KR20110011527A

KR20110011527A - 관재의 플랜지부 성형 가공기

Info

Publication number: KR20110011527A
Application number: KR1020100051682A
Authority: KR
Inventors: 카즈요시 오오하시
Original assignee: 씨케이긴죠꾸가부시끼가이샤
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2011-02-08
Also published as: JP2011050965A; JP4709300B2; KR101659436B1

Abstract

본 발명은, 1차 롤러만으로 90°까지 외측으로 확개하여 굽힘가공이 가능한 관재의 플랜지부 성형 가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 관재의 단부에 플랜지부를 성형하는 가공기로서, 관재의 단부에 가압하면서 슬라이딩 접촉하는, 자전 및 공전하는 대략 원추형상의 롤러와, 상기 롤러를 자전가능하게 지지하는 롤러지지부재와, 상기 롤러를, 관재의 단부와의 슬라이딩 접촉부가 해당 롤러의 근원측으로 서서히 이동하도록 하면서 해당 단부를 직경이 확대되는 방향으로 경사회동시키도록 상기 롤러지지부재를 전후방향으로 회동시키는 아암과, 상기 롤러가 관재의 단부를 따라 공전되도록 상기 아암을 회전시키는 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

관재의 플랜지부 성형 가공기{MOLDING MACHINE FOR FLANGE PORTION OF PIPE}

본 발명은, 강관(鋼管)이나 SUS관 등의 금속제 관재(管材)의 단부에 플랜지부를 확개(擴開)되도록 성형하는 가공기에 관한 것이다.

배관의 기술분야에 있어서는, 관재의 단부를 외측으로 굽힘가공함으로써 확개된 플랜지부를 형성하는, 이른바 플레어 가공을 실시한 플레어 가공 관이 채용되고 있다.

플레어 가공기로서는, 원추형상의 1차 롤러로 관재의 단부를 약 40∼50° 정도로 구부리고, 이후 2차 롤러로 약 90°까지 외측으로 구부려 확개하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1).

그러나, 1차 롤러와 2차 롤러에 의한 단계적인 플레어 가공기는 구조가 복잡하여 고비용을 초래하였다.

일본 특허공개공보 제2004-82184호

본 발명은 1차 롤러만으로 90°까지 외측으로 확개하여, 굽힘가공이 가능한 관재의 플랜지부 성형 가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 관재의 플랜지부 성형 가공기는, 관재의 단부에 플랜지부를 성형하는 가공기로서, 관재의 단부에 가압하면서 슬라이딩 접촉하는, 자전 및 공전하는 대략 원추형상의 롤러와, 상기 롤러를 자전가능하게 지지하는 롤러지지부재와, 상기 롤러를, 관재의 단부와의 슬라이딩 접촉부가 해당 롤러의 근원측으로 서서히 이동하도록 하면서 해당 단부를 직경이 확대되는 방향으로 경사회동시키도록 상기 롤러지지부재를 전후방향으로 회동시키는 아암과, 상기 롤러가 관재의 단부를 따라 공전되도록 상기 아암을 회전시키는 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 롤러가 자전 및 공전하면서, 플랜지로서 형성되는 플랜지부의 굽힘각도가 0°에서 90°가 될 때까지 원추형상의 롤러를 전후방향으로 회동시킴으로써 종래와는 달리 1차 롤러만으로 플레어 가공이 가능한 것이다.

이 경우에, 플랜지부의 굽힘각도에 따라 롤러 측면의 슬라이딩 접촉부가 서서히 롤러의 근원측으로 이동하는 점에 특징이 있다.

따라서, 아암의 선단은 롤러지지부재에 축부착(軸着)되고, 아암의 후단은 전후방향으로의 이동 및 회전이 제어된 회전 브래킷에 전후방향으로 슬라이드 가능하게 지지되며, 상기 롤러지지부재는, 회전 브래킷에 대해 상기 아암의 선단 축부착부보다 상측 또는 하측이며, 또한 전후방향으로 위치를 어긋나게 한 회동축으로 연결되어 있는 것이 좋다.

여기서, 아암의 후단은, 수나사부를 가지는 아암 이동 제어축에 연결시키고, 회전 브래킷은 상기 수나사부를 나사결합한 회전제어된 브래킷 회전부재에 연결시켜 놓으면, 브래킷 회전부재를 구동모터 등으로 회전구동시키는 것만으로 플레어 가공이 가능하므로 기계구조가 매우 단순해진다.

또한, 회전 브래킷의 전후이동 제어와, 아암의 후단의 전후이동 제어가, 각각 단독으로 또는 연동하여 제어되어 있으면, 회전 브래킷의 전진·후퇴와, 롤러의 전후방향의 회동제어를 독립적으로 행할 수 있으므로, 롤러지지부재가 기립하는 방향으로 회동하는 움직임에 맞추어, 회전 브래킷을 조금 후퇴시키는 방향으로 제어할 수 있고, 원추형의 롤러를, 관재의 단부와의 슬라이딩 접촉부가 롤러의 근원측으로 서서히 이동되도록 하면서 단부를 직경이 확대되는 방향으로 경사회동시키는 제어가 용이해지며, 또한, 관재의 교환에 따른 준비작업을 신속하게 행할 수 있다.

본 발명에 따른 관재의 플랜지부 성형 가공기에 있어서는, 종래 1차 롤러와 2차 롤러의 2단계로 나누어 플랜지를 성형할 필요가 있었던 데 비해, 1차 롤러만으로 90°까지 굽힘가공이 가능해져 간단한 구조로 생산성 높은 가공기를 실현할 수 있다.

또한, 롤러의 측면의 슬라이딩 접촉부가, 플랜지부의 굽힘각도에 따라 롤러의 근원측으로 이동하므로, SUS관과 같이 종래에는 플랜지 성형이 곤란한 것으로 여겨졌던 재질에 대해서도 대응이 가능하다.

도 1은, 본 발명에 따른 가공기의 전체구성도이다.
도 2는, 플랜지 가공의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 3은, 아암의 움직임을 설명한 도면이다.
도 4는, 플랜지 가공에 따른 롤러의 움직임을 나타낸 도면이다.
도 5는, 다른 실시예에 따른 가공기의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은, 롤러의 움직임에 대한 설명도이다.
도 7은, 아암을 후퇴시킴으로써, 롤러를 전후방향으로 회동시키는 예를 나타낸 도면이다.

도 1에는 본 발명에 따른 플랜지부 성형 가공기의 전체적인 도면이 도시되어 있고, 도 2∼도 4에는 플랜지 성형의 흐름이 도시되어 있다.

베이스 프레임(60)으로부터 구동모터(40) 및 브래킷 회전부재(11)를 지지하는 지지 프레임(61)이 세워 설치되어 있다.

구동모터(40)의 주축에 연결된 구동기어(41)는 필요에 따라서 전달기어(42)를 통해 브래킷 회전 기어(43)에 맞물려 있다.

브래킷 회전 기어(43)의 회전에 의해 브래킷 회전부재(11)가 회전제어되어 있다.

브래킷 회전부재(11)의 내측에는, 스플라인 연결된 브래킷 이동 제어축(11a)이 내설(內說)되어 있다.

브래킷 이동 제어축(11a)의 내측에는, 아암 이동 제어축(21)이 아암의 전후방향으로의 이동을 제어하며, 내설되어 있다.

브래킷 이동 제어축(11a)은, 2차 실린더(14)에 설치된 피스톤 로드(14a)에 회전가능하게 연결되어 있어, 피스톤 로드(14a)의 전진에 의해 회전 브래킷(10)이 전진한다.

피스톤 로드(12a)는, 하우징(50) 내에 설치된 베어링(52, 53)을 통한 연결부재(51)로 연결되며, 1차 실린더(12)에 의해 전진 및 후퇴한다.

또한, 구동모터(40)의 회전에 의해 브래킷 회전 기어(43)에 연결된 브래킷 회전부재(11)가 회전하여, 회전 브래킷(10)이 회전한다.

참고로, 1차 실린더와 2차 실린더는 본 실시예와 같이 복동(複動)이 아니라, 각각 단독으로 실린더 제어되어도 좋다.

도 3은 회전 브래킷(10)의 부분의 확대도이며, 도 4는 그 주요부의 단면도이다.

아암 이동 제어축(21)의 선단부가 측면에서 보았을 때 대략 궁형(弓形)으로 만곡된 아암(20)의 후단에 좌우방향의 아암 지지축(22)을 통해 연결되어 있다.

아암 지지축은, 회전 브래킷(10)에 설치된 전후방향의 가이드부(안내장공(長孔); 13)을 따라 전후방향으로 이동가능하게 되어 있다.

한편, 아암(20)의 선단부는 롤러지지부재(32)의 좌우 양측에 설치된 브래킷(32a)을 통해 축부착부(24)에 회전가능하게 축부착되어 있다.

양측의 브래킷(32a)를 연결하도록 설치된 롤러 지지부(31)에는 자전가능하게 원추형상의 롤러(30)가 부착되어 있다.

상기 브래킷(32a)은, 아암(20)의 선단부가 축부착된 축부착부(24)보다 하방 및 전방에 위치를 어긋나게 설치한 회동축(33)에 의해 회동가능하게 축부착되어 있다.

이에 따라, 아암 이동 제어축(21)이 전진하여, 아암(20)의 후단부가 화살표(S₂)로 나타낸 바와 같이 전진하면 축부착부(24)가 원호를 그리면서 전방으로 이동하고, 브래킷(32a)이 회동축(33)을 회동중심으로 하여 전방으로 회동한다.

이때, 롤러가 원추형상으로 되어 있으므로, 회동축(33)을 롤러축의 기립각도에 맞추어, 후퇴제어한다.

이에 따라, 원추형상의 롤러(30)가 도 4(b)∼(d)에 나타낸 바와 같이 롤러(30)의 측면 슬라이딩 접촉부가 롤러(30)의 근원측으로 이동하면서 외측을 향해 회동한다.

따라서, 롤러(30)는 회전 브래킷(10)의 회전에 의해 공전하고, 또한, 자전하면서 외측으로 경사회동함으로써 0°에서 90°까지 연속적으로 구부릴 수 있다.

도 5는 회전 브래킷(10)을 피스톤에 의해 전진·후퇴시키지 않고, 브래킷 회전부재(11) 및 아암 이동 제어축(21)을 볼나사로 연결하여, 구동모터(40)의 회전만으로 회전 브래킷(10) 및 아암(20)을 전진·후퇴 제어한 예를 나타낸 것이다.

도 6은 롤러지지부재(32)의 회동축(33a)을 전후방향의 장공(33b)에 스프링(34)에 의해 전방으로 가압하면서 축부착시킨 예를 나타낸 것이다.

이와 같이 하면, 롤러(30)가 기립방향으로 회동할 때 스프링의 탄성력에 대항하여 회동축(33a)이 후퇴하므로, 플랜지부측에 소정의 가압력을 부가하면서 회동한다.

도 7은, 아암이 후퇴함으로써 관재의 내측에 대해 롤러의 측면 슬라이딩 접촉부가 롤러의 근원측으로 이동하면서 외측으로 경사지는 예를 나타낸 것이다.

도 1∼도 4의 실시예와는 반대로, 아암(120)의 선단 축부착부(124)를 롤러의 전후방향 회동축(133)보다도 하측이며, 또한 전방에 위치를 어긋나게 설치한 예이다.

이와 같이 하면, 아암(120)의 후단을 후방으로 잡아당길 경우, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 회동축(133)보다도 후방에 부착된 롤러(30)가 원호를 그리면서 기립하는 방향으로 회동하며, 이때 롤러의 원추 측면각을 고려하여 회동축(133)을 후퇴제어함으로써, 관의 내측 슬라이딩 접촉부가 롤러의 근원측으로 서서히 이동하여, 회전 및 공전에 의해 플랜지를 형성하게 된다.

1 : 관재 1a : 플랜지부
10 : 회전 브래킷 11 : 브래킷 회전부재
11a : 브래킷 이동 제어축 12 : 1차 실린더
12a : 피스톤 로드 13 : 가이드부
14 : 2차 실린더 14a : 피스톤 로드
20 : 아암 21 : 아암 이동 제어축
22 : 아암 지지축 24 : 축부착부
30 : 롤러 31 : 롤러 지지부
32 : 롤러지지부재 33 : 회동축
40 : 구동모터 41 : 구동 기어
42 : 전달 기어 43 : 브래킷 회전 기어
50 : 하우징

Claims

관재(管材)의 단부(端部)에 플랜지부를 성형하는 가공기로서,
관재의 단부에 가압하면서 슬라이딩 접촉하는, 자전 및 공전하는 대략 원추형상의 롤러와,
상기 롤러를 자전가능하게 지지하는 롤러지지부재와,
상기 롤러를, 관재의 단부와의 슬라이딩 접촉부가 해당 롤러의 근원(根元)측으로 서서히 이동하도록 하면서 해당 단부를 직경이 확대되는 방향으로 경사회동시키도록 상기 롤러지지부재를 전후방향으로 회동시키는 아암과,
상기 롤러가 관재의 단부를 따라 공전되도록 상기 아암을 회전시키는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 관재의 플랜지부 성형 가공기.
제 1항에 있어서,
아암의 선단은 롤러지지부재에 축부착(軸着)되고, 아암의 후단은 전후방향으로의 이동 및 회전이 제어된 회전 브래킷에 전후방향으로 슬라이드 가능하게 지지되며, 상기 롤러지지부재는, 회전 브래킷에 대해 상기 아암의 선단 축부착부보다 상측 또는 하측이며, 또한 전후방향으로 위치를 어긋나게 한 회동축으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 관재의 플랜지부 성형 가공기.
제 2항에 있어서,
아암의 후단은, 수나사부를 가지는 아암 이동 제어축에 연결되고,
회전 브래킷은 상기 수나사부를 나사결합한 회전제어된 브래킷 회전부재에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 관재의 플랜지부 성형 가공기.
제 2항에 있어서,
회전 브래킷의 전후이동 제어와, 아암의 후단의 전후이동 제어가, 각각 단독으로 또는 연동하여 제어되어 있는 것을 특징으로 하는 관재의 플랜지부 성형 가공기.