KR20090095937A - 강관 양측 절단면 동시 면취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정한 길이로 절단된 강관의 양측 절단면을 동시에 기계적인 자동작업으로 그라인딩하여 매끄럽게 면취하는 장치에 관한 것으로, 면취상태가 정교하고 일률적이면서 일련의 면취공정이 자동적으로 신속히 이루어지게 한 것인바,

강관 공급부를 구성하는 호퍼(10)는 그 바닥(11)이 강관 고정부를 향해 경사지면서 강관의 길이 변화에 대응하는 좌우측 가변 측벽(12)(12)으로 구성하고, 강관 고정부는 호퍼(10)의 개구부 하단에 위치하는 좌우 한 쌍의 강관 안내 레일(20)과 전후 슬라이드 레일(21)이 장착되고, 그 선단측에 반원형 강관 받침틀(23)이 부설된 하단 좌우 고정대(22)(22)가 고착되며, 하단 좌우 고정대(22)(22)의 상측에 실린더(26)(26) 작동으로 승강되는 상단 좌우 협지대(25)(25)와 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 일체로 부설되어 반원형 강관 받침틀(23)(23)과 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 수직 대응하여 강관(P)의 좌우 양단을 협지케 하고, 강관 가공부는 기대 본체(1)이 좌우 측벽에 바이트 홀더(30)(30)를 장착하여 모터(40)(40)에 의해 풀리로 연결된 샹크(31)(31)에 의해 협지 고정상태인 강관(P)의 양측 절단면 동시 가공이 이루어지게 하고, 강관 배출부는 하단 좌우 고정대(22)(22)의 전방측 상부에 배출 안내 레일(50)(50)이 장착되어 가공된 강관(P)이 상기 안내 레일(50)(50)을 타고 배출되게 한 것이다.

강관 면취장치,슬라이드 레일,바이트 홀더,샹크,가변 캠,반원 캠,탄발 스프링

Description

강관 양측 절단면 동시 면취장치{PIPE CHAMFERING MACHINE}

본 고안은 각종 배관설비 및 자동차 부품 부싱류 등에 사용하기 위해 일정한 길이로 1차 절단된 금속 파이프(이하 강관이라 한다)의 거친 양측 절단면을 자동 시스템에 의한 기계적 작업으로 동시에 그라인딩하여 매끄럽게 면취하는 장치에 관한 것으로, 각 강관들의 양측 절단면 면취가 동시에 이루어지면서 그 면취정도가 정교하고 일률적이고, 일련의 면취공정이 자동 작동으로 신속히 이루어지게 하여 작업의 간편성과 그 생산성이 크게 향상되게 구성한 것이다.

강관(鋼管)을 사용하여 각종 배관 설비를 시공하는 경우 강관의 조인트 결합을 위하여 강관의 절단면을 매끄럽고 정교하게 면취 가공함으로써 강관 상호간의 양호한 밀착이 가능하게 하고, 그 접속부에서 누수 등 하자가 발생되지 않도록 시공해야 한다.

통상적으로 조관기(造官機)에 의해 일정한 길이로 제조 생산된 강관은 설비현장에서 요구하는 길이로 다시 절단하여 사용하게 되는데, 이렇게 소정길이로 절 단된 가공부위에는 버(Burr)가 발생하여 그 면이 까끌 까끌하고 거친상태가 됨으로써 가공 정밀도에 큰 영향을 미치게 된다.

따라서, 1차 절단공정을 거친 강관의 절단 가공부에 발생된 버를 제거하여 매끄러운 절단면이 되도록 가공하기 위해 2차 면취공정을 실시하게 된다.

이때, 실시하는 면취공정이란 것이 작업자가 직접 강관을 잡고 일측 절단면을 연마기에 대고 그라인딩하거나 수동 면취기에 강관의 일측 절단면을 일일이 삽입해 가면서 면취하여 버가 제거되도록 매끄럽게 가공한 뒤 다시 타측 절단면을 상기와 동일한 방법으로 가공하는 수작업 공정(手作業 工程)인 것이어서 정교한 작업이 불가능하고, 강관들의 면취 가공 정밀도 또한 일률적일 수가 없었으며, 수작업의 번거로움과 시간지체로 비효율적이면서 생산성이 크게 떨어지는 것이었다.

물론 소정의 길이로 절단된 파이프 단부를 모따기(Chamfering)가공하는 장치는 여러 가지가 개발되어 있으나 작업현장에서 요구하는 용도 요구특성을 충족시키지 못하여 작업공수가 많아져서 생산성이 떨어지거나 안전사고를 야기시키는 등 문제점이 있다.

특히, 양측 절단면을 동시 가공하지 못하고 일측 절단면을 먼저 가공한 다음 타측 절단면을 가공함에 따른 번거롭고 불편한 문제점을 감수해야 했던 것이다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는 위에 설명된 바와 같은 종래의 문제점을 해결함에 있다.

즉, 작업자가 직접 강관을 잡고 일측 절단면을 연마기에 대고 그라인딩하거나 수동 면취기에 일측 절단면을 일일이 삽입해가면서 양측 절단면을 따로 면취하였던 번거로운 수작업에서 탈피하여 그 면취공정을 일련의 자동화 공정으로 양측 절단면 동시 가공을 실시함으로써 각 강관들의 면취 가공 정밀도가 매끄럽고 정교하면서 일률적이 되게 하고, 작업공정에 소요되는 시간을 대폭 단축하여 작업의 간편성과 작업자의 안전을 도모하여 그 생산성이 크게 향상되도록 함에 있다.

강관 공급부와 강관 협지 고정부, 강관 가공부, 가공된 강관 배출부 및 이들이 장착되는 기대 본체로 크게 분류된다.

강관 공급부를 구성하는 호퍼(10)는 그 바닥(11)이 강관 고정부를 향해 경사지면서 강관의 길이 변화에 대응하는 좌우측 가변 측벽(12)(12)으로 구성하고,

강관 고정부는 호퍼(10)의 개구부 하단에 위치하는 좌우 한 쌍의 강관 안내레일(20)과 전후 슬라이드 레일(21)이 장착되고, 그 선단측에 반원형 강관 받침틀(23)이 부설된 하단 좌우 고정대(22)(22)가 고착되며, 이 하단 좌우 고정 대(22)(22)의 상측에 실린더(26)(26) 작동으로 승강되는 상단 좌우 협지대(25)(25)와 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 일체로 부설되어 반원형 강관 받침틀(23)(23)과 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 상호 수직 대응하여 강관(P)의 좌우 양단을 협지하여 고정되게 하고,

강관 가공부는 기대 본체(1)의 가공부 좌우 측벽에 바이트 홀더(30)(30)를 장착하여 모터(40)(40)에 의해 풀리로 연결된 샹크(31)(31)에 의해 협지 고정상태인 강관(P)의 양측 절단면 동시 가공작동이 이루어지게 구성하고,

강관 배출부는 하단 좌우 고정대(22)(22)의 전방측 상부에 배출 안내 레일(50)(50)이 장착되어 가공 완료된 강관(P)이 상기 안내 레일(50)(50)을 타고 안내 배출되게 한 것을 특징으로 하는 강관 양측 절단면 동시 면취장치.인 것이다.

본 발명은 아래에 설명된 바와 같이, 강관 양측의 거친 절단면이 기계적인 자동작업으로 동시에 그라인딩되면서 신속하고 매끄럽게 면취되게 구성한 것이어서 그 작업속도가 빠르고, 가공된 각 강관들의 면취 가공 정밀도가 모두 정교하면서 일률적이며, 이러한 일련의 면취공정이 자동적으로 이루어지면서 작업의 간편성과 작업자의 안전을 도모하여 그 생산성을 크게 향상시켜주는 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면 소정길이 절단되어 공급되는 피가공부재, 즉 공급되는 다양한 직경과 두께의 파이프를 적절한 시간차의 타이밍으로 정확하고 순차적으로 위치시키고 그 위치에서 각각의 공정별 작업을 수행한 다음 강관 파이프를 안정되게 홀딩하면서 정밀하게 챔퍼링을 실시하는 파이프의 양단부 내외경 각 가공공정과 배출공정이 자동화되어 생산원가 절감은 물론 파이프의 절단부 가공이 자동적으로 이루어지도록 함으로써 숙련자가 아닌 일반작업자들도 쉽게 파이프의 양단부에 형성된 버를 가공할 수 있 생산성이 향상되고, 균일한 고품질의 파이프를 가공할 수 있게 된다.

결국 본 발명은 강관 파이프를 가공함에 있어서 기계적인 제어로 길이 사양의 공차가 양호하며 생산성이 높음은 물론 정밀한 동심도를 유지하면서도 속도 제어에 의한 대량생산이 가능하다.

본 발명은 상기와 같은 배경기술에서 제기된 문제점을 해결하여 강관들의 면취 가공 정밀도가 정교하면서 일률적이고, 일련의 면취공정이 자동 시스템에 의해단절되지 않고 연속적으로 빠르게 이루어지게 한 강관 양측 절단면 동시 면취장치의 제공에 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적달성을 위한 본 고안의 구체적인 기술구성을 첨부된 각 도면 도 1, 도 2, 도 3을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같으며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명은 생략한다.

본 고안은 면취 가공을 필요하는 강관 공급부와 강관 협지 고정부, 강관 가공부, 가공된 강관 배출부 및 이들이 장착되는 기대 본체로 크게 분류된다.

상기 강관 공급부를 구성하는 호퍼(10)는 그 바닥(11)이 강관 고정부를 향해 경사지며, 강관(P)의 길이 변화에 대응하는 좌우 가변 측벽(12)(12)으로 구성된다.

강관 고정부는 호퍼(10)의 개구부 하단에 위치하는 좌우 한 쌍의 강관 안내레일(20)과 전후 슬라이드 레일(21)이 장착되고, 그 선단측에 반원형 강관 받침틀(23)이 부설된 하단 좌우 고정대(22)(22)가 고착되며, 이 하단 좌우 고정대(22)(22)의 상측부에 실린더(26)(26) 작동으로 승강되게 한 상단 좌우 협지대(25)(25)와 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 일체로 부설된다.

상기 반원형 강관 받침틀(23)(23)과 반원형 강관 협지틀(24)(24)은 상호 수직 대응하면서 강관(P)의 좌우 양단이 협지 고정되게 하는 것이다.

강관 가공부는 기대 본체(1)의 가공부 좌우 측벽에 바이트 홀더(30)(30)를 장착하여 그 선단의 샹크(31)(31)에 의해 협지 고정상태인 강관(P)의 양측 절단면 가공 작동이 동시에 이루어지게 구성된 것이며, 이때 바이트 홀더(30)(30)는 모 터(40)(40)에 의해 각 풀리(30a)(40a)로 연결되어 상호 회전 작동되는 것이다.

강관 배출부는 하단 좌우 고정대(22)(22)의 전방측 상부에 배출 안내 레일(50)(50)을 장착하여 가공된 강관(P)이 상기 안내 레일(50)(50)을 타고 안내 배출되게 하는 것이다.

미설명부호 13은 호퍼의 가변 측벽 조절구, 33은 스핀들 이동조절 레버를 나타내는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의한 강관 양단부 동시 면취장치는 조관기에 의해 소정 길이로 제작된 강관을 별도의 절단수단에 의해 사용 현장에서 필요한 길이에 맞춰 다시 절단하고, 이렇게 일정 길이로 절단된 강관을 호퍼(10)에 투입하여 전방으로 차례로 이동시키면서 면취수단에 의해 양측 절단면을 연속 공정으로 동시 면취 가공하여 배출되게 함으로써 강관의 면취 가공 및 그 배출공정이 단절되지 않고 연속적으로 이루어져 작업시간의 단축과 생산성을 향상시킴은 물론 작업자의 안전을 도모하고, 정교한 가공품을 얻을 수 있게 한 것이다.

호퍼(10)에 투입된 강관은 호퍼 개구부에 장착된 센서에 의해 그 위치가 감지되어 한 쌍의 강관 안내 레일(20)상에 위치하게 되고, 이 강관(P)은 슬라이드 레일(21)에 의해 전진되면서 반원형 강관 받침틀(23)에 위치하게 되는데 이때 슬라이 드 레일(21)은 그 후방에 장착된 슬라이드 작동장치에 의해 전/후진하게 된다,

즉, 슬라이드 작동장치는 도 4에서와 같이 위상 차에 의하여 회전각이 제한되는 복수 개의 가변 캠(adjustable cam)(34)과 그 동심축(캠축)에 편심되게 축설되어 가변 캠 축이 간헐적으로 회전하면서 그리는 원주 궤적의 형상에 따라 변화되는 접촉각도에 따라 지지대(38)에 선택적으로 접촉되는 된 반원 캠(35)으로 구성되며, 상기 가변 캠(34)과 슬라이드 레일(21)을 연결한 아암(36)의 링크 조합에 의해 가변 캠(34)의 회전시 슬라이드 레일(21)을 일정 거리 만큼 전/후진시키게 되는 것이며, 이때 가변 캠(34)과 동일축상에서 회전하는 반원형 캠(35)은 접촉면의 평탄도에 따라 슬라이드 레일(21)의 후단 중앙부에 장착한 탄발 스프링(37)이 탄성적으로 연결된 지지대(38)를 가압 및 해제하는 작동을 순차적이면서도 단속적으로 반복하여 지지대(38)의 세움 각도를 조절하고 이에 연동되는 탄발 스프링(37)의 탄력을 슬라이드 레일(21)에 전달하여 슬라이드 레일(21)의 전후진 작동이 탄력을 받아 부드럽게 슬라이딩 작동하게 하는 것이다.

그리고 가변 캠(adjustable cam)(34)의 회전조작은 아암(36)에 연결된 미세조정 나사로 아암 체결 위치의 미세 조정이 가능하다.

반원형 강관 받침틀(23)(23)상에 강관(P)이 위치하게 되면, 이를 감지한 센서에 의해 실린더(26)(26)가 작동되어 상단 좌우 협지대(25)(25)와 반원형 강관 협 지틀(24)(24)을 하강시키게 되고, 이렇게 하강된 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 반원형 강관 받침틀(23)(23)상에 위치한 강관(P)의 양측을 협지 고정하게 된다.

이후, 이를 감지한 센서의 신호를 받아 모터(40)(40)의 회전과 함께 좌우 바이트 홀더(30)(30)가 회전하게 되고, 이와 동시에 좌우측 샹크(절삭 팁)(31)(31)가 강관(P)내부로 삽입되는 동시에 좌우 바이트 홀더(30)(30)가 강관(P)의 양측 절단면에 밀접되면서 협지 고정상태인 강관(P)의 양측 절단면을 동시에 그라인딩 가공하여 강관(P)의 양측 절단면을 매끄럽게 면취 가공하게 된다.

이때, 좌우 바이트 홀더(30)(30)는 그 하단의 스핀들(32)(32) 장치 회전조작에 의해 강관 단부 내외측으로의 이동 조절이 가능하여 좌우측 샹크(31)(31)의 삽입 정도가 조절되며, 작업자는 사전에 이를 조절하는 것이다.

이렇게 면취 가공된 뒤 이제까지의 순차적인 가공작동과 반대되는 역 작동으로 강관(P)의 협지상태가 해지되고, 이렇게 협지상태에서 해지된 강관(P)은 경사진 배출 안내 레일(50)(50)을 타고 배출대(51)위로 배출 정렬된다.

이와 같이 된 본 발명은 강관 길이 및 내.외경 면취 각도를 미세하게 제어하고 강관 제품 길이도 일정하게 기계적으로 유지하면서 위상 차가 있는 다수개의 캠을 이용한 회전작동으로 슬라이드 장치를 구동 적절한 타이밍으로 강관을 슬라이딩 공급하면서 순차적으로 면취 가공할 수 있어 품질 및 및 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1- 본 발명 면취장치의 외관 사시도.

도 2- 본 발명의 구성요부 정면 개략도.

도 3- 본 발명의 강관 고정부와 가공부 구성요부 사시도.

도 4- 본 발명의 슬라이드 레일 작동부 구성요부 사시도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1- 기대 본체 10- 호퍼 11- 바닥 12- 가변 측벽

20- 강관 안내 레일 21- 슬라이드 레일 22- 좌우 고정대

23- 강관 받침틀 24- 강관 협지틀 25- 좌우 협지대

26- 실린더 30- 바이트 홀더 31- 샹크

32- 스핀들 34- 가변 캠 35- 반원 캠

36- 아암 37- 탄발 스프링 38- 지지대

40- 모터 50- 배출 안내 레일 51- 배출대

P- 강관

Claims (2)

1. 강관 절단면 면취장치에 있어서,

   강관 공급부와 강관 협지 고정부, 강관 가공부, 가공된 강관 배출부 및 이들이 장착되는 기대 본체로 크게 분류되며,

   강관 공급부를 구성하는 호퍼(10)는 그 바닥(11)이 강관 고정부를 향해 경사지면서 강관의 길이 변화에 대응하는 좌우측 가변 측벽(12)(12)으로 구성하고,

   강관 고정부는 호퍼(10)의 개구부 하단에 위치하는 좌우 한 쌍의 강관 안내레일(20)과 한 쌍의 전후 슬라이드 레일(21)이 장착되고, 그 선단측에 반원형 강관 받침틀(23)이 부설된 하단 좌우 고정대(22)(22)가 고착되며, 상기 하단 좌우 고정대(22)(22)의 상측에 실린더(26)(26) 작동으로 승강되는 상단 좌우 협지대(25)(25)와 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 일체로 부설되어 반원형 강관 받침틀(23)(23)과 반원형 강관 협지틀(24)(24)이 상호 수직 대응하여 강관(P)의 좌우 양단을 협지 고정되게 하고,

   강관 가공부는 기대 본체(1)의 가공부 좌우 측벽에 바이트 홀더(30)(30)를 장착하여 모터(40)(40)에 의해 풀리로 연결된 샹크(31)(31)에 의해 협지 고정상태인 강관(P)의 양측 절단면 동시 가공작동이 이루어지게 구성하고,

   강관 배출부는 하단 좌우 고정대(22)(22)의 전방측 상부에 배출 안내 레일(50)(50)이 장착되어 가공 완료된 강관(P)이 상기 안내 레일(50)(50)을 타고 배출대(51)위로 배출되게 한 것을 특징으로 한 강관 양측 절단면 동시 면취장치.
2. 제 1항에 있어서,

   슬라이드 레일(21)은 복수 개의 가변 캠(adjustable cam)(34)과 그 동심축(캠축)에 편심되게 축설된 반원 캠(35) 및 지지대(38)의 링크 조합에 의한 슬라이드 작동장치를 구성하여 탄발 스프링의 탄성작용으로 전/후진됨을 특징으로 하는 강관 양측 절단면 동시 면취장치

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