KR20130078254A

KR20130078254A - 파이프용 면취기

Info

Publication number: KR20130078254A
Application number: KR1020110147098A
Authority: KR
Inventors: 강승구
Original assignee: 주식회사한우공영
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-07-10
Also published as: KR101367756B1

Abstract

본 발명은 파이프와 같은 피가공물(P)의 단부에 생기게 된 버(burr) 등을 연마하여 없애기 위한 파이프용 면취기에 관한 것이다. 그의 구성은; 케이스(3); 지면에 수직을 이루도록 상기 케이스(3)에 설치되되, 지면에 평행한 제1축(X1)을 중심으로 축회전 가능하게 설치되는 회전지지체(11); 상기 회전지지체(11)를 상기 제1축(X1)을 중심으로 축회전시키기 위한 제1구동부; 제2축(X2)을 중심으로 축회전되게끔 상기 회전지지체(11) 상에 설치되는 것으로서 연마부재(19)를 포함하는 연마부(17); 상기 연마부(17)를 구동시키기 위한 제2구동부; 면취가공하고자 하는 파이프 등의 피가공물(P)의 단부가 상기 연마부(17)를 향한 상태에서 고정될 수 있도록 하는 피가공물 고정부(21)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

파이프용 면취기{CHAMFERING MACHINE FOR PIPES}

본 발명은 면취기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프와 같은 소재의 단부에 생기게 된 버(burr) 등을 연마하여 없애기 위한 파이프용 면취기에 관한 것이다.

파이프 또는 봉 등을 절단하고 나면 그의 단부에 까끌까끌한 버(burr)가 생기게 마련이다. 후속공정을 위해 이들 피가공물의 단부는 말끔하게 정리되어야 하는데 통상은 고정형 또는 이동형 그라인더를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나 가공하여야 하는 양이 많은 경우에는 이 작업에 소요되는 노동력이 상당하기 때문에 생산성은 낮아지고 반면 가공비용은 상승된다. 비단 정형화된 파이프만이 아니라 다양한 직경과 형태를 갖는 차량용 머플러의 중간생산물의 단부를 면취(champer)가공하기 위해서는 큰 인력소모가 따르게 된다.

특허공개 제10-2000-0073695호는 파이프 면취기를 제안하고 있다. 종래 이러한 면취기는 구성이 복잡하고 다양한 규격 및 단면 형태를 갖는 파이프를 면취하는제 곤란하였다. 또한 연마재가 고정된 형식이기 때문에 파이프의 원주를 따라 고르게 면취작업을 하는 것이 쉽지 않았으며 연마재가 국부적으로 마모되는 현상이 있게 된다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 다양한 단면 형태 및 단면적을 가지는 파이프 형태의 피가공물의 단부를 면취가공하기 위한 파이프용 면취기를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 구체적인 목적은, 다양한 단면적의 피가공물을 파지할 수 있는 고정수단과, 작업자가 피가공물을 회전시키지 않더라도 정갈하고 균일한 단부를 얻을 수 있게 하는 파이프용 면취기를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 케이스; 지면에 수직을 이루도록 상기 케이스에 설치되되, 지면에 평행한 제1축을 중심으로 축회전 가능하게 설치되는 회전지지체; 상기 회전지지체를 제1축을 중심으로 축회전시키기 위한 제1구동부; 제2축을 중심으로 축회전되게끔 상기 회전지지체 상에 설치되는 것으로서, 연마부재를 포함하는 연마부; 상기 연마부를 구동시키기 위한 제2구동부; 면취가공하고자 하는 파이프 등의 피가공물의 단부가 상기 연마부를 향한 상태에서 고정될 수 있도록 하는 피가공물 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 면취기에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 회전지지체와는 독립적으로 구동 가능하게끔 상기 회전지지체 상에 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면,

상기 제1구동부는, 상기 제1축 상에 설치되는 것으로서 일단은 상기 회전지지체에 연결되고 타단은 제1구동모터에 연결되며 속이 비어 있는 원통형의 외축을 포함하고;

상기 제2구동부는, 상기 외축과 동일한 축중심을 갖도록 상기 제1축 상에 설치되는 것으로서, 축베어링을 매개로 상기 외축의 내부를 관통하도록 설치됨으로써 상기 외축과는 독립적으로 회전될 수 있게 되는 내축; 상기 제1축을 축중심으로 상기 내축을 회전시키기 위하여 상기 내축의 일단에 연결되는 제2구동모터; 상기 내축의 회전력을 상기 연마부에 전달하기 위한 동력전달수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 연마부는,

상기 제1축과 직각을 이루고 있는 제2축을 축중심으로 하여 회전 가능하게끔 상기 회전지지체에 설치되는 봉형상의 연마재고정축; 상기 연마재고정축에 끼워져 고정되는 것으로서 방사방향으로 브러시가 설치되어 있는 원통형 연마부재; 상기 연마재고정축을 지지하기 위한 것으로서 상기 회전지지체로부터 돌출되게 설치되는 축받침대를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 피가공물 고정부는;

상기 제1축에 직각을 이루도록 설치되는 것으로서 상단 중앙부에 "∨" 형태로 제1압착홈이 패여 있는 제1클램핑판; 상기 제1클램핑판에 접촉 설치되는 것으로서 하단 중앙부에"∧" 형태로 제2압착홈이 패여 있는 제2클램핑판; 상기 제1,2클램핑판이 상하방향으로 기동함에 따라 상기 제1,2압착홈에 의해 만들어지는 마름모꼴(◇) 형태의 인입구(H)의 면적이 변화될 수 있도록 하는 클램핑판조정수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 회전지지체로 하여금 상기 제1축의 연장방향을 따라 이동 가능하도록 상기 제1축과 평행하게 설치되며 상기 회전지지체를 지지하는 베드 레일; 상기 회전지지체가 상기 베드 레일을 따라 기동할 수 있도록 하는 제3구동부를 더 포함할 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 작업자가 파이프 등의 피가공물을 그의 고정부에 끼워 고정시켜 놓으면 제1,2구동부가 가동하여 회전지지체를 회전시키는 동시에 고속으로 연마부재를 회전시킴으로써 피가공물의 단부를 면취가공하게 된다. 따라서편리하고 신속하게 많은 양의 피가공물을 처리할 수 있게 되며; 파이프의 단면 형상이 다양한 경우에도 용이하게 면취가공을 할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 파이프용 면취기의 전체 사시도이며, 도 2는 커버가 개방된 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 파이프용 면취기의 주요부의 정면도이며, 도 4는 커버를 제거한 상태의 평면도이고 도 5는 역시 커버를 제거한 상태의 측면도이다.
도 6은 피가공물 고정부의 분해 사시도이며, 도 7은 연마부의 일부 분해 사시도이다

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 우선 도 1 내지 도 4를 중심으로 설명하겠으며 필요시 다른 도면을 인용하겠다.

본 발명의 파이프용 면취기는 상판(1)을 가지는 케이싱(3)과 케이싱(3) 위에 돔처럼 설치되는 커버(5)를 포함함으로써 박스 형태로 제공되며, 고정식 또는 이동식을 불문한다. 핵심기능을 수행하는 주요부품들은 상판(1) 위에 장착되며 커버(5)는 이를 에워싸도록 설치된다. 정면 또는 측면에는 기기를 조작하기 위한 스위치 등의 조작부(7)가 마련되고, 파이프 등의 피가공물(P)을 끼워 넣을 수 있는 인입구(H)가 기기의 정면에 제공된다. 커버(5)는 어느 정도 개방될 수 있는 구조로 되어 있는데, 이는 그의 내부에 설치된 장치를 용이하게 수리 및 보수하기 위함이다. 이러한 기능을 위해 케이싱(3)의 상부에는 커버이송레일(9)이 설치되고 있다. 커버(5)는 이 커버이송레일(9)을 따라 전후방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 도 2는 커버(5)가 뒤로 이동하여 열린 상태가 도시된다.

이하 파이프용 면취기의 동작을 수행하기 위한 작동부를 설명한다.

회전지지체(11)가 지면에 수직으로 세워져 설치되며 나아가 지면에 평행한 제1축(X1)을 중심으로 축회전 가능하게 설치된다. 회전지지체(11)는 상판(1) 위에 설치되며 원판의 형태로 되어 있다. 회전지지체(11)의 회전 밸런스를 위해 밸런스 웨이트(미도시됨)가 부착될 수 있다.

제1구동부는 제1축(X1)을 중심으로 회전지지체(11)를 축회전시키기 위한 것으로서 감속기(13)가 부착된 제1구동모터(15)를 포함한다.

연마부(17)는 회전지지체(11)와는 독립적으로 구동 가능하게끔 회전지지체(11) 상에 설치된다. 연마부(17)의 핵심이 되는 연마부재(19)는 원통형으로서, 제2축(X2)을 중심으로 축회전되도록 설치된다. 다만, 회전지지체(11)와 연마부(17)는 서로 연동됨으로써 항시 일정한 관계를 유지하며 동시에 동작될 수도 있다. 제2구동부는 연마부(17)를 구동시키기 위한 것으로서 제2구동모터(20)를 포함한다.

피가공물 고정부(21)는 기기의 전면에 위치되며 면취가공하고자 하는 피가공물의 단부가 연마부(17)를 향한 상태에서 고정될 수 있도록 하는 클램핑 수단이다.

회전지지체(11), 제1,2구동모터(15,20) 및 연마부(17)는 베드(23) 위에 설치되고, 베드(23)는 기기의 상판(1) 위에 설치된다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 각 구동부를 설명하기로 한다.

제1구동부는, 제1축(X1) 상에 설치되는 것으로서 일단은 회전지지체(11)에 연결되고 타단은 제1구동모터(15)에 연결되며 속이 비어 있는 원통형의 외축(25)을 포함한다. 외축(25)의 단부에는 제1풀리(27)가 설치되고 제1풀리(27)에는 제1벨트(29)와 전술한 제1구동모터(15)가 설치된다. 제1구동모터(15)는 회전지지체(11)를 저속으로 회전시킬 수 있도록 감속기(13)가 부착된 형식이다.

제2구동부의 내축(31)은 외축(25)과 동일한 축중심을 갖도록 제1축(X1) 상에 설치된다. 내축(31)은 축베어링(33)을 매개로 외축(25)을 관통하도록 설치됨으로써 외축(25)과는 독립적으로 회전될 수 있게 된다. 내축(31)은 제1풀리(27)보다 더 길게 돌출되어 있고 내축(31)의 일단부에는 제2풀리(35)가 설치되어 있다. 제2풀리(35)에는 제2벨트(37)와 전술한 제2구동모터(20)가 순차적으로 연결된다. 제2구동모터(20)는 제1축(X1)을 축중심으로 내축(31)을 회전시키기 위한 것이다. 동력전달수단은 내축(31)의 회전력을 연마부(17)에 전달한다.

내축(31)의 타단부에는 1쌍의 베벨기어(41)를 매개로 하여 연결봉(43)이 직각으로 연결된다. 이로써 내축(31)의 회전력은 직각방향으로 전환된다. 연결봉(43)의 타단부에는 제3풀리(45)가 설치된다. 한편 회전지지체(11)의 전면에는 연마재고정축(47)이 축받침대(49)를 매개로 하여 설치된다. 연마재고정축(47)의 단부에는 제4풀리(51)가 설치되고, 이 연마재고정축(47)의 제4풀리(51)와 연결봉(43)의 제3풀리(45)는 회전지지체(11)를 관통하는 제3벨트(53)가 각각 연결된다. 따라서 내축(31)의 회전력은 연결봉(43), 제3벨트(53) 및 연마재고정축(47)으로 순차적으로 전달된다.

연마부(17)는 전술된 연마재고정축(47), 연마부재(19) 및 축받침대(49)를 포함한다. 봉형상의 연마재고정축(47)은 제1축(X1)과 직각을 이루고 있는 제2축(X2)을 축중심으로 하여 고속 회전 가능하게끔 회전지지체(11)에 설치된다. 원통형 연마부재(19)는 연마재고정축(47)에 끼워져 고정되는 것으로서 방사방향으로 브러시(19a)가 설치되어 있다. 연마부재(19)는 브러시(19a)가 마모되는 경우 용이하게 교환할 수 있도록 설치되어 있다. 연마재고정축(47)과 연마부재(19)는 키(key)와 같은 방법으로 연결되는데 이를 위해 연마재고정축(47)으로부터는 결합돌기(55)가 방사방향으로 돌출되어 있고, 연마부재(19)에는 결합돌기(55)가 끼워지는 결합홈(57)이 마련된다.

축받침대(49)는 연마재고정축(47)을 지면에 수직하는 방향으로 지지하기 위한 것으로서 회전지지체(11)의 전면로부터 돌출되게 설치된다. 축받침대(49)는 물론 회전지지체(11)와 함께 회전되며, 이로써 연마재고정축(47)은 제1축(X1)을 중심으로 회전지지체(11)와 함께 저속으로 회전되면서 이와 동시에 제2축(X2)을 중심으로 고속으로 회전되기도 한다.

피가공물(P)을 클램프와 같은 방식으로 고정시키기 위한 피가공물 고정부(21)는 회전지지체(11)의 전방에 설치된다. 피가공물 고정부(21)는 케이스(3)의 전면에 설치되는 고정부지지대(58)의 상면에 고정 설치되며, 제1클램핑판(59), 제2클램핑판(61) 및 클램핑판조정수단을 포함하고 있다.

제1클램핑판(59)은 제1축(X1)에 직각을 이루도록 설치된다. 제1클램핑판(59)의 상단 중앙부에 "∨" 형태로 제1압착홈(59a)이 패여 있다. 제2클램핑판(61)은 제1클램핑판(59)의 상부에 설치되는 것으로서 하단 중앙부에"∧" 형태로 제2압착홈(61a)이 패여 있다. 제1클램핑판(59)의 전면에는 피가공물의 밑면을 지지함으로써 제1클램핑판(59)을 보호하고 작업자가 피가공물(P)을 쉽게 다루도록 하기 위한 금속 재질의 아대판(59a)이 부착된다.

제1,2클램핑판(59,61)의 형태는 실로 다양하게 변경될 수 있다. 제1,2클램핑판(59,61)은 집게의 두 이빨처럼 서로 접한 상태에서 상하방향으로 기동하면서 좁혀지거나 벌려질 수 있게 설치된다. 클램핑판조정수단은 제1,2클램핑판(59,61)의 간격을 조정함으로써 제1,2압착홈(59a,61a)에 의해 만들어지는 마름모꼴(◇) 형태의 인입구(H)의 면적이 변화될 수 있도록 한다.

이하에서는 제1,2클램핑판(59,61)의 설치 구조 및 클램핑판조정수단을 도 6을 주로 참조하여 설명한다. 고정부지지대(58)가 케이스(3)의 전면에 수직으로 부착 설치된다. 도 6에 도시된 바에 의하면 고정부지지대(58)는 창(58a)을 가지고 있으며 이 창(58a)의 가장자리를 따라 후술되는 베이스판(63)이 고정 설치된다.

베이스판(63)에는 세로방향으로 기다란 장공(65,67)이 좌우 양측과 중앙 상부에 타공되며, 중앙에는 처리하고자 하는 모든 피가공물의 단면적 보다 넓은 면적으로 센터홀(69)이 마련된다. 베이스판(63)의 배면에는 제1클램핑판(59)이 밀착되어 있는데, 좌우장공(65)을 관통하여 제1클램핑판(59)에 결합되는 한쌍의 제1조정노브(71)에 의해 밀착 고정된다.

제2클램핑판(61) 역시 베이스판(63)의 배면에 밀착되는데 중앙장공(67)을 관통하여 제2클램핑판(61)에 체결되는 하나의 제2조정노브(73)에 의해 밀착 고정된다. 제1조정노브(71) 내지 제2조정노브(73)를 이완시키고 장공(65,67)을 따라 제1,2클램프판(59,61)을 상하로 이동시킴으로써 인입구(H)의 면적을 조정할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 회전지지체(11)가 케이스(3)에 대하여 제1축(X1) 방향을 따라 이동 가능하도록 회전지지체이동부가 더 설치된다. 언급한 것처럼 회전지지체(11), 제1,2구동모터(15,20)부 및 연마부(17. 이하, '회전지지체 등'이라 한다)는 수평으로 설치되는 베드(23) 위에 설치되는데, 이 베드(23)가 상판(1) 위에 설치되는 베드 레일(75)을 따라 이동 가능하도록 되어 있는 것이다.

베드 레일(75)은 회전지지체(11) 등으로 하여금 제1축(X1)의 연장방향을 따라 이동 가능하도록 제1축(X1)과 평행하게 설치된다. 제3구동부는 회전지지체(11) 등이 베드 레일(75)을 따라 기동할 수 있도록 하는 수단이다. 본 실시예에 의하면 제3구동부는 베드(23)의 저면에 설치되는 전산볼트(77); 일측은 전산볼트(77)에 나사결합되고 타측은 케이스(3)에 고정되는 기어박스(79) 및 기어박스(79)에 연결되며 케이스(3)의 외부에서 손으로 조정 가능하게 설치되는 휠형태의 조정핸들(81)을 포함할 수 있다.

이 회전지지체이동부는 연마의 강도를 조절하거나 브러시의 마모에도 불구하고 연마부재(19)와 피가공물(P)의 단부 간의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 것이다.

이상에서 설명된 것들은 본 발명의 기술적 사상에 의거한 바람직한 예시에 불과하다. 당업자는 청구범위를 통해 표현되는 본 발명의 기술적 사상의 범위를 넘지 않는 선에서 예시된 바를 활용하여 다양한 변형실시를 할 수 있겠다. 특히 피가공물(P)을 파지하기 위한 클램핑 방식과, 제1,2구동부를 기동시키는 방식은 당업자의 기술적 상식에 기초하여 다양한 변경을 할 수 있을 것이다. 이러한 변경에 의해서도 특유한 개선효과가 있지 아니하다면 이는 본 발명의 권리범위 내에 있는 것으로 생각될 수 있다.

1 : 상판 3 : 케이싱
5 : 커버 7 : 조작부
9 : 커버이송레일 11 : 회전지지체
15,20 : 제1,2 구동모터 17 : 연마부
19 : 연마부재 21 : 피가공물 고정부
23 : 베드 25 : 외축
27,35,45,51 : 제1,2,3,4풀리
29,37,53 : 제1,2,3벨트
31 : 내축 33 : 축베어링
41 : 베벨기어 43 : 연결봉
47 : 연마재고정축 49 : 축받침대
55 : 결합돌기 57 : 결합홈
58 : 고정부지지대 59,61 : 제1,2클램핑판
63 : 베이스판 65,67 : 장공
71,73 : 제1,2조정노브 75 : 베드레일
77 : 전산볼트 79 : 기어박스
81 : 조정핸들 H : 인입구
X1,X2 : 제1,2축 P : 피가공물(파이프)

Claims

케이스(3); 지면에 수직을 이루도록 상기 케이스(3)에 설치되되, 지면에 평행한 제1축(X1)을 중심으로 축회전 가능하게 설치되는 회전지지체(11); 상기 회전지지체(11)를 상기 제1축(X1)을 중심으로 축회전시키기 위한 제1구동부; 제2축(X2)을 중심으로 축회전되게끔 상기 회전지지체(11) 상에 설치되는 것으로서 연마부재(19)를 포함하는 연마부(17); 상기 연마부(17)를 구동시키기 위한 제2구동부; 면취가공하고자 하는 파이프 등의 피가공물(P)의 단부가 상기 연마부(17)를 향한 상태에서 고정될 수 있도록 하는 피가공물 고정부(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 면취기.
제1항에 있어서 상기 제1구동부는,
상기 제1축(X1) 상에 설치되는 것으로서 일단은 상기 회전지지체(11)에 연결되고 타단은 제1구동모터(15)에 연결되는 원통형의 외축(25)을 포함하고;
상기 제2구동부는, 상기 외축(25)과 동일한 축중심을 갖도록 상기 제1축(X1) 상에 설치되는 것으로서, 축베어링(33)을 매개로 상기 외축(25)을 관통하도록 설치됨으로써 상기 외축(25)과는 독립적으로 회전될 수 있게 되는 내축(31); 상기 제1축(X1)을 축중심으로 상기 내축(31)을 회전시키기 위하여 상기 내축(31)의 일단에 연결되는 제2구동모터(20); 상기 내축(31)의 회전력을 상기 연마부(17)에 전달하기 위한 동력전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 면취기.
제1항에 있어서 상기 연마부(17)는,
상기 제1축(X1)과 직각을 이루고 있는 제2축(X2)을 축중심으로 하여 회전 가능하게끔 상기 회전지지체(11)에 설치되는 봉형상의 연마재고정축(47); 상기 연마재고정축(47)에 끼워져 고정되는 것으로서 방사방향으로 브러시(19a)가 설치되어 있는 원통형 연마부재(19); 상기 연마재고정축(47)을 지지하기 위한 것으로서 상기 회전지지체(11)로부터 돌출되게 설치되는 축받침대(49)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 면취기.
제1항에 있어서 상기 피가공물 고정부는;
상기 제1축(X1)에 직각을 이루도록 설치되는 것으로서 상단 중앙부에 "∨" 형태로 제1압착홈(59a)이 패여 있는 제1클램핑판(59); 상기 제1클램핑판(59)의 상부에 설치되는 것으로서 하단 중앙부에"∧" 형태로 제2압착홈(61a)이 패여 있는 제2클램핑판(61); 상기 제1,2클램핑판(59,61)이 상하방향으로 기동함에 따라 상기 제1,2압착홈(59a,61a)에 의해 만들어지는 마름모꼴(◇) 형태의 인입구(H)의 면적이 변화될 수 있도록 하는 클램핑판조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 면취기.
제1항에 있어서;
상기 회전지지체(11)로 하여금 상기 제1축(X1)의 연장방향을 따라 이동 가능하도록 상기 제1축(X1)과 평행하게 설치되며, 상기 회전지지체(11)를 지지하는 베드 레일(75); 상기 회전지지체(11)가 상기 베드 레일(75)을 따라 기동할 수 있도록 하는 제3구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 면취기.