통부(211) 내부로 공급된 고압의 에어는 상기 공기틈을 통해 후방으로 이동하면서, 지주대 몸체의 외표면에 잔류하는 절삭유를 효과적으로 제거할 수 있다.
도 6은 방청유 공급채널(230)과 방청유 도포 직물(231)의 일 구체예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 지주대 제조장치(100)는 방청유 공급채널(230)과 방청유 도포 직물(231)을 더 포함할 수 있다. 방청유 공급채널(230)은 상기 제2 절삭유 제거부를 통과한 지주대 몸체(3)를 향해 방청유를 공급한다. 방청유는 금속 소재의 제품 표면에 녹이 발생하는 것을 방지하기 위해 이용되는 것으로, 통상적인 방청유를 사용할 수 있다.
방청유 도포 직물(231)은 제2 절삭유 제거부의 전방에 설치되어 방청유가 뿌려진 지주대 몸체(3)의 외표면을 문질러 상기 방청유를 지주대 몸체(3)의 외표면에 도포하는 기능을 한다. 방청유 도포 직물(231)은 특정 종류로 한정되지 않는다. 방청유 도포 직물(231)은 지지부재(232)에 고정 배치된다. 지지부재(232)는 바닥부재(233)와 걸이부재(234)를 포함한다. 걸이부재(234)는 바닥부재(233)의 상부에 결합하여 바닥부재(233)에 의해 지지된다. 바닥부재(233)와 걸이부재(234)는 일체로 형성될 수 있다. 걸이부재(234)는 갈고리형으로 형성되고, 지주대 몸체(3)가 걸이부재(234)의 내측으로 통과될 수 있다. 이 때, 방청유 도포 직물(231)이 걸이부재(234)의 외표면을 감싸도록 배치되는 경우에는 지주대 몸체(3)가 걸이부재(234)를 통과할 때, 방청유 도포 직물(231)에 의해 외표면이 문질러질 수 있다. 방청유 도포 직물(231)이 지주대 몸체(3)의 외표면을 감싸는 형태로 배치되어 있기 때문이다. 따라서 방청유 도포 직물(231)을 통과하면서 지주대 몸체(3)의 외표면에는 방청유가 골고루 도포될 수 있는 바, 지주대 몸체(3)의 표면에 녹이 발생하는 것이 방지된다.
이하, 절단 및 팁성형 장치부(160)를 설명한다.
도 7은 도 1의 지주대 제조장치(100)에서 절단 및 팁성형 장치부(160)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 절단 및 팁성형 장치부(160)에서 지주대 몸체(3)를 절단하고 단부에 팁을 성형하는 원리를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 절단 및 팁성형 장치부(160)는 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)와, 가압 플레이트(163)와, 절단부재(164)와, 제1 압착부재(165)와, 제2 압착부재(166)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)은 지주대 몸체(3)를 위 아래로 파지하는 기능을 한다. 상부 파지 플레이트(162)는 승하강 동작이 가능하며, 상부 파지 플레이트(162)가 하강함에 따라 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161) 사이의 공간에 지주대 몸체(3)가 파지될 수 있다. 상기 승하강 동작을 위한 구동력은 통상의 유압 방식을 사용하여 이루어질 수 있다. 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)에는 지주대 몸체(3)의 일부분을 수용할 수 있는 홈(미표기)이 형성될 수 있다. 상기 홈은 지주대 몸체(3)의 외형에 상응하는 형태로 형성될 수 있다. 일 구체예에 있어서, 상부 파지 플레이트(162)의 하부면 중앙에는 길이 방향으로 단면이 반원형인 홈이 형성될 수 있으며, 하부 파지 플레이트(161)의 상부면 중앙에는 길이 방향으로 단면이 반원형인 홈이 형성될 수 있다. 상기 두 홈은 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 따라서 지주대 몸체(3)가 상부 파지 플레이트(162)의 홈과, 하부 파지 플레이트(161)의 홈 사이에 위치됨으로써 파지될 수 있다. 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)은 금속 소재로 형성될 수 있으며, 상기 금속 소재는 지주대 몸체(3)를 형성하는 소재보다 강도가 높을 수 있다. 그 외 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)의 크기 등은 특정되지 않는다. 한편, 상부 파지 플레이트(162)에는 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)가 통과할 수 있는 크기의 홀이 형성될 수 있으며, 하부 파지 플레이트(161)에는 제2 압착부재(166)가 통과할 수 있는 크기의 홀이 형성될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
가압 플레이트(163)는 상부 파지 플레이트(162)의 상부에 승하강 가능하도록 결합할 수 있다. 결합 방법은 특정되지 않는다. 가압 플레이트(163)는 상부 파지 플레이트(162)와 동일한 소재로 형성될 수 있으며, 크기 등은 특정되지 않는다. 가압 플레이트(163)는 하강하면서 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)를 가압할 수 있으며, 상승하면서 상기 가압을 해제할 수 있다. 가압 플레이트(163)의 승하강 동작의 구동은 통상의 유압 방식을 사용하여 이루어질 수 있다.
절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)는 가압 플레이트(163)의 하부면에 결합할 수 있다. 따라서 가압 플레이트(163)의 하강시에 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)는 가압 플레이트(163)와 함께 하강하게 된다. 절단부재(164)는 기 정해진 길이로 지주대 몸체(3)를 절단하는 기능을 수행하며, 제1 압착부재(165)는 절단부재(164)에 의해 절단된 지주대 몸체(3)의 단부를 압착하여 팁을 형성하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 절단부재(164)는 지주대 몸체(3)를 절단할 수 있도록 단부가 칼날 형태로 형성되고, 지주대 몸체(3)의 소재보다 강도가 높은 소재로 형성될 수 있다. 본 명세서에 첨부된 도면에서 절단부재(164)는 플레이트 형태로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예컨대 절단부재(164)는 단부가 뾰족한 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 제1 압착부재(165)는 절단부재(164)의 측부에 결합될 수 있다. 결합 방법은 특정되지 않는다. 이 때, 제1 압착부재(165)의 하단부는 절단부재(164)의 하단부보다 소정 정도 위에 위치하도록 결합될 수 있다. 따라서 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)가 하강하면, 지주대 몸체(3)에는 절단부재(164)가 먼저 접촉하게 된다. 제1 압착부재(165)의 하단부는 제1 방향으로 테이퍼진 형태를 가질 수 있다. 따라서 지주대 몸체(3)의 단부가 제1 압착부재(165)에 의해 가압되었을 때, 제1 압착부재(165)의 상기 테이퍼진 형태에 상응하도록 지주대 몸체(3)의 단부가 테이퍼진 형태가 될 수 있다. 한편, 상부 파지 플레이트(162)에는 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)가 통과할 수 있는 크기의 홀이 형성될 수 있다. 홀의 모양 등은 특정되지 않으며 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)의 하강시에 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)의 하단부가 상부 파지 플레이트(162)를 관통하는 형태로 통과하여, 상부 파지 플레이트(162)의 하부에 놓여지는 지주대 몸체(3)에 접촉할 수 있으면 충분하다.
제2 압착부재(166)는 하부 파지 플레이트(161) 내부에 수용되도록 배치될 수 있다. 이를 위해 하부 파지 플레이트(161)에는 제2 압착부재(166)가 통과할 수 있는 크기의 홀이 형성될 수 있다. 홀의 모양 등은 특정되지 않으며 제2 압착부재(166)의 상승시에 제2 압착부재(166)의 상단부가 하부 파지 플레이트(161)를 관통하는 형태로 통과하여, 하부 파지 플레이트(161)의 상부에 놓여지는 지주대 몸체(3)에 접촉할 수 있으면 충분하다. 제2 압착부재(166)는 제1 압착부재(165)와 함께 지주대 몸체(3)의 단부에 팁을 형성하는 기능을 한다. 즉 제1 압착부재(165)는 지주대 몸체(3)의 단부를 윗 방향에서 가압하고, 제2 압착부재(166)는 지주대 몸체(3)의 단부를 아랫 방향에서 가압한다. 따라서 제2 압착부재(166)는 제1 압착부재(165)와 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 제2 압착부재(166)의 상단부는 제2 방향으로 테이퍼진 형태를 가질 수 있다. 여기에서 제2 방향은 제1 압착부재(165)의 제1 방향으로 테이퍼진 형태와 대칭을 이루는 방향일 수 있다. 따라서 지주대 몸체(3)의 단부가 제2 압착부재(166)에 의해 가압되었을 때, 제2 압착부재(166)의 상기 테이퍼진 형태에 상응하도록 지주대 몸체(3)의 단부가 테이퍼진 형태가 될 수 있다. 제1 압착부재(165) 및 제2 압착부재(166)는 모두 지주대 몸체(3)를 이루는 소재보다 강도가 높은 소재로 형성될 수 있다. 제2 압착부재(166)는 제1 압착부재(165)의 하강 시점에 맞추어 상승하게 되며, 상기 제1 압착부재(165)의 구동은 통상의 유압 방식을 사용하여 이루어질 수 있다.
절단부재(164) 및 제1,2 압착부재(165,166)의 동작을 설명한다. 사이징롤 장치부(150)를 거친 지주대 몸체(3)는 절단 및 팁성형 장치부(160)로 이송되며 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)에 파지될 수 있다. 구체적으로는 지주대 몸체(3)가 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)의 사이 공간을 통해 이송되고, 상기 공간을 어느정도 통과하였을 때 상부 파지 플레이트(162)가 하강하면서 지주대 몸체(3)를 파지할 수 있다. 관련하여 지주대 몸체(3)의 길이는 기 결정될 수 있으며, 기 결정된 지주대 몸체(3)의 길이 조건이 충족될 때 상부 파지 플레이트(162)가 하강하도록 제어될 수 있다. 예를 들어 지주대 몸체(3)의 길이 조건이 2m인 경우에, 지주대 몸체(3)가 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161)의 사이 공간을 통과한 길이가 2m가 될 때, 상부 파지 플레이트(162)가 하강함으로써 지주대 몸체(3)를 파지할 수 있다. 또한 상부 파지 플레이트(162)의 하강과 동시에 가압 플레이트(163)가 하강할 수 있다. 가압 플레이트(163)가 하강하면, 가압 플레이트(163)의 하부면에 결합되어 있는 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)가 함께 하강한다. 절단부재(164) 및 제1 압착부재(165)는 상부 파지 플레이트(162)에 형성된 홀을 통해 상부 파지 플레이트(162)를 관통하여 상부 파지 플레이트(162)의 하단에 위치한 지주대 몸체(3)를 가압한다. 이 때, 제1 압착부재(165)의 하단부는 절단부재(164)의 하단부보다 상대적으로 높은 위치에 있으므로, 절단부재(164)의 하단부가 지주대 몸체(3)를 먼저 가압하면서 지주대 몸체(3)를 절단시킨다. 지주대 몸체(3)가 절단되면, 이어서 전단에 배치된 지주대 몸체(3)의 단부 위로 제1 압착부재(165)가 하강하면서 가압하고, 지주대 몸체(3)의 단부 아래에서는 제2 압착부재(166)가 상승하면서 가압한다. 제1,2 압착부재(165,166)에 의해 지주대 몸체(3)의 단부에는 팁이 형성된다. 도 7 및 도 8에서는 단부에 팁이 형성된 지주대 몸체를 도면부호 4로 표기하였다. 상술한 것과 같은 동작들에 의해 지주대 몸체(3)가 상부 파지 플레이트(162) 및 하부 파지 플레이트(161) 내부에 파지된 상태에서 가압 플레이트(163)의 하강에 의해 절단부재(164)로 지주대 몸체(3)가 절단되고, 제1 압착부재(165) 및 가압 플레이트(163)의 하강시 상승하는 제2 압착부재(166)에 의해 지주대 몸체(3)의 단부에 팁을 형성시킬 수 있다. 이들 동작들은 거의 동시에 이루어지는 바, 지주대 몸체를 기 결정된 길이로 절단함과 동시에 상기 지주대 몸체의 일단에 팁을 성형할 수 있는 바, 지주대 제조시간을 크게 줄일 수 있다.
한편, 절단 및 팁성형 장치부(160)는 지주대 몸체(3)의 절단시에 발생 가능한 스크랩들을 회수 및 배출하는 스크랩 배출부(167)를 더 포함할 수 있다. 스크랩 배출부(167)는 하부 파지 플레이트(161)의 하부에 결합될 수 있으며, 지주대 몸체(3)가 절단부재(164)에 의해 절단될 때 발생 가능한 스크랩(도 2에서 S로 표기함)들이 스크랩 배출부(167)에 모이고, 외부로 배출될 수 있도록 한다. 스크랩 배출부(167)는 내부에 소정 공간을 가지도록 형성되며, 내부 바닥면이 경사지도록 형성됨으로써 스크랩(S)들이 스크랩 배출부(167)의 바닥면을 따라 아래로 흘러 내리도록 할 수 있다. 지주대 몸체(3)의 절단시 발생하는 스크랩(S)들을 자연스럽게 배출시킴으로써, 상기 스크랩(S)들이 절단 및 팁성형 장치부(160) 내부에 남아 다른 구성들의 구동을 방해하는 것을 방지할 수 있고, 보다 쾌적한 공정 환경을 구축할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 지주대 제조장치(100)는 지주대 몸체의 타단부에 캡을 압착시키는 캡결합 장치부(170)를 더 포함할 수 있다. 관련하여, 도 9는 도 1의 지주대 제조장치(100)의 후단에 설치되는 캡결합 장치부(170)의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 캡결합 장치부(170)는 적재 플레이트(171)와, 제1 정렬부(172)와, 제2 정렬부(173)와, 캡 결합부(174)와 수거부재(175)를 포함할 수 있다. 절단 및 팁성형 장치부(160)를 거친 지주대 몸체(4, 일단부에 팁이 형성됨)들은 적재 플레이트(171)에 적재된다. 이 때, 적재 플레이트(171)는 바닥면과 경사지도록 형성됨으로써 지주대 몸체(4)가 경사면을 따라 아래로 이동할 수 있다. 적재 플레이트(171)의 일측부에는 제1 정렬부(172)가 결합된다. 제1 정렬부(172)는 정렬 플레이트와, 상기 정렬 플레이트를 일방향으로 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다. 정렬 플레이트는 소정 길이를 갖는 판재형 플레이트로 적재 플레이트의 우측에서 좌측으로 이동하여, 적재 플레이트에 적재되어 있는 지주대 몸체(4)들이 들쭉날쭉 적재되는 것을 방지할 수 있다. 상기 정렬 플레이트의 구동은 통상의 유압 방식을 이용할 수 있다(구동부의 일 예시임). 적재 플레이트(171)의 경사면을 따라 아래로 이동된 지주대 몸체(4)들은 제2 정렬부(173)에 하나씩 수용되어 회전 이동한다. 제2 정렬부(173)는 내측으로 굴곡진 홈들이 복수개 형성된 바퀴형 부재로, 상기 홈들에 지주대 몸체(4)를 각각 수용할 수 있다. 제2 정렬부(173)는 별도의 구동부에 의해 시계 반대방향으로 천천히 회전되고, 제2 정렬부(173)에 수용되는 지주대 몸체(4) 역시 함께 이송된다. 이 때, 제2 정렬부(173)의 우측에는 캡 결합부(174)가 설치되고, 캡 결합부(174)는 특정 시간 주기로 지주대 몸체(4) 쪽으로 이동하여 지주대 몸체(4)의 타단부에 캡(도 4에서 C로 표기함)을 압착시킨다. 캡(C)이 압착된 지주대 몸체(4)는 제2 정렬부(173)로부터 이탈하면서 제2 정렬부(173)의 아래 방향에 위치하고, 반원형으로 형성된 수거부재(175) 위로 떨어진다. 수거부재(175)에는 캡이 압착된 지주대 몸체(4)가 차곡차곡 쌓이게 되고, 지주대 몸체(4)가 상당 수 쌓이면 이를 수거하여 포장 등의 후처리 작업을 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 언코일러 장치부, 레벨링 장치부, 롤 성형 장치부, 고주파 용접장치부, 사이징롤 장치부, 절단 및 팁성형 장치부 등을 통해 원소재인 금속판(내지 스캘프)에서부터 지주대 제조에 이르는 전 공정을 자동화 시킴으로써, 지주대의 생산 효율 및 대량 생산을 가능케 한다.
또한, 본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 절단 및 팁성형 장치부를 통해 지주대 몸체를 기 결정된 길이로 절단함과 동시에 상기 지주대 몸체의 일단에 팁을 성형할 수 있는 바, 지주대 제조시간을 크게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 고주파 용접장치부에 배치되는 제1 절삭유 제거부를 통해 지주대 몸체의 내부에 존재하는 절삭유를 자동 공정에 의해 제거할 수 있으며, 사이징롤 장치부와 절단 및 팁성형 장치부 사이에 배치되는 제2 절삭유 제거부를 통해 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 자동 공정에 의해 제거할 수 있다.
절삭유가 지주대 몸체의 내부에 존재하는 경우에는 지주대 몸체의 내부 부식의 원인으로 작용하며(절삭유에 포함되는 수분에 의함), 절삭유가 지주대 몸체의 표면에 존재하는 경우에는 제조가 완성된 지주대를 사용할 때에 지주대가 설치된 토양의 오염을 야기할 수 있는 바, 본 발명의 구체예들에 따른 지주대 제조장치는 지주대 몸체의 내부 부식을 방지하여 지주대의 내구성을 향상시키고, 나아가 토양오염을 방지할 수 있어 환경보호에 이바지할 수 있다.
이상, 본 발명의 구현예들에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 기술의 구체적 적용에 따른 단순한 설계변경, 일부 구성요소의 생략, 단순한 용도의 변경 등 본 발명을 다양하게 변형할 수 있을 것이며, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위 내에 포함됨은 자명하다.
100: 지주대 제조장치 110: 언코일러 장치부
120: 레벨링 장치부 131,132,133: 성형 장치부
140: 고주파 용접장치부 150: 사이징롤 장치부
160: 절단 및 팁성형 장치부 161: 하부 파지 플레이트
162: 상부 파지 플레이트 163: 가압 플레이트
164: 절단부재 165: 제1 압착부재
166: 제2 압착부재 170: 캡결합 장치부
141: 절삭유 공급채널 142: 블록 고정부재
143: 블록 210: 제1 몸체
211: 제1 몸통부 212: 지주대 통과부
220: 제2 몸체 221: 헤드부
222: 지주대 통과홀 225: 몸통부

Claims (3)

  1. 양단 에지부 사이가 벌어진 관형으로 성형된 스켈프의 상기 양단 에지부를 고주파 용접시켜 관형의 지주대 몸체를 갖도록 하는 고주파 용접장치부;
    상기 고주파 용접장치부에 배치되어 상기 지주대 몸체의 내부에 존재하는 절삭유를 제거하는 것으로서, 상기 양단 에지부 사이의 공간으로 삽입되어 상기 스켈프의 내부에 위치하며 전방으로 절삭유를 공급하는 절삭유 공급채널과, 상기 절삭유 공급채널로부터 상기 전방으로 연장되는 라인형의 블록 고정부재와, 상기 블록 고정부재의 단부에 결합하고 상기 고주파 용접장치부에서 상기 양단 에지부를 고주파 용접시키는 유도코일보다 전방에 위치하여 상기 관형의 지주대 몸체의 내부를 폐쇄시키는 블록을 포함하는 제1 절삭유 제거부;
    상기 고주파 용접장치부의 후단에 설치되어 상기 지주대 몸체의 직경을 조절하는 사이징롤 장치부;
    상기 사이징롤 장치부의 후단에 설치되어 상기 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 제거하는 제2 절삭유 제거부;
    상기 제2 절삭유 제거부의 후단에 설치되어 상기 지주대 몸체를 기 결정된 길이로 절단하고 단부에 팁을 형성하는 절단 및 팁성형 장치부를 포함하고,
    상기 절단 및 팁성형 장치부는,
    상기 사이징롤 장치부를 통과하여 이송되는 상기 지주대 몸체를 내부에 형성된 홈에 수용시켜 상기 지주대 몸체를 위 아래로 파지하는 상부 파지 플레이트 및 하부 파지 플레이트와, 상기 상부 파지 플레이트에 결합되는 것으로 하강하여 상기 상부 파지 플레이트를 가압하는 가압 플레이트와, 상기 가압 플레이트의 하부면에 결합되는 절단부재와, 상기 절단부재의 측부에 결합되며 단부가 제1 방향으로 테이퍼진 형태를 갖는 제1 압착부재와, 상기 하부 파지 플레이트 내부에 수용되고 단부가 제2 방향으로 테이퍼진 형태를 갖는 제2 압착부재와, 상기 하부 파지 플레이트의 하부에 결합되고 내부에 소정 공간을 가지도록 형성되며 내부 바닥면이 경사지도록 형성되는 스크랩 배출부를 포함하고, 상기 상부 파지 플레이트에는 상기 절단부재 및 제1 압착부재가 통과할 수 있는 크기의 제1 홀이 형성되고, 상기 하부 파지 플레이트에는 상기 제2 압착부재가 통과할 수 있는 크기의 제2 홀이 형성되고, 상기 지주대 몸체가 상기 상부 파지 플레이트 및 하부 파지 플레이트 내부에 파지된 상태에서 상기 가압 플레이트가 하강하면 상기 절단부재 및 제1 압착부재가 상기 제1 홀을 통해 상기 상부 파지 플레이트를 관통하는 형태가 되어 상기 절단부재로 상기 지주대 몸체가 절단되고, 이어서 상기 제1 압착부재와 상기 가압 플레이트의 하강시에 상승하는 상기 제2 압착부재에 의해 상기 지주대 몸체의 단부에 팁을 형성시키고, 상기 지주대 몸체의 절단시에 발생되는 스크랩들은 상기 제2 홀을 통해 상기 스크랩 배출부로 회수되었다가 상기 내부 바닥면을 따라 아래로 흘러 내려져 외부로 배출되며,
    상기 제2 절삭유 제거부는,
    제1 몸체와, 상기 제1 몸체의 후방에 헤드부분의 일부가 삽입된 채로 결합되는 제2 몸체를 포함하고,
    상기 제1 몸체는, 후방이 개방되고 속이 비어 있는 형태를 가지며 내부 측면 테두리를 따라 단턱이 형성되는 제1 몸통부와, 상기 제1 몸통부의 내부 중앙으로부터 후방으로 돌출된 터널 형태로 형성되고 후방측 단부에 제1 경사를 갖도록 테이퍼진 형태를 갖는 지주대 통과부와, 상기 제1 몸통부의 전단면에 형성되어 상기 제1 몸통부의 내부 방향으로 고압의 에어를 공급하는 1 이상의 에어 공급홀을 포함하고, 상기 제2 몸체는, 상기 제1 몸체의 후방에 삽입되어 상기 단턱에 의해 전진이 막힌 채로 상기 제1 몸체와 결합하고 중앙에는 테두리에 상기 제1 경사와 상응하는 제2 경사를 갖도록 테이퍼진 형태를 갖는 지주대 통과홀이 형성되는 헤드부와, 상기 헤드부의 후방으로 연장되는 터널 형태의 제2 몸통부를 포함하고, 상기 제1 몸체의 지주대 통과부의 제1 직경은 상기 지주대 몸체의 직경과 상응하는 반면 상기 제2 몸체의 지주대 통과홀의 제2 직경은 상기 지주대 몸체의 직경보다 소정 정도 크게 형성됨으로써 상기 제1 몸체에 상기 제2 몸체를 결합하였을 때 상기 제1 직경 및 제2 직경의 차이로 인해 공기틈이 발생하여, 상기 제1 몸체의 내부 방향으로 공급되는 에어가 상기 제1 경사 및 제2 경사에 의해 형성되는 상기 공기틈의 출발지점을 통해 상기 공기틈을 따라 후방으로 이동하면서 상기 지주대 몸체의 외표면에 존재하는 절삭유를 제거하는 지주대 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단 및 팁성형 장치부의 후단에 설치되어 상기 지주대 몸체를 정렬시켜 이송시키고 상기 지주대 몸체의 타단부에 캡을 압착시키는 캡결합 장치부를 더 포함하고,
    상기 캡결합 장치부는,
    상기 절단 및 팁성형 장치부를 거친 지주대 몸체가 적재되는 곳으로 바닥면과 경사지도록 형성되어 경사면을 따라 상기 지주대 몸체가 아래로 이동되는 적재 플레이트와, 상기 적재 플레이트의 일측부에 결합되는 것으로 상기 적재 플레이트의 우측에서 좌측으로 이동하여 상기 적재 플레이트에 적재되어 있는 상기 지주대 몸체들을 정렬시키는 정렬 플레이트와 상기 정렬 플레이트를 유압 방식으로 구동시키는 구동부를 포함하는 제1 정렬부와, 내측으로 굴곡진 홈들이 복수개 형성된 바퀴형 부재로써 상기 홈들에 상기 지주대 몸체를 각각 수용하고 회전함으로써 상기 지주대 몸체를 이송시키는 제2 정렬부와, 상기 제2 정렬부의 우측에 설치되어 특정시간 주기로 상기 지주대 몸체에서 팁이 형성되지 않은 타단부에 캡을 압착시키는 캡 결합부와, 상기 제2 정렬부의 아래 방향에 위치하고 상기 제2 정렬부로부터 이탈하는 지주대 몸체를 수거하는 반원형의 수거부재를 포함하는 지주대 제조장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 절삭유 제거부를 통과한 상기 지주대 몸체를 향해 방청유를 공급하는 방청유 공급채널과,
    상기 제2 절삭유 제거부의 전방에 설치되는 것으로, 상기 지주대 몸체가 전방으로 이동할때에 상기 지주대 몸체의 외표면을 감싸는 형태로 지지부재에 고정 배치되어 상기 지주대 몸체를 문지르는 방청유 도포 직물을 더 포함하는 지주대 제조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113458096A (zh) * 2021-05-31 2021-10-01 邓志敏 一种劳动防护用品生产用的管状物清洗装置

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JP2005059062A (ja) * 2003-08-13 2005-03-10 Nippon Light Metal Co Ltd 押し潰し部付きで表面処理済みの短尺な形材の製造方法
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