KR20160120189A

KR20160120189A - 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치

Info

Publication number: KR20160120189A
Application number: KR1020150160391A
Authority: KR
Inventors: 정창균
Original assignee: 주식회사 일광
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2016-10-17
Also published as: KR101711055B1; KR101730873B1; KR20170023412A

Abstract

본 발명은 파이프의 양쪽 측면을 향해 널링공구가 회전접촉하게 진입하여 널링 가공방식을 전용화함은 물론 제품의 양측 단면을 동시에 효율적으로 널링가공함을 제공하도록, 베이스프레임과; 상기 베이스프레임 상에 설치되고 피가공물의 외주연을 감싸도록 가압하여 피가공물을 구속상태로 접촉 지지하는 바이스유닛과; 상기 베이스프레임의 한쪽에 설치되고 상기 바이스유닛을 향해 피가공물을 순차적으로 자동공급하는 소재공급유닛과; 상기 바이스유닛을 기준으로 좌우 양쪽에 상호 대칭된 구조를 이루되 전방에 널링공구를 구비하고, 상기 널링공구가 피가공물의 양측 단면에 대응하여 회전 접촉가능하게 구성하는 널링가공유닛과; 상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동조건을 설정입력하되 상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동을 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치를 제공한다.

Description

양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치{PIPE KNURLING APPARATUS CAPABLE OF MACHINING A DOUBLE-SIDE}

본 발명은 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프의 양쪽 측면을 향해 널링공구가 회전접촉하게 진입하여 널링 가공방식을 전용화함은 물론 제품의 양측 단면을 동시에 효율적으로 널링가공하는 것이 가능한 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치에 관한 것이다.

일반적으로 널링(Knurling) 가공은 파이프나 축 등과 같은 피가공물에 기어 이와 유사한 요철을 형성하기 위한 가공으로서, 널링 가공의 경우 통상 선반과 같은 공작기계에서 가공작업이 수행되는데, 피가공물을 선반의 척에 고정한 후 회전시키고 피가공물의 회전상태에서 널링공구를 접촉시켜 요철을 형성시키게 된다.

여기서 널링공구는 피가공물의 표면에 면 접촉되도록 구비하는데, 널링공구에는 일정 피치(pitch)의 요철이 형성되어 요철의 돌출 부위가 피가공물의 접촉면을 압입함에 따라 피가공물의 표면에 일정형상의 요철이 형성된다.

그런데 기존의 널링장치에서는 피가공물의 공급공정 등의 작업이 수작이나 반자동에 의해 널링가공이 진행되기 때문에 제품의 생산성 및 작업성이 떨어지며 제품의 불량률이 높다는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1508640호에는 서로 마주보며 배치되는 한쌍의 회전롤러로 이루어진 소재 장착구와, 상기 소재 장착구 상측에 배치되고 널링용 요철면이 저면에 형성된 선형 널링공구대와, 상기 선형 널링공구대의 수직이동을 유도하되 설정 높이에 수직 배치되는 제1작동실린더 및 상기 제1작동실린더의 피스톤로드와 연결된 수평판, 수직으로 배치되어 상기 수평판을 탄성지지하는 수평판 지지용 스프링을 포함하는 구성으로 이루어지는 제1액추에이터와, 상기 선형 널링공구대의 수평이동을 유도하는 제2액추에이터 및 상기 제1액추에이터와 제2액추에이터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여, 상기 소재 장착구를 이루는 한쌍의 회전롤러 사이에 소재가 놓여지고 상기 제1액추에이터의 작동에 따라 하강하는 상기 선형 널링공구대의 널링용 요철면이 상기 소재 표면에 밀착되며 상기 제2액추에이터의 작동에 따라 수평이동하는 상기 선형 널링공구대에 의해 상기 소재의 표면에 대한 널링 가공이 수행됨에 따라 소재의 공급, 가공 등의 공정이 자동으로 수행되어 가공 생산성을 향상시킬 수 있는 널링공구대 이동형 소재 자동 널링 가공장치가 공지되어 있다.

그러나 상기한 널링장치의 경우에는 피가공물의 외경 원주방향으로만 작업방식을 한정하여 널링가공하기 때문에 자동차 부품 중 양측 단면에 중심방향을 향한 널링가공을 요하는 피가공물에 적용할 수 없다는 한계가 있었다.

따라서 피가공물의 단면을 중심방향으로 널링가공하기 위해서는 해당 널링공구를 구비한 CNC선반을 사용하는바, CNC선반에 구성된 척(chuck)에 피가공물을 물려 구속시킨 후 널링공구를 터렛(turret)에 적용 장착한 상태에서 널링가공을 진행하며, 척의 회전구동에 따라 회전하는 피가공물의 측면 중심방향을 향해 널링공구를 접촉시켜 피가공물의 측 단면에 널링가공하고 있는 실정이다.

그러나 종래에는 선삭(turning) 위주의 선반을 사용하여 널링가공하기 때문에 피가공물을 구속상태로 회전하는 척 부품에 지속적인 스트레스가 발생하여 피가공물의 동심이 틀어질 수 있으며, 나아가 공구가 장착된 터렛의 경우 전조설비에 비해 추력이 약하기 때문에 널링가공시 추력 부족에 의한 공구떨림 현상 및 터렛에 지속적인 스트레스가 발생하여 제품의 널링형상, 널링산의 수, 널링의 깊이 등이 변화를 일으키게 된다는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 선반 터렛의 추력 부족으로 인한 공구떨림 현상은 45°방향으로 스트레스를 받는 널링공구의 수명을 단축시키게 된다는 문제가 있었다.

그리고 종래 선반에 의한 널링가공의 경우에는 피가공물의 양측 단면을 동시에 널링가공할 수 없기 때문에 피가공물의 한쪽 단면을 일괄가공한 후 반대쪽 단면 가공을 위하여 셋팅 변경해야만 하여 가공시간이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1508640호(2015.03.30. 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피가공물을 구속상태로 지지한 후 널링공구가 피가공물의 양측 단면을 향해 회전 접촉하도록 구성하므로 피가공물 측 단면의 널링가공을 위한 전용설비를 구축하면서 널링작업에 따른 가공부하 및 제품의 불량률을 최소화하고, 피가공물의 양측 단면을 동시에 일괄적으로 널링가공하여 가공소요시간을 단축함은 물론 제품의 생산성을 높일 수 있는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명이 제안하는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치는 베이스프레임과; 상기 베이스프레임 상에 설치되고 피가공물의 외주연을 감싸도록 가압하여 피가공물을 구속상태로 접촉 지지하는 바이스유닛과; 상기 베이스프레임의 한쪽에 설치되고 상기 바이스유닛을 향해 피가공물을 순차적으로 자동공급하는 소재공급유닛과; 상기 바이스유닛을 기준으로 좌우 양쪽에 상호 대칭된 구조를 이루되 전방에 널링공구를 구비하고, 상기 널링공구가 피가공물의 양측 단면에 대응하여 회전 접촉가능하게 구성하는 널링가공유닛과; 상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동조건을 설정입력하되 상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동을 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.

상기 바이스유닛은 상기 널링가공유닛에 대응된 가공영역에서 상기 베이스프레임 상에 고정 설치되는 고정바이스와, 상기 고정바이스에 대응하여 전후로 직선왕복이동가능하게 구비되고 피가공물에 압력을 가해 접촉하는 가압바이스와, 상기 가압바이스의 전후 직선이동을 위한 동력을 인가하는 구동수단으로 구성한다.

상기 고정바이스 및 상기 가압바이스에는 각각 서로 마주하는 접촉면 상에 반원형으로 형성되고 피가공물을 수용토록 접촉지지하는 압착고정홈을 형성한다.

상기 소재공급유닛은 상부에 피가공물을 안착하여 정렬상태로 공급가능하게 구동하는 컨베이어수단과, 상기 컨베이어수단의 일단에 구비되고 피가공물의 공급 여부를 감지하는 감지센서를 구성한다.

상기 널링가공유닛은 상기 바이스유닛에 대응하여 상기 베이스프레임 상에 전후로 직선이동가능하게 설치되는 본체프레임과, 상기 본체프레임 상에 회전가능하게 설치되고 전방에 상기 널링공구가 장착되는 휠어셈블리와, 상기 본체프레임 상에 고정설치되고 상기 휠어셈블리의 일단에 연결되어 회전력을 인가하는 구동모터와, 상기 베이스프레임 상에 설치되고 상기 본체프레임에 연결결합하여 전후로 직선이동시키는 전후이송수단으로 구성한다.

상기 널링공구는 상기 휠어셈블리 상에 고정 설치하되 상기 휠어셈블리의 회전중심을 기준으로 장착위치에 따른 회전반경을 조정가능하게 구성한다.

상기 휠어셈블리는 상기 본체프레임 상에 회전가능하게 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 전방에 구비되어 상기 널링공구를 고정 지지하는 휠중량체를 구성한다.

상기 전후이송수단은 상기 베이스프레임 상에 전후 길이방향으로 연장형성되는 한 쌍의 가이드레일과, 상기 본체프레임의 하부에 설치되고 상기 가이드레일을 따라 주행가능하게 구비되는 이송부재와, 상기 본체프레임의 하부에 연결결합하되 전후 이송방향을 향해 연장형성되는 회전스크류와, 상기 회전스크류에 회전동력을 인가하는 서보모터를 구비한다.

상기 제어부에서는 피가공물 상의 널링 가공형상을 선택적으로 구현할 수 있게 상기 널링가공유닛에 따른 회전속도를 설정하여 가공제어하고, 또한 상기 제어부에서는 피가공물 상의 널링 가공깊이를 선택적으로 구현할 수 있게 상기 바이스유닛을 향한 상기 널링가공유닛의 이송거리를 설정하여 가공제어하도록 이루어진다.

상기 제어부에서는 상기 널링가공유닛에 따른 가공생산수량 및 공구수명을 설정하되 가공횟수를 카운터 가능하게 구성하고, 상기 제어부에 설정 가공횟수를 경과한 신호가 입력되면 상기 널링가공유닛을 포함한 모든 구동전원을 자동으로 정지시킬 수 있게 구성한다.

또한 본 발명은 상기 소재공급유닛의 상측에 대응하여 위치하고 상기 소재공급유닛으로부터 공급된 피가공물을 픽업하여 상기 바이스유닛을 향해 이송시키는 소재픽업유닛을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 소재픽업유닛은 지지브라켓과, 상기 지지브라켓 상에 설치되고 하부에 피가공물을 파지가능하게 구비되는 파지수단과, 상기 지지브라켓 상에 설치되고 상기 파지수단의 상단에 결합하여 상하 직선운동가능하게 구비되는 승강수단과, 상기 소재공급유닛과 상기 바이스유닛을 경로로 상기 지지브라켓을 전후로 직선왕복이동시키는 반송구동수단으로 이루어진다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치에 의하면 피가공물에 압력을 가해 구속상태로 접촉 지지하고 피가공물의 양측 단면을 향해 동시에 회전접촉하여 널링가공하므로, 양방향의 일괄적인 널링가공으로 작업이 간편함은 물론 가공시간을 단축하여 제품의 생산성을 대폭 향상시키고, 피가공물의 자동공급에 따른 작업인원을 줄여 제품의 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치는 널링공구를 고정 지지하는 휠어셈블리에 휠중량체를 적용하므로, 널링공구의 회전구동시 플라이휠 효과로 가공접촉에 따른 회전저항을 최소화하여 공구 떨림 현상을 방지함은 물론 널링공구의 수명을 연장하고 제품의 양품생산율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치에 의하면 피가공물이 가공영역을 향해 픽업 공급되도록 구성하므로, 널링가공의 완전자동화에 기인하여 작업인원을 더욱 축소하면서 작업속도를 보다 향상시키고 작업의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 평면도
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 정면도
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에서 바이스유닛을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 소재공급유닛을 나타내는 측면도
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 널링가공유닛을 나타내는 정면도
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 휠어셈블리를 나타내는 측면 확대도
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타내는 구성도
도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예에서 소재픽업유닛을 나타내는 측면도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 베이스프레임과; 상기 베이스프레임 상에 설치되고 피가공물의 외주연을 감싸도록 가압하여 피가공물을 구속상태로 접촉 지지하는 바이스유닛과; 상기 베이스프레임의 한쪽에 설치되고 상기 바이스유닛을 향해 피가공물을 순차적으로 자동공급하는 소재공급유닛과; 상기 바이스유닛을 기준으로 좌우 양쪽에 상호 대칭된 구조를 이루되 전방에 널링공구를 구비하고, 상기 널링공구가 피가공물의 양측 단면에 대응하여 회전 접촉가능하게 구성하는 널링가공유닛과; 상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동조건을 설정입력하되 상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동을 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치를 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다.

먼저 본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 베이스프레임(10)과, 바이스유닛(20)과, 소재공급유닛(30)과, 널링가공유닛(40)과, 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 베이스프레임(10)은 전반적인 기술구성에 있어서 기본이 되는 받침대로서, 작업자로부터 작업가능한 높이로 형성하고, 상기 바이스유닛(20)을 비롯한 상기 소재공급유닛(30) 및 널링가공유닛(40) 등의 구동설비들을 개개의 위치에 구동가능하게 구비토록 지지한다.

상기 바이스유닛(20)은 상기 베이스프레임(10) 상에 설치되고 피가공물을 널링가공가능하게 구속상태로 접촉 지지하는 기능을 수행한다.

상기 바이스유닛(20)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 피가공물의 외주연을 감싸도록 측방향에서 가압가능하게 구성되는 것으로서, 상기 베이스프레임(10) 상에 고정상태를 유지토록 설치되는 고정바이스(21)와, 피가공물을 향해 직선이동가능하여 피가공물에 압력을 가해 고정하기 위한 가압바이스(23)와, 상기 가압바이스(23)의 전후 직선이동을 위한 동력을 인가하는 구동수단(25)으로 구성한다.

상기 고정바이스(21)는 상기 널링가공유닛(40)에 대응된 가공영역의 위치에서 피가공물에 면 접촉하도록 형성한다.

상기 가압바이스(23)는 가공영역 내에 위치한 피가공물에 압력을 가해 접촉하도록 상기 고정바이스(21)에 대응하여 전후로 직선왕복이동가능하게 구비한다. 즉 상기 가압바이스(23)는 상기 구동수단(25)의 신장운동에 따라 전후로 직선이동가능하되 상기 고정바이스(21)를 향해 전방으로 이동하여 피가공물을 고정상태로 구속하거나 다시 원위치로 복귀하여 피가공물을 고정해제할 수 있게 형성한다.

상기 고정바이스(21) 및 상기 가압바이스(23)에는 서로 마주하는 접촉면 상에 반원형으로 이루는 압착고정홈(27)을 형성하여 피가공물의 외주연 상에 면 접촉하므로 피가공물을 수용토록 접촉지지한다.

도면에 나타내지는 않았지만 상기 압착고정홈(27)에는 피가공물과의 면 접촉에 따른 밀착력을 높일 수 있게 패드부재를 적용하므로 피가공물의 미동을 억제하고 압착성능을 제고할 수 있게 구성하는 것도 가능하다.

상기 소재공급유닛(30)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 베이스프레임(10)의 한쪽에 설치되고 상기 바이스유닛(20)을 향해 피가공물을 공급가능하게 구성하되 복수 개의 피가공물이 순차적으로 자동공급되도록 구성한다.

상기 소재공급유닛(30)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상부에 피가공물을 안착하여 정렬상태로 공급가능하게 구동하는 컨베이어수단(31)을 구비하고, 피가공물의 공급 여부를 감지하는 감지센서(33)를 구비토록 구성한다.

상기 컨베이어수단(31)은 소재나 물품을 운반하기 위한 일반적인 벨트 컨베이어나 롤러 컨베이어의 구성을 선택적으로 적용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 감지센서(33)는 상기 컨베이어수단(31)의 일단에 구비되어 개개의 피가공물을 감지하도록 형성한다.

상기에서 감지센서(33)의 감지신호는 상기 제어부(50)에 입력신호로 전달될 수 있게 형성하여 피가공물의 공급 여부 및 생산량을 확인할 수 있게 구성한다.

상기 감지센서(33)는 비접촉센서 또는 접촉센서를 선택적으로 적용하여 구성하는 것이 가능하다.

상기 널링가공유닛(40)은 상기 바이스유닛(20) 상에 구속상태인 피가공물의 측 단면을 널링가공하는 기능을 수행한다.

상기 널링가공유닛(40)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 바이스유닛(20)을 기준으로 좌우 양쪽에 상호 대칭된 구조를 이루도록 구성되고, 피가공물의 양측 단면에 대응하여 널링공구(44)가 회전 접촉가능하게 구성된다.

상기 널링가공유닛(40)에는 전방에 널링공구(44)를 구비하여 피가공물의 측 단면에 회전 접촉하므로 널링가공을 도모하게 형성한다.

상기 널링가공유닛(40)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 본체프레임(41)과, 널링공구(44)가 장착되는 휠어셈블리(43)와, 상기 휠어셈블리(43)에 회전력을 인가하는 구동모터(45)와, 상기 본체프레임(41)을 직선이동시키기 위한 전후이송수단(47)으로 이루어진다.

상기 본체프레임(41)은 상기 바이스유닛(20)에 대응하여 상기 베이스프레임(10) 상에 전후로 직선이동가능하게 설치된다. 즉 상기 본체프레임(41)은 상기 휠어셈블리(43) 및 상기 구동모터(45)를 지지토록 장착하되 상기 전후이송수단(47)으로부터 직선이동할 수 있게 구성한다.

상기 본체프레임(41)에는 전후로 중공된 축공을 형성하여 상기 휠어셈블리(43)를 회전가능하게 지지한다.

상기 휠어셈블리(43)는 상기 본체프레임(41)에 결합하여 회전가능하게 설치되고, 상기 바이스유닛(20)을 향한 전방에 상기 널링공구(44)가 장착될 수 있게 구성한다.

상기 휠어셈블리(43)는 상기 본체프레임(41)의 축공에 전후로 연장형성되어 회전가능하게 구비되는 회전축(43a)과, 상기 회전축의 전방에 구비되어 상기 널링공구(44)를 고정 지지하는 휠중량체(43b)로 구성한다.

상기 휠중량체(43b)는 상기 회전축(43a)의 직경보다 2~3배가 큰 직경으로 구성하여 회전시 충분한 추력을 생성시키므로 피가공물과 접촉할 때 발생하는 회전저항을 최소화할 수 있게 형성한다.

상기와 같이 널링공구(44)를 고정 지지하는 휠어셈블리(43)에 휠중량체(43b)를 적용하게 되면, 널링공구(44)의 회전구동시 플라이휠 효과로 가공접촉에 따른 회전저항을 최소화하여 공구 떨림 현상을 방지함은 물론 널링공구(44)의 수명을 연장하고 제품의 양품생산율을 높이는 것이 가능하다.

상기 널링공구(44)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 휠어셈블리(43)에서 상기 휠중량체(43b)의 전방에 고정 설치되되 상기 휠중량체(43b)의 회전중심을 기준으로 장착위치를 조정가능하게 구성한다. 즉 상기 휠중량체(43b)의 회전중심을 기준으로 장착위치에 따른 탄력적인 회전반경을 설정할 수 있게 조정하는 것이 가능하므로 피가공물에 널링가공시 산의 수를 탄력적으로 변경하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 널링공구(44)가 상기 휠중량체(43b)의 회전중심방향을 향해 이동시켜 장착위치를 조정하는 경우 상기 휠어셈블리(43)의 회전에 따른 상기 널링공구(44)의 회전반경이 작아 피가공물에 널링가공시 산의 수가 적어지고, 반대로 상기 널링공구(44)가 상기 휠중량체(43b)의 회전중심에서 외측으로 이동시켜 장착위치를 조정하는 경우 상기 휠어셈블리(43)의 회전에 따른 상기 널링공구(44)의 회전반경이 커 피가공물에 널링가공시 산의 수가 상대적으로 많아진다.

상기 구동모터(45)는 상기 본체프레임(41)의 상부에 고정설치되고 상기 휠어셈블리(43)의 회전축(43a) 일단에 벨트 또는 체인으로 연결되므로 상기 휠어셈블리(43)에 회전동력을 인가한다.

상기 전후이송수단(47)은 상기 베이스프레임(10) 상에 설치되고 상기 본체프레임(41)에 연결결합하되 상기 바이스유닛(20)에 대응하여 상기 본체프레임(41)을 전후로 직선이동시키도록 구성한다.

상기 전후이송수단(47)은 널링공구(44)가 피가공물의 측 단면에 접하여 널링가공이 이뤄질 수 있게 상기 본체프레임(41)을 이동시키기 위한 것으로서, 가이드레일(47a) 및 이송부재(47b)와, 회전스크류(47c)와, 서보모터(47d)로 구성한다.

상기 가이드레일(47a)은 상기 베이스프레임(10) 상에 고정 설치되고 상기 본체프레임(41)의 직선이동경로를 안내하도록 연장형성되며, 좌우로 서로 거리를 두고 위치하여 한 쌍을 이루도록 구비한다.

상기 이송부재(47b)는 상기 본체프레임(41)의 하부에 설치되고 상기 가이드레일(47a) 상에 결합상태를 유지하여 직선방향으로 주행가능하게 구비된다.

상기 회전스크류(47c)는 상기 본체프레임(41)의 하부에 연결결합하되 상기 본체프레임(41)의 전후 이송방향을 향해 연장형성된다. 즉 상기 회전스크류(47c)는 상기 본체프레임(41)에 나사 결합되고 상기 서보모터(47d)의 구동에 의해 회전가능하여 상기 본체프레임(41)을 전후로 이송시킨다.

상기 서보모터(47d)는 상기 회전스크류(47c)의 한쪽에 연결되어 회전동력을 인가하도록 구비한다.

상기 제어부(50)는 널링가공을 위하여 상기 소재공급유닛(30) 및 상기 널링가공유닛(40)의 구동 여부를 제어하는 기능을 수행한다.

상기 제어부(50)는 소재공급유닛(30) 및 상기 널링가공유닛(40)의 구동조건을 설정입력할 수 있게 구성한다.

상기에서 제어부(50)에는 작업구동조건을 설정입력할 수 있는 컨트롤러(55)를 구비토록 구성한다. 즉 상기 제어부(50)의 컨트롤러(55)에는 상기 소재공급유닛(30) 및 상기 널링가공유닛(40)을 비롯한 상기 바이스유닛(20)의 작동 여부를 설정할 수 있게 전원스위치를 구비하고, 그 외 상기 소재공급유닛(30) 및 상기 널링가공유닛(40)의 구동조건을 설정입력하기 위한 복수 개의 조작스위치 및 조작버튼을 구비토록 구성한다.

상기 제어부(50)는 상기 소재공급유닛(30) 및 상기 널링가공유닛(40)의 설정입력된 구동조건에 따라 해당 유닛의 구동을 위한 제어신호를 인가한다.

상기 제어부(50)에서는 피가공물 상의 널링 가공형상을 선택적으로 구현할 수 있게 상기 널링가공유닛(40)에 따른 회전속도를 설정하여 가공제어한다. 즉 상기 제어부(50)에는 널링가공할 형상에 맞는 회전속도를 입력 셋팅하면, 상기 널링가공유닛(40)의 구동모터(45)에 제어신호를 인가하여 상기 널링가공유닛(40)의 휠어셈블리(43)를 설정회전속도로 구동시키므로 피가공물을 구분된 형상으로 널링가공하게 된다.

상기 제어부(50)에서는 피가공물 상의 널링 가공깊이를 선택적으로 구현할 수 있게 상기 바이스유닛(20)을 향한 상기 널링가공유닛(40)의 이송거리를 설정하여 가공제어한다. 즉 상기 제어부(50)는 입력설정된 이송거리에 맞게 상기 널링가공유닛(40) 중 상기 전후이송수단(47)의 서보모터(47d)를 구동제어하여 상기 본체프레임(41)을 직선이동시키므로 피가공물에 구분된 널링 깊이로 가공하게 된다.

예를 들면, 상기 제어부(50)에 널링 가공깊이의 수치를 작게 설정입력하면 상기 널링가공유닛이 상대적으로 짧은 이송거리로 이동하여 널링가공하고, 상기 제어부(50)에 널링 가공깊이의 수치를 크게 설정입력하면 상기 널링가공유닛(40)이 상대적으로 긴 이송거리로 이동하여 깊게 널링가공하게 된다.

상기 제어부(50)에서는 상기 널링가공유닛(40)의 이송거리와 함께 이송속도를 제어토록 구성하는 것도 가능하다.

상기 제어부(50)에서는 상기 널링가공유닛(40)에 따른 가공생산수량 및 공구수명을 설정하되 가공횟수를 카운터 가능하게 구성한다.

상기 제어부(50)에서 피가공물에 대한 가공횟수를 카운터함에는 상기 소재공급유닛(30)의 감지센서(33)로부터 전달되는 입력신호를 통해 카운터하게 형성한다.

상기 제어부(50)에서 가공횟수를 카운터한 결과, 설정 가공횟수를 경과한 신호가 입력되면 상기 널링가공유닛(40)을 포함한 모든 구동전원을 자동으로 정지시키도록 제어한다.

상기와 같은 본 발명의 작동관계를 간단히 살펴보면, 제어부(50)의 컨트롤러(55)에서 전원스위치를 인가한 후 널링가공을 위한 구동조건을 설정입력하여 셋팅하고, 소재공급유닛(30)을 통해 피가공물이 공급되면 바이스유닛(20)에 피가공물을 가압 구속시킨 상태에서 널링가공유닛(40)에 따른 가공을 진행토록 구동한다. 여기서 널링가공유닛(40)은 구동모터(45)가 구동하여 휠어셈블리(43)를 회전구동시킨 다음 전후이송수단(47)의 서보모터(47d)가 구동하여 본체프레임(41)을 전진이동시키고 피가공물이 널링공구에 접촉하므로 피가공물의 측 단면에 널링가공하게 된다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치에 의하면 피가공물에 압력을 가해 구속상태로 접촉 지지하고 피가공물의 양측 단면을 향해 동시에 회전접촉하여 널링가공하므로, 양방향의 일괄적인 널링가공으로 작업이 간편함은 물론 가공시간을 단축하여 제품의 생산성을 대폭 향상시키고, 피가공물의 자동공급에 따른 작업인원을 줄여 제품의 가격경쟁력을 향상시키는 것이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치의 다른 실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 소재공급유닛(30)의 상측에 대응하여 위치하고 상기 소재공급유닛(30)으로부터 공급된 피가공물을 픽업하여 상기 바이스유닛(20)을 향해 이송시키는 소재픽업유닛(60)을 더 포함하여 이루어진다.

상기 소재픽업유닛(60)은 상기 바이스유닛(20) 또는 상기 소재공급유닛(30)의 상측으로 간격을 두고 위치할 수 있게 지지대(69)를 구비한다.

상기 소재픽업유닛(60)은 도 8에 나타낸 바와 같이, 지지브라켓(61)과, 상기 지지브라켓(61) 상에 설치되는 파지수단(63) 및 승강수단(65)과, 상기 지지브라켓(61)을 전후로 직선왕복이동시키기 위한 반송구동수단(67)으로 구성한다.

상기 지지브라켓(61)은 상기 반송구동수단 상에 연결결합하여 전후로 이동가능하게 설치된다.

상기 파지수단(63)은 상기 지지브라켓(61)의 하부에 구비되고, 하부에 피가공물을 파지가능하게 구비된다. 즉 상기 파지수단(63)에는 피가공물에 대응하여 이동가능한 한 쌍의 집게부재(64)를 구비토록 구성하여 피가공물을 파지한다.

상기 파지수단(63)은 상기 지지브라켓(61) 상에 좌우로 간격을 위치하여 한 쌍을 이루도록 구성하므로, 피가공물의 양쪽 단부를 파지할 수 있게 구성한다.

상기 승강수단(65)은 상기 파지수단(63)의 상단에 연결결합하여 상기 파지수단(63)을 수직이동토록 상하 직선운동가능하게 구비된다. 즉 상기 승강수단(65)은 상기 소재공급유닛(30)의 위치에서 상기 파지수단(63)을 승강 구동하여 피가공물을 파지가능하고, 상기 승강수단(65)은 상기 바이스유닛(20)의 위치에서 상기 파지수단(63)을 승강 구동하여 피가공물을 공급가능하게 형성한다.

상기 반송구동수단(67)은 상기 지지대(69) 상에 고정설치되고 상기 지지브라켓(61)을 전후로 직선왕복이동시키도록 구동하되 상기 소재공급유닛(30)과 상기 바이스유닛(20)을 이송경로로 상기 지지브라켓(61)을 이송시킨다.

즉 상기한 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 피가공물이 가공영역을 향해 픽업 공급되도록 구성하므로 널링가공의 완전자동화에 기인하여 작업인원을 더욱 축소하면서 작업속도를 보다 향상시키고 작업의 안전성을 확보하는 것이 가능하다.

상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명에 따른 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허등록청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 베이스프레임 20 : 바이스유닛
21 : 고정바이스 23 : 가압바이스
25 : 구동수단 27 : 압착고정홈
30 : 소재공급유닛 31 : 컨베이어수단
33 : 감지센서 40 : 널링가공유닛
41 : 본체프레임 43 : 휠어셈블리
43a : 회전축 43b : 횔중량체
45 : 구동모터 47 : 전후이송수단
47a : 가이드레일 47b : 이송부재
47c : 회전스크류 47d : 서보모터
50 : 제어부 55 : 컨트롤러
60 : 소재픽업유닛 61 : 지지브라켓
63 : 파지수단 64 : 집게부재
65 : 승강수단 67 : 반송구동수단

Claims

베이스프레임과;
상기 베이스프레임 상에 설치되고 피가공물의 외주연을 감싸도록 가압하여 피가공물을 구속상태로 접촉 지지하는 바이스유닛과;
상기 베이스프레임의 한쪽에 설치되고 상기 바이스유닛을 향해 피가공물을 순차적으로 자동공급하는 소재공급유닛과;
상기 바이스유닛을 기준으로 좌우 양쪽에 상호 대칭된 구조를 이루되 전방에 널링공구를 구비하고, 상기 널링공구가 피가공물의 양측 단면에 대응하여 회전 접촉가능하게 구성하는 널링가공유닛과;
상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동조건을 설정입력하되 상기 소재공급유닛 및 상기 널링가공유닛의 구동을 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바이스유닛은, 상기 널링가공유닛에 대응된 가공영역에서 상기 베이스프레임 상에 고정 설치되는 고정바이스와, 상기 고정바이스에 대응하여 전후로 직선왕복이동가능하게 구비되고 피가공물에 압력을 가해 접촉하는 가압바이스와, 상기 가압바이스의 전후 직선이동을 위한 동력을 인가하는 구동수단을 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 2 항에 있어서,
상기 고정바이스 및 상기 가압바이스에는 각각 서로 마주하는 접촉면 상에 반원형으로 형성되고 피가공물을 수용토록 접촉지지하는 압착고정홈을 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 소재공급유닛은, 상부에 피가공물을 안착하여 정렬상태로 공급가능하게 구동하는 컨베이어수단과, 상기 컨베이어수단의 일단에 구비되고 피가공물의 공급 여부를 감지하는 감지센서를 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 널링가공유닛은, 상기 바이스유닛에 대응하여 상기 베이스프레임 상에 전후로 직선이동가능하게 설치되는 본체프레임과, 상기 본체프레임 상에 회전가능하게 설치되고 전방에 상기 널링공구가 장착되는 휠어셈블리와, 상기 본체프레임 상에 고정설치되고 상기 휠어셈블리의 일단에 연결되어 회전력을 인가하는 구동모터와, 상기 베이스프레임 상에 설치되고 상기 본체프레임에 연결결합하여 전후로 직선이동시키는 전후이송수단을 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 5 항에 있어서,
상기 널링공구는 상기 휠어셈블리 상에 고정 설치하되 상기 휠어셈블리의 회전중심을 기준으로 장착위치에 따른 회전반경을 조정가능하게 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 5 항에 있어서,
상기 휠어셈블리는, 상기 본체프레임 상에 회전가능하게 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 전방에 구비되어 상기 널링공구를 고정 지지하는 휠중량체를 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 5 항에 있어서,
상기 전후이송수단은, 상기 베이스프레임 상에 전후 길이방향으로 연장형성되는 한 쌍의 가이드레일과, 상기 본체프레임의 하부에 설치되고 상기 가이드레일을 따라 주행가능하게 구비되는 이송부재와, 상기 본체프레임의 하부에 연결결합하되 전후 이송방향을 향해 연장형성되는 회전스크류와, 상기 회전스크류에 회전동력을 인가하는 서보모터를 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부에서는 피가공물 상의 널링 가공형상을 선택적으로 구현할 수 있게 상기 널링가공유닛에 따른 회전속도를 설정하여 가공제어하는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부에서는 피가공물 상의 널링 가공깊이를 선택적으로 구현할 수 있게 상기 바이스유닛을 향한 상기 널링가공유닛의 이송거리를 설정하여 가공제어하는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부에서는 상기 널링가공유닛에 따른 가공생산수량 및 공구수명을 설정하되 가공횟수를 카운터 가능하게 구성하고,
상기 제어부에 설정 가공횟수를 경과한 신호가 입력되면 상기 널링가공유닛을 포함한 모든 구동전원을 자동으로 정지시키는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소재공급유닛의 상측에 대응하여 위치하고 상기 소재공급유닛으로부터 공급된 피가공물을 픽업하여 상기 바이스유닛을 향해 이송시키는 소재픽업유닛을 더 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.
제 12 항에 있어서,
상기 소재픽업유닛은, 지지브라켓과, 상기 지지브라켓 상에 설치되고 하부에 피가공물을 파지가능하게 구비되는 파지수단과, 상기 지지브라켓 상에 설치되고 상기 파지수단의 상단에 결합하여 상하 직선운동가능하게 구비되는 승강수단과, 상기 소재공급유닛과 상기 바이스유닛을 경로로 상기 지지브라켓을 전후로 직선왕복이동시키는 반송구동수단을 포함하여 이루어지는 양면 동시 가공가능한 파이프 널링장치.