KR20040016629A - 원통형 구조물(복관) 제작에 있어서의 원주방향 외면개선가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복관 외면 개선 가공 장치에 관한 것으로, 그 목적은 화공기기, 압력용기, 관(Tubular), 파이프 등의 철 구조물 제작을 위해 박판 후판에 상관없이 원주방향으로 내면 용접된 복관의 외면부를 가공할 때 기 용접된 내면 용접루트부의 가우징 역할과 미 형성된 용접개선을 창출하기 위하여 협개선(Narrow-gap) 형태의 밀링 커터를 가진 복관 외면 개선가공(Grooving) 장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 복관(multi vessel)의 원주방향 외면용접을 위해 내면 용접되어 공급된 복관의 외면부를 자동가공하기 위하여 내면 용접부의 루트(Root)부 결함제거와 정확한 용접개선 형상 창출을 위해 부재 표면기준으로 공압식 가이드 롤과 변위 센서 등을 구비한 밀링 헤드와 그 측정값과 설정값과의 차이 보상을 위한 2개의 밀링 헤드 이동 슬라이드가 구성된 밀링 시스템과 가공시 부재의 지지 및 고정을 위한 주행식 터닝롤과 안티-드리프트 장치가 설치된 주행식 아이들롤, 가공시 롤 고정용으로 유압실린더가 적용된 클램핑 시스템을 제공하게 된다.

Description

원통형 구조물(복관) 제작에 있어서의 원주방향 외면 개선가공장치{Girth seam outside milling machine for welding joint grooving}

본 발명은 베셀(Vessel) 제작 공정에 있어서 복관의 원주방향 외면 용접개선가공 및 가우징 장치에 관한 것으로 부재의 표면을 기준으로 가공깊이를 계측하여 자동제어하고 가공중 가공경로는 레이저 포인터와 CCD 카메라에 의한 수동조작으로 대형 밀링 커터를 탑재한 밀링 헤드를 2축의 이송장치를 구동시킴으로써 주행방식의 터닝롤과 부재의 회전시 한쪽방향으로 쏠리는 현상을 조절하는 안티-드리프트 시스템을 구비한 주행식 아이들 롤에 의해 회전하는 부재의 원주방향(Girth Seam) 용접부에 협개선 형태의 개선가공을 수행하는 밀링 가공하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 압력용기나 관, 파이프 등에 필요한 원관형 철 구조물들의 제작은 대부분 원판재의 직선 절단과 모서리 개선절단, 그리고 벤딩작업에 이어 연결부위의 용접접합으로 제작하는 단관과 이러한 단관들을 연결하여 형성하는 복관 제작 공정을 통하여 이루어진다. 이러한 제작에 있어서 복관 제작은 각 단관들의 원주방향으로 있는 모서리를 상호 연결하고 이 연결부위를 내면과 외면의 두 번에 걸친 용접을 통하여 이루어지는데 이때 이 두 용접사이에는 1차로 진행된 용접 루트 부위의 가우징 작업을 필수적으로 수행한다. 이러한 가우징 작업에 이용되는 방법은 일반적으로 아크 수동 가우징을 주로 하나 특별한 경우에는 그라인딩이나 기계가공을 수행하며 이러한 가우징 작업에 있어서 기계가공은 일반적으로 정형화된 수평보링머신(HBM), 플레이너, 간이 이동식 밀링장치 등을 이용하거나 매니퓰레이터에 탑재한 대형 그라인더 장치에 의존한다. 도 1 은 종래의 가공장치 개념도로서 복관 원주방향 용접부의 개선형상을 창출하기 위해 3축 이송기능을 가진 플레이너형 보오링 머신을 응용한 일례로서 주행 베드가 있는 일체의 구조물에 밀링 헤드를 부착한 컬럼이 이송하면서 그 측면에 위치한 터닝롤러 위의 가공물을 가공하는 장치이다. 이때 밀링 헤드는 컬럼을 따라 수직방향과 수평방향으로도 이동하는 이송 슬라이드 구조를 갖고 있다. 기본적인 작업은 터닝롤 상부에 원관을 탑재후 용접 개선하는 부위를 롤의 회전을 통하여 보오링 머신 헤드와 3시 방향을 갖도록 위치시키고 그 위치에 밀링 헤드부가 위치되도록 3축의 이송 슬라이드를 구동시켜 가공을 실시케 하고 있다. 물론 이때의 가공작업은 부재형상에 따른 NC 제어로 자동으로 입력된 경로를 따라 이루어진다. 이러한 방법외에 일반적인 수평보링 머신에 구비된 회전형 인덱스 테이블에 원관을 길이방향으로 수직으로 세워두고 테이블의 회전을 통하여 수평 보링 머신으로 가공하는 방법도 보편적으로 행해지는 방법이다.

그러나 상기한 구조를 가진 장치나 일반적인 범용 가공장비는 다음과 같은 몇 가지 문제점이 있다.

첫째, 직경 2,000mm 미만의 표준화된 소형 파이프류를 대상으로 한 표준화된 제품에는 접근이 가능하나, 직경 5,000mm 이상의 대형 원관형 부재에서는 부재의 치수에 대응하기 위한 각 이송장치들의 사이즈가 너무도 커져 전체적인 장비의 규모가 기하급수적으로 커지게 되고 그 구현 비용 및 운용성도 대단히 비효율적이어서 경제적인 사용상의 효과를 기대하기 어렵게 된다.

둘째, 기존의 범용형태의 구성으로는 대형 압력용기의 특성으로 볼 수 있는 100mm 이상의 후판 가공은 상당히 어려우며, 실제 그 가공작업시간 또한 상당히 소요된다. 또한 후판에 대응하기 위한 커터와 헤드의 구성에도 상당히 제약이 있다.

셋째, 앞서 언급한 가공기들의 특징은 일반적으로 NC 가공이 실시되게 되어 있으나, 일반적인 원관 형태의 제품이 가진 자체 변형에 의한 부재형상 및 치수정도가 상대적으로 열악하여 가공깊이나 가공두께 등의 균일한 가공형상 창출이 상대적으로 곤란하며, 이러한 정도를 준수하기 위해서는 상대적으로 고정도의 강제적인 부재 구속 장치가 구비되어져야 하는데 이 클램핑 장치의 구현방법과 제작비용도 상당한 제약을 갖고 있다.

넷째, 기존 사용되는 장비들은 일차적으로 내면용접부의 가우징을 주목적으로 사용하고 있기 때문에 초기 부재 벤딩전 가스나 플라즈마에 의한 절단시 일차적인 개선절단을 수행하여 제공하여야 하게 되어 있어 이중의 외면 개선가공작업을수행 시는 가우징과 개선형상창출의 이원화된 작업공정을 거치게 되어 실제 작업시간이 상당히 과다하다.

따라서 이러한 상기의 문제점을 해결하고, 두께 20mm~200mm, 직경 2,000mm에서 9,000mm의 범위를 가진 원관 형태의 가공물에 항시 편리하게 대응되며, 가우징과 용접개선형상 창출을 한번의 공정에서 처리하기 위한 장치로 종래의 장치를 개선하여 적용할 수는 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 두께 20mm~200mm, 직경 2,000mm에서 9,000mm의 범위를 가진 원관형태 가공물의 외면부 길이방향 용접부 가우징 및 개선가공작업을 개선형상이 반영된 대형 밀링커터를 적용 탑재하여 부재의 3~5시 방향사이에서 가공이 수행되도록 하며, 복관의 중심방향으로 밀링 헤드의 이송과 복관의 길이방향으로의 평면상의 좌·우 이송을 구동하게 하고, 부재의 직경과 변형에 따라 발생되는 밀링 커터의 일정한 원주방향의 중심으로 향하는 가공방향의 변화에 따른 가공깊이 차이를 보상하기 위해 스핀들 기어 외측에 원주의 중심을 지향토록 회전하는 가이드롤 구조물과 이 구조물에 별도의 직선운동 하는 공압식 부재 표면 검출용 접촉식 롤과 리니어 엔코더를 이용한 실시간 부재표면과의 상대적인 가공깊이 검출 측정장치를 구현하고, 고정된 레일을 따라 주행하는 터닝롤과 부재의 회전시 쏠림량 조절기능을 가진 주행식 아이들롤을 이용해 부재의 가공 및 지지를 수행토록 함과 동시에 터닝롤과 아이들롤의 부재 탑재 상태에서의 동기주행 기능을 구축하여 복관에 형성된 여러개의 원주방향 개선부를 별도의 부재 핸들링이 없이 순차적으로 가공하는 개선형성용 복관 외면 개선가공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정형화된 개선형상을 생성할 수 있는 대형 밀링커터와 부재의 변형에 자유로이 대응되는 실시간 가공깊이 측정 및 조절 장치, 다양한 부재직경과 길이에 대응되는 주행식 터닝롤과 안티-드리프트 시스템이 구현된 주행식 아이들 롤, 가우징 작업과 미개선 절단된 부재 외면부의 개선형성을 동시에 수행 가능토록 한 중절삭용 밀링 시스템, 그리고 이러한 구성물의 자동화된 제어 시스템에 있다

도 1 은 종래의 가공장치 개념도

도 2 는 본 발명 복관 외면 개선가공장치의 시스템 구성 개념도

도 3 은 도 2의 정면 개략도

도 4 는 도 2의 평면 개략도

도 5 는 본 발명 밀링 장치의 터닝&아이들 롤 주행장치 요부도

도 6 은 본 발명 밀링 장치의 부재 쏠림 조절장치 요부도

도 7 은 본 발명 밀링 장치의 부재 쏠림 조절장치 설치도

도 8 은 본 발명 밀링 장치의 슬라이드부 요부도

도 9 는 본 발명 밀링 장치의 가공깊이 제어용 센서부 요부도

도 10 은 복관 부재 개략도

도 11 은 본 발명 적용시의 공정별 가공부 형상도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) 복관(원관형 구조물

(2) 복관 외면 연결부(Girth or Circumferential Outside Joint)

(3) 복관 내면 용접부(Girth or Circumferential Inside Welding Seam)

(4) 주행 휠(Wheel) (5) 터닝 롤 주구조물

(6) 터닝용 1차 감속기(Reducer) (7) 롤 폭조정용 스크류(Adjust Screw)

(8) 터닝용 2차 감속기(Reducer) (9) 주행 가이드 롤(Guide Roll)

(10) 레일 클램프(Rail Clamp) (11) 아이들 롤 주구조물

(12) 새들(Saddle) (13) 쏠림조절장치(Anti Drift Device)

(14) 엔코더 (15) 쏠림조절 센서 이동용 LM 레일

(16) 쏠림조절 센서 이동용 구동장치(Motor&Reducer)

(17) 리니어 변위 센서(Linear Encoder)

(18) 구동관절부(Link Bar) (19) 편심축(Eccentric Shaft)

(20) 터닝용 동력전달축(Slide Shaft) (21) 터닝용 서보 모터

(22) 롤 폭조정용 모터 (23) 롤 폭조정용 감속기

(24) 주행용 감속기 (25) 주행용 모터

(26) 주행 동력 전달축 (27) 주행 레일

(28) 레일 클램프용 유압펌프 (29) 터닝 롤

(30) 아이들 롤 (31) 메인 베드

(32) 밀링 커터 (33) 스핀들 기어 박스

(34) 가이드 롤 (35) 슬라이드 프레임

(36) 가공이송용 볼 스크류 (37) 가공깊이 제어용 에어 실린더

(38) 가공깊이 제어용 리니어 변위센서

(39) 칩 콘베이어 (40) 밀링 헤드 커버

(41) 가공깊이 제어용 가이드 롤 (42) LM 유닛(LM Rail&Block)

(43) 복관 원주 모서리 개선 절단부

(44) 복관 내면 용접부(Workpiece Inside Welding Part)

(45) 밀링후 개선형상(Grooving Shape after Milling)

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명 복관 외면 개선가공장치의 시스템 구성 개념도이고, 도 3 은 도 2의 정면 개략도이며, 도 4 는 도 2의 평면 개략도로서,

본 발명은 부재의 개선형상 창출을 담당하는 대형 밀링 커터(32)와 커터에 동력을 전달하는 스핀들(33), 그 스핀들 유닛을 가공시 이송시키기 위한 2축의 슬라이드 및 베드(31,35), 복관의 직경과 변형에 대응되는 실시간 가공깊이 측정용 공압식 가이드 롤 유닛(34,38), 부재의 지지 및 가공중 부재 회전을 목적으로 다양한 복관의 길이에 대응 가능한 주행식 터닝롤(5) 유닛, 안티 드리프트기능(13,18,19)과 부재 쏠림 측정장치(14,15,17)가 부착된 주행식 아이들롤(11) 유닛, 각각 2개의 터닝롤(29)과 아이들롤(30), 주행새들(saddle)(12)에 연결되어 설치되어진 유압실린더를 이용한 레일 클램핑장치(10)로 구성된다.

도 5 는 본 발명 밀링 장치의 터닝&아이들 롤 주행장치 요부도이고, 도 6 은 본 발명 밀링 장치의 부재 쏠림 조절장치 요부도이며, 도 7 은 본 발명 밀링 장치의 부재 쏠림 조절장치 설치도로서,

본 발명을 보다 상술하면, 먼저 가공중 부재의 회전과 지지를 담당하고 있는 주행식 터닝롤(5)과 주행식 아이들 롤(11)은 다양한 복관(1)의 길이와 직경에 대응하기 위해 각각 개별적인 장치로 구성되는데 터닝롤(5)의 경우 각 2개의 주행휠(4)을 가진 2개의 새들(12) 구조물이 고정된 레일(27)을 따라 평행하게 설치되고 그 새들의 직각방향으로 모터와 감속기(22,23), 스크류(7) 등의 자동 폭조정 구동장치가 구성된 터닝롤 메인 프레임(5)이 볼트 연결되며, 이러한 프레임 상부에 2개의 터닝롤(29)이 센터를 기준으로 대칭되어 설치된다. 아울러 이러한 터닝롤은 효과적인 회전구동력을 주기위하여 터닝롤마다 개별로 연결된 2차 감속기(8)들을 하나의 동일축(20)으로 연결하여 한 개의 서보 모터(21)와 1차 감속기(6)로 구동토록 되어 있다. 아울러 주행장치의 동력전달도 1개의 양축형 감속기(24)에 양쪽 휠(4)을 축(26)으로 동시 연결하여 원활한 주행이 가능토록 하였으며 각각의 주행 휠 전·후단에 가이드 롤(9)을 설치하여 주행정도를 유지할 수 있도록 하였으며 유압실린더를 적용한 레일 클램프(10)를 설치하여 가공중 터닝 롤의 유동을 방지하였다. 다음으로 아이들 롤의 주구조(11)와 주행, 자동 폭조정을 위한 장치구성은 터닝롤과동일하나 부재 회전시의 쏠림현상을 제어하기 위한 쏠림방지 장치(13)를 아이들 롤(30)에 구현한다. 상세구성은 롤러를 지지하는 샤프트(19)를 편심으로 구성하고 그 샤프트(19)의 끝단에 샤프트 회전용 구조물(18)과 구동장치(13)를 설치하며 아이들롤의 메인 프레임에 부재의 끝단위치에 상관없이 자유로이 대응되는 LM 레일(15)과 가이드 블록으로 구동되는 계측장치(16,17)를 설치하여 회전시 발생되는 쏠림량을 계측하고 기준위치와의 차이값을 없애기 위해 방향으로 편심 샤프트(19)를 회전시켜 아이들 롤(30)을 틸팅되게 함으로써 부재의 정위치 유지기능이 가능토록 하였다. 측정장치는 리니어 스케일(Linear Scale) 센서(17)와 공압 실린더(16)로 구성되어 부재의 탑재시 끝단부 레벨 차이에도 자유로이 대응되도록 구성된다.

다음으로 실제 가공을 담당하는 밀링 시스템의 주요구성은 크게 킬링헤드부와 가공시 밀링 헤드부를 이송시키기 위한 슬라이드 부로 이루어지는데 도 8 은 본 발명 밀링 장치의 슬라이드부 요부도이고, 도 9 는 본 발명 밀링 장치의 가공깊이 제어용 센서부 요부도로서,

본 발명 밀링 시스템은 후판재를 이용한 박스형 제관물로 부재 원주방향과 평행하게 대응되는 밀링 이송용 메인 베드(31)를 구성하며 기본적으로 수평조정을 위한 레벨블록 구비하고 있다. 구성된 메인 베드의 센터부위로는 이송구동기구인 서보모터와 볼 스크류(36)가 설치되어 진다. 이러한 메인 베드(31)의 상부에는 상대되는 슬라이드 베드(35)가 구비되고 이 슬라이드 베드와 볼트 연결 형태로 부재의 가공선을 따라 커터를 이동시키기 위한 좌·우 이송축으로 구성된 이송 구조물이 탑재되어진다. 헤드부 이송축의 구동은 모두 서보모터와 볼 스크류를 이용하여 이루어지며, 특히 가공중 좌·우 헤드이송시의 과다한 이송속도에 의한 장비파손이나 부재파손의 사고를 방지하기 위하여 밀링커터(32)가 가진 일정량의 절삭조건 초과를 방지하기 위한 운전조건을 제어 프로그램에 반영하였다. 각 구동 슬라이드부에는 자동 윤활 장치가 구비되어져 있고 가공에 따른 이물질의 유입방지를 위하여 모든 이송구동부위는 밀폐형 텔레스코픽 커버가 구비되어 있으며 구동부의 안전구동을 위한 이중의 리미트 센서가 구비되어 허용 스트로크 초과를 방지토록 하였다. 이러한 밀링헤드 이송기구위에는 실제 가공을 담당하는 밀링커터(32)와 일체형으로 구성된 스핀들 박스(33)가 설치된다. 이 스핀들 기어 박스(33)는 자동 오일 공급을 위한 윤활 펌프와 공급된 오일의 레벨 감지 기능을 구비하여 항시 안정적인 윤활 상태에서 가공작업이 수행되도록 구성하였고, 이러한 상태의 육안 관찰을 위한 투명창도 설치하였다. 스핀들 기어 박스(33)에 연결된 밀링커터(32)의 측면에는 밀링커터(32)와 동심의 위치에 가공시의 실시간 가공깊이를 제어하기 위한 공압식 가이드 롤(34)이 구성된다. 이 가이드롤(34)은 2개가 V자 형태로 배치되어 부재(1)의 가공시작전 먼저 부재를 터치하여 초기 가공 시작위치를 결정토록 하고 있으며, 이 가이드 롤의 중간에 별도의 공압 실린더 (37)와 LM 유닛으로 구성된 부재 표면 위치 검출용 터치 롤이 리니어 변위 센서(38)와 같이 구성되어 부재의 직경 및 변형에 대응한 실시간 깊이 측정 및 그 오차 보정을 위한 제어를 커터에 명령하도록 구성되어 있다. 이때 깊이 보정시의 이송은 커터를 부재의 원주방향에 평행한 이송에 의해 이루어지는데 부재의 측정위치와 이송방향에 따른 절입량 차이의 보정은 제어프로그램에서 자동 계산되어진다. 또한 밀링 커터부에는 가공부 추적용 레이저 포인터와 CCD 카메라를 구성함으로써 가공중의 작업부위를 작업자가 육안으로 조정하도록 구성되고, 부가적으로 커터냉각용 에어라인이 설치되며 칩의 비산을 막기 위한 스프링 슬라이드 방식의 칩커버(40)가 설치된다.

도 10 은 복관 부재 개략도이고, 도 11 은 본 발명 적용시의 공정별 가공부 형상도이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 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.

본 발명에서는 길이방향으로 내면 용접된 두께 20mm~200mm, 직경 2,000mm에서 9,000mm 의 범위를 가진 복관형태 가공물의 외면부를 가공함에 있어서 원주방향(Girth Seam) 용접부 가우징 및 개선가공작업을 고능률의 개선형성용 밀링 가공기를 적용하여 2개의 별도공정을 하나로 일원화 시켰으며, 부재의 정렬 및 고정방법을 전용화 함으로써 생산성을 향상시켰고, 원판대의 용접선 모서리 개선 절단 공정을 제거시켰다. 또한 관련된 전후 공정의 작업 편리성과 용접자동화가 가능토록 하였다.

먼저 본 발명장치에 의한 가공능률면에서는 종래의 보편화된 가공기에 비해 수배의 밀링 가공 능력과 가공물 설치 시간을 극소화 시켰으며, 기존의 수동 아크 가우징 작업대비 수배의 공수를 절감하게 하였고, 종래의 원판재의 가스나 플라즈마에 의한 모서리 개선절단 작업이 삭제되도록 하였다. 또한 다양한 두께와 치수에 자유로이 대응 가능토록 하여 기준의 장비가 가진 생산한계를 극복하였다.

제품의 품질면에서는 실시간 계측에 의한 자동 가공 깊이 조절과 프로그램화된 작업종료까지의 자동가공을 달성하여 숙련적인 작업요소를 감소시켜 항시 균일한 품질확보가 가능하여 졌고, 기존의 가우징 공정에 비해 상대적으로 대단히 우수한 용접결함 제거가 달성되었으며, 아크 가우징 후의 용접시 결함 발생 요인도 상대적으로 개선되었다.

운용면에서는 종래의 표준화된 가공기에 비하여 부재의 설치 및 대상물의 범위가 확대되어 부재 지향적인 운용이 가능하여 졌으며 부재의 출입에 관계된 자유로운 운전이 가능하여, 다양한 부재에 대한 장비의 응용성이 향상되었다.

타 공정의 파급효과로는 기존 가우징 작업을 가공기에 의해 개선 정도를 확보함으로써 후공정의 안정적인 용접 자동화가 가능하여 졌으며, 또한 초기 모서리 개선절단 공정의 삭제로 단관과 단관의 최초 연결시 실시되는 취부(Fit-up)작업의 정렬작업이 대단히 용이하여졌다.

Claims (3)

1. 부재의 개선형상 창출을 담당하는 대형 밀링 커터(32), 상기 커터(32)에 동력을 전달하는 스핀들(33), 상기 스핀들(33) 유닛을 가공시 이송시키기 위한 2축의 슬라이드 및 베드(31,35), 복관의 직경과 변형에 대응되는 실시간 가공깊이 측정용 공압식 가이드 롤(34,38), 부재 회전용 주행식 터닝롤(29), 안티 드리프트 (13,18,19)기능과 부재 쏠림 측정장치(14,15,17)가 부착된 주행식 아이들롤(30), 상기 터닝롤(29),아이들롤(30),주행새들(12)에 연결되어 설치된 클램핑부(10)로 구성된 것을 특징으로 하는 원통형 구조물(복관) 제작에 있어서의 원주방향 외면 개선가공장치
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부재 회전용 주행식 터닝롤(29)은 2개의 주행휠(4)을 가진 2개의 새들(12) 구조물이 고정된 레일(27)을 따라 평행하게 설치되고, 상기 새들(12)의 직각방향으로 모터와 감속기(22,23), 스크류(7)등의 자동 폭조정 구동장치가 터닝롤 메인프레임(5)에 볼트 연결되며, 상기 터닝롤마다 개별로 연결된 2차 감속기(8)들을 하나의 동일축(20)으로 연결하여 한 개의 서보 모터(21)와 1차감속기(6)로 구동토록 구성된 것을 특징으로 하는 원통형 구조물(복관) 제작에 있어서의 원주방향 외면 개선가공장치
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 아이들롤(30)은 롤러를 지지하는 샤프트(19)를 편심으로 하고, 상기 샤프트(19)의 끝단에 샤프트 회전용 구조물(18)과 구동장치(13)를 설치하며, 아이들롤 메인 프레임에 LM 레일(15)과 가이드 블록으로 구동되는 계측장치(16,17)를 설치하여 회전시 발생되는 쏠림량을 계측하는 것을 특징으로 하는 원통형 구조물(복관) 제작에 있어서의 원주방향 외면 개선가공장치