KR102617667B1

KR102617667B1 - 파이프 내면 연마 장치

Info

Publication number: KR102617667B1
Application number: KR1020230061664A
Authority: KR
Inventors: 이상헌
Original assignee: (주)뉴아세아
Priority date: 2023-05-12
Filing date: 2023-05-12
Publication date: 2023-12-27

Abstract

파이프 내면 연마 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 파이프 내면 연마 장치는 베이스 플레이트와, 파이프의 내면을 연마하는 연마부와, 상기 연마부를 통해 내면이 연마된 상기 파이프의 내면을 세척하는 세척부와, 상기 세척부를 통해 내면이 세척된 상기 파이프의 내면을 건조하는 건조부, 및 상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 베이스 플레이트에는, 상기 연마부와 상기 세척부가 배치되거나, 상기 연마부와 상기 건조부가 배치되거나, 상기 세척부와 상기 건조부가 배치되거나, 상기 연마부와 상기 세척부와 상기 건조부가 배치될 수 있다.

Description

파이프 내면 연마 장치{Polishing device for inner surface of pipe}

본 발명은 연마 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파이프 내면 연마 장치에 관한 것이다.

종래의 연마 장치를 이용해서 파이프의 내면을 연마하는 과정은 연마 모터의 회전축 선단에 설치된 연마재를 파이프 내부에 배치한 상태에서 연마재를 회전시키면서 축 방향으로 이동시키는 방식으로 진행하게 된다.

다만, 길이가 긴 파이프의 경우 연마 모터의 회전축과 연마재 사이에 구동력을 전달하는 환봉 형상의 전달축이 구비되는데, 이와 같은 형상의 전달축을 사용해서 구동력을 전달하게 되면 연마 모터의 회전에 의한 연마재의 떨림으로 인해 파이프 내면에 스크래치가 형성되는 문제가 있다.

특히, 전달축의 길이가 길어질수록 연마재의 떨림이 증가하게 되며, 따라서 파이프의 길이가 6m 이상 길게 형성되는 경우 이와 같은 떨림 문제로 인해 한 번에 연마하기 어려운 한계가 있다.

이러한 경우 파이프의 일측으로 연마재를 삽입해서 파이프의 3m 정도를 연마한 후에 파이프의 타측으로 연마재를 삽입 배치해서 파이프의 나머지 3m 정도를 연마하는 방식을 사용하게 되는데, 이와 같이 연마 작업이 단속적으로 이루어지게 되면 파이프의 중앙 부분에 연마가 이루어지지 않은 미연마부나, 양측의 연마 조도가 달라지게 되는 조도 불량부와 같은 연마 불량 부분이 형성되는 문제도 있다.

또한, 종래의 연마 장치는 고속 회전하는 연마재로 인해 파이프 내면에 마찰열에 의한 열변형이 발생하는 문제도 있다.

아울러 파이프의 내면을 연마한 후에 파이프 내부를 세척해야 하는데 종래의 연마 장치에는 파이프 내부 세척을 위한 구성이 구비되지 않으므로 별도의 공간으로 파이프를 이동시켜서 내부 세척을 진행해야 하는 번거로움도 있다.

더 나아가 종래에는 파이프의 내면 연마 상태를 작업자의 육안이나 내시경을 통해 모니터로 검사했는데 이와 같이 구성할 경우 작업자의 숙련도에 따라 파이프 내면의 연마 상태에 대한 판단이 달라지게 되므로 정확한 판단이 어렵다는 문제도 있다.

따라서 상기한 문제에 대한 개선이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 파이프 내면에 스크래치, 연마 불량 부분, 열변형 등이 발생하지 않고, 파이프 내부 세척까지 한 번에 진행될 수 있으며, 파이프 내면의 연마 상태까지 정확하게 검사할 수 있는 파이프 내면 연마 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 플레이트와, 파이프의 내면을 연마하는 연마부와, 상기 연마부를 통해 내면이 연마된 상기 파이프의 내면을 세척하는 세척부와, 상기 세척부를 통해 내면이 세척된 상기 파이프의 내면을 건조하는 건조부, 및 상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 베이스 플레이트에는, 상기 연마부와 상기 세척부가 배치되거나, 상기 연마부와 상기 건조부가 배치되거나, 상기 세척부와 상기 건조부가 배치되거나, 상기 연마부와 상기 세척부와 상기 건조부가 배치되는 파이프 내면 연마 장치가 제공된다.

이때, 상기 연마부는, 하향 경사가 형성되도록 상기 파이프를 지지하는 제1 지지 부재와, 상기 파이프의 내면을 연마하는 연마 부재와, 상기 연마 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 연마 부재를 지지하는 연마 로드 부재, 및 상기 제1 지지 부재에 의해 지지된 상기 파이프를 회전시키는 연마 구동 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 연마 부재는 축 방향을 따라 복수 개 구비될 수 있다.

이때, 상기 연마 부재는, 물이 공급되는 제1 유로와, 상기 제1 유로를 통해 공급된 물이 외부로 분사되는 제1 배출구가 구비된 연마 하우징, 및 상기 연마 하우징에 결합되어 상기 파이프의 내면을 연마하는 연마재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 연마 하우징에는 상기 연마재가 결합하는 결합 슬롯이 구비될 수 있다.

이때, 상기 연마 부재는 상기 연마 하우징의 외면 일부를 감싸도록 배치되되, 공기가 주입되면 반경 방향 외측으로 팽창되는 팽창 튜브를 더 포함하고, 상기 연마재는 상기 팽창 튜브의 외면을 감싸도록 배치되며, 상기 팽창 튜브가 팽창하게 되면 반경 방향 외측으로 함께 팽창할 수 있다.

이때, 상기 연마 하우징에는, 공기가 공급되는 제2 유로와, 상기 제2 유로를 통해 공급된 공기가 상기 연마 하우징의 외면과 상기 팽창 튜브의 사이에 배치되는 에어 챔버로 이동하도록 상기 제2 유로와 연통된 제2 배출구가 구비될 수 있다.

이때, 상기 연마 하우징은, 축 방향 선단에 배치되는 제1 연마 하우징과, 상기 제1 연마 하우징의 축 방향 후방에 배치되는 제2 연마 하우징을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 연마 하우징의 축 방향 선단에는 내부와 외부를 폐쇄하는 엔드 캡이 구비되고, 상기 제1 연마 하우징의 축 방향 후단에는 결합 나사산이 구비될 수 있다.

이때, 상기 제2 연마 하우징의 축 방향 선단과 후단에는 결합 나사산이 구비되고, 상기 제1 유로는 상기 제2 연마 하우징의 축 방향을 따라 관통 배치될 수 있다.

이때, 상기 연마부는 상기 제1 연마 하우징과 상기 제2 연마 하우징의 사이에 배치되는 연결 로드 부재를 더 포함하고, 상기 연결 로드 부재의 내부에는 상기 제1 연마 하우징의 상기 제1 유로와 상기 제2 연마 하우징의 상기 제1 유로를 연통시키는 제1 연통 유로가 구비되고, 상기 연결 로드 부재의 선단과 후단에는 상기 결합 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산이 각각 구비될 수 있다.

이때, 상기 연마재는, 상기 파이프의 내면을 1차적으로 연마하는 제1 연마재와, 1차적으로 연마된 상기 파이프의 내면을 2차적으로 연마하는 제2 연마재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 세척부는, 하향 경사가 형성되도록 상기 파이프를 지지하는 제2 지지 부재, 유체를 분사해서 상기 파이프의 내면을 세척하는 분사 부재, 및 상기 분사 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 분사 부재를 지지하며, 상기 분사 부재의 내부로 유체를 공급하는 세척 로드 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 분사 부재는, 유체가 공급되는 제3 유로와, 상기 제3 유로를 통해 공급된 유체가 외부로 분사되는 제3 배출구가 구비된 분사 하우징을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 분사 부재를 통해 물이 먼저 분사된 후 공기가 분사되도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 건조부는, 하향 경사가 형성되도록 상기 파이프를 지지하는 제3 지지 부재, 고온의 공기를 분사해서 상기 파이프의 내면을 건조하는 건조 부재, 및 상기 건조 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 건조 부재를 지지하며, 상기 건조 부재의 내부로 고온의 공기를 공급하는 건조 로드 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 건조 부재는, 고온의 공기가 공급되는 제4 유로와, 상기 제4 유로를 통해 공급된 공기가 외부로 분사되는 제4 배출구가 구비된 건조 하우징을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제4 배출구는 축 방향 전방을 향해 토출 경사가 형성되도록 배치될 수 있다.

이때, 상기 파이프를 이동시키는 이송부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 파이프가 상기 연마부, 상기 세척부 및 상기 건조부로 순차 이동하도록 상기 이송부를 제어할 수 있다.

이때, 상기 건조부를 통해 내면이 건조된 상기 파이프의 연마 상태를 검사하는 검사부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 폭 방향 일측에 배치되어 파이프의 내면을 연마하는 연마부와, 상기 베이스 플레이트의 폭 방향 중앙 일측에 배치되어 상기 연마부를 통해 내면이 연마된 상기 파이프의 내면을 세척하는 세척부와, 상기 베이스 플레이트의 폭 방향 중앙 타측에 배치되어 상기 세척부를 통해 내면이 세척된 상기 파이프의 내면을 건조하는 건조부와, 상기 베이스 플레이트의 폭 방향 타측에 배치되어 상기 건조부를 통해 내면이 건조된 상기 파이프의 연마 상태를 검사하는 검사부, 및 상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 파이프 내면 연마 장치가 제공된다.

이때, 상기 검사부는, 상기 파이프를 지지하는 제4 지지 부재와, 상기 파이프의 내면을 촬영하는 촬영 부재와, 상기 촬영 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 촬영 부재를 지지하는 검사 로드 부재, 및 상기 제4 지지 부재에 의해 지지된 상기 파이프를 회전시키는 검사 구동 부재를 포함할 수 있다.

상기의 구성에 따라, 본 발명의 일 측면에 따른 파이프 내면 연마 장치는, 베이스 플레이트에 연마부와 세척부가 배치되면 파이프 내면 연마 후에 파이프를 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프의 세척이 가능하고, 베이스 플레이트에 연마부와 건조부가 배치되면 파이프 내면 연마 후에 파이프를 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프의 건조가 가능하고, 베이스 플레이트에 세척부와 건조부가 배치되면 파이프 내면 세척 후에 파이프를 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프의 건조가 가능하다. 또한, 베이스 플레이트에 파이프의 내면을 연마하는 연마부 뿐만 아니라 내면이 연마된 파이프의 내면을 세척하는 세척부와 내면이 세척된 파이프의 내면을 건조하는 건조부가 구비되므로 내면이 연마된 파이프를 세척을 위한 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프의 세척 및 건조가 가능하게 되어 작업성이 향상될 수 있다.

또한, 연마 부재가 축 방향을 따라 복수 개 구비됨에 따라 연마 로드 부재가 안정적으로 지지되면서 연마 부재에 떨림이 발생하지 않게 되어 파이프를 한 번에 연마할 수 있고, 이를 통해 공정 시간의 단축이 가능하고, 파이프 내면에 스크래치나 연마 불량 부분이 형성되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 파이프 내면 연마 시에 연마 부재를 통해 공급되는 물이 분사되므로 연마 부재와 파이프 상호 간에 고속의 상대 회전이 발생하더라도 마찰열에 의한 열변형이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

아울러 파이프 내면의 연마 상태를 검사하는 검사부에는 파이프 내면을 촬영하는 촬영 부재가 구비되고, 제어부는 촬영된 영상을 AI 학습 모델에 입력하여 파이프 내면의 연마 상태를 판단하므로 파이프 내면의 정확한 연마 상태를 확인할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 연마부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 연마 부재를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ 부분의 단면도이다.
도 6은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ 부분의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 연마 부재의 제1 변형례를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ 부분의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연마 부재의 제2 변형례를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 Ⅳ-Ⅳ 부분의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연마 부재의 제3 변형례를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 Ⅴ-Ⅴ 부분의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연결 로드 부재를 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연결 로드 부재의 변형례를 도시한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 세척부의 구성도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 세척 부재를 도시한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 건조부의 구성도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 건조 부재를 도시한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치를 도시한 평면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치를 도시한 평면도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 검사부를 도시한 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치의 측면도이다. 여기서 X 방향은 베이스 플레이트의 길이 방향을 의미하고, Y 방향은 베이스 플레이트의 폭 방향을 의미하며, a 방향은 파이프의 축 방향을 의미하고, r 방향은 파이프의 반경 방향을 의미한다.

일반적으로 반도체 제조 설비의 고순도 용액이 흐르는 배관류, 피팅류 등은 스테인리스강(316L) 재질이며, 그 내면은 표면의 거칠기 형상과 더불어 변형층과 부식 유발성 물질의 제거를 통한 내식성 향상 등의 고청정화, 고정밀화가 요구된다. 이를 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치는, 베이스 플레이트(B)와, 파이프(10)의 내면을 연마하는 연마부(100)와, 연마부(100)를 통해 내면이 연마된 파이프(10)의 내면을 세척하는 세척부(200)와, 세척부(200)를 통해 내면이 세척된 파이프(10)의 내면을 건조하는 건조부(300), 및 각 부의 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함하고, 베이스 플레이트(B)에는 연마부(100)와 세척부(200)가 배치되거나, 연마부(100)와 건조부(300)가 배치되거나, 세척부(200)와 건조부(300)가 배치되거나, 연마부(100)와 세척부(200)와 건조부(300)가 배치된다.

이때, 베이스 플레이트(B)에 연마부(100)와 세척부(200)가 배치되는 경우 연마부(100)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 일측에 배치되고, 세척부(200)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 타측에 배치될 수 있다. 이때, 건조부(300)는 베이스 플레이트(B)와 이격된 위치에 별도로 배치될 수 있다.

또는, 베이스 플레이트(B)에 연마부(100)와 건조부(300)가 배치되는 경우 연마부(100)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 일측에 배치되고, 건조부(300)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 타측에 배치될 수 있다. 이때, 세척부(200)는 베이스 플레이트(B)와 이격된 위치에 별도로 배치될 수 있다.

또는, 베이스 플레이트(B)에 세척부(200)와 건조부(300)가 배치되는 경우 세척부(200)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 일측에 배치되고, 건조부(300)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 타측에 배치될 수 있다. 이때, 연마부(100)는 베이스 플레이트(B)와 이격된 위치에 별도로 배치될 수 있다.

아울러 베이스 플레이트(B)에 연마부(100)와 세척부(200)와 건조부(300)가 배치되는 경우 연마부(100)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 일측에 배치되고, 세척부(200)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 중앙에 배치되고, 건조부(300)는 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 타측에 배치될 수 있다.

즉, 베이스 플레이트(B)에 연마부(100)와 세척부(200)가 배치되면 파이프(10) 내면 연마 후에 파이프(10)를 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프(10)의 세척이 가능하고, 베이스 플레이트(B)에 연마부(100)와 건조부(300)가 배치되면 파이프(10) 내면 연마 후에 파이프(10)를 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프(10)의 건조가 가능하고, 베이스 플레이트(B)에 세척부(200)와 건조부(300)가 배치되면 파이프(10) 내면 세척 후에 파이프(10)를 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프(10)의 건조가 가능하다. 또한, 베이스 플레이트(B)에 파이프(10)의 내면을 연마하는 연마부(100) 뿐만 아니라 내면이 연마된 파이프(10)의 내면을 세척하는 세척부(200)와 내면이 세척된 파이프(10)의 내면을 건조하는 건조부(300)가 구비되므로 내면이 연마된 파이프(10)를 세척을 위한 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프(10)의 세척 및 건조가 가능하게 되어 작업성이 향상된다.

이때, 베이스 플레이트(B) 상에 파이프(10)를 공급하기 위한 별도의 공급부(20)와, 연마, 세척 및 건조가 모두 완료된 파이프(10)를 베이스 플레이트(B)의 외부로 배출하는 배출부(30)가 구비될 수 있다. 즉, 공급부(20)를 통해 외부에서 공급되는 파이프(10)는 베이스 플레이트(B)의 길이 방향(X)을 따라 배치된 상태에서 폭 방향(Y)으로 공급되고, 폭 방향(Y)으로 이동하면서 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)를 순차적으로 경유한 후에 배출부(30)를 통해 베이스 플레이트(B)의 외부로 배출된다.

전술한 바와 같이, 파이프(10)가 폭 방향(Y)을 따라 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)를 순차적으로 경유하도록 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 일측에 연마부(100)가 배치되고, 폭 방향(Y) 중앙에 세척부(200)가 배치되고, 폭 방향(Y) 타측에 건조부(300)가 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 베이스 플레이트(B) 상에서는 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)의 배치 순서를 바꾸는 것도 가능하다. 다만, 이와 같이 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)의 배치 순서를 바꾸더라도 베이스 플레이트(B)의 상에서 바꾸게 되는 것이므로 내면이 연마된 파이프(10)를 세척을 위한 별도의 공간으로 이동시키지 않고 파이프(10)의 세척 및 건조가 가능하게 되어 작업성이 향상된다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에는 후술하는 바와 같이, 파이프(10)의 내면 연마 시에 사용되는 물을 공급하는 별도의 탱크가 구비될 수 있으며, 이러한 탱크는 물을 공급하는 공급 탱크와 연마 과정에서 사용된 물을 회수하는 회수 탱크를 포함할 수 있다. 회수 탱크를 통해 회수된 물은 별도의 필터 탱크를 경유하면서 여과되고, 여과된 물은 워터 쿨러를 통해 냉각된 후 다시 파이프(10)의 내면 연마 시에 사용될 수 있다. 또한, 이러한 물은 내면이 연마된 파이프(10)의 내면을 세척하는 경우에도 사용 가능하다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 연마부(100)는, 하향 경사가 형성되도록 파이프(10)를 지지하는 제1 지지 부재(110)와, 파이프(10)의 내면을 연마하는 연마 부재(120)와, 연마 부재(120)가 파이프(10)의 내부로 삽입되도록 연마 부재(120)를 지지하는 연마 로드 부재(130), 및 제1 지지 부재(110)에 의해 지지된 파이프(10)를 회전시키는 연마 구동 부재(140)를 포함할 수 있다.

이러한 제1 지지 부재(110)는 파이프(10)에 하향 경사가 형성되도록 지지하게 되며, 연마 부재(120)가 삽입되는 방향을 따라 하향 경사가 형성된다. 이와 같이 파이프(10)에 하향 경사가 형성되면 파이프(10)의 내면 연마 시에 사용되는 물이 경사를 따라 흐른 후에 파이프(10) 외부에 배출될 수 있게 된다.

이때, 제1 지지 부재(110)는 하부 롤러(111)와 상부 롤러(112)를 포함할 수 있다. 하부 롤러(111)는 파이프(10)의 하부를 지지하게 되고, 상부 롤러(112)는 파이프(10)의 상부를 지지하게 되며, 이를 통해 파이프(10)의 상부와 하부를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

연마 부재(120)는 파이프(10) 내면 연마 특성 향상을 위하여 연삭력을 극대화할 수 있는 소재를 사용할 수 있다. 일 예로, 수지 결합 다이아몬드의 속성과 부직포 연마 휠을 결합한 연마 부재(120)를 사용할 수 있으며, 이러한 결합을 통해 파이프(10) 내면을 균일하게 연마할 수 있고, 이와 동시에 마찰열이 적게 발생하여 열 변형으로 인한 불량 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 연마 과정에서 연마 부재(120)의 마모가 적게 발생하여 연마 부재(120)의 수명이 연장되게 된다.

이러한 연마 부재(120)는 연마 로드 부재(130)에 의해 지지된 상태에서 파이프(10) 내부로 삽입되며, 연마 부재(120) 및 연마 로드 부재(130)를 파이프(10) 내부로 삽입하거나, 파이프(10)의 내부에서 축 방향(a)으로 이동시키기 위한 슬라이더(SL)가 구비될 수 있다. 슬라이더(SL)는 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)에 각각 구비될 수 있으나, 하나의 슬라이더(SL)를 이용해서 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)에 모두 사용하는 것도 가능하다.

이때, 연마 구동 부재(140)는 제1 지지 부재(110)에 의해 지지된 파이프(10)를 회전시키도록 구성된다. 일 예로, 연마 구동 부재(140)는 파이프(10)가 800 ~ 1000 rpm의 속도로 회전하도록 구성될 수 있다. 즉, 연마 부재(120)가 연마 로드 부재(130)에 의해 지지된 상태로 파이프(10)에 삽입되면 파이프(10)가 회전하면서 파이프(10) 내면 연마 공정이 시작되고, 연마 로드 부재(130)는 연마 부재(120)를 축 방향(a)으로 이동시키면서 파이프(10) 내면을 연속적으로 연마하게 된다. 이와 같이 구성하면 연마 로드 부재(130)에 떨림이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 연마부의 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 연마 부재(120)는 축 방향(a)을 따라 복수 개 구비될 수 있다. 이와 같이 연마 부재(120)가 축 방향(a)을 따라 복수 개 구비됨에 따라 연마 로드 부재(130)가 안정적으로 지지되면서 연마 부재(120)에 떨림이 발생하지 않게 되어 파이프(10)를 한 번에 연마할 수 있고, 이를 통해 공정 시간의 단축이 가능하고, 파이프(10) 내면에 스크래치나 연마 불량 부분이 형성되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 연마 부재를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ 부분의 단면도이며, 도 6은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ 부분의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 파이프(10) 내면 연마 시에 연마 부재(120)를 통해 물(W)을 분사하게 된다. 이를 위해 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 연마 부재(120)는, 물이 공급되는 제1 유로(121a)와, 제1 유로(121a)를 통해 공급된 물이 외부로 분사되는 제1 배출구(121b)가 구비된 연마 하우징(121), 및 연마 하우징(121)에 결합되어 파이프(10)의 내면을 연마하는 연마재(122)를 포함할 수 있다.

즉, 파이프(10) 내면 연마 시에 연마 부재(120)를 통해 공급되는 물이 분사되므로 연마 부재(120)와 파이프(10) 상호 간에 고속의 상대 회전이 발생하더라도 마찰열에 의한 열변형이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

이때, 연마 부재(120)의 제1 유로(121a)로 물이 공급되도록 연마 로드 부재(130)의 내부에도 물이 흐르는 물 유로가 형성될 수 있다. 또한, 연마부(100)에는 물을 공급하는 펌프가 구비될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 연마 하우징(121)에는 연마재(122)가 결합하는 결합 슬롯(CS)이 구비될 수 있다. 이러한 결합 슬롯(CS)은 축 방향(a)을 따라 연장 형성될 수 있으며, 결합 슬롯(CS)이 축 방향(a) 일측으로만 개방되도록 구성하면 연마재(122)를 축 방향(a) 일측으로 삽입해서 축 방향(a) 타측까지 배치한 후에 결합 슬롯(CS)의 축 방향(a) 일측을 폐쇄하는 방식으로 연마재(122)를 쉽게 설치할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 연마 부재의 제1 변형례를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ 부분의 단면도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 연마 부재(120)는 연마 하우징(121)의 외면 일부를 감싸도록 배치되되, 공기가 주입되면 반경 방향(r) 외측으로 팽창되는 팽창 튜브(123)를 더 포함하고, 연마재(122)는 팽창 튜브(123)의 외면을 감싸도록 배치되며, 팽창 튜브(123)가 팽창하게 되면 반경 방향(r) 외측으로 함께 팽창할 수 있다.

즉, 연마재(122)가 팽창 튜브(123)를 통해 반경 방향(r)으로 팽창 또는 수축하도록 구성하는 것이며, 연마 부재(120)가 파이프(10)에 삽입되는 과정에서는 연마재(122)가 수축 상태를 유지하도록 구성하고, 연마 부재(120)가 파이프(10)에 삽입된 후에는 연마재(122)를 반경 방향(r)으로 팽창시켜서 연마재(122)가 파이프(10) 내면을 가압하도록 구성한 후에 연마 공정을 개시하는 것이다. 이를 통해 파이프(10) 내면의 효과적인 연마가 가능하게 된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 연마 하우징(121)에는, 공기가 공급되는 제2 유로(121c)와, 제2 유로(121c)를 통해 공급된 공기가 연마 하우징(121)의 외면과 팽창 튜브(123)의 사이에 배치되는 에어 챔버(ac)로 이동하도록 제2 유로(121c)와 연통된 제2 배출구(121d)가 구비될 수 있다.

즉, 제2 유로(121c)를 통해 공급되는 공기가 제2 배출구(121d)를 통해 연마 하우징(121)의 외면과 팽창 튜브(123)의 사이에 배치된 에어 챔버(ac)로 이동하게 되고, 에어 챔버(ac)에 공기가 채워지면 팽창 튜브(123)와 연마재(122)가 함께 반경 방향(r) 외측으로 팽창되도록 구성함으로써 연마재(122)를 간단하게 팽창시킬 수 있다.

이때, 연마 부재(120)의 제2 유로(121c)로 공기가 공급되도록 연마 로드 부재(130)의 내부에도 공기가 흐르는 공기 유로가 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연마 부재의 제2 변형례를 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 Ⅳ-Ⅳ 부분의 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연마 부재의 제3 변형례를 도시한 사시도이며, 도 12는 도 11의 Ⅴ-Ⅴ 부분의 단면도이다.

연마 하우징(121)은, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 축 방향(a) 선단에 배치되는 제1 연마 하우징(121’)과, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 연마 하우징(121’)의 축 방향(a) 후방에 배치되는 제2 연마 하우징(121”)을 포함할 수 있다.

즉, 파이프(10)의 축 방향(a)을 따라 제1 연마 하우징(121’)이 선단에 배치되고, 후방에는 제2 연마 하우징(121”)이 순차적으로 배치되도록 구성하는 것이며, 이와 같이 구성하면 연마 로드 부재(130)가 안정적으로 지지되면서 연마 부재(120)에 떨림이 발생하지 않게 되어 파이프(10)를 한 번에 연마할 수 있고, 이를 통해 공정 시간의 단축이 가능하고, 파이프(10) 내면에 스크래치나 연마 불량 부분이 형성되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 연마 하우징(121’)의 축 방향(a) 선단에는 내부와 외부를 폐쇄하는 엔드 캡(121e)이 구비되고, 제1 연마 하우징(121’)의 축 방향(a) 후단에는 결합 나사산(121f)이 구비될 수 있다.

즉, 제1 연마 하우징(121’)의 축 방향(a) 선단에 엔드 캡(121e)이 구비되므로 내부로 공급되는 물 또는 공기가 제1 연마 하우징(121’)의 축 방향(a) 선단으로 임의 배출되는 것을 방지할 수 있으며, 연마재(122)의 임의 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 제1 연마 하우징(121’)의 축 방향(a) 후단에 결합 나사산(121f)이 구비되므로 후술하는 연결 로드 부재(150)를 간단하게 연결할 수 있게 된다.

도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 연마 하우징(121”)의 축 방향(a) 선단과 후단에는 결합 나사산(121f)이 구비될 수 있다. 즉, 제2 연마 하우징(121”)의 축 방향(a) 선단에 결합 나사산(121f)이 구비되어 후술하는 연결 로드 부재(150)에 간단하게 연결이 가능하고, 제2 연마 하우징(121”)의 축 방향(a) 후단에도 결합 나사산(121f)이 구비되어 연결 로드 부재(150) 또는 연마 로드 부재(130)와 간단하게 연결할 수 있다.

이때, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 물이 공급되는 제1 유로(121a)는 제2 연마 하우징(121”)의 축 방향(a)을 따라 관통 배치될 수 있으며, 이를 통해 제1 연마 하우징(121’)까지 물을 공급할 수 있게 된다. 또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 공기가 공급되는 제2 유로(121c)로 제2 연마 하우징(121”)의 축 방향(a)을 따라 관통 배치될 수 있으며, 이를 통해 제1 연마 하우징(121’)까지 공기를 공급할 수 있게 된다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연결 로드 부재를 도시한 단면도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연장 장치에 구비된 연결 로드 부재의 변형례를 도시한 단면도이다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 연마부(100)는 제1 연마 하우징(121’)과 제2 연마 하우징(121”)의 사이에 배치되는 연결 로드 부재(150)를 더 포함하고, 연결 로드 부재(150)의 내부에는 제1 연마 하우징(121’)의 제1 유로(121a)와 제2 연마 하우징(121”)의 제1 유로(121a)를 연통시키는 제1 연통 유로(151)가 구비될 수 있다.

즉, 제1 연마 하우징(121’)과 제2 연마 하우징(121”)의 사이에는 연결 로드 부재(150)가 구비될 수 있으며, 제2 연마 하우징(121”)의 제1 유로(121a)를 통해 흐르는 물이 연결 로드 부재(150)의 제1 연통 유로(151)를 통해 제1 연마 하우징(121’)의 제1 유로(121a)로 공급되는 것이다.

또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2 연마 하우징(121”)의 제2 유로(121c)를 통해 흐르는 공기가 연결 로드 부재(150)의 제2 연통 유로(152)를 통해 제1 연마 하우징(121’)의 제2 유로(121c)로 공급되도록 구성할 수 있다.

아울러 연결 로드 부재(150)의 선단과 후단에는 결합 나사산(121f)과 나사 결합하는 대응 나사산(153)이 각각 구비될 수 있으며, 이를 통해 제1 연마 하우징(121’)과, 연결 로드 부재(150)와, 제2 연마 하우징(121”)을 간단하게 연결할 수 있다.

이때, 전술한 연마재(122)는, 파이프(10)의 내면을 1차적으로 연마하는 제1 연마재와, 1차적으로 연마된 파이프(10)의 내면을 2차적으로 연마하는 제2 연마재를 포함할 수 있다. 즉, 제1 연마재를 이용해서 파이프(10)의 내면을 1차적으로 연마하고, 제2 연마재를 이용해서 1차적으로 연마된 파이프(10)의 내면을 2차적으로 연마하는 것이다. 이러한 제1 연마재와 제2 연마재는 상이한 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 연마재는 다공성 패드 재질일 수 있으며, 제2 연마재는 연마 패드일 수 있다.

또한, 연마부(100)는 제1 연마재가 결합된 연마 하우징(121)이 구비되는 1차 연마부와 제2 연마재가 결합된 연마 하우징(121)이 구비되는 2차 연마부를 포함할 수 있다. 즉, 1차 연마부를 통해 파이프(10)의 내면을 1차적으로 연마하고, 2차 연마부를 통해 1차적으로 연마된 파이프(10)의 내면을 2차적으로 연마하는 것이다.

아울러 제1 연마부를 통한 1차 연마와 제2 연마부를 통한 2차 연마 사이에는 세척부(200)를 통한 세척 공정이 추가될 수 있다. 즉, 제1 연마부를 통한 1차 연마 공정, 세척부(200)를 통한 세척 공정, 제2 연마부를 통한 2차 연마 공정, 세척부(200)를 통한 세척 공정, 건조부(300)를 통한 건조 공정이 순차적으로 진행될 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 세척부의 구성도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 세척 부재를 도시한 단면도이다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 세척부(200)는, 하향 경사가 형성되도록 파이프(10)를 지지하는 제2 지지 부재(210), 유체를 분사해서 파이프(10)의 내면을 세척하는 분사 부재(220), 및 분사 부재(220)가 파이프(10)의 내부로 삽입되도록 분사 부재(220)를 지지하며, 분사 부재(220)의 내부로 유체를 공급하는 세척 로드 부재(230)를 포함할 수 있다.

이러한 제2 지지 부재(210)는 파이프(10)에 하향 경사가 형성되도록 지지하게 되며, 분사 부재(220)가 삽입되는 방향을 따라 하향 경사가 형성된다. 이와 같이 파이프(10)에 하향 경사가 형성되면 파이프(10)의 내면 세척 시에 사용되는 물이 경사를 따라 흐른 후에 파이프(10) 외부에 배출될 수 있게 된다.

이러한 분사 부재(220)는 세척 로드 부재(230)에 의해 지지된 상태에서 파이프(10) 내부로 삽입되며, 분사 부재(220) 및 세척 로드 부재(230)를 파이프(10) 내부로 삽입하거나, 파이프(10)의 내부에서 축 방향(a)으로 이동시키기 위한 슬라이더(SL)가 구비될 수 있다. 슬라이더(SL)는 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)에 각각 구비될 수 있으나, 하나의 슬라이더(SL)를 이용해서 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)에 모두 사용하는 것도 가능하다.

도 15에 도시된 바와 같이, 파이프(10)의 내면을 세척하기 위해 분사 부재(220)를 통해 물(W)과 공기(AIR)를 순차적으로 분사하게 된다. 이를 위해 도 16에 도시된 바와 같이, 분사 부재(220)는, 유체가 공급되는 제3 유로(221a)와, 제3 유로(221a)를 통해 공급된 유체가 외부로 분사되는 제3 배출구(221b)가 구비된 분사 하우징(221)을 포함할 수 있다. 이때, 제3 유로(221a)는 물(W)이 공급되는 제3 물 유로(221a’)와 공기(AIR)가 공급되는 제3 공기 유로(221a”)를 포함할 수 있다. 또한, 제3 배출구(221b)는 물(W)이 외부로 분사되는 제3 물 배출구(221b’)와 공기(AIR)가 외부로 분사되는 제3 공기 배출구(221b”)를 포함할 수 있다.

즉, 파이프(10) 내부에 물을 먼저 분사해서 1차적으로 세척한 후에 고압의 공기를 추가적으로 분사해서 2차적으로 세척하도록 구성하는 것이며, 물을 분사하기 위해서 분사 하우징(221)의 외부에서 공급되는 물은 제3 물 유로(221a’)를 통해 흐른 후에 제3 물 배출구(221b’)를 통해 파이프(10) 내부로 분사되고, 공기를 분사하기 위해 분사 하우징(221)의 외부에서 공급되는 공기는 제3 공기 유로(221a”)를 통해 흐른 후에 제3 공기 배출구(221b”)를 통해 파이프(10) 내부로 분사된다.

이를 위해 세척부(200)에는 물을 공급하는 펌프와 고압의 공기를 공급하는 컴프레서가 구비될 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 분사 부재(220)를 통해 물(W)이 먼저 분사된 후 공기(AIR)가 분사되도록 제어할 수 있다. 이와 같이 구성하면 물을 이용해서 파이프(10) 내면을 먼저 세척하고, 고압의 공기를 이용해서 세척에 사용된 물까지 모두 배출이 가능하게 된다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 건조부의 구성도이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 건조 부재를 도시한 단면도이다.

도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 건조부(300)는, 하향 경사가 형성되도록 파이프(10)를 지지하는 제3 지지 부재(310), 고온의 공기를 분사해서 파이프(10)의 내면을 건조하는 건조 부재(320), 및 건조 부재(320)가 파이프(10)의 내부로 삽입되도록 건조 부재(320)를 지지하며, 건조 부재(320)의 내부로 고온의 공기를 공급하는 건조 로드 부재(330)를 포함할 수 있다.

이러한 제3 지지 부재(310)는 파이프(10)에 하향 경사가 형성되도록 지지하게 되며, 건조 부재(320)가 삽입되는 방향을 따라 하향 경사가 형성된다. 이와 같이 파이프(10)에 하향 경사가 형성되면 파이프(10)의 내면 세척 시에 사용되고 남아 있는 물이 건조 부재(320)를 통해 분사되는 고온의 공기에 의해 축 방향(a)으로 밀려나면서 경사를 따라 흐른 후에 파이프(10) 외부로 배출될 수 있다.

이러한 건조 부재(320)는 건조 로드 부재(330)에 의해 지지된 상태에서 파이프(10) 내부로 삽입되며, 건조 부재(320) 및 건조 로드 부재(330)를 파이프(10) 내부로 삽입하거나, 파이프(10)의 내부에서 축 방향(a)으로 이동시키기 위한 슬라이더(SL)가 구비될 수 있다. 슬라이더(SL)는 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)에 각각 구비될 수 있으나, 하나의 슬라이더(SL)를 이용해서 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300)에 모두 사용하는 것도 가능하다.

도 18에 도시된 바와 같이, 건조 부재(320)는, 고온의 공기가 공급되는 제4 유로(321a)와, 제4 유로(321a)를 통해 공급된 공기가 외부로 분사되는 제4 배출구(321b)가 구비된 건조 하우징(321)을 포함할 수 있다.

이러한 제4 배출구(321b)는 건조 하우징(321)의 둘레 방향을 따라 복수 개 배치될 수 있고, 제4 배출구(321b)는 건조 하우징(321)의 축 방향(a)을 따라 복수 열로 배치될 수도 있다.

즉, 건조 하우징(321)을 통해 파이프(10) 내부에 고온의 공기를 분사해서 파이프(10) 내부가 건조되도록 구성하는 것이다. 이를 위해 건조부(300)에는 열풍과 같은 고온의 공기를 생성할 수 있는 가열 부재와 송풍 부재가 구비될 수 있으며, 이를 통해 생성된 고온의 공기는 건조 로드 부재(330)를 통해 건조 부재(320)로 이동하게 된다.

도 18에 도시된 바와 같이, 제4 배출구(321b)는 축 방향(a) 전방을 향해 토출 경사(Θ)가 형성되도록 배치될 수 있다. 이와 같이 건조 하우징(321)에 구비된 제4 배출구(321b)에 토출 경사(Θ)가 형성되면 파이프(10)의 내면 세척 시에 사용되고 남아 있는 물이 건조 부재(320)를 통해 분사되는 고온의 공기에 의해 축 방향(a)으로 밀려난 후 파이프(10) 외부로 배출될 수 있다.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치를 도시한 평면도이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 파이프(10)를 이동시키는 이송부(500)를 더 포함하고, 제어부(400)는 파이프(10)가 연마부(100), 세척부(200) 및 건조부(300)로 순차 이동하도록 이송부(500)를 제어할 수 있다.

즉, 전술한 공급부(20)를 통해 연마부(100)로 파이프(10)가 공급되면 연마부(100)에서 파이프(10) 내면 연마 공정이 진행되고, 연마 공정이 종료하게 되면 이송부(500)를 통해 파이프(10)는 연마부(100)에서 세척부(200)로 이동하게 된다. 또한, 세척부(200)에서 세척 공정이 종료하게 되면 이송부(500)를 통해 파이프(10)는 세척부(200)에서 건조부(300)로 이동하게 된다. 건조부(300)에서 파이프(10)의 건조 공정이 종료하게 되면 배출부(30)를 통해 외부로 배출된다.

이때, 이송부(500)는 제어부(400)를 이용해서 파이프(10)를 자동으로 이동시키는 구성 뿐만 아니라 작업자가 별도의 공구를 이용해서 파이프(10)를 수동으로 이동시키는 구성도 포함할 수 있다. 더 나아가 별도의 이송부(500)가 없이 작업자가 손으로 직접 파이프(10)를 이동시킬 수도 있다.

이때, 건조부(300)를 통해 내면이 건조된 파이프(10)의 연마 상태를 검사하는 검사부(600)를 더 포함할 수 있다. 이러한 검사부(600)를 통해 내면이 건조된 파이프(10)의 내면 연마 상태를 검사할 수 있으므로 정확한 검사가 가능하게 된다. 제어부(400)는 후술하는 촬영 부재(620)를 통해 촬영된 파이프(10) 내면 영상을 통해 파이프(10) 내면의 연마 상태를 검사하며, 파이프(10) 내면 연마 상태는 조도, 스크래치, 스타 버스트(뜯김), 열변형 등일 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치를 도시한 평면도이고, 도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 검사부를 도시한 구성도이다.

도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 베이스 플레이트(B)와, 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 일측에 배치되어 파이프(10)의 내면을 연마하는 연마부(100)와, 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 중앙 일측에 배치되어 연마부(100)를 통해 내면이 연마된 파이프(10)의 내면을 세척하는 세척부(200)와, 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 중앙 타측에 배치되어 세척부(200)를 통해 내면이 세척된 파이프(10)의 내면을 건조하는 건조부(300)와, 베이스 플레이트(B)의 폭 방향(Y) 타측에 배치되어 건조부(300)를 통해 내면이 건조된 파이프(10)의 연마 상태를 검사하는 검사부(600), 및 각 부의 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

즉, 베이스 플레이트(B)에는 파이프(10)의 내면을 연마하는 연마부(100) 뿐만 아니라 내면이 연마된 파이프(10)의 내면을 세척하는 세척부(200)와 내면이 세척된 파이프(10)의 내면을 건조하는 건조부(300) 및 건조된 파이프(10)의 연마 상태를 검사하는 검사부(600)가 구비되므로 내면이 연마된 파이프(10)를 세척을 위한 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프(10)의 세척 및 건조가 가능하게 되어 작업성이 향상되고, 검사부(600)를 통해 내면이 건조된 파이프(10)의 내면 연마 상태를 검사할 수 있으므로 정확한 검사가 가능하게 된다.

이때, 제어부(400)는 촬영 부재(620)를 통해 촬영된 파이프(10) 내면 영상을 통해 파이프(10) 내면의 연마 상태를 검사하며, 파이프(10) 내면 연마 상태는 조도, 스크래치, 스타 버스트(뜯김), 열변형 등일 수 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 검사부(600)는, 파이프(10)를 지지하는 제4 지지 부재(610)와, 파이프(10)의 내면을 촬영하는 촬영 부재(620)와, 촬영 부재(620)가 파이프(10)의 내부로 삽입되도록 촬영 부재(620)를 지지하는 검사 로드 부재(630), 및 제4 지지 부재(610)에 의해 지지된 파이프(10)를 회전시키는 검사 구동 부재(640)를 포함할 수 있다.

즉, 제4 지지 부재(610)를 통해 파이프(10)가 지지되면 촬영 부재(620)는 검사 로드 부재(630)에 의해 지지된 상태에서 파이프(10) 내부로 삽입되며, 촬영 부재(620) 및 검사 로드 부재(630)를 파이프(10) 내부로 삽입하거나, 파이프(10)의 내부에서 축 방향(a)으로 이동시키기 위한 슬라이더(SL)가 구비될 수 있다. 슬라이더(SL)는 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300), 검사부(600)에 각각 구비될 수 있으나, 하나의 슬라이더(SL)를 이용해서 연마부(100), 세척부(200), 건조부(300), 검사부(600)에 모두 사용하는 것도 가능하다.

이와 같이 파이프(10) 내면의 연마 상태를 검사하는 검사부(600)에는 파이프 내면을 촬영하는 촬영 부재(620)가 구비되고, 제어부(400)는 촬영된 영상을 AI 학습 모델에 입력하여 파이프(10) 내면의 연마 상태를 판단하므로 파이프(10) 내면의 정확한 연마 상태를 확인할 수 있다. 또한, 촬영 부재(620)를 통해 촬영된 파이프(10) 연마 상태에 대한 데이터는 제어부(400)를 통해 피드백 되면서 파이프(10) 연마 상태가 더욱 개선될 수 있게 된다.

이러한 검사부(600)에는 파이프(10) 내면 상태를 검사하는 추가 센서(650)가 구비될 수도 있다.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 내면 연마 장치에 구비된 베이스 플레이트(B)에는 파이프(10)의 내면을 연마하는 연마부(100) 뿐만 아니라 내면이 연마된 파이프(10)의 내면을 세척하는 세척부(200)와 내면이 세척된 파이프(10)의 내면을 건조하는 건조부(300)가 구비되므로 내면이 연마된 파이프(10)를 세척을 위한 별도의 공간으로 이동시키지 않아도 파이프(10)의 세척 및 건조가 가능하게 되어 작업성이 향상된다.

본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10 : 파이프 20 : 공급부
30 : 배출부 100 : 연마부
110 : 제1 지지 부재 111 : 하부 롤러
112 : 상부 롤러 120 : 연마 부재
121 : 연마 하우징 121' : 제1 연마 하우징
121" : 제2 연마 하우징 121a : 제1 유로
121b : 제1 배출구 121c : 제2 유로
121d : 제2 배출구 121e : 엔드 캡
121f : 결합 나사산 122 : 연마재
123 : 팽창 튜브 130 : 연마 로드 부재
140 : 연마 구동 부재 150 : 연결 로드 부재
151 : 제1 연통 유로 152 : 제2 연통 유로
153 : 대응 나사산 200 : 세척부
210 : 제2 지지 부재 220 : 분사 부재
221 : 분사 하우징 221a : 제3 유로
221a’ : 제3 물 유로 221a” : 제3 공기 유로
221b : 제3 배출구 221b’ : 제3 물 배출구
221b” : 제3 공기 배출구 230 : 세척 로드 부재
300 : 건조부 310 : 제3 지지 부재
320 : 건조 부재 321 : 건조 하우징
321a : 제4 유로 321b : 제4 배출구
330 : 건조 로드 부재 400 : 제어부
500 : 이송부 600 : 검사부
610 : 제4 지지 부재 620 : 촬영 부재
630 : 검사 로드 부재 640 : 검사 구동 부재
650 : 센서 ac : 에어 챔버
B : 베이스 플레이트 CS : 결합 슬롯
SL : 슬라이더 Θ : 토출 경사
a : 축 방향 r : 반경 방향
X : 길이 방향 Y : 폭 방향

Claims

베이스 플레이트;
파이프의 내면을 연마하는 연마부;
상기 연마부를 통해 내면이 연마된 상기 파이프의 내면을 세척하는 세척부;
상기 세척부를 통해 내면이 세척된 상기 파이프의 내면을 건조하는 건조부; 및
상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 베이스 플레이트에는, 상기 연마부와 상기 세척부가 배치되거나, 상기 연마부와 상기 건조부가 배치되거나, 상기 세척부와 상기 건조부가 배치되거나, 상기 연마부와 상기 세척부와 상기 건조부가 배치되고,
상기 연마부는,
하향 경사가 형성되도록 상기 파이프를 지지하는 제1 지지 부재;
상기 파이프의 내면을 연마하도록 축 방향을 따라 복수 개 구비되되, 물이 공급되는 제1 유로와, 상기 제1 유로를 통해 공급된 물이 외부로 분사되는 제1 배출구가 구비된 연마 하우징과, 상기 연마 하우징에 결합되어 상기 파이프의 내면을 연마하는 연마재가 구비되는 연마 부재;
상기 연마 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 연마 부재를 지지하는 연마 로드 부재; 및
상기 제1 지지 부재에 의해 지지된 상기 파이프를 회전시키는 연마 구동 부재;
를 포함하고,
상기 연마 하우징은, 축 방향 선단에 배치되는 제1 연마 하우징과, 상기 제1 연마 하우징의 축 방향 후방에 배치되는 제2 연마 하우징을 포함하고,
상기 제1 연마 하우징의 축 방향 선단에는 내부와 외부를 폐쇄하는 엔드 캡이 구비되고, 상기 제1 연마 하우징의 축 방향 후단에는 결합 나사산이 구비되는 파이프 내면 연마 장치.
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제1항에 있어서,
상기 연마 하우징에는 상기 연마재가 결합하는 결합 슬롯이 구비되는 파이프 내면 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 연마 부재는 상기 연마 하우징의 외면 일부를 감싸도록 배치되되, 공기가 주입되면 반경 방향 외측으로 팽창되는 팽창 튜브를 더 포함하고,
상기 연마재는 상기 팽창 튜브의 외면을 감싸도록 배치되며, 상기 팽창 튜브가 팽창하게 되면 반경 방향 외측으로 함께 팽창하는 파이프 내면 연마 장치.
제6항에 있어서,
상기 연마 하우징에는, 공기가 공급되는 제2 유로와, 상기 제2 유로를 통해 공급된 공기가 상기 연마 하우징의 외면과 상기 팽창 튜브의 사이에 배치되는 에어 챔버로 이동하도록 상기 제2 유로와 연통된 제2 배출구가 구비되는 파이프 내면 연마 장치.
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제1항에 있어서,
상기 제2 연마 하우징의 축 방향 선단과 후단에는 결합 나사산이 구비되고,
상기 제1 유로는 상기 제2 연마 하우징의 축 방향을 따라 관통 배치되는 파이프 내면 연마 장치.
제10항에 있어서,
상기 연마부는 상기 제1 연마 하우징과 상기 제2 연마 하우징의 사이에 배치되는 연결 로드 부재를 더 포함하고,
상기 연결 로드 부재의 내부에는 상기 제1 연마 하우징의 상기 제1 유로와 상기 제2 연마 하우징의 상기 제1 유로를 연통시키는 제1 연통 유로가 구비되고,
상기 연결 로드 부재의 선단과 후단에는 상기 결합 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산이 각각 구비되는 파이프 내면 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 연마재는, 상기 파이프의 내면을 1차적으로 연마하는 제1 연마재와, 1차적으로 연마된 상기 파이프의 내면을 2차적으로 연마하는 제2 연마재를 포함하는 파이프 내면 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 세척부는,
하향 경사가 형성되도록 상기 파이프를 지지하는 제2 지지 부재;
유체를 분사해서 상기 파이프의 내면을 세척하는 분사 부재; 및
상기 분사 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 분사 부재를 지지하며, 상기 분사 부재의 내부로 유체를 공급하는 세척 로드 부재;
를 포함하는 파이프 내면 연마 장치.
제13항에 있어서,
상기 분사 부재는, 유체가 공급되는 제3 유로와, 상기 제3 유로를 통해 공급된 유체가 외부로 분사되는 제3 배출구가 구비된 분사 하우징을 포함하는 파이프 내면 연마 장치.
제14항에 있어서,
상기 제어부는 상기 분사 부재를 통해 물이 먼저 분사된 후 공기가 분사되도록 제어하는 파이프 내면 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 건조부는,
하향 경사가 형성되도록 상기 파이프를 지지하는 제3 지지 부재;
고온의 공기를 분사해서 상기 파이프의 내면을 건조하는 건조 부재; 및
상기 건조 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 건조 부재를 지지하며, 상기 건조 부재의 내부로 고온의 공기를 공급하는 건조 로드 부재;
를 포함하는 파이프 내면 연마 장치.
제16항에 있어서,
상기 건조 부재는, 고온의 공기가 공급되는 제4 유로와, 상기 제4 유로를 통해 공급된 공기가 외부로 분사되는 제4 배출구가 구비된 건조 하우징을 포함하는 파이프 내면 연마 장치.
제17항에 있어서,
상기 제4 배출구는 축 방향 전방을 향해 토출 경사가 형성되도록 배치되는 파이프 내면 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 파이프를 이동시키는 이송부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 파이프가 상기 연마부, 상기 세척부 및 상기 건조부로 순차 이동하도록 상기 이송부를 제어하는 파이프 내면 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 건조부를 통해 내면이 건조된 상기 파이프의 연마 상태를 검사하는 검사부를 더 포함하는 파이프 내면 연마 장치.
베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트의 폭 방향 일측에 배치되어 파이프의 내면을 연마하는 연마부;
상기 베이스 플레이트의 폭 방향 중앙 일측에 배치되어 상기 연마부를 통해 내면이 연마된 상기 파이프의 내면을 세척하는 세척부;
상기 베이스 플레이트의 폭 방향 중앙 타측에 배치되어 상기 세척부를 통해 내면이 세척된 상기 파이프의 내면을 건조하는 건조부;
상기 베이스 플레이트의 폭 방향 타측에 배치되어 상기 건조부를 통해 내면이 건조된 상기 파이프의 연마 상태를 검사하는 검사부; 및
상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 연마부는,
하향 경사가 형성되도록 상기 파이프를 지지하는 제1 지지 부재;
상기 파이프의 내면을 연마하도록 축 방향을 따라 복수 개 구비되되, 물이 공급되는 제1 유로와, 상기 제1 유로를 통해 공급된 물이 외부로 분사되는 제1 배출구가 구비된 연마 하우징과, 상기 연마 하우징에 결합되어 상기 파이프의 내면을 연마하는 연마재가 구비되는 연마 부재;
상기 연마 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 연마 부재를 지지하는 연마 로드 부재; 및
상기 제1 지지 부재에 의해 지지된 상기 파이프를 회전시키는 연마 구동 부재;
를 포함하고,
상기 연마 하우징은, 축 방향 선단에 배치되는 제1 연마 하우징과, 상기 제1 연마 하우징의 축 방향 후방에 배치되는 제2 연마 하우징을 포함하고,
상기 제1 연마 하우징의 축 방향 선단에는 내부와 외부를 폐쇄하는 엔드 캡이 구비되고, 상기 제1 연마 하우징의 축 방향 후단에는 결합 나사산이 구비되는 파이프 내면 연마 장치.
제21항에 있어서,
상기 검사부는,
상기 파이프를 지지하는 제4 지지 부재;
상기 파이프의 내면을 촬영하는 촬영 부재;
상기 촬영 부재가 상기 파이프의 내부로 삽입되도록 상기 촬영 부재를 지지하는 검사 로드 부재; 및
상기 제4 지지 부재에 의해 지지된 상기 파이프를 회전시키는 검사 구동 부재;
를 포함하는 파이프 내면 연마 장치.