KR102449595B1 - 대상물 회전장치 - Google Patents

Abstract

안착된 배관을 회전시키고, 안착된 배관의 위치를 조절할 수 있는 대상물 회전장치를 개시한다.
대상물 회전장치는 대상물을 회전시키기 위한 대상물 회전장치로서, 대상물을 지지하며 대상물의 폭방향을 기준으로 대상물의 양측에 접촉하고 회전 가능하게 형성된 복수의 회전롤러를 구비하는 회전부, 회전부를 지지하도록 회전부에 결합되고 복수의 회전롤러 사이의 간격을 조절할 수 있도록 적어도 일부가 대상물의 폭방향을 따라 이동 가능한 지지부 및 복수의 회전롤러 중 어느 하나의 회전롤러에 회전 구동력을 제공할 수 있도록 어느 하나의 회전롤러에 결합되는 구동부를 포함한다. 지지부는 폭방향을 따라 연장되고 그 외주면에 나사산이 형성되며 자전 가능하게 형성되는 가이드샤프트, 그 내부에 상기 가이드샤프트가 관통되고 복수의 회전롤러에 각각 결합되며 가이드샤프트의 자전에 연동하여 폭방향으로 이동 가능한 복수의 지지부재 및 가이드샤프트의 단부에 동축상으로 결합되며 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전 가능한 핸들을 포함한다. 복수의 지지부재는 그 내부를 관통하는 관통홀과, 관통홀을 형성하는 내주면에 나사산을 진다. 복수의 지지부재 중 일 지지부재의 나사산은, 왼나사 방식으로 형성되고 복수의 지지부재 중 타 지지부재의 나사산은 오른나사 방식으로 형성된다.

Description

대상물 회전장치{Apparatus for rotating object}

본 발명은 대상물 회전장치에 관한 것으로, 대상물을 안정적으로 회전시킬 수 있는 대상물 회전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배관의 초음파탐상검사(UT)나 비파괴검사 위생배열 초음파검사(PAUT)을 시행하기 위해서는 배관을 연결하거나 필요로 인해 배관의 둘레를 따라 용접된 용접 부위의 용접 비드를 그라인딩 하는 작업이 필수적으로 요구된다. 이를 위해, 배관을 회전시킬 수 있는 회전장치에 배관을 안착시키고, 안착된 배관을 회전시켜 배관의 용접 부위를 검사하거나, 혹은 그라인딩하였다.

하지만, 종래의 회전장치에 배관을 안착시킴에 있어서, 안착된 위치를 조정하지 못하는 문제가 있다. 즉, 배관의 용접부위를 검사하는 검사기의 위치에 맞춰 배관의 위치를 조정하지 못하는 문제가 있다.

또한, 종래의 회전장치는 배관의 직경이 상대적으로 작거나 혹은 배관의 직경이 상대적으로 큰 경우, 배관을 안정적으로 지지하지 못하는 문제가 있다.

이에, 상대적으로 하중이 무거운(예컨데, 1t의 무게) 배관을 회전장치에 안착시킨 후, 그 위치를 검사기에 인접하게 옮길 수 있고, 배관의 직경에 관계없이 배관이 안착될 수 있는 회전장치가 필요한 실정이다.

KR 10-1028486 B

본 발명은 안착된 배관을 회전시키고, 안착된 배관의 위치를 조절할 수 있는 대상물 회전장치를 제공한다.

또한, 배관의 직경에 관계없이 배관을 안정적으로 지지하고, 안착된 배관을 회전시킬 수 있는 대상물 회전장치를 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 회전장치는 대상물을 회전시키기 위한 대상물 회전장치로서, 상기 대상물을 지지하며, 상기 대상물의 폭방향을 기준으로 상기 대상물의 양측에 접촉하고, 회전 가능하게 형성된 복수의 회전롤러를 구비하는 회전부; 상기 회전부를 지지하도록 상기 회전부에 결합되고, 상기 복수의 회전롤러 사이의 간격을 조절할 수 있도록, 적어도 일부가 상기 대상물의 폭방향을 따라 이동 가능한 지지부; 및 상기 복수의 회전롤러 중 어느 하나의 회전롤러에 회전 구동력을 제공할 수 있도록, 상기 어느 하나의 회전롤러에 결합되는 구동부;를 포함하고, 상기 지지부는, 상기 폭방향을 따라 연장되고, 그 외주면에 나사산이 형성되며 자전 가능하게 형성되는 가이드샤프트; 그 내부에 상기 가이드샤프트가 관통되고, 상기 복수의 회전롤러에 각각 결합되며, 상기 가이드샤프트의 자전에 연동하여 상기 폭방향으로 이동 가능한 복수의 지지부재; 및 상기 가이드샤프트의 단부에 동축상으로 결합되며, 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전 가능한 핸들;을 포함하고, 상기 복수의 지지부재는, 그 내부를 관통하는 관통홀과, 상기 관통홀을 형성하는 내주면에 나사산을 가지며, 상기 복수의 지지부재 중 일 지지부재의 나사산은, 왼나사 방식으로 형성되고, 상기 복수의 지지부재 중 타 지지부재의 나사산은 오른나사 방식으로 형성된다.

상기 회전부 및 상기 지지부는, 각각 한쌍으로 마련되고, 상기 대상물이 연장되는 길이방향을 따라 이격 배치되며, 상기 폭방향을 기준으로 서로 정반대로 배치되며, 상기 회전부는, 상기 복수의 회전롤러 중 상기 구동부에 연결되는 구동롤러; 상기 복수의 회전롤러 중 상기 구동롤러에 대하여 상기 폭방향을 따라 이격 배치되고, 상기 구동롤러에 나란하게 배치되는 종동롤러; 상기 구동롤러와 상기 종동롤러를 각각 회전 가능하게 지지하며, 상하방향을 중심축으로 상기 복수의 지지부재에 각각 회전 가능하게 결합되는 복수의 지지체; 상기 복수의 지지체에 각각 연결되며, 상기 복수의 지지체를 기 설정된 각도 범위 내에서 피벗 회전시키기 위한 복수의 구동체; 및 상기 복수의 지지체 중 상기 종동롤러에 결합되는 지지체에 설치되고, 상기 종동롤러를 향하여 전후진 이동 가능하며, 상기 종동롤러와 인접한 단부에 탄성부재를 구비하는 가압체;를 포함하고, 상기 구동부는, 회전 구동력을 발생시키기 위한 모터; 상기 모터에 결합되고, 상기 구동롤러의 회전 중심축과 수평하게 배치되는 제1 동력전달축; 상기 구동롤러의 회전 중심축와 동축상으로 상기 구동롤러에 삽입되는 제2 동력전달축; 상기 제1 동력전달축에 회동 가능하게 결합되는 유니버셜 조인트; 상기 유니버셜 조인트의 단부에 결합되고, 그 외주면에 기어이가 형성되는 제1 스프로킷; 상기 제2 동력전달축에 결합되는 결합되고, 그 외주면에 기어이가 형성되는 제2 스프로킷; 및 상기 제1 스프로킷과 상기 제2 스프로킷에 각각 맞물리는 체인 풀리;를 포함하고, 상기 유니버셜 조인트는, 상기 구동롤러에 결합된 지지체의 회전에 의해 상기 제2 동력전달축의 위치가 변경할 경우, 상기 제1 동력전달축의 회전 구동력을 상기 체인 풀리를 통해 상기 제2 동력전달축에 전달 가능하다.

상기 구동롤러는, 서로 이격되는 한쌍의 허브; 상기 한쌍의 허브 사이에 배치되고, 상기 한쌍의 허브의 외주면 둘레를 따라 45°의 경사로 배치되는 복수의 패시브롤러; 상기 복수의 패시브롤러의 중심부에 상대 회전 가능하게 삽입되고, 그 양단부가 상기 한쌍의 허브에 각각 회전 가능하게 지지되는 복수의 구동롤러샤프트; 상기 한쌍의 허브의 내부에 배치되고, 상기 복수의 패시브롤러로 가해지는 하중을 지지할 수 있도록, 상기 복수의 패시브롤러의 내측면에 밀착되는 지지링; 및 상기 지지링을 상기 패시브롤러와 함께 회전되도록 유도하는 회전유도체;를 포함하고, 상기 회전유도체는, 상기 한쌍의 허브의 중심부에 삽입되는 회전유도체샤프트; 및 상기 회전유도체샤프트에 대해 상대 회전 가능하게 상기 회전유도체샤프트에 삽입되고, 그 외주면에 상기 지지링이 고정되는 복수의 제1 베어링;를 포함하고, 상기 지지링은, 상기 패시브롤러의 굴곡진 외주면에 대응하여 상기 패시브롤러를 감싸 지지할 수 있도록, 그 외주면에 내측으로 함몰된 함몰홈을 형성하고, 상기 함몰홈의 외주면이 마찰표면처리(Knurling)된다.

상기 구동롤러와 상기 종동롤러의 회전 각도를 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 회전부는, 상기 지지부재에 결합되고, 상기 지지체를 향하여 전후진 이동 가능하게 형성되는 스토퍼;를 더 포함하고, 상기 스토퍼는, 상기 지지부재의 측부에 결합되고 상부가 개방되며 내부에 공간을 가지는 스토퍼몸체; 동력을 발생시킬 수 있고, 상기 스토퍼몸체의 내부에 배치되는 스토퍼모터; 상기 스토퍼모터의 상부에 상하방향으로 이동 가능하게 삽입되는 로드; 및 상기 로드의 상부에 결합되는 마찰부재;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 구동롤러에 결합된 지지체와 상기 종동롤러에 결합된 지지체의 회전 각도를 각각 측정하도록, 상기 구동롤러에 결합된 지지체와 상기 종동롤러에 결합된 지지체와 마주보게 배치되는 복수의 측정기; 및 상기 복수의 측정기와 연결되며, 상기 복수의 측정기에서 측정된 측정값을 기 설정된 설정값과 비교하고, 상기 측정값이 상기 설정값을 초과하였다고 판단하면, 상기 스토퍼모터를 구동시키는 제어기;를 포함한다.

상기 한쌍의 허브는, 제1 허브부재와 상기 제1 허브부재와 마주보도록 배치되는 제2 허브부재를 포함하고, 상기 제1 허브부재는, 상기 제1 허브부재를 관통하여 형성되며, 사선 경사지게 연장되고, 상기 제1 허브부재 가장자리부분에 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 가이드슬릿; 그 내부에 상기 복수의 구동롤러샤프트가 삽입되고, 상기 복수의 가이드슬릿에 이동 가능하게 결합되는 복수의 제2 베어링; 및 상기 복수의 가이드슬릿에 설치되고, 상기 복수의 제2 베어링 각각을 지지하며, 상기 복수의 가이드슬릿에서 상기 제2 베어링의 위치를 조절할 수 있도록, 상기 복수의 가이드슬릿의 연장방향을 따라 신장 수축 가능하게 형성되는 복수의 조절유닛;을 포함한다.

본 발명에 따르면, 안착된 배관을 회전시키고, 회전되는 방향에 직교하는 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이에, 배관이 안착되는 위치가 잘못될 경우에도, 그 위치를 조절하여 추가적인 공정이 원활하게 진행되도록 할 수 있다.

또한, 배관을 지지하는 복수의 회전롤러 사이의 간격을 조절할 수 있다. 이에, 배관의 직경에 관계없이 복수의 회전롤러가 다양한 크기의 배관을 지지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대상물 회전장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대상물 회전장치의 정면도이다.
도 3은 대상물 회전장치를 이용하여 배관을 전후진 이동시는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동롤러의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구동롤러의 분해사시도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 대상물 회전장치는 대상물을 회전(예컨데, 자전)시키고, 대상물의 회전 중심축 방향(즉, 대상물의 길이방향)을 따라 대상물을 이동시킬 수 있는 대상물 회전장치에 관한 것이다. 여기서, 대상물은 예컨데, 배관일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대상물 회전장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대상물 회전장치의 정면도이고, 도 3은 대상물 회전장치를 이용하여 배관을 전후진 이동시는 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동롤러의 구조를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구동롤러의 분해사시도이다.

하기에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 대상물 회전장치(1000)의 구조를 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 대상물 회전장치(1000)는 대상물을 회전시키기 위한 장치로서, 대상물(즉, 배관(S))을 지지하며 대상물의 폭방향을 기준으로 대상물의 양측에 접촉하고 회전 가능하게 형성된 복수의 회전롤러(1110)를 구비하는 회전부(1100), 회전부(1100)를 지지하도록 회전부(1100)에 결합되고 복수의 회전롤러(1110) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 적어도 일부가 대상물(즉, 배관(S))의 폭방향을 따라 이동 가능한 지지부(1200) 및 복수의 회전롤러(1110) 중 어느 하나의 회전롤러(1110)에 회전 구동력을 제공할 수 있도록 어느 하나의 회전롤러(1110)에 결합되는 구동부(1300)를 포함한다. 여기서, 상술한 어느 하나의 회전롤러(1110)는 후술되는 구동롤러(1111)일 수 있다.

여기서, 회전부(1100) 및 지지부(1200) 및 구동부(1300)는, 복수개로 마련되며, 배관(S)이 이송되는 이송방향(하기에서는 길이방향이라 함)을 따라 서로 이격될 수 있다. 하기에서는, 회전부(1100) 및 지지부(1200) 및 구동부(1300)가 각각 한쌍으로 마련되고, 대상물(즉, 배관(S))이 연장되는 길이방향(상술한 이송방향과 동일한 방향)을 따라 이격 배치될 수 있다. 여기서, 한쌍의 회전부(1100) 및 지지부(1200) 및 구동부(1300)는, 폭방향(길이방향에 대하여 수평하게 직교하는 방향)을 기준으로 서로 정반대로 배치될 수 있다.

회전부(1100)는 배관(S)을 회전시키거나, 배관(S)을 이송방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 회전부(1100)는 복수의 회전롤러(1110), 복수의 지지체(1120), 가압체(1140) 및 스토퍼(1150)를 포함할 수 있다.

복수의 회전롤러(1110)는 배관(S)에 접촉하며, 배관(S)을 회전시킬 수 있다. 여기서, 배관(S)이 회전하는 방향은, 길이방향을 중심축으로 하는 원의 둘레방향(즉, 원주방향)일 수 있다.

복수의 회전롤러(1110)는 구동롤러(1111) 및 종동롤러(1112)를 포함할 수 있다. 한편, 하기에서, 구동롤러(1111)와 종동롤러(1112)는 서로 동일한 형상 및 구조일 수 있으며, 구동부(1300)에 연결되는 회전롤러(1110)가 구동롤러(1111)일 수 있고, 구동부(1300)에 연결되지 않는 회전롤러(1110)가 종동롤러(1112)일 수 있다.

구동롤러(1111)는 구동부(1300)에 연결되며, 구동부(1300)로부터 발생된 구동력을 통해 회전될 수 있다. 보다 구체적으로, 구동롤러(1111)는 허브(1111a), 패시브롤러(1111b), 구동롤러샤프트(1111c), 지지링(1111d), 회전유도체(1111e)를 포함할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 허브(1111a)는 구동롤러(1111)의 몸체를 이루는 부분일 수 있다. 허브(1111a)는 구동롤러(1111)의 중앙 몸체 및 중앙 고정 프레임의 역할을 수행하며, 전체적으로는 플레이트(plate) 형상을 가지되, 도시된 바와 같이, 평면상에서 관찰하였을 때 다각형 형상을 가질 수 있다. 허브(1111a)의 다각형 모서리는 다양하게 설정될 수 있으며, 도 4 및 도 5에서와 같이 8각형으로 형성되어 총 8개의 모서리를 가지도록 설계된다면, 후술되는 패시브롤러(1111b)가 총 8개로 구비되어 허브(1111a)에 결합될 수 있다. 여기서, 총 결합되는 패시브롤러(1111b)들의 개수를 고려하여, 허브(1111a)의 다각형의 모서리의 개수를 설계할 수 있다. 이를 위해, 허브(1111a)는 제1 허브부재(1111aa)와 제2 허브부재(1111ab)를 포함할 수 있다. 제1 허브부재(1111aa)와 제2 허브부재(1111ab)는 서로 동일한 형상으로 마련될 수 있다.

제1 허브부재(1111aa)는 가이드슬릿(1111aaa), 제2 베어링(1111aab) 및 복수의 조절유닛(1111aac)을 포함할 수 있다.

가이드슬릿(1111aaa)은 제1 허브부재(1111aa)를 관통하여 형성되며 사선 경사지게 연장될 수 있다. 가이드슬릿(1111aaa)은 복수개로 마련되며, 제1 허브부재(1111aa)의 가장자리부분에 원주방향을 따라 이격 배치될 수 있다.

제2 베어링(1111aab)은 복수개로 마련되고, 복수의 가이드슬릿(1111aaa)에 복수의 가이드슬릿(1111aaa)의 연장방향을 따라 이동 가능하게 삽입될 수 있다. 제2 베어링(1111aab)은 그 내부에 구동롤러샤프트(1111c)가 회전 가능하게 삽입될 수 있다.

조절유닛(1111aac)은 복수개로 마련되고, 각각 가이드슬릿(1111aaa)에 설치될 수 있다. 조절유닛(1111aac)은 제2 베어링(1111aab)을 지지하며, 가이드슬릿(1111aaa) 내에서 제2 베어링(1111aab)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 조절유닛(1111aac)은 가이드슬릿(1111aaa)이 연장되는 방향을 따라 신장되거나 혹은 수축될 수 있다. 조절유닛(1111aac)은 실린더로 마련될 수 있다. 여기서, 조절유닛(1111aac)은 제2 베어링(1111aab)의 일측단을 지지할 수 있으며, 그 타측단에는 스프링이 마련되어 제2 베어링(1111aab)을 탄성 지지할 수 있다. 한편, 조절유닛(1111aac)은 한쌍으로 마련되어, 제2 베어링(1111aab)의 양측단을 지지하며, 일 조절유닛(1111aac)이 신장될 경우 타 조절유닛(1111aac)이 수축될 수 있다. 이에, 한쌍의 조절유닛(1111aac)의 구동에 의해 가이드슬릿(1111aaa) 내에서 제2 베어링(1111aab)의 위치가 변경될 수 있다. 이에 따라, 제2 베어링(1111aab)의 위치가 조절되면서, 제2 베어링(1111aab)에 삽입된 구동롤러샤프트(1111c)의 배치상태가 변경되고, 구동롤러샤프트(1111c)에 관통된 패시브롤러(1111b)의 배치 각도가 변경될 수 있다. 따라서, 패시브롤러(1111b)의 배치 각도가 변경됨에 따라, 구동롤러(1111) 및 종동롤러(1112)가 한번 회전할 때, 배관(S)을 이동시키는 길이를 변경시킬 수 있다. 한편, 구동롤러(1111) 및 종동롤러(1112)가 회전하면서 배관(S)을 길이방향으로 이동시키는 것에 관한 설명은 후술되는 패시브롤러(1111b)를 설명하면서 더욱 구체적으로 설명한다.

패시브롤러(1111b)는 그 양측단부보다 그 중심부의 직경이 더 큰 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 패시브롤러(1111b)는 복수개로 마련되며, 허브(1111a)의 둘레방향에 대하여 각각이 사선으로 배치될 수 있다. 이에, 구동롤러(1111) 및 종동롤러(1112)가 회전하면, 접촉된 배관(S)에 배관(S)을 회전시키기 위한 회전력을 제공함과 동시에, 회전방향에 중심축이 되는 길이방향을 따라 힘을 제공할 수 있다. 즉, 사선으로 배치되는 복수의 패시브롤러(1111b)가 배관(S)을 회전시키고, 동시에 길이방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 허브(1111a)에 복수의 패시브롤러(1111b)가 마련되는 구조는, 메카넘휠(Mecanum wheel)로 마련될 수 있다.

구동롤러샤프트(1111c)는 패시브롤러(1111b)에 상대회전 가능하게 삽입되고, 그 양측단부가 제2 베어링(1111aab)에 삽입될 수 있다.

지지링(1111d)은 한쌍의 허브(1111a)의 내부에 배치되고, 복수의 패시브롤러(1111b)로 가해지는 하중을 지지할 수 있도록 복수의 패시브롤러(1111b)의 내측면에 밀착될 수 있다. 이에, 복수의 패시브롤러(1111b)가 변형 혹은 파손되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.

회전유도체(1111e)는 지지링(1111d)을 패시브롤러(1111b)와 함께 회전되도록 유도할 수 있다. 회전유도체(1111e)는 허브(1111a)의 내부 중심에 형성되는 회전유도체샤프트(1111ea) 및 회전유도체샤프트(1111ea) 상에 회전유도체샤프트(1111ea)에 대하여 상대회동 가능하게 형성되고, 외주면에는 지지링(1111d)이 결합되는 복수의 제1 베어링(1111eb)을 포함할 수 있다.

지지링(1111d)은 회전유도체(1111e)를 통해 허브(1111a)의 회전에는 영향을 받지 않으면서 오직 지지링(1111d)의 외주면에 밀착되는 패시브롤러(1111b)의 회전에 대응하여 제1 베어링(1111eb)과 함께 회전되므로, 패시브롤러(1111b)의 회전에 의한 지지링(1111d)과의 마찰을 최소화하여 패시브롤러(1111b)가 마찰로 인해 필요없이 마모되는 것을 방지하는 동시에, 지지링(1111d)을 통한 패시브롤러(1111b)의 회전을 간섭하지 않도록 하여 패시브롤러(1111b)의 안정적인 회전을 유도할 수 있다. 이때, 환형의 지지링(1111d)은 경사진 패시브롤러(1111b)가 360° 회전할 때 서로 간섭되지 않는 형상을 가질 수 잇다.

지지링(1111d)의 외주면에는 패시브롤러(1111b)의 외주 굴곡에 대응하여 패시브롤러(1111b)를 안정적으로 감싸면서 지지할 수 있는 함몰홈(1111da)을 형성할 수 있다. 또한, 지지링(1111d)은 함몰홈(1111da)의 외주면이 마찰표면처리(Knurling)될 수 있다.

마찰표면처리된 함몰홈(1111da)은 지지링(1111d)에 밀착되는 패시브롤러(1111b)가 이탈되거나 한쪽으로 쏠리는 현상이 발생하는 경우에 패시브롤러(1111b)와 높은 마찰력이 발생하는 구조이므로, 지지링(1111d)을 통한 패시브롤러(1111b)의 이탈이나 한쪽으로 쏠리는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

지지링(1111d)에 형성되는 마찰표면처리 된 구조를 통해 패시브롤러(1111b)와 접촉되는 지지링(1111d)이 패시브롤러(1111b)에 대응하여 용이하게 회전되도록 유도함으로, 지지링(1111d)이 패시브롤러(1111b)의 회전을 원활하게 보상하지 못하여 발생할 수 있는 패시브롤러(1111b) 회전의 간섭(방해)을 최소화할 수 있어 구동롤러(1111)의 안정적인 작동(구동)을 유도할 수 있다.

또한, 지지링(1111d)에 형성되는 함몰홈(1111da)으로 인해 패시브롤러(1111b)와의 접촉 면적을 극대화하여 패시브롤러(1111b)를 보다 안정적으로 지지하여 하중에 의한 패시브롤러(1111b)의 변형이나 손상을 효과적으로 방지하는 동시에, 예컨데 럭비공 형상으로 형성되는 패시브롤러(1111b)를 결속하여 큰 하중에 의한 패시브롤러(1111b)의 흔들림을 방지하여 안정성을 확보할 수 있다.

한편, 종동롤러(1112)는 상술한 구동롤러(1111)의 구조와 동일할 수 있다.

복수의 지지체(1120)는 구동롤러(1111)와 종동롤러(1112)를 각각 회전 가능하게 지지하며, 상하방향을 중심축으로 하여 지지부(1200)의 복수의 지지부재(1220)에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다. 복수의 지지체(1120)는 회전판(1121) 및 한쌍의 리브(1122)를 포함할 수 있다.

회전판(1121)은 원판 형상으로 형성될 수 있다. 한쌍의 리브(1122)는 서로 이격되어 그 사이에 구동롤러(1111) 및 종동롤러(1112)를 회전가능하게 지지할 수 있다.

구동체(1130)는 복수개로 마련되며, 복수의 지지체(1120)에 각각 연결되고, 복수의 지지체(1120)를 기 설정된 각도 범위 내에서 피벗 회전시킬 수 있다. 이에, 구동롤러(1111) 및 회전롤러(1110)가 회전하면서 더 용이하게 배관(S)을 길이방향으로 이동시킬 수 있다.

가압체(1140)는 종동롤러(1112)에 결합되는 지지체(1120)의 리브(1122)에 설치되고, 종동롤러(1112)를 향하여 전후진 이동 가능하게 형성될 수 있다. 구동롤러(1111)와 종동롤러(1112)가 모두 배관(S)에 접촉된 상태에서, 구동롤러(1111)가 구동부(1300)에 의해 회전할 때, 종동롤러(1112)는 구동롤러(1111)의 회전속도와 동일하게 회전될 수 있다. 이때, 가압체(1140)가 종동롤러(1112)를 가압할 경우, 배관(S)의 회전 속도를 상대적으로 감속시킬 수 있다. 이에, 회전하는 배관(S)을 그라인딩 할 때, 배관(S)의 회전속도가 감속됨에 따라, 사용자가 더 정교하게 배관(S)을 그라인딩할 수 있다.

여기서, 가압체(1140)는 그 단부에 탄성부재(미도시)를 구비할 수 있다. 이에, 가압체(1140)가 더 견고하게 종동롤러(1112)의 회전을 억제시킬 수 있다.

한편, 회전부(1100)는 지지부(1200)의 지지부재(1220)에 결합되고, 지지체(1120)를 향하여 전후진 이동 가능하게 형성되는 스토퍼(1150)를 더 포함할 수 있다.

스토퍼(1150)는 지지부재(1220)의 측부에 결합되고 상부가 개방되며 내부에 공간을 가지는 스토퍼몸체(1151), 동력을 발생시킬 수 있고 스토퍼몸체(1151)의 내부에 배치되는 스토퍼모터(1152), 스토퍼모터(1152)의 상부에 상하방향으로 이동 가능하게 삽입되는 로드(1153) 및 로드(1153)의 상부에 결합되는 마찰부재(1154)를 포함할 수 있다. 이에, 지지체(1120)에 의해 지지된 구동롤러(1111)가 구동체(1130)에 의해 과도하게 회전될 경우, 스토퍼(1150)가 지지체(1120)를 가압하여 지지체(1120)의 과도한 회전을 방지시킬 수 있다.

지지부(1200)는 회전부(1100)를 지지하도록 회전부에 결합될 수 있다. 여기서, 지지부(1200)는 작업장의 바닥면에 설치될 수 있다. 또한, 지지부(1200)는 복수의 회전롤러(1110) 사이의 간격을 조절할 수 있도록, 적어도 일부가 대상물(즉, 배관(S))의 폭방향을 따라 이동할 수 있다. 이를 위해, 지지부(1200)는 가이드샤프트(1210), 복수의 지지부재(1220), 핸들(1230) 및 보조지지부재(1240)를 포함할 수 있다.

가이드샤프트(1210)는 폭방향을 따라 연장되고, 그 외주면에 나사산이 형성되며 자전 가능하게 형성될 수 있다.

지지부재(1220)는 복수개로 마련되고, 그 내부에 가이드샤프트(1210)가 관통되며, 복수의 회전롤러(1110)에 각각 결합될 수 있다. 즉, 복수의 지지부재(1220)는 각각 복수의 구동체(1130)의 하부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 복수의 지지부재(1220)는 그 내부에 나사산이 형성되며 가이드샤프트(1210)에 나사결합될 수 있다. 여기서, 복수의 지지부재(1220) 중 일 지지부재(1220)와 타 지지부재(1220)는 그 내부에 형성된 나사산의 형성방향이 서로 반대일 수 있다. 예를 들어, 일 지지부재(1220)의 나사산은 왼나사 방식으로 형성될 수 있고, 타 지지부재(1220)의 나사산은 오른나사 방식으로 형성될 수 있다. 이에, 복수의 지지부재(1220)는 가이드샤프트(1210)의 자전에 연동하여, 폭방향을 따라 서로 모아지도록 이동하거나, 혹은 폭방향을 따라 서로 이격되도록 이동할 수 있다. 따라서, 복수의 회전롤러(1110)(즉, 구동롤러(1111) 및 종동롤러(1112)) 사이의 간격이 좁아지거나, 혹은 멀어질 수 있고, 배관(S)의 직경 크기에 관계없이 서로 다른 크기의 배관(S)들을 지지 및 회전시킬 수 있다.

핸들(1230)은 가이드샤프트(1210)의 단부에 동축상으로 결합되며, 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전할 수 있다. 핸들(1230)이 회전됨에 따라, 가이드샤프트(1210)가 자전할 수 있다.

보조지지부재(1240)는 배관(S)의 하부에 배치되며, 배관(S)을 회전 가능하게 지지할 수 있다. 이를 위해, 보조지지부재(1240)는 보조지지부재몸체(1241), 보조지지부재로드(1242), 보조지지부재받침대(1243) 및 보조지지부재롤러(1244)를 포함할 수 있다.

보조지지부재몸체(1241)는 폭방향을 기준으로 복수의 지지부재(1220) 사이에 배치되며, 그 내부에 폭방향을 따라 관통된 홀을 가질 수 있다. 상술한 홀을 형성하는 보조지지부재몸체(1241)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다.

보조지지부재로드(1242)는 보조지지부재몸체(1241)의 상부에 결합되며, 보조지지부재몸체(1241)에 상하방향을 따라 이동 가능하게 삽입될 수 있다.

보조지지부재받침대(1243)는 보조지지부재로드(1242)의 상부에 결합될 수 있다. 보조지지부재받침대(1243)는 그 상면이 내측으로 함몰된 라운드면으로 형성될 수 있다.

보조지지부재롤러(1244)는 복수개로 마련되며, 보조지지부재받침대(1243)의 상부에 적어도 일부가 함몰되어 설치될 수 있다. 이에, 배관(S)이 모조지지부재(1220)에 의해 추가적으로 지지되며, 보조지지부재롤러(1244)에 접촉된 상태로 안정적으로 회전할 수 있다.

구동부(1300)는 복수의 회전롤러(1110) 중 어느 하나의 회전롤러(즉, 구동롤러(1111))에 회전 구동력을 제공할 수 있다. 구동부(1300)는 구동롤러(1111)에 결합될 수 있다. 구동부(1300)는 모터(1310), 제1 동력전달축(1320), 제2 동력전달축(1330), 유니버셜 조인트(1340), 제1 스프로킷(1350), 제2 스프로킷(1360) 및 체인 풀리(1370)를 포함할 수 있다.

모터(1310)는 폭방향을 기준으로, 지지부재(1220)와 이격 배치되며, 회전 구동력을 발생시킬 수 있다.

제1 동력전달축(1320)은 모터(1310)에 동축상으로 결합되고, 구동롤러(1111)의 회전 중심축과 수평하게 배치되될 수 있다.

제2 동력전달축(1330)은 구동롤러(1111)의 회전 중심축와 동축상으로 구동롤러(1111)에 삽입될 수 있다.

유니버셜 조인트(1340)는 제1 동력전달축(1320)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 이에, 후술되는 제1 스프로킷(1350)과 제2 스프로킷(1360)과 체인 풀리(1370)를 통해 제1 동력전달축(1320)이 제2 동력전달축(1330)이 연결된 상태에서, 제2 동력전달축(1330)이 구동체(1130)의 회전에 의해 틀어지더라도, 제1 동력전달축(1320)의 동력을 제2 동력전달축(1330)에 전달할 수 있다.

제1 스프로킷(1350)은 유니버셜 조인트(1340)의 단부에 결합되고, 그 외주면에 기어이가 형성될 수 있다.

제2 스프로킷(1360)은 제2 동력전달축(1330)에 결합되는 결합되고, 그 외주면에 기어이가 형성될 수 있다.

체인 풀리(1370)는 제1 스프로킷(1350)과 제2 스프로킷(1360)에 각각 맞물릴 수 있다. 이에, 제1 스프로킷(1350)과, 제2 스프로킷(1360)과 체인 풀리(1370)를 통해 제1 동력전달축(1320)의 회전 구동력을 제2 동력전달축(1330)으로 전달할 수 있고, 구동롤러(1111)를 회전시킬 수 있다.

제어부(미도시)는 구동롤러(1111)와 종동롤러(1112)의 회전 각도를 제어할 수 있다. 제어부는 구동롤러(1111)에 결합된 지지체(1120)와 종동롤러(1112)에 결합된 지지체(1120)의 회전 각도를 각각 측정하도록 구동롤러(1111)에 결합된 지지체(1120)와 종동롤러(1112)에 결합된 지지체(1120)와 마주보게 배치되는 복수의 측정기 및 복수의 측정기와 연결되며 복수의 측정기에서 측정된 측정값을 기 설정된 설정값과 비교하고 측정값이 설정값을 초과하였다고 판단하면 스토퍼모터를 구동시키는 제어기를 포함할 수 있다. 이에, 제어부를 통해 복수의 회전롤러(1110)를 배관(S)을 회전시킴과 동시에 길이방향으로 이동시킬 수 있는 각도로 회전시킬 수 있다. 또한, 복수의 회전롤러(1110)가 과도하게 회전하여 배관(S)을 낙상시키는 것을 방지할 수 있다.

이처럼, 안착된 배관을 회전시키고, 회전되는 방향에 직교하는 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이에, 배관이 안착되는 위치가 잘못될 경우에도, 그 위치를 조절하여 추가적인 공정이 원활하게 진행되도록 할 수 있다. 또한, 배관을 지지하는 복수의 회전롤러 사이의 간격을 조절할 수 있다. 이에, 배관의 직경에 관계없이 복수의 회전롤러가 다양한 크기의 배관을 지지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1000: 대상물 회전장치 1100: 회전부
1200: 지지부 1300: 구동부
배관: S

Claims (3)

1. 대상물을 회전시키기 위한 대상물 회전장치로서,
   상기 대상물을 지지하며, 상기 대상물의 폭방향을 기준으로 상기 대상물의 양측에 접촉하고, 회전 가능하게 형성된 복수의 회전롤러를 구비하는 회전부;
   상기 회전부를 지지하도록 상기 회전부에 결합되고, 상기 복수의 회전롤러 사이의 간격을 조절할 수 있도록, 적어도 일부가 상기 대상물의 폭방향을 따라 이동 가능한 지지부; 및
   상기 복수의 회전롤러 중 어느 하나의 회전롤러에 회전 구동력을 제공할 수 있도록, 상기 어느 하나의 회전롤러에 결합되는 구동부;를 포함하고,
   상기 지지부는,
   상기 폭방향을 따라 연장되고, 그 외주면에 나사산이 형성되며 자전 가능하게 형성되는 가이드샤프트;
   그 내부에 상기 가이드샤프트가 관통되고, 상기 복수의 회전롤러에 각각 결합되며, 상기 가이드샤프트의 자전에 연동하여 상기 폭방향으로 이동 가능한 복수의 지지부재; 및
   상기 가이드샤프트의 단부에 동축상으로 결합되며, 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전 가능한 핸들;을 포함하고,
   상기 복수의 지지부재는, 그 내부를 관통하는 관통홀과, 상기 관통홀을 형성하는 내주면에 나사산을 가지며,
   상기 복수의 지지부재 중 일 지지부재의 나사산은, 왼나사 방식으로 형성되고, 상기 복수의 지지부재 중 타 지지부재의 나사산은 오른나사 방식으로 형성되고,
   상기 회전부 및 상기 지지부는, 각각 한쌍으로 마련되고, 상기 대상물이 연장되는 길이방향을 따라 이격 배치되며, 상기 폭방향을 기준으로 서로 정반대로 배치되며,
   상기 회전부는,
   상기 복수의 회전롤러 중 상기 구동부에 연결되는 구동롤러;
   상기 복수의 회전롤러 중 상기 구동롤러에 대하여 상기 폭방향을 따라 이격 배치되고, 상기 구동롤러에 나란하게 배치되는 종동롤러;
   상기 구동롤러와 상기 종동롤러를 각각 회전 가능하게 지지하며, 상하방향을 중심축으로 상기 복수의 지지부재에 각각 회전 가능하게 결합되는 복수의 지지체;
   상기 복수의 지지체에 각각 연결되며, 상기 복수의 지지체를 기 설정된 각도 범위 내에서 피벗 회전시키기 위한 복수의 구동체; 및
   상기 복수의 지지체 중 상기 종동롤러에 결합되는 지지체에 설치되고, 상기 종동롤러를 향하여 전후진 이동 가능하며, 상기 종동롤러와 인접한 단부에 탄성부재를 구비하는 가압체;를 포함하고,
   상기 구동부는,
   회전 구동력을 발생시키기 위한 모터;
   상기 모터에 결합되고, 상기 구동롤러의 회전 중심축과 수평하게 배치되는 제1 동력전달축;
   상기 구동롤러의 회전 중심축와 동축상으로 상기 구동롤러에 삽입되는 제2 동력전달축;
   상기 제1 동력전달축에 회동 가능하게 결합되는 유니버셜 조인트;
   상기 유니버셜 조인트의 단부에 결합되고, 그 외주면에 기어이가 형성되는 제1 스프로킷;
   상기 제2 동력전달축에 결합되고, 그 외주면에 기어이가 형성되는 제2 스프로킷; 및
   상기 제1 스프로킷과 상기 제2 스프로킷에 각각 맞물리는 체인 풀리;를 포함하고,
   상기 유니버셜 조인트는, 상기 구동롤러에 결합된 지지체의 회전에 의해 상기 제2 동력전달축의 위치가 변경할 경우, 상기 제1 동력전달축의 회전 구동력을 상기 체인 풀리를 통해 상기 제2 동력전달축에 전달 가능한 대상물 회전장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동롤러는,
   서로 이격되는 한쌍의 허브;
   상기 한쌍의 허브 사이에 배치되고, 상기 한쌍의 허브의 외주면 둘레를 따라 45°의 경사로 배치되는 복수의 패시브롤러;
   상기 복수의 패시브롤러의 중심부에 상대 회전 가능하게 삽입되고, 그 양단부가 상기 한쌍의 허브에 각각 회전 가능하게 지지되는 복수의 구동롤러샤프트;
   상기 한쌍의 허브의 내부에 배치되고, 상기 복수의 패시브롤러로 가해지는 하중을 지지할 수 있도록, 상기 복수의 패시브롤러의 내측면에 밀착되는 지지링; 및
   상기 지지링을 상기 패시브롤러와 함께 회전되도록 유도하는 회전유도체;를 포함하고,
   상기 회전유도체는,
   상기 한쌍의 허브의 중심부에 삽입되는 회전유도체샤프트; 및
   상기 회전유도체샤프트에 대해 상대 회전 가능하게 상기 회전유도체샤프트에 삽입되고, 그 외주면에 상기 지지링이 고정되는 복수의 제1 베어링;를 포함하고,
   상기 지지링은, 상기 패시브롤러의 굴곡진 외주면에 대응하여 상기 패시브롤러를 감싸 지지할 수 있도록, 그 외주면에 내측으로 함몰된 함몰홈을 형성하고, 상기 함몰홈의 외주면이 마찰표면처리(Knurling)되는 대상물 회전장치.

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