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KR101894805B1 - 용접 품질 향상을 위한 파이프 표면 이물질 제거 장치 - Google Patents

용접 품질 향상을 위한 파이프 표면 이물질 제거 장치 Download PDF

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KR101894805B1
KR101894805B1 KR1020180065443A KR20180065443A KR101894805B1 KR 101894805 B1 KR101894805 B1 KR 101894805B1 KR 1020180065443 A KR1020180065443 A KR 1020180065443A KR 20180065443 A KR20180065443 A KR 20180065443A KR 101894805 B1 KR101894805 B1 KR 101894805B1
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이찬우
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(주)경동
이찬우
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Abstract

본 발명은 파이프(1)의 위치를 고정하는 본체부(110), 상기 파이프를 가공하기 위한 가공부(130), 상기 가공부(130)를 회전하기 위한 회전부(120), 상기 회전부(120)의 위치를 조정하기 위한 위치 조정부(140)를 포함하는 용접 가공을 위한 파이프 끝단 가공 장치에 관한 것이다.

Description

용접 품질 향상을 위한 파이프 표면 이물질 제거 장치{Device For Removing Foreign matter on pipe's surface in order to improve welding quality}
본 발명은 용접 품질 향상을 위한 파이프 표면 이물질 제거 장치에 관한 것으로, 특히 파이프 끝단 가공후 파이프 용접을 위하여 파이프 끝단의 이물질을 제거하고자 하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 파이프(pipe)는 속이 빈 가늘고 긴 관이다. 관 또는 튜브라고도 한다. 파이프의 단면은 보통 원형(圓形)이지만 모양이 다른 것도 있다. 수도관, 가스관 등 일상 생활에서, 또 각종 공업용시설에서 널리 사용되고 있다.
파이프는 주로 유체(기체, 액체)나 분체(粉體)의 수송에 사용된다. 또, 땅 속이나 옥내(屋內)의 배선을 할 때, 전선, 케이블의 보호용으로도 사용되고 있다. 파이프에 의해 구성되는 유체의 통로 등을 관로(管路)라 하고, 유체의 유량(流量), 물성값, 마찰저항 등을 생각해서 합리적으로 관로를 설치하는 것을 배관(配管)이라 한다.
배관의 길이에 따라 파이프를 절단 또는 접합하여 사용하고, 배관의 형태에 따라 관의 방향을 바꾸거나, 또는 굵기가 다른 관을 사용할 때는 파이프와 파이프를 접합하기 위하여 파이프 커플링을 사용한다. 또한, 배관이 시작되는 위치, 끝나는 위치, 그리고 각종 장치에 연결되는 위치에 관이 고정되도록 플랜지가 사용된다.
그리고, 파이프는 같은 무게의 봉재(棒材)보다 굽힘에 대해 강하므로 기계나 구조물 등의 구성재료로서 매우 광범위하게 사용된다.
상술된, 파이프의 절단 시에 거친 절단면을 가공하고, 접합 시에 용접에 의해 상호 접합될 수 있는 홈을 가공하며, 커플링과 플랜지 접합 시에도 용접에 의해 접합되는 홈이 각각 가공되는 파이프 끝단 가공 장치가 사용된다.
또한, 상기 홈을 가공한 후에는 용접을 하기 위해 홈 주변의 원주를 따라 이물질을 제거하기 위한 작업이 필요하다.
본 발명은 파이프 끝단의 홈 가공을 하는 장치에 있어서, 홈 가공후 파이프 끝단의 원주를 따라 이물질을 제거하고자 하는 것이다.
파이프 끝단 가공 장치와 관련하여 공개 특허 2012-0040523호가 있으나, 이는 단지 파이프 홈을 가공하고자 하는 장치에 관한 것으로 본 발명과 같이 파이프가 가동된 후 파이프 끝단의 원주 부분의 이물질을 제거하고자 하는 것에 관하여는 전혀 기술되어 있지 않다.
본 발명이 해결하려는 과제는 파이프의 끝단을 가공하는 것 뿐만 아니라 끝단의 원주 방향을 따라 이물질을 제거할 수 청소 기능을 구비한 자동 파이프 끝단 가공 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 파이프(1)의 위치를 고정하는 본체부(110), 상기 파이프를 가공하기 위한 가공부(130), 상기 가공부(130)를 회전하기 위한 회전부(120), 상기 회전부(120)의 위치를 조정하기 위한 위치 조정부(140)를 포함하는 용접 가공을 위한 파이프 끝단 가공 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 회전부(120)에는 상기 가공부(130)가 설치되는 회전 몸체(121)를 포함하고 상기 가공부(130)는 파이프의 끝단 홈 가공을 위한 바이트(131)를 포함하며, 상기 회전 몸체(121)에는 이물질 제거 수단(170)이 설치되어 있다.
또한, 본 발명에서 상기 이물질 제거 수단(170)은 파이프의 끝단 외주를 청소하기 위한 브러시, 상기 브러시를 작동시키는 모터, 및 상기 모터를 고정시키는 모터 지지 블록을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 이물질 제거 수단은 파이프의 끝단 외주를 청소하기 위한 한쌍의 브러시(177A, 177B)이고, 상기 모터는 상기 한쌍의 브러시(177A, 177B) 각각을 작동 시키는 2개의 모터(175A, 175B)이고, 상기 모터 지지 블록은 상기 2개의 모터를 고정 시키는 모터 지지 블록(174)일 수 있다.
또한, 본 발명의 이물질 제거 수단은 추가로 상기 모터 지지 블록(174)를 이동시키는 피스톤(173), 상기 피스톤(173)을 작동시키는 실린더(172), 상기 실린더(172)를 고정하고 상기 회전 몸체(121)의 표면에 고정되는 실린더 지지 블록(171)을 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 바이트(131)가 홈 가공이 완료 된후 상기 실린더(172)의 작동에 의하여 상기 모터 지지 블록(174)이 파이프 쪽으로 진행하여 상기 한쌍의 브러시(177A, 177B) 사이에 파이프 끝단 외주가 삽입되어 브러시에 의한 청소가 가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 회전 몸체(121)의 표면에는 상기 이물질 제거 수단(170)의 모터 지지 블록(174)의 움직임을 가이드 하기 위한 선형 가이드(180)가 설치되어 있으며, 상기 선형 가이드(180)는 회전 몸체(121)에 고정되어 있는 바닥 지지부(181), 상기 바닥 지지부에 고정된 선형 봉(182), 상기 선형봉 단부에 설치된 상부 지지부(183) 및 상기 선형 봉(182)을 따라 움직이는 이동 블록(184)을 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 이동 불록(184)은 모터 지지 블록(174)에 고정되어, 피스톤(173)에 의하여 모터 지지 블록(174)이 이동시 선형 봉(182)을 따라 함께 움직일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 한 쌍의 브러시 각각을 작동 시키는 모터(175A, 175B)의 간격은 모터 지지 블록에서 조절이 가능하고, 상기 바닥 지지부(181)와 상기 실린더 지지 블록(171)은 회전 몸체(121)에서 위치가 변경될 수 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 장치에 의하여 용접을 할 수 있도록 파이프 끝단의 가공할 뿐만 아니라 파이프 끝단의 원주부분을 따라 이물질을 제거할 수 있는 하나의 자동화 장치를 제공하여 작업 공정의 단순화, 제작 비용의 감소, 생산성의 증가를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 파이프 끝단 가공 장치를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대 정면도이다.
도 3은 도 1의 A 부분에 대한 좌측면도이다.
도 4은 도 1의 A 부분의 배면도이다.
도 5는 도 1의 A 부분의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예의 정면도이다.
도 7은 도 6의 좌측면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 파이프 끝단 가공 장치를 나타내는 정면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 파이프 끝단 가공 장치(100)는 파이프(1)가 가공되는 위치에 배치된 본체부(110), 회전부(120), 가공부(130), 그리고 상기 회전부(120)의 위치를 조절하는 위치 조절부(140)를 포함한다.
본체부(110)는 클램프 몸체(112)를 구비하여 파이프(1)를 고정하고, 가공부(130)의 바이트(131)가 회전을 하면서 파이프(1)의 끝단 가공을 하게 된다.
상기 가공부(130)는 회전 몸체(121)에 설치되어 있으며, 상기 회전 몸체는 모터(129)를 동력원으로 해서 구동된다.
상기 모터(129)의 작동에 의하여 벨트(129a) 및 회전 기어(127)가 작동되면서 위치 조절부(140) 안쪽에 있는 회전축(도시되어 있지 않음) 이 회전하며 상기 회전축과 연결된 회전 몸체(121)가 회전한다.
상기 회전 몸체(121)의 회전에 의하여 가공부(130)의 바이트(131)가 회전하면서 파이프의 끝단을 가공하게 된다.
상기 바이트에 의하여 파이프(1)의 끝단이 가공된 후, 이물질 제거 수단(170)에 의하여 파이프 끝단의 먼지를 제거한다.
상기 이물질 제거 수단과 관련하여서는 도 2 내지 도 5에 자세히 도시되어 있다.
이물질 제거 수단(170)은 한쌍의 브러시(177A, 177B)를 포함하며, 상기 한쌍의 브러시(177A, 177B)는 각각 별개의 모터(175A, 175B)에 의하여 구동되어 회전한다.
상기 브러시(177A, 177B)는 모터(175A, 175B)의 축(176A, 176B)에 직접 연결되거나, 커플링 또는 척(chuck)에 설치하여 모터에 간접적으로 연결할 수 있다.
상기 모터(175A, 175B)는 모터 지지 블록(174)의 위에 고정되며, 상기 지지블록(147)은 실린더(172)에 의해 작동하는 피스톤(173)의 끝단에 고정되어 피스톤(173)의 작동에 의해 파이프(1) 쪽으로 진행하거나 반대 방향으로 진행하는 것이 가능하다.
상기 실린더(172)는 실린더 지지 블록(171)에 의해 고정되며 상기 실린더 지지 블록(171)은 회전 몸체(121)에 고정된다.
본 발명의 장치에서 파이프(1)의 끝단이 바이트에 의해 가공이 진행 중에는 실린더(172)의 작동에 의하여 모터 지지 블록(174)을 파이프(1)로 부터 먼쪽으로 진행되게 하여 브러시(177A, 177B)의 간섭 없이 파이프 끝단의 가공이 가능하게 하고, 파이프(1)의 끝단이 바이트에 의해 가공이 완료되면 실린더(172)의 작동에 의하여 모터 지지 블록(174)이 파이프(1) 방향으로 진행하게 하여 한 쌍의 브러시(177A, 177B) 사이에 파이프의 원주 테두리가 삽입될 수 있도록 한다.
상기 한 쌍의 브러시(177A, 177B) 사이에 파이프의 원주 테두리가 삽입된 상태에서 회전 몸체(121)가 회전하고 상기 모터(175A, 175B)가 작동을 하면 파이프 테두리를 상기 브러시가 이물질을 제거하면서 청소하게 되고, 용접에 적합한 상태가 되게 된다.
또한, 본 발명에서 상기 모터 지지 블록(172)의 측면에 선형 가이드부(180)를 설치하여 모터 지지 블록(174)이 실린더(172)의 작동에 의해 움직일때 안정적인 움직임이 가능하도록 하였다.
상기 선형 가이드부(180)은 회전 몸체(121)에 고정되어 있는 바닥 지지부(181)와 상기 바닥 지지부에 고정된 선형 봉(182) 및 상기 선형 봉 단부에 설치된 상부 지지부(183)를 포함한다.
상기 선형 봉(182)을 따라 움직이는 이동 블록(184)이 설치되고 상기 이동 불럭(184)은 모터 지지 블록(174)에 고정되어, 피스톤(173)에 의하여 모터 지지 블록(174)이 이동시 선형 봉(182)을 따라 함께 움직이면서 모터 지지 블록(174)의 움직임이 안정적으로 이루어지게 한다.
상기 한 쌍의 브러시 각각을 작동 시키는 모터(175A, 175B)의 간격은 모터 지지 블록에서 조절이 가능하게 하고, 상기 바닥 지지부(181)와 상기 실린더 지지 블록(171)은 회전 몸체(121)에서 위치가 변경될 수 있게 하여 다양한 종류의 파이프에 맞추어 브러시에 의한 이물질을 제거할 수 있도록 하였다.
또한, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 회전 몸체(121)에 다른 형태의 이물질 제거 수단(270)이 부착되어 있다.
상기 이물질 제거 수단(270)은 브러시(brush, 277)가 모터(275)의 축(276)에 직접 연결되어 있으며, 모터(275)는 모터 지지 블록(274)에 고정된다.
이물질 제거 수단(170)은 브러시 사이에 파이프의 외주를 끼어서 외주의 이물질을 제거함에 비하여 이물질 제거 수단(270)은 하나의 모터에 하나의 브러시(277)가 설치되어 작동하면서 파이프의 안쪽을 닦은후 모터의 위치를 변경하여 파이프의 바깥쪽을 닦도록 한다.
모터의 위치의 변경은 회전 몸체(121)에 고정된 상태에서 자동으로 할 수도 있고 이물질 제거 수단을 회전 몸체(121)에 탈 부착 가능하게 하면서 탈 부착시 위치를 변경하게 할 수 있다.
상기 모터 지지 블록(274)에는 모터를 작동시키고자 하는 전선이 감기거나 풀릴 수 있는 전선 고정부(279)가 설치되어 있어서, 회전 몸체(121)가 회전하면서 모터의 위치가 변경됨에 따라 전선이 풀리거나 다시 감길수 있다.
또한, 상기 이물질 제거 수단(270)은 상기 회전 몸체(121)에 탈부착이 가능한 구조가 되어서, 바이트에 의하여 파이프 가공이 끝난 후 이물질 제거 수단(270)을 회전 몸체(121)에 부착하여 파이프의 이물질을 제거한 후 회전 몸체(121)에서 분리하는 것이 바람직하다.
또한, 이물질 제거 수단(270)은 회전 몸체(121)에서 바이트(131)와는 회전 몸체(121)의 중심을 기준으로 서로 반대편에 위치하도록 하여 바이트(131)와 이물질 제거 수단(270)의 위치를 서로 멀리 하여 작업상 서로 최대한 간섭이 안되도록 하는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 가공 장치 110 : 본체부
111 : 본체 112 : 클램프 몸체
113 : 클램프 모터 114 : 이송 지지체
115 : 이송 모터 116 : 이송 몸체
117 : 가공 지지 몸체 118 : 가공 지지 공간
120 : 회전부 121 : 회전 몸체
171: 실린더 지지 블록 172: 실린더
173: 피스톤 174: 모터 지지 블록
175A, 175B: 모터 176A, 176B: 모터 축
177A, 177B: 브러시 181: 바닥 지지부
182: 선형 봉 183: 상부 지지부
184: 이동 블록

Claims (5)

  1. 파이프(1)의 위치를 고정하는 본체부(110), 상기 파이프를 가공하기 위한 가공부(130), 상기 가공부(130)를 회전하기 위한 회전부(120), 상기 회전부(120)의 위치를 조정하기 위한 위치 조정부(140)를 포함하는 용접 가공을 위한 파이프 끝단 가공 장치에 있어서,
    상기 회전부(120)에는 상기 가공부(130)가 설치되는 회전 몸체(121)를 포함하고 상기 가공부(130)는 파이프의 끝단 홈 가공을 위한 바이트(131)를 포함하며,
    상기 회전 몸체(121)에는 이물질 제거 수단(170)이 설치되어 있으며,
    상기 이물질 제거 수단(170)은 파이프의 끝단 외주를 청소하기 위한 브러시, 상기 브러시를 작동시키는 모터, 및 상기 모터를 고정시키는 모터 지지 블록을 포함하고,
    상기 브러시는 한쌍의 브러시(177A, 177B)이고, 상기 모터는 한쌍의 브러시(177A, 177B) 각각을 작동 시키는 2개의 모터(175A, 175B)이고, 모터 지지 블록은 상기 2개의 모터를 고정 시키는 모터 지지 블록(174)이며,
    상기 이물질 제거 수단(170)은 추가로 상기 모터 지지 블록(174)를 이동시키는 피스톤(173), 상기 피스톤(173)을 작동시키는 실린더(172), 상기 실린더(172)를 고정하고 상기 회전 몸체(121)의 표면에 고정되는 실린더 지지 블록(171)을 포함하며,
    상기 바이트(131)가 홈 가공이 완료 된 후 상기 실린더(172)의 작동에 의하여 상기 모터 지지 블록(174)이 파이프 쪽으로 진행하여 상기 한쌍의 브러시(177A, 177B) 사이에 파이프 끝단 외주가 삽입되어 브러시에 의한 청소가 가능하고,
    상기 회전 몸체(121)의 표면에는 상기 이물질 제거 수단(170)의 모터 지지 블록(174)의 움직임을 가이드 하기 위한 선형 가이드(180)가 설치되어 있으며,
    상기 선형 가이드(180)는 회전 몸체(121)에 고정되어 있는 바닥 지지부(181), 상기 바닥 지지부에 고정된 선형 봉(182), 상기 선형봉 단부에 설치된 상부 지지부(183) 및 상기 선형 봉(182)을 따라 움직이는 이동 블록(184)을 포함하고,
    상기 이동 블록(184)은 모터 지지 블록(174)에 고정되어, 피스톤(173)에 의하여 모터 지지 블록(174)이 이동시 선형 봉(182)을 따라 함께 움직이는 것을 특징으로 하는 용접 품질 향상을 위한 파이프 표면 이물질 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 브러시 각각을 작동 시키는 모터(175A, 175B)의 간격은 모터 지지 블록에서 조절이 가능하고, 상기 바닥 지지부(181)와 상기 실린더 지지 블록(171)은 회전 몸체(121)에서 위치가 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 용접 품질 향상을 위한 파이프 표면 이물질 제거 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모터 지지 블록(274)에는 모터를 작동시키고자 하는 전선이 감기거나 풀릴 수 있는 전선 고정부(279)가 설치되어 있어서, 회전체(121)가 회전하면서 모터의 위치가 변경됨에 따라 전선이 풀리거나 다시 감길수 있으며,
    이물질 제거 수단(270)은 회전 몸체(121)에서 바이트(131)와는 회전 몸체(121)의 중심을 기준으로 서로 반대편의 위치에서 탈 부착이 가능한 것을 특징으로 하는 용접 품질 향상을 위한 파이프 표면 이물질 제거 장치.
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