KR101992696B1 - 소재 이송장치 및 이를 구비한 원라인 절단 면취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 이송장치 및 이를 구비한 원라인 절단 면취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프 등 길이가 긴 원소재가 절단부 등의 1차 가공부에서 가공되었을 때 1차 가공된 소재를 이송하여 이동방향에 직교하는 방향에 위치한 면취부 등의 2차 가공부로 공급함과 아울러 원소재에서 남은 자투리는 2차 가공부와 다른 방향으로 배출할 수 있도록 한 소재 이송장치 및 이를 구비한 원라인 절단 면취기에 관한 것이다.

Description

소재 이송장치 및 이를 구비한 원라인 절단 면취기{Material Feeding Apparatus and One Line Cutting and Chamfering Machine with It}

본 발명은 소재 이송장치 및 이를 구비한 원라인 절단 면취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프 등 길이가 긴 원소재가 절단부 등의 1차 가공부에서 가공되었을 때 1차 가공된 소재를 이송하여 이동방향에 직교하는 방향에 위치한 면취부 등의 2차 가공부로 공급함과 아울러 원소재에서 남은 자투리는 2차 가공부와 다른 방향으로 배출할 수 있도록 한 소재 이송장치 및 이를 구비한 원라인 절단 면취기에 관한 것이다.

통상적으로 봉이나 파이프 등과 같이 길이가 긴 소재는 필요에 따라 일정 길이로 절단하여 사용한다. 이때, 이들 소재의 커팅작업은 유공압 실린더나 모터 등에 의해 회전 작동되는 원형커터 등을 이용하여 커팅하는 자동 커팅기로 작업을 수행하거나, 작업자가 수동 커팅기에 구비된 회전커터를 이용하여 작업을 수행하고 있다.

그러나, 파이프의 커팅시에는 작업자가 커팅기를 이용하여 길이가 긴 파이프를 일정 길이로 절단하는 커팅작업을 수행한 후, 커팅된 파이프의 절단면으로 인한 사고를 방지하기 위하여 별도의 면취작업을 수행해야 한다. 또한, 커팅작업에 의해 절단된 파이프를 면취작업이 이루어지는 곳까지 이동시켜야 하므로, 작업공정의 번거러움이 따르고 인력의 낭비 및 작업시간이 지체되는 등의 단점을 가지고 있다

이에 따라, 파이프의 절단면을 균일하게 유지할 수 있고 파이프의 절단 및 면취 작업을 연속적으로 수행할 수 있는 파이프 커팅장치가 개발되기도 하였고, 파이프의 절단 작업과 면취 작업을 자동으로 수행할 수 있는 파이프 절단 및 면취기가 개발되기도 하였다.

하지만, 대부분의 경우에는 파이프 절단장치와 면취장치가 별개로 구성되어 있어 설비 전체의 크기가 커지게 되고, 일체형 구조라 하더라도 파이프를 절단하는 작업과 면취하는 작업의 연계로 인해 전제적인 구조가 복잡해지며, 절단된 파이프의 길이를 일치하지 않는 경우가 많이 발생하여 길이를 검측하게 되면 다수의 불량품이 발견되고 있다.

또한, 절단장치에서 절단된 파이프를 면취장치로 이동시키는 공정이 자동화되지 않은 경우가 많아 작업시간이 지체되고 인력이 낭비됨은 물론 절단장치에서 면취장치로 이송하는 과정에서 절단된 파이프의 표면이 손상될 수 있는 문제점도 있다.

등록실용신안공보 제20-0105542호 등록특허공보 제10-1808277호 등록특허공보 제10-1531573호

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파이프 등 길이가 긴 원소재가 절단부 등의 1차 가공부에서 가공되었을 때 1차 가공된 소재를 이송하여 이동방향에 직교하는 방향에 위치한 면취부 등의 2차 가공부로 공급함과 아울러 원소재에서 남은 자투리는 2차 가공부와 다른 방향으로 배출할 수 있도록 함으로써 생산성을 향상시키고 재료의 낭비를 방지할 수 있는 소재 이송장치 및 이를 구비한 원라인 절단 면취기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 소재 이송장치는, 메인프레임 상측에 설치되어 1차 가공부에서 가공된 소재를 이동시키는 컨베이어와; 메인프레임에 승강 가능하게 설치되어 컨베이어에 의해 이동되는 소재를 정지시키는 차단부재와; 메인프레임에 설치되어 차단부재를 승강시키는 승강부재와; 소재의 이동방향에 직교하도록 배치된 2차 가공부로 차단부재에 의해 정지된 소재를 밀어주는 푸시부재;를 포함한다.

또한, 푸시부재는 하단부가 컨베이어의 상면에 근접하게 배치되는 일정 크기의 밀판과, 로드를 이용하여 밀판을 전후 이동시키는 푸시실린더와, 메인프레임에 설치되는 가이드 블록 및 일단이 밀판에 고정되어 가이드 블록에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드바로 이루어지며 밀판의 직선 이동을 안내하도록 푸시실린더를 중심으로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 가이드부재를 포함할 수 있다.

또한, 푸시실린더는 밀판의 전후 이동시 밀판이 컨베이어를 완전히 벗어나도록 하는 스트로크를 가질 수 있다.

또한, 메인프레임에 구비되어 1차 가공부를 통과한 원소재의 움직임을 차단하는 스토퍼부재를 더 구비하고, 스토퍼부재는 원소재의 선단이 접촉되는 스토퍼와, 원소재의 접촉을 감지하는 센서가 구비되고 선단부에 스토퍼가 설치된 스토퍼 블록과, 스토퍼 블록을 승강시키는 승강실린더를 포함할 수 있다.

또한, 메인프레임에 구비되어 원소재의 가공길이에 따라 스토퍼부재를 이송 방향을 따라 수평 이동시켜 스토퍼부재의 위치를 결정하는 위치결정부재를 더 구비하고, 위치결정부재는 이송 방향에 나란하게 배치되는 스크루를 회전시키도록 메인프레임에 설치되는 위치결정모터와, 스크루의 회전에 따라 수평 이동되며 승강실린더의 하우징이 설치되는 수평이동부재를 포함할 수 있다.

또한, 승강실린더의 하우징은 수평이동부재에 승강 가능하게 설치되고, 수평이동부재는 승강실린더의 하우징을 승강시키기 위한 핸들을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원라인 절단 면취기는, 상기한 소재 이송장치를 구비하며, 1차 가공부는 길이가 긴 길이의 원소재를 일정 길이로 절단하는 절단부를 포함하고, 2차 가공부는 소재의 양단을 면취하는 면취부를 포함한다.

본 발명에 따른 소재 이송장치는 1차 가공부에서 가공된 소재를 차례로 이동시키면서 푸시부재를 이용하여 2차 가공부로 밀어주게 되므로

작업 공정이 단순화되고 1차 가공작업과 2차 가공작업이 연속적으로 이루어질 수 있게 되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 푸시실린더의 스트로크가 컨베이어를 벗어나도록 설정되어 소재와 지투리소재를 각각 다른 방향으로 배출할 수 있고, 이를 통해 지투리소재를 재활용할 수 있게 되어 재료 손실이 방지된다.

또한, 스토퍼부재가 원소재를 감지하여 원소재의 이동을 정지시킬 수 있으므로 1차 가공부에서의 가공 작업이 안정적으로 이루어지게 된다.

또한, 위치결정부재를 통해 스토퍼부재의 위치를 조절함으로써 소재의 가공길이를 조절할 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 원라인 절단 면취기는 절단부가 구비된 1차 가공부에 의해 절단된 소재가 소재 이송장치의 푸시부재에 의해 면취부가 구비된 2차 가공부로 공급되므로 절단 작업과 면취 작업이 연속적으로 이루어질 수 있게 되어 생산성이 대폭 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소재 이송장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소재 이송장치의 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소재 이송장치의 좌측면도 및 우측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 푸시부재를 이용한 소재의 배출 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 푸시부재를 이용한 지투리소재의 배출 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 차단부재를 이용한 소재 조각의 배출 과정을 나타낸 도면이다.?.
도 7은 본 발명에 따른 스토퍼부재를 이용한 원소재의 차단 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 원라인 절단 면취기가 도시된 평면 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 원라인 절단 면취기의 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 소재 이송장치(100)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 메인프레임(10) 상측에 설치되어 원소재를 1차적으로 가공하는 1차 가공부(200)에서 가공된 소재(500)를 이동시키는 컨베이어(20)와; 메인프레임(10)에 승강 가능하게 설치되어 컨베이어(20)에 의해 이동되는 소재(500)를 정지시키는 차단판(30)과; 메인프레임(10)에 설치되어 차단판(30)을 승강시키는 승강실린더(40)와; 소재(500)의 이동방향에 직교하도록 배치되어 소재(500)를 재차 가공하는 2차 가공부(300)로 차단부재(30)에 의해 정지된 소재(500)를 밀어주는 푸시부재(50)와; 원소재의 가공이 이루어지도록 메인프레임(20)에 구비되어 1차 가공부(200)를 통과한 원소재의 움직임을 차단하는 스토퍼부재(60)와; 메인프레임(20)에 구비되어 원소재의 가공길이에 따라 스토퍼부재(60)를 이송 방향을 따라 수평 이동시켜 스토퍼부재(60)의 위치를 결정하는 위치결정부재(70);를 포함하여 이루어진다.

즉, 1차 가공부(200)에서 1차적으로 가공된 소재(500)를 컨베이어(20)를 통해 이동시키고, 차단판(30)에 의해 정지된 소재(500)를 푸시부재(50)가 2차 가공부(300)로 밀어 공급하며, 스토퍼부재(60)는 1차 가공부(200)에서 원소재의 가공을 위하여 원소재를 고정할 수 있도록 원소재를 정지시키고, 위치결정부재(70)는 스토퍼부재(60)를 이동시켜 원소재의 가공길이를 결정하는 것이다.

차단판(30)은 컨베이어(20)의 회전을 저해하지 않도록 하단부가 컨베이어(20)의 상면에 근접하게 배치되는 사각 형상의 판재이며, 메인프레임(10)에 설치된 승강실린더(40)에 의해 승강되도록 구성된다. 그리고 컨베이어(20)에 의해 이동되는 소재(500)는 차단판(30)에 걸려짐으로써 컨베이어(20)의 움직임과는 무관하게 정지된다.

또, 푸시부재(50)는 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 하단부가 컨베이어(20)의 상면에 근접하게 배치되는 일정 크기의 밀판(51)과, 출몰 가능한 로드(52')를 이용하여 밀판(51)을 전후 이동시키는 푸시실린더(52)와, 메인프레임(10)에 설치되는 가이드 블록(53a) 및 일단이 밀판(51)에 고정되어 가이드 블록(53a)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드바(53b)로 이루어지며 밀판(51)의 직선 이동을 안내하도록 푸시실린더(52)를 중심으로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 가이드부재(53)를 포함한다.

이때, 푸시실린더(52)는 밀판(51)의 전후 이동시 밀판(51)이 컨베이어(20)를 완전히 벗어나도록 하는 스트로크를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 푸시실린더(52)의 로드(52')가 완전히 축소된 상태 또는 최대로 확장된 상태에서는 밀판(51)이 컨베이어(20)를 완전히 벗어나도록 푸시실린더(52)를 설치한다. 이에 따라, 밀판(51)을 이용하여 소재(500)를 2차 가공부(300)가 위치한 전방측의 소재 배출가이드(81)로 밀어주거나 자투리소재(500')를 2차 가공부(300)의 반대쪽에 위치한 후방측의 자투리 배출가이드(82)로 끌어당길 수 있게 된다.

그리고 스토퍼부재(60)는 도 7에 도시된 바와 같이, 원소재의 선단이 접촉되는 스토퍼(61)와, 원소재의 접촉을 감지하는 센서가 구비되고 선단부에 스토퍼(61)가 설치된 스토퍼 블록(62)과, 경사지게 설치되어 스토퍼 블록(62)을 승강시키는 승강실린더(63)를 포함한다. 이때, 스토퍼(61)는 스토퍼 블록(62)의 선단에 탄성 변형 가능하게 구비되어 원소재가 접촉되는 순간 변형되면서 스토퍼 블록(62)의 센서가 이를 감지할 수 있도록 한다.

또, 위치결정부재(70)는 도 7에 도시된 바와 같이, 이송 방향에 나란하게 배치되는 스크루(72)를 회전시키도록 메인프레임(20)에 설치되는 위치결정모터(71)와, 스크루(72)의 회전에 따라 수평 이동되며 승강실린더(63)의 하우징(64)이 설치되는 수평이동부재(73)를 포함할 수 있다. 이때, 승강실린더(63)의 하우징(64)은 수평이동부재(73)에 승강 가능하게 설치되고, 수평이동부재(73)는 승강실린더(63)의 하우징(64)을 승강시키기 위한 핸들(74)을 구비하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 소재 이송장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

원소재가 1차 가공부(200)를 통과하면 스토퍼부재(60)의 승강실린더(63)에 의해 스토퍼(61) 및 스토퍼 블록(62)이 하강하게 되고, 원소재는 스토퍼부재(60)의 스토퍼(61)에 의해 정지된다. 그리고 이를 감지한 센서의 신호에 따라 1차 가공부(200)가 작동되어 원소재를 절단하는 작업과 같은 1차 작업을 수행하게 된다. 이때, 위치결정부재(70)를 이용하여 원소재의 가공길이에 대응하도록 스토퍼부재(60)의 수평방향 위치를 조절하고, 핸들(74)을 이용하여 원소재의 직경에 대응하도록 스토퍼부재(60)의 상하 위치를 조절한다. 따라서 원소재의 가공길이나 직경에 관계없이 원소재를 정지시킬 수 있고, 원소재가 정지된 상태에서 1차 가공이 이루어짐에 따라 원소재를 안정적으로 가공할 수 있어 가공 오차가 최소화된다.

1차 가공부(200)에서 가공된 소재, 즉 절단된 소재(500)는 컨베이어(20)에 실려 이동하게 되고, 컨베이어(20)의 끝단 부근에 위치한 차단판(30)에 의해 정지된다. 이 상태에서 도 4와 같이 푸시실린더(52)가 작동되어 밀판(51)을 전진시키게 되고, 전진하는 밀판(51)에 의해 정지 상태의 소재(500)가 밀려나 2차 가공부측에 위치된 소재 배출가이드(81)를 통해 2차 가공부(300)로 공급된다.

그런데, 1차 가공부(200)를 통과한 원소재의 길이가 소재(500)의 길이보다 짧은 경우에는 경사진 승강실린더(63)에 의해 스토퍼 블록(62) 및 스토퍼(61)가 하강하더라도 원소재가 스토퍼(61)에 접촉되지 못하게 된다. 따라서, 승강실린더(63)는 작동하지 않고 1차 가공부(200)에서 배출된 짧은 길이의 원소재는 그대로 컨베이어(20)에 실려 이동된다. 이때, 원소재는 재활용이 가능한 지투리소재(500')와 재활용이 불가능한 조각소재(500")로 구분되는데, 자투리소재(500')인 경우에는 푸시실린더측에 위치한 자투리 배출가이드(82)를 통해 회수하고, 조각소재(500")인 경우에는 차단판(30)을 개방하여 배출한다.

즉, 지투리소재(500')가 컨베이어(20)에 실려 이동되는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 전진 상태의 밀판(51)이 푸시실린더(52)에 의해 후퇴하면서 지투리소재(500')를 자투리 배출가이드(82)로 밀어 회수한다. 그리고 컨베이어(20)에 조각소재(500")가 실려 이동되는 경우에는 메인프레임(10)에 구비된 승강실린더(40)가 작동되어 차단판(30)을 상승시킴으로써 조각소재(500")가 컨베이어(20)의 외측으로 배출되도록 한다.

다시 말해서, 1차 가공부(200)에서 가공된 소재(500)는 푸시부재(50)에 의해 2차 가공부(300)로 공급되고, 1차 가공부(200)에서 분리된 자투리소재(500')는 푸시부재(50)에 의해 회수되며, 1차 가공부(200)에서 분리된 조각소재(500')는 개방된 차단판(30)을 통해 컨베이어(20)의 외측으로 배출된다.

이상과 같이, 위치결정부재(70)를 이용한 스토퍼부재(60)의 위치결정 작업이 이루어진 후, 스토퍼부재(60)가 1차 가공부(200)를 통과한 원소재를 정지시킨 상태에서 1차 가공부(200)의 가공 작업이 이루어짐에 따라 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 1차 가공부(200)를 통과하여 컨베이어(20)에 의해 이동될 때 소재(500)는 2차 가공부(300)로 공급되고 지투리소재(500')는 회수되며 조각소재(500")는 외부로 배출되므로, 1차 가공 작업과 2차 가공 작업이 연속적으로 이루어질 수 있음은 소재의 재활용을 통해 재료의 낭비를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 원라인 절단 면취기는, 도 8과 9에 도시된 바와 같이 상기한 소재 이송장치(100)를 구비하며, 1차 가공부(200)는 길이가 긴 원소재를 하나씩 공급하는 원소재 공급부(210)와, 원소재의 이동을 안내하고 원소재가 원활하게 공급되도록 원소재를 지지하는 원소재 지지공급부(220)와, 긴 길이의 원소재를 일정 길이로 절단하는 절단부(230)를 포함하고, 2차 가공부(300)는 소재(500)의 양단을 면취하는 면취부(310) 및 면취가 완료된 소재(500)를 양품과 불량품으로 분리하여 배출하는 배출부(320)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라, 원소재 공급부(210)에서 원소재가 하나씩 절단부(230)로 공급되고, 원소재의 후단 부분을 원소재 지지공급부(220)가 지지하게 되어 절단부(230)에서의 절단 작업이 원활하게 이루어진다. 그리고 절단부(230)를 통과한 소재(500)가 소재 이송장치(100)에 의해 제2가공부(300)로 공급되어 정렬된 후 면취부(310)에서 면취되고 길이 검측을 통해 양품과 불량품으로 구분되어 배출부(320)를 통해 배출된다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 소재 이송장치 10 : 메인프레임
20 : 컨베이어 30 : 차단판
40 : 승강실린더 50 : 푸시부재
51 : 밀판 52 : 푸시실린더
52' : 로드 53 : 가이드부재
53a : 가이드블록 53b : 가이드바
60 : 스토퍼부재 61 : 스토퍼
62 : 스토퍼블록 63 : 승강실린더
64 : 하우징 70 : 위치결정부재
71 : 위치결정모터 72 : 스크루
73 : 수평이동부재 74 : 핸들
81 : 소재 배출가이드 82 : 자투리 배출가이드
200 : 1차 가공부 210 : 원소재 공급부
220 : 원소재 지지공급부 230 : 절단부
300 : 2차 가공부 310 : 면취부
320 : 배출부 500 : 소재
500' : 자투리소재 500" : 조각소재

Claims (9)

1. 메인프레임 상측에 설치되어 1차 가공부에서 가공된 소재를 이동시키는 컨베이어와;
   메인프레임에 승강 가능하게 설치되어 컨베이어에 의해 이동되는 소재를 정지시키며 승강부재에 의해 승강되는 차단부재와;
   소재의 이동방향에 직교하도록 배치된 2차 가공부로 차단부재에 의해 정지된 소재를 밀어주는 푸시부재와;
   메인프레임에 구비되어 1차 가공부를 통과한 원소재의 움직임을 차단하는 스토퍼부재;를 포함하고,
   스토퍼부재는,
   원소재의 선단이 접촉되는 스토퍼와, 원소재의 접촉을 감지하는 센서가 구비되고 선단부에 스토퍼가 설치된 스토퍼 블록과, 스토퍼 블록을 승강시키는 승강실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   푸시부재는,
   하단부가 컨베이어의 상면에 근접하게 배치되는 일정 크기의 밀판과, 로드를 이용하여 밀판을 전후 이동시키는 푸시실린더와, 밀판의 직선 이동을 안내하도록 푸시실린더를 중심으로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   푸시실린더는 밀판의 전후 이동시 밀판이 컨베이어를 완전히 벗어나도록 하는 스트로크를 가지는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   메인프레임에 구비되어 원소재의 가공길이에 따라 스토퍼부재를 이송 방향을 따라 수평 이동시켜 스토퍼부재의 위치를 결정하는 위치결정부재;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   위치결정부재는,
   이송 방향에 나란하게 배치되는 스크루를 회전시키도록 메인프레임에 설치되는 위치결정모터와, 스크루의 회전에 따라 수평 이동되며 승강실린더의 하우징이 설치되는 수평이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   승강실린더의 하우징은 수평이동부재에 승강 가능하게 설치되고,
   수평이동부재는 승강실린더의 하우징을 승강시키기 위한 핸들을 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
   
7. 청구항 1 내지 6항 중 한 항에 기재된 소재 이송장치를 구비하며,
   1차 가공부는 길이가 긴 길이의 원소재를 일정 길이로 절단하는 절단부를 포함하고,
   2차 가공부는 소재의 양단을 면취하는 면취부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원라인 절단 면취기.
   
8. 삭제
9. 삭제

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