KR102082493B1 - 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

파이프 절단 장치에 있어서, 상기 파이프를 이송하여 절단 작업위치로 로딩하는 이송부; 및 상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프를 일정한 단위 길이로 절단하는 절단부;를 포함하는 절단 장치가 개시된다.

Description

절단 장치{CUTTING DEVICE}
본 발명은 절단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공형상의 파이프를 그 파이프의 길이방향과 교차하는 방향으로 절단하기 위한 절단 장치에 관한 것이다.
파이프(pipe)는 선박, 자동차, 보일러, 중장비, 각종 농기계 등의 부품 또는 건축물의 배관 연결구 등 열거할 수 없을 만큼 널리 이용되고 있는 기재자 중의 하나이다.
이러한 파이프는 공장에서 제작되는 단위 길이 그대로 사용되는 경우도 있고, 해당 현장에 맞게 절단되어 사용될 수도 있는데, 후자처럼 파이프를 절단하려 할 때, 파이프 절단장치가 사용된다.
파이프를 절단하는 절단기의 일반적인 예로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-0736807호(2007.07.09.)의 절단기, 대한민국 등록실용신안공보(Y1) 20-0132344호(1998.12.15.)의 소잉커터장치 등이 제공되고 있다.
이들의 경우 기체의 상측으로 축방향으로 공급되는 파이프(절단물)를 클램핑하는 클램프를 설치하고, 클램프에 의해 클램핑된 파이프(절단물)를 절단하도록 모터에 의해 고속회전하는 커터를 회동각운동하도록 설치한 구성으로 이루어져 절단이 이루어질 수 있게 하고 있다.
그러나 상기 구성의 종래 절단기는 클램프의 크기에 부합하는 직경의 파이프만 절단이 가능하며, 파이프를 고정한 상태에서 회전하는 커터만으로 절단이 이루어지므로 절단시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한 파이프가 2점 고정 상태이므로 견고한 고정 상태를 유지할 수 없게 되고, 그로 인해 절단과정에서 파이프가 틀어지는 등의 이유로 정확한 절단면을 제공하기가 어려운 등 다수의 문제점이 발생하였던 바, 업계에서는 상기한 종래 절단기의 제반 문제점을 해결할 수 있는 파이프 절단기가 요구되고 있었다.
본 발명의 일측면은 파이프를 이송하는 이송부 및 이송된 파이프를 절단하는 절단부를 포함하는 절단 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 절단톱 및 절단위치에 윤활유를 도포하는 윤활유 공급 유닛을 포함하는 절단 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 절단된 파이프를 자연스럽게 이동시킬 수 있도록 경사면을 형성하며, 절단된 파이프가 낙하되는 플레이트에는 충격 흡수 구조를 구성한 인출 모듈을 포함하는 절단 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 절단날의 각도를 조절할 수 있도록 한 절단 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 절단 장치는, 파이프 절단 장치에 있어서, 상기 파이프를 이송하여 절단 작업위치로 로딩하는 이송부; 및 상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프를 일정한 단위 길이로 절단하는 절단부;를 포함한다.
한편, 상기 이송부는, 상기 파이프의 길이를 받칠 수 있을 만큼 수평 방향으로 길게 형성된 프레임; 및 상기 프레임 상부에 일정 간격 이격되어 설치되고, 모터와 연결되어 상기 파이프를 수평 방향으로 이동시키는 다수 개의 이송롤러;를 포함하고, 상기 절단 장치는, 상기 이송부 및 상기 절단부 사이에 마련되는 파지부;를 더 포함하고, 상기 파지부는, 상기 이송부의 프레임 상부 전단에서, 상기 이송부의 상부에 로딩되는 파이프의 폭 방향으로 길게 형성되는 슬라이딩 레일; 상기 슬라이딩 레일의 일측에 고정 설치되고, 일측에 평평한 면을 형성하는 고정 블록; 및 상기 슬라이딩 레일에 좌우 이동 가능하도록 설치되고, 일측에 평평한 면을 형성하며, 평평한 면이 상기 고정 블록의 평평한 면과 대향하도록 상기 슬라이딩 레일 상에 배치되어 그 사이에 상기 파이프를 파지하는 고정 블록;을 포함하고, 상기 절단부는, 톱날의 일방향 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하거나, 절단날의 왕복 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하도록 마련되고, 상기 절단부가 톱날의 일방향 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하도록 마련되는 경우, 상기 절단부는, 상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프 상에 배치되어 상기 파이프를 폭 방향으로 절단하는 절단톱; 상기 절단톱의 적어도 일부를 지지하며, 상기 절단톱을 상하 이동시킬 수 있도록 구동하는 한 쌍의 상하 이동 모듈; 상기 한 쌍의 상하 이동 모듈 중 적어도 하나의 상하 이동 모듈에 설치되어 상기 절단톱으로 윤활유를 도포하는 제1 윤활유 공급 유닛; 상기 고정 블록에 설치되어 상기 절단 작업위치로 윤활유를 도포하는 제2 윤활유 공급 유닛; 및 상기 절단톱에 의해 절단된 파이프의 인출 공간을 제공하는 인출 모듈;을 포함하고, 상기 절단톱은, 상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프의 폭 방향으로 배치되고, 그 양끝단이 한 쌍의 톱 구동 유닛에 설치되되, 상기 한 쌍의 톱 구동 유닛에 형성되는 랙 기어와 기어 맞물림되는 피니언 기어에 의해 상기 한 쌍의 톱 구동 유닛에 설치되어, 상기 피니언 기어를 회전시키는 기어 회전 전용 모터가 동작하는 경우, 상기 랙 기어를 따라 슬라이딩 이동하여 상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프의 폭 방향에 따른 일측으로부터 타측으로 이동하면서 상기 파이프를 절단하고, 상기 한 쌍의 상하 이동 모듈은, 상기 절단톱을 상승시켰다가, 파이프가 상기 절단 작업위치에 로딩되는 경우, 상기 절단톱을 완전히 하강시켜 파이프를 일정 길이로 절단할 수 있도록 하고, 상기 절단톱을 다시 상승시켜 파이프가 절단 작업위치에 로딩될 수 있도록 하며, 그 사이에 상기 절단 작업위치가 위치하도록 서로 소정 간격 이격되어 마련되고, 각각 상기 절단톱을 파지하면서 상기 절단톱의 슬라이딩 이동을 돕는 한 쌍의 지지 롤러를 포함하고, 상기 제1 윤활유 공급 유닛은, 상기 한 쌍의 상하 이동 모듈 중 절단톱이 상기 절단 작업위치로 이동하도록 가이드하는 상하 이동 모듈에 설치되어 상기 절단 작업위치로 이동하는 절단톱의 적어도 일부에 윤활유를 도포하고, 상기 인출 모듈은, 상기 절단 작업위치에 맞닿아 배치되어 절단된 파이프가 위치하는 제1 인출 플레이트; 및 상기 제1 인출 플레이트와 힌지 결합되는 제2 인출 플레이트;를 포함하고, 상기 제1 인출 플레이트는, 절단된 파이프가 생성되는 경우, 상기 제2 인출 플레이트를 기준으로 회동하여 경사면을 형성하고, 상기 경사면에 의해 상기 절단된 파이프가 상기 제2 인출 플레이트로 이동하도록 하고, 상기 인출 모듈은, 상기 제1 인출 플레이트 및 상기 제2 인출 플레이트를 회동 가능하게 연결하는 연결 부재;를 더 포함하고, 상기 연결 부재는, 상기 제2 인출 플레이트의 일측에 설치되는 연결 하우징; 상기 제1 인출 플레이트에 형성되는 연결 블록에 설치되며, 소정의 모터 구동에 의해 회전하는 힌지 샤프트; 및 상기 연결 하우징 내에서 힌지 스프링에 의해 탄성지지되고, 상기 힌지 샤프트의 회전에 의해 캠 구동하는 힌지 캠;을 포함하고, 상기 연결 하우징은, 축방향의 일측벽면에 축부구멍이 형성되어 상기 힌지 샤프트의 회동축부가 끼워질 수 있게 되어 있고, 상기 힌지 샤프트는, 원통형으로 형성되고, 일측은 축선상으로 상기 회동축부가 연장되되, 그 회동축부의 일부는 봉상으로 형성되고, 나머지 부분은 각형으로 형성된 결합부가 형성되어 상기 연결 블록에 형성된 각형의 결합구멍에 끼워져서 결합되고, 그 타측은 축선상으로 접촉돌부가 연장되어 상기 연결 하우징 내에 위치하며, 상기 한 쌍의 상하 이동 모듈에 의해 상기 절단톱이 완전히 하강하는 경우, 회전하고, 상기 힌지 캠은, 일측에 한 쌍의 산형부가 서로 마주보게 형성되고, 한 쌍의 산형부 사이에 골형부가 형성되어 상기 접촉돌부가 상기 산형부에 접촉되어 슬라이딩 되게 하고, 타측에 고정돌기가 형성되어 상기 힌지 스프링이 축선상으로 탄성지지되게 설치되며, 일측에 가이드돌기가 형성되어 상기 가이드구멍에 끼워져서, 상기 연결 하우징 내에서 축선상으로 직선 이동을 하도록 구비되고, 상기 절단부가 절단날의 왕복 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하도록 마련되는 경우, 상기 절단부는, 상기 이송롤러와 동일한 높이로 형성되어 상기 이송롤러를 통해 이송되는 파이프가 안착되는 절단 테이블; 및 상기 절단 테이블 일측에 마련되어, 상기 절단날을 수용하고, 상기 절단날의 인출 또는 인입을 위한 절단날 출입홈을 형성하는 절단날 하우징; 및 상기 절단날 하우징을 상기 절단 테이블에 연결하는 하우징 연결 부재;를 포함하고, 상기 하우징 연결 부재는, 상측면이 곡면으로 형성되고, 그 중심에 돌기가 형성되며, 하측면에 상기 절단 테이블 상측면에 안착 설치되고, 상기 절단날 하우징은, 하측면이 상기 하우징 연결 부재의 상측면과 대응하는 곡면으로 형성되고, 상기 돌기에 대응하는 가이드 홈이 형성되며, 상기 가이드 홈은, 상기 절단날의 이동 방향과 수직하는 방향으로 소정의 길이를 가지며, 그 폭은 상기 돌기에 대응하도록 형성되고, 길이 방향을 따라 "ㄱ"자 형상의 복수 개의 돌출 홈을 형성하여, 상기 돌출 홈의 절곡된 부분에 상기 돌기가 위치하도록 하여 상기 절단날 하우징을 상기 하우징 연결 부재에 고정할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 파이프를 절단 위치로 자동 이송하여 절단 공정의 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 윤활유 공급 유닛을 포함하여, 절단 부산물을 제거할 수 있으며, 절단면을 매끄럽게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 인출 모듈을 포함하여, 절단된 파이프 및 절단된 파이프의 이동에 따른 본체의 손상을 방지하고, 절단된 파이프가 자동으로 모아지게 절단된 파이프를 수거하는 별도의 작업을 생략함으로써, 절단 공정의 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 절단날의 각도를 조절하여 작업자가 원하는 각도로 절단 공정 진행이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에 포함되는 파지부를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 절단부를 상세히 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 인출 모듈을 상세히 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 인출 플레이트 및 제2 인출 플레이트 간의 연결 부재를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 연결 부재에 의한 제1 인출 플레이트의 회동에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 4에 도시된 제2 인출 플레이트의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 장치를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 절단 테이블 및 절단날 하우징 간의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 절단날 하우징에 형성되는 가이드 홈의 일 예를 보여주는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치(1000)는 이송부(100) 및 절단부(300)를 포함하여, 중공 형상의 파이프(10)를 그 길이 방향과 교차하는 방향으로 절단할 수 있다.
이송부(100)는 파이프(10)를 절단부(300) 측으로 이송할 수 있다.
이송부(100)는 통상의 파이프 절단 장치에서 파이프를 이송하기 위한 파이프 이송 어셈블리의 구조를 채택할 수 있다.
예를 들면, 이송부(100)는 파이프(10)의 길이를 받칠 수 있을 만큼 수평방향으로 길게 형성된 프레임과, 프레임 상부에 일정 간격 이격되어 설치되는 다수 개의 이송롤러로 구성될 수 있다. 여기서, 다수 개의 이송롤러는 파이프(10)를 지지함은 물론 모터와 연결되어 파이프(10)를 수평 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
절단부(300)는 이송부(100)에 의해 이송되는 파이프(10)를 일정한 단위 길이로 절단할 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 도 3 이하를 참조하여 후술한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치(1000)는 이송부(100)에 의해 절단부(300) 측으로 이송되는 파이프(10)를 파지할 수 있도록, 절단부(300)의 후단에 마련되는 파지부를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에 포함되는 파지부를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치(1000)는 이송부(100) 및 절단부(300) 사이에 마련되는 파지부(200)를 더 포함할 수 있다.
파지부(200)는 이송부(100)의 전단에 형성되며, 이송부(100)의 전단으로 이송되는 파이프(10)의 적어도 일부가 절단부(300)에 로딩될 수 있도록 파이프(10)를 견고하게 파지할 수 있다.
파지부(200)는 고정 블록(210), 이동 블록(250) 및 슬라이딩 레일(255)을 포함할 수 있다.
고정 블록(210)은 슬라이딩 레일(255)의 일측에 고정 설치될 수 있다.
이동 블록(250)은 슬라이딩 레일(255)에 좌우 이동 가능하도록 설치될 수 있다.
이동 블록(250)은 소정의 모터 구동에 의해 슬라이딩 레일(255)을 따라 좌우 이동 가능하도록 설치될 수 있다.
고정 블록(210) 및 이동 블록(250)은 일측에 평평한 면을 형성할 수 있으며, 평평한 면이 서로 대향하도록 슬라이딩 레일(255) 상에 배치되어 그 사이에 파이프(10)를 파지할 수 있다.
슬라이딩 레일(255)은 이송부(100)의 상부에 로딩되는 파이프(10)의 폭 방향으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 슬라이딩 레일(255)은 이송부(100)의 프레임 상부 전단에 파이프(10)의 폭 방향으로 길게 형성될 수 있다.
이와 같은 파지부(200)에 의한 파이프(10)의 파지에 대해 간략히 설명하면, 고정 블록(210) 및 이동 블록(250)이 소정 거리 이상 이격된 상태에서, 이송부(100)의 후단으로부터 전단으로 파이프(10)가 이송되어 고정 블록(210) 및 이동 블록(250) 사이에 위치하는 경우, 이동 블록(250)이 고정 블록(210) 측으로 슬라이딩 이동하여 이동 블록(250) 및 고정 블록(210) 사이에 파이프(10)를 파지할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 절단부를 상세히 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 절단부(300)는 파지부(200)에 의해 파지되는 파이프(10)를 절단톱(310)의 슬라이딩 이동에 의해 일정한 단위 길이로 절단할 수 있으며, 절단된 파이프(1)를 인출할 수 있다.
절단부(300)는 절단톱(310), 한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330) 및 인출 모듈(370)을 포함할 수 있다.
절단톱(310)은 파지부(200)에 의해 절단 작업위치에 로딩된 파이프(10) 상에 배치되어 파이프(10)를 폭 방향으로 절단할 수 있다. 이때, 절단 작업위치는 절단톱(310)의 수직 하방을 의미한다.
절단톱(310)은 한 쌍의 톱 구동 유닛에 의해 동작되면서 파이프(10)를 절단할 수 있다. 예컨대, 절단톱(310)은 작업위치에 로딩된 파이프(10)의 폭 방향으로 배치되고, 그 양끝단이 한 쌍의 톱 구동 유닛에 설치될 수 있다. 한 쌍의 톱 구동 유닛은 랙 기어를 형성할 수 있으며, 절단톱(310)은 랙 기어와 기어 맞물림되는 피니언 기어에 의해 한 쌍의 구동 유닛에 설치될 수 있다. 여기서, 랙 기어는 절단 작업위치에 로딩되는 파이프(10)의 폭 방향을 따른 일직선 상에 배치될 수 있다. 따라서, 절단톱(310)은 피니어 기어를 회전시키는 기어 회전 전용 모터가 동작하는 경우, 랙 기어를 따라 슬라이딩 이동하여 절단 작업위치에 로딩된 파이프(10)의 폭 방향에 따른 일측으로부터 타측으로 이동하면서 파이프(10)를 절단할 수 있다.
한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330)은 절단톱(310)의 적어도 일부를 지지하며, 절단톱(310)을 상하 이동시킬 수 있도록 구동할 수 있다. 한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330)은 파이프(10)의 폭 방향으로 이동하는 절단톱(310)을 상하 이동시켜 파이프(10)의 절단면에 맞닿아 파이프(10)를 절단할 수 있도록 한다. 예컨대, 한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330)은 절단톱(310)을 상승시켰다가, 파이프(10)가 절단 작업위치에 로딩되는 경우, 절단톱(310)을 완전히 하강시켜 파이프(10)를 절단할 수 있도록 한다. 그리고 절단톱(310)을 다시 상승시켜 파이프(10)가 절단 작업위치에 로딩될 수 있도록 한다.
한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330)은 서로 소정 간격 이격되어 마련될 수 있으며, 유압 모듈 등에 의해 상하 이동 가능하도록 마련될 수 있다. 바람직하게는, 한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330)는 절단 작업위치의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330) 사이에 절단 작업위치가 마련될 수 있다.
한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330)은 각각 한 쌍의 지지 롤러(321)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 지지 롤러(321)는 그 사이에 절단톱(310)을 파지하며, 절단톱(310)의 슬라이딩 이동을 도울 수 있다. 즉, 파이프(10)의 절단 공정을 수행하는 경우, 한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330) 중 하나의 상하 이동 모듈(320)은 절단 작업위치로 이동하는 절단톱(310)의 슬라이딩 이동을 가이드하고, 나머지 상하 이동 모듈(330)은 절단 작업위치로부터 인출되는 절단톱(310)의 슬라이딩 이동을 가이드할 수 있다.
한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330) 중 적어도 하나의 상하 이동 모듈(320)은 제1 윤활유 공급 유닛(321)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 한 쌍의 상하 이동 모듈(320, 330) 중 절단 작업위치로 이동하는 절단톱(310)의 슬라이딩 이동을 가이드하는, 상하 이동 모듈(320)은 제1 윤활유 공급 유닛(321)을 포함하여, 절단 작업위치로 이동하는 절단톱(310)의 적어도 일부에 윤활유를 도포할 수 있다. 이에 절단톱(310)은 절단면에 윤활유가 도포된 상태로 파이프(10)를 절단할 수 있을 것이다.
예컨대, 제1 윤활유 공급 유닛(321)은 윤활유 주입 통로 및 윤활유 배출구를 포함할 수 있다. 윤활유 주입 통로는 별도의 윤활유 탱크와 연결되어 윤활유를 윤활유 배출구로 전달할 수 있으며, 윤활유 배출구는 절단톱(310) 측으로 배치되어 절단톱(310)으로 윤활유를 배출할 수 있다.
한편, 절단부(300)는 제2 윤활유 공급 유닛(355)을 더 포함할 수 있다.
제2 윤활유 공급 유닛(355)은 절단 작업위치로 윤활유를 도포할 수 있도록 소정의 브라켓 등에 의해 설치되거나, 상술한 구성요소들 중 적어도 하나(예컨대, 고정 블록(210))에 설치될 수 있다.
제2 윤활유 공급 유닛(355)은 윤활유 주입 통로 및 윤활유 배출구를 포함할 수 있다. 윤활유 주입 통로는 별도의 윤활유 탱크와 연결되어 윤활유를 윤활유 배출구로 전달할 수 있으며, 윤활유 배출구는 절단 작업위치 측으로 배치되어 절단 작업위치로 윤활유를 배출할 수 있다.
인출 모듈(370)는 절단톱(310)에 의해 절단된 파이프(1)를 인출 공간을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 인출 모듈을 상세히 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 인출 모듈(370)는 제1 인출 플레이트(371) 및 제2 인출 플레이트(372)를 포함할 수 있다.
제1 인출 플레이트(371) 및 제2 인출 플레이트(372)는 힌지 결합될 수 있다. 구체적으로는, 제1 인출 플레이트(371)는 절단된 파이프(1)가 위치하는 공간으로, 제1 인출 플레이트(371)의 일측은 절단 작업위치에 맞닿아 배치되고, 제1 인출 플레이트(371)의 타측은 제2 인출 플레이트(372)의 일측에 힌지 결합될 수 있다(도 4의 (a) 참조).
제1 인출 플레이트(371)는 절단된 파이프(1)가 생성되는 경우, 제2 인출 플레이트(372)를 기준으로 회동하여 경사면을 형성할 수 있다(도 4의 (b) 참조). 절단된 파이프(1)는 제1 인출 플레이트(371)의 경사면에 의해 제2 인출 플레이트(372) 측으로 자연스럽게 이동할 수 있을 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 인출 플레이트 및 제2 인출 플레이트 간의 연결 부재를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 인출 플레이트(371) 및 제2 인출 플레이트(372)는 연결 부재(375)에 의해 회동 가능하게 연결될 수 있다.
연결 부재(375)는 연결 하우징(3751), 힌지 샤프트(3754), 힌지 캠(3755) 및 힌지 스프링(3758)으로 구성될 수 있다. 여기서, 힌지 샤프트(3754)는 연결 하우징(3751) 내에 회동축부(3754_1)가 구비되고, 힌지 캠(3755)은 힌지 스프링(3758)에 의해 탄성지지될 수 있으며, 연결 하우징(3751)은 제2 인출 플레이트(372)의 일측에 설치될 수 있다.
제1 인출 플레이트(371)는 타측에 형성되는 연결 블록(3715)에 의해 연결 부재(375)에 설치되어, 제2 인출 플레이트(372)에 회동되게 설치될 수 있다.
연결 하우징(3751)은 축방향의 일측벽면에 축부구멍이 형성되어 힌지 샤프트(3754)의 회동축부(3754_1)가 끼워질 수 있게 되어 있고, 연결 하우징(3751)의 내부에는 힌지 샤프트(3754), 힌지 캠(3755) 및 힌지 스프링(3758)이 설치될 수 있게 되어 있다.
힌지 샤프트(3754)는 원통형으로 형성되고, 그 일측은 축선상으로 회동축부(3754_1)가 연장되되, 그 회동축부(3754_1)의 일부는 봉상으로 형성되고, 나머지 부분은 각형으로 형성된 결합부(3754_2)가 형성되어 연결 블록(3715)에 형성된 각형의 결합구멍(3716)이 끼워져서 결합되게 하며, 그 타측은 축선상으로 접촉돌부(3752)가 연장되어 있다.
힌지 샤프트(3754)는 별도의 모터 장치에 연결되어, 모터 장치의 구동에 따라 회전할 수 있다. 예컨대, 모터 장치는 상하 구동 절단톱(310)에 의해 절단톱(310)이 하강하는 경우, 힌지 샤프트(3754)가 회전할 수 있도록 동작할 수 있다. 이는 제1 인출 플레이트(371)에 의한 경사면을 형성하여 절단된 파이프(1)가 제2 인출 플레이트(372)로 인출될 수 있도록 하기 위함이다.
힌지 캠(3755)은 일측에 한 쌍의 산형부(3755_3)가 서로 마주보게 형성되고, 그 산형부(3755_3) 사이에 골형부(3755_2)가 형성되어 힌지 샤프트(3754)의 접촉돌부(3752)가 산형부(3755_3)에 접촉되어 슬라이딩 되게 하고, 타측에 고정돌기(3755_1)가 형성되어 힌지 스프링(3758)이 축선상으로 탄성지지되게 설치될 수 있다.
힌지 캠(3755)은 일측에 가이드돌기(3755_7)(도 6 참조)가 돌출상태로 설치되어 연결 하우징(3751)의 가이드구멍(3752)에 끼워져서, 힌지 캠(3755)이 연결 하우징(3751) 내에서 축선상으로 직선 이동을 하도록 되어 있다. 여기서, 가이드돌기(3755_7)는 도면상 힌지 캠(3755) 하부에 설치되어 있으나, 실제로는 상측 또는 측면에 노출되게 하여 가이드돌기(3755_7)의 접촉저항을 조절하는 수단으로 힌지 스프링(3758)의 탄성압력을 조절할 수 있게 함이 바람직하다.
이와 같은 연결 부재(375)에 의한 제1 인출 플레이트(371)의 회동에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 힌지 샤프트(3754)가 모터 장치에 의해 회전하게 되면, 접촉돌부(3752)가 산형부(3755_3)를 따라 슬라이드 되면서 힌지 캠(3755)은 가이드구멍(3752)을 따라 직선이동을 하게 되어 후진하고, 힌지 스프링(3758)은 압축운동을 하게 된다.
그리고 접촉돌부(3752)가 산형부(3755_3) 정점부분에 접촉하는 경우, 힌지 샤프트(3754)가 회전하지 않더라도 산형부(3755_3)의 정점부에서 경사면을 타고 미끄러져 내려오는 형태로 골형부(3755_2) 방향으로 슬라이드 되면서, 힌지 캠(3755)은 힌지 스프링(3758)에 의해 전진하는 작용이 이루어지게 되므로, 회동방향으로 회동상태를 유지하게 된다.
즉, 소정의 회동각도가 되면 힌지 캠(3755)의 캠작용에 의해 회동방향으로의 회동이 되어 안정적으로 회동 상태를 유지하므로, 제1 인출 플레이트(371)가 하강 될 염려가 없다.
이때, 힌지 캠(3755)의 산형부(3755_3) 형성 위치에 따라 제1 인출 플레이트(371)가 자동 회동되는 지점이 정해지므로, 그 설정각도는 제작자에 의해 최적의 위치에 맞추어 설정함이 바람직하다.
도 8 및 도 9는 도 4에 도시된 제2 인출 플레이트의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
제2 인출 플레이트(372)는 제1 인출 플레이트(371)가 구성하는 경사면에 의해 미끄러져 내려오는 절단된 파이프(1)를 탄력적으로 지지할 수 있도록 탄성 지지대 구조를 채택할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 인출 플레이트(372)는 상판 플레이트(3721), 하판 플레이트(3722), 제1 지지 바아(37211) 및 제2 지지 바아(37212)를 포함한다.
상판 플레이트(3721)는 제2 인출 플레이트(372)의 상측면을 형성하며, 제1 지지 바아(37211) 및 제2 지지 바아(37212)에 의해 하판 플레이트(3722)의 상측에 이격되어 지지된다.
하판 플레이트(3722)는 제1 지지 바아(37211) 및 제2 지지 바아(37212)에 의하여 상판 플레이트(3721)의 하측에 이격되어 제2 인출 플레이트(372)의 하측면을 형성한다.
제1 지지 바아(37211)는 다수 개의 관절을 형성하며, 탄성력을 이용하여 상판 플레이트(3721) 및 하판 플레이트(3722) 사이를 지지한다.
제2 지지 바아(37212)는 제1 지지 바아(37211)와 대칭 구조를 형성하며, 제1 수평 스프링(37215) 및 제2 수평 스프링(37216)에 의하여 제1 지지 바아(37211)와 이격된 상태로, 상판 플레이트(3721) 및 하판 플레이트(3722) 사이를 지지한다.
제1 수평 스프링(37215)은 제1 지지 바아(37211)의 제1 관절(T1)과 제2 지지 바아(37212)의 제1 관절(T1) 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 제1 지지 바아(37211) 및 제2 지지 바아(37212) 사이를 지지한다.
제2 수평 스프링(37216)은 제1 지지 바아(37211)의 제3 관절과 제2 지지 바아(37212)의 제3 관절 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 제1 지지 바아(37211) 및 제2 지지 바아(37212) 사이를 지지한다.
이와 같은 구조를 갖는 제2 인출 플레이트(372)는 수평, 수직 또는 경사 어느 방향으로 낙하하는 절단된 파이프(1)에 의한 충격을 효율적으로 감쇄시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 지지 바아(37211)는 제1 프레임(37213), 제2 프레임(37211a), 제3 프레임(37211b), 제4 프레임(37214), 수직 스프링(37219), 제1 경사 스프링(37217) 및 제2 경사 스프링(37218)을 포함한다.
제2 지지 바아(37212)는 제1 지지 바아(37211)와 대칭 구조를 형성하므로, 그 설명은 생략하기로 한다.
제1 프레임(37213)은 상판 플레이트(3721)의 하측에 회동 가능하도록 연결 설치되고, 제2 프레임(37211a)과 회동 가능하도록 연결 설치되어 제1 관절(T1)을 형성할 수 있다.
제2 프레임(37211a)은 제1 프레임(37213)과 제1 관절(T1)을 형성하고, 제3 프레임(37211b)과 회동 가능하도록 연결 설치되어 제2 관절(T2)을 형성하며, 상판 플레이트(3721)의 하측면과의 사이에 제1 경사 스프링(37217)이 경사지도록 연결 설치된다.
제3 프레임(37211b)은 제2 프레임(37211a)과 제2 관절(T2)을 형성하고, 제4 프레임(37214)과 회동 가능하도록 연결 설치되어 제3 관절(T3)을 형성하며, 하판 플레이트(3722)의 상측면과의 사이에 제2 경사 스프링(37218)이 경사지도록 연결 설치된다. 이때, 제3 관절(T3)은 제1 관절(T1)과 같은 축 상에 위치한다.
제4 프레임(37214)은 제3 프레임(37211b)과 제3 관절(T3)을 형성하고, 하부가 제2 지지 바아(37212)의 상측에 회동 가능하도록 연결 설치된다.
수직 스프링(37219)은 제1 관절(T1) 및 제2 관절(T2) 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 제1 관절(T1) 및 제2 관절(T2) 사이를 지지한다.
제1 경사 스프링(37217) 및 제2 경사 스프링(37218)은 각각 제1 관절(T1) 및 상판 플레이트(3721) 사이, 제1 관절(T1) 및 하판 플레이트(3722) 사이를 탄성력을 이용하여 지지한다.
이때, 상판 플레이트(3721)의 하측면에는 제1 경사 스프링(37217)이 안착될 수 있도록 제1 경사 스프링(37217)과 대향하는 면을 형성하는 상판 안착대(3721a)가 형성되고, 하판 플레이트(3722)의 상측면에는 제2 경사 스프링(37218)이 안착될 수 있도록 제2 경사 스프링(37218)과 대향하는 면을 형성하는 하판 안착대(3722b)가 형성될 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 장치를 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 장치(2000)는 이송부(500) 및 절단부(600)를 포함하여 절단 대상 프레임을 그 길이 방향과 교차하는 방향으로 절단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 장치(2000)는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치(1000)와 비교하였을 때에 절단부(600)의 형상에 있어서 차이가 있을 뿐 나머지 다른 구성 요소는 동일하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치(1000)는 톱날의 일방향 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 장치(2000)는 절단날의 왕복 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단할 수 있다.
이하, 도 10에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 장치(2000)의 각 구성요소에 대하여 설명한다.
이송부(500)는 절단 대상 프레임을 절단부(300) 측으로 이송할 수 있다.
이송부(500)는 통상의 절단 장치에서 절단 대상 물체를 이송하기 위한 이송 어셈블리의 구조를 채택할 수 있다.
예를 들면, 이송부(500)는 절단 대상 물체의 길이를 받칠 수 있을 만큼 수평방향으로 길게 형성된 프레임(530)과, 프레임(530) 상부에 수직 프레임(510)에 의해 일정 간격 이격되어 설치되는 다수 개의 이송롤러(550)로 구성될 수 있다. 여기서, 다수 개의 이송롤러(530)는 절단 대상 물체를 지지함은 물론 모터와 연결되어 절단 대상 물체를 수평 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
절단부(600)는 이송부(500)에 의해 이송되는 절단 대상 물체를 일정한 단위 길이로 절단할 수 있다.
절단부(600)는 절단 테이블(610) 및 절단날 하우징(650)을 포함할 수 있다.
절단 테이블(610)은 이송롤러(550)와 동일한 높이로 형성되어, 이송롤러(550)를 통해 이송되는 절단 대상 물체가 안착될 수 있다.
절단날 하우징(650)은 절단 테이블(610)의 일측에 마련되어, 절단날을 수용할 수 있다.
절단날 하우징(650)은 절단날 출입홈(651)을 형성할 수 있다. 절단날은 이러한 절단날 출입홈(651)을 통해 절단날 하우징(650)으로부터 인출 또는 인입되면서, 절단 테이블(610)에 로딩되어 있는 절단 대상 물체를 절단할 수 있다.
한편, 절단날 하우징(650)은 하우징 연결 부재(615)에 의해 절단 테이블(610)에 설치될 수 있다. 이와 관련하여 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 도 10에 도시된 절단 테이블 및 절단날 하우징 간의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 절단날 하우징(650)은 하우징 연결 부재(615)에 회동 가능하게 설치될 수 있다.
하우징 연결 부재(615)는 상측면이 곡면으로 형성될 수 있으며, 그 중심에 돌기(619)가 형성될 수 있다.
하우징 연결 부재(615)는 하측면이 절단 테이블(610) 상측면에 안착 설치될 수 있다.
절단날 하우징(650)은 하측면이 하우징 연결 부재(615)의 상측면과 대응하는 곡면으로 형성될 수 있으며, 하우징 연결 부재(615)에 형성되는 돌기(619)에 대응하는 가이드 홈이 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 절단날 하우징(650)은 하측면에 절단날의 이동 방향과 수직하는 방향으로 소정의 길이(l)를 가지며, 그 폭(w)은 하우징 연결 부재(615)에 형성되는 돌기(619)에 대응하는 가이드 홈(657)을 형성할 수 있다.
가이드 홈(657)은 길이 방향을 따라 복수 개의 돌출 홈(658)을 형성할 수 있다. 여기서, 돌출 홈(658)은 "ㄱ"자 형상으로 형성될 수 있다.
절단날 하우징(650)은 이와 같은 가이드 홈(657)에 의해 하우징 연결 부재(615) 상에서 이동하여, 절단날의 각도를 변경시킬 수 있다.
예를 들면, 작업자는 필요로 하는 절단 각도에 따라 절단날 출입홈(651)을 확인하면서 절단날 하우징(650)을 좌우 이동시키고, 절단날 하우징(650)을 후방 이동시킨 뒤 다시 좌측이동시킴으로써, 하우징 연결 부재(615)에 형성되는 돌기(619)가 돌출 홈(658)의 절곡된 부분에 위치하도록 한다. 이와 같은 경우, 절단날 하우징(650)이 하우징 연결 부재(615)에 견고히 고정될 것이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 절단 장치
10: 파이프
100: 이송부
300: 절단부

Claims (2)

  1. 파이프 절단 장치에 있어서,
    상기 파이프를 이송하여 절단 작업위치로 로딩하는 이송부; 및
    상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프를 일정한 단위 길이로 절단하는 절단부;를 포함하고,
    상기 이송부는,
    상기 파이프의 길이를 받칠 수 있을 만큼 수평 방향으로 길게 형성된 프레임; 및
    상기 프레임 상부에 일정 간격 이격되어 설치되고, 모터와 연결되어 상기 파이프를 수평 방향으로 이동시키는 다수 개의 이송롤러;를 포함하고,
    상기 절단 장치는,
    상기 이송부 및 상기 절단부 사이에 마련되는 파지부;를 더 포함하고,
    상기 파지부는,
    상기 이송부의 프레임 상부 전단에서, 상기 이송부의 상부에 로딩되는 파이프의 폭 방향으로 길게 형성되는 슬라이딩 레일;
    상기 슬라이딩 레일의 일측에 고정 설치되고, 일측에 평평한 면을 형성하는 고정 블록; 및
    상기 슬라이딩 레일에 좌우 이동 가능하도록 설치되고, 일측에 평평한 면을 형성하며, 평평한 면이 상기 고정 블록의 평평한 면과 대향하도록 상기 슬라이딩 레일 상에 배치되어 그 사이에 상기 파이프를 파지하는 고정 블록;을 포함하고,
    상기 절단부는,
    톱날의 일방향 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하거나, 절단날의 왕복 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하도록 마련되고,
    상기 절단부가 톱날의 일방향 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하도록 마련되는 경우, 상기 절단부는,
    상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프 상에 배치되어 상기 파이프를 폭 방향으로 절단하는 절단톱;
    상기 절단톱의 적어도 일부를 지지하며, 상기 절단톱을 상하 이동시킬 수 있도록 구동하는 한 쌍의 상하 이동 모듈;
    상기 한 쌍의 상하 이동 모듈 중 적어도 하나의 상하 이동 모듈에 설치되어 상기 절단톱으로 윤활유를 도포하는 제1 윤활유 공급 유닛;
    상기 고정 블록에 설치되어 상기 절단 작업위치로 윤활유를 도포하는 제2 윤활유 공급 유닛; 및
    상기 절단톱에 의해 절단된 파이프의 인출 공간을 제공하는 인출 모듈;을 포함하고,
    상기 절단톱은,
    상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프의 폭 방향으로 배치되고, 그 양끝단이 한 쌍의 톱 구동 유닛에 설치되되, 상기 한 쌍의 톱 구동 유닛에 형성되는 랙 기어와 기어 맞물림되는 피니언 기어에 의해 상기 한 쌍의 톱 구동 유닛에 설치되어, 상기 피니언 기어를 회전시키는 기어 회전 전용 모터가 동작하는 경우, 상기 랙 기어를 따라 슬라이딩 이동하여 상기 절단 작업위치에 로딩된 파이프의 폭 방향에 따른 일측으로부터 타측으로 이동하면서 상기 파이프를 절단하고,
    상기 한 쌍의 상하 이동 모듈은,
    상기 절단톱을 상승시켰다가, 파이프가 상기 절단 작업위치에 로딩되는 경우, 상기 절단톱을 완전히 하강시켜 파이프를 일정 길이로 절단할 수 있도록 하고, 상기 절단톱을 다시 상승시켜 파이프가 절단 작업위치에 로딩될 수 있도록 하며, 그 사이에 상기 절단 작업위치가 위치하도록 서로 소정 간격 이격되어 마련되고, 각각 상기 절단톱을 파지하면서 상기 절단톱의 슬라이딩 이동을 돕는 한 쌍의 지지 롤러를 포함하고,
    상기 제1 윤활유 공급 유닛은,
    상기 한 쌍의 상하 이동 모듈 중 절단톱이 상기 절단 작업위치로 이동하도록 가이드하는 상하 이동 모듈에 설치되어 상기 절단 작업위치로 이동하는 절단톱의 적어도 일부에 윤활유를 도포하고,
    상기 인출 모듈은,
    상기 절단 작업위치에 맞닿아 배치되어 절단된 파이프가 위치하는 제1 인출 플레이트; 및
    상기 제1 인출 플레이트와 힌지 결합되는 제2 인출 플레이트;를 포함하고,
    상기 제1 인출 플레이트는,
    절단된 파이프가 생성되는 경우, 상기 제2 인출 플레이트를 기준으로 회동하여 경사면을 형성하고, 상기 경사면에 의해 상기 절단된 파이프가 상기 제2 인출 플레이트로 이동하도록 하고,
    상기 인출 모듈은,
    상기 제1 인출 플레이트 및 상기 제2 인출 플레이트를 회동 가능하게 연결하는 연결 부재;를 더 포함하고,
    상기 연결 부재는,
    상기 제2 인출 플레이트의 일측에 설치되는 연결 하우징;
    상기 제1 인출 플레이트에 형성되는 연결 블록에 설치되며, 소정의 모터 구동에 의해 회전하는 힌지 샤프트; 및
    상기 연결 하우징 내에서 힌지 스프링에 의해 탄성지지되고, 상기 힌지 샤프트의 회전에 의해 캠 구동하는 힌지 캠;을 포함하고,
    상기 연결 하우징은,
    축방향의 일측벽면에 축부구멍이 형성되어 상기 힌지 샤프트의 회동축부가 끼워질 수 있게 되어 있고,
    상기 힌지 샤프트는,
    원통형으로 형성되고, 일측은 축선상으로 상기 회동축부가 연장되되, 그 회동축부의 일부는 봉상으로 형성되고, 나머지 부분은 각형으로 형성된 결합부가 형성되어 상기 연결 블록에 형성된 각형의 결합구멍에 끼워져서 결합되고, 그 타측은 축선상으로 접촉돌부가 연장되어 상기 연결 하우징 내에 위치하며, 상기 한 쌍의 상하 이동 모듈에 의해 상기 절단톱이 완전히 하강하는 경우, 회전하고,
    상기 힌지 캠은,
    일측에 한 쌍의 산형부가 서로 마주보게 형성되고, 한 쌍의 산형부 사이에 골형부가 형성되어 상기 접촉돌부가 상기 산형부에 접촉되어 슬라이딩 되게 하고, 타측에 고정돌기가 형성되어 상기 힌지 스프링이 축선상으로 탄성지지되게 설치되며, 일측에 가이드돌기가 형성되어 상기 연결 하우징에 형성되는 가이드구멍에 끼워져서, 상기 연결 하우징 내에서 축선상으로 직선 이동을 하도록 구비되고,
    상기 절단부가 절단날의 왕복 슬라이딩 이동에 의해 절단 대상 물체를 절단하도록 마련되는 경우, 상기 절단부는,
    상기 이송롤러와 동일한 높이로 형성되어 상기 이송롤러를 통해 이송되는 파이프가 안착되는 절단 테이블; 및
    상기 절단 테이블 일측에 마련되어, 상기 절단날을 수용하고, 상기 절단날의 인출 또는 인입을 위한 절단날 출입홈을 형성하는 절단날 하우징; 및
    상기 절단날 하우징을 상기 절단 테이블에 연결하는 하우징 연결 부재;를 포함하고,
    상기 하우징 연결 부재는,
    상측면이 곡면으로 형성되고, 그 중심에 돌기가 형성되며, 하측면에 상기 절단 테이블 상측면에 안착 설치되고,
    상기 절단날 하우징은,
    하측면이 상기 하우징 연결 부재의 상측면과 대응하는 곡면으로 형성되고, 상기 돌기에 대응하는 가이드 홈이 형성되며,
    상기 가이드 홈은,
    상기 절단날의 이동 방향과 수직하는 방향으로 소정의 길이를 가지며, 그 폭은 상기 돌기에 대응하도록 형성되고, 길이 방향을 따라 "ㄱ"자 형상의 복수 개의 돌출 홈을 형성하여, 상기 돌출 홈의 절곡된 부분에 상기 돌기가 위치하도록 하여 상기 절단날 하우징을 상기 하우징 연결 부재에 고정하는, 절단 장치.
  2. 삭제
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