KR20160078685A - 부재 절단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부재 절단 장치에 관한 것으로, 캐리지; 캐리지에 설치되고, 절단부재를 포함하는 절단모듈; 캐리지에 설치되고, 절단부재의 마모량을 검출하는 마모량 검출부; 및 캐리지에 설치되고, 절단부재의 마모량에 따라 절단모듈을 구동하는 구동부를 포함하는 부재 절단 장치를 개시한다.

Description

부재 절단 장치{APPARATUS FOR CUTTING MEMBER}

본 발명은 부재 절단 장치에 관한 것이다.

일반적으로 배관 작업은 배관의 설계 사항에 따라 파이프를 절단하고 개선 및 용접 작업을 실시하는 과정으로 이루어진다. 일 예로, 부유식 원유생산저장하역설비(floating production storage and offloading)를 비롯한 선박의 탑사이드(topside)에는 석유나 액화천연가스(LNG)의 이동통로인 다수의 파이프가 복잡하게 연결되어 있다. 이러한 선박을 건조시 다수의 파이프 간을 연결하는 작업이 필요하나, 제작 오차 등으로 용접 결합하기에 파이프의 길이가 안 맞는 경우가 대부분이다. 특히, 대형 선박의 제조에 있어서는 선체를 블록 단위로 분할하여 제작한 후 도크(dock)에서 블록을 서로 결합하여 선체를 구성하게 되는데, 블록과 블록 사이의 파이프 간의 얼라인(align)이 맞지 않아 파이프의 얼라인을 맞추기 위한 작업이 필요하게 된다. 이를 위해서는 파이프의 절단, 개선, 용접 등 파이프의 가공이 이루어져야 한다. 대한민국 공개공보 제10-2013-0143456호(2013.12.31)에는 파이프 가공 캐리지가 개시되어 있다.

본 발명은 절단부재의 마모량에 따라 절단부재와 절단할 부재 사이의 거리를 조절하여, 일정한 절단성능을 유지하도록 하는 부재 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 부재 절단 장치는, 캐리지; 상기 캐리지에 설치되고, 절단부재를 포함하는 절단모듈; 상기 캐리지에 설치되고, 상기 절단부재의 마모량을 검출하는 마모량 검출부; 및 상기 캐리지에 설치되고, 상기 절단부재의 마모량에 따라 상기 절단모듈을 구동하는 구동부를 포함한다.

상기 마모량 검출부는, 상기 캐리지에 설치되고, 상기 절단부재의 단부에 이르는 거리를 측정하는 거리센서를 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 절단부재의 마모량에 따라 상기 절단모듈과, 절단할 부재 간의 거리를 조절할 수 있다.

상기 절단할 부재는 파이프 부재이고, 상기 캐리지는 상기 파이프 부재의 둘레를 따라 이동하며, 상기 절단부재의 마모량이 기준값 초과시, 상기 구동부는 상기 절단모듈을 상기 파이프 부재 측으로 이송할 수 있다.

상기 부재 절단 장치는, 상기 캐리지에 설치되고, 상기 파이프 부재의 외면에 이르는 거리를 측정하는 거리 측정부를 더 포함하고, 상기 구동부는 상기 절단부재의 마모량 및 상기 거리 측정부의 거리 측정값에 따라 상기 절단모듈을 구동할 수 있다.

상기 캐리지는, 하우징; 상기 파이프 부재를 둘러싸는 형태로 배치되어 상기 하우징을 상기 파이프 부재의 외면에 지지하는 가이드유닛; 상기 하우징에 설치되고, 상기 가이드유닛이 둘러싸는 둘레의 길이를 조절하여 상기 파이프 부재를 감싸는 조임력을 제공하는 장력 조절부; 상기 하우징에 설치되고, 상기 가이드유닛과 맞물려 회전 가능하게 배치되는 지지스프라켓; 및 상기 파이프 부재의 둘레방향을 따라 상기 하우징의 일측과 타측에 각각 설치되고, 상기 파이프 부재의 외면과 접촉하여 구름 운동하는 구름휠을 포함할 수 있다.

상기 부재 절단 장치는 상기 캐리지에 설치되고, 상기 절단부재의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및 상기 절단부재의 온도에 따라 상기 절단모듈의 구동을 제어하는 구동제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 절단부재의 마모량에 따라 절단부재와 부재 사이의 거리를 조절하여, 일정한 절단성능을 유지할 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 캐리지의 내부를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 이송유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 장력 조절부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 장력 조절부의 변형례를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 절단모듈, 거리센서 및 구동부를 확대하여 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 절단모듈, 거리센서 및 구동부를 확대하여 보여주는 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 구동부의 변형례를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 부재 절단 장치에 의하여 파이프를 절단하는 것을 보여주는 도면이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 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.

본 발명의 실시 예에 따른 부재 절단 장치는 부재를 절단하는 절단부재의 마모량을 검출하고, 절단부재의 마모량에 따라 절단부재와 절단되는 부재 간의 거리가 조절되도록 절단모듈을 구동한다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 절단작업 지속에 따른 절단부재의 마모에 관계없이 일정한 절단성능을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 캐리지의 내부를 보여주는 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 이송유닛을 설명하기 위한 도면이다. 도 2 및 도 3에서 절단모듈을 비롯한 일부 구성의 도시는 생략되어 있다.

이하에서, 파이프 부재(10)의 둘레를 따라 이동하면서 파이프 부재(10)를 절단하는 부재 절단 장치의 실시 예에 대해 설명하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 부재 절단 장치는 파이프 부재(10) 외의 다양한 부재(예를 들어, 판 부재, 곡면 부재 등)를 절단하는 목적 및 용도로도 활용될 수 있음을 밝혀둔다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치는 캐리지(20), 캐리지(20)에 설치되는 절단모듈(24), 마모량 검출부(26), 구동부(27) 및 거리 측정부(40)를 포함한다.

캐리지(20)는 파이프 부재(10)의 둘레를 따라 이동할 수 있도록 제공된다. 절단모듈(24)은 파이프 부재(10)를 절단하는 절단부재(25)를 구비한다. 절단부재(25)는 파이프 부재(10)를 절단하는 원형톱이나, 그라인더(grinder) 등으로 제공될 수 있다.

마모량 검출부(26)는 절단부재(25)의 마모량을 검출한다. 마모량 검출부(26)는 절단부재(25)의 단부에 이르는 거리를 측정하는 레이저 거리센서를 포함할 수 있다. 절단부재(25)의 마모량이 증가할수록, 마모량 검출부(26)에 의해 검출되는 거리 측정값 역시 증가하게 된다. 따라서, 마모량 검출부(26)의 측정값으로부터 절단부재(25)의 마모량을 검출할 수 있다.

거리 측정부(40)는 캐리지(20)에 설치되어 파이프 부재(10)의 외면에 이르는 거리를 측정한다. 거리 측정부(40)는 절단모듈(24)에 설치되는 것도 가능하다. 거리 측정부(40)의 측정값에 따라 절단모듈(24)의 위치(높이)가 결정될 수 있다. 즉, 절단부재(25)에 의해 파이프 부재(10)를 효과적으로 절단할 수 있도록, 절단모듈(24)의 위치가 결정된다.

구동부(27)는 마모량 검출부(26)에 의해 검출된 절단부재(25)의 마모량 및 거리 측정부(40)의 거리 측정값에 따라, 절단모듈(24)과 파이프 부재(10) 간의 거리가 조절되도록 절단모듈(24)을 구동한다. 일 예로, 파이프 부재(10)가 진원을 이루지 않을 경우, 파이프 부재(10)의 특정 위치에서 절단모듈(24)과 파이프 부재(10) 간의 거리가 증가하여 절단부재(25)가 파이프 부재(10)를 절단할 수 없게 될 수 있는데, 이러한 경우, 절단모듈(24)을 파이프 부재(10) 측으로 구동하여 절단 작업이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

일 실시 예로, 캐리지(20)는 가이드유닛에 의해 파이프 부재(10) 외면에 밀착되어 파이프 부재(10) 둘레를 따라 이동할 수 있다. 일 실시 예로, 가이드유닛은 캐리지(20)가 파이프 부재(10) 외면을 따라 이동하는 것을 안내하기 위한 체인(30)을 포함할 수 있다. 캐리지(20)는 절단모듈(24)이 설치되는 하우징(21)을 구비한다. 하우징(21)의 하측에는 체인(30)을 따라 이동시 파이프 부재(10)의 외면과 접촉하여 구름 운동하도록 구동되는 구름휠(22)이 마련될 수 있다. 구름휠(22)의 외주면에는 파이프 부재(10)의 외주면과 접촉하여 이동시 슬립을 방지하기 위한 마찰패드(미도시)가 마련될 수 있다.

캐리지(20)는 체인(30)에 의해 파이프 부재(10)의 외면에 지지된 상태로 체인(30)을 따라 이동하도록 마련될 수 있다. 이를 위해, 캐리지(20)의 하우징(21) 상측에는 하우징(21)의 폭방향을 가로지르도록 설치되는 회전축(52)이 구비되고, 회전축(52)의 양측에는 체인(30)의 상측을 지지하도록 체인(30)에 맞물려 회전되는 한 쌍의 지지스프라켓(50)이 마련된다. 회전축(52)은 양단이 베어링(미도시)에 의해 지지되어 하우징(21)에서 회전 가능하게 지지된 상태에 있게 된다. 캐리지(20)는 하우징(21)에 설치된 구동원(23)에 의해 파이프 부재(10)의 둘레를 따라 이동할 수 있다. 구동원(23)은 회전축(52)을 회전시키는 구동모터로 제공될 수 있다.

체인(30)은 다수의 체인링크(35)를 각각 링크 연결핀(36)으로 연결하여 지지스프라켓(50)의 톱니부(51)와 체결되는 홈을 갖는 중공형 체인으로 구성될 수 있다. 체인(30)의 길이는 파이프 부재(10)의 둘레와 지지스프라켓(50)의 둘레를 무리 없이 감아 돌릴 수 있을 정도로 설정될 수 있다. 이러한 체인(30)은 서로 연결된 체인링크(35)의 일부가 분리된 상태에서 파이프 부재(10)의 둘레와 지지스프라켓(50)의 둘레를 감싸도록 배치된 후 링크 연결핀(36)을 체결함으로써 폐루프(closed loop)의 형태로 마련될 수 있다.

즉, 체인(30)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파이프 부재(10)의 외면과 접촉하는 제1부분(30a)과, 지지스프라켓(50)의 톱니부(51)와 체결되어 접촉하는 제2부분(30b)과, 제1부분(30a)과 제2부분(30b) 사이에 서로 마주하도록 위치되며 지지스프라켓(50) 및 파이프 부재(10)와 이격되는 제3부분(30c)으로 구성된 폐루프로 이루어질 수 있다.

하우징(21) 내에는 파이프 부재(10)와 지지스프라켓(50)을 감싸는 체인(30)에 소정의 조임력을 제공하기 위한 장력 조절부(60)가 마련된다. 장력 조절부(60)는 체인(30)의 서로 마주보는 제3부분(30c) 사이의 거리를 좁혀 체인(30)을 파이프 부재(10)와 지지스프라켓(50)을 조이는 방향으로 당김으로써 체인(30)에 조임력을 제공하도록 마련될 수 있다. 장력 조절부(60)는 서로 마주하는 체인(30)의 제3부분(30c) 외측에 서로 마주보도록 각각 배치되는 한 쌍의 아이들 스프라켓(61)과, 한 쌍의 아이들 스프라켓(61)을 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상대적으로 직선 이동시키는 이송유닛(70)을 포함한다.

일 실시 예에서, 한 쌍의 아이들 스프라켓(61)이 독립적으로 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 직선 이동하도록, 이송유닛(70)은 하우징(21)의 전후방향을 가로지르도록 배치되어 회전 가능하게 설치되며 양측에 서로 반대되는 나사산(71a,71b)을 갖는 스크류 축(71)과, 스크류 축(71)의 양측에 치합되며 한 쌍의 아이들 스프라켓이 각각 연결된 한 쌍의 이동블록(72)과, 한 쌍의 이동블록(72)의 이동을 가이드 하기 위한 가이드부(80)를 포함한다.

한 쌍의 아이들 스프라켓(61)은 이송유닛(70)에 의해 하우징(21)의 전후 방향으로 직선 왕복이동을 하게 되고, 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 경우 대응하는 체인(30)의 제3부분(30c)과 치합되는 톱니부(61a)를 구비한다. 스크류 축(71)은 중앙부분을 기준으로 양측에 서로 반대되는 방향으로 형성된 나사산(71a,71b)을 구비하고, 한 쌍의 이동블록(72)은 대응하는 나사산(71a,71b)과 치합되는 스크류 너트가 마련된다.

스크류 축(71)의 일단부는 정, 역회전이 가능한 모터 등으로 이루어진 스크류 구동부(73)와 연결되어 동력을 전달받아 회전되고, 타단부는 베어링에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 스크류 구동부(73)에 의해 스크류 축(71)이 일방향으로 회전시에는 한 쌍의 이동블록(72)은 서로 스크류 축(71)을 따라 서로 가까워지는 방향으로 이동하고, 일방향과 반대되는 타방향으로 회전시에는 한 쌍의 이동블록(72)은 스크류 축(71)을 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동된다. 한편, 도시하지는 않았으나 한 쌍의 이동블록(72)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 경우 체인(30)의 조임력을 조절하기 위해 스크류 구동부(73)에는 토크 리미터(torque limiter)가 구비될 수 있다.

가이드부(80)는 한 쌍의 이동블록(72)이 스크류 축(71)을 따라 이동될 때 회전되지 않고 안정적 선형 이동이 가능하도록 안내하는 기능을 수행한다. 이러한 가이드부(80)는 하우징(21) 측면에 결합되는 가이드레일(81)과, 가이드레일(81)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더(82)를 포함한다. 슬라이더(82)는 연결축(83)을 통하여 이동블록(72)과 고정되고, 연결축(83)에는 아이들 스프라켓(61)이 연결축(83)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.

한편, 본 실시 예에서는 구동원(23)에 의해 회전축(52)을 회전시켜 체인(30)에 맞물려 있는 한 쌍의 지지스프라켓(50)의 회전력으로 캐리지(20)가 체인(30)을 따라 파이프 부재(10)의 둘레방향으로 이동하는 형태를 제시하고 있으나, 구름휠(22)을 회전 구동하는 구동원에 의하여 캐리지(20)를 체인(30)을 따라 이동시키는 것도 가능하다.

위치 측정부(90)는 캐리지(20)의 파이프 둘레방향 위치를 측정할 수 있다. 위치 측정부(90)는 예를 들어, 구름휠(22)의 회전수를 카운트하여 캐리지(20)의 주행량을 산출하는 엔코더(encoder), 캐리지(20)의 자세(기울기)를 산출하여 캐리지(20)의 파이프 둘레방향 위치를 산출하는 자이로(gyro) 센서 혹은 그 밖의 위치 측정 수단으로 제공될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 장력 조절부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 먼저, 부재 절단 장치를 용접하고자 하는 파이프 부재(10)에 설치하기 위해, 도 2에 도시한 바와 같이 분리 가능하게 마련된 체인(30)을 파이프 부재(10)의 외주면과 지지스프라켓(50)의 둘레를 감싸도록 배치하고, 분리된 체인링크(35) 부분을 링크 연결핀(36)을 통해 연결시킨다. 이에 따라 파이프 부재(10)와 지지스프라켓(50)의 둘레를 감싸도록 배치되는 체인(30)은 상측이 지지스프라켓(50)의 톱니부(51)와 체결된 상태로 걸려 지지되고, 하측이 파이프 부재(10)의 외주면 둘레를 감싸는 폐루프의 형태로 마련된다.

장력 조절부(60)를 동작시키면 도 4에 도시한 바와 같이 체인(30)의 제3부분(30c) 외측에 배치되는 한 쌍의 아이들 스프라켓(61)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 체인(30)의 제3부분(30c) 사이의 거리를 좁히게 된다. 이에 따라, 파이프 부재(10)와 접촉하는 체인(30)의 제1부분(30a)과 지지스프라켓(50)과 접촉하는 체인(30)의 제2부분(30b)은 소정의 장력을 가진 상태로 대응하는 그 외면을 조이게 됨과 아울러 캐리지(20)의 구름휠(22)은 파이프 부재(10)의 외면에 밀착되어 가압된 상태에 있게 된다.

구동원(23)에 의해 회전축(52)이 회전하면 지지스프라켓(50) 및 한 쌍의 아이들 스프라켓(61)이 체인(30)에 순차적으로 감기게 되고, 이에 따라 캐리지(20)는 체인(30)을 따라 파이프 부재(10)의 외주면을 원주방향을 따라 주행하게 된다. 캐리지(20)의 주행시 절단모듈(24)을 동작시키는 것에 의해, 파이프 부재(10)를 절단하는 작업이 수행된다.

본 발명의 실시 예에 따른 부재 절단 장치는 체인(30)을 이용하여 파이프 부재(10)에 거치되는 방식으로서, 장력 조절부(60)에 의하여 다양한 파이프 부재(10)의 직경에 대응할 수 있다. 즉, 하나의 체인(30)을 길이 조절을 통하여 파이프 부재(10)의 직경에 상관없이 사용할 수 있게 되므로 공용성이 향상되게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 장력 조절부의 변형례를 보여주는 도면이다. 도 5의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 5를 참조하면, 장력 조절부(60)를 구성하는 한 쌍의 아이들 스프라켓 중 어느 하나의 아이들 스프라켓(61a)은 고정되어 있고, 이에 대해서 나머지 아이들 스프라켓(61b)이 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 직선 이동되도록 구성될 수 있다.

고정된 아이들 스프라켓(61a)은 하우징(21)의 전후 방향으로 이동하지 않도록 하우징(21)의 폭 방향을 가로지르도록 설치되는 샤프트 상에 회전 가능하게 설치되고, 직선 이동되는 아이들 스프라켓(61b)은 스크류 축(71)의 일측에 형성된 나사산(71a)에 치합되어 스크류 축(71)을 따라 이동하는 이동블록(72)에 연결되는 연결축(83)에 회전 가능하게 설치되고, 연결축(83)은 하우징(21)에 설치된 가이드레일(81)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더(82)와 연결된다. 즉, 직선 이동되는 아이들 스프라켓(61b)만이 이송유닛(70)에 의해 하우징(21)의 전후 방향으로 이동되도록 구성함으로써 체인(30)의 제3부분(30c)의 마주하는 사이 거리를 가변시키도록 구성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 절단모듈 및 거리센서를 확대하여 보여주는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 절단모듈 및 거리센서를 확대하여 보여주는 단면도이다. 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 절단모듈(24)은 파이프 부재(10)를 절단하는 절단부재(25), 절단부재(25)를 회전시키는 회전구동부(25a), 절단부재(25)와 회전구동부(25a)를 수용하여 지지하는 브라켓(24a)을 포함한다.

절단부재(25)는 원형톱 혹은 그라인더(grinder) 구조로 제공될 수 있다. 회전구동부(25a)는 절단부재(25)의 중심측에 구동축이 연결된 구동모터로 제공될 수 있다. 절단부재(25)는 브라켓(24a) 내부의 빈 공간에 구비될 수 있다. 절단부재(25)의 마모량을 정확하게 측정하기 위해, 거리센서(26)는 브라켓(24a) 내면에서 절단부재(25)의 면과 나란한 위치에 형성될 수 있다.

거리센서(26)는 절단부재(25)에 이르는 거리(L)를 측정하여 절단부재(25)의 마모량을 측정할 수 있다. 절단부재(25)의 마모량이 기준값을 초과하는 경우, 즉, 거리센서(26)의 측정값이 설정된 기준값을 초과하게 되면, 구동부(27)는 절단모듈(24)을 파이프 부재(10)의 외면 측으로 이송한다.

구동부(27)는 브라켓(24b)과 고정 연결되어 브라켓(24b)을 승강 구동하도록 제공될 수 있다. 일 예로, 구동부(27)는 실린더로드(27a)를 진퇴시켜 절단모듈(24)을 승강하는 유압실린더로 제공될 수 있다. 구동부(27)는 절단부재(25)의 마모량과, 절단모듈(24)과 파이프 부재(10) 간의 현재 거리에 따라, 절단모듈(24)과 파이프 부재(10)의 외주면 간의 거리가 조절되도록 절단모듈(24)을 구동할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 절단부재(25)의 마모량이 설정된 제1 기준값을 초과시 절단모듈(24)을 파이프 부재(10) 측으로 이동시킴으로써, 일정한 절단성능이 유지될 수 있다. 만약, 절단부재(25)의 마모량이 제1 기준값보다 높게 설정된 제2 기준값을 초과시 절단부재(25)가 교체될 때까지 절단 작업을 중단할 수 있다.

절단모듈(24)은 절단부재(25)의 온도를 측정하는 온도 측정부(29), 절단부재(25)의 온도에 따라 절단모듈(24)의 구동을 제어하는 구동제어부(28)를 구비할 수 있다. 절단 작업 중에 절단부재(25)의 측정 온도가 규정 사용온도 범위를 벗어나게 되면, 구동제어부(28)는 캐리지(20)의 이동과 절단부재(25)의 구동을 중단할 수 있다. 이에 따라 절단부재(25)의 조기 마모를 방지할 수 있다. 일 실시 예로, 절단 작업시 절단부재(25)에 절삭유를 공급하는 절삭유 공급기(미도시)가 절단모듈(24)에 구비될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 구성하는 구동부의 변형례를 보여주는 도면이다. 도 8의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 8을 참조하면, 구동부(27)는 스크류 구조에 의해 절단모듈(24)을 파이프 부재(10)의 반경방향으로 승강할 수 있다.

일 실시 예로, 구동부(27)는 브라켓(27c)에 설치되는 구동모터, 구동모터에 의해 회전하는 스크류바(27d), 스크류바(27d)와 결합되어 스크류바(27d)의 회전에 따라 스크류바(27d)를 따라 승강하는 승강부재(27f)를 포함한다. 승강부재(27f)에는 브라켓(27c)의 가이드홈(27e)에 슬라이딩되도록 결합되는 가이드돌기(미도시)가 형성될 수 있다. 이에 따라 스크류바(27d)의 정, 역회전에 따라 승강부재(27f) 및 이에 고정된 절단모듈(24)은 파이프 부재(10)의 반경방향으로 안정적으로 승강할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 부재 절단 장치의 작동 과정을 설명하면, 상술한 바와 같이 장력 조절부(60)를 이용하여 본 실시 예에 따른 부재 절단 장치를 파이프 부재(10)의 외주면에 설치한 다음, 절단모듈(24)과 파이프 부재(10) 외주면 간의 거리에 따라 절단모듈(24)의 초기 높이를 절단부재(25)에 의해 절단이 가능한 위치로 설정한다. 이어서, 캐리지(20)를 파이프 부재(10)의 둘레를 따라 이동시키면서 절단모듈(24)을 구동하여 파이프 절단 작업을 수행한다. 절단 작업시 거리센서(26)의 측정값을 이용하여 절단부재(25)의 마모량을 측정하며, 절단부재(25)의 마모량에 따라 절단모듈(24)을 파이프 부재(10) 측으로 이송하여, 일정한 절삭 효과를 얻을 수 있도록 한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 부재 절단 장치에 의하여 파이프 부재를 절단하는 것을 보여주는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 절단모듈(24)은 절단부재(25)의 마모량에 따라 실시간 승강 구동된다. 이때, 절단부재(25)의 마모량과 절단모듈(24)과 파이프 부재(10) 간의 거리를 동시에 반영하여 절단모듈(24)이 구동되므로, 파이프 부재(10)의 단부 둘레를 따라 일정한 절단성능을 얻을 수 있다.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

10: 파이프 20: 캐리지
21: 하우징 22: 구름휠
23: 구동원 24: 절단모듈
24a: 브라켓 25: 절단부재
25a: 회전구동부 26: 거리센서
27: 구동부 28: 구동제어부
29: 온도 측정부 30: 체인
40: 거리 측정부 50: 지지스프라켓
52: 회전축 60: 장력 조절부
61: 아이들 스프라켓 70: 이송유닛
71: 스크류 축 72: 이동블록
73: 스크류 구동부 80: 가이드부
81: 가이드레일 82: 슬라이더
83: 연결축 90: 위치 측정부

Claims (7)

1. 캐리지;
   상기 캐리지에 설치되고, 절단부재를 포함하는 절단모듈;
   상기 캐리지에 설치되고, 상기 절단부재의 마모량을 검출하는 마모량 검출부; 및
   상기 캐리지에 설치되고, 상기 절단부재의 마모량에 따라 상기 절단모듈을 구동하는 구동부를 포함하는 부재 절단 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 마모량 검출부는, 상기 절단부재의 단부에 이르는 거리를 측정하여 상기 절단부재의 마모량을 검출하는 거리센서를 포함하는 부재 절단 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 절단부재의 마모량에 따라 상기 절단모듈과, 절단할 부재 간의 거리를 조절하는 부재 절단 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 절단할 부재는 파이프 부재이고,
   상기 캐리지는 상기 파이프 부재의 둘레를 따라 이동하며,
   상기 절단부재의 마모량이 기준값 초과시, 상기 구동부는 상기 절단모듈을 상기 파이프 부재 측으로 이송하는 부재 절단 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 캐리지에 설치되고, 상기 파이프 부재의 외면에 이르는 거리를 측정하는 거리 측정부를 더 포함하고,
   상기 구동부는 상기 절단부재의 마모량 및 상기 거리 측정부의 거리 측정값에 따라 상기 절단모듈을 구동하는 부재 절단 장치.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 캐리지는,
   하우징;
   상기 파이프 부재를 둘러싸는 형태로 배치되어 상기 하우징을 상기 파이프 부재의 외면에 지지하는 가이드유닛;
   상기 하우징에 설치되고, 상기 가이드유닛이 둘러싸는 둘레의 길이를 조절하여 상기 파이프 부재를 감싸는 조임력을 제공하는 장력 조절부;
   상기 하우징에 설치되고, 상기 가이드유닛과 맞물려 회전 가능하게 배치되는 지지스프라켓; 및
   상기 파이프 부재의 둘레방향을 따라 상기 하우징의 일측과 타측에 각각 설치되고, 상기 파이프 부재의 외면과 접촉하여 구름 운동하는 구름휠을 포함하는 부재 절단 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 캐리지에 설치되고, 상기 절단부재의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
   상기 절단부재의 온도에 따라 상기 절단모듈의 구동을 제어하는 구동제어부를 더 포함하는 부재 절단 장치.

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