KR20110087660A

KR20110087660A - 파이프 절단기

Info

Publication number: KR20110087660A
Application number: KR1020100007180A
Authority: KR
Inventors: 김선기
Original assignee: 대화전공(주)
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-08-03

Abstract

본 발명은 파이프 절단기에 관한 것으로써, 상세하게는 배관의 절단 및 개선가공 공정을 자동화 할 수 있는 CAD 데이터를 이용하여 파이프를 절단하는 파이프 절단기에 관한 것이다.
그 구성은 다음과 같다
프로그램이 입력되면 각 파티의 기능을 제어하는 CNC 콘트롤러(50)와, 메인프레임(51)의 상측에 설치되되 X 구동부(52)가 수평으로 이동하도록 설치되는 X 프레임(53)과, 상기 X 프레임(53)에 가이드되어 수평방향으로 이동하는 상기 X 구동부(52)와, 상기 X 구동부(52)에 설치되어 상기 X 구동부(52)의 이동에 따라 수평으로 이동하는 Z 프레임(54)과, 상기 Z 프레임(54)에 가이드되어 승하강하는 Z 구동부(55)와, 상기 Z 구동부(55)에 설치되어 파이프(100)를 절단하는 토치(57)와, 상기 토치(57) 하단의 메인프레임(51)에 설치되어 파이프(100)를 지지하는 로울러(60)가 설치되되 상기 로울러(60)는 구동부(61)의 구동에 따라 원호방향에 회동하도록 설치되는 구성이다.

Description

파이프 절단기{a}

본 발명은 파이프 절단기에 관한 것으로써, 상세하게는 배관의 절단 및 개선가공 공정을 자동화 할 수 있는 CAD 데이터를 이용하여 파이프를 절단하는 파이프 절단기에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 내부는 수많은 배관들로 구성되어 있으며 배관들은 일정한 단위의 크기로 사전 제작되어 조립되게 된다. 특히 배관 제작을 위한 초기과정으로 입고된 배관을 도면 치수에 의해 절단하고 배관끼리의 접합(모관과 지관과의 접합)을 위해 베벨(개선)가공을 수행한 다음 모관과 지관을 연결하는 취부, 용접과정을 거쳐 피막, 도금공정을 수행한 후 단품을 출고하는 프로세스로 구성되어 있다.

그러나, 여러가지 형상치수(배관의 직경, 두께, 길이, 사이각, 편심거리, 교차거리, 엘보우각 등)를 가진 배관의 패턴이 존재하기 때문에 실제 배관 절단/개선가공시 작업자가 현장에서 수동으로 길이에 맞는 배관을 절단하고 문서 형태의 도면치수에 의존한 작업자의 수동적인 경험에 의지하게 되는 단점을 가지고 있으며 단품 하나를 생산하는데 필요한 사이클 타임(cycle time) 증가를 가져오게 된다.

이로 인해 실제 주문받은 배관 단품의 납품지연으로 인한 손실, 절단/개선의 수작업으로 인한 모관/지관과의 용접 품질 미보장 및 작업자의 시간당 인건비 상승이 수반되게 되는 단점이 야기되게 된다. 이에 따라 배관 제작 공정 중 가장 중요한 부분을 차지하는 직관 형태의 배관을 패턴형상에 따른 절단/개선공정의 자동화로 인한 배관제작의 생산성 향상이 필요한 실정이다.

현재 조선, 해양 구조물 및 배관 등 모든 산업분야에 다양한 용도로 사용되고 있는 파이프의 용접 가공시 파이프 접합형상을 수가공하고 있다. 셀과 관은 평판 절단과 다르게 원형에 대한 절단이 이루어져야 하므로 작업자가 필요한 형상이 전개된 두꺼운 상지를 작업하고자 하는 파이프에 석필로 커팅 형상 및 길이 표식 후 표시된 라인을 따라 작업자가 직접 커팅기로 작업을 하고 있다. 또한, 수작업으로 파이프를 절단할 시에는 상당한 시간과 작업자의 숙련된 기술이 필요하다. 특히 열교환기와 같은 고압 유체의 저장과 이동에는 다양하고 복잡한 접합형태를 가지는데 이때 파이프 절단을 수작업으로 정밀하게 가공하는 것은 거의 불가능에 가깝다.

상기와 같은 종래의 문제점을 일소에 해결하기 위해 본원은 배관의 절단 및 개선가공공정을 자동화 할 수 있는 CAD 데이터를 이용하여 파이프를 절단하는 파이프 절단기를 제공하는 과제이다.

더욱 상세하게는 원형의 파이프 소재에 여러가지 형상들을 입력한 치수조건에 알맞게 파이프를 절단하는 것이다.

도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

프로그램이 입력되면 각 파티의 기능을 제어하는 CNC 콘트롤러(50)와, 메인프레임(51)의 상측에 설치되되 X 구동부(52)가 수평으로 이동하도록 설치되는 X 프레임(53)과, 상기 X 프레임(53)에 가이드되어 수평방향으로 이동하는 상기 X 구동부(52)와, 상기 X 구동부(52)에 설치되어 상기 X 구동부(52)의 이동에 따라 수평으로 이동하는 Z 프레임(54)과, 상기 Z 프레임(54)에 가이드되어 승하강하는 Z 구동부(55)와, 상기 Z 구동부(55)에 설치되어 파이프(100)를 절단하는 토치(57)와, 상기 토치(57) 하단의 메인프레임(51)에 설치되어 파이프(100)를 지지하는 로울러(60)가 설치되되 상기 로울러(60)는 구동부(61)의 구동에 따라 원호방향에 회동하도록 설치되는 구성이다.

상기 로울러(60)는 회전축(62)에 길이방향으로 원판이 서로 간격이 떨어지게 일정간격 이격한 원형판(63)이 다수 설치됨을 특징으로 한다.

상기 원형판(63)은 회전축(62)에 서로 간격이 떨어지게 일정간격 이격시켜 다수가 설치되되 상기 원형판(63)은 일측방향에서 타측방향으로 갈수록 간격이 점차 좁아지게 설치함을 특징으로 한다.

이하에 본 고안의 구성을 첨부한 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

프로그램이 입력되면 각 파티의 기능을 제어하는 CNC 콘트롤러(50)와, 메인프레임(51)의 상측에 설치되되 X 구동부(52)에 설치된 제1서브모터(70)의 기어부(71)와 기어물림되어 수평으로 이동하도록 설치되는 X 프레임(53)과,

상기 X 구동부(52)에 설치되어 상기 X 구동부(52)의 이동에 따라 수평으로 이동하는 Z 프레임(54)과,

상기 Z 프레임(54)에 설치된 랙기어(80)에 기어물림되어 승하강 하는 제2서브모터(81)가 설치되고 상기 Z 프래임(54)에 가이드 되는 Z 구동부(55)와;

상기 Z 구동부(55)에 설치되어 파이프(100)를 절단하는 토치(57)와;

상기 토치(57) 하단의 메인프레임(51)에 설치되어 파이프(100)를 지지하는 로울러(60)가 설치되되, 상기 로울러(60)는 구동부(61)의 구동에 따라 상기 파이프(100)를 원호방향으로 회동시키는 구성이다.

상기와 같은 종래의 문제점을 일소에 해결하기 위해 본원은 배관의 절단 및 개선가공공정을 자동화 할 수 있는 CAD 데이터를 이용하여 파이프를 절단하는 파이프 절단기를 제공함으로써 파이프 절단작업에 있어 편리하고, 생산성을 향상시키며 정밀하게 파이프가 절단되는 효과가 있다.

또 회전축(62)에 설치된 원형판(63)을 회전축의 일측 방향으로 갈수록 간격을 좁게함으로서 불필요하게 많은 원형판을 설치할 필요가 없는 등 아주 유익한 발명이라 할 수 있다.

제 1도는 본 발명의 파이프 절단기의 평면을 보위기 위한 사시도
제 2도는 본 발명의 파이프 절단기의 일부를 생략한 사시도
제 3도의 가) 제 2도의 A부분 확대도, 나)는 B부분 확대도
제 4도는 본 발명의 파이프 절단기의 로울러 사시도
제 5도는 본 발명의 파이프 절단기의 로울러에 파이프를 위치시킨 실시예의 사시도
제 6도는 제 1도는 파이프 절단기의 정면을 보인 참고도.

제 1도는 파이프 절단기의 평면을 보이기 위한 사시도이고

제 2도는 파이프 절단기의 일부를 생략한 사시도이며,

제 3도의 가) 제 2도의 A부분 확대도, 나)는 B부분 확대도이다.

그리고 제 4도는 파이프 절단기의 로울러 사시도이고

제 5도는 파이프 절단기의 로울러에 파이프를 위치시킨 실시예의 사시도이다.

이하 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

프로그램이 입력되면 각 파티의 기능을 제어하는 CNC 콘트롤러(50)가 있고, 메인프레임(51)의 상측에 설치되되 X 구동부(52)에 설치된 제1서브모터(70)의 기어부(71)와 기어물림되어 수평으로 이동하도록 설치되는 X 프레임(53)이 있다.

여기서 기어물림이란 도시한 도 3도의 나)와 같이 X 프레임(53)의 길이 방향에 길게 랙기어(72)가 있고, 상기 랙기어(72)에는 X 구동부(52)에 설치된 제1서브모터(70)의 기어부(71)와 기어물림되어 있다.

상기 X 구동부(52)에는 수직으로 길게 세워진 Z 프레임(54)이 설치되되 상기 Z 프레임(54)의 길이방향에 길게 랙기어(80)가 설치되고, 상기 랙기어(80)에는 Z 구동부(55)에 설치된 제2서브모터(81)의 기어부와 기어물림되어 있다.

상기 Z 구동부(55)에는 파이프(100)를 절단하는 토치(57)가 파이프(100) 방향으로 향하도록 설치되어 있다.

상기 토치(57) 하단의 메인프레임(51)에는 파이프(100)를 지지하는 로울러(60)가 설치되되 상기 로울러(60)는 구동부(61)의 구동에 따라 상기 파이프(100)를 원호방향에 회동시키는 구성이다.

이 상태에서 도시한 도 2, 3도와 같이 파이프(100)를 로울러(60)에 위치 한 후 파이프 절단기(1)에 전원을 인가하고, 콘트롤러(50)를 조작하여 프로그램을 입력하면 로울러(60)는 구동부(61)의 동력에 따라 회동함으로 로울러(60)에 위치시킨 파이프(100)가 회동한다.

상기 로울러(60)는 파이프(100)의 원호방향이 떠 받침되도록 측면에서 볼 때 좌우 대칭되게 설치된다.

그리고 프로그램에 따라 X 구동부(52)에 설치된 제1서브모터(70)의 구동으로 X 구동부(52)는 수평으로 좌우 이동하게 된다.

그리고, 프로그램에 따라 Z 구동부(55)에 설치된 제2서브모터(81)의 구동으로 Z 구동부(55)는 수직으로 승하강을 반복하게 된다.

그러므로 토치(57)는 파이프(100)를 절단하게 되는 것이다.

즉 상기와 같이 제1서브모터(70)와, 제2서브모터(81)와 구동부(61)가 프로그램에 의해 유기적으로 회동함으로 토치(57)는 그 회동여부에 따라 지그재그 또는 상하로 이동하면서 파이프를 절단하게 된다.

그리고, 원형판(63)은 회전축(62)에 서로 간격이 떨어지게 일정간격 이격시켜 다수가 설치되되 상기 원형판(63)은 일측방향에서 타측방향으로 갈수록 간격이 점차 좁아지게 설치하였다.

이와 같이 일측 방향으로 갈수록 간격을 좁게함으로서 길이가 짧은 파이프(100)는 간격이 좁은 방향에 위치하고, 길이가 긴 파이프는 간격이 넓은 방향에 위치한다.

만약 길이가 짧은 파이프(100)를 간격이 넓은 방향에 위치하게 되면 파이프가 로울러로부터 이탈하게 된다.

예를 들어 파이프 길이가 약 100M/M일 경우 길이가 짧으므로 간격이 좁은 방향에 위치함이 바람직하다.

50 ; 컨트롤러 51 ; 메인프레임
52 ; X 구동부 53 ; X 프레임
54 ; Z 프레임 55 ; Z 구동부
57 ; 토치 60 ; 로울러

Claims

프로그램이 입력되면 각 파티의 기능을 제어하는 CNC 콘트롤러(50)와, 메인프레임(51)의 상측에 설치되되 X 구동부(52)에 설치된 제1서브모터(70)의 기어부(71)와 기어물림되어 수평으로 이동하도록 설치되는 X 프레임(53)과,

상기 X 구동부(52)에 설치되어 상기 X 구동부(52)의 이동에 따라 수평으로 이동하는 Z 프레임(54)과,
상기 Z 프레임(54)에 설치된 랙기어(80)에 기어물림되어 승하강 하는 제2서브모터(81)가 설치되고 상기 Z 프래임(54)에 가이드 되는 Z 구동부(55)와;

상기 Z 구동부(55)에 설치되어 파이프(100)를 절단하는 토치(57)와;
상기 하단의 메인프레임(51)에 설치되어 파이프(100)를 지지하는 로울러(60)가 설치되되, 상기 로울러(60)는 구동부(61)의 구동에 따라 상기 파이프(100)를 원호방향으로 회동시키는 구성을 특징으로 하는 파이프 절단기.
제 1항에 있어서
상기 로울러(60)는 회전축(62)에 길이방향으로 원판이 서로 간격이 떨어지게 일정간격 이격한 원형판(63)이 다수 설치되되, 상기 원형판(63)은 회전축(62)에 서로 간격이 떨어지게 일정간격 이격시켜 다수가 설치되되 상기 원형판(63)은 일측방향에서 타측방향으로 갈수록 간격이 점차 좁아지게 설치함을 특징으로 하는 파이프 절단기.