KR102054758B1 - 파이프 필렛 자동 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 표면에 복수개의 필렛을 자동으로 성형하는 하는 장치 및 파이프 표면에 복수개의 필렛 성형방법에 관한 것으로, 본 발명은 다수의 파이프를 수납하는 내부공간의 경사진 바닥면에 구비된 승강수단에 의해 파이프를 순차적으로 승강시켜 운반하는 파이프 운반부와 상기 승강수단과 나란하게 배치된 가이드레일과 상기 가이드레일의 후단에 구비된 이송바로 이루어져, 운반된 상기 파이프를 가이드 레일에 안치하여 상기 이송바에 의해 길이방향으로 이송하는 파이프 이송부와 상기 가이드레일의 연장선에 구비되어 이송되는 파이프의 상부 및 하부를 둘러싸는 한 쌍의 성형편으로 이루어져 상기 파이프의 일측구간을 둘러싸 가압하여 필렛을 성형하는 제1 성형부, 상기 파이프의 끝단에 구비되어 파이프의 중심축 방향으로 이동되어 파이프 끝단을 펀칭하여 필렛을 성형하는 제2 성형부 및 상기 제1 성형부의 전방에 길이 방향으로 구비된 배출 축과, 상기 배출 축에 수직 방향으로 연장되어 상기 제1 성형부와 가이드레일의 이격공간에 삽입되는 다수의 파이프 안내핑거로 이루어져, 배출축의 상하이동에 의해 성형된 파이프를 배출하는 파이프 배출부를 구비한다.

Description

파이프 필렛 자동 성형장치{Forming apparatus for pipe fillet}

본 발명은 파이프에 필렛을 자동으로 성형하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파이프의 끝단은 물론 표면에 복수의 필렛을 자동으로 성형하는 장치에 관한 것이다.

금속 파이프의 포밍장치는 금속 파이프의 끝단을 원하는 형태로 변형시키기 위한 장치로서, 이러한 포밍장치는 금속파이프의 축 방향으로 툴(tool)을 이동시키면서 금속파이프의 단부를 포밍하는 인라인 타입과, 여러 개의 툴을 툴 설치판 상에 방사상으로 설치하고 필요한 툴을 설치판의 중심부위에 위치시켜 포밍하는 로터리 타입으로 구분된다.

금속파이프의 끝단을 성형하는 장치로 대한민국 등록특허공보 제10-1072880호 "미세 금속파이프의 엔드 포밍장치", 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0019650호 "파이프 성형 포밍기 설비구조" 등이 개시되어 있으며, 상기 성형장치는 금속 파이프를 중앙을 클랭핑하여 양 끝단으로 돌출된 파이프는 파이프 중심 축방향으로 툴(tool)을 이동시켜 가압하여 끝 단을 성형한다.

하지만, 위 포밍장치는 파이프 끝단만 가압하여 성형할 수 있어 파이프 끝단만 성형할 수 있다는 문제가 있다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1072880호 (2011.10.06. 공고) 특허문헌 2: 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0019650호 (2016.02.22. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 성형장치를 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 파이프 표면에 복수의 필렛 성형할 뿐만 아니라 파이프 끝단 또한 필렛 성형할 수 있는 성형장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 것으로, 파이프 표면에 필렛을 성형하는 장치에 있어서, 다수의 파이프를 수납하는 내부공간의 경사진 바닥면에 구비된 승강수단에 의해 파이프를 순차적으로 승강시켜 운반하는 파이프 운반부와 상기 승강수단과 나란하게 배치된 가이드레일과 상기 가이드레일의 후단에 구비된 이송바로 이루어져, 운반된 상기 파이프를 가이드 레일에 안치하여 상기 이송바에 의해 길이방향으로 이송하는 파이프 이송부와 상기 가이드레일의 연장선에 구비되어 이송되는 파이프의 상부 및 하부를 둘러싸는 한 쌍의 성형편으로 이루어져 상기 파이프의 일측구간을 둘러싸 가압하여 필렛을 성형하는 제1성형부와 상기 파이프의 끝단에 구비되어 파이프의 중심축 방향으로 이동되어 파이프 끝단을 펀칭하여 필렛을 성형하는 제2성형부 및 상기 제1성형부의 전방에 길이방향으로 구비된 배출축과, 상기 배출축에 수직방향으로 연장되어 상기 제1성형부와 가이드레일의 이격공간에 삽입되는 다수의 파이프 안내핑거로 이루어져, 배출축의 상하이동에 의해 성형된 파이프를 배출하는 파이프 배출부를 포함한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 승강수단은 경사진 바닥면의 일측에 형성된 다수 단턱의 하부에 설치된 승강 실린더인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 파이프 운반부에 인접하여 길이방향으로 구비된 개폐축 및 상기 개폐축에 수직방향으로 연장되어 일측 구간이 절곡되어 개폐축의 회동에 의해 상기 가이드레일에 연결되는 개폐다리를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 가이드레일은 길이 조절이 가능하도록 하부에 슬라이딩 결합되는 레일 받침부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 다수의 안내핑거는 성형된 상기 파이프 끝단을 정렬하는 정렬핑거 및 상기 배출축의 축방향으로 소정거리 이격되어 경사지게 형성되어 상면에 성형된 상기 파이프를 안내하는 배출핑거를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 가이드레일의 끝단 연장선에 수직방향으로 전진하여 이송되는 파이프를 저지하는 스토퍼를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 가이드레일의 상방에 길이방향으로 구비된 파이프 이송축 및 상기 가이드레일의 후단에 구비되어 상기 파이프 이송축에 연결되는 이송실린더를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 파이프 배출부는 파이프의 배출경로 상에 구비되어 성형 완료된 파이프를 감지하는 배출 감지센서의 의해 구동되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제2성형부는 상기 파이프의 끝단에 구비되어 상하로 승강되는 가압편이 복수로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 파이프의 표면은 물론 끝단에도 필렛을 성형할 수 있어 성형시간과 공정을 단축할 수 있고, 파이프의 공급, 이송, 성형 및 배출이 자동으로 이루어짐에 따라 파이프 필렛 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 필렛 자동 성형장치를 전체적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필렛 자동 성형장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필렛 자동 성형장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가이드레일의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가이드레일의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 파이프 운반부의 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 파이프 운반부 승강수단의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 개폐 다리의 정면도이다.
도 9은 본 발명에 따른 개폐 다리의 동작도이다.
도 10은 본 발명에 따른 파이프 이송부에 구비된 이송바의 동작도이다.
도 11은 본 발명에 따른 스토퍼의 동작도이다.
도 12는 본 발명에 따른 제2성형부에 구비된 가압편의 동작도이다.
도 13은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 제1성형부에 구비된 성형편의 동작도이다.
도 14는 본 발명에 따른 파이프 배출부의 동작도이다.
도 15은 본 발명에 따른 가이드레일의 길이조절 동작도이다.
도 16은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 제1성형부에 구비된 성형편에 가압동작도이다.
도 17은 본 발명에 의해 필렛 성형이 완료된 파이프의 평면도 이다.
도 18은 본 발명에 따라 이루어지는 성형 방법의 순서도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1, 2를 참조하면 본 발명의 파이프 표면에 복수개의 필렛 자동 성형장치은 파이프 운반부(10), 파이프 이송부(20), 성형부(30), 파이프 배출부(40), 및 제어부(50)를 주요 구성으로 한다.

파이프 운반부(10)는 필렛 성형 대상인 파이프(P)를 수납하여 운반하는 구성으로, 이를 위해 다수의 파이프(P)를 수납하는 내부공간(10a)과 내부공간(10a)의 일측에 승강수단을 구비한다. 도 6에 도시된 바와 같이 내부공간(10a)의 상부에는 길이방향으로 구비된 길이 조절축(11)과, 길이 조절축(11)의 길이방향으로 이송되도록 수직으로 연결되는 구획판(12)이 구비되는데, 길이 조절축(11)에 따라 구획판(12)이 길이 방향으로 이동하여 파이프(P) 길이에 맞게 내부공간(10a)을 구획할 수 있다. 내부공간(10a)은 경사진 바닥면으로 이루어져 수납되는 파이프(P)가 경사방향을 따라 일측으로 이동되는데, 이동된 파이프(P)를 상부로 운반하도록 내부공간(10a)의 일측 바닥면에 승강수단이 구비된다.

승강수단은 파이프(P)의 경사진 바닥면의 일측에 다수개로 분할된 단턱(13)으로 형성되는데, 단턱(13)의 하부에는 승강실린더(14)가 구비된다. 따라서, 내부공간(10a)의 바닥면의 경사방향으로 파이프(P)가 이동되면 단턱(12) 상단에 하나씩 안착된다. 그러면, 끝단 단턱(13)에 안착된 파이프(P)는 승강되어 후술되는 파이프 이송부(20)에 공급하면, 이웃하는 단턱(13)에 안착된 파이프(P)가 경사방향을 따라 따라 순차적으로 이송 공급된다. 따라서. 승강수단에 의해 내부공간(10a)에 수납된 파이프(P)를 순차적으로 파이프 이송부(20)로 운반할 수 있다.

파이프 이송부(20)는 운반된 파이프(P)를 필렛 성형을 위해 성형부로 이송하는 구성으로, 상기 승강수단과 나란하게 배치된 가이드레일(21)과, 가이드레일(21)의 후단에 구비된 이송바(22)로 이루어져, 운반된 파이프(P)를 가이드 레일(21)에 안치하여 이송바(21)에 의해 길이 방향으로 이송한다.

가이드레일(21)은 장치의 길이방향으로 구비되어 내측에는 도 15과 같이 파이프(P)가 이송되는 안내홈이 형성된다. 가이드레일(21)은 길이 조절이 가능하도록 하부에 슬라이딩 결합하는 레일 받침부(23)가 구비되는데, 레일 받침부(23)는 가이드레일(21) 하부에 형성된 슬라이딩홈(23a)과 레일 받침부(23) 상단에 형성된 슬라이딩 돌기(23b)에 슬라이딩 되어 원하는 길이만큼 조절할 수 있다. 그리고, 파이프 운반부(10)로부터 운반된 파이프(P)를 가이드레일(21)로 하나씩 순차적으로 공급하기 위하여 개폐축(24)과 개폐다리(25)가 구비된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 개폐축(24)은 파이프 운반부(10)에 인접하여 길이 방향으로 구비되고, 개폐다리(25)는 개폐축(24)에 수직방향으로 연장되어 내측에 상기 승강수단에 운반된 파이프(P)가 걸림되도록 일측 구간이 절곡되게 형성되는데, 가이드레일(21) 상측에 구비된 감지센서(26)에 의해 가이드레일(21)에 안착된 파이프(P)의 유무를 감지하여 개폐축(24)을 회동시킨다. 개폐축(24) 회동에 의해 개폐다리(25)가 개방되어 내측에 걸림된 파이프(P)를 가이드레일(21)로 공급된다. 개폐다리(25)로 부터 공급된 파이프(P)는 가이드레일(21)에 따라 이송되는데, 원활한 이송을 위해 가이드레일(21)의 상방에 길이방향으로 구비된 파이프 이송축(27)과, 가이드레일(21)의 후단에 구비되어 파이프 이송축(27)에 연결되는 이송실린더(28)를 구비한다. 이를 통해 중량에 상관없이 가이드레일(21)상의 파이프(P)를 용이하게 안내할 수 있다. 또한, 성형을 위해 안내되는 파이프(P)를 정지하도록 가이드레일(21)의 끝단 연장선에 수직방향으로 전진하는 스토퍼(29)가 마련된다.

성형부(30)는 스토퍼(29)에 의해 정지된 파이프(P)의 필렛 성형을 위한 구성으로, 제1성형부(31)와 제2성형부(33)로 이루어진다. 제1성형부(31)는 가이드레일(21)의 연장선에 구비되어 이송되는 파이프(P)의 상부 및 하부를 둘러싸는 한 쌍의 성형편(32)으로 이루어지는데, 성형편(32)의 내측에는 성형홈에 형성되어 파이프(P)의 일측구간을 둘러싸 가압하여 필렛 성형이 이루어진다. 제2성형부(33)는 파이프(P)의 끝단을 가압하여 필렛성형을 하는 구성으로, 파이프(P)의 끝단을 가압하는 가압편(34)과, 가압편(34)을 파이프(P)의 중심축 방향으로 이동시키는 가압실린더(35)로 이루어진다. 가압편(34)은 도 12와 같이 상하로 승강되는 가압편(34)이 복수로 설치할 수 있는데, 이에 따라 서로 다른 반경의 가압편(34)으로 구성하여 파이프(P)의 구경에 따라 사용할 수 있음은 물론, 동일한 구경의 가압편(34)을 구성하여 가압편(34)의 마모에 따른 교체작업 없이 신속한 작업이 이루어질 수도 있다.

파이프 배출부(40)는 성형부(30)에 의해 필렛 성형이 완료된 파이프(P)를 배출하는 구성으로, 제1성형부(31)의 전방에 길이 방향으로 구비된 배출축(41)과, 배출축(41)에 수직방향으로 연장되어 제1성형부(31)와 가이드레일(21)의 이격공간에 삽입되는 다수의 파이프 안내핑거(42)로 이루어진다. 배출축(41)을 상하방향으로 구동하는 구동실린더(43)에 의해 안내핑거(42)가 상하로 이동하면서 제1성형부와 가이드레일에 걸쳐 거치된 파이프(P)를 상방으로 탈거시킨다. 안내핑거(42)는 성형된 파이프(P) 끝단을 정렬하는 정렬핑거(44)와, 배출축(41)의 축방향으로 소정거리 이격되어 경사지게 형성되어 탈거된 파이프(P)를 안내하는 배출핑거(45)로 이루어진다. 파이프 배출부(40)는 성형이 완료된 파이프(P)을 감지하여 구동이 이루어져야 하는 바, 이를 위해 파이프(P)의 배출경로 상에 구비된 배출 감지센서(46)가 성형부(30)의 동작을 감지하여 성형이 완료되면 실린더가 배출축(41)을 상하로 구동하여 파이프를 배출한다.

제어부(50)는 전술한 각종 센서신호를 감지하여 실린더 등의 구동수단을 동작시키는 등의 소정의 프로그램에 따라 본 발명을 이루은 각부의 구동을 제어하는 구성이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 파이프 표면에 복수 필렛 성형 장치를 이용하여 파이프 표면에 복수 필렛 성형하는 방법을 이하 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 파이프 표면에 복수 필렛 성형하는 방법은 수납된 파이프(P)는 순차적으로 공급하는 단계(S10), 이송되는 파이프(P)의 상부 및 하부를 둘러싸는 한 쌍의 성형편(32)으로 가압하여 필렛 성형하는 단계(S20), 파이프(P) 끝단에 펀칭하여 필렛 성형하는 단계(S30), 성형이 완료된 파이프(P)는 배출하는 단계(S40)로 이루어진다.

먼저 수납된 파이프(P)는 순차적으로 공급하는 단계(S10)는 다수의 파이프(P)를 수납하는 내부공간의 경사진 바닥 면에 파이프(P)가 공급이 이루어지며 다수에 단턱으로 순차적으로 적층되어 하부에 설치된 상기 다수에 단턱을 승강시키는 승강실린더(36)로 파이프(P)를 순차적으로 승강시켜 운반된 파이프(P)는 상기 다수의 단터에 나란하게 배치되어 길이 방향으로 구비된 개폐축(24)에 수직 방향으로 연장되어 일측 구간이 절곡되어 개폐축(24)의 회동에 가이드레일(21)에 연결되는 개폐 다리(25)로 공급한 다음 개폐 다리(25)에 나란하게 배치된 가이드레일(21)에 운반된 파이프(P)는 가이드레일(21)에 안치시키며 안치된 파이프(P)는 가이드레일(21)에 길이 방향으로 이동하는 이송바(22)로 파이프(P)는 이송시킨 다음 이송바(22)에 길이 방향으로 연장되어 파이프(P)는 지정된 위치에 정지시키는 스토퍼부(29)가 구비되어 지정된 위치로 공급이 이루어진다.(S10) 그 다음, 이송되는 파이프(P)의 상부 및 하부를 둘러싸는 한 쌍의 성형편(32)으로 가압하여 필렛 성형하는 단계(S20)는 파이프(P)의 일측구간을 둘러싸 가압하여 필렛을 성형한다.(S20) 다음은, 파이프(P) 끝단에 가압편(35)로 펀칭하여 필렛 성형하는 단계(S30)는 좌우로 이송이 가능한 가압편(35)으로 성형편(32)에 고정된 파이프(P) 끝단을 펀칭하여 필렛 성형이 이루어진다.(S30) 다음은 성형이 완료된 파이프(P)는 배출하는 단계(S40)는 성형편(32) 전방에 길이 방향으로 배출축(41)과 상호 연결되는 수직방향으로 승강하며 수직방향으로 연장되어 성형편(32)와 가이드레일(21)의 이격공간에 삽입되는 다수의 파이프 안내핑거(42)로 성형된 파이프(P) 끝단을 정렬하는 정렬핑거(44)를 일정한 간격으로 정렬시키며, 배출축(41)의 축방향으로 소정거리 이격되어 경사지게 형성되어 상면에 성형된 파이프(P)를 안내하는 배출핑거(45)에 따라 배출하게 된다.

10: 파이프 운반부 10a: 내부공간 11: 길이 조절 축
12: 구획판 13: 단턱 14: 승강 실린더
20:파이프 이송부 21: 가이드레일 22: 이송바
23: 레일 받침부 23a: 슬라이딩 홈 23b: 슬라이딩 돌기
24: 개폐축 25: 개폐다리 26: 감지센서
27: 이송축 28: 이송실린더 29: 스토퍼
30: 성형부 31: 제 1성형부 32: 성형편
33: 제 2성형부 34: 가압편 35: 가압실린더
40:파이프 배출부 41: 배출축 42: 안내 핑거
43: 정렬 홈 44: 구동 실린더 45: 정렬 핑거
46: 배출 감지센서 50: 제어부 P: 파이프

Claims (9)

1. 파이프 표면에 필렛을 성형하는 장치에 있어서,
   다수의 파이프를 수납하는 내부공간을 갖고, 상기 내부공간의 경사진 바닥면 일측에 다수개의 단턱이 형성되며, 상기 단턱의 하부에 승강실린더가 설치되는 승강수단에 의해 파이프를 순차적으로 승강시켜 운반하는 파이프 운반부;
   상기 승강수단과 나란하게 배치되고, 하부에 슬라이딩 결합되는 레일 받침부에 의해 길이 조절이 가능한 가이드레일과, 상기 가이드레일의 후단에 구비된 이송바와, 상기 파이프 운반부에 인접하여 길이방향으로 구비된 개폐축과, 상기 개폐축에 수직방향으로 연장되어 개폐축에 의해 회동하는 개폐다리로 이루어져, 상기 개폐축의 회동에 의해 개폐다리가 개방되어 내측에 걸림된 파이프를 상기 가이드레일에 공급 및 안치하고 상기 이송바에 의해 길이방향으로 이송하는 파이프 이송부;
   상기 가이드레일의 연장선에 구비되어 이송되는 파이프의 상부 및 하부를 둘러싸는 한 쌍의 성형편으로 이루어져, 상기 파이프의 일측구간을 둘러싸 가압하여 필렛을 성형하는 제1성형부;
   상기 파이프의 끝단에 상하로 승강되는 가압편이 복수로 구비되고 파이프의 중심축 방향으로 이동되어 파이프 끝단을 펀칭하여 필렛을 성형하는 제2성형부; 및,
   상기 제1성형부의 전방에 길이방향으로 구비된 배출축과, 상기 배출축에 수직방향으로 연장되어 상기 제1성형부와 가이드레일의 이격공간에 삽입되는 다수의 안내핑거로 이루어지며, 성형된 파이프의 배출경로 상에 구비되어 성형 완료된 파이프를 감지하는 배출 감지센서에 의해 구동되는 배출축의 상하이동에 의해 성형된 파이프를 배출하는 파이프 배출부;를 포함하되,
   상기 안내핑거는 성형된 상기 파이프 끝단을 정렬하는 정렬핑거; 및
   상기 배출축의 축방향으로 소정거리 이격되어 경사지게 형성되어 상면을 따라 성형된 파이프를 안내하는 배출핑거;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 필렛 자동 성형장치.
   
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