KR102054442B1 - 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치 - Google Patents

엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 있어서, 제1방향으로 안착홈이 마련된 회전하우징; 양단부에 절삭롤러와 성형롤러가 마련되고 상기 안착홈 내에 슬라이딩 가능하도록 안착되는 편심하우징; 상기 회전하우징에 회전구동력을 인가하는 회전구동부; 및 상기 편심하우징을 왕복 이동시키기 위한 구동력을 인가하는 편심구동부;를 포함하며, 상기 편심구동부는 180도를 초과하지 않는 범위 내에서 양방향으로 회전하면서 상기 편심하우징을 왕복 이동시키는 것을 특징으로 한다.

Description

엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치 {DUCT CUTTING AND FORGING APPARATUS FOR ELBOW DUCT MANUFACTURE MACHINE}
본 발명은 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 덕트의 절단품질과 덕트날개의 성형 품질을 향상시키면서도 공정시간을 단축시킬 수 있는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 관한 것이다.
일반적으로, 덕트란, 공공시설이나 거주지, 지하상가 등의 다중이용시설물을 이용하는 이용자가 미세먼지나 이산화탄소, 유해세균 등의 실내 오염물질로부터 호흡기를 보호하기 위하여 환기 및 공기의 순환을 위해 덕트 연결구로 만들어진 공기통으로서, 공조시설물의 구성 중 일부를 말한다.
이러한 상기 덕트는, 시설물의 편의성과 디자인을 고려한 설계로 인하여, 구조가 복잡해지고 다양해짐으로써 상기 덕트의 구조 또한 복잡해지고 다양해지고 있다.
상기와 같이 시설물의 복잡한 구조에 따라, 각각의 덕트 제조업체에서는 상기 덕트의 용도 및 사용위치, 크기 등을 고려하여 원형덕트, T형 덕트, Y형 덕트, 엘보형 덕트 등 다양하게 제작하고 있다.
특허문헌 1(대한민국 등록특허공보 제10-1616041호)은 본체, 이동가이드부, 덕트날개성형부, 덕트날개결합부 및 회전구동부로 구성되고, 원통형의 덕트를 엘보형상에 맞춰 절삭하는 동시에 덕트날개를 성형한 후, 분리된 양측 덕트의 덕트날개를 서로 접합함으로써 엘보형 덕트를 제작할 수 있는 엘보형덕트 제작장비에 관한 것이다.
이러한 종래의 엘보형덕트 제작장비는, 절삭롤러와 성형롤러의 돌출 및 복원을 위한 메인샤프트의 회전구동과, 절삭 및 성형부위를 이동시키기 위한 회전하우징의 회전구동이 하나의 동력원으로부터 동력을 전달받아 연동하도록 구성된다.
여기서, 제품의 생산속도는 회전하우징의 회전속도에 의해 결정되고, 제품의 절삭 및 성형 품질은 절삭롤러와 성형롤러의 돌출속도에 의해 결정되는데, 생산속도를 향상시키기 위해 회전하우징의 회전속도를 증가시키면 절삭롤러 및 성형롤러의 돌출속도가 증가하게 되면서 절삭 및 성형품질이 저하되고, 반대로 절삭 및 성형품질을 향상시키기 위해 절삭롤러 및 성형롤러의 돌출속도를 감소시키면 생산속도가 저하되는 문제가 있다.
또한, 종래의 상기 절삭롤러와 성형롤러는 편심돌기가 마련된 메인샤프트의 360도 회전에 의해 돌출 및 복원이 이루어진다. 구체적으로, 메인샤프트의 0~90도 회전영역에서는 절삭롤러가 돌출하고, 90~180도 회전영역에서는 절삭롤러가 복귀하고, 180~270도의 회전영역에서는 성형롤러의 돌출하고, 270~360도 회전영역에서는 성형롤러가 복귀한다.
이때, 종래에는 절삭롤러와 성형롤러의 돌출 길이를 조절할 수 없어 제품의 생산 수율을 확보하기 위해 절삭롤러와 성형롤러의 돌출길이를 필요 이상, 즉 오버 스트로크로 설정하는데, 이에 따라 절삭롤러와 성형롤러의 돌출 및 복원 길이가 증가하게 되면서, 실제로 절삭 및 성형에 요구되는 회전영역은 0~70도 및 180~250도 범위 내에서 이루어지고 나머지 70~180도 및 250~260도의 회전영역은 오버 스트로크와 복귀를 위한 회전영역이 된다.
즉, 제품의 생산 속도를 결정하는 회전하우징의 회전속도는 절삭롤러와 성형롤러의 돌출 및 복귀를 위한 메인샤프트의 회전속도에 따라 결정되어야 하는데, 오버 스트로크의 설정에 따라 메인샤프트의 불필요한 회전영역이 증가함에 따라 제품의 생산 속도가 저하되는 문제가 있을 뿐만 아니라,
절삭롤러 및 성형롤러의 복귀속도를 단축시켜 생산 속도를 증가시킬 수 있음에도 불구하고 절삭롤러 및 성형롤러의 복귀속도가 돌출속도와 동일하기 때문에 생산 속도를 빠르게 할 수 없는 문제가 있다.
특허문헌 1. 대한민국 등록특허공보 제10-1616041호 (2016.03.30)
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 덕트의 절단품질과 덕트날개의 성형 품질을 향상시키면서도 공정시간을 단축시킬 수 있는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치를 제공함에 있다.
또한, 절삭롤러와 성형롤러의 돌출 길이를 용이하게 조절할 수 있는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치를 제공함에 있다.
또한, 절삭롤러 및 성형롤러가 돌출하는 속도는 덕트의 절삭 및 성형을 위한 최적의 속도로 설정하고, 절삭롤러 및 성형롤러가 복귀하는 속도는 상대적으로 빠른 속도로 설정함으로써, 절삭 및 성형품질은 확보하면서도 복귀하는 시간을 단축시켜 제품 생산 속도를 향상시킬 수 있는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 있어서, 제1방향으로 안착홈이 마련된 회전하우징; 양단부에 절삭롤러와 성형롤러가 마련되고 상기 안착홈 내에 슬라이딩 가능하도록 안착되는 편심하우징; 상기 회전하우징에 회전구동력을 인가하는 회전구동부; 및 상기 편심하우징을 왕복 이동시키기 위한 구동력을 인가하는 편심구동부;를 포함하며, 상기 편심구동부는 180도를 초과하지 않는 범위 내에서 양방향으로 회전하면서 상기 편심하우징을 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 의해 달성된다.
여기서, 덕트를 완전하게 절단 및 성형하는 1 사이클의 공정을 수행하는 동안, 상기 편심하우징의 왕복 횟수는 상기 회전하우징의 회전수를 초과하도록 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 편심구동부는 정,역방향 회전각도를 조절하여 절삭롤러 또는 성형롤러의 돌출 길이를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 편심구동부는 상기 절삭롤러 또는 성형롤러의 복귀영역에서의 회전속도가 상기 절삭롤러 또는 성형롤러의 돌출영역에서의 회전속도에 비해 상대적으로 고속으로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전구동부는 중앙에 축공이 관통 형성되고 상기 회전하우징에 연결되는 제1회전축, 상기 제1회전축과 나란하게 배치되는 제2회전축, 상기 제1회전축과 제2회전축을 연결하는 제1기어 및 제2기어, 제1구동모터에 의해 회전하면서 상기 제2회전축으로 회전구동력을 제공하는 제1구동축을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2회전축은 경사배치되고 제1조인트에 의해 제1구동축과 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 편심구동부는 상기 축공에 축회전 가능하게 삽입되는 제3회전축과, 제2구동모터에 의해 회전하면서 상기 제3회전축의 정,역방향 회동을 위한 구동력을 제공하는 제2구동축을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 편심하우징에는 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 장공형태의 안내홈이 마련되고, 상기 제3회전축의 선단에는 회전중심으로부터 편심된 위치에서 상기 안내홈에 삽입되는 편심돌기가 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제3회전축은 경사배치되고 제2조인트에 의해 제2구동축과 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 덕트의 절단품질과 덕트날개의 성형 품질을 향상시키면서도 공정시간을 단축시킬 수 있는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치가 제공된다.
또한, 절삭롤러와 성형롤러의 돌출 길이를 용이하게 조절할 수 있는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치가 제공된다.
또한, 절삭롤러 및 성형롤러가 돌출하는 속도는 덕트의 절삭 및 성형을 위한 최적의 속도로 설정하고, 절삭롤러 및 성형롤러가 복귀하는 속도는 상대적으로 빠른 속도로 설정함으로써, 절삭 및 성형품질은 확보하면서도 복귀하는 시간을 단축시켜 제품 생산 속도를 향상시킬 수 있는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치가 제공된다.
도 1은 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치의 사시도,
도 2는 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치의 주요 구성을 나타낸 발췌 사시도,
도 3은 도 2의 "A"부분 분해사시도,
도 4는 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치의 정면도,
도 5는 도 4의 "B"부분 확대단면도,
도 6은 도 5의 A-A'선 단면도,
도 7은 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 따른 편심하우징의 회전 단계별 작용도이고,
도 8은 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 따른 덕트의 절단 및 성형 과정을 나타낸 작용도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중, 도 1은 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치의 주요 구성을 나타낸 발췌 사시도이고, 도 3은 도 2의 "A"부분 분해사시도이다.
상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치는 특허문헌 1(대한민국 등록특허공보 제10-1616041호)에 개시된 엘보형덕트 제작장비의 회전구동부를 대체하기 위한 것으로서, 회전하우징(110), 회전구동부(120), 편심하우징(130) 및 편심구동부(140)를 포함한다.
상기 회전하우징(110)은 덕트(D)의 내부로 삽입될 수 있는 직경의 원반형 몸체(111), 상기 원반형 몸체(111)의 상면에서 상기 편심하우징(130)의 제1방향 왕복 이동을 안내할 수 있도록 함몰 형성되는 안착홈(112), 상기 원반형 몸체(111)의 저면에서 상기 안착홈(112)과 연통하도록 관통 형성되는 통공(113) 및 상기 원반형 몸체(111)의 상면에 조립되어 상기 안착홈(112)의 상측 개구를 마감하는 제1커버(114)를 포함한다.
이러한 회전하우징(110)은 엘보형 덕트의 제조를 위해 수직축에 대하여 경사배치됨에 따라, 덕트(D)의 일측면은 폭이 좁게, 타측면은 폭이 넓게 절삭할 수 있다.
상기 회전구동부(120)는 상기 회전하우징(110)의 축회전을 위한 회전구동력을 인가하기 위한 것으로서, 축공이 길이방향으로 관통 형성된 중공형 슬리브(121a)와 상기 회전하우징(110)에 연결되는 결합플랜지(121b)가 마련되며 상기 회전하우징(110)과 동일한 각도로 수직축에 대하여 경사배치되는 제1회전축(121), 상기 제1회전축(121)과 나란하게 경사배치되는 제2회전축(122), 상기 제1회전축(121)과 제2회전축(122)을 연결하는 제1기어(123) 및 제2기어(124), 상기 제2회전축(122)의 하부에 수직방향으로 배치되고 제1구동모터(127)에 의해 회전하는 제1구동축(125), 유니버설 조인트의 형태로 이루어지고 상기 제1구동축(125)과 제2회전축(122)을 연결하여 제1구동축(125)의 회전력을 제2회전축(122)으로 전달하는 제1조인트(126)를 포함한다. 여기서, 상기 제1구동모터(127)는 서보모터와 같이 회전속도 및 회전수를 제어할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 제1구동모터(137)와 제1구동축(125) 사이에는 감속기구가 추가로 마련될 수 있다.
상기 편심하우징(130)은 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 장공형태의 안내홈(131a)이 상기 회전하우징(110)의 통공(113)에 대응하는 위치에 형성되고 상기 회전하우징(110)의 안착홈(112) 내에 제1방향으로 슬라이딩 가능하게 안착되는 이동몸체(131), 상기 이동몸체(131)의 일단부에 회전가능하게 연결되는 절삭롤러(132), 상기 이동몸체(131)의 타단부에 회전가능하게 연결되는 성형롤러(133) 및 상기 이동몸체(131)의 상면에 조립되어 상기 절삭롤러(132) 및 성형롤러(133)의 이탈을 방지하는 제2커버(134)를 포함한다.
상기 편심구동부(140)는 상기 편심하우징(130)을 왕복 이동시키기 위한 구동력을 인가하는 것으로서, 상기 제1회전축(121)과 동일 축선상에 배치되고 상기 제1회전축(121)의 축공에 축회전 가능하게 삽입되는 제3회전축(141), 상기 제3회전축(141)의 선단의 회전중심으로부터 편심된 위치에 배치되어 상기 안내홈(131a)에 삽입되는 편심돌기(141a), 제2구동모터(143)에 의해 회전하면서 정,역방향으로 축회전하는 제2구동축(142) 및 유니버설 조인트(universal joint)의 형태로 이루어지고 상기 제2구동축(142)과 제3회전축(141)을 연결하여 제2구동축(142)을 통해 인가되는 정,역방향 회전력을 제3회전축(141)으로 전달하는 제2조인트(144)를 포함한다. 여기서, 상기 제2구동모터(143)는 서보모터와 같이 회전속도 및 회전수를 제어할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 제2구동모터(143)와 제2구동축(142) 사이에는 감속기구가 추가로 마련될 수 있다.
또한, 상기 회전하우징(110)이 회전하는 과정에서 상기 편심하우징(130)의 절삭롤러(132) 및 성형롤러(133)가 덕트(D)와 접촉하는 부위가 덕트(D)의 둘레를 따라 점진적으로 이동해야 한다. 이를 위해 상기 편심하우징(130)의 왕복 횟수는 상기 제2구동모터(143)의 회전수를 초과하도록 설정된다. 예를 들어, 상기 회전구동부(120)의 회전하우징(110)이 덕트(D)를 완전하게 절단 및 성형하는 1 사이클의 공정을 수행하는 동안 30회 회전하는 경우, 상기 편심구동부(140)의 편심하우징(130)은 31회의 왕복 스트로크를 진행하도록 설정될 수 있다. 즉, 편심하우징(130)의 왕복 스트로크 주기가 회전하우징(110)의 회전주기보다 빠르기 때문에 회전하우징(110)이 360도 회전하였을 때 편심하우징(130)의 절삭롤러(132) 및 성형롤러(133)는 회전하우징(110)이 한바퀴보다 조금 덜 회전한 위치에서 덕트(D)와 접촉하게 되므로, 회전하우징(110)의 회전수가 증가할수록 접촉 위치가 점진적으로 이동하게 된다.
또한, 상기 제2구동모터(143)는 제3회전축(141)이 180도를 초과하지 않는 범위 내에서 양방향으로 회전하도록 제어될 수 있으며, 제3회전축(141)의 정,역방향 회전각도를 조절하여 절삭롤러(132) 또는 성형롤러(133)의 돌출 길이를 제어할 수 있다. 이때, 상기 제3회전축(141)의 회전각도를 조절하면 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)의 돌출 길이를 제어할 수 있으므로, 제2구동모터(143)를 제어하여 덕트(D)의 재질이나 두께 또는 작업 환경에 따라 절삭 및 성형 조건을 용이하게 변경할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 제2구동모터(143)는 공정 처리속도를 향상시키기 위해, 상기 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)의 복귀영역에서의 제3회전축(131)의 회전속도를 상기 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)의 돌출영역에서의 제3회전축(131)의 회전속도에 비해 상대적으로 고속으로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 회전구동부(120) 및 편심구동부(140)는 원통형 기둥 형태의 베이스(150)에 지지될 수 있다. 이러한 베이스(150)의 외경은 성형 대상이 되는 덕트(D)의 내부로 삽입될 수 있도록 설정되고, 베이스(150)의 내부에는 상기 제1구동축(125), 제2구동축(142), 제1회전축(121) 및 제2회전축(122)을 각각 축회전 가능한 상태로 지지하기 위한 복수의 베어링이 마련될 수 있다.
지금부터는 상술한 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중, 도 4는 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치의 정면도이고, 도 5는 도 4의 "B"부분 확대단면도이고, 도 6은 도 5의 A-A'선 단면도이고, 도 7은 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 따른 편심하우징의 회전 단계별 작용도이고, 도 8은 본 발명 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 따른 덕트의 절단 및 성형 과정을 나타낸 작용도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 회전구동부(120)의 제1구동축(125)과 편심구동부(140)의 제2구동축(142)은 각각 베이스(150)의 내부에 수직방향으로 배치된 상태에서 축회전 가능한 상태로 지지되며, 상기 제1구동축(125)의 하단은 제1구동모터(127)와 연결되고, 상기 제2구동축(142)의 하단은 제2구동모터(143)와 연결된다.
상기 회전구동부(120)의 제2회전축(122)은 상기 베이스(150)의 내부공간 중 제1구동축(125)의 상부 영역에서 수직방향에 대하여 소정 각도로 경사배치된 상태로 회전 가능하게 지지되고, 제2회전축(122)의 하단부는 상기 제1구동축(125)으로부터 회전력을 전달받아 회전할 수 있도록 제1조인트(126)를 통해 상기 제1구동축(125)과 연결된다.
상기 회전구동부(120)의 제1회전축(121)은 상기 베이스(150)의 내부공간 중 제2구동축(142)의 상부 영역에서 상기 제2회전축(122)과 나란하게 경사배치된 상태로 회전 가능하게 지지되고, 상기 제1회전축(121)과 제2회전축(122)에 각각 고정되고 서로 맞물리는 제1기어(123)와 제2기어(124)를 통해 상기 제2회전축(122)과 연결된다.
상기 제1회전축(121)의 슬리브(121a) 상부에 마련되는 결합플랜지(121b)는 상기 베이스(150)의 상측으로 노출되고, 회전하우징(110)의 원반형 몸체(111)는 상기 결합플랜지(121b)에 고정되어 수직축에 대하여 소정 각도로 경사배치된 상태로 상기 제1회전축(121)과 함께 회전하게 된다.
상기 편심구동부(140)의 제3회전축(141)은 상기 제1회전축(121)의 결합플랜지(121b) 하부에 마련되는 슬리브(121a)의 축공에 축회전 가능한 상태로 지지되고, 제3회전축(141)의 하단부는 상기 제2구동축(142)으로부터 회전력을 전달받아 회전할 수 있도록 제2조인트(144)를 통해 상기 제2구동축(142)과 연결된다.
상기 제3회전축(141)의 상단에 마련된 편심돌기(141a)는 상기 원반형 몸체(111)의 통공(113)을 경유하여 안착홈(112) 내부로 돌출된다.
상기 편심하우징(130)의 이동몸체(131)는 상기 원반형 몸체(111)의 상측에 함몰 형성된 안착홈(112)을 따라 제1방향으로 슬라이딩 가능하도록 안착홈(112) 내에 삽입되고, 상기 이동몸체(131)의 하부에 제2방향으로 연장된 장공형태의 안내홈(131a)에는 상기 제3회전축(141)의 편심돌기(141a)가 삽입된다.
즉, 상기 이동몸체(131)는 상기 원반형 몸체(111)의 안착홈(112) 내에서 제1방향으로 슬라이딩이 안내되고, 제3회전축(141)의 편심돌기(141a)가 제2방향으로 연장된 안내홈(131a)에 삽입됨에 따라, 제3회전축(141)의 회전에 의해 안착홈(112) 내에서 제1방향으로 왕복 이동하게 된다.
이때, 상기 이동몸체(131)의 제1방향 이동거리는 상기 편심돌기(141a)의 제1방향 이동거리에 따라 결정되므로, 제3회전축(141)에 회전구동력을 전달하는 제2구동모터(143)의 회전방향과 회전수를 제어하여 이동몸체(131)의 왕복 스트로크 길이를 조절할 수 있으며, 제2구동모터(143)의 회전속도를 제어하여 이동몸체(131)의 이동 속도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 제2구동모터(143)는 상기 제3회전축(141)이 180도를 초과하지 않는 범위 내에서 양방향으로 회전하면서 상기 편심하우징(130)을 왕복 이동시키도록 제어된다.
즉, 도 7의 (a)와 같이 제3회전축(141)의 편심돌기(141a)가 기준점에 위치한 상태, 즉 편심하우징(130)의 이동몸체(131)가 원반형 몸체(111)의 안착홈(112)의 중앙에 위치하면서 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)가 돌출되지 않은 상태에서, 도 7의 (b)와 같이 제3회전축(141)이 시계방향으로 대략 70도 회전하면, 안내홈(131a)에 삽입된 편심돌기(141a)가 일측 방향으로 회동함에 따라 편심하우징(130)의 이동몸체(131)가 원반형 몸체(111)의 안착홈(112) 내에서 일측 방향으로 이동하면서 절삭롤러(132)가 돌출된다. 이와 같이 절삭롤러(132)가 돌출되면, 절삭롤러(132)와 접촉하게 되는 덕트(D) 부위가 절단되어 상,하 덕트(D)로 분리된다.
또한, 도 7의 (c)와 같이 제3회전축(141)이 시계 반대방향으로 대략 70도 회전하면, 편심하우징(130)의 이동몸체(131)와 함께 절삭롤러(132)가 원래의 자리로 되돌아오고, 도 7의 (d)와 같이 제3회전축(141)이 시계 반대방향으로 대략 80도 회전하면, 안내홈(131a)에 삽입된 편심돌기(141a)가 타측 방향으로 회동함에 따라 편심하우징(130)의 이동몸체(131)가 안착홈(112) 내에서 타측 방향으로 이동하면서 성형롤러(133)가 돌출된다. 이와 같이 성형롤러(133)가 돌출되면, 성형롤러(133)와 접촉하게 되는 덕트(D)의 절단부위가 절곡되면서 덕트날개가 형성된다.
한편, 덕트날개의 성형 후, 도 7의 (d)와 같이 제3회전축(141)이 시계방향으로 대략 80도 회전하면, 편심하우징(130)의 이동몸체(131)와 함께 성형롤러(133)가 원래의 자리로 되돌아온다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 제3회전축(141)이 180도를 초과하지 않는 범위 내에서 정,역방향으로 회전하면서 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)의 돌출 및 복귀가 이루어지게 된다. 이와 같이 제3회전축(141)이 180도를 초과하지 않는 범위 내에서 양방향으로 회전하는 경우, 종래와 같은 불필요한 회전영역을 제거할 수 있으므로 제품 생산 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제2구동모터(143)의 회전수를 제어하여 제3회전축(141)의 정,역방향 회전각도를 조절할 수 있으므로, 편심하우징(130)의 왕복 스트로크 길이를 쉽게 조절할 수 있으며, 이에 따라 종래와 같은 오버 스트로크 설정이 불필요하게 되어 생산 속도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 덕트(D)의 재질이나 두께 또는 작업 환경에 따라 절삭 및 성형 조건을 용이하게 변경할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제2구동모터(143)의 회전속도를 제어하여 상기 절삭롤러(132) 또는 성형롤러(133)의 복귀영역에서의 회전속도를 상기 절삭롤러(132) 또는 성형롤러(133)의 돌출영역에서의 회전속도에 비해 상대적으로 고속으로 설정할 수 있다. 즉, 절삭롤러(132) 및 성형롤러(133)가 돌출하는 속도는 덕트(D)의 절삭 및 성형을 위한 최적의 속도로 설정하고, 절삭롤러(132) 및 성형롤러(133)가 복귀하는 속도는 상대적으로 빠른 속도로 설정함으로써, 절삭 및 성형품질은 확보하면서도 복귀하는 시간을 단축시킬 수 있으므로 제품 생산 속도를 향상시킬 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 실시예를 통해 덕트(D)를 완전하게 절단 및 성형하는 1 사이클의 공정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 8의 (a)와 같이 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)가 돌출되지 않은 상태에서, 회전하우징(110)의 바깥으로 덕트(D)가 끼워지고, 덕트(D)의 바깥쪽에서는 상기 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)에 대응하는 위치에서 덕트(D)를 지지하기 위한 성형지그(J)가 배치된다.
이어, 도 8의 (b)와 같이 편심하우징(130)의 절삭롤러(132)가 돌출하면서 덕트(D)와 접촉하여 덕트(D)를 절단한 뒤에는, 도 8의 (c)와 같이 회전하우징(110)과 함께 편심하우징(130)이 180도 회전하여 성형롤러(133)가 덕트(D)의 절단부위를 타격하면서 덕트날개를 성형한다.
상기와 같이, 편심구동부(140)의 구동에 의해 편심하우징(130)이 왕복으로 이동하게 되면, 편심하우징(130)에 마련된 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)가 순차적으로 돌출하면서 덕트(D)를 절단 및 성형하게 된다. 이때, 상기 편심하우징(130)이 안착된 회전하우징(110)이 회전하면서 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)가 회전하우징(110)과 함께 회전하게 되는데, 회전하우징(110)의 회전주기에 비해 편심하우징(130)의 왕복 주기가 상대적으로 빠르게 설정되므로, 절삭롤러(132)와 성형롤러(133)가 덕트(D)를 절단 및 성형하는 부위가 점진적으로 이동하면서 원통형의 덕트(D)를 절단 및 성형하게 된다.
즉, 도 8의 (b), (c)와 같이 덕트(D)의 일 영역을 절단 및 성형한 다음, 도 8의 (d), (e)와 같이 덕트(D)의 타 영역을 절단 및 성형하여 원통형의 덕트(D)를 완전하게 절단하는 동시에 절단부위에 덕트날개를 성형하게 된다.
특히, 상기와 같이 편심하우징의 왕복 이동에 의해 절삭롤러와 성형롤러가 각각 돌출 및 복귀하면서 덕트를 절단 및 성형하게 되는데, 이때, 절삭롤러(132) 및 성형롤러(133)가 돌출하는 속도는 덕트(D)의 절삭 및 성형을 위한 최적의 속도로 설정하고, 절삭롤러(132) 및 성형롤러(133)가 복귀하는 속도는 상대적으로 빠른 속도로 설정함으로써, 절삭 및 성형품질은 확보하면서도 복귀하는 시간을 단축시켜 제품 생산 속도를 향상시킬 수 있다.
이어, 덕트(D)의 절단 및 성형이 완료된 후에는, 성형지그(J)를 덕트(D)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨 다음, 상측 덕트(D)를 180도 회전시키고, 덕트날개를 구부려 상측 덕트와 하측 덕트를 고정하는 공정을 진행하여 엘보형 덕트를 제조할 수 있으며, 이와 같은 후속 공정은 특허문헌 1(대한민국 등록특허공보 제10-1616041호)에 나타나 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110:회전하우징, 111:원반형 몸체, 112:안착홈,
113:통공, 114:제1커버, 120:회전구동부,
121:제1회전축, 121a:슬리브, 121b:결합플랜지,
122:제2회전축, 123:제1기어, 124:제2기어,
125:제1구동축, 126:제1조인트, 127:제1구동모터,
130:편심하우징, 131:이동몸체, 131a:안내홈,
132:절삭롤러, 133:성형롤러, 134:제2커버,
140:편심구동부, 141:제3회전축, 141a:편심돌기,
142:제2구동축, 143:제2구동모터, 144:제2조인트,
150:베이스, D:덕트, J:성형지그

Claims (9)

  1. 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치에 있어서,
    제1방향으로 안착홈이 마련된 회전하우징;
    양단부에 절삭롤러와 성형롤러가 마련되고 상기 안착홈 내에 슬라이딩 가능하도록 안착되는 편심하우징;
    상기 회전하우징에 회전구동력을 인가하는 회전구동부; 및
    상기 편심하우징을 왕복 이동시키기 위한 구동력을 인가하는 편심구동부;를 포함하며,
    상기 편심구동부는 180도를 초과하지 않는 범위 내에서 양방향으로 회전하면서 상기 편심하우징을 왕복 이동시키고,
    상기 회전구동부는 중앙에 축공이 관통 형성되고 상기 회전하우징에 연결되는 제1회전축, 상기 제1회전축과 나란하게 배치되는 제2회전축, 상기 제1회전축과 제2회전축을 연결하는 제1기어 및 제2기어, 제1구동모터에 의해 회전하면서 상기 제2회전축으로 회전구동력을 제공하는 제1구동축을 포함하고,
    상기 편심구동부는 상기 축공에 축회전 가능하게 삽입되는 제3회전축과, 제2구동모터에 의해 회전하면서 상기 제3회전축의 정,역방향 회전을 위한 구동력을 제공하는 제2구동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    덕트를 완전하게 절단 및 성형하는 1 사이클의 공정을 수행하는 동안, 상기 편심하우징의 왕복 횟수는 상기 회전하우징의 회전수를 초과하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 편심구동부는 정,역방향 회전각도를 조절하여 절삭롤러 또는 성형롤러의 돌출 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 편심구동부는 상기 절삭롤러 또는 성형롤러의 복귀영역에서의 회전속도가 상기 절삭롤러 또는 성형롤러의 돌출영역에서의 회전속도에 비해 상대적으로 고속으로 설정되는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2회전축은 경사배치되고 제1조인트에 의해 제1구동축과 연결되는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 편심하우징에는 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 장공형태의 안내홈이 마련되고,
    상기 제3회전축의 선단에는 회전중심으로부터 편심된 위치에서 상기 안내홈에 삽입되는 편심돌기가 마련되는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제3회전축은 경사배치되고 제2조인트에 의해 제2구동축과 연결되는 것을 특징으로 하는 엘보우 덕트 제조장치용 덕트 절단 및 성형장치.
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