KR200485734Y1 - 파이프 용접면 가공장치 - Google Patents

파이프 용접면 가공장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 주로 금속재 파이프를 서로 T형 등으로 용접, 연결하는 작업에 있어서, 파이프 끝 용접면을 용접이 이루어지는 파이프 외면에 부합되는 형상으로 더욱 향상된 생상선과 안정된 작업성으로 신속하고 용이하게 절삭가공하기 위한 파이프 용접면 가공장치에 관한 것이다.
본 고안은 커팅기(2)가 고정다이(1)의 작동공(11)에 슬라이딩 결합되어 왕복이동하면서 주파이프(20) 외면에 T형으로 결합되는 파이프(10) 끝을 주파이프(20) 외주면에 부합되는 곡면의 용접면(A,A')으로 절삭가공하는 파이프 용접면 가공장치에 있어서, 상기 커팅기(1)와 고정다이(2)는 세워서 설치하고 커팅기(1)는 고정된 고정다이(2)에 상하로 왕복이동하면서 용접면(A,A')의 절삭가공 작업을 수행하도록 구성하며, 상기 커팅기(2)는 파이프의 용접면(A,A')이 커팅되는 방향으로 여러 개의 커팅날(22,22',22")을 일렬로 배치하여 돌출 형성하고, 상기 고정다이(1)에는 상기 커팅기(2)의 커팅날(22,22',22") 방향으로 커팅구멍(12,12',12")을 형성하여 여기에 파이프를 삽입하고 커팅기(2)의 커팅날(22,22',22")로 용접면(A,A')의 절삭작업을 수행할 수 있도록 파이프 용접면 가공장치를 구성한 것에 요지가 있다.

Description

파이프 용접면 가공장치{PROCESSING THE END OF THE PIPE DEVICE}
본 고안은 파이프 용접면 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주로 금속재 파이프(관체 등 이하 파이프라 함.)를 서로 T형 등으로 용접, 연결하는 작업에 있어서, 파이프 끝 용접면을 용접이 이루어지는 파이프 외면에 부합되는 형상으로 더욱 향상된 생상선과 안정된 작업성으로 신속하고 용이하게 절삭가공하기 위한 파이프 용접면 가공장치에 관한 것이다.
일반적으로 파이프를 서로 교차되게 T형으로 연결하기 위해서는 용접되는 파이프 끝을 용접이 이루어지는 파이프 외주면에 부합되는 원호 형상으로 절삭가공하여야 한다.
즉, 파이프를 T형으로 용접하여 연결하기 위해서는 주파이프 외주면에 용접하는 파이프 끝을 주파이프의 외주면에 긴밀히 밀착될 수 있도록 곡면으로 가공하여 용접하게 된다.
이와 같이 파이프를 수단은 숙련된 전문가가 그라인더 등을 이용하여 곡면으로 가공하게 되는 데 이러한 수작업은 정확하게 주파이프 외주면과 합치되는 곡면으로 가공하기 곤란하고 가공인력과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 단점을 보완하여 현장이나 공장에서 파이프를 T자형으로 용접할 때, 용접할 파이프의 단부를 만곡지게 가공하기 위한 파이프 단부 가공장치가 필요로 하게 되었다.
이하에 이를 더 구체적으로 살펴본다.
즉, 도 1, 도 2와 같이 2개 파이프(10)(20)를 서로 T 자로 연결하여 용접하기 위해서는 부착되는 파이프(10)를 주파이프(20) 외주면에 부합되는 곡면(원호면, 이하 용접면이라 한다.)(A,A')으로 절삭가공하여야 한다.
이러한 파이프 용접면(A,A') 절삭가공은 연삭 등의 수작업으로 가공하게 됨으로써 작업인력과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
이하, 파이프 연결을 위한 종래의 다양한 가공장치 등에 대해 살펴본다.
참고문헌1에; 주관 외주에 직각의 V자 홈이 형성되도록 주관을 절단하고, 지관에는 상기 주관의 홈에 대응하는 직각의 산형부를 형성하여 양자를 융착하는 분관체 연결작업에 대해 기재되어 있으며,
참고문헌2에; 직경이 다른 두 관을 T형으로 연결함에 있어서 직경이 큰 파이프의 축방향에 타원의 장축이 오도록 펀치와 펀치다이를 이용하여 구멍을 뚫고, 구멍이 뚫린 파이프 내부에 원뿔대 형상의 플러그를 넣어 유압프레스로 플러그를 당겨 뚫린 타원형의 구멍에 소성변형을 일으켜 수직으로 돌출되도록 한 다음 돌출된 상면을 평면 연삭하여 T형 가지관을 맞대기 용접할 수 있는 용접자리를 성형하는 T형 연결작업에 대해 기재되어 있다.
그 밖에 참고문헌3에; 파이프를 일정 속도로 회전하는 상태에서 X, Y 및 Z축의 모든 작업 공간 방향으로 자유로이 이동 가능한 파이프 절단기 또는 파이프 용접기를 이용하여 안정적으로 파이프를 가공할 수 있는 파이프 가공장치가 개시되어 있다.
참고문헌4에; 파이프 용접비드면 가공용 가이드유닛에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 면취기에 파이프용 가이더를 선택적으로 장착하여 파이프의 모서리에 용접비드면을 가공하는 용도로 활용함은 물론 최대가공 가능한 파이프의 규격을 확장하는 기술에 관해 기재되어 있다.
참고문헌5에; 파이프 내측에 투입부를 가지는 바스켓을 가공부위에 삽입하여 가공시 발생하는 용융슬러그가 투입부를 통해 바스켓 내측으로 회수하도록 된 구성된 파이프 용접 및 절단 가공장치가 기재되어 있다.
한편, 참고문헌6에는, 파이프를 용접하여 T자형으로 연결할 때, 주파이프의 측면에 용접될 파이프 단부를 상기 주파이프의 주연부에 긴밀하게 밀착시킬 수 있도록 라운딩 절삭하기 위한 파이프 단부 가공장치가 기재되어 있다.
상기 참고문헌6의 가공장치는 커팅기 양측으로 커팅날이 형성되어 서로 다른 직경의 파이프 2개를 동시에 작업할 수 있게 구성된 것으로, 이러한 가공장치는 커팅날로부터 잘려나온 절삭칩이 배출되는 공간이 마련되어 있지 않아 절삭칩이 금형 내부에 잔존하게 됨으로써 절삭 가공이 제대로 이루어지 못하였다.
또한 커팅기 양면으로 직경이 다른 파이프를 동시에 절삭가공됨으로써 커팅기 양면으로 서로 상이한 절삭부하가 작용되어 커팅기의 작동(이동)에 불균형한 영향을 끼쳐 보다 원활하고 안정적인 커팅작업을 수행할 수 없었다.
즉, 커팅기 양측에 대향으로 형성된 커팅날이 서로 다른 직경의 파이프를 동시에 커팅하게 됨으로써 커팅기의 한 지점 양면으로 서로 다른 크기의 부하가 작용되어 길이방향을 중심으로 한 키팅기의 축이 비틀림부하를 받게되는 작업불균형으로 커팅작업이 원활히 수행되지 못하게 되고 이는 곧 절삭면이 불량하게 되는 등의 문제를 유발하여 실용화될 수 없었다.
(참고문헌1) 대한민국 공개특허공보 제10-1993-0012264호, 1993.07.20. (참고문헌2) 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0046353호, 1999.07.05. (참고문헌3) 대한민국 등록특허공보 제10-0766190호, 2007.10.09. (참고문헌4) 대한민국 등록특허공보 제10-1306915호, 2013.09.10. (참고문헌5) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0001257호, 2015.01.06. (참고문헌6) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0022636호, 2010.03.03.
본 고안은 한번에 직경이 다른 여러 개의 파이프에 용접면 가공작업을 동시에 수행할 수 있는 파이프 용접면 가공장치를 제공하고자 하는 것으로,
여러 개의 커팅날을 커팅기 한쪽에 일렬로 배치하여 여러 개의 파이프를 동시에 작업할 수 있게 함으로써 생산성 향상에 기여하고자 한다.
파이프 용접면을 절삭하기 위한 가공작업이 커팅기 양면에서 서로 다른 부하로 진행되지 않게 하여 이로부터 발생될 수 있는 작업불균형이 없게 하여 안정되고 높은 품질의 작업성을 제공하고자 한다.
본 고안은 상기 커팅날에 의해 커팅된 절삭칩은 배출수단에 의해 원만히 배치될 수 있게 함으로써 원활하고 향상된 작업성을 제공하고자 한다.
상기 과제해결을 위한 본 고안은;
[청구항1] 내지 [청구항3]에 기재된 고안에 따르면; 커팅키가 고정다이의 작동공에 슬라이딩 결합되어 왕복이동하면서 주파이프 외면에 T형으로 결합되는 파이프 끝을 주파이프 외주면에 부합되는 곡면의 용접면으로 절삭가공하는 파이프 용접면 가공장치에 있어서, 상기 커팅기와 고정다이는 세워서 설치하며, 상기 커팅기는 고정된 고정다이에 상하로 왕복이동하면서 용접면의 절삭가공 작업을 수행하도록 구성하며, 상기 커팅기는 파이프의 용접면이 커팅되는 방향으로 여러 개의 커팅날을 일렬로 배치하여 돌출 형성하고, 상기 고정다이에는 상기 커팅기의 커팅날 방향으로 커팅구멍을 형성하여 여기에 파이프를 삽입하고 커팅기의 커팅날로 용접면의 절삭작업을 수행할 수 있게 구성한다.
본 고안은 한번에 직경이 다른 여러 개의 파이프를 동시에 용접면 가공작업할 수 있는 것으로, 여러 개의 커팅날을 커팅기에 배치하여 직경이 다른 또는 같은 직경의 파이프 여러 개를 동시에 작업할 수 있으므로 파이프 용접면 절삭가공에 있어서 향상된 생산성을 기대할 수 있다.
본 고안은 파이프 용접면을 절삭하는 과정에서 작업불균형이 발생되지 않아높은 품질의 제품을 제공할 수 있으며, 커팅날에 의해 커팅된 절삭칩이 배출수단을 통해 원활히 배치됨으로써 안정되고 향상된 작업성을 제공할 수 있다.
도 1, 2는 파이프 연결 구조를 보인 사시도 및 측면도
도 3은 본 고안의 일실시예를 보인 분리 사시도
도 4는 본 고안의 일실시예를 보인 분리상태 일부 사시도
도 5는 본 고안의 일실시예를 보인 정면도
도 6은 본 고안의 일실시예를 보인 결합상태 단면도
도 7은 본 고안의 일요부 발췌 단면도
도 8 내지 도 10은 본 고안의 작용상태도
본 고안은 파이프를 서로 T형으로 연결하기 위해 주파이프 외주면에 용접, 결합되는 파이프의 끝을 주파이프의 외주면에 부합되는 곡면으로 가공하는 파이프 용접면 가공장치에 있어서,
직경이 다르거나 같은 여러 개의 파이프를 동시에 절삭가공할 수 있도록 구성하고 절삭과정에서 발생되는 절삭칩의 배출이 원만히 이루어지게 하여 가공작업의 원활성과 안정성을 제공토록 한 것 등에 특징이 있다.
본 고안은 여러 개의 파이프를 동시에 절삭가공 작업할 수 있도록 커팅기 일측에 여러 개의 커팅날이 형성되고, 여러 개의 파이프가 삽입되고 상기 커팅기가 결합되어 커팅기의 절삭작동되는 고정다이(DIE) 등으로 이루어진다.
상기 커팅기는 파이프의 직경 크기에 부합되는 크기로 형성되는 여러 개의 커팅날로 이루어지며, 상기 고정다이에는 여러 개의 파이프가 그 크기에 따라 결합되는 커팅구멍이 형성된다.
또 상기 고정다이에는 커팅작업후 파이프로부터 잘려나온 절삭칩을 배출하기 위한 배출구성이 형성된다.
상기 고정다이와, 상기 고정다이에 결합되어 잘삭작업을 수행하는 커팅기는 상하로 작동이 이루어지도록 세로로 세워서 설치, 사용하는 구조로 이루어진다.
이하에 본 고안의 구체적인 실시내용을 첨부 도면과 함께 상세히 살펴본다.
도 3은 본 고안의 일실시예를 보인 분리 사시도, 도 4는 본 고안의 일실시예를 보인 분리상태 일부 사시도, 도 5는 본 고안의 일실시예를 보인 정면도, 도 6은 본 고안의 일실시예를 보인 결합상태 단면도, 도 7은 본 고안의 일요부 발췌 단면도이다.
본 고안은 주파이프(20) 외면에 T형으로 결합되는 파이프(10) 끝을 주파이프(20) 외주면에 부합되는 곡면의 용접면(A,A')으로 절삭가공하는 파이프 용접면 가공장치에 있어서, 직경이 다른 여러 개의 파이프를 동시에 절삭가공할 수 있도록 구성한 것에 특징이 있다.
커팅기(1)와 고정다이(2)는 세워서 설치하며, 고정다이(2)는 고정되어 설치되고, 커팅기(1)는 고정된 고정다이(2)에 상하로 왕복이동하면서 용접면(A,A')의 절삭가공 작업을 수행한다.
커팅기(1)와 고정다이(2)는 세워서 설치하면 절삭가공 후 발생되는 절삭칩의 배출이 용이하게 되는 것으로, 이에 대해서는 후술에서 상세히 설명할 것이다.
커팅기(1)는 파이프 끝에 용접면을 절삭가공할 수 있도록 파이프가 커팅되는 방향으로 용접면에 부합되는 형상의 곡면으로 이루어진 커팅날(22,22',22")을 일측 커팅부(21)에 일렬로 배치하여 돌출 형성한다.
이러한 커팅날(22,22',22")은 파이프 끝에 곡면으로 용접면을 형성하는 것으로, 파이프의 직경 크기에 따라 그에 부합되는 크기로 이루어진다.
한편, 상기 커팅날(22,22',22")이 형성된 커팅기(1)가 삽입되어 커팅작업이 이루어지는 고정다이(2)는 상기 커팅기(1)가 슬라이딩 삽입되어 내부에서 이동될 수 있도록 작동공(11)을 형성한다.
상기 작동공(11)은 커팅기(2)가 삽입되어 원만히 슬라이딩 이동될 수 있는 규격(크기와 형상)으로 구성한다.
즉, 도시한 일례에서와 같이 커팅기(2)에 점차적으로 크기가 큰 커팅날(22,22',22")을 형성하여 테이퍼진 형상으로 커팅기(2)를 구성한 경우에는 고정다이(1)의 작동공(11) 역시 커팅기(2)에 맞춰 테이퍼지게 구성함은 당연하다.
또 도시한 예는 직경 크기가 서로 다른 3개의 파이프를 절삭가공하는 작업의 예를 도시한 것으로, 직경 크기가 서로 동일한 3개의 파이프를 절삭가공하는 작업의 경우에는 커팅기(2)의 커팅날(22,22',22")을 모두 동일한 크기로 실시하여야 한 것이다.
한편, 상기 커팅날(22,22',22")이 작동공(11)에 삽입되는 고정다이(1)에는 커팅기(2)의 커팅날(22,22',22") 방향으로 파이프를 끼워 커팅작업을 수행할 수 있도록 커팅구멍(12,12',12")을 형성한다. 상기 커팅구멍(12,12',12")은 커팅날(22,22',22")의 크기 보다 크게 형성하여 이를 통해 파이프를 삽입하고 절삭작업을 수행할 수 있게 한다.
그리고 상기 커팅날(22,22',22")이 형성되는 커팅기(2)에는 커팅날(22,22',22")의 양측으로 평면부(23)를 형성하여 상기 평면부(23) 위로 절삭가공을 위한 파이프를 올려놓을 수 있게 한다.
상기 커팅날(22,22',22")이 형성된 고정다이(1)의 작동공(11) 내부에서 절삭가공을 수행하는 커팅기(2)는 상부 헤드부(3)에 구동기(도시생략)에 연동되게 편심로드(4)를 연결하여 직선왕복운동케 함으로써 커팅기(2)를 고정다이(1)의 작동공(11) 내에서 직선왕복작동되게 한다.
상기 커팅날(22,22',22") 측으로 절삭가공작업을 위한 파이프가 결합되는 커팅구멍(12,12',12") 사이에는 용접면의 절삭작업후 발생되는 절삭칩을 배출하기 위한 배출구멍(13,13')을 형성한다.
또 상기 배출구멍(13,13')에는 하향으로 배출경사면(14)을 형성하여 절삭칩이 자연스럽게 또 원활하게 배출되도록 하는 것으로, 이에 대해서는 후술에서 더욱 상세히 설명할 것이다.
상기한 구성의 본 고안은 커팅기(2)가 고정다이(1)의 작동공(11) 내에서 상하로 왕복이동하면서 여러 개의 파이프에 동시에 용접면(A,A')의 절삭가공 작업을 수행하는 것으로, 이를 구체적으로 살펴본다.
커팅기(2)는 고정다이(DIE)(1)의 작동공(11) 삽입되어 구동기의 구동으로 상하로 왕복이동하면서 절삭가공 작업을 수행한다.
고정다이(1)의 커팅구멍(12,12',12")에 부합되는 규격의 파이프를 끼우고 고정시킨다. 커팅구멍(12,12',12")에 삽입시킨 파이프를 고정시키는 고정수단은 다양하게 실시할 수 있으며 본 고안과 별개의 고안이므로 이에 대해서는 언급하지 않기로 한다.
상기와 같이 커팅구멍(12,12',12")에 삽입시킨 파이프를 커팅구멍(12,12',12")을 통과하여 상기 커팅날(22,22',22")이 형성된 평면부(23)에 위치시키면 작업을 위한 준비가 완료된다.
이와 같은 상태에서 구동기를 작동시켜 커팅기(2)를 왕복이동시키게 되면 도 8 내지 도 10과 같이 커팅기(2)의 커팅날(22,22',22")이 상하로 왕복작동하면서 일측으로부터 양측으로 용접면(A,A')을 형성하게 된다.
이러한 절삭작업은 여러 개의 커팅날(22,22',22")에 의해 동시에 여러 개의 파이프에 작용되어 한 번에 여러 개의 파이프를 절삭가공할 수 있게 된다.
그리고 상기 절삭가공작업 과정에서 상하로 용접면(A,A')을 절삭하면서 상하로 발생되는 절삭칩은 커팅구멍(12,12',12") 사이에 상하로 배치된 배출구멍(13,13')을 통해 배출이 이루어지게 되고, 또 절삭기(2) 상하 끝에서 발생되는 절삭칩은 고정다이(1)의 작동공(11) 상하 끝을 통해 배출된다.
즉 커팅날(22,22',22")에 의해 발생된 절삭칩은 상하로 이동하는 커팅기(2)의 움직임에 의해 상하로 함께 이동하고 한편으로는 상기 커팅날(22,22',22")에 의해 진행방향으로 강제로 이동되어 커팅구멍(12,12') 사이의 배출구멍(13,13')과 작동공(11) 상하 끝을 통해 외부로 배출된다.
또한 상기 배출과정에서 배출구멍(13,13')에는 하향으로 배출경사면(14)이 형성되어 배출구멍(13,13')에서 나오는 절삭칩이 잘 미끄러져 흘러나오도록 유도함으로써 절삭칩의 배출을 더욱 원만하게 이루어진다.
이와 같이 본 고안은 커팅기(2) 일측에 일렬로 배치된 여러 개의 커팅날(22,22',22")로 직경 크기가 서로 다르거나 같은 여러 개의 파이프에 동시에 용접면(A,A')의 절삭가공 작업을 원만하고 생산적으로 수행할 수 있으며,
또 절삭과정에서 발생되는 절삭칩은 배출구멍(13,13')을 통해 즉시 배출시켜 원활하고 향상된 작업성을 제공하고 용접면이 절삭 품질이 우수한 제품을 제공할 수 있다.
본 고안의 실시내용을 구체적으로 설명하기 위해 첨부 도면에 사용한 부호에 대해 설명하면 하기와 같다.
10, 20: 파이프
1:고정다이(DIE) 11:작동공
12,12',12":커팅구멍 13,13':배출구멍
14:배출경사면
2:커팅기 21:커팅부
22,22',22":커팅날
3:헤드부 4:편심로드

Claims (5)

  1. 커팅기(2)가 고정다이(1)의 작동공(11)에 슬라이딩 결합되어 왕복이동하면서 주파이프(20) 외면에 T형으로 결합되는 파이프(10) 끝을 주파이프(20) 외주면에 부합되는 곡면의 용접면(A,A')으로 절삭가공하는 파이프 용접면 가공장치에 있어서,
    상기 고정다이(1)에 왕복이동하면서 파이프(10)의 용접면(A,A')을 절삭가공 작업하는 커팅기(2)상에 용접면(A,A')이 커팅되는 방향으로 일렬로 돌출 형성되는 여러 개의 커팅날(22,22',22")과;
    상기 고정다이(1)에 상기 커팅날(22,22',22") 방향으로 일렬로 형성되어 상기 커팅기(2)의 커팅날(22,22',22")로 용접면(A,A')의 절삭작업을 수행케 하는 여러 개의 커팅구멍(12,12',12")과;
    상기 고정다이(1)에 형성되어 파이프(10)의 용접면(A,A') 절삭작업 후에 발생되는 절삭칩을 배출하는 여러 개의 배출구멍(13,13');으로 구성되어
    직경이 다른 여러 개의 파이프(10)에 용접면(A,A') 가공작업을 동시에 수행할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 파이프 용접면 가공장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출구멍(13,13')은 상기 고정다이(1)의 커팅구멍(12,12',12") 사이에 형성하고, 상기 배출구멍(13,13')에는 하향으로 배출경사면(14)을 형성하여 절삭칩이 원활히 배출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 파이프 용접면 가공장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커팅기(2)의 커팅날(22,22',22")과 상기 고정다이(1)의 커팅구멍(12,12',12")은 서로 다른 크기로 형성하여 크기가 서로 다른 여러 개의 파이프(10)를 동시에 용접면(A,A') 절삭가공작업할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 파이프 용접면 가공장치.
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