KR102288032B1 - 파이프 커팅장치 - Google Patents

파이프 커팅장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102288032B1
KR102288032B1 KR1020190152974A KR20190152974A KR102288032B1 KR 102288032 B1 KR102288032 B1 KR 102288032B1 KR 1020190152974 A KR1020190152974 A KR 1020190152974A KR 20190152974 A KR20190152974 A KR 20190152974A KR 102288032 B1 KR102288032 B1 KR 102288032B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
guide
cutting
curved
shape imitation
Prior art date
Application number
KR1020190152974A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210064586A (ko
Inventor
장세경
위심규
김상열
정현철
Original Assignee
(주)에이원엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에이원엔지니어링 filed Critical (주)에이원엔지니어링
Priority to KR1020190152974A priority Critical patent/KR102288032B1/ko
Publication of KR20210064586A publication Critical patent/KR20210064586A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102288032B1 publication Critical patent/KR102288032B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/003—Scarfing, desurfacing or deburring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0288—Carriages forming part of a cutting unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
    • B23K37/0533—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor external pipe alignment clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
    • B23K37/0538—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor for rotating tubes, e.g. rollers

Abstract

파이프 커팅장치가 개시된다. 본 발명의 파이프 커팅장치는, 파이프를 커팅하기 위한 파이프 커팅장치로서, 베이스; 상기 베이스와 이격되게 설치된 가이드 레일; 상기 베이스에 설치되며, 파이프에 형성하고자 하는 곡면형상의 커팅 단부와 대응하는 곡면형상 접촉면을 갖는 형상모방 가이드를 구비하고, 파이프를 고정하여 회전시키는 것이 가능하되 파이프 회전과 동시에 상기 형상모방 가이드의 회전이 이루어지는 파이프 고정회전부; 상기 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면과 일단부가 접촉 가능하도록 이루어지고, 상기 형상모방 가이드의 접촉면과의 접촉상태에서 상기 파이프 및 형상모방 가이드의 회전이 이루어지는 경우 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동 가능하도록 가이드 레일에 설치되는 곡면커팅 유도부; 및 상기 곡면커팅 유도부의 왕복 이동에 연동하여 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동 가능하도록 곡면커팅 유도부와 이격되게 가이드 레일에 적어도 하나 설치되며, 파이프로의 플라즈마 열원 공급을 통해 파이프를 커팅하는 적어도 하나의 커팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 파이프 단부를 곡면 형상으로 커팅하거나 필요에 따라서는 직선 형상으로 커팅할 수 있도록 이루어지고, 간단하고 컴팩트한 구조로 이루어져 현장 적용성이 우수하고 설치가 용이한 이점이 있다.

Description

파이프 커팅장치{Pipe cutting apparatus}
본 발명은 파이프를 곡면 또는 직선 형상의 단면을 갖도록 커팅할 수 있는 파이프 커팅장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 절단기는 노즐에서 전극과 모재사이에 전기적 아크를 발생시키면서 에어를 분사시키면 에어가 아크 기류를 통과하면서 화학적 작용에 의해 이온화 되고, 전자와 이온이 같은 밀도로 공간내에 존재하는 고속, 고온의 제트성 기체인 플라즈마가 되는데, 이 플라즈마를 이용하여 모재를 절단하는 것이다.
플라즈마 기술 중에서 가장 일반적으로 기계가공 현장에서 사용되고 있는 것이 플라즈마 절단기이며, 가스 절단기나 레이저 절단기에 비해 절단 속도가 빠르고 대부분의 전도체에 이용이 가능하다는 특징이 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 절단기의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 플라즈마 절단기는 몸체(10)를 기준으로 일측에 파이프를 고정하는 척(11)이 형성되고, 타측에는 척과 연결되어 척과 동일한 회전각도로 회전하는 나사결합부(12)가 형성된다. 척(11)에 고정된 파이프는 플라즈마 열원을 공급하는 촉부(16)에 의해 절단이 이루어진다. 즉, 척(11)에 고정된 파이프가 회전하면서 촉부(16)에서 발생되는 플라즈마 열원에 의해 파이프가 절단된다.
그러나, 도 1와 같은 종래에는 척(11)에 고정된 파이프가 회전하면 작업자가 수작업으로 플라즈마 절단기를 이용하여 절단함으로써, 원형 단면 또는 굴곡의 단면으로 정밀하게 절단할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 절단한 후, 연마기를 이용하여 원형 단면 또는 굴곡 단면을 연마시켜 파이프를 제조하였는데, 이러한 제조과정은 시간이 많이 걸리고 복잡하며 번거롭다는 문제점이 있었다. 그리고, 연마공정이라는 추가단계을 거침에 따라 생산단가가 비싸지는 문제점이 있었으며, 연마공정은 수작업으로 이루어지므로 작업자가 힘이 많이 들고 능률이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안 제20-0310615호 (2003.4.18)
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파이프를 곡면 형상의 양측 단면을 갖도록 커팅하거나, 일측 단면이 곡면 형상을 갖도록 커팅하고 타측 단면이 직선 형상을 갖도록 커팅하거나, 양측 단면 모두 직선 형상을 갖도록 커팅하는 등 필요에 따라 용이하게 작업 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 커팅작업 실행을 구현하고 연마 공정을 생략하여 작업 효율을 증대시킬 수 있는 파이프 커팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간단한 구조로 이루어져 전체적으로 컴팩트한 장치를 구현할 수 있고 적어도 2군데 이상의 커팅 부위를 동시에 형성하여 결국 적어도 2개 이상의 절단 파이프를 동시에 제조할 수 있는 파이프 커팅장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파이프를 커팅하기 위한 파이프 커팅장치로서, 베이스; 상기 베이스와 이격되게 설치된 가이드 레일; 상기 베이스에 설치되며, 파이프에 형성하고자 하는 곡면형상의 커팅 단부와 대응하는 곡면형상 접촉면을 갖는 형상모방 가이드를 구비하고, 파이프를 고정하여 회전시키는 것이 가능하되 파이프 회전과 동시에 상기 형상모방 가이드의 회전이 이루어지는 파이프 고정회전부; 상기 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면과 일단부가 접촉 가능하도록 이루어지고, 상기 형상모방 가이드의 접촉면과의 접촉상태에서 상기 파이프 및 형상모방 가이드의 회전이 이루어지는 경우 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동 가능하도록 가이드 레일에 설치되는 곡면커팅 유도부; 및 상기 곡면커팅 유도부의 왕복 이동에 연동하여 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동 가능하도록 곡면커팅 유도부와 이격되게 가이드 레일에 적어도 하나 설치되며, 파이프로의 플라즈마 열원 공급을 통해 파이프를 커팅하는 적어도 하나의 커팅부를 포함하는 파이프 커팅장치가 제공된다.
상기 파이프 고정회전부는, 상기 파이프의 양측을 클램핑 가능한 제1 및 제2 고정척; 상기 제1 및 제2 고정척 사이를 연결하고 제1 및 제2 고정척에 일체로 연결되며 내부에 상기 파이프가 관통 가능하도록 관통공이 형성되는 샤프트; 및 상기 샤프트를 회전시키는 것이 가능한 샤프트 구동부를 포함하며, 상기 형상모방 가이드는 샤프트 회전시 동시에 회전하도록 샤프트 외면에 마련되되, 상기 샤프트에 대해 교체 가능하도록 장착될 수 있다.
상기 형상모방 가이드는, 상기 샤프트에 대해 분리 가능하도록 장착되는 형상모방 가이드 하우징; 및 상기 형상모방 가이드 하우징의 중심을 기준으로 그 반경방향을 따라 서로 이격되게 형상모방 가이드 하우징에 복수로 결합되되, 각각 서로 다른 곡면형상 접촉면이 형성되는 복수의 형상모방 링을 포함할 수 있다.
상기 곡면커팅 유도부는, 상기 가이드 레일에 슬라이드 이동가능하게 장착되는 유도부 몸체; 및 상기 형상모방 가이드로 접근 또는 이격 가능하도록 상기 유도부 몸체에 장착되며, 단부에 상기 복수의 형상모방 링의 곡면형상 접촉면과 선택적으로 구름 접촉 가능하도록 회전판이 마련되는 위치조절부를 포함할 수 있다.
상기 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면과의 접촉위치 변동에 따라 상기 곡면커팅 유도부를 탄성적으로 위치 복원시키기 위한 탄성위치 복원부를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성위치 복원부는, 상기 곡면커팅 유도부의 측면에 상기 가이드 레일과 평행한 방향으로 길게 연장되며 단부에 걸림턱이 형성되는 연장봉; 및 상기 베이스 상에 상기 걸림턱과 이격되게 설치된 지지벽에 일단이 지지되고 타단은 상기 걸림턱에 지지되어 상기 곡면커팅 유도부의 일단부가 상기 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면과 항시 접촉하는 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 탄성복원 스프링을 포함할 수 있다.
상기 가이드 레일과 이격되게 연동 이동봉이 마련되고, 상기 곡면커팅 유도부와 상기 적어도 하나의 커팅부는 클램프를 통해 상기 연동 이동봉에 고정 또는 풀림 가능하도록 연결되며, 상기 곡면커팅 유도부가 연동 이동봉에 고정된 상태에서 적어도 하나의 커팅부는 상기 클램프 체결력을 조절하여 곡면커팅 유도부와 연동하여 왕복 이동하거나 가이드 레일상에 위치 고정된 상태를 유지할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 파이프 커팅장치에 의하면, 파이프 단부를 곡면 형상으로 커팅하거나 필요에 따라서는 직선 형상으로 커팅할 수 있도록 이루어지고, 간단하고 컴팩트한 구조로 이루어져 현장 적용성이 우수하고 설치가 용이한 이점이 있다.
또한, 샤프트에 다양한 곡면형상 접촉면을 갖는 복수의 형상모방 링을 마련함으로써, 하나의 장치를 통해 다양한 곡면 형상을 갖는 파이프 커팅면을 성형할 수 있다.
또한, 형상모방 가이드의 탈부착 구조를 채용함으로써, 다양한 곡면형상 접촉면을 갖는 형상모방 링을 필요에 따라 적절하게 변경하여 적용할 수 있으므로 결국 파이프 단부에 다양한 곡면형상의 커팅 단부를 형성할 수 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 절단기를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치를 이용하여 커팅된 파이프의 다양한 단부 형상을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치를 나타내는 측면도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치의 일부분 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치의 형상모방 가이드를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치의 형상모방 가이드의 다양한 형상모방 링을 전개하여 곡면형상 접촉면의 상이함을 보여주는 도면,
도 8은 도 4의 Ⅷ영역 단면 확대도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치에서 곡면커팅 유도부 단부의 배치 위치를 조절하여 다양한 형상모방 링과 선택적으로 접촉 가능한 모습을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치에서 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면과 곡면커팅 유도부가 상호 접촉한 상태에서 형상모방 가이드의 회전에 따라 곡면커팅 유도부가 좌우 방향으로 탄성 왕복 이동하는 모습을 나타내는 도면,
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치에서 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면과 곡면커팅 유도부와의 상호 접촉상태, 연동 이동봉에 대한 곡면커팅 유도부와 2개의 커팅부의 클램핑 체결상태 등에 따라 파이프 양단에 다양한 형상의 절단면이 형성되는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파이프 커팅장치는 파이프 단부를 곡면 형상으로 커팅하거나 필요에 따라서는 직선 형상으로 커팅할 수 있도록 이루어진 것으로서, 간단하고 컴팩트한 구조로 이루어져 현장 적용성이 우수하고 설치가 용이한 이점이 있다.
부연하자면, 본 발명은 파이프의 양측 단부 모두를 곡면형상으로 커팅할 수 있고, 이와 달리 일단부는 곡면형상으로 커팅하고 타단부는 직선형상으로 커팅할 수도 있으며, 이와 달리 양측 단부 모두 직선 형상으로 커팅할 수도 있는 구조로 이루어져 커팅작업의 다양성을 제공할 수 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하는데, 설명의 편의를 위해 양측 단부를 모두 곡면형상으로 커팅하는 경우를 기준으로 설명하며 나머지의 경우에 대해서는 아래에서 별도 추가 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파이프 커팅장치는 베이스(100), 가이드 레일(200), 파이프 고정회전부(300), 곡면커팅 유도부(400) 및 적어도 하나의 커팅부(600)를 포함한다.
먼저, 베이스(100)는 본 장치의 주요 구성들이 설치되는 설치영역을 제공하도록 이루어지며, 일측에는 파이프의 배치 방향과 대략 평행한 방향으로 가이드 레일(200)이 이격 설치되어 있다.
다음, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 파이프 고정회전부(300)는 베이스(100)에 설치되어 파이프(P)를 고정하여 회전시키는 것이 가능한 것으로서, 실질적으로 파이프에 곡면형상 커팅 단부를 구현하기 위한 후술하는 형상모방 가이드(340)가 파이프(P) 회전과 동시에 회전이 이루어지는 구조를 갖는다.
구체적으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 파이프 고정회전부(300)는 제1 및 제2 고정척(310,311), 샤프트(320), 샤프트 구동부(330) 및 형상모방 가이드(340)를 포함한다.
먼저, 제1 및 제2 고정척(310,311)은 서로 이격 설치되어 파이프(P)의 양측 부위를 클램핑 가능한 것으로서, 별도 공급장치(미도시)를 통해 유/공압이 공급되어 자동으로 클램핑/언클램핑 가능한 구조로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라서는 작업자에 의해 수동으로 클램핑/언클램핑되는 구조가 적용 가능하다.
다음, 샤프트(320)는 제1 및 제2 고정척(310,311) 사이를 연결하고 제1 및 제2 고정척(310,311)에 일체로 연결되며 내부에 파이프(P)가 관통 가능하도록 관통공(321)이 형성된다. 여기서, 샤프트(320)는 제1 및 제2 고정척(310,311)에 형성된 결합공으로 무두볼트 등을 삽입하되, 무두볼트가 샤프트(320)의 외면을 가압하는 방식 등을 적용하여 제1 및 제2 고정척과 일체로 회전될 수 있다. 그러나, 이러한 일체 고정 결합은 전술한 무두볼트 외에 다양한 결합 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
다음, 샤프트 구동부(330)는 샤프트(320)를 회전시키는 것으로서, 도 5에 도시한 바와 같이 외부에 노출되지 않도록 베이스(100) 상에 구비된 별도의 케이스(110) 내에 마련될 수 있다. 아래에서 다시 설명하겠지만, 케이스(110)의 내측벽은 후술하는 곡면커팅 유도부(400)의 탄성 위치 복원을 위해 후술하는 탄성복원 스프링의 일단이 접촉 지지되는 지지벽(120)으로 기능할 수 있다.
샤프트 구동부(330)는 모터(331), 모터(331)의 구동축에 연결된 제1 타이밍 풀리(332), 샤프트(320)의 외면에 일체로 마련되는 제2 타이밍 풀리(333), 제1 타이밍 풀리와 제2 타이밍 풀리 사이를 연결하는 타이밍 벨트(334)를 포함할 수 있으며, 모터 구동력이 타이밍 풀리와 벨트를 통해 샤프트(320)로 전달되어 샤프트의 회전이 이루어질 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 케이스(110) 내에는 타이밍 벨트(334)의 텐션을 조절하기 위한 벨트 텐션조절부(335)가 더 마련될 수 있고, 벨트 텐션조절부(335)는 케이스(110) 내벽에 고정되는 텐션 샤프트(336), 텐션 샤프트(336) 단부에 베어링을 개재하여 자유 회전 가능하게 마련되며 타이밍 벨트(334)의 내측면에 접촉하여 타이밍 벨트의 텐션을 조절 가능한 텐션 롤러(337)를 포함할 수 있다.
한편, 케이스(110)의 양측면에는 샤프트(320)의 회전을 더욱 안정적으로 지지하기 위해 베어링 지지부(338)가 마련되어 있다.
다음, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 형상모방 가이드(340)는 파이프(P)의 일단 또는 양단에 형성하고자 하는 곡면형상의 커팅 단부(PC)와 대응하는 곡면형상 접촉면(341)을 갖도록 이루어지고, 샤프트(320) 회전시 동시에 회전하도록 샤프트(320) 외면에 고정된다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 형상모방 가이드(340)는 샤프트(320)에 장착되는 형상모방 가이드 하우징(342)과, 형상모방 가이드 하우징(342)의 중심축을 기준으로 그 반경방향을 따라 서로 이격되게 형상모방 가이드 하우징(342)에 복수로 결합되는 복수의 형상모방 링(343)을 포함한다.
여기서, 복수의 형상모방 링(343)은 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 각각 서로 다른 곡면형상 접촉면(341)이 형성되며 이에 따라 후술하는 바와 같이 곡면커팅 유도부(400)가 접촉되는 곡면형상 접촉면(341)을 변환함으로써 파이프(P) 단부에 다양한 곡면형상의 커팅 단부(PC)를 생성할 수 있다. 이러한 곡면형상 커팅 단부 형성 과정에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
복수의 형상모방 링(343)은 스크루 등을 통해 형상모방 가이드 하우징(342)에 고정 결합 가능하며, 관련 도면에는 3개로 구비되는 경우가 도시되어 있지만 이에 한정되지 않으며 개수의 증감은 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에서, 형상모방 가이드 하우징(342)은 샤프트(320)에 대해 분리 가능하도록 장착되며, 예를 들어 형상모방 가이드 하우징(342)의 외면 원주방향을 따라 다수의 관통홀을 형성한 후 이러한 관통홀에 무두볼트 등을 체결하여 무두볼트가 샤프트(320) 외면을 가압하도록 하는 구조를 적용할 수 있다.
이러한 체결 구조를 통해, 작업자가 제1 고정척(310)을 샤프트(320)로부터 분리한 후 상기 무두볼트의 체결을 해제하고 형상모방 가이드 하우징(342)을 샤프트로부터 인출하여 분리할 수 있다.
반대로, 형상모방 가이드 하우징(342)을 샤프트(320)에 고정 결합하고자 할 경우, 상기 형상모방 가이드 하우징을 샤프트의 기설정 위치로 삽입한 후 상기 관통홀 내측으로 무두볼트 등을 삽입하고 무두볼트가 샤프트(320) 외면을 가압하도록 함으로써 샤프트(320)의 회전과 동시에 형상모방 가이드 하우징(342) 및 형상모방 링(343)의 동시 회전이 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 형상모방 가이드(340)의 탈부착 구조를 채용함으로써, 다양한 곡면형상 접촉면(341)을 갖는 다양한 형상모방 링(343)을 필요에 따라 적절하게 변경하여 적용할 수 있으므로 결국 파이프(P) 단부에 다양한 곡면형상의 커팅 단부(PC)를 성형할 수 있는 이점이 있다.
다음, 도 4, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 곡면커팅 유도부(400)는 가이드 레일(200)에 설치되며 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과 일단부가 접촉 가능하도록 이루어진다. 즉, 곡면커팅 유도부(400)는 곡면형상 접촉면(341)과 접촉 또는 비접촉할 수 있으며, 파이프(P) 단부에 곡면형상의 커팅 단부를 형성하고자 할 경우에는 접촉된 상태를 유지하도록 하고 직선형상의 커팅 단부(PS)를 형성하고자 할 경우에는 비접촉하도록 상태 변환시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 곡면커팅 유도부(400)는 그 일단부가 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과 접촉한 상태에서, 파이프(P) 및 형상모방 가이드(340)의 회전이 이루어지는 경우 곡면형상 접촉면의 굴곡진 형상과 더불어 후술하는 탄성위치 복원부(500)의 탄성 복원력에 의해 가이드 레일(200)을 따라 왕복 이동 가능하게 된다.
곡면커팅 유도부(400) 구조에 대해 구체적으로 설명하면, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 곡면커팅 유도부(400)는 가이드 레일(200)에 슬라이드 이동가능하게 장착되는 유도부 몸체(410), 형상모방 가이드(340)로 접근 또는 이격 가능하도록 유도부 몸체(410)에 장착되는 위치조절부(420)를 포함한다.
유도부 몸체(410)에는 위치조절부(420)가 관통하도록 관통공이 형성되고, 위치조절부(420) 외면에는 길이 방향을 따라 다수의 홈이 형성되며, 유도부 몸체(410)에는 위치조절부(420)의 다수 홈에 탄성적으로 삽입 가능하도록 볼 플런저 구조의 삽입구가 마련되어 있다. 또한, 위치조절부(420)의 단부에는 복수의 형상모방 링(343)의 곡면형상 접촉면(341)과 선택적으로 구름 접촉 가능하도록 베어링에 의해 자유회전 가능한 회전판(430)이 마련되어 있다.
따라서, 도 9에 도시한 바와 같이, 작업자는 위치조절부(420)의 후방 단부를 샤프트(320) 측으로 푸시하거나 반대 방향으로 잡아당김으로써 회전판(430)이 접촉하는 형상모방 링(343)의 곡면형상 접촉면(341)을 변동시킬 수 있으며, 이러한 접촉면 변동에 따라 결국 파이프 단부의 곡면형상의 커팅 단부를 다양하게 변경하여 성형할 수 있다.
한편, 아래에서 자세하게 설명하겠지만, 파이프에 곡면형상의 커팅 단부를 형성하기 위해서는 1) 파이프의 회전이 이루어지고, 2) 파이프의 소정 영역을 커팅하는 후술하는 커팅부(600)가 파이프의 길이 방향을 따라 소정구간에서 왕복 이동을 해야하는 조건을 만족해야 한다.
이러한 조건을 만족시키기 위해, 본 발명에서는 1) 파이프 고정회전부(300)를 통해 파이프를 회전시키고, 2) 파이프 회전에 따른 형상모방 가이드의 회전시 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면과 접촉하는 곡면커팅 유도부가 가이드 레일을 따라 왕복 이동하도록 하고, 3) 곡면커팅 유도부의 왕복 이동에 연동하여 후술하는 커팅부 또한 파이프 길이 방향을 따라 왕복 이동하도록 하는 구조를 채용하고 있다.
상기 2) 기능을 구현하기 위한 구조를 구체적으로 설명하면, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과의 접촉위치 변동에 따라 곡면커팅 유도부(400)를 탄성적으로 위치 복원, 즉 가이드 레일을 따라 탄성적으로 왕복 이동시키기 위한 탄성위치 복원부(500)가 마련된다.
구체적으로, 탄성위치 복원부(500)는 곡면커팅 유도부(400)의 측면에 가이드 레일(200)과 평행한 방향으로 길게 연장되며 단부에 걸림턱(510)이 형성되는 연장봉(520)과, 베이스(100) 상의 지지벽(120)에 일단이 지지되고 타단은 걸림턱(510)에 지지되어 곡면커팅 유도부(400)의 일단부(상기 회전판(430))가 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과 항시 접촉하는 상태를 유지(도면상 우측 방향으로 이동하려는 상태를 유지)하도록 탄성력을 제공하는 탄성복원 스프링(530)을 포함한다. 여기서, 지지벽(120)은 파이프(P)를 회전시키기 위한 회전동력수단(타이밍 벨트, 풀리 등)이 외부에 노출되지 않도록 커버하는 케이스(110)의 일측 벽으로 적용 가능하고, 걸림턱(510)과는 일정 거리 이격된 상태를 갖는다.
이에 따라, 도 10에 도시한 바와 같이, 곡면커팅 유도부(400)의 회전판(430)이 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면(341)의 최고면(가장 높이 돌출된 위치)에 접할 때에는 도면상 곡면커팅 유도부(400)가 좌측 방향으로 이동함에 따라 탄성복원 스프링(530)은 압축되며, 회전판(430)이 형상모방 가이드의 곡면형상 접촉면(341)의 최고면을 벗어나서 최저면 측으로 이동할 때에는 탄성복원 스프링(530)의 팽창 복원에 의해 곡면커팅 유도부(400)는 도면상 우측 방향으로 이동하게 되며, 이러한 좌우 이동이 반복적으로 이루어진다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 커팅부(600)는 파이프(P)로 플라즈마 열원을 공급하여 실질적으로 파이프를 커팅하는 것으로서, 곡면커팅 유도부(400)의 왕복 이동에 연동하여 가이드 레일(200)을 따라 왕복 이동 가능하도록 곡면커팅 유도부(400)와 이격되게 가이드 레일(200)에 적어도 하나 설치된다. 커팅부(600)는 플라즈마 커팅기로서 그 플라즈마 발산 구조, 커팅 원리는 당업자에게 자명한 바 이하 구체적인 설명은 생략한다. 본 발명의 실시예에서는, 파이프(P)의 2군데를 동시에 커팅할 수 있도록 커팅부(600)가 곡면커팅 유도부(400)를 중심으로 좌우 이격되게 2개가 마련되어 있다. 그 이상의 개수가 설치되어도 무방하며 이하에서는 설명의 편의를 위해 2개가 설치된 경우를 기준으로 설명한다.
도 3, 도 4, 도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 가이드 레일(200)과 이격되게 연동 이동봉(610)이 마련되고, 곡면커팅 유도부(400)와 2개의 커팅부(600)는 클램프를 통해 연동 이동봉(610)에 고정 또는 풀림 가능하도록 연결된다. 여기서, 클램프는 작업자가 수동으로 그 체결력을 조절 가능한 부품으로 적용된다.
즉, 곡면커팅 유도부(400)가 연동 이동봉(610)에 고정된 상태에서 2개의 커팅부(600)는 클램프 체결력을 조절하여 견고하게 클램핑한 경우에는 곡면커팅 유도부(400)와 연동하여 왕복 이동할 수 있고, 언클램핑한 경우에는 동시에 연동하여 이동하지 않고 가이드 레일(200)상에 위치 고정된 상태를 유지할 수 있다.
일 예로, 곡면커팅 유도부(400), 2개의 커팅부(600)를 모두 연동 이동봉(610)에 견고하게 클램핑함으로써 파이프의 양단 부위를 도 11에 도시한 바와 같이 곡면형상으로 커팅할 수 있다. 다른 예로, 곡면커팅 유도부(400)를 연동 이동봉에 견고히 클램핑하고 2개의 커팅부(600) 중 어느 하나만 견고히 클램핑하고 다른 하나는 언클램핑함으로써 도 12에 도시한 바와 같이 파이프의 일단 부위만 곡면 형상으로 커팅하고 타단은 직선 커팅할 수 있다. 또 다른 예로, 곡면커팅 유도부(400)와 형상모방 가이드(340)와의 접촉 상태를 해제하고 2개의 커팅부(600)를 모두 연동 이동봉(610)에 클램핑하거나 언클램핑함으로써 도 13에 도시한 바와 같이 파이프의 양단 부위를 직선 커팅할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 2개의 커팅부(600)가 마련됨으로써 파이프를 동시에 2개의 단위 커팅 파이프로 커팅할 수 있으며 이에 따라 커팅 작업 효율을 증대시킬 수 있으며, 이하 이에 대해 부연 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 베이스(100)에는 파이프 공급장치(미도시, 예를 들면 파이프 공급롤러 등)로부터 연속적으로 공급되는 파이프(P)의 단부가 접촉되어 공급 방향상 더 이상의 이동을 제한할 수 있는 스토퍼(130)가 마련되어 있다.
이러한 스토퍼(130)는 커팅을 위해 이송 공급중인 파이프(P)의 단부와 접촉되어 회전상태의 파이프 단부를 지지할 수 있는 파이프단 지지부(131)와, 파이프단 지지부(131)와 연결되어 베이스(100)에 별도 브래킷을 통해 회전 가능하게 설치되는 스토퍼 회전바(132)를 포함하며, 작업자는 수동 또는 자동으로 스토퍼 회전바(132)를 회전시켜 파이프의 이송을 제한할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 예를 들어, 파이프단 지지부(131)와 도면상 우측의 커팅부(600)의 사이 거리, 2개의 커팅부 사이 거리를 서로 동일하게 적용한 후 2개의 커팅부(600)를 동시에 구동하여 2개의 단위 커팅 파이프를 동시에 성형할 수 있으며, 전술한 바와 같이 연동 이동봉(610)에 대한 곡면커팅 유도부(400), 2개의 커팅부(600)의 클램프 체결력을 조절하여 2개의 단위 커팅 파이프의 양단 또는 일단에 곡면형상의 커팅 단부를 형성하거나, 양단에 직선 커팅부를 형성할 수 있다. 물론, 최초 작업시 파이프단 지지부(131)에 접촉 지지되는 파이프 단부는 파이프 초기 제조상태인 직선커팅 상태이므로, 상술한 단부 성형은 최초 커팅작업 이후부터 연속적으로 실시 가능하게 된다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
P: 파이프 100: 베이스
130: 스토퍼 200: 가이드 레일
300: 파이프 고정회전부 320: 샤프트
330: 샤프트 구동부 340: 형상모방 가이드
341: 곡면형상 접촉면 342: 형상모방 가이드 하우징
343: 형상모방 링 400: 곡면커팅 유도부
420: 위치조절부 430: 회전판
500: 탄성위치 복원부 530: 탄성복원 스프링
600: 커팅부 610: 연동 이동봉

Claims (7)

  1. 파이프를 커팅하기 위한 파이프 커팅장치로서,
    베이스(100);
    상기 베이스(100)와 이격되게 설치된 가이드 레일(200);
    상기 베이스(100)에 설치되며, 파이프(P)에 형성하고자 하는 곡면형상의 커팅 단부(PC)와 대응하는 곡면형상 접촉면(341)을 갖는 형상모방 가이드(340)를 구비하고, 파이프를 고정하여 회전시키는 것이 가능하되 파이프 회전과 동시에 상기 형상모방 가이드(340)의 회전이 이루어지는 파이프 고정회전부(300);
    상기 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과 일단부가 접촉 가능하도록 이루어지고, 상기 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과의 접촉상태에서 상기 파이프(P) 및 형상모방 가이드(340)의 회전이 이루어지는 경우 상기 가이드 레일(200)을 따라 왕복 이동 가능하도록 가이드 레일에 설치되는 곡면커팅 유도부(400); 및
    상기 곡면커팅 유도부(400)의 왕복 이동에 연동하여 상기 가이드 레일(200)을 따라 왕복 이동 가능하도록 곡면커팅 유도부(400)와 이격되게 가이드 레일(200)에 적어도 하나 설치되며, 파이프로 플라즈마 열원을 공급하여 파이프를 커팅하는 적어도 하나의 커팅부(600);를 포함하며,
    상기 파이프 고정회전부(300)는,
    상기 파이프(P)의 양측을 클램핑 가능한 제1 및 제2 고정척(310,311);
    상기 제1 및 제2 고정척 사이를 연결하고 제1 및 제2 고정척에 일체로 연결되며 내부에 상기 파이프(P)가 관통 가능하도록 관통공(321)이 형성되는 샤프트(320); 및
    상기 샤프트(320)를 회전시키는 것이 가능한 샤프트 구동부(330)를 포함하며,
    상기 형상모방 가이드(340)는 샤프트 회전시 동시에 회전하도록 샤프트 외면에 마련되되, 상기 샤프트에 대해 교체 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 파이프 커팅장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 형상모방 가이드(340)는,
    상기 샤프트(320)에 대해 분리 가능하도록 장착되는 형상모방 가이드 하우징(342); 및
    상기 형상모방 가이드 하우징(342)의 중심을 기준으로 그 반경방향을 따라 서로 이격되게 형상모방 가이드 하우징(342)에 복수로 결합되되, 각각 서로 다른 곡면형상 접촉면(341)이 형성되는 복수의 형상모방 링(343)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 커팅장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 곡면커팅 유도부(400)는,
    상기 가이드 레일(200)에 슬라이드 이동가능하게 장착되는 유도부 몸체(410); 및
    상기 형상모방 가이드(340)로 접근 또는 이격 가능하도록 상기 유도부 몸체(410)에 장착되며, 단부에 상기 복수의 형상모방 링(343)의 곡면형상 접촉면(341)과 선택적으로 구름 접촉 가능하도록 회전판(430)이 마련되는 위치조절부(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 커팅장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과의 접촉위치 변동에 따라 상기 곡면커팅 유도부(400)를 탄성적으로 위치 복원시키기 위한 탄성위치 복원부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 커팅장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄성위치 복원부(500)는,
    상기 곡면커팅 유도부(400)의 측면에 상기 가이드 레일(200)과 평행한 방향으로 길게 연장되며 단부에 걸림턱(510)이 형성되는 연장봉(520); 및
    상기 베이스(100) 상에 상기 걸림턱(510)과 이격되게 설치된 지지벽(120)에 일단이 지지되고 타단은 상기 걸림턱에 지지되어 상기 곡면커팅 유도부(400)의 일단부가 상기 형상모방 가이드(340)의 곡면형상 접촉면(341)과 항시 접촉하는 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 탄성복원 스프링(530)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 커팅장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 레일(200)과 이격되게 연동 이동봉(610)이 마련되고, 상기 곡면커팅 유도부(400)와 상기 적어도 하나의 커팅부(600)는 클램프를 통해 상기 연동 이동봉(610)에 고정 또는 풀림 가능하도록 연결되며, 상기 곡면커팅 유도부(400)가 연동 이동봉(610)에 고정된 상태에서 적어도 하나의 커팅부(600)는 상기 클램프 체결력을 조절하여 곡면커팅 유도부(400)와 연동하여 왕복 이동하거나 가이드 레일(200)상에 위치 고정된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 파이프 커팅장치.


KR1020190152974A 2019-11-26 2019-11-26 파이프 커팅장치 KR102288032B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190152974A KR102288032B1 (ko) 2019-11-26 2019-11-26 파이프 커팅장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190152974A KR102288032B1 (ko) 2019-11-26 2019-11-26 파이프 커팅장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210064586A KR20210064586A (ko) 2021-06-03
KR102288032B1 true KR102288032B1 (ko) 2021-08-10

Family

ID=76396523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190152974A KR102288032B1 (ko) 2019-11-26 2019-11-26 파이프 커팅장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102288032B1 (ko)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200310615Y1 (ko) 2003-01-24 2003-04-18 명진공업 주식회사 파이프 절단기
KR100605025B1 (ko) * 2005-03-08 2006-07-28 한국닛불공업 (주) 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210064586A (ko) 2021-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6393700B1 (en) Tube cutter
JP2018122372A (ja) 管材加工装置
US9878381B2 (en) Horizontal band saw machine
EP1970175B1 (en) Clamping method for transversal cutting machines of logs of paper
KR102030073B1 (ko) 금형 베이스패널용 금속 절단장치
KR101578015B1 (ko) Ｎｃｔ 펀칭기 착탈용 부스바 펀칭장치
KR101864926B1 (ko) 중실 장봉의 탭가공장치
KR101326249B1 (ko) 공작물의 홀 가공장치
KR102288032B1 (ko) 파이프 커팅장치
KR101441053B1 (ko) 선반(旋盤)용 동환봉가공장치
KR20110090446A (ko) 링 파이프 컷팅장치
US20200206976A1 (en) Combined cutting and bevelling machine for slabs of stone or stone-like material
JP2016005854A (ja) 回転対称体のクランプ治具を搭載した工作機械
JP2012183615A (ja) 測定用治具、ワイヤソー、及びワーク装着方法
US20040187657A1 (en) O.D. mount facing machine
KR101688783B1 (ko) 4면입체클램프 및 측방평면롤러를 구비한 밴딩장치
JP6542591B2 (ja) 機械加工装置及び機械加工方法
WO2020225975A1 (ja) 複合加工機
KR20150089406A (ko) 터렛 공구대 장치
KR101938152B1 (ko) 이중관 절단용 커팅기
KR101791178B1 (ko) 단추 제조장치
KR20120102309A (ko) 구멍가공용 지그
KR101007981B1 (ko) 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기
JP5328011B2 (ja) 歯車材料支持装置、歯車加工装置、及び歯車製造方法
CN111515714A (zh) 工件保持工具

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant