KR20220066627A - 파이프용 용접비드 연마 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접비드 연마 장치에 관한 것으로, 베이스와; 상기 베이스의 상부에 설치되며, 내부에 연마공간을 갖는 분진하우징과; 상기 베이스의 상부에 설치되며, 조관과정 후 상기 분진하우징을 통과하는 파이프를 연마하여 용접비드를 제거하는 연마휠을 갖는 연마기와; 상기 분진하우징의 내부에 설치되어 상기 분진하우징을 통과하는 파이프를 안내함과 동시에 상기 연마휠에 대응하여 상기 파이프를 받쳐 처짐을 방지하는 지지롤부재와; 상기 분진하우징의 일측에 구비되어 상기 연마기의 연마과정을 통해 발생되는 분진을 흡입 배출하는 집진덕트를 포함하여 구성되며, 상기 연마기는, 상기 파이프를 1차 연마하는 제1연마기와; 상기 제1연마기의 연마된 파이프를 2차 연마하는 제2연마기으로 분할 구분되는 구성으로 기존에 비해 표면거칠기가 더욱 정밀한 파이프를 생산할 수 있는 파이프용 용접비드 연마 장치에 관한 것이다.

Description

파이프용 용접비드 연마 장치{Device for grinding weld beads on pipes}

본 발명은 용접비드 연마 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존에 비해 표면거칠기가 더욱 정밀한 파이프를 생산할 수 있는 파이프용 용접비드 연마 장치에 관한 것이다.

일반적으로 파이프는 평평한 강판을 조관하는 작업을 통해 제조된다.

조관작업은 평평한 강판의 양측단이 서로 맞닿도록 절곡한 후 맞닿은 양측단을 용접 결합하여 파이프 성형 제작하고, 인발작업을 통해 파이프를 완성하게 된다.

이와 같이 완성된 파이프는 바로 사용할 수 있지만, 표면에 용접비드가 남아 있어 외관상 품질이 다소 떨어진다.

따라서, 고품질의 파이프가 요구됨에 따라 파이프의 직진도 및 동심도를 정밀하게 수정하는 조정장치, 파이프의 표면을 연마하는 연마기 등의 가공장치로 가공하여 파이프의 품질을 향상시키게 된다.

상기한 연마기는 공급기와, 연마기 및 배출기를 포함하며, 이들 공급기와 연마기와 배출기가 인라인(InLine)상으로 배치된 상태에서 공급기를 통해 연마가 필요한 파이프를 작업자가 하나씩 투입하면 투입된 개별 파이프는 연마기로 공급되고, 연마기에서는 파이프의 외주면을 연마하여 외관을 미려하게 하며, 연마가 완료된 파이프는 배출기로 안내되고, 배출기로 모두 빠져나오면 작업자가 하나씩 다시 들어 내어 후속공정 혹은 사용처로 보내기 위해 한 곳으로 모으게 된다.

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 연마기"가 개시되어 있는데, 도 1 및 2를 참조하여 설명한다.

상기 종래기술은 작업자의 숙련정도에 큰 관계없이 피가공물의 불량률을 낮출 수 있는 공압튜브식 연마기를 제시한 바 있다. 이러한 공압튜브식 연마기는 피가공물을 연마하는 연마롤러의 내부에 에어를 주입하여 피가 공물의 회전축과 평행하게 배치되어 피가공물에 균일하고 탄력적인 압력부하가 걸리게 하면서 자동으로 왕복 이동하는 구성이었다.

이러한 공압튜브식 연마기의 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 연마기에서도 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.

KR 10-1374341 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 조관과정 후 형성된 파이프의 용접비드에 연속적인 연마과정을 통해 기존에 비해 표면거칠기가 더욱 정밀한 파이프를 생산할 수 있는 파이프용 용접비드 연마 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스와; 상기 베이스의 상부에 설치되며, 내부에 연마공간을 갖는 분진하우징과; 상기 베이스의 상부에 설치되며, 조관과정 후 상기 분진하우징을 통과하는 파이프를 연마하여 용접비드를 제거하는 연마휠을 갖는 연마기와; 상기 분진하우징의 내부에 설치되어 상기 분진하우징을 통과하는 파이프를 안내함과 동시에 상기 연마휠에 대응하여 상기 파이프를 받쳐 처짐을 방지하는 지지롤부재와; 상기 분진하우징의 일측에 구비되어 상기 연마기의 연마과정을 통해 발생되는 분진을 흡입 배출하는 집진덕트를 포함하여 구성되며, 상기 연마기는, 상기 파이프를 1차 연마하는 제1연마기와; 상기 제1연마기의 연마된 파이프를 2차 연마하는 제2연마기으로 분할 구분되는 것을 특징으로 하는 파이프용 용접비드 연마 장치를 제공한다.

여기서, 상기 제1연마기의 제1연마휠은 상기 파이프의 진행 방향과 반대 방향으로 회전되며, 상기 파이프의 길이 방향에 대해 30°방향으로 교축 설치되어 상기 파이프에 선 접촉으로 연마하고, 상기 제2연마기의 제2연마휠은 상기 파이프의 진행 방향과 동일 방향으로 회전되며, 상기 파이프의 길이 방향에 대해 30°방향으로 교축 설치되어 상기 파이프에 선 접촉으로 연마하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 연마기는 상기 베이스의 상부에 설치되는 바닥판과 상기 바닥판의 상부에 연장 형성되는 회전축을 포함하는 설치프레임과; 상기 회전축에 대응하여 상기 설치프레임의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임과; 상기 회전프레임의 상부에 승강 가능하게 구비되는 승강프레임과; 상기 승강프레임의 상부단에 구비되어 상기 승강프레임을 승강 작동시키는 승강구동부와; 상기 승강프레임의 하부 일측에 구비되어 상기 파이프를 연마하는 연마휠과 함께 회전 작동하는 연마축부와; 상기 승강프레임의 상부 일측에 구비되며, 상기 연마축부에 풀리 연결되어 상기 연마축부를 회전 구동시키는 연마구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 베이스의 상부 일측에는 상기 베이스에 평행하게 설치되는 로터리축과; 상기 로터리축의 일단에 형성되어 작업자가 회전 조작하는 핸들과; 상기 로터리축의 다른 일단 형성되어 상기 회전프레임의 웜휠에 치합되는 웜기어를 포함하는 회전수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 비해 표면거칠기가 더욱 정밀한 파이프를 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프용 용접비드 연마 장치를 나타내는 정면 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 파이프용 용접비드 연마 장치를 나타내는 측면 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 파이프용 용접비드 연마 장치를 나타내는 평면 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 파이프용 용접비드 연마 장치에 적용되는 연마기의 구성 및 작동상태를 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 파이프용 용접비드 연마 장치에 적용되는 연마기를 나타내는 정면 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 파이프용 용접비드 연마 장치에 적용되는 연마기를 나타내는 평면 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 파이프용 용접비드 연마 장치에 적용되는 연마축부를 나타내는 단면 구성도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 파이프용 용접비드 연마 장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스(100), 분진하우징(200), 연마기(300), 지지롤부재(400), 집진덕트(500)를 포함하는 구성으로 조관작업 후 배출되는 파이프(P)를 연마하여 용접비드(WB)를 제거하여 파이프(P)의 표면거칠기를 최소화할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 의하면, 분진하우징(200)은 상기 베이스(100)의 상부에 설치되며, 내부에 연마공간(210)을 갖는다.

그리고, 분진하우징(200)의 연마공간(210)에는 상기 분진하우징(200)을 통과하는 파이프(P)를 안내함과 동시에 상기 연마휠(310)에 대응하여 상기 파이프(P)를 받쳐 처짐을 방지하는 지지롤부재(400)가 베이스(100)의 상부에 설치된다.

한편, 상기 분진하우징(200)의 일측에는 상기 연마기(300)의 연마과정을 통해 발생되는 분진을 흡입 배출할 수 있도록 배출팬(510)을 갖는 집진덕트(500)가 구비될 수 있다.

그리고, 연마기(300)는 조관과정 후 상기 분진하우징(200)을 통과하는 파이프(P)를 연마하여 용접비드(WB)를 제거하는 연마휠(310)을 포함하며, 상기 베이스(100)의 상부에 설치될 수 있다.

여기서, 상기 연마기(300)는 상기 파이프(P)를 1차 연마하는 제1연마기(300a)와; 상기 제1연마기(300a)의 연마된 파이프(P)를 2차 연마하는 제2연마기(300b)로 분할 구분된다.

즉, 상기 제1연마기(300a)의 제1연마휠(310a)은 상기 파이프(P)의 진행 방향과 반대 방향으로 회전되며, 상기 파이프(P)의 길이 방향에 대해 30°방향으로 교축 설치되어 상기 파이프(P)에 선 접촉으로 연마할 수 있다.

다음으로, 상기 제2연마기(300b)의 제2연마휠(310b)은 상기 파이프(P)의 진행 방향과 동일 방향으로 회전되며, 상기 파이프(P)의 길이 방향에 대해 30°방향으로 교축 설치되어 상기 파이프(P)에 선 접촉으로 연마할 수 있다.

따라서, 상기 제1연마휠(310a)에 적용되는 센드페이퍼(SP)는 상기 제2연마휠(310b)에 적용되는 센드페이퍼(SP)에 비해 상대적으로 표면거칠기를 더 거칠게 형성되는 것이 바람직하다.

제1연마휠(310a)의 센드페이퍼(SP)가 용접비드(WB)를 우선적으로 제거하면, 제2연마휠(310b)의 센드페이퍼(SP)가 용접비드(WB)의 제거에 의해 발생되는 버(bur)를 제거하면서 표면 광택도를 높일 수 있다.

도 4 내지 도 6에 의하면, 상기 연마기(300)는 설치프레임(320), 회전프레임(330), 승강프레임(340)을 포함하여 골조를 이루고, 승강구동부(350), 연마축부(360), 연마구동부(370)의 유기적인 구동 연결을 통해 연마휠(310)의 회전으로 센드페이퍼(SP)가 파이프(P)에 접촉 연마하여 용접비드(WB)를 제거할 수 있다.

여기서, 설치프레임(320)은 바닥판(321)과 상기 바닥판(321)의 상부에 연장 형성되는 회전축(323)을 포함하여 상기 베이스(100)의 상부에 설치될 수 있다.

상기 베이스(100)에는 체널 형상의 가이드브라켓(110)이 설치되고, 바닥판(321)이 가이드브라켓(110)을 따라 슬립으로 삽입되어 체결구를 통해 고정 설치될 수 있다.

그리고, 회전프레임(330)은 상기 회전축(323)에 대응하여 상기 설치프레임(320)의 상부에 회전 가능하게 설치된다.

도 5에 의하면, 회전프레임(330)은 기본적으로 상기 회전축(323)에 대응하여 회전 설치되는 회전판(331)과, 이 회전판(331)의 상부에 수직으로 연장되는 패널인 포스트브라켓(333)이 조립 구성된다.

그리고, 상기 포스트브라켓(333)의 상단에는 가이드너트(335)가 수직으로 관통 구비되고, 상기 회전판(331)의 일측에는 링기어 또는 래크기어와 같은 웜휠(337)이 일체 구성될 수 있다.

한편, 승강프레임(340)은 상기 회전프레임(330)의 상부에 승강 가능하게 구비될 수 있도록 포스트브라켓(333)의 상단에 대응 접촉되는 수평판(341)과, 상기 포스트브라켓(333)이 수직면을 따라 승강 이동하는 수직판(342)이 일체로 조립되어 기본 골조를 이룬다.

이때, 수평판(341)에는 승강스크류(357)가 회전 가능하게 구비되며, 이 승강스크류(357)는 상기 가이드너트(335)에 체결 결합되어 승강스크류(357)의 회전 방향에 따라 가이드너트(335)를 따라 승강프레임(340)이 승강 작동할 수 있다.

그리고, 승강구동부(350)는 상기 승강프레임(340)을 승강 작동시킬 수 있도록 상기 승강프레임(340)의 상부단에 구비된다.

여기서, 승강구동부(350)는 승강모터(351), 감속기(353) 및 승강스크류(357)를 포함한다.

승강모터(351)는 수평판(341)의 상단에 고정설치되고, 승강모터(351)의 선단에는 모터의 회전속도를 감소시키고 회전력을 증가시키는 감속기(353)가 구동 연결되며, 감속기(353)에는 상기 승강스크류(357)게 회전 작동시킬 수 있다.

한편, 승강프레임(340)의 일면에는 상/하로 연마축부(360)와 연마구동부(370)가 고정 설치되어 승강프레임(340)과 함께 승강될 수 있다.

여기서, 연마축부(360)는 상기 승강프레임(340)의 하부 일측에 구비되어 상기 파이프(P)를 연마하는 연마휠(310)과 함께 회전 작동하며,

연마구동부(370)는 상기 연마축부(360)에 풀리 연결되어 상기 연마축부(360)를 회전 구동시킬 수 있도록 상기 승강프레임(340)의 상부 일측에 구비된다.

상기 수직판(342)의 하측에는 고정판(347)이 일체로 체결 결합되고, 수직판(342)의 상측에는 슬라이드판(345)이 소정의 유격으로 수직 이동할 수 있으며, 수평판(341)에 형성된 텐션조절구(343)의 조절을 통해 슬라이드판(345)을 승강시켜 연마구동부(370)의 구동풀리(373)와 연마축부(360)의 작동풀리(365)에 밸트의 장력을 조절하여 연마모터(371)의 구동력을 연마축(361)에 전달할 수 있다.

한편, 상기 베이스(100)의 상부 일측에는 상기 베이스(100)에 평행하게 설치되는 로터리축(610)과; 상기 로터리축(610)의 일단에 형성되어 작업자가 회전 조작하는 핸들(620)과; 상기 로터리축(610)의 다른 일단 형성되어 상기 회전프레임(330)의 웜휠(337)에 치합되는 웜기어(630)를 포함하는 회전수단(600)이 더 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 비해 표면거칠기가 더욱 정밀한 파이프를 생산할 수 있는 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 베이스 110: 가이드브라켓
200: 분진하우징 210: 연마공간
300: 연마기 300a: 제1연마기
300b: 제2연마기 310: 연마휠
310a: 제1연마휠 310b: 제2연마휠
320: 설치프레임 321: 바닥판
323: 회전축 330: 회전프레임
331: 회전판 333: 포스트브라켓
335: 가이드너트 337: 웜휠
340: 승강프레임 341: 수평판
342: 수직판 343: 텐션조절구
345: 슬라이드판 347: 고정판
350: 승강구동부 351: 승강모터
353: 감속기 357: 승강스크류
360: 연마축부 361: 연마축
363: 휠하우징 365: 작동풀리
367: 고정스페이서 370: 연마구동부
371: 연마모터 373: 구동풀리
400: 지지롤부재 410: 롤브라켓
420: 지지축 430: 지지롤
500: 집진덕트 510: 배출팬
600: 회전수단 610: 로터리축
620: 핸들 630: 웜기어
P: 파이프 WB: 용접비드
SP: 센드페이퍼

Claims (5)

1. 베이스(100)와;
   상기 베이스(100)의 상부에 설치되며, 내부에 연마공간(210)을 갖는 분진하우징(200)과;
   상기 베이스(100)의 상부에 설치되며, 조관과정 후 상기 분진하우징(200)을 통과하는 파이프(P)를 연마하여 용접비드(WB)를 제거하는 연마휠(310)을 갖는 연마기(300)와;
   상기 분진하우징(200)의 내부에 설치되어 상기 분진하우징(200)을 통과하는 파이프(P)를 안내함과 동시에 상기 연마휠(310)에 대응하여 상기 파이프(P)를 받쳐 처짐을 방지하는 지지롤부재(400)와;
   상기 분진하우징(200)의 일측에 구비되어 상기 연마기(300)의 연마과정을 통해 발생되는 분진을 흡입 배출하는 집진덕트(500)를 포함하여 구성되며,
   상기 연마기(300)는,
   상기 파이프(P)를 1차 연마하는 제1연마기(300a)와;
   상기 제1연마기(300a)의 연마된 파이프(P)를 2차 연마하는 제2연마기(300b)로 분할 구분되는 것을 특징으로 하는 파이프용 용접비드 연마 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1연마기(300a)의 제1연마휠(310a)은 상기 파이프(P)의 진행 방향과 반대 방향으로 회전되며, 상기 파이프(P)의 길이 방향에 대해 30°방향으로 교축 설치되어 상기 파이프(P)에 선 접촉으로 연마하고,
   상기 제2연마기(300b)의 제2연마휠(310b)은 상기 파이프(P)의 진행 방향과 동일 방향으로 회전되며, 상기 파이프(P)의 길이 방향에 대해 30°방향으로 교축 설치되어 상기 파이프(P)에 선 접촉으로 연마하는 것을 특징으로 하는 파이프용 용접비드 연마 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1연마휠(310a)에 적용되는 센드페이퍼(SP)는 상기 제2연마휠(310b)에 적용되는 센드페이퍼(SP)에 비해 상대적으로 표면거칠기를 더 거칠게 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프용 용접비드 연마 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연마기(300)는,
   상기 베이스(100)의 상부에 설치되는 바닥판(321)과 상기 바닥판(321)의 상부에 연장 형성되는 회전축(323)을 포함하는 설치프레임(320)과;
   상기 회전축(323)에 대응하여 상기 설치프레임(320)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임(330)과;
   상기 회전프레임(330)의 상부에 승강 가능하게 구비되는 승강프레임(340)과;
   상기 승강프레임(340)의 상부단에 구비되어 상기 승강프레임(340)을 승강 작동시키는 승강구동부(350)와;
   상기 승강프레임(340)의 하부 일측에 구비되어 상기 파이프(P)를 연마하는 연마휠(310)과 함께 회전 작동하는 연마축부(360)와;
   상기 승강프레임(340)의 상부 일측에 구비되며, 상기 연마축부(360)에 풀리 연결되어 상기 연마축부(360)를 회전 구동시키는 연마구동부(370)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 용접비드 연마 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 베이스(100)의 상부 일측에는,
   상기 베이스(100)에 평행하게 설치되는 로터리축(610)과;
   상기 로터리축(610)의 일단에 형성되어 작업자가 회전 조작하는 핸들(620)과;
   상기 로터리축(610)의 다른 일단 형성되어 상기 회전프레임(330)의 웜휠(337)에 치합되는 웜기어(630)를 포함하는 회전수단(600)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프용 용접비드 연마 장치.

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