KR100748783B1 - 단관 외면 개선 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단관 외면 개선 가공 장치에 관한 것으로, 그 목적은 화공기기, 압력용기, 관(Tubular), 파이프 등의 철 구조물 제작을 위해 박판 후판에 상관없이 길이방향으로 내면 용접된 단관의 외면부를 가공할 때 기 용접된 내면 용접루트부의 가우징 역할과 미 형성된 용접개선을 창출하기 위하여 협개선(Narrow-gap) 형태의 밀링 커터를 가진 단관 외면 개선가공(Grooving) 장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 단관(single vessel)의 길이방향 외면용접을 위해 내면 용접되어 공급된 단관의 외면부를 자동가공하기 위하여 내면 용접부의 루트(Root)부 결함제거와 정확한 용접개선 형상 창출을 위해 부재 표면기준으로 유압식 가이드 롤과 변위 센서 등을 구비한 밀링 헤드와 그 측정값과 설정값과의 차이 보상을 위한 3개의 밀링 헤드 이동 슬라이드가 구성된 밀링 시스템과 가공 시 부재의 지지 및 고정을 위한 분리형 터닝롤과 유압실린더가 적용된 클램핑 시스템을 제공하게 된다.

밀링커터, 외면 개선가공(Grooving), 단관(single vessel), 유압실린더, 터닝롤

Description

단관 외면 개선 가공 장치{Longitudinal seam outside milling machine for welding joint grooving}

도 1 은 종래의 가공장치 개념도

도 2 는 본 발명 단관 외면 개선가공장치의 시스템 구성 개념도

도 3 은 도2의 정면 개략도

도 4 는 도2의 평면 개략도

도 5 는 본 발명 밀링 장치의 슬라이드부 요부도

도 6 은 본 발명 밀링 장치의 밀링 헤드부 요부도

도 7 은 본 발명 밀링 장치의 부재고정용 유압식 클램핑부 요부도

도 8 은 단관 부재 개략도

도 9 는 본 발명 적용시의 공정별 가공부 형상도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) 부재(원관형 구조물) (2) 단관 내면 용접부

(3) 탭 피스(Tap-piece) 또는 프로덕션 피스(Production-piece)

(4) 밀링 커터(Milling Cutter) (5) 메인 베드(Bed)

(6) 가공이송용 볼 스크류(Ball Screw) (7) 슬라이드 베드(Slide Bed)

(8) 칩 콘베이어(Chip Conveyor)

(9) 롤러 메인 베이스(Main Base Frame)

(10) 슬라이드 레일(Slide Rail)

(11) 폭조정용 슬라이드 베드(Slide Bed)

(12) 롤 폭조정용 모터(Motor) (13) 롤 폭조정용 감속기(Reducer)

(14) 엔코더(Encoder) (15) 롤 회전용 모터

(16) 롤 회전용 감속기 (17) 폭조정용 스크류(Lead Screw)

(18) 롤러 프레임(Roller frame) (19) 터닝 롤(Turning Roll)

(20) 아이들 롤(Idle roll) (21) 클램핑 베이스 구조물

(22) 가이드 레일 (23) 클램핑 장치

(24) 클램핑 주행용 모터 (25) 클램핑 주행용 감속기

(26) 랙&피니언(Rack & Pinion) (27,28) 부재 고정용 유압실린더

(29,30) 탭 피스 고정용 유압실린더

(31) 볼 스크류 (32) 리미트 센서

(33) 스핀들 기어 박스(Spindle Gear Box) (34) 유압펌프

(35) CCD 카메라 (36) 가이드 롤 유닛

(37) 가이드 바

(38) 가이드 롤 승 하강용 유압실린더

(39) 리니어 엔코더 (40) 레이저 포인터

(41) 부재 내면(Workpiece Inside) (42) 부재 외면

(43) 개선 절단부(Pre Bevelling by Plasma cutting)

(44) 부재 내면 용접부(Workpiece Inside Welding Part)

(45) 밀링후 개선형상(Grooving Shape after Milling)

(46) 텔레스코픽 커버(Telescopic Cover)

본 발명은 베셀(Vessel) 제작 공정에 있어서 단관의 길이방향 외면 용접개선가공 및 가우징 장치에 관한 것으로 부재의 표면을 기준으로 가공깊이를 계측하여 제어하고 부재의 초기와 끝단의 가공부 위치검출 및 보간 알고리즘을 바탕으로 대형 밀링 커터를 탑재한 밀링 헤드를 3축의 이송장치를 구동시킴으로써 터닝롤과 유압식 클램핑 장치에 의해 구속된 부재의 협개선 형태의 개선가공을 자동으로 밀링 가공하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 압력용기나 관, 파이프 등에 필요한 원관형 철 구조물들의 제작은 대부분 원판재의 직선 절단과 모서리 개선절단, 그리고 벤딩작업에 이어 연결부위의 용접접합으로 이루어진다. 일반적으로 이러한 제작에 있어서 단관 용접은 내면과 외면의 두 번에 걸쳐서 시행되며 이 두 용접사이에는 1차로 진행된 용접 루트(Root) 부위의 가우징 작업을 필수적으로 수행한다. 이러한 가우징 작업에 이용되는 방법은 일반적으로 아크 수동 가우징을 주로 하나 특별한 경우에는 그라인딩이나 기계가공을 수행하며 이러한 가우징 작업에 있어서 기계가공은 일반적으로 정형화된 에지 밀링장치(Edge Milling), 수평보링머신(HBM), 플레이너, 간이 이동식 밀링장치 등을 이용하거나 수동 그라인딩 작업에 의존한다. 도 1 은 종래의 가공장치 개념도로서 단관의 용접부의 개선형상을 창출하기 위해 3축 이송기능을 가진 플레이너형 보오링 머신을 응용한 일례로서 주행 베드가 있는 일체의 구조물에 밀링 헤드를 부착한 컬럼이 이송하면서 그 측면에 위치한 터닝롤러 위의 가공물을 가공하는 장치이다. 물론 밀링 헤드는 컬럼을 따라 수직방향과 수평방향으로도 이동하는 이송 슬라이드 구조를 갖고 있다. 기본적인 작업은 터닝롤 상부에 원관을 탑재후 용접 개선하는 부위를 롤의 회전을 통하여 보오링 머신 헤드와 3시 방향을 갖도록 위치시키고 그 위치에 밀링 헤드부가 위치되도록 3축의 이송 슬라이드를 구동시켜 가공을 실시케 하고 있다. 물론 이때의 가공작업은 부재형상에 따른 NC 제어로 자동으로 입력된 경로를 따라 이루어진다.

그러나 상기한 구조를 가진 장치나 일반적인 범용 가공장비는 다음과 같은 몇 가지 문제점이 있다.

첫째, 직경 2,000mm 미만의 표준화된 소형 파이프류를 대상으로 한 표준화된 제품에는 접근이 가능하나, 직경 5,000mm 이상의 대형 원관형 부재에서는 부재의 치수에 대응하기 위한 각 이송장치들의 사이즈가 너무도 커져 전체적인 장비의 규모가 기하급수적으로 커지게 되고 그 구현 비용 및 운용성도 대단히 비효율적이어 서 경제적인 사용상의 효과를 기대하기 어렵게 된다.

둘째, 기존의 범용형태의 구성으로는 대형 압력용기의 특성으로 볼 수 있는 100mm 이상의 후판 가공은 상당히 어려우며, 실제 그 가공작업시간 또한 상당히 소요된다. 또한 후판에 대응하기 위한 커터와 헤드의 구성에도 상당히 제약이 있다.

셋째, 앞서 언급한 가공기들의 특징은 일반적으로 NC 가공이 실시되게 되어 있으나, 일반적인 원관 형태의 제품이 가진 자체 변형에 의한 부재형상 및 치수정도가 상대적으로 열악하여 가공깊이나 가공두께 등의 균일한 가공형상 창출이 상대적으로 곤란하며, 이러한 정도를 준수하기 위해서는 상대적으로 고정도의 강제적인 부재 구속 장치가 구비되어져야 하는데 이 클램핑 장치의 구현방법과 제작비용도 상당한 제약을 갖고 있다.

넷째, 기존 사용되는 장비들은 일차적으로 내면용접부의 가우징을 주목적으로 사용하고 있기 때문에 초기 부재 벤딩전 가스나 플라즈마에 의한 절단시 일차적인 개선절단을 수행하여 제공하여야 하게 되어 있어 이중의 외면 개선가공작업을 수행 시는 가우징과 개선형상창출의 이원화된 작업공정을 거치게 되어 실제 작업시간이 상당히 과다하다.

따라서 이러한 상기의 문제점을 해결하고, 두께 20mm~200mm, 직경 2,000mm에서 9,000mm의 범위를 가진 원관 형태의 가공물에 항시 편리하게 대응되며, 가우징과 용접개선형상 창출을 한번의 공정에서 처리하기 위한 장치로 종래의 장치를 개선하여 적용할 수는 없었다.

본 발명은 상기와 같은 결점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 두께 20mm~200mm, 직경 2,000mm에서 9,000mm의 범위를 가진 원관형태 가공물의 외면부 길이방향 용접부 가우징 및 개선가공작업을 개선형상이 반영된 대형 밀링커터를 적용 탑재하여 부재의 6시 방향(over-head type)에서 가공되고, 길이방향으로 밀링헤드의 이송과 길이방향에 직각이 되는 평면상의 좌·우 이송이 구동되며, 상기 두 축에 수직인 높이방향으로의 가공깊이 조절을 경사진(슬랜트 타입) 이송장치를 구성하여 대응되도록 하고, 부재의 변형에 따른 가공깊이 차이를 보상하기 위해 리니어 엔코더와 실린더를 이용한 실시간 부재표면과의 상대적인 가공깊이 검출 측정장치를 구현하며, 분리형 터닝롤을 이용해 부재의 지지 및 가공방향 준수를 위한 부재 회전을 수행토록 함과 동시에 가공시 가공부하에 대응하기 위한 부재고정용 유압식 클램핑 장치를 구축하여 1인 운용방식의 고절삭 능률을 가진 중절삭용 용접부 개선형성용 단관 외면 개선 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정형화된 개선형상을 생성할 수 있는 대형 밀링커터와 부재의 변형에 자유로이 대응되는 실시간 가공깊이 측정 및 조절 기능, 다양한 부재직경에 대응되는 터닝롤과 클램핑 시스템, 가우징 작업과 미개선 절단된 부재 외면부의 개선형성을 동시에 수행 가능토록 한 중절삭용 밀링 시스템, 그리고 이러한 구성물의 자동화된 제어 시스템에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 폭방향으로 이격되어 이격된 사이에 놓여지는 부재를 지지하고 부재의 가공방향 준수를 위해 부재를 회전시켜줄 수 있도록 설치되는 분리형 터닝부와; 상기 분리형 터닝부 사이에 설치되어 분리형 터닝부에 놓여지고 밀링커터가 구비되어 부재를 가공하는 밀링헤드부와; 상기 밀링헤드부의 하부에 설치되어 밀링헤드부를 이송시키는 3축 이송방식의 밀링헤드 슬라이드부와; 상기 분리형 터닝부의 길이방향으로 설치되어 상기 부재를 길이방향으로 고정해줌으로써 가공되는 부재의 가공부하를 억제해주는 부재고정용 유압식 클램핑부와; 상기 밀링헤드부의 측면과 밀링헤드 슬라이드부의 측면으로 설치되어 밀링헤드부에 의한 부재 가공시 발생되는 칩을 포집하여 운반해주는 칩콘베이어; 를 포함하여 구성되며, 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명 단관 외면 개선 가공장치의 시스템 구성 개념도이고, 도 3 은 도2의 실제 구현장치의 정면 개략도이며, 도 4는 도2의 실제구현장치의 평면 개략도로서,

본 발명은 부재의 개선형상창출을 담당하는 대형 밀링 커터(4)와 커터에 동력을 전달하는 스핀들 기어박스(33), 그 스핀들 유닛을 가공시 이송시키기 위한 3축의 밀링헤드 슬라이드부 및 메인베드(5), 부재의 지지 및 6시 방향의 용접선 정렬을 위해 마주보는 두개의 고정형 터닝롤(19)과, 서로 한 쌍씩 마주보는 네 개의 아이들롤(20)이 각 롤당 한 개의 롤러 메인 베이스(9)에 분리형으로 설치됨으로써 이루어진 분리형 터닝부와, 상기 분리형 터닝부의 길이방향으로 설치되어 부재를 길이방향으로 고정해줌으로써 가공되는 부재의 가공부하를 억제해주는 부재고정용 유압식 클램핑부로 구성된다.
상기 가공부하는 가공시 부재가 클램핑되어 있지 않으면 진동을 발생시키게 되고 이로 인해 가공부하가 증가되어 가공이 되지 못하게 되는 문제점을 나타낸 것이다.

한편 부재를 지지하고 있는 터닝롤(19)은 오버헤드 자세에서의 안정적인 가공여건을 만들기 위해 각 롤당 1개의 롤러 메인 베이스(9)로 구성되는 분리형으로 설치된다. 전체 6개 롤의 기본 구조물은 동일하며 단지 가공부 정렬을 위한 부재의 회전을 담당하는 터닝롤만이 부가적으로 회전구동 기기가 부가적으로 구비되어 있다. 기본 형태는 부재의 하중과 가공시의 부하를 지지하기 위한 박스형 구조물과 그 구조물 상부에 부재의 다양한 직경에 대응하기 위한 롤 이송용 열처리 연삭 가공된 도브-테일 형태의 슬라이드 레일(10)이 부착되어지고 이 레일에 대응되는 폭조정용 슬라이드 베드(11)가 탑재되며 이 폭조정용 슬라이드 베드(11)와 볼트 연결방식으로 롤과 롤축 등이 조립되어진 롤러 프레임(18)이 구성된다. 또한 폭방향 조정을 위한 구동기구는 롤 폭조정용 모터(12)와 롤 폭조정용 감속기(13), 폭조정용 스크류(17)를 이용하여 이루어지며 부재의 사양 입력에 따라 자동적인 위치조정을 위하여 폭조정용 스크류(17)에 엔코더(14)를 연결하였다. 부재의 터닝을 위한 구동기구는 롤 회전용 모터(15)와 롤 회전용 감속기(16)로 이루어지며, 원활한 구동력 전달을 위하여 2롤을 동기시켜 운전토록 제어된다. 사용상에 있어서는 부재의 길이가 짧은 경우는 최외각의 아이들롤 2개를 제외한 4개의 롤만이 사용되고 부재의 길이가 긴 경우는 가운데 2개의 아이들 롤을 제외한 4개의 롤이 사용된다. 평행으로 배열된 6개의 롤 구조물 사이에 부재(1)의 길이방향으로 밀링 시스템이 설치된다. 기본적인 배치는 부재의 센터라인을 기준으로 조작반에서 좌측으로는 밀링 시스템이 설치된다. 기본적인 배치는 부재의 센터라인을 기준으로 조작반에서 좌측으로는 밀링 시스템이 우측으로는 가공후 발생되는 칩의 제거를 위한 칩 콤베이어(8)가 설치된다.

상기 밀링 시스템의 주요구성은 크게 가공 커터가 부착되어 가공을 담당하는 밀링 헤드부와 가공시 작업부재의 길이방향인 가공방향으로 밀링 헤드부를 이송시키기 위한 밀링헤드 슬라이드부로 이루어지는데, 도 5는 본 발명 밀링 장치의 슬라이드부 요부도이고, 도 6 은 본 발명 밀링 장치의 밀링 헤드부 요부도이다.

본 발명 밀링 시스템은 후판재를 이용한 박스형 제관물로 부재 길이방향에 대응되는 밀링 이송용 메인 베드(5)를 구성하며 기본적으로 수평조정을 위한 레벨블록을 구비하고 있다. 구성된 메인 베드(5)의 중심부분으로는 이송구동기구인 서보모터에 의해 작동되는 볼스크류(6)가 설치되어 진다. 이러한 메인 베드(5)의 상부에는 상대되는 슬라이드 베드(7)가 구비되고 이 슬라이드 베드(7)와 볼트 연결 형태로 부재의 가공선을 따라 커터를 이동시키기 위한 좌·우 이송축과 가공깊이 조정을 위한 경사형 이송축으로 구성된 이송 구조물이 탑재되어진다. 좌·우 이송축과 상·하 이송축의 구동은 모두 서보 모터와 볼 스크류(31)를 이용하여 이루어지며, 특히 과다한 가공부하에 대한 효율적이 구조강성 확보를 위해 제작된 경사진 상·하 이송 축에서 가공깊이 조정시의 이송량은 부재 표면 위치 계측과 제어 프로그램에서 자동 처리되어 반영된다. 또한 가공중 좌·우 헤드이송시의 과다한 이송속도에 의한 장비파손이나 부재파손의 사고를 방지하기 위하여 밀링 커터(4)가 가진 일정량의 절삭조건 초과를 방지하기 위한 운전조건을 제어 프로그램에 반영하였다. 각 구동 슬라이드부에는 자동윤활 장치가 구비되어져 있고 가공에 따른 이물질의 유입방지를 위하여 모든 이송구동부위는 밀폐형 텔레스코픽 커버(46)가 구비되어 있으며 구동부의 안전구동을 위한 이중의 리미트 센서(32)가 구비되어 허용 스트로크 초과를 방지토록 하였다. 이러한 밀링 헤드 이송기구위에는 실제 가공을 담당하는 밀링커터와 일체형으로 구성된 스핀들 박스가 설치된다. 이 스핀들 기어 박스(33)는 롤러 프레임(18)과의 간섭을 위하여 최대한 컴팩트하게 구성되며, 자동 오일 공급을 위한 윤활 펌프와 공급된 오일의 레벨 감지 기능을 구비하여 항시 안정적인 윤활 상태에서 가공작업이 수행되도록 구성하였고, 이러한 상태의 육안 관찰을 위한 투명창도 설치하였다. 스핀들 기어 박스(33)에 연결된 밀링 커터(4)의 전·후에는 가공시의 안정적인 진동방지와 가공깊이를 제어하기 위한 유압식 가이드 롤(36)이 구성된다. 이 가이드 롤 유닛(36)은 부재(1)의 가공 시작전 먼저 부재를 터치하여 이 가이드 롤에 연결된 리니어 엔코더(39)를 통하여 부재의 표면위치를 감지하며 이 감지된 위치를 상승전의 기준위치와 비교하여 제어기로 피드백 하여 부재의 가공깊이를 초기 설정치와 동일하게 하는 밀링 커터(4)의 승·하강 동작이 발생되도록 한다. 또한 이 가이드 롤 유닛(36)과 연결하여 레이저 포인터(40)와 CCD 카메라(35)를 구성함으로써 가공중의 작업부위를 작업자가 육안으로 확인하도록 구성된다. 그리고 이 가이드 롤 유닛(36)은 가공시의 부재 떨림 방지 효과도 제공한다. 밀링 커터(4) 뒤편으로 설치된 가이드 롤 유닛(36)은 부재의 떨림 방지 효과만을 위한 것으로 가공초기에는 밀링 커터(4)가 가공을 시작한 후에 작동되며 가공의 끝단부위에는 밀링 커터(4) 앞의 가이드 롤 유닛(36)이 하강한 후에도 가공 종료시까지 상승위치를 계속 유지한다. 밀링 커터(4)의 주위에는 부가적으로 커터냉각용 에어라인이 설치되며 칩의 비산을 막기 위한 슬라이드 방식의 칩커버가 설치되는데, 이때 이 슬라이드 커버는 앞서의 가이드 롤 유닛(36)의 상승, 하강에 따라 연동 운동된다.

다음으로 단관 외면 가공에 있어서 필수적인 부재 클램핑 장치(23)는 강력한 하중과 진동에 대응력이 좋은 유압식 가압장치로 구성된다.

도 7 은 본 발명 밀링 장치의 부재고정용 유압식 클램핑부 요부도이고, 도 8 은 단관 부재 개략도이며, 도 9는 본 발명 적용시의 발생되는 작업공정별 가공부 형상도로서,

본 발명은 단관부재의 밀링 가공시 진동방지를 위한 효율적인 부재의 고정을 위하여 단관의 길이에 항시 자유로이 대응 가능한 클램핑 장치(23)를 개발하였다. 부재의 특성상 양 끝단의 효율적인 고정으로 가공시의 진동 방지가 가능한데 이를 달성하기 위하여 터닝롤의 측면으로 가이드 레일(22)을 설치된 길이방향의 클램핑 베이스 구조물(21)을 설치하고 이 클램핑 베이스 구조물(21)위에 유압펌프(34), 밸브, 실린더 (27,28,29,30) 등의 유압시스템이 구비된 갠츄리 형태의 주행 구조물을 탑재하여 하시 단관의 길이에 효율적인 대응이 가능토록 설치하였다. 주행 구동방식은 클램핑 주행용 모터(24)와 클램핑 주행용 감속기(25), 랙&피니언(26)으로 구성하고, 가공시의 위치고정을 위하여 유압을 이용한 레일 클램핑 장치도 구성하였다. 주행하는 갠츄리 구조물에는 좌우측에 가이드 바가 부착된 총 6개의 유압실린더(27,28,29,30) 유닛이 구비되어 있다. 이중 2개는 단관의 내측면을 터닝롤 접촉방향을 향해서 가압하도록 하며, 1개는 단관의 내측면을 밀링 커터 방향으로 가압 하도록 하였고, 나머지 3개는 단과부재에 부가되어 붙는 탭 피스(Tap-piece)(3)나 프로덕션 피스(Production-piece)(3)를 좌우와 상부에서 가압하도록 되어 있다. 이러한 주행 구조물과 유압시스템은 부재의 길이방향 양 끝단에 각각 1 set 씩 설치되어진다. 이 주행구조물은 초기위치상태에서 주행을 시작하여 감지 센서를 이용하여 부재의 끝단부를 자동으로 검출하여 정렬되도록 제어된다.
도 9 는 용접시에 부재 가공부의 형상을 나타낸 것으로, 파이프 형태의 부재 내면(41)에 개선절단부(43)을 형성하고, 이 개선절단부(43)를 용접하여 부재 내면 용접부(44)를 형성하며, 밀링가공으로 부재 외면(42)을 가공하여 밀링후 개선형상(45)을 나타내며, 상기 밀링후 개선형상(45)의 내부는 용접되어 접합되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명에서는 길이방향으로 내면 용접된 두께 20mm~200mm, 직경 2,000mm에 서 9,000mm 의 범위를 가진 원관형태 가공물의 외면부를 가공함에 있어서 길이방향 용접부 가우징 및 개선가공작업을 고능률의 개선형성용 밀링 가공기를 적용하여 2개의 별도공정을 하나로 일원화 시켰으며, 부재의 정렬 및 고정방법을 전용화 함으로써 생산성을 향상시켰고, 원판대의 용접선 모서리 개선 절단 공정을 제거시켰다. 또한 관련된 전후 공정의 작업 편리성과 용접자동화가 가능토록 하였다.

먼저 본 발명장치에 의한 가공능률면에서는 종래의 보편화된 가공기에 비해 수배의 밀링 가공 능력과 가공물 설치 시간을 극소화 시켰으며, 기존의 수동 아크 가우징 작업대비 수배의 공수를 절감하게 하였고, 종래의 원판재의 가스나 플라즈마에 의한 모서리 개선절단 작업이 삭제되도록 하였다. 또한 다양한 두께와 치수에 자유로이 대응 가능토록 하여 기준의 장비가 가진 생산한계를 극복하였다.

제품의 품질면에서는 실시간 계측에 의한 자동 가공 깊이 조절과 프로그램화된 작업종료까지의 자동가공을 달성하여 숙련적인 작업요소를 감소시켜 항시 균일한 품질확보가 가능하여 졌고, 기존의 가우징 공정에 비해 상대적으로 대단히 우수한 용접결함 제거가 달성되었으며, 아크 가우징 후의 용접시 결함 발생 요인도 상대적으로 개선되었다.

운용면에서는 종래의 표준화된 가공기에 비하여 부재의 설치 및 대상물의 범위가 확대되어 부재 지향적인 운용이 가능하여 졌으며 부재의 출입에 관계된 자유로운 운전이 가능하여, 다양한 부재에 대한 장비의 응용성이 향상되었다.

타 공정의 파급효과로는 기존 가우징 작업을 가공기에 의해 개선 정도를 확보함으로써 후공정의 안정적인 용접 자동화가 가능하여 졌으며, 또한 초기 모서리 개선절단 공정의 삭제로 단관의 벤딩 작업후에 실시되는 취부(Fit-up)작업의 정렬작업이 대단히 용이하여졌다.

Claims (6)

1. 폭방향으로 이격되어 이격된 사이에 놓여지는 부재를 지지하고 부재의 가공방향 준수를 위해 부재를 회전시켜줄 수 있도록 설치되는 분리형 터닝부와;

   상기 분리형 터닝부 사이에 설치되어 분리형 터닝부에 놓여지고 밀링커터가 구비되어 부재를 가공하는 밀링헤드부와;

   상기 밀링헤드부의 하부에 설치되어 밀링헤드부를 이송시키는 3축 이송방식의 밀링헤드 슬라이드부와;

   상기 분리형 터닝부의 길이방향으로 설치되어 상기 부재를 길이방향으로 고정해줌으로써 가공되는 부재의 가공부하를 억제해주는 부재고정용 유압식 클램핑부와;

   상기 밀링헤드부의 측면과 밀링헤드 슬라이드부의 측면으로 설치되어 밀링헤드부에 의한 부재 가공시 발생되는 칩을 포집하여 운반해주는 칩콘베이어; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단관 외면 개선 가공장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀링헤드부는, 실제 가공을 담당하는 밀링커터(4)와;

   상기 밀링커터의 전·후에 설치되어 가공시의 안정적인 진동방지와 가공깊이를 제어하기 위한 유압식 가이드 롤(36)과;

   상기 유압식 가이드 롤(36)에 연결되어 부재의 표면위치를 감지하는 리니어 엔코더(39)와;

   상기 리니어 엔코더(39)에서 감지된 표면위치를 상승전의 기준위치와 비교 피드백하여 부재의 가공깊이를 초기 설정치와 동일하게 하여 승·하강 동작신호를 주는 제어기와;

   상기 밀링커터(4)에 동력을 전달하는 스핀들(33)로 구성되는 것을 특징으로 하는 단관 외면 개선 가공 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀링헤드 슬라이드부는, 부재 길이방향에 대응되는 밀링 이송용 메인베드(5)와;

   상기 메인베드(5)의 상부에 구비되어 상대되는 슬라이드 베드(7)와;

   상기 슬라이드 베드(7)와 볼트 연결 형태로 부재의 가공선을 따라 밀링커터(4)를 이동시키기 위한 좌·우 이송축과 가공깊이 조정을 위한 경사형 이송축으로 구성된 이송구조물과,

   상기 메인베드(5)의 중심부분에 설치되어 좌·우 이송축과 경사형 이송축을 구동시키고 서보모터에 의해 작동되는 볼스크류(31)로 구성되는 것을 특징으로 하는 단관 외면 개선 가공 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 밀링헤드 슬라이드부는 자동윤활장치와,

   가공에 따른 이물질의 유입을 방지하기 위한 테레스코픽 커버(46) 및

   구동부의 안전구동을 위한 이중의 리미트센서(32)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 단관 외면 개선 가공 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 분리형 터닝부는, 부재의 지지 및 6시방향의 용접선 정렬을 위해 마주보는 두개의 고정형 터닝롤(19)과, 서로 한 쌍씩 마주보는 네 개의 아이들롤(20)이 각 롤당 한 개의 롤러 메인 베이스(9)에 분리형으로 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 단관 외면 개선 가공 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 부재 고정용 유압식 클램핑부는 고정형 터닝롤(19)의 측면으로 가이드레일(22)이 설치된 길이방향의 클램핑 베이스 구조물(21)과,

   상기 클램핑 베이스 구조물(21)상에 설치되어 부재를 길이방향으로 고정해줌으로써 가공되는 부재를 가공부하를 억제해주는 클램핑 장치(23)와,

   상기 클램핑 베이스 구조물(21)에 탑재되는 유압펌프(34), 밸브, 실린더(27,28,29,39)를 포함하는 유압시스템으로 구성된 것을 특징으로 하는 단관 외면 개선 가공장치.

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