KR100275280B1 - 파이프 인발장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 형상의 원소재를 원하는 직경이나 외경으로 인발 가공함에 있어, 원소재의 공급에서부터 인발가공 및 이동배출에 이르기까지 모든 공정을 작업자의 수고없이 전자동으로 실행되는 파이프 인발장치에 관한 것으로서, 관재(pipe)와 같은 가공할 원소재(A)를 하나씩 거치하고, 거치된 원소재(A)를 등간격으로 공급되도록 하는 체인 컨베이어의 공급수단(10); 상기 공급수단(10)으로부터의 원소재(A)를 하나 또는 다수개로 클램핑하여 일정 수평거리까지 이송시키는 이송수단(20); 상기 이송수단(20)의 구동에 의해 수직으로 이동하므로써 클램핑하여 이송된 원소재(A)를 인발단계로 이어지도록 준비시킴과 동시에 일측 방향으로 가압하는 준비·가압수단(30); 가압하는 방향의 상기 준비·가압수단(30)의 근접측에 설치되고, 그 인발력에 의해 원소재(A)가 구멍을 통해 압출되도록 하는 금형수단(40); 상기 금형수단(40)으로부터 일정 수평거리까지 로딩되도록 설치되고, 금형수단(40)을 통해 압출되는 원소재(A)의 일단을 잡고 완제품의 파이프(A')가 형성되도록 인발하는 인발수단(50); 및 상기 인발수단(50)의 일측에 설치되고 완전히 인발된 완성품의 파이프(A')를 받아 외부로 배출하는 배출수단(60)을 포함하여 구성된 것이다.

Description

파이프 인발장치

본 발명은 파이프 인발장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프 형상의 원소재를 원하는 직경 및 외경으로 인발 가공함에 있어, 원소재의 공급에서부터 인발가공 및 이동배출에 이르기까지 모든 공정을 작업자의 수고없이 전자동으로 실행되는 파이프 인발장치에 관한 것이다.

일반적으로 인발가공(引拔加工)은 금속의 막대 또는 선 혹은 관을 금형장치를 통해서 인장하고 금형장치 구멍의 모양과 같은 단면의 막대나 선 또는 관재(管材)를 만드는 방법을 일컫는 것으로서 보통 냉간 압연(冷間壓延)하는데 텅스텐이나 몰리브덴 등은 고온으로 인발가공을 한다.

파이프 등의 관재나 봉재 또는 선재 등을 인발하는 종래의 인발장치는 단지 원소재를 금형장치의 구멍을 통해 압연하여 원하는 직경의 완제품을 얻는 것에 만족하였기 때문에 작업자의 수고가 필수적이었다. 즉, 원소재를 금형장치로 공급하는 작업, 금형장치의 구멍을 통해 압출되는 완제품의 배출을 위해 이송하는 작업 등이 바로 그것이다.

그러나 이러한 종래의 인발장치는 비록 장치의 구입비가 저렴하다 하더라도 작업자의 부재나 능률저하로 인해 생산성이 떨어진다면 결국 채산성이 맞지 않게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 작업자의 부주의로 인해 이송과정에서 가공된 완제품을 파손시키므로서 정밀도 유지에 악영향을 끼치게 되는 문제점이 있어왔다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서 그 목적은 관재(pipe) 등의 원소재를 인발장치로 공급시키는 단계로부터 가공된 완제품의 배출에 이르기까지의 모든 단계를 자동적으로 이루어질 수 있도록 구성함과 동시에 완제품의 정밀도를 높이도록 하는 파이프의 인발장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 관재(pipe)와 같은 가공할 원소재를 하나씩 거치하고, 거치된 원소재를 등간격으로 공급되도록 하는 체인 컨베이어의 공급수단; 상기 공급수단으로부터의 원소재를 하나 또는 다수개로 클램핑하여 일정 수평거리까지 이송시키는 이송수단; 상기 이송수단의 구동에 의해 수직으로 이동하므로써 클램핑하여 이송된 원소재를 인발단계로 이어지도록 준비시킴과 동시에 일측 방향으로 가압하는 준비·가압수단; 가압하는 방향의 상기 준비·가압수단의 근접측에 설치되고, 그 인발력에 의해 원소재가 구멍을 통해 압출되도록 하는 금형수단; 상기 금형수단으로부터 일정 수평거리까지 로딩되도록 설치되고, 금형수단을 통해 압출되는 원소재의 일단을 잡고 완제품의 파이프가 형성되도록 인발하는 인발수단; 및 상기 인발수단의 일측에 설치되고 완전히 인발된 완성품의 파이프를 받아 외부로 배출하는 배출수단을 포함하여 된 특징을 갖는다.

도 1 는 본 발명에 따른 파이프 인발장치의 전체시스템을 도시한 정면도.

도 2 는 도 1 에서 A - A선 단면도.

도 3a 는 본 발명의 공급수단을 확대 도시한 우측단면도.

도 3b 는 도 3a 의 평면 구성도.

도 4a 는 본 발명의 이송수단을 확대 도시한 정면도.

도 4b 는 이송수단에 대한 도 2 의 요부 확대 구성도.

도 5a 는 본 발명의 준비·가압수단을 확대 도시한 정면 구성도.

도 5b 는 도 5a 의 평면 구성도.

도 5c 는 도 5a 의 B선에서 본 우측면 구성도.

도 6a 은 본 발명의 금형수단을 도시한 평단면도.

도 6b 는 도 6a 의 정단면도.

도 7a 는 본 발명의 인발수단을 도시한 평면도.

도 7b 는 도 7a 의 정면도.

도 8a 은 본 발명의 배출수단을 확대 도시한 정면도.

도 8b 는 도 8a 의 우측 구성도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10: 공급수단,

11: 링크체인, 12a: 구동스프로킷, 12b: 종동스프로킷,

13: 구동모터, 14a: 구동풀리, 14b: 종동풀리,

15: 벨트, 16: 동력전달축, 17: 이송블럭,

18: 공급슈트, 19: 가이더, 19a: 스테이블럭,

20: 이송수단,

21: 지지플레이트, 22: 리니어 가이드블럭, 22a: 구동스프로킷,

22b: 종동스프로킷, 22c: 링크체인, 23: 슬라이더,

24: 구동모터, 24a: 구동풀리, 24b: 종동풀리,

24c: 벨트, 25: 실린더, 25a: 실린더의 피스톤로드,

26: 핑거 플레이트, 27: 핑거, 27a: 핑거의 피스톤로드,

28: 클램퍼, 29: 위치결정봉,

30: 준비·가압수단,

31: 베이스 바디, 32: 리프팅 테이블, 32a: 스크류봉,

33a,33b: 파워스크류봉, 34: 구동모터, 34a: 구동풀리,

34b: 종동풀리, 34c: 벨트, 35: 교차스크류축,

36: 로터리 엔코더, 37: 실린더, 37a: 피스톤로드,

37b: 가이드 블럭, 37c: 위치결정로드, 37d: 스토퍼,

38: 서포팅 바아, 39: 텐셔너,

40: 금형수단,

42: 금형블럭, 44a,44b: 압출공,

50: 인발수단,

51: 베이스 바디, 52: 리니어 가이드, 53: 구동모터,

53a: 구동스프로킷, 53b: 종동스프로킷, 53c: 링크체인,

54: 캐리지, 55: 인발클램퍼, 55a: 실린더,

55b: 피스톤로드, 55c: 클램프 블럭, 56: 걸림후크,

56a: 힌지, 57: 캐리지 리턴모터, 58: 벨트,

60: 배출수단,

61: 회전축, 62: 배출 가이더, 63: 베어링,

64: 수평실린더, 64a: 피스톤로드, 64b: 힌지,

65: 고정브래킷, 66: 수직실린더, 66a: 피스톤로드,

66b: 힌지,

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 구성은 도 1 에 도시된 바와같이 넓은 범위에서, 관재(pipe)와 같은 가공할 원소재(10)를 하나씩 거치하고, 거치된 원소재(A)를 등간격으로 공급되도록 하는 체인 컨베이어의 공급수단(10)과; 상기 공급수단(10)으로부터의 원소재(A)를 하나 또는 다수개로 클램핑하여 일정 수평거리까지 이송시키는 이송수단(20)과; 상기 이송수단(20)의 구동에 의해 수직으로 이동하므로써 클램핑하여 이송된 원소재(A)를 인발단계로 이어지도록 준비시킴과 동시에 일측 방향으로 가압하는 준비·가압수단(30)과; 가압하는 방향의 상기 준비·가압수단(30)의 근접측에 설치되고, 그 인발력에 의해 원소재(A)가 구멍을 통해 압출되도록 하는 금형수단(40); 상기 금형수단(40)으로부터 일정 수평거리까지 로딩되도록 설치되고, 금형수단(40)을 통해 압출되는 원소재(A)의 일단을 잡고 완제품의 파이프(A')가 형성되도록 인발하는 인발수단(50); 및 상기 인발수단(50)의 일측에 설치되고 완전히 인발된 완성품의 파이프(A')를 받아 외부로 배출하는 배출수단(60)을 포함하여 된 구성을 갖는다.

이의 구성들을 도 2 에서부터 도 8 에 이르기까지의 도면을 근거로 하여 보다 구체적으로 기술하면 다음과 같다.

공급수단(10)

도 2, 도 3a 및 도 3b 에서 상기 공급수단(10)은 무한궤도형으로 연결된 링크체인(11)이 구동스프로킷(12a)과 종동스프로킷(12b)에 걸려있는 체인 컨베이어이다. 이러한 체인 컨베이어는 일정한 등간격으로 2EA 또는 3EA를 하나의 구성수단으로 설치할 수 있고, 그 일측에는 상기의 구성인 체인 컨베이어를 구동시킬 수 있도록 일방향으로 회전 구동하는 구동모터(13)가 구성되어 있다. 상기 구동모터(13)의 모터축에는 구동풀리(14a)가 압입되어 있고, 이와 동일선상의 구동스프로킷(12a)의 일측에는 상기 구동스프로킷(12a)으로 동력을 전달시키기 위해 종동풀리(14b) 및 각 풀리(14a)(14b)끼리 결합되는 벨트(15)등이 구비되어 있다. 또한, 구동모터(13)의 동력을 다수로 구성된 체인 컨베이어의 각 구동스프로킷(12a)으로 동일하게 전달키 위해 동력전달축(16)이 압입되게 끼워져 있다.

한편, 상기 링크가 서로 조합되어 연결된 링크체인(11)에는 파이프형의 원소재를 하나씩 공급 이송시킬 수 있는 이송블럭(17)이 일정한 등간격으로 갖도록 다수개 설치되는데, 상기 이송블럭(17)으로의 원소재 공급은 도 2 에 도시된 바와같이 순차적으로 투입되는 공급슈트(18)에 의해 가능해진다.

또한, 상기 링크체인(11)은 공급을 위한 일정한 길이를 갖고 있기 때문에 어쩔수 없이 장력에 따른 처짐이 발생하게 된다. 이러한 처짐현상은 후술할 이송수단(10)의 작용에서 큰 오동작을 발생시킬 수 있기 때문에 링크체인(11)의 슬라이딩을 가이드하고 체인의 처짐을 방지하는 가이더(19)가 구성되어 있고, 그 가이더(19)는 스테이블럭(19a)에 의해 고정되어 있다.

이송수단(20)

상기 이송수단(20)은 도 4a, 도 4b 에서 일정한 수직높이를 갖도록 하기 위해 고정체에 고정 설치되는 지지플레이트(21)의 상측에는 상기한 공급수단(10)과 후술할 준비·가압수단(30)의 범위에 속하도록 일정한 수평길이방향의 리니어 가이드블럭(22)이 고정설치되어 있고, 상기 리니어 가이드블럭(22)상에는 그 블럭의 길이범위에서 슬라이딩하는 슬라이더(23)가 결합되어 있다. 한편, 상기 리니어 가이드블럭(22)의 양측에는 공급수단(10)의 구동방식과 동일하게 구동스프로킷(22a), 종동스프로킷(22b)이 설치되어 있고, 각 스프로킷(22a)(22b)에는 링크체인(22c)이 걸려져 구동력이 전달되도록 구성되어 있다. 상기 링크체인(22c)의 구동은 상기 구동스프로킷(22a)의 근접측 지지플레이트(21)에 고정설치된 구동모터(24)와 그 모터축에 압입된 구동풀리(24a), 상기 구동스프로킷(22a)과 축결합된 종동풀리(24b), 및 각 풀리(24a)(24b)끼리 연결되는 한편 구동모터(24)의 구동력을 링크체인(22c)으로 전달케 하기 위한 벨트(24c)의 구성에 의해 가능하게 된다.

상기 구동모터(24)의 구동력에 의해 직선운동을 하는 링크체인(22c)의 일단에는 상기에서 기술한 슬라이더(23)가 고정되어 좌,우 슬라이딩하게 된다.

또한, 상기 슬라이더(23)에는 수직방향으로 설치되고, 공압이나 유압 등의 유체의 흐름에 의해 피스톤로드(25a)에 일정한 수직범위의 스트로크를 발생시키는 실린더(25)가 구비되어 있고, 상기 피스톤로드(25a)의 일단에는 그 스트로크에 연동하는 판형태의 핑거 플레이트(26)가 고정 설치되어 있다.

한편, 상기 핑거 플레이트(26)의 하단에는 두 개의 피스톤(도시안됨)이 공압이나 유압 등 유체의 유입 또는 유출로 인해 각 피스톤에 고정된 두 개의 피스톤로드(27a)가 서로 대칭되게 움직일 수 있도록 하는 실린더방식의 핑거(27)가 구성되어 있는데 그 설치개수는 단수 또는 경우에 따라 복수개로 구성할 수 있다.

상기 핑거(27)의 피스톤로드(27a)의 각 단에는 그 슬라이더(23)가 공급수단(10)으로 공급된 원소재(A)를 클램핑 또는 언클램핑하기 위해 클램퍼(28)가 서로 대칭되게 구성되어 있다.

또한, 실린더(25)의 피스톤로드(25a)에 의해 수직으로 움직이는 핑거 플레이트(26)는 수직이동만 가능하도록 위치결정봉(29)이 설치되어 있고, 상기 위치결정봉(29)은 슬라이더(23)에 슬라이딩되도록 구성되어 있다.

준비·가압수단(30)

도 5a, 도 5b 및 도 5c 에서 도시된 바와같이 상기 준비·가압수단(30)은 수직으로 위치가변되도록 구성되어 있다. 그 이유는 후술할 금형수단(40)의 높이가 초기상태의 상기 준비·가압수단(30) 보다 높기 때문에 이송수단(20)에 의해 이송되는 원소재(A)가 셋-업상태로 준비시키기 위함인데, 이의 구성을 보다 구체적으로 기술하면 다음과 같다.

고정바닥체에 고정 설치되는 다단의 베이스 바디(31)의 상부에는 상기 베이스 바디(31)와 일체가 아닌 사각틀의 리프팅 테이블(32)이 위치된다. 상기 리프팅 테이블(32)의 각 모서리부분에는 수직길이방향으로 형성되고 외주에 나사부가 형성된 스크류봉(32a)이 고정설치되어 있고, 이와 대향되는 베이스 바디(31)의 해당지점에는 그 봉(32a)과 스크류결합되도록 내설되어 있다. 한편, 상기 리프팅 테이블(32)의 길이방향으로 외주면의 일부 또는 전부에 워엄의 치차와 같은 나사부가 형성되어 회전하는 파워스크류봉(33a)(33b)이 각 스크류봉(32a)과 서로 치합되게 대향 설치되어 있다.

한편, 일측 파워스크류봉(33a)의 근접측에는 구동력을 발생시키는 구동모터(34)가 설치되고, 그 모터의 축에는 구동풀리(34a), 그 구동풀리(34a)의 동일구동방향선상의 상기 파워스크류봉(33a)의 선단에는 종동풀리(34b)가 설치되어 있고, 각 풀리(34a)(34b)끼리는 벨트(34c)로 연결 결합되어 있다. 또한, 상기 모터(34)의 구동에 의해 구동력을 전달받게 되는 일측 파워스크류봉(33a)은 타측의 파워 스크류봉(33b)에게도 동일하게 그 동력이 전달되어져야 하기 때문에 상기 파워스크류봉(33a)(33b)과 직교됨과 함께 그 스크류봉(33a)(33b)과 각각 치합되는 교차스크류축(35)이 자전되게 구성되어 있다. 한편, 상기 파워스크류봉(33b)의 일단에는 그 파워스크류봉(33a)(33b)의 회전수를 감지하여 리프팅 테이블(32)의 수직가변높이를 제어하도록 구동모터(34)와 전기적으로 연결된 로터리 엔코더(36)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 리프팅 테이블(32)의 후측단에는 실린더(37)를 작동수단으로 하고 피스톤로드(37a)의 작동력에 의해 일정구간 리니어 운동을 하면서 가이드 블럭(37b)을 전/후진하는 리니어 가이드수단이 마련되어 있다. 상기 가이드 블럭(37b)에는 피스톤로드(37a)의 일정 스트로크를 결정하는 위치결정로드(37c)가 고정설치되어 있고, 상기 위치결정로드(37c)는 가이드 블럭(37b)을 전/후진하는 리니어 가이드수단의 후측에 설치되어 상기 위치결정로드(37c)의 스트로크를 제어하는 스토퍼(37d)가 구비된다.

한편, 상기 위치결정로드(37c)의 전단에는 후술할 금형수단(40)과 거의 근접되도록 길게 형성된 서포팅 바아(38)가 고정되어 있는데, 상기 서포팅 바아(38)는 이송수단(20)이 원소재(A)를 클램핑하여 수평이동하면서 준비·가압수단(30)으로 이동함과 동시에 상기 리프팅 테이블(32)이 수직이동하여 그 원소재(A)의 내부로 끼워지면서 지지하도록 하는 역할을 하는 것으로서, 상기 서포팅 바아(38)는 길이가 긴 길이소재이기 때문에 처짐을 방지하기 위한 텐셔너(39)가 그 리프팅 테이블(32)에 힌지결합되어 있다. 또한, 상기 텐셔너(39)는 서포팅 바아(38) 또는 상기 서포팅 바아(38)에 끼워지는 원소재(A)가 항상 수평을 이루면서 지지하도록 된 것이기 때문에 무게 중심이 힌지의 하단에 설정되어 있다.

한편, 상기 위치결정로드(37c)의 스트로크는 서포팅 바아(38)에 끼워진 원소재(A)를 후술할 금형수단(40)의 압출공(44a)(44b)으로 밀어넣는 정도이면 충분하다.

금형수단(40)

상기 금형수단(40)은 첨부도면 도 6a 및 도 6b 에서 도시된 바와같이 후술할 인발수단(50)의 일측단에 고정 설치되어 있다. 더욱 상세하게는 상기 금형수단(40)은 인발수단(50)과 상기한 준비·가압수단(30) 사이에 위치되어 있으며, 원소재(A)가 준비·가압수단(30) 즉, 서포팅 바아(38)로 끼워지는 작동상태 이외에는 상기 서포팅 바아(38) 보다 높은 위치를 갖게 형성되어 있다.

상기 금형수단(40)은 인발수단(50)의 일측에 설치되는 금형블럭(42)을 포함한다.

상기 금형블럭(42)은 준비·가압수단(30)에서 공급, 이송되어 있는 셋-업 상태의 원소재와 동일한 개수로 압출공(44a)(44b)이 형성되어 있으며, 그 구멍의 크기는 설정상태에 따라 다양하게 형성할 수 있다.

그러나, 상기 금형블럭(42)의 압출공(44a)(44b)은 준비·가압수단(30)측보다 후술하는 인발수단(50)측이 좁게 형성하여야 함은 자명한 일일 것이다.

한편, 상기 준비·가압수단(30)에서 서포팅 바아(38)에 원소재(A)가 완전히 끼워지는 작동이 완료되면 그 수단(30)은 수직으로 구동하는 수단들에 의해 수직 하향되면서 금형블럭(42)의 압출공(44a)(44b)과 서로 마주보는 수평위치까지 위치이동하게 된다.

인발수단(50)

상기 인발수단(50)은 도 7a 및 도 7b 에 도시된 바와같이 그 하부에 준비·가압수단(30)과 같이 고정바닥체에 고정되고 일정한 높이를 갖는 베이스 바디(51)를 갖는다. 상기 베이스 바디(51)의 상부에는 일정한 길이방향으로 형성된 리니어 가이드(52)가 설치된다. 또한, 상기 리니어 가이드(52)의 좌,우 양측에는 대직경의 구동스프로킷(53a)과 종동스프로킷(53b)이 링크체인(53c)이 걸려져 있는 상태로 설치되어 있다.

상기 구동스프로킷(53a)측에는 체인구동을 위해 비교적 높은 출력의 구동모터(53)가 축결합하여 설치되어 있다.

한편, 상기 리니어 가이드(52)에는 이와 슬라이딩결합되어 직선운동을 하는 캐리지(54)가 구비되는데, 상기 캐리지(54)에는 실린더(55a)와, 그 피스톤로드(55b)에 전진시 금형블럭(42)의 압출공(44b)으로 빠져나오는 파이프(A')를 인발하기 위해 클램핑하는 인발클램퍼(55)가 그 외주면에 서로 대칭되는 경사면이 형성되어 있는 형태로 설치되어 있다. 상기 인발클램퍼(55)의 전단에는 피스톤로드(55b)의 전진시 경사진 인발클팸퍼(55)의 외주면과 면접촉하여 그 클램퍼(55)를 클램핑시키면서 금형블럭(42)의 압출공(44a)으로 빠져나오는 파이프(A')를 잡는 클램프 블럭(55c)이 고정 설치되어 있다. 상기의 클램프 블럭(55c)은 피스톤로드(55b)의 후진시 인발클램퍼(55)의 면접상태가 해제되면서 잡고 있던 파이프(A')를 언클램핑시키는 역할도 병행하게 된다.

또한, 상기 캐리지(54)의 후측에는 실린더 방식의 별도의 피스톤로드에 의해 힌지(56a)를 중심으로 상,하로 회전하여 링크체인(53c)내로 선택적으로 걸려지도록 하는 걸림후크(56)가 설치되어 있다. 상기 걸림후크(56)의 작동은 인발클램퍼(55)의 클램핑작동 후 발생되며, 원소재(A)를 인발시키기 위해 링크체인(53c)으로부터 동력을 얻도록 하는 역할을 수행하게 된다.

한편, 캐리지(54)의 원상태 복귀는 상기의 구동력에 의하지 않는다. 원상태의 복귀는 완전히 인발된 파이프(A')의 배출작동이 완료되었을 때 비로서 이루어지기 때문에 큰 동력이 필요없게 된다.

그 동력원은 도 7a 에 도시된 바와같이 금형수단(40)과 근접되는 리니어 가이드(52)의 일측에 비교적 적은 출력을 갖는 캐리지 리턴모터(57)가 설치되어 있다. 상기 캐리지 리턴모터(57)의 구동축에는 캐리지(54)와 벨트(58)로써 연결된 권취릴(57a)이 축결합되어 있고, 상기 권취릴에 의해 캐리지(54)는 최초의 상태로 복귀되는 것이다.

상기 캐리지(54)의 복귀작동은 걸림후크(56)가 링크체인(53c)으로부터 걸림이 해제된 후에 비로서 작동되는 것이다.

배출수단(60)

상기 배출수단(60)은 도 8a 및 도 8b 에 도시된 바와같이 상기 인발수단(50)의 베이스 바디(51) 일측에 설치된다. 더욱 구체적으로는 금형블럭(42)의 압출공(44a)(44b)높이 보다 낮게 위치되게 설치되며, 인발수단(50)의 리니어 가이드(52)의 길이에 따라 복수개 또는 다수개로 설치할 수 있다.

상기 배출수단(60)은 베이스 바디(51)에 설치되는 회전축(61)을 중심으로 리니어 가이드(52)의 길이방향과 교차되도록 원소재(A)의 인발범위로 진입하거나 또는 상기 리니어 가이드(52)의 길이방향으로 직각 회전하기 위해 그 축(61)과 베어링(63)결합하는 배출 가이더(62)를 포함한다. 상기 배출 가이더(62)의 후측에는 수평실린더(64)가 리니어 가이드(52)와 동일 길이방향으로 설치되어 있고, 그 실린더(64)의 피스톤로드(64a) 끝단에는 그 로드(64a)가 일정한 스트로크에 의해 배출 가이더(62)가 90°로 회전하기 위해 힌지(64b)결합되어 있다.

한편, 상기 배출 가이더(62)와 회전결합되는 회전축(61)은 인발수단(50)의 베이스 바디(51)에 고정설치되는 고정브래킷(65)에 힌지(66b)결합되어 있고, 그 고정브래킷(65)에는 회전축(61)을 포함하는 배출 가이더(62)가 일정한 경사각으로 뉘어질 수 있도록 피스톤로드(64a)의 로딩에 의한 또 다른 실린더(66)가 직립되게 설치되어 있다.

상기 수직실린더(66)는 인발단계가 완료된 완성품의 파이프가 수평상태의 배출 가이더(62)에 놓이게 되면 피스톤로드(66a)를 작동시켜 그 파이프를 측방향으로 배출시키도록 하기 위한 배출실린더이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

공급수단(10)에서 먼저 구동모터(13)에 전원이 인가되면 일정한 방향으로 회전하면서 축에 압입된 구동풀리(14a)와 이와 벨트(15)연결된 종동풀리(14b)를 연동시키는 한편, 상기 종동풀리(14b)에 압입된 동력전달축(16)은 이와 연동하면서 다수의 체인 컨베이어인 구동스프로킷(12a), 종동스프로킷(12b) 및 링크체인(11)에 동력을 전달시킨다.

이에 따라 일정한 속도로 구동하는 링크체인(11)에 의해 상기 링크체인(11)상에 등간격으로 설치된 이송블럭(17)이 공급슈트(18)에서 순차적으로 공급되는 원소재(A)를 하나씩 걸어 이송수단(20)이 작동될 위치까지 로딩하게 된다.

원소재(A)가 하나 또는 그 이상이 이송위치지점으로 로딩완료가 되면 이를 인지한 이송수단(20)에서 구동모터(24)에 전원을 인가시키고, 상기 구동모터(24)의 1차 동력전달수단인 구동풀리(24a), 종동풀리(24b) 및 벨트(24c)를 구동시킴과 동시에 2차 동력전달수단인 구동스프로킷(22a), 종동스프로킷(22b) 및 링크체인(22c) 등을 함께 연동시키면서 상기 링크체인(22c)에 연결된 슬라이더(23)를 리니어 가이드불럭(22)에 안내되어 공급수단(10)쪽으로 이동하게 된다.

한편, 슬라이더(23)가 위치이동하면서 원소재(A)를 클램핑할 위치에 도달하게 되면 구동모터(24)는 멈추고, 그 슬라이더(23)에 수직되게 설치된 실린더(25)의 피스톤로드(25a)가 하향으로 신장되면서 핑거(27)가 원소재(A)와 거의 근접위치에 이르게 된다. 이후, 양측으로 대칭되게 작동하는 핑거(27)의 피스톤로드(27a)가 내측방향으로의 로딩으로 원소재(A)를 클램핑하여 다시 슬라이더(23)는 리니어 가이드블럭(22)에 안내되어 준비·가압수단(30)으로 이동하게 된다.

원소재(A)를 클램핑한 상기 이송수단(20)의 슬라이더(23)가 준비·가압수단(30)으로 이송되는 과정에서 상기 준비·가압수단(30)의 베이스 바디(31)에 수직가동되게 설치된 리프팅 테이블(32)이 상향되게 이동하여 위치결정로드(37c)상에 구성된 서포팅바아(38)가 이송되는 원소재(A)의 내부로 인입될 수 있도록 금형수단(40)의 금형블럭(42)의 높이보다 높게 상향이동시킨다.

이의 작동을 보다 상세하게 기술하면, 도 5a 및 도 5b 에서 베이스 바디(31)에 고정 설치된 구동모터(34)에 전원이 인가되면서 이의 동력전달수단인 구동풀리(34a), 종동풀리(34b) 및 벨트(34c)를 연동시키는 한편, 상기 종동풀리(34b)와 축결합된 일측 파워스크류봉(33a)을 회전시킨다. 해당 파워스크류봉(33a)의 회전은 이와 수직으로 교차되게 치합된 일측 스크류봉(32a)과, 교차스크류축(35)에 의해 타측 파워스크류봉(33b)을 연동시키면서 이와 치합된 또 다른 스크류봉(32a)을 함께 연동시켜 리프팅 테이블(32)을 수직으로 이동시킨다. 설정된 상기 리프팅 테이블(32)의 수직높이의 이동은 파워스크류봉(33b)의 회전을 감지하는 로터리 엔코더(36)에서 그 구동모터(34)의 구동을 제어하게 됨으로써 가능하게 된다.

한편, 이송되는 원소재(A)가 서포팅바아(38)에 끼워질 수 있는 높이로 리프팅 테이블(32)의 작동이 완료되면 계속적인 상기 슬라이더(23)의 이동으로 클램핑된 원소재(A)를 서포팅바아(38)로 완전히 끼워지게 되고, 이 후 상기의 작동과 반대되게 구동하면서 리프팅 테이블(32)을 원위치로 복귀시킨다.

상기 리프팅 테이블(32)의 복귀란 서포팅바아(38)에 끼워진 원소재(A)가 금형블럭(42)에 형성된 압출공(44a)으로 밀어넣을 수 있는 정위치로의 이동을 뜻한다.

한편, 상기 서포팅바아(38)의 원소재(A)는 피스톤로드(37a)가 신장된 초기상태의 실린더(37)에 유체의 흐름을 인가시켜 상기 피스톤로드(37a)에 고정되어 연동하는 가이드블럭(37b) 및 그 블럭(37b)에 고정 설치된 위치결정로드(37c)를 함께 금형수단(40)쪽으로 연동시킨다.

상기 위치결정로드(37c)의 로딩을 서포팅바아(38)에 끼워진 원소재(A)가 금형블럭(42)의 압출공(44a)으로 압입되어 그 반대측의 압출공(44b)으로 어느 정도 압출될 때까지이다.

위의 작동이 완료되면, 인발수단(50)에서 캐리지(54)상의 인발클램퍼(55)가 실린더(55a) 및 피스톤로드(55b)의 전진과, 클램퍼블럭(55c)과의 면접촉으로 압출 성형되어 완성되어지는 파이프(A')의 일단을 클램핑하게 되고, 이와 동시에 캐리지(54) 후측의 걸림후크(56)가 힌지(56a)를 중심으로 하향이동하면서 인발을 위한 링크체인(53c)에 걸린다.

이 후, 상기 링크체인(53c)을 구동하는 구동모터(53)에 의해 구동스프로킷(53a) 및 종동스프로킷(53b)을 연동시켜 상기 캐리지(54)를 리니어 가이드(52)상에서 인발최대지점까지 수평이동시킨다.

한편, 원소재(A)를 인발시키는 캐리지(54)가 베이스 바디(51)에 등간격으로 설치된 배출수단(60)을 각각 통과하게 되면 이를 감지하는 감지수단(도시안됨)에 의해 피스톤로드(64a)를 로딩시키는 수평실린더(64)에 의해 배출 가이더(62)를 회전축(61)을 중심으로 리니어 가이드(52)의 범위내로 접어들게 90°회동시킨다.

한편, 파이프의 인발이 완료되면 금형블럭(42)의 압출공(44b)을 통한 파이프(A')가 완전히 성형되어 빠져나옴과 동시에 캐리지(54)상의 인발클램퍼(55)가 피스톤로드(55b)의 후퇴에 의해 클램프블럭(55c)으로부터 면접상태가 해제되면서 잡고 있던 파이프(A')를 언클램프시킨다.

상기와 같이 압출 성형된 파이프(A')는 배출 가이더(62)상에 놓여지게 되고, 이 때 상기 배출수단(60)의 수직실린더(66)가 고정브래킷(65)에 힌지(66b)결합된 회전축(61)을 하향되게 회전시키면서 이와 회동결합한 배출 가이더(62)를 측방향으로 기울어지게하여 놓여진 파이프(A')를 배출시키게 한다.

파이프(A')의 배출이 완료되면 배출수단(60)의 배출 가이더(62)가 상기의 작동과 반대로 구동되어 원위치로 복귀되는 한편, 리니어 가이드(52)에 안내된 캐리지(54)는 그 후측에 구성된 걸림후크(56)의 상향이동으로 링크체인(53c)으로부터 걸림이 해제되고, 이와 동시에 캐리지 리턴모터(57)의 벨트(58)구동에 의해 상기 캐리지(54)만을 끌고 원위치로 복귀시키므로써 본 장치의 1싸이클은 마감된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 원소재를 인발하는 단계부터 인발하여 완성된 파이프의 배출에 이르기까지 모든 단계가 자동으로 이루어지게 되어 작업시간에 비해 생산성을 극대화시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 직경이 서로 다른 가공소재를 한 번의 작업으로써 동시에 가공할 수 있기 때문에 본 장치의 금형수단을 적용하게 되면 작업단계를 줄임과 동시에 작업시간을 절감시켜 생산성 향상을 기할 수 있게 된다. 또한 본 장치는 작업자의 부주의에 의한 파이프의 손상 등을 허용하지 않기 때문에 완성된 성형물의 정밀도를 높일 수 있게 되는 산업상 매우 유용한 장치인 것이다.

Claims (1)

1. 관재(pipe)와 같은 가공할 원소재(A)를 하나씩 거치하고, 거치된 원소재(A)를 등간격으로 공급되도록 하는 체인 컨베이어의 공급수단(10);

   상기 공급수단(10)으로부터의 원소재(A)를 하나 또는 다수개로 클램핑하여 일정 수평거리까지 이송시키는 이송수단(20);

   상기 이송수단(20)의 구동에 의해 수직으로 연동하므로써 클램핑하여 이송된 원소재(A)를 인발단계로 이어지도록 준비시킴과 동시에 일측 방향으로 가압하는 준비·가압수단(30);

   가압하는 방향의 상기 준비·가압수단(30)의 근접측에 설치되고, 그 인발력에 의해 원소재(A)가 구멍을 통해 압출되도록 하는 금형수단(40);

   상기 금형수단(40)을 통해 압출되는 원소재(A)의 일단을 잡고 완제품의 파이프(A')가 형성되도록 인발하는 인발수단(50); 및

   상기 인발수단(50)의 일측에 설치되고 완전히 인발된 완성품의 파이프(A')를 받아 외부로 배출하는 배출수단(60)을 포함하는 파이프의 인발장치.