KR20140029932A - 파이프 연마장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파이프 연마장치에 관한 것으로, 좌우로 이동하면서 피가공물과 점 접촉하여 피가공물의 표면을 가공하는 연마 작업 시 피가공물의 가공면에 자동으로 광택 및 연마가 이루어져 생산성이 높고, 연마 품질이 우수하며, 피가공물의 규격 교체에 따른 작업 조건의 변경이 없는 지지롤러를 구성한 파이프 연마장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 파이프 연마장치는, 원통형의 피가공물이 일측으로 진입하여 길이방향을 따라 이송되도록 하는 본체부와; 상기 본체부의 일측에 적층된 피가공물을 1개씩 순차적으로 공급하는 자동공급부; 상기 본체부를 따라 이송하는 피가공물을 연마 및 광택 작업을 동시에 수행하는 하나의 작업부가 다수의 단계로 연결되어 순서대로 연마하도록 하는 폴리싱부; 및 상기 하나의 작업부마다 피가공물이 용이하게 회전할 수 있도록 저면에 설치된 복수 쌍의 롤러를 구성한 간격조절부; 상기 하나의 작업부마다 일측에 배치되어 피가공물을 상측으로부터 가압한 상태로 좌우 방향으로 이동하면서 하단부에 배치된 연마지석을 회전시킴에 의해 피가공물의 표면과 점접촉 연마하는 연마부; 연마 및 광택 작업이 완료된 피가공물을 1개씩 순차적으로 배출하는 배출부를 포함한다.

Description

파이프 연마장치{PIPE POLISHING MACHINE}
본 발명은 파이프 연마장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 좌우로 이동하면서 피가공물과 점 접촉하여 피가공물의 표면을 가공하는 연마 작업 시 피가공물의 가공면에 자동으로 광택 및 연마가 이루어져 생산성이 높고, 연마 품질이 우수하며, 피가공물의 규격 교체에 따른 작업 조건의 변경이 없는 지지롤러를 구성한 파이프 연마장치에 관한 것이다.
종래의 롤러용 파이프의 표면 연마에는 심압대에 고정된 상태로 회전하는 피가공물을 연마하기 위해, 피가공물의 표면에 작업자가 연마재가 있는 연마대를 직접 접촉하여 피가공물측으로 눌러주는 방식을 채택하였다. 그런데, 이렇게 작업자가 연마대를 직접 들고 행하는 연마작업은 작업자가 피가공물, 즉 원통형 파이프에 가하는 압력 정도에 따라 연마가공된 제품의 조도가 달라지므로 피가공물의 조도는 작업자의 숙련도에 따라 결정되므로, 숙련되지 못한 작업자가 연마작업을 행하는 경우 불량률이 높아지는 것은 물론, 연마작업 내내 작업자가 피가공물에 연마대를 지속적으로 눌러주어야 하므로 작업자의 피로가 누적될수록 생산성 및 품질도 떨어지는 문제가 있었다.
종래 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0814157에는 "공압튜브식 연마장치"가 개시되어 있는데, 도 1 및 2를 참조하여 설명한다.
상기 종래기술은 작업자의 숙련정도에 큰 관계없이 피가공물의 불량률을 낮출 수 있는 공압튜브식 연마장치를 제시한 바 있다. 이러한 공압튜브식 연마장치는 피가공물을 연마하는 연마롤러의 내부에 에어를 주입하여 피가공물의 회전축과 평행하게 배치되어 피가공물에 균일하고 탄력적인 압력부하가 걸리게 하면서 자동으로 왕복 이동하는 구성이었다.
이러한 공압튜브식 연마장치의 경우 표면에 샌드페이퍼로 이루어진 연마재가 원통형 커버관의 표면에 장착된 연마롤러를 사용하여 소정압력으로 회전하는 피가공물의 표면을 연마할 때, 연마롤러가 피가공물의 측면을 따라 왕복 이송되면서 피가공물의 측면과 선접촉이 이루어지는 구조를 가지고 있다. 또한, 종래의 다른 연마장치에서도 연마롤러의 구조는 차이가 있으나, 피가공물의 측면과 선접촉이 이루어지면서 연마롤러가 왕복 이송하는 구조를 가지고 있다.
따라서, 피가공물의 역방향으로 회전하면서 이송되는 연마롤러가 피가공물의 표면에 반복적으로 접촉되었다가 떨어지는 현상이 발생함에 따라 피가공물의 연마면에 미세한 요철이 형성되어 외관상 물결무늬로 나타나는 문제점이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 파이프 연마장치는, 좌우로 이동하면서 피가공물과 점 접촉하여 피가공물의 표면을 가공하는 연마 작업 시 피가공물의 가공면에 자동으로 광택 및 연마가 이루어져 생산성이 높고, 연마 품질이 우수하며, 피가공물의 규격 교체에 따른 작업 조건의 변경이 없는 지지롤러를 구성한 파이프 연마장치를 제공함에 있다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시에예 따른 파이프 연마장치는 원통형의 피가공물이 일측으로 진입하여 길이방향을 따라 이송되도록 하는 본체부와; 상기 본체부의 일측에 적층된 피가공물을 1개씩 순차적으로 공급하는 자동공급부; 상기 본체부를 따라 이송하는 피가공물을 연마 및 광택 작업을 동시에 수행하는 하나의 작업부가 다수의 단계로 연결되어 순서대로 연마하도록 하는 폴리싱부; 및 상기 하나의 작업부 마다 피가공물이 용이하게 회전할 수 있도록 저면에 설치된 복수 쌍의 롤러를 구성한 간격조절부; 상기 하나의 작업부마다 일측에 배치되어 피가공물을 상측으로부터 가압한 상태로 좌우 방향으로 이동하면서 하단부에 배치된 연마지석을 회전시킴에 의해 피가공물의 표면과 점접촉 연마하는 연마부; 연마 및 광택 작업이 완료된 피가공물을 1개씩 순차적으로 배출하는 배출부로 이루어진다.
실시예에 있어서, 상기 폴리싱부와 배출부에는 피가공물의 상부를 눌러 직진도를 유지시키도록 핀치롤러를 더 포함한다.
실시예에 있어서, 상기 간격조절부는 본체부로 투입되는 피가공물의 직경에 따라 간격 조절한다.
실시예에 있어서, 상기 연마지석은 피가공물의 크기 변화된 직경에 따라 상하 이동한다.
실시예에 있어서, 상기 간격조절부는 피가공물의 저면을 받치도록 형성된 복수 쌍의 롤러와 상기 롤러를 양측으로 결합하는 나사산이 형성된 스크류와 상기 스크류의 하단에 형성되어 스크류를 회전시키는 웜기어와 상기 웜기어와 연결되어 구동시키는 모터와 상기 모터를 제어하는 제어부를 구성한다.
실시예에 있어서, 상기 제어부는 복수 쌍의 롤러가 피가공물을 지지함에 있어 상기 롤러를 좌우로 구동시키는 모터의 암페어 변화수치를 측정하여 연마지석의 마모된 량을 확인한다.
실시예에 있어서, 상기 폴리싱부는 피가공물의 표면을 광택하는 광약 자동 공급기를 더 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 좌우로 이동하면서 피가공물과 점 접촉에 의한 연마 작업으로 피가공물의 잔여 스크레치가 미세하여 광택도가 우수한 효과가 있다.
또, 피가공물의 표면을 가공하는 연마 작업 시 피가공물의 가공면에 자동으로 광택 및 연마가 이루어져 생산성이 높고, 연마 품질이 우수한 효과가 있다.
또한, 피가공물의 규격 교체에 따른 작업 조건의 변경이 없는 지지롤러를 구성하여 연마 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 연마장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 파이프 연마장치 전체를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 파이프 연마장치의 자동공급부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 파이프 연마장치의 폴리싱부를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 파이프 연마장치의 간격조절부를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 파이프 연마장치의 롤러부 이동을 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 파이프 연마장치의 연마부 좌우 이동을 대략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 파이프 연마장치의 연마지석과 피가공물의 점접촉을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 파이프 연마장치의 배출부를 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 파이프 연마장치는 좌우로 이동하면서 피가공물과 점 접촉하여 피가공물의 표면을 가공하는 연마 작업 시 피가공물의 가공면에 자동으로 광택 및 연마가 이루어져 생산성이 높고, 연마 품질이 우수하며, 피가공물의 규격 교체에 따른 작업 조건의 변경이 없는 지지롤러를 구성한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 파이프 연마장치 전체를 도시한 도면이다. 도면과 같이 본 실시예에 따른 파이프 연마장치는 크게 본체부(110), 자동 공급부(120), 폴리싱부(130), 간견조절부(140), 연마부(150), 배출부(160)를 포함한다.
원형형상의 피가공물(102)은 표면을 광택처리하기 위해 본체부 내부로 진입하게 되고, 길이 방향으로 긴 피가공물(102)은 길이방향을 따라 이송된다.
도 4를 참조하면, 본체부(110)의 일측에는 피가공물(102)을 공급하는 자동 공급부(120)가 구성되어, 피가공물(110)을 본체부(110) 내로 1개씩 순차적으로 공급이 이루어지도록 한다. 구체적으로 피가공물(102)은 본체부(110) 일측의 적층부에 일렬로 적층되고, 순차적으로 1개씩 본체부(110) 측으로 이송되며, 소정의 반경으로 회동하는 공급로더(122)에 의해 본체부(110) 측으로 이송된다.
도 5를 참조하면, 본체부(110) 측으로 이송된 피가공물(102)은 다수의 단계로 이루어진 폴리싱부(130)로 진입한다. 폴리싱부(130)는 피가공물(102)을 연마 및 광택작업을 하도록 이루어진 하나의 작업부(132)가 마련된다. 하나의 작업부(132)는 본체부(110)에서 일예로 10단계로 이루어질 수 있다. 피가공물(102)은 10단계 작업 공정을 순서대로 거쳐 연마 및 광택작업이 이루어진다.
피가공물(102)의 연마 및 광택작업은 폴리싱부(130)에 구성된 다수의 작업부(132)를 거치면서 작업이 이루어지는 것으로 하나의 작업부(132) 마다에는 간격조절부(140)와 연마부(150) 및 광약 자동 공급기(180)가 구성된다. 도 6을 참조하면, 간격조절부(140)는 피가공물(102)을 용이하게 회전할 수 있도록 저면을 받치는 복수 쌍의 롤러(142)로 설치되고, 연마부(150)는 피가공물(102)의 표면과 점접촉하여 연마한다. 광약 자동 공급기(180)는 피가공물(102)의 표면을 광택한다. 피가공물(102)의 연마 및 광택작업 시 피가공물(102)의 직진도를 위해 핀치롤러(170)가 마련된다. 상기 핀치롤러(170)는 하나의 작업부(132) 마다에 구성되어 피가공물(102)의 상부를 눌러 직진도를 유시 시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 본체부(110)의 상측에는 피가공물(102)이 용이하게 회전할 수 있도록 간격조절부(140)가 구성될 수 있다.
상기 간격조절부(140)는 본체부(110)의 상측으로 복수 쌍의 롤러(142)가 구성된다.
그리고, 상기 간격조절부(140)는 길이방향으로 길게 형성된 본체부(110)에 소정의 간격으로 다수 구성한다.
구체적으로 상기 간격조절부(140)는 상기 본체부(110)의 상측에는 피가공물(102)이 용이하게 회전할 수 있도록 피가공물(102)의 길이 방향으로 복수 쌍의 롤러(142)가 피가공물(102)의 저면을 받치도록 형성되며, 상기 본체부(110)의 일측에는 피가공물(102)을 일측 방향으로 회전시킬 수 있도록 설치된다.
이때, 상기 간격조절부(140)는 본체부(110)로 투입되는 피가공물(102)의 직경에 따라 간격 조절하기 위한 것이다.
상기 간격조절부(140)는 본체부(110)로 투입되는 직경이 다양한 피공가공물(102)을 수용할 수 있도록 한다.
상기 간격조절부(140)의 구성은 피가공물(102)의 저면을 받치도록 형성된 복수 쌍의 롤러(142)가 구성되고, 롤러(142)는 스크류(144)에 양측으로 결합된다. 스크류(144)는 길이방향으로 긴 형태를 가지면서 나사산을 형성한다. 그리고, 스크류(144)의 하단에는 웜기어(146)가 형성되어 스크류(144)를 회전시키기 위해 결합되며, 웜기어(146)는 연결된 모터(148)에 의해 구동된다. 모터(148)를 제어하는 제어부(149)가 마련될 수 있다.
이러한, 간격조절부(140)는 직경이 다른 피가공물(102)이 본체부(110)로 진입하면 피가공물(102)의 직경에 맞게 복수 쌍의 롤러(142)가 피가공물(102)에 크기에 따라 이동하여 접촉하게 된다.
구체적으로 본체부(110)로 피가공물(102)이 진입하면 모터(148)에 의해 웜기어(146)가 구동함에 따라 스크류(144)가 회전하며, 상기 스크류(144)에 결합된 롤러가(142) 길이방향으로 긴 스크류(144)에서 좌우 이동을 하여 피가공물(102)에 직경에 맞게 간격조절이 된다.
예로, 다시 도 7을 참조하면, 피가공물(102)이 먼저 진입한 피가공물(102) 보다 작다면 피가공물(102)을 하부에 지지하는 한 쌍의 롤러(142)가 피가공물(102)의 직경에 맞도록 중앙으로 이동하여 피가공물(102)의 외주면에 접촉한다. 또, 피가공물(102)이 먼저 진입한 피가공물(102) 보다 크면 피가공물(102)을 하부에 지지하는 한 쌍의 롤러(142)가 피가공물(102)의 직경에 맞도록 중앙에서 양측으로 서로 멀어지는 이동을하여 피가공물(102)의 외주면에 접촉한다. 이때, 상기 피가공물(102)에 광택 및 연마작업을 하는 연마지석(152)도 작아진 피가공물(102)의 직경 차이를 감지하여 크기 변화된 피가공물(102)의 직경에 따라 상하 이동하게 된다.
상기 연마지석(152)은 전동제어 방식에 의해 피가공물(102)의 직경 변화에 이동한다.
이러한, 간격조절부(140)는 제어부(149), 모터(148), 웜기어(146), 스크류(144), 롤러(142)의 연동 작동에 의해 가능하다.
한편, 본체부(110)로 진입한 피가공물(102)은 연마부(150)에 구성된 연마지석(152)에 의해 피가공물(102)의 가공면에 자동으로 광택 및 연마가 이루어진다. 도 8을 참조하면, 연마부(150)는 본체부(110)의 일측에 배치되어 피가공물(102)을 상측으로부터 가압한 상태로 좌우 방향으로 이동하면서 하단부에 배치된 연마지석(152)을 회전시킴에 의해 피가공물(102)의 표면과 점접촉 연마한다. 점접촉 연마에 따라 연마지석(152)의 마모가 일정하다.
상기 연마부(150)의 연마지석(152)은 피가공물(102)의 가공면에 좌우로 이동하는 오실레이션(oscillation)을 줌으로 잔여 스크래치가 미세하여 광택도가 매주 좋다.
그리고, 상기 연마부(150)의 연마지석(152)은 피가공물(102)의 가공면에 좌우 이동을 하면서 점 접촉하여 마찰계수가 적다(도 9참조).
본 발명은 피가공물(102)이 길이방향으로 연마하기 때문에 마찰계수가 적어 피가공물(102)의 표면 온도가 20℃ ~ 30℃로 낮아 작업자가 화상위험에서 안전한 작업이 가능하다.
상기 피가공물(102)과 점 접촉하도록 길이방향으로 긴 피가공물(102)의 상부에서 연마지석(152)이 직교하는 형태로 위치한다.
상기 피가공물(102)은 회전을 하면서 일방향으로 이동하면서 연마지석(152)은 오실레이션 작동으로 좌우 이동하면서 점접촉으로 피가공물(102)의 360ㅀ부분을 광택 및 연마한다.
한편, 광약 자동 공급기(180)는 연마부(150)의 일측에 설치되며, 수평으로 이동하는 피가공물(102)에 소정 각도로 기울어지도록 설치되어, 연마되는 피가공물(102)의 회전과 동시에 강제 하강하게 되는 고체 광약이 피가공물(102)의 표면에 광약을 도포시켜 표면 광택하게 된다.
이렇게, 연마 및 광택 작업이 완료된 피가공물(102)은 배출부(160)에 의해 1개씩 순차적으로 배출된다. 도 10을 참조하면, 본체부(110) 일측에 작업이 완료된 피가공물(102)이 진입하면 언로더(162)에 안착되고, 상승함에 따라 피가공물(102)은 일측으로 자유낙하되어 배출된다. 여기서, 배출부(160)에는 폴리싱부(130)와 마찬가지로 핀친롤러(170)가 마련되어 배출 시 피가공물(102)의 직진도를 유지시킨다.
여기서, 본 발명은 피가공물(102)이 길이방향으로 연마함에 따라 밀러 및 헤어라인 제품에 광택 및 연마가 가능하여 파이프 연마장치를 복합적으로 사용가능하다. 피가공물(102)의 헤어라인 형성은 연마지석 대신에 헤어라인용 연마석을 교체하여 사용할 수 있다. 종래에는 헤어라인을 형성할 경우 각각의 피가공물(102)의 치수에 맞는 연마석이 있어야 하지만 본 발명의 폴리싱부(130)에 연동하여 좌우 이동함에 따라 다양한 피가공물(102)의 치수에 상관없이 헤어라인 형성이 가능하다.
제어부(149)는 길이방향의 피가공물(102)을 복수 쌍의 롤러(142)가 피가공물(102)을 지지함에 있어 직경변화에 양측의 롤러(142)가 좌우이동하고 상부의 연마지석(152)도 직경에 따라 상하 이동하게 되어 상기 롤러(142)를 좌우로 구동시키는 모터(148)의 암페어 변화수치를 측정하여 연마지석(152)의 마모된 량을 확인한다.
아울러, 피가공물(102)에 일정한 광택면을 생성할 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 간주되어야 할 것이다.
102피가공물 110:본체부
120:자동공급부 122:공급로더
130:폴리싱부 132:작업부
140:간격조절부 142:롤러
144:스크류 146:웜기어
148:모터 149:제어부
150:연마부 152:연마지석
160:배출부 162:언로더
170:핀치롤러 180:광약자동공급기

Claims (7)

  1. 피가공물의 표면을 광택 가공할 수 있도록 된 연마장치에 있어서,
    원통형의 피가공물이 일측으로 진입하여 길이방향을 따라 이송되도록 하는 본체부와;
    상기 본체부의 일측에 적층된 피가공물을 1개씩 순차적으로 공급하는 자동공급부;
    상기 본체부를 따라 이송하는 피가공물을 연마 및 광택 작업을 동시에 수행하는 하나의 작업부가 다수의 단계로 연결되어 순서대로 연마하도록 하는 폴리싱부; 및
    상기 하나의 작업부마다 피가공물이 용이하게 회전할 수 있도록 저면에 설치된 복수 쌍의 롤러를 구성한 간격조절부;
    상기 하나의 작업부마다 일측에 배치되어 피가공물을 상측으로부터 가압한 상태로 좌우 방향으로 이동하면서 하단부에 배치된 연마지석을 회전시킴에 의해 피가공물의 표면과 점접촉 연마하는 연마부;
    연마 및 광택 작업이 완료된 피가공물을 1개씩 순차적으로 배출하는 배출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 연마장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱부와 배출부에는 피가공물의 상부를 눌러 직진도를 유지시키도록 핀치롤러를 더 포함하는
    파이프 연마장치.
  3. 상기 간격조절부는,
    본체부로 투입되는 피가공물의 직경에 따라 간격 조절하는,
    파이프 연마장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연마지석은, 피가공물의 크기 변화된 직경에 따라 상, 하 이동하는,
    파이프 연마장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 간격조절부는,
    피가공물의 저면을 받치도록 형성된 복수 쌍의 롤러;
    상기 롤러를 양측으로 결합하는 나사산이 형성된 스크류;
    상기 스크류의 하단에 형성되어 스크류를 회전시키는 웜기어;
    상기 웜기어와 연결되어 구동시키는 모터;
    상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하는
    파이프 연마장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수 쌍의 롤러가 피가공물을 지지함에 있어 상기 롤러를 좌우로 구동시키는 모터의 암페어 변화수치를 측정하여 연마지석의 마모된 량을 확인하는 것을 포함하는
    파이프 연마장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱부는, 피가공물의 표면을 광택하는 광약 자동 공급기를 더 포함하는 파이프 연마장치.


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