KR102038402B1 - 파이프 벤딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 벤딩 장치에 관한 발명으로, 수직방향으로 왕복 운동하는 가압유닛, 가압유닛 하부에 결합되는 상금형유닛, 상금형유닛의 하부와 대응되는 형상으로 맞닿는 하금형유닛, 하금형유닛 하부에 위치하여 가압유닛, 상금형유닛 및 하금형유닛을 지지하는 베드유닛 및 상금형유닛 및 하금형유닛의 일측에서 위치되는 확충유닛을 포함하고, 상금형유닛이 하금형유닛을 가압 시, 하금형유닛에 놓여지는 파이프가 벤딩되는 동시에 확충유닛에 의해서 상기 파이프의 일측이 확대되는 것을 특징으로 한다.

Description

파이프 벤딩 장치{Pipe bending device}

본 발명은 파이프 벤딩 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 수직방향으로 왕복 운동하는 가압유닛 하부에 결합된 상금형유닛이 하부에 위치한 하금형유닛으로 하강하여 하금형유닛 상면에 위치한 파이프를 가압하여 파이프가 벤딩됨과 동시에 파이프 일측에 구비된 확충유닛이 전진하여 파이프의 직경을 확대함으로써, 벤딩 공정의 일원화를 도모하는 것을 특징으로 하는 파이프 벤딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 엔진에서 발생되는 배기가스를 배출하는 배기관은 파이프를 주로 사용하고, 이와 같은 파이프는 차량형태에 따라 소정의 곡률을 포함하고, 파이프의 일측의 직경이 확대 및 축소되어 배기관으로 제작되어진다.

이에 따라, 파이프를 절곡하기 위한 벤딩머신의 종류로써, 대표적인 가공방법으로는 용접 이음쇠를 이용하는 가공방법 혹은 척과 클램프를 이용하는 가공방법을 예로 들 수 있다.

첫번째로, 용접 이음쇠를 사용하여 파이프와 파이프 사이에 용접을 이용하여 소정의 곡률을 가지는 단일 파이프를 제작하는 가공방법이다.

그러나, 이와 같은 용접 이음쇠를 이용하는 가공방법은 용접 후의 파이프의 외측면을 고르게 하는 후처리 공정이 별도로 추가되어 제작시간이 길어지는 문제점과 용접을 이용하여 제작된 파이프는 재활용이 되지 않는 문제점이 있다.

다음으로, 척과 클램프를 이용하는 가공방법은, 벤딩척과 벤딩클램프를 이용하여 벤딩하고자 하는 소재인 파이프의 일단부를 벤딩척에 물려 고정시키고, 파이프의 타단부를 벤딩클램프에 물려 고정시킨 후, 벤딩 클램프가 선회 작동하여 파이프가 소정의 각도를 가지고 벤딩되도록 하는 구성으로, 파이프를 벤딩하기 위한 장치로 가장 많이 사용되고 있다.

그러나, 벤딩척과 벤딩클램프를 사용하여 파이프를 벤딩하는 공정은 벤딩척과 벤딩클램프가 물려 고정되는 파이프의 양단부가 찌그러져 잘라내야 하므로, 재료 손실이 발생하고, 파이프의 양단부를 잘라내기 위한 별도의 공정이 추가되므로 작업 효율성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

이와 같이, 여러 부분이 다양한 각도로 벤딩되어야 하는 배기관의 특징 상 여러 번의 벤딩작업을 해야함으로, 작업속도가 저하되고 생산비가 상승되는 문제점이 발생한다.

또한, 머플러에 결합되는 차량용 배기관은 벤딩 작업 후, 파이프의 일측부에서 파이프의 직경을 확대해야 하는 공정을 대다수가 필요로 하여 파이프 벤딩작업 후에 여러 공정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.

이에 따라, 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 후처리 및 후공정이 필요하지 않는 파이프 벤딩 장치의 개발이 필요한 실정이다.

게다가, 파이프 벤딩 작업과 동시에 파이프의 직경을 확대할 수 있는 공정의 일원화를 위한 장비의 개발 및 제작의 필요성이 증대되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1817135호

본 발명은 파이프 벤딩 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 수직방향으로 왕복 운동하는 가압유닛 하부에 결합된 상금형유닛이 하부에 위치한 하금형유닛으로 하강하여 하금형유닛 상면에 위치한 파이프를 가압하고 압착상태를 형성하여 파이프가 벤딩됨과 동시에 파이프 일측에 구비된 확충유닛이 전진하여 파이프의 직경을 확대함으로써, 공정의 일원화를 도모하고자 한다.

본 발명의 목적을 달성 시키기 위해 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치는 수직방향으로 왕복 운동하는 가압유닛; 상기 가압유닛 하부에 결합되는 상금형유닛; 상기 상금형유닛의 하부와 대응되는 형상으로 맞닿는 하금형유닛; 상기 하금형유닛 하부에 위치하여 상기 가압유닛, 상기 상금형유닛 및 상기 하금형유닛을 지지하는 베드유닛; 및 상기 상금형유닛 및 상기 하금형유닛의 일측에서 위치되는 확충유닛;을 포함하고,상기 상금형유닛이 상기 하금형유닛을 가압 시, 상기 하금형유닛에 놓여지는 파이프가 벤딩되는 동시에 상기 확충유닛에 의해서 상기 파이프의 일측이 확대되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상기 상금형유닛은, 수직방향으로 소정의 두께를 가지되, 상기 파이프에 대응되는 형상으로 함몰되는 상부 홈을 구비하고, 상기 상부 홈은 굴곡진 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상기 하금형유닛은, 상기 상금형유닛의 대응되는 형상으로 구비되되, 상기 파이프에 대응되는 형상으로 함몰되는 하부 홈을 구비하고, 상기 하부홈은 굴곡진 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 확충유닛은, 상기 베드유닛의 상부에 결합되는 제1 본체부; 상기 제1 본체부 상부에 결합되는 제2 본체부; 및 상기 제2 본체부의 상부에 결합되되, 상기 파이프의 일측 내경에 삽입되어 상기 파이프의 직경을 확대시키는 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상기 구동부는, 원통 형상으로 길이방향으로 소정의 길이만큼 연장 형성되는 헤드부; 및 상기 헤드부의 후방에 결합되는 이송부;를 구비하되, 상기 이송부가 전진 및 후진하여 상기 헤드부를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치 상기 헤드부는, 원기둥 형상의 로드; 상기 로드의 외측면을 따라 결합되되, 일측면을 향할수록 외경이 확대되는 확관 헤드; 상기 확관 헤드의 외측면에서 길이방향을 따라 결합되는 가이드 돌기; 및 상기 확관 헤드의 외측면을 따라 결합되되, 일측면을 향할수록 내경이 확대되는 분할금형; 을 구비하고, 상기 파이프의 일측의 내경이 상기 분할금형의 외측면과 맞닿아 지지되고, 상기 가이드 돌기를 따라 상기 분할금형이 전진할 때, 상기 파이프의 내경이 확대되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상기 상금형유닛과 상기 하금형유닛에는, 일측면에서 함몰되어 구비되는 제1 홈 및 제2 홈을 구비하되, 상기 헤드부가 상기 이송부로부터 전방으로 이동될 때, 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 베드유닛의 제1 다리부 내지 제4 다리부로 인하여 수직방향으로 높이를 가지고 있으므로, 작업자로 하여금 파이프 벤딩 작업에 있어서 허리를 숙이거나 하는 불필요한 작업 동작을 줄일 수 있어 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 제2 본체부가 제1 본체부보다 길이방향으로 길이가 길므로 안전거리가 확보되어 전진 및 후진할 때, 안정감이 증대되는 효과가 있다.

또한, 구동부는 파이프에 일측에서 고정 및 파이프와 동일한 중심축을 가짐으로써, 구동부가 파이프의 일측에서 파이프의 내경에 삽입되기 위해 금형이 움직이는 작업을 줄일 수 있어 작업시간이 줄어드는 효과가 있다.

또한, 상금형유닛이 하금형유닛을 가압 시, 파이프에 일측에서 헤드부가 고정시켜주는 역할을 함으로써, 파이프의 휘거나 굽힘 현상으로 인해 발생하는 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 리브부의 일부가 제2 본체부의 일측면에 맞닿는 형상으로, 이송부가 후진할 때 헤드부의 추락을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 분할금형이 확관헤드 및 가이드 돌기에 대응되는 하면으로 분할금형이 전진 민 후진으로 슬라이딩 운동할 때, 확관헤드와의 마찰을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 확충유닛이 상금형유닛 및 하금형유닛 일측에 구비됨으로써, 파이프 직경을 확대시키는 공정이 동시에 수행될 수 있어 공정 개선이 되고 작업 효율성이 증대되며, 생산속도가 빨라져 생산성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 무빙판과 펀치 사이에는 중공부가 형성되어 펀치가 전진하는데 있어서, 마찰요소를 줄여줌으로써 이송부로부터 전달받은 동력을 분할금형으로 전달할 때 불필요한 동력 소비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상금형유닛과 하금형유닛이 파이프를 가압과 동시에 고정하면서 고정유닛의 고무부를 통해 파이프의 외측면을 한번 더 고정해주므로 파이프의 고정력이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상금형유닛과 하금형유닛 사이에 파이프가 삽입되었을 때의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상금형유닛이 하금형유닛을 가압 시의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 확충유닛의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 헤드부의 분할금형과 파이프의 일측면이 맞닿았을 때의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 헤드부의 사용 실시 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상금형유닛, 하금형유닛 및 확충유닛의 사용 실시를 도시한것이다.
도 8은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 고정유닛을 확대한 확대도이다.

이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. 내측이란, 중심축에 가까운 쪽을 의미한다. 또한, "전방"이란, 도 1을 기준으로, 베드유닛의 제1 다리부에 가까운 쪽을 의미하며, "후방"이란, 도 1을 기준으로, 베드유닛의 제2 다리부에 가까운 쪽을 의미한다. 또한, "상방"이란, 도 1을 기준으로, 상금형유닛의 상면과 가까운 쪽을 의미하며, "하방"이란, 도 1을 기준으로, 베드유닛의 하면과 가까운 쪽을 의미한다.

도 1은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 정면도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상금형유닛과 하금형유닛 사이에 파이프가 삽입되었을 때의 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상금형유닛이 하금형유닛을 가압 시의 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 확충유닛의 정면도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 헤드부의 분할금형과 파이프의 일측면이 맞닿았을 때의 단면도이다. 또한, 도 6은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 헤드부의 사용 실시 예를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 상금형유닛, 하금형유닛 및 확충유닛의 사용 실시를 도시한 것이다. 또한, 도 8은 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치의 고정유닛을 확대한 확대도이다.

본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치는 가압유닛(100), 상금형유닛(200), 하금형유닛(300), 베드유닛(400), 확충유닛(500) 및 고정유닛(600)를 포함한다.

이하, 도 1을 참조하여 가압유닛(100)를 설명하도록 한다.

가압유닛(100)은 판넬 형상으로, 수직방향으로 소정의 두께를 가지는 구조이다. 또한, 가압유닛(100)은 판넬 형상의 중심부에서 수직방향으로 원형 기둥이 연장 형성되어 후술할 상금형유닛(200)과 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 모서리에는 볼트, 리벳, 용접과 같은 공지의 결합 수단에 의해 결합될 수 있도록 공지의 부품들이 통과할 수 있는 원형의 홈이 구비되는 것이 바람직하다.

따라서, 모서리에 위치한 복수 개의 홈들과 도면에는 미도시되었지만, 가압유닛(100)을 수직방향으로 이동시킬 수 있는 구동장치에 결합되어 가압유닛(100)이 수직방향으로 운동할 수 있는 구조가 형성된다.

이와 같이, 상방에서 하방으로 가압하는 형식의 프레스 가공으로써, 다른 생산방법에 비해 비교적 쉽고, 빠르게 가공이 가능하여 공정 시간이 단축되는 장점 및 생산성이 향상되는 장점이 발생한다.

따라서, 가압유닛(100)이 도면에 미도시된 구동장치에 의해 수직방향으로 구동될 때, 가압유닛(100)의 하부에 바로 결합된 상금형유닛(200)은 동시적으로 가압유닛(100)과 함께 수직방향으로 상,하 운동하는 구조가 형성된다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 상금형유닛(200)을 설명하도록 한다.

상금형유닛(200)은 가압유닛(100)의 하부에 결합되고, 상부 홀더부(210) 및 상부 다이부(220)를 구비한다.

상부 홀더부(210)는 수직방향으로 소정의 길이만큼 연장 형성되는 직육면체의 형상을 가진다.

상부 다이부(220)는 상부 홀더부(210)의 하면에 결합되고, 상부 홀더부(200)의 하면에서 수직방향으로 연장 형성되어 후술할 하금형유닛(300)을 향하여 하강하는 구조가 바람직하다.

따라서, 상금형유닛(200)이 가압유닛(100)으로부터 동력을 얻어 수직방향으로 상,하 운동할 때, 후술할 하금형유닛(300)을 가압하는 구조로 파이프(10)를 벤딩하여 공지의 머플러를 제작할 수 있게 된다. 이에 관한 효과는 후술하도록 한다.

이때, 파이프(10)는 현재 자동차 산업에서 보편적으로 사용하는 파이프로써, 규격화된 제품으로, 공지의 기술임으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

또한, 상부 다이부(220)에는 상부 홈(221) 및 제1 홈(222)이 구비된다.

상부 홈(221)은 상부 다이부(220)의 하면에서 일측면의 가운데 지점에서 길이방향을 따라 파이프(10)에 대응되는 형상으로 함몰되는 것이 바람직하다. 이때, 상부 다이부(220)의 일측면이라 함은, 확충유닛(500)이 위치하는 지점에서 반대방향을 가리키고, 상부 다이부(220)의 타측면이라 함은, 확충유닛(500)이 위치하는 지점을 가리킨다.

또한, 상부 홈(221)은 굴곡진 형상으로, 상부 다이부(220)의 일측면에서 시작해서 중심부에 도달했을 때에 상부 홀더부(220)를 향하는 기울기를 가지는 것이 바람직하다.

즉, 상부 홈(221)은 파이프(10)의 외측면에 대응되는 형상인 반원의 모양으로 함몰되어 소정의 각도를 가지는 경사를 포함함으로써, 파이프(10)를 벤딩할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 파이프 벤딩 장치에서 파이프(10)가 승용차의 배기시스템에 적용되기 위해서 직선형의 파이프에서 경사를 가지는 파이프로 제작이 될 때, 상금형유닛(200)에 상부 홈(221)을 구비하여 후술할 하금형유닛(300)으로 가압하는 한 번의 공정으로 파이프(10)를 벤딩할 수 있어 작업시간이 단축되고, 작업의 효율성이 증대되는 효과가 있다.

제1 홈(222)은 상부 다이부(220)의 타측면에서 길이방향으로 소정의 길이만큼만 절삭되어 중공부를 포함하는 것이 바람직하다.

따라서, 상금형유닛(200)과 하금형유닛(300)이 압착상태를 이룸과 동시에, 후술할 확충유닛(500)이 파이프(10)의 일측에서 맞닿을 때, 제1 홈(222)으로 인하여 간섭이 발생하지 않아 불필요한 마찰을 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하, 도 1 및 2를 참조하여 하금형유닛(300)을 설명하도록 한다.

하금형유닛(300)은 하부 홀더부(310) 및 하부 다이부(320)를 구비하고, 상금형유닛(200)과 대응되는 형상으로 후술할 베드유닛(500)의 상부에 결합된다. 또한, 상금형유닛(200)의 하부에 위치하여 상금형유닛(200)의 하면의 모서리와 수직방향으로 동일선상을 이루어 압착구조를 가질 수 있는 것이 바람직하다.

하부 홀더부(310)는 상부 홀더부(210)와 동일한 형상으로 베드유닛(400)의 상면에 결합되는 것이 바람직하다. 따라서, 상금형유닛(200)이 하금형유닛(300)을 향해 하강하여 맞닿았을 때, 동일한 형상으로 맞닿는 상부 홀더부(210)와 하부 홀더부(310)로 인해 심미감이 증대되는 장점이 있다.

하부 다이부(320)는 하부 홀더부(310)의 상면에 결합되어 상부 다이부(220)에 대응되는 형상으로, 하부 홈(321) 및 제2 홈(322)을 구비한다.

하부 홈(321)은 하부 다이부(320)의 상면에서 일측면의 가운데 지점에서 길이방향을 따라 파이프(10)에 대응되는 형상으로 함몰되는 것이 바람직하다. 이때, 하부 다이부(320)의 일측면이라 함은, 확충유닛(500)이 위치하는 지점에서 반대방향을 가리키고, 하부 다이부(320)의 타측면이라 함은, 확충유닛(500)이 위치하는 지점을 가리킨다.

또한, 하부 홈(321)은 굴곡진 형상으로, 하부 다이부(320)의 일측면에서 시작해서 중심부에 도달했을 때에 하부 다이부(320)의 상면을 향하는 기울기를 가지는 것이 바람직하다.

즉, 하부 홈(321)은 파이프(10)의 외측면에 대응되는 형상인 반원의 모양으로 함몰되어 소정의 각도를 가지는 경사를 포함함으로써, 파이프(10)를 벤딩할 수 있게 된다.

따라서, 상금형유닛(200)이 하금형유닛(300)을 향하여 하강하여 압착상태를 이룰 때, 상부 홈(221)과 하부 홈(321)이 맞닿아 파이프(10)의 외측면 형상의 중공부로 형성된다.

또한, 상부 홈(221)과 하부 홈(321)이 가지는 경사면은 동일한 기울기를 가지고, 동일한 선상에 위치하는 것이 바람직하다.

따라서, 파이프(10)의 외측면 기준으로 상부 반원의 외측면은 상부 홈(221)과 맞닿고, 파이프(10)의 하부 반원의 외측면은 하부 홈(321)과 맞닿아, 가압됨으로써 소정의 굴곡진 형상으로 파이프(10)의 벤딩 작업이 가능하여 진다.

제2 홈(322)은 하부 다이부(320)의 타측면에서 길이방향으로 소정의 길이만큼만 절삭되어 중공부를 포함하는 것이 바람직하다.

따라서, 상금형유닛(200)과 하금형유닛(300)이 압착상태를 이룸과 동시에, 후술할 확충유닛(500)이 파이프(10)의 일측에서 맞닿을 때, 제1 홈(222)과 제2 홈(322)으로 인하여 간섭이 발생하지 않아 불필요한 마찰을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 도 2 및 3을 참조하여 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300)의 사용 실시 예를 설명하도록 한다.

먼저, 파이프(10)를 하금형유닛(300)의 하부다이(320)의 상면에 위치시켜 하부홈(321)에 맞닿도록 놓는다.

다음으로, 상금형유닛(200)이 하금형유닛(300) 방향인 하방으로 운동하여 하금형유닛(300)을 가압한다.

이때, 상금형유닛(200)이 하금형유닛(300)을 가압하기 위하여 하방으로 움직임과 동시에, 후술할 확충유닛(500)은 파이프(10)의 일측에서 파이프(10)를 고정시킴과 동시에 파이프(10)의 일측에서 내경 확대작업을 진행하는 것이 바람직하고, 이에 관련한 설명과 효과는 후술하도록 한다.

이와 같이, 파이프(10)를 상금형유닛(200)과 하금형유닛(300) 사이에 위치시킨 후, 상금형유닛(200)을 가압하여 상금형유닛(200)과 하금형유닛(300)을 압착상태로 만들기 위해 상금형유닛(200)을 수직방향으로 가압시키는 최소한의 단계로 작업 시간이 단축되어 생산성이 증대되는 효과가 발생한다.

이하, 도 1을 참조하여 베드유닛(400)를 설명하도록 한다.

베드유닛(400)는 길이방향으로 연장 형성되는 직사각형의 판넬 형상인 베이스부(410), 베이스부(410)의 각각의 모서리 지점의 하면에서 결합되고, 수직방향으로 연장 형성되는 각각의 제1 다리부(420), 제2 다리부(430), 제3 다리부(440) 및 제4 다리부(450)로 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 베드유닛(400)는 공지의 책상 형상으로 상금형유닛(200), 하금형유닛(300) 및 후술할 확충유닛(500)을 지지하고, 수직방향으로 높이를 가지고 있으므로, 작업자로 하여금 파이프 벤딩 작업에 있어서 허리를 숙이거나 하는 불필요한 작업동작을 줄일 수 있어 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

이하, 도 4를 참조하여 확충유닛(500)을 설명하도록 한다.

확충유닛(500)은 제1 본체부(510), 제2 본체부(520) 및 구동부(530)로 구비된다. 제1 본체부(510)는 직육면체 형상으로, 수직방향으로 소정의 두께를 갖고 베드유닛(400)의 상면에 결합되어 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300) 방향으로 전진 및 후진 운동을 하는 것이 바람직하다. 이에 관한 효과는 후술하도록 한다.

제2 본체부(520)는 직육면체 형상으로 수직방향으로 소정의 두께를 가지며, 제1 본체부(510) 상부에 결합되는 것이 바람직하다.

이때, 제2 본체부(520)의 길이방향으로의 길이는 제1 본체부(510)의 길이방향의 길이보다 긴 길이를 가지는 것이 바람직하다.

따라서, 제2 본체부(520)의 상부에 후술할 구동부(530)가 결합될 때, 가이드 레일을 통해서 전진 및 후진 운동할 때, 제1 본체부(510) 보다 긴 길이로 안전거리를 확보함으로써 안정감이 증대되는 장점이 있다. 이때, 제2 본체부(520)의 상면에 결합되는 가이드 레일은, 전진 및 후진운동을 도모할 수 있는 금형 산업에서 보편적으로 사용하는 공지의 가이드 레일로써, 블록타입의 LM가이드일 수 있다. 이는, 공지의 가이드 레일로써, 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다. 또한, 확충유닛(500)에서 전진이란, 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300)을 향하는 쪽을 지칭하고, 후진이란, 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300)과 멀어지는 쪽을 지칭한다.

구동부(530)는 원기둥의 형상으로, 제2 본체부(520)의 상면에 결합되어, 전진 및 후진운동을 하게 된다.

이때, 구동부(530)의 전진 및 후진운동을 통해 파이프(10)의 일측에서 내경이 확대되는 작업이 이루어지기 때문에, 하부 다이부(320)의 상면에 위치하는 파이프(10)와 동일한 중심축을 가지고 있는 것이 바람직하다.

따라서, 구동부(530)가 파이프(10)의 일측에서 파이프(10)의 내경에 삽입되기 위해 중심축을 맞추는 작업 동작을 줄임으로써, 작업시간이 단축되고 작업 효율성이 증대될 뿐만 아니라, 상금형유닛(200)이 하금형유닛(300)을 가압 시, 파이프(10)에 일측에서 고정시켜주는 역할을 함으로써, 파이프(10)의 휘거나 굽힘 현상으로 인해 발생하는 불량률을 줄일 수 있는 효과가 발생한다.

이하, 도 4 및 5를 참조하여 구동부(530)를 설명하도록 한다.

구동부(530)는 헤드부(531), 이송부(532) 및 리브부(533)로 구비된다.

이송부(532)는 직육면체 형상으로 제2 본체부(520)의 상면 일부분에 결합된다. 또한, 서술한 제2 본체부(520) 상면에 겹합된 가이드 레일을 통해 전진 및 후진운동을 하며, 가이드 레일은 도면에는 미도시되었지만, 구동장치에 의해서 제어되며 헤드부(531)를 이송하는 역할을 한다.

헤드부(531)는 원통 형상으로, 이송부(532)의 일측면에서 결합되고, 파이프(10)와 동일한 중심축을 가지고, 파이프(10)의 일측에서 맞닿아 위치하는 것이 바람직하다.

따라서, 이송부(532)가 제2 본체부(520)의 상면에 위치된 가이드 레일을 통해 파이프(10) 방향으로 전진할 때, 파이프(10) 내경에 바로 삽입되어 파이프(10)의 내경을 확대할 수 있으므로, 공정을 줄여 작업시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

리브부(533)는 헤드부(531)의 외측면을 따라 소정의 간격이 이격되어 위치되고, 원통 형상을 가지고 길이방향으로 소정의 두께를 지니는 것이 바람직하다.

즉, 중공부를 포함하는 원판 형상으로 중공부 부분에 헤드부(531)가 통과하여 삽입된 상태에서, 헤드부(531)가 전진 및 후진 운동을 한다.

따라서, 리브부(533)는 헤드부(531)가 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300) 방향으로 전진 및 후진할 때, 가이드 역할로써, 헤드부(531)가 정해진 중심축에서 이탈하지 않도록 하여, 파이프(10)의 내경을 확관 시에, 파이프(10)의 두께가 상이해지는 불량률을 줄일 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 리브부(533)의 일측면의 일부가 제2 본체부(520)와 맞닿는 것이 바람직하다.

따라서, 이송부(532)가 파이프(10)의 반대 방향으로 후진할 때, 리브부(533)가 제2 본체부(520)의 일측면에 맞닿아 있어 헤드부(531)의 추락을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도 5 및 6을 참조하여 헤드부(531)를 설명하도록 한다.

헤드부(531)는 로드(5311), 확관헤드(5312), 가이드 돌기(5313), 분할금형(5314), 힌지(5315), 펀치(5316), 중공부(5317), 제1 지지부(5318) 및 제2 지지부(5319)로 구비된다.

로드(5311)는 원통 형상으로 이송부(532)의 일측면에 결합되고, 파이프(10)와 동일한 중심축을 갖는다.

확관헤드(5312)는 로드(5311)의 외측면을 따라 일부분에 결합되고, 확관헤드(5312)의 일측면을 향할수록 외경이 커지는 것이 바람직하다. 이때, 확관헤드(5312)의 일측면이라 함은, 파이프(10)와 가까운 쪽을 지칭하고, 확관헤드(5312)의 타측면이라 함은, 파이프(10)와 멀어지는 쪽을 지칭한다.

따라서, 확관헤드(5312)가 일측면을 향할수록 외경이 커지는 형상으로, 기울기가 형성되어 길이방향 기준으로, 각각의 위치에 따라 외측면의 직경이 상이한 것이 바람직하다.

즉, 일측면으로 외경이 커지는 확관헤드(5312)의 외측면을 따라 후술할 분할금형(5314)이 파이프(10)를 향하여 전진할 때, 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300) 사이에서 고정되어 있는 파이프(10)의 내측면에 삽입되어 분할금형(5314)을 통해 파이프(10)의 내경을 확대할 수 있게 된다.

가이드 돌기(5313)는 복수 개로 구비되어 확관헤드(5312)의 외측면에 결합된다. 또한, 가이드 돌기(5313)는 길이방향으로 연장 형성되고, 수직방향으로 소정의 두께를 가지고 확관헤드(5312)의 외측면에서 결합되는 것이 바람직하다.

따라서, 후술할 분할금형(5314)이 가이드 돌기(5313)를 따라 전진 및 후진 운동을 하는 구조가 형성된다.

분할금형(5314)은 중공부를 포함하는 원판 형상으로 소정의 두께를 가진다. 이때, 분할금형(5314)의 내측면은 확관헤드(5312)의 외측면에 대응되는 형상으로 경사면을 구비하는 것이 바람직하다.

따라서, 확관헤드(5312)의 일측면으로 향할수록 분할금형(5314)의 내경은 확대되어 단면에서 볼 때, 분할금형(5314)의 내측면은 경사면을 형성하게 된다.

또한, 분할금형(5314)의 내측면에는 길이방향으로 가이드 돌기(5313)에 대응되는 형상으로 복수 개의 홈이 구비되어, 가이드 돌기(5313)와 암수 결합하여 전진 및 후진 운동이 가능하여 진다.

따라서, 분할금형(5314)은 각각의 가이드 돌기(5313)를 따라 파이프(10) 방향으로 전진 및 후진 운동을 하고, 분할금형(5314)의 내측면은 확관헤드(5312)의 외측면에 대응되는 경사면을 구비하는 형상으로, 확관헤드(5312)와 슬라이딩 동작을 하여 확관헤드(5312)와의 마찰을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 분할금형(5314)은 후술할 펀치(5316)에 의해 파이프(10) 방향으로 전진할 수 있고, 분할금형(5314)의 외측면은 파이프(10) 일측에서 내측면에 삽입되어 맞닿는 것이 바람직하다.

따라서, 상금형유닛(200)과 하금형유닛(300)의 압착상태로 인하여, 사이에 고정되어 있는 파이프(10)의 일측에서 내경에 삽입되어 길이방향으로 파이프(10)의 소정의 길이만 직경을 확대할 수 있다.

즉, 고정된 파이프(10)의 일측면에서 파이프(10)의 내경에 삽입된 분할금형(5314)은 후술할 펀치(5316)에 의해 전진할 때, 외경이 확대되는 확관헤드(5312)를 따라 전진함으로써 파이프(10)의 직경을 확대할 수 있게 된다.

이와 같이, 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300)을 통해 파이프(10)를 압착하여 벤딩함과 동시에, 파이프(10)의 일측에서 파이프의 직경을 확대할 수 있으므로, 한 번의 작업으로 공정이 개선되는 효과가 발생한다.

다시 말해, 종래의 밴딩척과 밴딩 클램프를 이용하여 파이프(10)의 양 끝단을 고정하고, 선회시키면서 벤딩하는 기술에서 발생하는 파이프(10)의 양끝단을 절단해야 하는 문제점을 상금형유닛(200)이 하금형유닛(300)을 향해 가압하여 압착상태를 형성함으로써 파이프(10) 외측면 전체를 감싸는 구조로 해결할 수 있다.

또한, 이와 동시에 파이프(10)의 양끝단 절단 작업이 생략되고, 확충유닛(500)을 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300)의 일측에 추가로 구비함으로써, 파이프(10) 내측에서 파이프(10)의 직경을 확대시키는 공정을 동시에 수행할 수 있으므로, 공정이 개선되어 작업 효율성이 증대되고, 불필요한 금형을 제거 및 노동력이 감소되어 원가가 절감되는 효과가 발생한다.

게다가, 한 금형의 위치에서 한 번의 공정으로 파이프(10)의 벤딩 및 직경 확대작업이 끝나기 때문에, 생산속도가 빨라져 작업시간이 향상되는 효과가 따른다.

무빙판(5315)은 분할금형(5314) 및 펀치(5316) 사이의 위치하여 길이방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 무빙판(5315)의 양측면은 분할금형(5314) 및 펀치(5316)와 사이에 위치하여, 분할금형(5314)이 가이드 돌기(5313)를 따라 전진할 때, 공지의 기술인 힌지 결합으로 무빙판(5315)의 양단부는 분할금형(5314)과 펀치(5316)에 연결되어 경사면에서 자유롭게 움직일 수 있다. 이는 어렵지 않게 구현할 수 있는 공지의 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

펀치(5316)는 무빙판(5315)의 분할금형(5314)이 결합되는 반대지점에서 결합된다. 또한, 중공부를 포함하는 원통 형상으로, 중공부에는 로드(5311)가 삽입되어 관통하는 형상이 바람직하다.

따라서, 펀치(5316)의 일측면은 무빙판(5315)과 결합되고, 타측면은 이송부(532)에 결합되어 이송부(532)에 의해 전진 및 후진하여 분할금형(5314)을 이동시킬 수 있게 된다.

또한, 무빙판(5315)과 펀치(5316) 사이에는 중공부(5317)가 형성되어, 펀치(5316)가 전진하는데 있어서, 마찰요소를 최대한 줄여주는 형상이 바람직하다. 즉, 이송부(532)로부터 전달받은 동력을 최소한만 노출시켜 분할금형(5314)으로 전달하여 불필요한 동력 소비를 최소화할 있는 있는 장점이 있다.

제1 지지부(5318)는 중공부를 포함하는 원통 형상으로 구비되어 무빙판(5315)의 외측면에 제1 지지부(5318)가 맞닿아 위치하는 것이 바람직하다.

따라서, 분할금형(5314)이 확관헤드(5312)를 따라 파이프(10) 방향으로 전진할 때, 무빙판(5315) 외측면에 결합된 제1 지지부(5318)도 함께 이동하여 파이프(10)의 일단부에 맞닿게 된다.

이때, 파이프(10)의 직경이 확대되는 일단부에서 제1 지지부(5318)가 맞닿아 고정시켜 줌으로써, 파이프(10)의 직경이 확대될 때, 일단부가 변형됨을 방지할 수 있는 효과가 발생한다.

제2 지지부(5319)는 중공부를 포함하는 원통 형상으로 중공부 부분에는 펀치(5316)가 관통하여 삽입된다. 또한, 제2 지지부(5319)의 일측면은 제1 지지부(5318)의 타측면과 맞닿아 결합됨으로써 제1 지지부(5318)를 지지할 수 있는 장점이 있다.

이하, 도 5 및 6을 참조하여, 헤드부(531)의 사용 실시 예를 설명하도록 한다.

먼저, 도 5와 같이, 상금형유닛(200)이 하금형유닛(300) 방향으로 가압하여 상,하 방향에서 파이프(10)를 압착함과 동시에 확충유닛(500)의 헤드부(531)가 파이프(10)의 일단부에서 분할금형(5314)의 외측면과 파이프(10)의 내측면이 맞닿아 있는 형상으로 구비된다.

다음으로, 도 6과 같이, 이송부(532)에 의해 파이프(10) 방향으로 전진하여 소정의 길이만큼 파이프(10)의 직경을 확대할 수 있다.

이와 같이, 도 5 및 6으로 도면에 도시하였지만, 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300)이 압착상태를 형성함과 동시에 단 한번의 공정으로 파이프(10)의 벤딩과 직경 확대작업을 일원화할 수 있어 공정의 단축 효과를 가져올 수 있다.

이하, 도 7 및 8을 참조하여, 다른 실시 예의 고정유닛(600)을 설명하도록 한다.

고정유닛(600)은 한쌍으로 구비되어 상부 다이부(220)에 위치한 고정부 삽입 상부홈(223) 및 하부 다이부(320)에 위치한 고정부 삽입 하부홈(323)에 각각 삽입된다.

상부 다이부(220)에서 더 구비되는 고정부 삽입 상부홈(223)은 상부 다이부(220)의 하면에서 제1 홈(222)에서 소정의 간격이 이격되고, 수직방향으로 함몰되어 직사각형의 홈을 형성한다.

하부 다이부(320)에서 더 구비되는 고정부 삽입 하부홈(323)은 고정부 삽입 상부홈(223)과 동일한 형상으로 구비되어, 하부 다이부(320)의 상면에서 고정부 삽입 하부홈(323)과 대응되는 위치에 구비된다.

또한, 고정유닛(600)은 제1 고정부(610), 제2 고정부(620) 및 고무부(630)로 구비된다.

제1 고정부(610)는 상부 다이부(220)의 하면에서 직사각형 형상으로 함몰된 고정부 삽입 상부홈(223)의 상면에서 연장 형성되어, 직육면체 형상으로 수직방향으로 연장 형성된다.

제2 고정부(620)는 제1 고정부(610)의 하면에서 연장 형성되어 제1 고정부(610) 보다 길이방향 및 폭방향의 길이가 짧은 직육면체 형상으로 수직방향으로 연장 형성된다.

고무부(630)는 제2 고정부(620)의 하면에 결합되어 직육면체 형상으로 수직방향으로 소정의 두께를 가진다. 또한, 고무부(630)의 재질은 공지의 고무재질과 같은 탄성력을 가지는 재질이 바람직하다.

따라서, 상금형유닛(200) 및 하금형유닛(300)이 압착상태를 이룰 때, 파이프(10)가 받는 충격을 흡수할 수 있을 뿐만아니라, 파이프(10)의 고정력을 증대시켜주는 효과가 발생한다.

즉, 상금형유닛(200)과 하금형유닛(300)이 파이프(10)를 가압과 동시에 고정하면서 고정유닛(600)의 고무부(630)를 통해 파이프(10)의 외측면을 한번 더 고정해주므로 파이프(10)의 고정력이 증대되는 효과가 있다.

또한, 고무부(630)가 파이프(10)의 외측면에 맞닿는 위치는 파이프(10)의 일측면에서 소정의 거리만큼만 직경이 확대되어 직경이 상이한 지점이 바람직하다.

따라서, 고무부(630)가 파이프(10)의 외측면에서 고정해줌으써, 파이프(10)의 직경이 소정의 길이만 확대되어 생성되는 단차로 인하여 발생할 수 있는 파이프(10) 외측면에서 발생하는 주름, 휨 등의 불량률을 예방할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 파이프, 100 : 가압유닛,
200 : 상금형유닛, 210 : 상부 홀더부,
220 : 상부 다이부, 221 : 상부 홈,
222 : 제1 홈, 223 : 고정부 삽입 상부 홈,
300 : 하금형유닛, 310 : 하부 홀더부,
320 : 하부 다이부, 321 : 하부 홈,
322 : 제2 홈, 323 : 고정부 삽입 하부 홈,
400 : 베드유닛, 410 : 베이스부,
420 : 제1 다리부, 430 : 제2 다리부,
440 : 제3 다리부, 450 : 제4 다리부,
500 : 확충유닛, 510 : 제1 본체부,
520 : 제2 본체부, 530 : 구동부,
531 : 헤드부, 532 : 이송부,
533 : 리브부, 5311 : 로드,
5312 : 확관헤드, 5313 : 가이드 돌기,
5314 : 분할 금형, 5315 : 무빙판,
5316 : 펀치, 5317 : 중공부,
5318 : 제1 지지부, 5319 : 제2 지지부,
600 : 고정유닛, 610 : 제1 고정부,
620 : 제2 고정부, 630 : 고무부.

Claims (7)

1. 수직방향으로 왕복 운동하는 가압유닛;
   상기 가압유닛 하부에 결합되는 상금형유닛;
   상기 상금형유닛의 하부와 대응되는 형상으로 맞닿는 하금형유닛;
   상기 하금형유닛 하부에 위치하여 상기 가압유닛, 상기 상금형유닛 및 상기 하금형유닛을 지지하는 베드유닛; 및
   상기 상금형유닛 및 상기 하금형유닛의 일측에서 위치되는 확충유닛;을 포함하고,
   상기 상금형유닛이 상기 하금형유닛을 가압 시, 상기 하금형유닛에 놓여지는 파이프가 벤딩되는 동시에 상기 확충유닛에 의해서 상기 파이프의 일측이 확대되는 것을 특징으로 하고,
   상기 상금형유닛은,
   수직방향으로 소정의 두께를 가지되,
   상기 파이프에 대응되는 형상으로 함몰되는 상부 홈을 구비하고,
   상기 상부 홈은 굴곡진 형상을 가지는 것을 특징으로 하고,
   상기 하금형유닛은,
   상기 상금형유닛의 대응되는 형상으로 구비되되,
   상기 파이프에 대응되는 형상으로 함몰되는 하부 홈을 구비하고,
   상기 하부홈은 굴곡진 형상을 가지는 것을 특징으로 하고,
   확충유닛은,
   상기 베드유닛의 상부에 결합되는 제1 본체부;
   상기 제1 본체부 상부에 결합되는 제2 본체부; 및
   상기 제2 본체부의 상부에 결합되되, 상기 파이프의 일측 내경에 삽입되어 상기 파이프의 직경을 확대시키는 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하고,
   상기 구동부는,
   원통 형상으로 길이방향으로 소정의 길이만큼 연장 형성되는 헤드부; 및
   상기 헤드부의 후방에 결합되는 이송부;를 구비하되,
   상기 이송부가 전진 및 후진하여 상기 헤드부를 이동시키는 것을 특징으로 하고,
   상기 헤드부는,
   원기둥 형상의 로드;
   상기 로드의 외측면을 따라 결합되되, 일측면을 향할수록 외경이 확대되는 확관 헤드;
   상기 확관 헤드의 외측면에서 길이방향을 따라 결합되는 가이드 돌기; 및
   상기 확관 헤드의 외측면을 따라 결합되되, 일측면을 향할수록 내경이 확대되는 분할금형; 을 구비하고,
   상기 파이프의 일측의 내경이 상기 분할금형의 외측면과 맞닿아 지지되고,
   상기 가이드 돌기를 따라 상기 분할금형이 전진할 때, 상기 파이프의 내경이 확대되는 것을 특징으로 하고,
   상기 상금형유닛과 상기 하금형유닛에는,
   일측면에서 함몰되어 구비되는 제1 홈 및 제2 홈을 구비하되,
   상기 헤드부가 상기 이송부로부터 전방으로 이동될 때,
   상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는
   파이프 벤딩 장치.
   
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