KR200352149Y1

KR200352149Y1 - 파이프 축관장치

Info

Publication number: KR200352149Y1
Application number: KR20-2004-0005744U
Authority: KR
Inventors: 한수열
Original assignee: 코리아프랜트 주식회사
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2004-06-04

Abstract

본 고안은 구경이 상이한 파이프와 파이프를 배관시 연결부재로 사용하는 레듀서를 이음매 없이 제조하는 파이프 축관장치에 관한 것으로 특히 파이프 구경의 대소에 관계없이 파이프를 축관시키기 용이하게 주축과 가공축을 볼 스크류 구동방식으로 작동케 하고 가공축에는 가공툴과 파이프의 내면을 가공할 수 있는 인덱스를 장착시켜 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 한 것으로 프레임(F) 상단 Z축에 클램핑 척(10)이 장착된 스핀들(11)의 스핀들 풀리(12)를 스핀들 모터(13)의 모터 풀리(14)와 벨트(15)로 연결시킨 스핀들 회전부(A)와 상기 스핀들회전부(A)를 Z축 서보모터(20)의 풀리(21)를 볼 스크류(22)의 풀리(23)와 직접 연결시켜 볼 스크류(22)에 의해 전,후진시킬 수 있게 Z축 전,후진부(B)로 구성된 주축과,프레임(F) 상단 X축에는 롤러 하우징(30)에 아이들 롤러(31)를 장착시킨 가공툴부(C)와 인덱스(40)를 유압으로 회전시켜 바이트를 장착킬 수 있는 인덱스부(D)와 상기 가공툴부(C)와 인덱스부(D)를 전,후진시키기 위하여 X축 서보모터(50)의 풀리(51)에 볼 스크류(52)의 풀리(53)를 직접 연결시켜 볼 스크류(52)에 의해 전,후진시킬 수 있게 X축 전,후진부(E)로 구성된 가공축으로 된 것을 특징으로 하는 파이프 축관장치.

Description

파이프 축관장치{Appratus for reducing diameter of pipes}

본 고안은 구경이 상이한 파이프와 파이프를 배관시 연결부재로 사용하는 레듀서(Reducer)를 이음매 없이 제조하는 파이프 축관장치에 관한 것으로 특히 파이프 구경의 대소에 관계없이 파이프(동 파이프)를 축관시키기 용이하게 주축과 가공축을 볼 스크류 구동방식으로 작동케 하고 가공축에는 가공툴과 파이프의 내면을 가공할 수 있는 인덱스를 장착시켜 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 하였다.

일반적으로 파이프의 구경이 대구경에서 소구경 연결 또는 소구경에서 대구경으로 연결시키는 배관작업을 수행할 때 파이프의 양측 구경에 맞는 레듀서를 이용하여 연결시키고 있으며 레듀서 제작공정에서 대구경으로된 연결관 소재의 일측단을 축관시키는 작업은 갑자기 축소시킬 경우 파이프가 파열되거나 찌그러짐 현상이 발생하여 불량률이 높아져 축관시 파이프의 두께와 원형이 변형되지 않게 정밀가공이 요구되고 있는 실정이다.

종래의 레듀서는 다단계의 금형을 이용하여 제작하는 방법과 NC 또는 CNC 등의 선반작업으로 제작하는 방법을 사용하였다.

상기 다단계 금형에 의한 제작방법은 파이프의 구경에 대응시켜 다수의 금형을 제작하여 제조하므로 다양한 크기의 레듀서를 제조하기 위해서는 금형 설비비용이 높아질 뿐만아니라 금형 설비의 관리에도 문제가 있고 선반(NC,CNC 등)에 의한가공방법은 주축을 고정시킨 상태에서 가공하므로 작업의 진행속도가 느려서 작업성이 저하되고 가공시 가공압의 불균형으로 파이프의 파손 및 찌그러짐 현상이 발생하여 제품의 불량률이 상승되며 가공시 발생하는 열의 발생을 저하시키기 위하여 사용하는 질소의 사용으로 인한 문제와 특히 파이프의 구경이 대형일 경우에는 선반가공이 불가능한 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 안출된 것으로 파이프의 구경에 관계없이 대구경 및 소구경의 레듀서 이음매 없이 제작이 가능케하고 주축과 가공축을 볼 스트류 방식을 채택하여 제품의 정밀도를 향상시킬 수 있으며 또한 인덱스를 장착하여 제품의 내경을 가공할 수 있게 하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 파이프 축관장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 파이프 축관장치를 제공하기 위하여 프레임 상단 Z축에 스핀들 회전부와 Z축 전,후진부로 구성된 주축를 탑재시키고 스핀들 회전부는 호환 가능한 클램핑 척이 장착된 스핀들의 스핀들 풀리를 스핀들 모터의 모터 풀리와 벨트로 연결시켜 회전작동시키고 그 하단에 Z축 전,후진부는 스핀들을 전,후진시키기 위하여 Z축 서보모터의 풀리를 볼 스크류의 풀리와 직접 연결시켜 볼 스크류에 의해 스핀들 회전부를 전 후진시킬 수 있게 하고 프레임 상단 X축에는 가공툴부와 인덱스부 및 X축 전,후진부로 형성된 가공축을 탑재시키고 가공툴부는 롤러 하우징에 아이들 롤러를 장착시키고 인덱스부는 인덱스를 유압으로 회전시켜 적정 바이트를 장착시킬 수 있게하고 그 하단에 X축 전,후진부는 가공툴부와 인덱스부를 전,후진시키기 위하여 서보모터의 풀리에 볼 스크류의 풀리를 직접 연결시켜 볼 스크류에 의해 전,후진시킬 수 있게 하여 레듀서 제품의 품질과 생산성 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 축관장치를 제공할 수 있는 것이다.

도 1 은 본 고안의 전체구조를 도시한 정면도

도 2 는 본 고안의 전체구조를 도시한 평면도

도 3 은 본 고안의 Z,X축 전,후진부 상세구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) 클램핑 척 (11) 스핀들

(12) 스핀들 풀리 (13) 스핀들 모터

(14) 모터 풀리 (15) 벨트

(20) Z축 서보모터 (21)(23)(51)(53) 풀리

(22)(52) 볼 스크류 (30) 롤러 하우징

(31) 아이들 롤러 (40) 인덱스

(50) X축 서보모터 (60)(70) 다단 슬라이드 커버

(A) 스핀들 회전부 (B) Z축 전,후진부

(C) 가공툴부 (D) 인덱스부

(E) X축 전,후진부 (F) 프레임

(R) 레듀서

이하 고안의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1,2 은 본 고안의 전체구조를 도시한 정면 및 평면도로서 Z축과 X축에 탑재된 주축과 가공축의 스핀들 회전부,Z축 전진 및 후진부,가공툴부,인덱스부 및 X축 전,후진부의 구성을 도시하였으며,도 3 은 본 고안의 Z,X축 전,후진부 상세구조도로 서보모터의 구동력을 볼 스크류에 인가시키는 상세 구조를 도시한 것이다.

파이프를 축관시켜 레듀서(R)를 제조함에 있어서,

프레임(F) 상단 Z축에 호환 가능한 클램핑 척(10)이 장착된 스핀들(11)의 스핀들 풀리(12)를 스핀들 모터(13)의 모터 풀리(14)와 벨트(15)로 연결시킨 스핀들 회전부(A)와 상기 스핀들회전부(A)를 Z축 서보모터(20)의 풀리(21)를 볼 스크류(22)의 풀리(23)와 직접 연결시켜 볼 스크류(22)에 의해 전,후진시킬 수 있게 Z축 전,후진부(B)로 구성된 주축과;

프레임(F) 상단 X축에는 롤러 하우징(30)에 아이들 롤러(31)를 장착시킨 가공툴부(C)와 인덱스(40)를 유압으로 회전시켜 바이트를 장착킬 수 있는 인덱스부(D)와 상기 가공툴부(C)와 인덱스부(D)를 전,후진시키기 위하여 X축 서보모터(50)의 풀리(51)에 볼 스크류(52)의 풀리(53)를 직접 연결시켜 볼 스크류(52)에 의해 전,후진시킬 수 있게 X축 전,후진부(E)로 구성된 가공축으로 된 것이다.

상기의 주축과 가공축의 일측 선단은 다단 슬라이드 커버(60)(70)로 구성되어 있다.

도면중 미설명 부호 (1)은 칩 컨베이어,(2)는 칩 박스,(3)은 냉각탱크,(4)는 조작 패널,(5)는 유압탱크이다.

이와 같이된 본 고안은 파이프의 구경에 관계없이 레듀서(R)를 이음매 없이 정밀제작이 가능케 하기 위하여 주축과 가공축을 볼 스트류(22)(52)를 이용한 구동 방식을 채택하여 레듀서(R)의 정밀가공도를 향상시키고 가공축 상에 인덱스(40)를 장착하여 레듀서(R)의 제작시 레듀서(R)의 내경을 가공할 뿐만아니라 바이트의 교환으로 외경 또는 절단까지 활용할 수 있는 축관장치를 제공하는 것이다.

도 1,2 에 도시된 바와 같이 축관장치의 프레임(F) 상부 Z축에는 스핀들 회전부(A)와 Z축 전,후진부(B)가 탑재된 주축에서 파이프를 클램핑 하는 클램핑 척(10)과 스핀들(11)를 회전시키고 볼 스크류(22)로 전진 및 후진시킨다.

상기의 클램핑 척(10)은 가공하고자 하는 파이프의 구경에 따라 클램핑 척(10)을 교환시킬 수 있게 스핀들(11)의 선단에 장착되고 스핀들(11)은 스핀들 모터(13)의 구동력을 모터 풀리(14)에서 스핀들 풀리(12)로 벨트(15)로 전달하여 스핀들(11)을 회전시킨다.

상기와 같이 회전하는 스핀들 회전부(A)는 그 하단에 장착된 Z축 전,후진부(B)에 의해 전진 및 후진하면서 파이프를 가공해 레듀서(R)를 제작하는 것으로 도 3 에서와 같이 그 구동은 Z축 서보모터(20)의 구동력을 풀리(21)에서 볼 스크류(22)의 풀리(23)로 직접 전달하여 볼 스크류(22)에 의해 정밀하게 스핀들 회전부(A)를 전진 및 후진 작동시킨다.

그리고 축관장치의 프레임(F) 상부 X축에는 가공툴부(C),인덱스부(D) 및 X축 전,후진부(E)가 탑재된 가공축에서 파이프를 아이들 롤러(31)에서 축관시키고 인덱스(40)에서 내경을 가공하고 볼 스크류(52)로 전,후진시킨다.

상기의 아이들 롤러(31)는 롤러 하우징(30)에 장착되어 파이프를 순차적으로 가공하여 레듀서(R)를 제작하고 인덱스(40)는 유압으로 회전시켜 적정한 바이트를 장착시켜서 레듀서(R)를 가공한 후 내경을 가공한다.

상기의 바이트가 장착된 인덱스(40)는 주로 레듀서(R)의 내경을 가공하지만 작업에 따라 제품의 절단과 외경 가공공정을 수행할 수도 있다.

상기와 같이 작동하는 가공툴부(C)와 인덱스부(D)의 그 하단에 장착된 X축 전,후진부(E)에 의해 전진 및 후진하면서 파이프를 가공해 레듀서(R)를 제작하는 것으로 Z축과 동일하게 X축 서보모터(50)의 구동력을 풀리(51)에서 볼 스크류(52)의 풀리(53)로 직접 전달하여 볼 스크류(52)에 의해 정밀하게 가공툴부(C)와 인덱스부(D)를 전진 및 후진 작동시킨다.

또한 주축과 가공축의 일측 선단에는 다단 슬라이드 커버(60)(70)를 장착시켜 Z축과 X축이 전,후진 작동시 안테나식으로 삽입 및 확장되면서 레듀서(R) 가공시 발생하는 칩과 이물질이 구동장치 내부로 유입되는 것을 방지하여 설비의 유지관리를 용이하게 하였다.

상기와 같은 본 고안의 작동은 다음과 같다.

가공하고자 하는 레듀서(R)의 구경에 따라 클램핑 척(10)을 선택하여 스핀들(11)의 선단에 장착시키고 그 클램핑 척(10)에 파이프를 클램핑시키고 스핀들 모터(13)를 작동시키면 모터 풀리(14)에서 스핀들 풀리(12)로 벨트(15)에 의해 구동력이 스핀들(11)에 전달되어 척(10)에 클램핑된 파이프가 회전하고 Z축 서보 모터(20)가 작동하면 모터 풀리(21)에서 볼 스크류 풀리(21)로 구동력이 직접 전달되고 이로 인해 볼 스크류(22)가 회전하면서 회전하는 스핀들(11)의 스핀들 회전부(A) 전체가 가공 시작점으로 전진한다.

이때 스핀들 회전부(A)는 볼 스크류(22)의 회전에 의해 전진하므로 정밀하게 가공 시작점으로 이송된다.

상기 작동과 함께 X축 서보모터(50)가 작동하면 모터 풀리(51)에서 볼 스크류 풀리(53)로 구동력이 직접 전달되고 볼 스크류(52)가 회전하면서 아이들 롤러(31)가 장착된 가공툴부(C)를 역시 X축 가공 시작점으로 전진하여 가공을 시작한다.

일차적으로 가공이 완료되면 스핀들 회전부(A)는 볼 스크류(22)에 의해 후진하고 가공툴부(C)의 아이들 롤러(31)는 이차 가공을 위하여 다음 가공위치로 볼 스크류(52)에 의해 전진하고 스핀들 회전부(A)는 다시 이차 가공 시작점으로 이동송하여 이차 가공을 한다.

상기와 같은 작업은 파이프의 구경에 따라 수회 반복하여 레듀서(R)의 소구경측 작업 완료한다.

상기 작업 완료 후 레듀서(R)의 대구경과 소구경 사이의 테이퍼진 부분을 가공하기 위하여 아이들 롤러(31)는 순차적으로 후진하고 스핀들 회전부(A) 역시 전진과 후진을 반복하면서 테이퍼 진 부분을 가공하여 레듀서(R)의 제작을 완료한다.

상기 작업이 완료된 후 레듀서(R)의 소구경측 내경을 가공하기 위하여 인덱스부(D)의 인덱스(40)를 유압으로 회전시켜 내경 가공에 적정한 바이트를 장착시키고 X축 볼 스크류(52)를 작동시켜 인덱스부(D)를 내경가공 위치로 이송시키고 스핀들 회전부(A)를 회전하면서 전진시켜 레듀서(R)의 소구경측 내경을 가공한다.

상기의 인덱스부(D)는 레듀서(R)의 내경 가공 뿐만아니라 바이트를 교환하여 외경과 절단도 가능한 것이다.

또한 상기 Z축 전,후진부(B)와 X축 전,후진부(E)가 볼 스크류(22)(52) 작동에 의해 전진 및 후진 작동할 때 일측단에 설치된 다단 슬라이드 커버(60)(70)는 안테나식으로 구성되어 전진 시에는 순차적으로 삽입되면서 내부 구동수단을 차폐시켜 칩이나 이물질이 내부로 유입되지 않게 하고 후진 시에는 순차적으로 확장하면서 차폐시켜 내부를 보호할 수 있는 것이다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

그러므로 본 고안은 종래 파이프에 구경의 제한을 받던 것을 파이프의 구경에 관계없이 이음매 없이 레듀서를 제작 가능케 하고 주축과 가공축을 볼 스트류 방식의 이송수단을 제공하여 파이프의 파열 및 찌그러짐 현상을 저하시켜 레듀서의 품질을 향상시키고 별도의 내경 가공공정을 인덱스를 장착하여 단일작업으로 내경을 가공할 수 있게 하여 작업공간의 활용도를 향상시킨 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

파이프를 축관시켜 레듀서(R)를 제조함에 있어서,

프레임(F) 상단 Z축에 호환 가능한 클램핑 척(10)이 장착된 스핀들(11)의 스핀들 풀리(12)를 스핀들 모터(13)의 모터 풀리(14)와 벨트(15)로 연결시킨 스핀들 회전부(A)와 상기 스핀들회전부(A)를 Z축 서보모터(20)의 풀리(21)를 볼 스크류(22)의 풀리(23)와 직접 연결시켜 볼 스크류(22)에 의해 전,후진시킬 수 있게 Z축 전,후진부(B)로 구성된 주축과;

프레임(F) 상단 X축에는 롤러 하우징(30)에 아이들 롤러(31)를 장착시킨 가공툴부(C)와 인덱스(40)를 유압으로 회전시켜 바이트를 장착킬 수 있는 인덱스부(D)와 상기 가공툴부(C)와 인덱스부(D)를 전,후진시키기 위하여 서보모터(50)의 풀리(51)에 볼 스크류(52)의 풀리(53)를 직접 연결시켜 볼 스크류(52)에 의해 전,후진시킬 수 있게 X축 전,후진부(E)로 구성된 가공축으로 된 것을 특징으로 하는 파이프 축관장치.
제 1 항에 있어서,

주축과 가공축의 일측 선단은 다단 슬라이드 커버(60)(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 파이프 축관장치.