KR20140067735A - 파이프 절단장치 - Google Patents

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KR20140067735A
KR20140067735A KR1020120135375A KR20120135375A KR20140067735A KR 20140067735 A KR20140067735 A KR 20140067735A KR 1020120135375 A KR1020120135375 A KR 1020120135375A KR 20120135375 A KR20120135375 A KR 20120135375A KR 20140067735 A KR20140067735 A KR 20140067735A
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강석봉
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세영 E.N.G. 주식회사
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Abstract

본 발명은, 상부에 길이방향으로 상호 평행하게 X축롤러레일 및 X축공구레일이 형성된 베드프레임, X축공구레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되며, Z축승강레일이 수직 형성된 가공프레임, 상부에 가공대상파이프를 승강가능하게 지지한 상태로 X축롤러레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 롤러유니트, X축롤러레일의 전방에 배치되도록 베드프레임에 설치되어, 롤러유니트 상에 배치된 가공대상파이프를 클램핑한 상태로 회전시키는 척킹회전유니트, Z축승강레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 척킹회전유니트에 의해 클램핑된 상태로 회전하는 가공대상파이프를 절단시키는 절단유니트를 포함하는 파이프 절단장치를 제공한다.
이와 같은, 파이프 절단장치는, 가공대상파이프를 롤러유니트에 회전 가능하게 안착 배치한 상태에서 척킹회전유니트가 가공대상파이프의 선단을 클램핑한 상태로 회전시킨다. 그러면, 절단유니트는 회전하는 가공대상파이프를 플라즈마 아크로 자동 절단되게 하는 바, 정확한 위치에 대한 절단 작업이 가능해짐과 더불어 작업효율이 높아짐으로 인해 생산성이 향상된다.

Description

파이프 절단장치{Pipe cutting machine}
본 발명은 파이프 절단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프를 설계된 규격으로 정확하게 절단시키는 파이프 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박에는 수십 가지 규격으로 생산된 배관부재인 모관과 지관이 다양한 형태로 연결되는 배관 시스템이 구비되는데, 각종 배관은 설계된 규격으로 절단된 후에 용접과 열처리를 거쳐 완제품으로 도색된다. 이러한 배관의 절단에 있어 원형톱, 산소, 워터젯, 레이저 방식 등이 있으나 근래 고속 절단 작업용으로 플라즈마 방식이 가장 선호되고 있다.
이러한 파이프 절단장치는 한국 공개특허 제2007-0105781호 및 일본 공개특허 제2003-191077호에 제시되고 있다. 먼저, 한국 공개특허 제2007-0105781호를 살펴보면, 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임에 파이프를 지지함과 아울러 회전시키는 파이프 지지수단, 상기 베이스 프레임의 양측으로 서포트에 설치되는 가이드 레일, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 헤드부, 상기 헤드부에 설치된 승강수단에 승강되는 이송부재, 상기 이송부재에 설치되어 플라즈마 아크를 발생하는 절단팁, 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 지지된 파이프를 배출하는 파이프 언로딩 수단을 구비한다. 이러한, 파이프 절단장치는 파이프를 이동시키지 않고 회전시키면서 절단할 수 있고, 로딩 및 언로딩에 따른 작업공수를 절감하는 효과는 있지만 근본적으로 자동화 생산에 의한 균일한 품질 및 높은 생산력의 유지를 기대하기 곤란하다.
반면, 일본 공개특허 제2003-191077호는 파이프 삽통부와 차륜을 가지는 본체 프레임 2에 파이프 P를 본체 프레임에 고정하는 척킹 장치 3과 회전틀 4를 설치하고, 플라즈마 절단기 6의 토치 6a를 회전틀 4의 단면을 모방하고 장치 8을 이용하고 설치하고, 회전틀 4에 통하여 본체 프레임 2에 고정한 파이프 P를 회전틀 4를 회전시키고 토치 6a로부터 분사시킨 고온의 플라즈마류로 파이프 P를 절단하게 된다. 그러나, 조관기 등으로부터 연속적으로 흘러나오는 대경 파이프를 신속 정확하고 미려하게 절단할 수 있는 효과가 기대되기는 하지만 여전히 숙련된 작업자에 의존해야 하기 때문에 품질과 생산성 향상은 물론 고급인력을 확보하는 측면에서 한계성이 있다.
본 발명은, 작업자의 숙련도에 상관없이 파이프의 절단 품질을 안정적으로 유지함과 더불어 생산성을 향상시키는 파이프 절단장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 상부에 길이방향으로 상호 평행하게 X축롤러레일 및 X축공구레일이 형성된 베드프레임, 상기 X축공구레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되며, Z축승강레일이 수직 형성된 가공프레임, 상부에 가공대상파이프를 승강가능하게 지지한 상태로 상기 X축롤러레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 롤러유니트, 상기 X축롤러레일의 전방에 배치되도록 상기 베드프레임에 설치되어, 상기 롤러유니트 상에 배치된 상기 가공대상파이프를 클램핑한 상태로 회전시키는 척킹회전유니트, 상기 Z축승강레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 척킹회전유니트에 의해 클램핑된 상태로 회전하는 상기 가공대상파이프를 절단시키는 절단유니트를 포함하는 파이프 절단장치를 제공한다.
또한, 상기 롤러유니트는, 하부에는 상기 X축롤러레일 상부에 슬라이딩 가능하게 설치되도록 X축롤러가 장착된 하부베이스와, 상기 X축롤러와 연결되도록 상기 하부베이스에 설치되어, 상기 X축롤러가 회전하도록 구동력을 발생시키는 X축이동수단과, 상기 하부베이스의 양측에 각각 힌지 결합되는 하부암과, 상기 하부암에 각각 힌지축으로 힌지 결합되는 상부암과, 상기 하부암과 상기 상부암을 결합시키는 상기 힌지축을 관통하여 나사 결합되는 리드스크류 및, 상기 상부암의 상부에 힌지 결합되며, 상부에는 상기 가공대상파이프를 회전 가능하게 지지하는 안착롤러가 장착된 상부베이스를 포함할 수 있다.
또한, 상기 척킹회전유니트는, 상기 롤러유니트 상의 상기 가공대상파이프 길이방향 선단에 대향되도록 상기 베드프레임의 선단에 회전 가능하게 연결 설치되며, 복수의 조가 구비된 연동척과, 상기 연동척에 연결 설치되어, 상기 연동척이 회전하도록 구동력을 발생시키는 척회전수단 및, 상기 연동척에 연결 설치되어, 상기 조가 상기 가공대상파이프를 클램핑하도록구동력을 발생시키는 척구동수단을 포함할 수 있다.
또한, 상기 절단유니트는, 상기 Z축승강레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 절단베이스와, 상기 절단베이스와 연결되도록 상기 가공프레임에 설치되어, 상기 절단베이스가 상기 Z축승강레일 상에서 이동하도록 구동력을 발생시키는 Z축이동수단과, 상기 절단베이스에 회전 가능하게 연결 결합되며, 일측에는 상기 가공대상파이프를 절단시키는 토치가 장착된 토치아암 및, 상기 토치아암과 연결되도록 상기 절단베이스에 설치되어, 상기 토치아암을 회전시키도록 구동력을 발생시키는 R축위치조절수단을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 파이프 절단장치는, 가공대상파이프를 롤러유니트에 회전 가능하게 안착 배치한 상태에서 척킹회전유니트가 가공대상파이프의 선단을 클램핑한 상태로 회전시킨다. 그러면, 절단유니트는 회전하는 가공대상파이프를 플라즈마 아크로 자동 절단되게 하는 바, 정확한 위치에 대한 절단 작업이 가능해짐과 더불어 작업효율이 높아짐으로 인해 생산성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 절단장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1의 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 절단장치의 정면도이며, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도 1의 평면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 파이프 절단장치는, 베드프레임(100), 가공프레임(200), 롤러유니트(300), 척킹회전유니트(400), 절단유니트(500)를 구비하고 있다.
상기 베드프레임(100)은 가공대상파이프(10)의 절단 작업이 이루어지는 부분이다. 이러한, 상기 베드프레임(100)에는 이후 설명될 가공프레임(200), 롤러유니트(300), 척킹회전유니트(400), 절단유니트(500)를 설치하게 된다. 특히, 상기 베드프레임(100)의 상부에는 가공프레임(200) 및 롤러유니트(300)를 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 설치하는 바, 상면에는 가공프레임(200) 및 롤러유니트(300)를 각각 슬라이딩되도록 가이드할 수 있게 길이방향으로 상호 평행하게 X축롤러레일(110) 및 X축공구레일(120)이 형성된다. 여기서, 상기 X축롤러레일(110) 및 X축공구레일(120)의 이격거리는 가공프레임(200) 및 롤러유니트(300)를 이동할 때 상호 간섭이 발생하지 않을 정도의 거리를 가지도록 한다.
그리고, 상기 베드프레임(100)의 선단, 즉 상기 X축롤러레일(110)의 전방에는 척지지부(130)를 수직되게 연결 구비할 수 있다. 이러한, 상기 척지지부(130)는 이후 설명될 척킹회전유니트(400)를 롤러유니트(300)에 배치된 가공대상파이프(10)의 선단에 대향되게 설치할 수 있게 한다.
상기 가공프레임(200)은 이후 설명될 절단유니트(500)를 연결 설치하는 지지부재이다. 이러한, 상기 가공프레임(200)은 상기 베드프레임(100)의 X축공구레일(120) 상에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 따라서, 상기 가공프레임(200)의 하부에는 상기 X축공구레일(120) 상에 슬라이딩 가능하도록 레일부(201)가 형성된다.
또한, 상기 가공프레임(200)에는 Z축승강레일(210)을 수직방향으로 형성한다. 이러한, 상기 Z축승강레일(210)에는 이후 설명될 절단유니트(500)를 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 가이드하게 된다.
더불어, 상기 가공프레임(200)에는 상기 베드프레임(100)의 X축공구레일(120) 상에서 슬라이딩 이동되도록 구동력을 발생시키는 프레임이송수단(220)을 구비할 수 있다. 이러한, 상기 프레임이송수단(220)은 기어(221) 및 서보모터(222)를 포함한다. 여기서, 상기 서보모터(222)는 상기 가공프레임(200)의 하단 일측에 연결 설치되며, 상기 기어(221)는 상기 서보모터(222)의 회전축에 결합 설치된 상태로 상기 베드프레임(100)의 X축공구레일(120)에 맞물림상태로 연결된다. 따라서, 상기 서보모터(222)의 작동에 의해 상기 가공프레임(200)은 상기 베드프레임(100) 상에서 직선이동하게 된다. 이때, 상기 가공프레임(200)의 이동거리를 일정 범위로 제한하기 위하여 상기 가공프레임(200) 상에는 리미트스위치(도면미도시)를 설치할 수도 있다.
상기 롤러유니트(300)는 상기 베드프레임(100)의 X축롤러레일(110) 상에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 가공대상파이프(10)를 수평상태로 안착 배치한 상태로 이후 설명될 척킹회전유니트(400)에 이동되게 한다. 더불어, 상기 롤러유니트(200)는 척킹회전유니트(400)에 의해 상기 가공대상파이프(10)를 클램한 상태에서 상기 가공대상파이프(10)가 회전 가능한 상태로 지지하게 된다. 이러한, 상기 롤러유니트(300)는 상부에 안착 배치되는 상기 가공대상파이프(10)의 직경에 상관없이 척킹회전유니트(400)와 대향되는 수평선상에 배치되게 할 수 있도록 상기 가공대상파이프(10)를 승강가능하게 지지한다. 여기서, 상기 롤러유니트(300)는 하부베이스(310), X축이동수단(320), 하부암(330), 상부암(340), 힌지축(350), 리드스크류(360), 상부베이스(370)를 포함한다.
상기 하부베이스(310)는 상기 베드프레임(100)의 X축롤러레일(110) 상에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이러한, 상기 하부베이스(310)의 하부에는 상기 X축롤러레일(110) 상에 슬라이딩 가능하게 안착 배치되도록 X축롤러(311)가 장착 구비된다.
상기 X축이동수단(320)은 상기 하부베이스(310)를 상기 베드프레임(100)의 X축롤러레일(110) 상에서 슬라이딩 이동되도록 구동력을 발생시킨다. 이러한, 상기 X축이동수단(320)은 기어(321), 서보모터(322)를 포함한다. 여기서, 상기 서보모터(322)는 상기 하부베이스(310)의 하단 일측에 연결 설치되며, 상기 기어(321)는 상기 서보모터(322)의 회전축에 결합 설치된 상태로 상기 X축롤러(311)의 축에 맞물림상태로 연결된다. 따라서, 상기 서보모터(322)의 작동에 의해 상기 X축롤러(311)가 회전하면서 상기 하부베이스(310)는 상기 베드프레임(100)의 X축롤러레일(110) 상에서 직선이동하게 된다. 이때, 상기 하부베이스(310)의 이동거리를 일정 범위로 제한하기 위하여 상기 하부베이스(310) 상에는 리미트스위치(도면미도시)를 설치할 수도 있다.
상기 하부암(330)과 상기 상부암(340)은 상기 하부베이스(310)와 상부베이스(370)를 연결하는 링크부재이다. 이러한, 상기 하부암(330)은 상기 하부베이스(310)의 양측에 각각 하단이 힌지 결합된다. 그리고, 상기 상부암(340)의 하단은 상기 하부암(330)의 상단에 각각 힌지축(350)을 통해 힌지 결합되며, 상단은 상부베이스(320)의 양측에 각각 힌지 결합된다.
상기 리드스크류(360)는 상기 하부암(330)과 상기 상부암(340)을 결합시키는 상기 힌지축(350)을 관통하여 나사 결합되는 봉 형상 부재이다. 따라서, 상기 리드스크류(360)의 축회전방향에 따라 상기 하부암(330)과 상기 상부암(340)이 선택적으로 펼침 또는 접힘상태가 되면서, 상기 상부암(340) 상부에 연결된 상부베이스(370)를 승강되게 한다. 여기서, 상기 리드스크류(360)의 일단에는 회전구동력을 발생시키는 스크류구동모터(도면미도시)를 연결 구비할 수도 있다.
상기 상부베이스(370)는 상기 상부암(340)의 상단에 연결 설치된 상태로 상부에 상기 가공대상파이프(10)를 안착 지지한다. 이러한, 상기 상부베이스(370)의 상부에는 안착롤러(371)를 회전 가능하게 연결 설치할 수 있다. 여기서, 상기 안착롤러(371)는 상기 가공대상파이프(10)를 회전 가능하게 지지함으로서, 이후 설명될 척킹회전유니트(400)에 의해 클램핑상태로 상기 가공대상파이프(10)가 회전시 안정적인 회전상태를 유지할 수 있게 한다.
상기 척킹회전유니트(400)는 상기 롤러유니트(300) 상에 안착 배치된 상태로 이동된 상기 가공대상파이프(10)를 클램핑한 상태로 회전되게 한다. 이같이, 상기 척킹회전유니트(400)는 상기 가공대상파이프(10)를 회전시키면서 이후 설명될 절단유니트(500)의 토치(531)가 상기 가공대상파이프(10) 둘레를 상대적으로 선회하는 기능을 가지게 하면서 절단작업을 수행할 수 있게 한다. 이러한, 상기 척킹회전유니트(400)는 상기 X축롤러레일(110)의 길이방향 선단 전방에 배치되도록 상기 베드프레임(100)의 척지지부(130)에 연결 설치된다. 여기서, 상기 척킹회전유니트(400)는 연동척(410), 척회전수단(420), 척구동수단(430)을 포함한다.
상기 연동척(410)은 상기 롤러유니트(300) 상에 안착 배치된 상기 가공대상파이프(10)의 선단을 클램핑 고정시킨다. 이러한, 상기 연동척(410)은 복수의 조(411)가 장착된 상태로 핸들구멍(412)에 핸들바(도면미도시)를 삽입시킨 상태에서 회전시키면서 상기 조(411)를 이동시키는 공지의 연동척 구조를 가지는 바, 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다. 더불어, 상기 연동척(410)은 4개의 조(411)를 구비한 것으로 도시하였으나 이에 한정하지 않고 상기 가공대상파이프(10)를 안정적으로 클램핑할 수 있도록 5개 이상을 설치할 수도 있으며, 또는 2개나 3개의 조를 설치할 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 연동척(410)의 전면, 즉 상기 조(411)들이 장착된 면부는 상기 가공대상파이프(10)의 선단에 대향되도록 배치된다. 그리고, 상기 연동척(410)의 후면은 상기 베드프레임(100)의 척지지부(130)에 대향된 상태로 회전 가능하게 연결 설치된다. 이때, 상기 연동척(410)의 후면에는 척회전수단(420)의 기어(421)와 맞물림되도록 원주방향으로 나사부(413)가 형성될 수 있다.
상기 척회전수단(420)은 상기 연동척(410)을 상기 베드프레임(100)의 척지지부(130)에 연결된 상태에서 회전하도록 구동력을 발생시킨다. 즉, 상기 척회전수단(420)에서 발생된 회전 구동력은 상기 연동척(410)에 클램핑된 상기 가공대상파이프(10)를 회전시키는 역할을 한다. 이러한, 상기 척회전수단(420)은 상기 베드프레임(100)의 척지지부(130)에 설치된 상태로 상기 연동척(410)과 연결된다. 여기서, 상기 척회전수단(420)은 기어(421), 서보모터(422)를 포함한다. 여기서, 상기 서보모터(422)는 상기 베드프레임(100)의 척지지부(130) 일측에 연결 설치되며, 상기 기어(421)는 상기 서보모터(422)의 회전축에 결합 설치된 상태로 상기 연동척(410)의 축과 체인(423)을 통해 연결된다. 따라서, 상기 서보모터(422)의 작동에 의해 회전하는 회전축의 회전력을 상기 연동척(410)의 축에 결합된 상기 기어(421)가 상기 체인(423)으로부터 전달받아 회전하면서 상기 연동척(410)은 상기 척지지부(130) 상에서 회전하게 된다.
상기 척구동수단(430)은 상기 연동척(410)의 조(411)가 상기 가공대상파이프(10)를 클램핑 고정할 수 있도록 구동력을 발생시킨다. 즉, 상기 척구동수단(430)은 상기 베드프레임(100)의 척지지부(130) 상에 설치된 상태로 상기 연동척(410)의 핸들구멍(412)에 연결된다. 이러한, 상기 척구동수단(430)은 척구동바(431), 구동모터(432)를 포함한다.
상기 척구동바(431)는 상기 구동모터(432)로부터 발생된 회전 구동력을 상기 연동척(410)으로 전달하는 연결부재이다. 이러한, 상기 척구동바(431)의 길이방향 일단은 상기 연동척(410)의 핸들구멍(412)에 삽입 체결되며, 타단은 상기 구동모터(432)의 회전축과 연결된다.
상기 구동모터(432)는 상기 베드프레임(100)의 척지지부(130) 일측에 결합 설치된 상태로 상기 척구동바(431)가 회전하도록 구동력을 발생시킨다. 이러한, 상기 구동모터(432)의 회전축에는 상기 척구동바(431)의 타단이 연결되어, 상기 구동모터(432)에서 발생된 회전 구동력이 상기 척구동바(431)로 전달된다.
상기 절단유니트(500)는 상기 롤러유니트(300)의 상부베이스(370) 상부에 회전 가능하게 안착 배치된 상태로 상기 척킹회전유니트(400)에 의해 클램된 상태로 회전하는 상기 가공대상파이프(10)를 절단시킨다. 이러한, 상기 절단유니트(500)는 상기 가공프레임(200)의 Z축승강레일(210) 상에 슬라이딩 가능하게 설치된 상태로 고온의 플라즈마 아크를 발생시키면서 상기 가공대상파이프(10)에 대한 절단 작업을 수행하게 된다. 여기서, 상기 절단유니트(500)는 절단베이스(510), Z축이동수단(520), 토치아암(530), 토치(531), R축위치조절수단(540)을 포함한다.
상기 절단베이스(510)는 상기 가공프레임(200)의 Z축승강레일(210) 상에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이러한, 상기 절단베이스(510)에는 상기 Z축승강레일(210) 상에 슬라이딩 가능하게 연결되도록 레일부(도면미도시)를 구비한다.
상기 Z축이동수단(520)은 상기 절단베이스(510)를 상기 가공프레임(200)의 Z축승강레일(210) 상에서 슬라이딩 이동되도록 구동력을 발생시킨다. 이러한, 상기 Z축이동수단(520)은 기어(521), 서보모터(522)를 포함한다. 여기서, 상기 서보모터(522)는 상기 절단베이스(510)의 일측에 연결 설치되며, 상기 기어(521)는 상기 서보모터(522)의 회전축에 결합 설치된 상태로 상기 Z축승강레일(210)에 맞물림상태로 연결된다. 따라서, 상기 서보모터(522)의 작동에 의해 상기 기어(521)가 상기 Z축승강레일(210) 상을 회전 이동하면서 상기 절단베이스(510)는 상기 가공프레임(200)의 Z축승강레일(210) 상에서 직선이동하게 된다.
상기 토치아암(530)은 상기 가공대상파이프(10)를 절단할 수 있도록 고온의 플라즈마 아크를 발생시키는 토치(531)가 연결 설치된다. 이러한, 상기 토치아암(530)의 일단은 상기 절단베이스(510)의 일측에 회전 가능하게 연결 결합되며, 일측에는 상기 토치(531)가 장착된다.
상기 R축위치조절수단(540)은 상기 토치(531)의 플라즈마 아크 발생지점을 변경할 수 있도록 상기 토치아암(530)을 회전시키도록 구동력을 발생시킨다. 이러한, 상기 R축위치조절수단(540)은 상기 토치아암(530)과 연결되도록 상기 절단베이스(510) 일측에 설치된다. 이러한, 상기 R축위치조절수단(540)은 기어(541), 서보모터(542)를 포함한다. 여기서, 상기 서보모터(542)는 상기 절단베이스(510)의 일측에 연결 설치되며, 상기 기어(541)는 상기 서보모터(542)의 회전축에 결합 설치된 상태로 상기 토치아암(530)의 일단에 맞물림상태로 연결된다. 따라서, 상기 서보모터(542)의 작동에 의해 상기 기어(541)가 상기 절단베이스(510) 상에서 회전가능하게 연결 설치된 상기 토치아암(530)을 회전시키면서 상기 토치(531)로부터 분사되는 플라즈마 아크 발생지점을 변경시킬 수 있게 된다.
이와 같이 구성되는 일실시예에 따른 상기 파이프 절단장치의 동작을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 롤러유니트(300)의 상부에 상기 가공대상파이프(10)를 안착 배치한 후, 상기 가공대상파이프(10)의 선단을 상기 척킹회전유니트(400) 방향으로 이동시킨다. 즉, 상기 롤러유니트(300)의 상부베이스(370) 상에 상기 가공대상파이프(10)를 안착시킨다. 이후, 상기 X축이동수단(320)의 서보모터(322)를 작동시켜 상기 하부베이스(310)를 상기 베드프레임(100)의 X축롤러레일(110) 상에서 상기 척킹회전유니트(400) 방향으로 이동시킨다.
이때, 상기 상부베이스(370) 상의 상기 가공대상파이프(10)의 선단이 상기 척킹회전유니트(400)에 정확하게 클램핑될 수 있도록 상기 가공대상파이프(10)의 상하위치를 조절하게 된다. 즉, 상기 리드스크류(360)를 회전시켜 상기 하부암(330)과 상기 상부암(340)이 상호 접힘 또는 펼침되도록 하면서 상기 상부베이스(370)의 상하위치를 조절하게 된다.
이후, 상기 척킹회전유니트(400)에서 상기 가공대상파이프(10)의 선단을 클램핑 시킨다. 즉, 상기 척구동수단(430)의 구동모터(432)를 작동시키면 상기 연동척(410)이 구동되면서 상기 조(411)들은 상기 가공대상파이프(10)의 선단을 클램핑시킨다.
이렇게, 상기 가공대상파이프(10)를 상기 척킹회전유니트(400)의 연동척(410)에 클램핑시킨 후에는, 상기 절단유니트(500)에 의한 상기 토치(531)의 플라즈마 아크 발생지점을 맞춘 후, 상기 가공대상파이프(10)를 회전시키면서 절단작업을 수행하게 된다. 즉, 상기 Z축이동수단(520)의 서보모터(522)를 통해 상기 절단베이스(510)가 상기 가공프레임(200)의 Z축승강레일(210) 상에서 이동되게 함과 더불어 상기 R축위치조절수단(540)의 서보모터(542)를 통해 상기 토치아암(530)을 회전시키면서 상기 토치(531)의 상기 가공대상파이프(10)에 대한 플라즈마 아크 발생지점을 맞춘다. 상기 토치(531)의 상기 가공대상파이프(10)에 대한 플라즈마 아크 발생지점이 맞춰지면, 상기 척회전수단(420)의 서보모터(422)를 구동시켜 상기 연동척(410)이 회전되게 하면, 이에 대응되게 상기 가공대상파이프(10)도 상기 롤러유니트(300)의 상부베이스(370) 상에서 상기 안착롤러(371)에 의해 회전하게 된다. 그러면, 상기 토치(531)에서 발생된 플라즈마 아크에 의한 상기 가공대상파이프(10)의 절단작업이 완료된다.
이와 같이, 일실시예의 상기 파이프 절단장치는, 상기 가공대상파이프(10)를 상기 롤러유니트(300)에 회전 가능하게 안착 배치한 상태에서 상기 척킹회전유니트(400)가 상기 가공대상파이프(10)의 선단을 클램핑한 상태로 회전시킨다. 그러면, 상기 절단유니트(500)는 회전하는 상기 가공대상파이프(10)를 플라즈마 아크로 자동 절단되게 하는 바, 정확한 위치에 대한 절단 작업이 가능해짐과 더불어 작업효율이 높아짐으로 인해 생산성이 향상된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 가공대상파이프 100: 베드프레임
110: X축롤러레일 120: X축공구레일
200: 가공프레임 210: Z축승강레일
220: 프레임이송수단 300: 롤러유니트
310: 하부베이스 320: X축이동수단
330: 하부암 340: 상부암
350: 힌지축 360: 리드스크류
370: 상부베이스 371: 안착롤러
400: 척킹회전유니트 410: 연동척
420: 척회전수단 430: 척구동수단
500: 절단유니트 510: 절단베이스
520: Z축이동수단 530: 토치아암
531: 토치 540: R축위치조절수단

Claims (4)

  1. 상부에 길이방향으로 상호 평행하게 X축롤러레일 및 X축공구레일이 형성된 베드프레임과;
    상기 X축공구레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되며, Z축승강레일이 수직 형성된 가공프레임과;
    상부에 가공대상파이프를 승강가능하게 지지한 상태로 상기 X축롤러레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 롤러유니트와;
    상기 X축롤러레일의 전방에 배치되도록 상기 베드프레임에 설치되어, 상기 롤러유니트 상에 배치된 상기 가공대상파이프를 클램핑한 상태로 회전시키는 척킹회전유니트; 및,
    상기 Z축승강레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 척킹회전유니트에 의해 클램핑된 상태로 회전하는 상기 가공대상파이프를 절단시키는 절단유니트를 포함하는 파이프 절단장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러유니트는,
    하부에는 상기 X축롤러레일 상부에 슬라이딩 가능하게 설치되도록 X축롤러가 장착된 하부베이스와,
    상기 X축롤러와 연결되도록 상기 하부베이스에 설치되어, 상기 X축롤러가 회전하도록 구동력을 발생시키는 X축이동수단과,
    상기 하부베이스의 양측에 각각 힌지 결합되는 하부암과,
    상기 하부암에 각각 힌지축으로 힌지 결합되는 상부암과,
    상기 하부암과 상기 상부암을 결합시키는 상기 힌지축을 관통하여 나사 결합되는 리드스크류 및,
    상기 상부암의 상부에 힌지 결합되며, 상부에는 상기 가공대상파이프를 회전 가능하게 지지하는 안착롤러가 장착된 상부베이스를 포함하는 파이프 절단장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 척킹회전유니트는,
    상기 롤러유니트 상의 상기 가공대상파이프 길이방향 선단에 대향되도록 상기 베드프레임의 선단에 회전 가능하게 연결 설치되며, 복수의 조가 구비된 연동척과,
    상기 연동척에 연결 설치되어, 상기 연동척이 회전하도록 구동력을 발생시키는 척회전수단 및,
    상기 연동척에 연결 설치되어, 상기 조가 상기 가공대상파이프를 클램핑하도록구동력을 발생시키는 척구동수단을 포함하는 파이프 절단장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단유니트는,
    상기 Z축승강레일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 절단베이스와,
    상기 절단베이스와 연결되도록 상기 가공프레임에 설치되어, 상기 절단베이스가 상기 Z축승강레일 상에서 이동하도록 구동력을 발생시키는 Z축이동수단과,
    상기 절단베이스에 회전 가능하게 연결 결합되며, 일측에는 상기 가공대상파이프를 절단시키는 토치가 장착된 토치아암 및,
    상기 토치아암과 연결되도록 상기 절단베이스에 설치되어, 상기 토치아암을 회전시키도록 구동력을 발생시키는 R축위치조절수단을 포함하는 파이프 절단장치.


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