KR102419171B1 - 파이프 열처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는, 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 파이프를 가공하기 위한 파이프 열처리 장치에 있어서, 상기 파이프의 이송 방향을 따라 연장 형성되고, 이송되는 상기 파이프의 측방향 양측에 위치되는 한 쌍의 하부프레임; 상기 한 쌍의 하부프레임 상에 마련되고, 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 회전이송부; 상기 파이프가 통과 가능하도록 형성되고, 상기 파이프가 통과되는 동안 상기 파이프를 가열하는 열처리부; 및 상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 열처리부의 상류에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치를 계측하는 파이프계측부를 포함하고, 상기 열처리부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치에 따라 높이가 조절되도록 구성되는 것인, 파이프 열처리 장치에 관한 것이다.
Description
본 개시의 실시예들은 파이프 열처리 장치에 관한 것으로서, 합금강 파이프의 가공 시 파이프를 효율적으로 열처리할 수 있는 파이프 열처리 장치에 관한 것이다.
최근 합금강 파이프의 사용이 보편화되고 있는 현재 시점에서, 용접과 금속 재료 및 소재만큼이나 중요시되고 있는 것이 열처리 기술이다. 대부분의 열처리 작업은 파이프의 국소적인 부분에 열처리가 수행되는 적용하는 국부 열처리(Local Heat Treatment)방식이 이용되고 있다.
그러나 이와 같은 방식으로 파이프를 열처리하는 경우, 파이프 전체에 균일한 열처리가 이루어지지 않으며, 또한 파이프 전체의 열처리에 많은 시간이 소용되는 단점이 존재하였다.
아울러, 종래의 열처리 장치들은 특정 크기로 규격화된 파이프에만 적용 가능하여 파이프의 크기가 달라지는 경우 사용 불가능 해지거나 작업자의 추가적인 별도 조작이 요구되어 작업 효율이 저하되는 단점이 존재하였다.
본 개시의 실시예들은, 전술한 종래의 파이프 열처리 장치의 문제점들을 개선한 파이프 열처리 장치를 제공하기 위한 것으로서, 가공 대상 파이프의 크기가 상이한 경우에도 호환되어 사용 가능하고, 파이프의 외주면 전체에 균일한 열처리를 실시할 수 있는 파이프 열처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 개시의 실시예들에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 다양한 실시예들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 파이프를 가공하기 위한 파이프 열처리 장치에 있어서, 상기 파이프의 이송 방향을 따라 연장 형성되고, 이송되는 상기 파이프의 측방향 양측에 위치되는 한 쌍의 하부프레임; 상기 한 쌍의 하부프레임 상에 마련되고, 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 회전이송부; 상기 파이프가 통과 가능하도록 형성되고, 상기 파이프가 통과되는 동안 상기 파이프를 가열하는 열처리부; 및 상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 열처리부의 상류에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치를 계측하는 파이프계측부를 포함하고, 상기 열처리부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치에 따라 높이가 조절되도록 구성되는 것인, 파이프 열처리 장치를 제공할 수 있다.
상기 열처리부는, 상기 파이프의 이송 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖는 중공의 원통형으로 형성된 단열하우징; 상기 단열하우징의 반경 방향 내측에 배치되고, 상기 파이프로부터 이격된 상태에서 상기 파이프의 외주면을 감싸도록 형성된 복수의 가열부; 및 각각이 상기 단열하우징과 상기 복수의 가열부 각각을 연결하고, 상기 복수의 가열부 각각의 위치를 상기 단열하우징의 반경 방향을 따라 조절하는 복수의 반경조절부를 포함하고, 상기 복수의 가열부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 직경 크기에 따라 상기 단열하우징에 대한 반경 방향 위치가 결정될 수 있다.
상기 복수의 가열부 각각은, 상기 파이프를 열처리하기 위해 발열되는 히팅코일; 상기 단열하우징의 반경 방향 내측에서 상기 히팅코일을 감싸도록 구성되고, 상기 파이프의 외주면에 대향되는 외면을 형성하는 방열커버; 및 상기 단열하우징의 반경 방향 외측에서 상기 히팅코일을 감싸도록 구성되고, 상기 단열하우징의 내주면에 대향되는 외면을 형성하는 단열커버를 포함하고, 상기 히팅코일은 상기 방열커버 및 상기 단열커버 사이에 개재되고, 상기 방열커버는 상기 단열커버보다 열 전도도가 높은 재질로 형성될 수 있다.
상기 복수의 가열부는, 상기 파이프의 이송 방향에 직교하는 평면에서 가상의 원형으로 배치되고, 상기 복수의 가열부 각각은, 상기 파이프의 이송 방향에 직교하는 평면에서 상기 단열하우징의 길이 방향 중심 축에 대해 기 결정된 곡률 반경을 갖는 원호 형상으로 형성되고, 상기 파이프의 이송 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성되고, 상기 복수의 반경조절부는 기 결정된 길이를 갖도록 형성되고 길이가 조절되도록 구성되고, 상기 복수의 반경조절부 각각의 길이 방향 일단은 상기 단열하우징의 내주면에 결합되고, 상기 복수의 반경조절부 각각의 길이 방향 타단은 상기 복수의 가열부 각각의 외주면에 결합될 수 있다.
상기 회전이송부는, 상기 한 쌍의 하부프레임 각각에서 상기 파이프의 이송 방향을 따라 이격 배치된 복수의 이송롤러부를 포함하고, 상기 복수의 이송롤러부 각각은, 상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 고정된 승하강지지부; 지면에 수직한 방향으로 기립 배치되고, 상기 승하강지지부 상에서 지면에 수직한 방향으로 이동 가능하게 구성된 제1 승하강플레이트; 상기 제1 승하강플레이트의 상단부에서 상기 한 쌍의 하부프레임 중 나머지 하나를 향해 연장 형성되고, 지면에 평행하게 배치된 제2 승하강플레이트; 상기 제2 승하강플레이트에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제2 승하강플레이트에 대해 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구성된 제1 회전플레이트; 및 상기 제1 회전플레이트 상에 위치되어 상기 제1 회전축을 중심으로 회동 가능하게 구성된 이송롤러를 포함하고, 상기 이송롤러는 이송구동부에 의해 회전 구동되도록 구성되고, 상기 제1 회전플레이트가 상기 제2 승하강플레이트에 대해 상기 제1 회전축을 중심으로 기 결정된 각도로 회전됨에 따라, 상기 이송롤러는 상기 파이프의 이송 방향에 대해 경사각을 갖도록 배치되고, 상기 이송롤러는, 회전 구동됨에 따라 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 동시에 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송할 수 있다.
상기 회전이송부는, 상기 파이프의 길이 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성되고, 상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 배치된 상기 복수의 이송롤러부의 제1 승하강플레이트를 연결하는 승하강바; 및 상기 승하강바에 고정되고, 상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 배치된 상기 복수의 이송롤러부의 제1 회전플레이트에 연결된 각도조절부를 더 포함하고, 상기 각도조절부는, 상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 배치된 상기 복수의 이송롤러부의 제1 회전플레이트 모두를 상기 제1 회전축을 중심으로 기 결정된 각도만큼 회전시킬 수 있다.
상기 파이프 열처리 장치는, 상기 파이프의 상부에 마련된 복수의 이송지지부를 더 포함하고, 상기 복수의 이송지지부는, 상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 복수의 이송롤러부와 각각 동일한 위치에 형성되고, 상기 복수의 이송지지부는, 상기 파이프의 상단에 접하도록 위치되어, 상기 파이프를 상기 복수의 이송롤러부의 이송롤러에 밀착하도록 하방 가압하도록 구성되고, 상기 복수의 이송지지부 각각은, 상기 파이프의 상면에 접하도록 위치되어, 상기 파이프의 회전 및 이송을 지지하는 지지롤러; 및 상기 지지롤러를 상기 파이프 측으로 이동시키는 진퇴구동부를 포함하고, 상기 지지롤러는, 상기 지지롤러의 회전 방향이 상기 파이프의 이송 방향에 대해 경사각을 갖도록 배치되고, 상기 진퇴구동부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치 및 상기 파이프의 직경 크기에 따라, 상기 지지롤러를 이동시킬 수 있다.
상기 파이프 열처리 장치는, 상기 히팅코일의 발열 세기를 조절하는 제어부; 및 상기 제어부와 연결되고, 외부의 관리자 단말과 무선 통신 가능하도록 구성된 통신모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 관리자 단말로부터 수신한 입력값에 따라 상기 히팅코일의 발열 세기를 조절할 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 파이프를 가공하기 위한 파이프 열처리 장치에 있어서, 상기 파이프의 이송 방향을 따라 연장 형성되고, 이송되는 상기 파이프의 측방향 양측에 위치되는 한 쌍의 하부프레임; 상기 한 쌍의 하부프레임 상에 마련되고, 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 회전이송부; 상기 파이프를 가열하는 열처리부; 및 상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 열처리부의 상류에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치를 계측하는 파이프계측부;를 포함하고, 상기 열처리부는, 상기 파이프의 이송 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖는 중공의 원통형으로 형성된 단열하우징; 상기 단열하우징의 반경 방향 내측에 배치되고, 상기 파이프의 외주면을 감싸도록 형성된 복수의 가열부; 및 상기 단열하우징의 높이를 조절하기 위한 한 쌍의 높이조절부를 포함하고, 상기 높이조절부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치에 따라, 상기 단열하우징 및 상기 가열부의 높이를 조절하도록 구성되는 것인, 파이프 열처리 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 파이프를 가공하기 위한 파이프 열처리 장치에 있어서, 상기 파이프의 이송 방향을 따라 연장 형성되고, 이송되는 상기 파이프의 측방향 양측에 위치되는 한 쌍의 하부프레임; 상기 한 쌍의 하부프레임 상에 마련되고, 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 회전이송부; 상기 파이프를 가열하는 열처리부; 및 상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 열처리부의 상류에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치를 계측하는 파이프계측부;를 포함하고, 상기 열처리부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치에 따라 높이가 조절되도록 구성되고, 상기 파이프계측부는, 상기 파이프를 감싸도록 마련된 측정지지부; 및 상기 측정지지부 상에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 중심 축 위치를 계측하기 위한 복수의 측정모듈을 포함하는 것인, 파이프 열처리 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 가공 대상 파이프의 크기가 상이한 경우에도 별도의 구성품 교체나 작업자의 추가적인 작업 없이 다양한 크기의 파이프를 열처리할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 의하면, 파이프의 외주면 전체에 파이프의 길이 방향을 따라 균일하게 열처리를 수행할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 의하면, 사용자가 실시간으로 관리자 단말을 통해 가열부의 발열 온도를 확인할 수 있고, 원격으로 가열부의 발열 세기를 조절할 수 있다.
실시예들에 대한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함된, 첨부 도면은 다양한 실시예들을 제공하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치의 개략적인 상면도
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치의 개략적인 일 측면도
도 3은 도 1의 A-A단면을 나타낸 도면
도 4는 도 1의 A-A단면에서 파이프의 직경이 상이한 경우의 열처리부 배치 구조를 나타낸 일 예시도
도 5는 도 3에 도시된 열처리부에 포함된 가열부의 분해도
도 6은 도 1의 B-B단면을 나타낸 도면
도 7은 도 1의 C-C단면의 하부를 확대하여 나타낸 도면
도 8은 도 1의 C-C단면의 상부를 확대하여 나타낸 도면
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치의 제어 구조를 나타낸 도면
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치의 개략적인 상면도
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치의 개략적인 일 측면도
도 3은 도 1의 A-A단면을 나타낸 도면
도 4는 도 1의 A-A단면에서 파이프의 직경이 상이한 경우의 열처리부 배치 구조를 나타낸 일 예시도
도 5는 도 3에 도시된 열처리부에 포함된 가열부의 분해도
도 6은 도 1의 B-B단면을 나타낸 도면
도 7은 도 1의 C-C단면의 하부를 확대하여 나타낸 도면
도 8은 도 1의 C-C단면의 상부를 확대하여 나타낸 도면
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치의 제어 구조를 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.
본 개시를 설명함에 있어서, 본 개시와 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 개시의 기술적 사상을 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)의 개략적인 상면도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)의 개략적인 일 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)는 한 쌍의 하부프레임(11), 파이프(P)를 이송하기 위한 회전이송부(20), 파이프(P)를 열처리하기 위한 열처리부(30), 및 파이프(P)의 위치와 크기를 계측하기 위한 파이프계측부(50)를 포함할 수 있다. 파이프(P)는 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 중공의 원통형으로 형성될 수 있다.
한 쌍의 하부프레임(11)은 파이프(P)가 이송되는 방향(X)을 따라 연장 형성될 수 있고, 이송되는 파이프(P)의 측방향(Y) 양측에 위치될 수 있다. 파이프(P)는 그 길이 방향(X) 축을 따라 이송될 수 있고, 한 쌍의 하부프레임(11)은 파이프(P)의 이송 방향(X)에 있어서 좌우 양측의 하부에 위치될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)는, 한 쌍의 하부프레임(11)의 상부에 위치된 한 쌍의 상부프레임(12)을 더 포함할 수 있다. 한 쌍의 상부프레임(12)은 하부프레임(11)과 동일한 형상으로 형성될 수 있고, 한 쌍의 상부프레임(12)은 한 쌍의 하부프레임(11)과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 각 상부프레임(12)은 각 하부프레임(11)에서 지면에 수직한 방향(Z) 상부에 위치될 수 있다. 한 쌍의 상부프레임(12) 및 한 쌍의 하부프레임(11)은, 지면에 수직한 방향(Z)으로 연장 형성된 복수의 수직프레임(13)에 의해 연결될 수 있다. 복수의 수직프레임(13)은 하부프레임(11)의 길이 방향(X)을 따라 기 결정된 간격으로 이격 배치될 수 있다.
회전이송부(20)는 한 쌍의 하부프레임(11) 상에 마련될 수 있다. 또한, 회전이송부(20)는 파이프(P)를 길이 방향 중심 축(C)을 중심으로 회전시키며 동시에 파이프(P)를 기 결정된 방향(X)으로 이송하도록 구성될 수 있다.
열처리부(30)는 파이프(P)가 통과 가능하도록 형성될 수 있고 파이프(P)를 가열하도록 구성될 수 있다. 파이프(P)가 열처리부(30)를 통과하는 동안 파이프(P)의 외주면은 열처리부(30)에 의해 가열될 수 있다.
파이프계측부(50)는 파이프(P)의 이송 방향(X)에 있어서 열처리부(30)의 상류에 위치될 수 있다. 즉, 파이프(P)가 이송되는 방향(X)에 있어서 파이프(P)가 진행되는 방향을 전방으로 정의할 때, 파이프계측부(50)는 열처리부(30)의 후방에 위치될 수 있다. 따라서, 이송되는 파이프(P)는 파이프계측부(50)를 통과한 후 열처리부(30)를 통과할 수 있다.
또한, 파이프계측부(50)는 파이프(P)의 직경 크기 및 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치를 계측할 수 있다. 여기서 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치란, 이송되는 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C)의 한 쌍의 하부프레임(11)으로부터의 높이를 의미할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)는, 파이프계측부(50)와 연결된 제어부(60)를 더 포함할 수 있고, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 직경 크기 및 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치 정보는 제어부(60)로 전달될 수 있다.
열처리부(30)는, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치에 따라 높이가 조절되도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 가공 대상 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치(또는 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 높이)가 상이해지는 경우에도, 이에 대응하여 파이프(P)를 열처리하기 위한 열처리부(30)의 높이가 조절되는바, 가공 대상 파이프(P)에 균일한 열처리가 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 회전이송부(20)에 의해 파이프(P)는 그 길이 방향 중심 축(C)을 중심으로 회전되면서 하부프레임(11)의 길이 방향(X)을 따라 이송될 수 있다. 또한, 이송된 파이프(P)는 파이프계측부(50)에 의해 파이프(P)의 크기 및 중심 축 위치가 계측되며, 파이프계측부(50)에서의 계측 결과에 따라 배치 높이가 조절된 열처리부(30)를 통과함으로써 파이프(P)의 외주면에 열처리가 수행될 수 있다.
도 3은 도 1의 A-A단면을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 A-A단면에서 파이프(P)의 직경이 상이한 경우의 열처리부(30) 배치 구조를 나타낸 일 예시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 열처리부(30)는, 중공의 원통형으로 형성된 단열하우징(320), 단열하우징(320)의 반경 방향 내측에 배치된 복수의 가열부(310), 및 단열하우징(320)과 복수의 가열부(310)를 연결하는 복수의 반경조절부(330)를 포함할 수 있다.
단열하우징(320)은 파이프(P)의 이송 방향(X)을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C)은 단열하우징(320)의 길이 방향 중심 축과 평행할 수 있다. 또한, 단열하우징(320)은 내부가 중공된 원통형 링 형상으로 형성될 수 있다.
복수의 가열부(310)는 파이프(P)로부터 이격된 상태에서 파이프(P)의 외주면을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 복수의 가열부(310)는 파이프(P)의 외주면과 단열하우징(320)의 내주면 사이에 배치될 수 있다.
단열하우징(320) 내에 배치된 복수의 가열부(310)는 파이프(P)의 길이 방향(X) 일측에서 볼 때 가상의 원통형 링 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 가열부(310)는, 파이프(P)의 이송 방향(X)에 직교하는 평면(Y-Z)에서 가상의 원형으로 배치될 수 있다. 이 때, 복수의 가열부(310)에 의해 형성되는 가상의 원통형 링의 중심 축은 단열하우징(320)의 중심 축과 동축으로 배치될 수 있다. 복수의 가열부(310)의 내주면은 파이프(P)의 외주면으로부터 이격된 상태에서 파이프(P)의 외주면을 감싸도록 배치될 수 있다.
복수의 가열부(310) 각각은, 파이프(P)의 이송 방향에 직교하는 평면(Y-Z)에서 단열하우징(320)의 길이 방향 중심 축에 대해 기 결정된 곡률 반경을 갖는 원호 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 가열부(310) 각각은 파이프(P)의 이송 방향(X)을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성될 수 있다. 즉, 복수의 가열부(310) 각각은, 단열하우징(320)의 길이 방향 중심 축에 대해 기 결정된 곡률 반경을 갖는 내주면 및 외주면을 갖도록 만곡된 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 가열부(310)는 4개로 구성될 수 있고, 4개의 가열부(310)는 가상의 원통형 링 구조체가 원주 방향을 따라 균등한 원호 크기를 갖도록 4개로 분할된 형상을 구비할 수 있다.
복수의 반경조절부(330) 각각은 단열하우징(320)과 복수의 가열부(310) 각각을 연결할 수 있다. 바람직하게, 복수의 반경조절부(330) 각각은 단열하우징(320)의 내주면과 복수의 가열부(310) 각각의 외주면을 연결할 수 있다. 또한, 복수의 반경조절부(330) 각각은, 해당 반경조절부(330)에 연결된 가열부(310)의 위치를 단열하우징(320)의 반경 방향을 따라 조절하도록 구성될 수 있다. 즉, 복수의 반경조절부(330) 각각은, 복수의 가열부(310) 각각의 외주면과 단열하우징(320)의 내주면 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다.
일 예시로, 복수의 반경조절부(330) 각각은 기 결정된 길이로 형성되고 그 길이가 조절되는 유압실린더로 구성될 수 있다. 반경조절부(330) 각각의 길이 방향 일단은 단열하우징(320)의 내주면에 결합될 수 있고, 복수의 반경조절부(330) 각각의 길이 방향 타단은 복수의 가열부(310) 각각의 외주면에 결합될 수 있다. 각 반경조절부(330)의 길이가 조절됨에 따라 가열부(310)와 단열하우징(320) 사이의 이격 거리가 조절될 수 있고, 단열하우징(320) 내에 위치된 복수의 가열부(310)의 반경 크기가 조절될 수 있다. 복수의 반경조절부(330)의 길이는 상술한 제어부(60)에 의해 조절될 수 있다.
복수의 가열부(310)는, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 직경 크기에 따라 단열하우징(320)에 대한 반경 방향 위치가 결정될 수 있다. 구체적으로, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 직경 크기 정보가 제어부(60)에 전달된 경우, 제어부(60)는 수신한 파이프(P)의 직경 크기 정보에 대응하여 복수의 반경조절부(330)의 길이를 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 직경 크기가 상대적으로 작은 경우, 제어부(60)는 복수의 반경조절부(330)의 길이를 늘릴 수 있다. 이 때, 제어부(60)는, 복수의 가열부(310)의 내주면을 파이프(P)의 외주면에 인접하게 위치시키되, 파이프(P)의 이송 및 회전이 보장되도록 복수의 가열부(310)와 파이프(P)의 외주면 사이에 소정 이격 공간이 형성될만큼만 반경조절부(330)의 길이를 늘릴 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 직경 크기가 상대적으로 큰 경우, 제어부(60)는 복수의 반경조절부(330)의 길이를 감소시킬 수 있다. 마찬가지로, 제어부(60)는, 복수의 가열부(310)의 내주면을 파이프(P)의 외주면에 인접하게 위치시키되, 파이프(P)의 이송 및 회전이 보장되도록 복수의 가열부(310)와 파이프(P)의 외주면 사이에 소정 이격 공간이 형성될만큼만 반경조절부(330)의 길이를 감소시킬 수 있다.
상술한 단열하우징(320)은, 단열하우징(320)의 외면(즉, 내주면 및 외주면)을 형성하고 중공 형성된 커버부재(322), 및 커버부재(322)의 내측 공간에 마련된 진공부(321)를 포함할 수 있다. 커버부재(322)는 단열하우징(320)의 원통형 링 외형을 형성할 수 있고, 열전도율이 낮은 스테인레스, 세라믹 및 질석 중 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다. 바람직하게, 커버부재(322)는 스테인레스 소재로 형성될 수 있다. 또한, 커버부재(322)의 내부 공간에는 진공 분위기의 진공부(321)가 형성될 수 있다.
위와 같이, 열하우징의 커버부재(322)가 단열성의 소재로 형성되고 커버부재(322)의 내부 공간이 진공 분위기로 형성됨에 따라, 단열하우징(320)의 내주면에서 단열하우징(320)의 외주면으로의 열전달이 최소화될 수 있고, 단열하우징(320) 내측의 가열부(310)에 의한 열처리 과정에서 단열하우징(320) 외부로 연손실이 발생되는 것이 방지되고 파이프(P)의 열처리가 효과적으로 수행될 수 있다.
단열하우징(320)의 측방향 양측에는, 단열하우징(320)의 높이를 조절하기 위한 한 쌍의 높이조절부(340)가 마련될 수 있다. 한 쌍의 높이조절부(340)는 한 쌍의 하부프레임(11) 외측에 위치될 수 있다. 즉, 단열하우징(320)의 길이 방향에 직교하는 평면에 있어서, 한 쌍의 높이조절부(340)는 한 쌍의 하부프레임(11)의 측방향 외측에 위치될 수 있고, 각 하부프레임(11)은 단열하우징(320) 및 각 높이조절부(340) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 한 쌍의 높이조절부(340)의 상단부 및 단열하우징(320)의 측방향 양측 외면은 수평블록(350)에 의해 결합될 수 있다. 수평블록(350)은 단열하우징(320)의 외주면에 수평 방향으로 결합될 수 있고, 높이조절부(340)의 상단부에서 하부프레임(11) 및 상부프레임(12) 사이를 통과하여 단열하우징(320)의 외면까지 연장될 수 있다. 수평블록(350)은 단열하우징(320)의 외주면 중 단열하우징(320)의 수평 방향 최외측단에 결합될 수 있다. 즉, 수옆블록의 높이는 단열하우징(320)의 중심 축 높이와 동일하게 형성될 수 있다.
한 쌍의 높이조절부(340) 각각은 예를 들어 유압실린더로 구성될 수 있고, 한 쌍의 높이조절부(340)의 작동은 상술한 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 제어부(60)는 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치에 따라 한 쌍의 높이조절부(340)를 제어할 수 있다. 바람직하게, 제어부(60)는 단열하우징(320)의 길이 방향 중심 축 높이가 계측된 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 높이와 일치하도록 한 쌍의 높이조절부(340)를 제어할 수 있다. 이를 통해, 단열하우징(320)의 길이 방향 중심 축과 가공 대상 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C)은 동축으로 배치될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 열처리부(30)에 포함된 가열부(310)의 분해도이다.
도 5를 참조하면, 복수의 가열부(310) 각각은, 파이프(P)를 열처리하기 위해 발열되는 히팅코일(311), 단열하우징(320)의 반경 방향 내측에서 히팅코일(311)을 감싸도록 구성된 방열커버(312), 및 단열하우징(320)의 반경 방향 외측에서 히팅코일(311)을 감싸도록 구성된 단열커버(313)를 포함할 수 있다.
방열커버(312)는 파이프(P)의 외주면에 대향되는 외면(가열부(310)의 내주면)을 형성할 수 있고, 단열커버(313)는 단열하우징(320)의 내주면에 대향되는 외면을 형성할 수 있다. 히팅코일(311)은 방열커버(312) 및 단열커버(313) 사이에 개재될 수 있다. 방열커버(312)는 상기 단열커버(313)보다 열 전도도가 높은 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 방열커버(312)는 상대적으로 열전도율이 높은 알루미늄 소재로 형성될 수 있고, 단열커버(313)는 상대적으로 열전도율이 낮은 스테인레스, 세라믹 및 질석 중 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다. 바람직하게, 단열커버(313)는 세라믹 소재로 형성될 수 있다.
이를 통해, 히팅코일(311)에서 발생된 열은 방열커버(312)로 직접 전도될 수 있고, 가공 대상 파이프(P)의 외주면을 감싸도록 배치된 복수의 가열부(310)의 방열커버(312)에서 열이 방출됨에 따라 파이프(P)의 외주면이 열처리될 수 있다. 또한, 가공 대상 파이프(P)는 길이 방향(X)을 따라 이송됨과 동시에 길이 방향 중심 축(C)을 중심으로 회전되는바, 파이프(P)의 외주면 전체에서 균일하게 열처리가 수행될 수 있다. 한편, 가열부(310)의 외주면은 단열커버(313)에 의해 형성되는바, 히팅코일(311)에서 발생된 열이 가열부(310)의 반경 방향 외측으로 방출되어 손실되는 것이 최소화될 수 있고, 히팅코일(311)에서 발생된 열은 방열커버(312)를 통해 파이프(P)로 방출될 수 있다.
히팅코일(311)은 단열하우징(320)의 길이 방향(X)을 따라 소정 길이를 갖도록 배치된 코일이 가열부(310)의 원주 방향을 따라 지그제그 형상으로 배치되어 형성될 수 있고, 히팅코일(311)은 가열부(310)의 원주 방향을 따라 실질적으로 면상 발열 구조를 형성할 수 있다. 즉, 각각의 가열부(310)에 내장된 히팅코일(311)은 단일의 구조체로 형성될 수 있다. 히팅코일(311)은 전류가 인가됨에 따라 발열되도록 구성될 수 있다. 또한, 복수의 가열부(310) 각각에 포함된 히팅코일(311)은 제어부(60)에 연결될 수 있고, 제어부(60)에 의해 히팅코일(311)의 발열 세기가 조절될 수 있다.
방열커버(312)의 히팅코일(311)측 외면 일부에는, 히팅코일(311)이 삽입 및 안착되는 제1 안착홈(312a)이 함입되어 형성될 수 있다. 또한, 단열커버(313)의 히팅코일(311)측 외면 일부에는, 히팅코일(311)이 삽입 및 안착되는 제2 안착홈(313a)이 함입되어 형성될 수 있다. 제1 안착홈(312a) 및 제2 안착홈(313a)은 히팅코일(311)의 외면 형상에 상보적인 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 히팅코일(311)의 횡단면은 원형으로 형성될 수 있고, 제1 안착홈(312a) 및 제2 안착홈(313a)은 반원형으로 함입되어 형성될 수 있다. 히팅코일(311)의 외면 일부는 제1 안착홈(312a)에 삽입 위치되고, 히팅코일(311)의 외면 나머지 일부는 제2 안착홈(313a)에 삽입 위치될 수 있다. 이를 통해, 히팅코일(311)은 방열커버(312) 및 단열커버(313) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 방열커버(312)와 히팅코일(311) 상호간의 접촉 면적이 증가되는바, 히팅코일(311)에서 발생된 열이 방열커버(312)로 효과적으로 전달될 수 있다.
복수의 가열부(310) 각각은 히팅코일(311)의 온도를 측정하는 온도센서(314)를 더 포함할 수 있다. 각각의 온도센서(314)는 각 가열부(310)의 단열커버(313) 내에서 히팅코일(311)에 접하도록 마련될 수 있다. 각 온도센서(314)에서 측정된 히팅코일(311)의 온도 정보는 제어부(60)로 전달될 수 있고, 제어부(60)는 수신한 히팅코일(311)의 온도 정보에 기초하여 히팅코일(311)의 발열 세기를 조절할 수 있다.
예를 들어, 복수의 온도센서(314)에서 측정된 각 히팅코일(311)의 온도가 상이한 경우, 제어부(60)는 복수의 온도센서(314)에서 측정되는 히팅코일(311)의 온도가 균일해지도록 복수의 히팅코일(311)의 발열 세기를 조절할 수 있다. 이를 통해, 복수의 가열부(310) 각각에서 발생되는 열의 세기를 균일하게 유지할 수 있다.
도 6은 도 1의 B-B단면을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 파이프계측부(50)는 한 쌍의 하부프레임(11)에서 지면에 수직한 방향(Z)으로 연장 형성된 한 쌍의 제1 측정지지부(510), 및 한 쌍의 제1 측정지지부(510)의 상단에서 지면에 평행하게 연장되어 한 쌍의 제1 측정지지부(510)를 연결하는 제2 측정지지부(530)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 제1 측정지지부(510) 각각은 지면에 수직한 방향(Z)으로 기 결정된 길이를 갖되 사각 횡단면을 갖도록 형성될 수 있고, 제2 측정지지부(530)는 지면에 평행한 방향(Y)으로 기 결정된 길이를 갖되 사각 횡단면을 갖도록 형성될 수 있다. 한 쌍의 제1 측정지지부(510) 및 제2 측정지지부(530)는 일체로 형성될 수 있다.
또한, 한 쌍의 제1 측정지지부(510) 각각에는, 가공 대상 파이프(P)의 수평 방향 일측에서 파이프(P)의 직경 크기 및 중심 축 위치를 계측하기 위한 복수의 제1 측정모듈(520)이 마련될 수 있다. 제2 측정지지부(530)에는 가공 대상 파이프(P)의 상부에서 파이프(P)의 크기 및 중심 축 위치를 계측하기 위한 복수의 제2 측정모듈(540)이 마련될 수 있다. 바람직하게, 한 쌍의 제1 측정지지부(510) 각각에서 파이프(P)를 대향하는 외면에는 3개의 제1 측정모듈(520)이 배치될 수 있고, 제2 측정지지부(530)에서 파이프(P)를 대향하는 하면에는 3개의 제2 측정모듈(540)이 배치될 수 있다.
제1 측정지지부(510) 각각에서 복수의 제1 측정모듈(520)은 가공 대상 파이프(P)를 대향하도록 배치될 수 있고, 제2 측정지지부(530)에서 복수의 제2 측정모듈(540)은 가공 대상 파이프(P)를 대향하도록 배치될 수 있다.
복수의 제1 측정모듈(520) 및 복수의 제2 측정모듈(540)은, 각각 ToF(Time of Flight) 센서로 구성될 수 있다. ToF 센서는 3차원 센서로서, 적외선 파장을 통해 물체로 발사한 빛이 튕겨져 돌아오는 거리를 시간으로 계산, 사물의 입체감과 공간 정보, 움직임을 인식할 수 있다. 한편, ToF 센서는 예시적인 것으로서, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 파이프(P)의 외형 형상을 계측할 수 있는 수단이면 대안적으로 적용될 수 있다.
파이프계측부(50)는 연산부(미도시 됨)를 더 포함할 수 있다. 연산부는 복수의 제1 측정모듈(520) 및 복수의 제2 측정모듈(540)에서 측정된 파이프(P)의 형상 정보에 기초하여, 파이프(P)의 직경 크기 및 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치를 결정할 수 있다. 여기서, 파이프(P)의 직경 크기란, 파이프(P)의 길이 방향에 직교하는 평면(Y-Z) 상에서 달라지는 복수의 좌우 방향(Y) 길이 값 중 가장 큰 값 또는 달라지는 복수의 상하 방향(z) 길이 값 중 가장 큰 값을 의미할 수 있다. 또한, 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치란, 파이프(P)의 길이 방향에 직교하는 평면(Y-Z) 상에서 파이프(P)의 높이 방향 좌표축(Z축) 상의 위치를 의미할 수 있다.
연산부는, 결정된 파이프(P)의 직경 크기 및 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치를 제어부(60)로 전달할 수 있다. 제어부(60)는, 수신한 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치에 따라 상술한 높이조절부(340)를 제어할 수 있고, 수신한 파이프(P)의 직경 크기에 따라 상술한 복수의 반경조절부(330)를 제어할 수 있다.
도 7은 도 1의 C-C단면의 하부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 회전이송부(20)는, 한 쌍의 하부프레임(11) 각각에서 파이프(P)의 이송 방향(X)을 따라 이격 배치된 복수의 이송롤러부(210)를 포함할 수 있다. 복수의 이송롤러부(210)는 2개의 이송롤러부(210)가 한 쌍의 하부프레임(11) 상에서 한 쌍을 이루어 배치될 수 있고, 복수의 이송롤러부(210) 중 서로 한 쌍을 이루는 2개의 이송롤러부(210)는 동일한 하부프레임(11)의 길이 방향(X) 위치에 배치될 수 있다. 즉, 다수 쌍의 이송롤러부(210)가 하부프레임(11)의 길이 방향(X)을 따라 이격 배치될 수 있다.
복수의 이송롤러부(210) 각각은, 하부프레임(11)에 고정된 승하강지지부(211), 승하강지지부(211) 상에서 지면에 수직한 방향(Z)으로 이동 가능하게 구성된 제1 승하강지지부(212), 제1 승하강지지부(212)의 상단부에서 반대측 하부프레임(11)을 향해 연장 형성된 제2 승하강지지부(213), 제2 승하강지지부(213)에 제1 회전축(214)을 통해 연결된 제1 회전플레이트(215), 및 제1 회전플레이트(215) 상에 위치된 이송롤러(219)를 포함할 수 있다.
승하강지지부(211)는 각 하부플레이트 상에 결합될 수 있다. 또한 승하강지지부(211)는, 플레이트 형상으로 형성될 수 있고, 지면에 수직한 방향(Z)으로 기립되어 위치될 수 있다. 바람직하게, 승하강지지부(211)는 각 하부플레이트의 수평 방향 외측면에 고정될 수 있다.
제1 승하강지지부(212)는 지면에 수직한 방향(Z)으로 기립 배치될 수 있고, 승하강지지부(211)와 평행하게 배치될 수 있다. 제1 승하강지지부(212)에서 반대측 하부프레임(11)을 향하는 외면의 적어도 일부는, 승하강지지부(211)에서 수평 방향(Y) 외측을 향하는 외면의 적어도 일부와 면상 접촉되도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 승하강지지부(212)는 승하강지지부(211)에 대해 지면에 수직한 방향(Z)으로 상하 슬라이드 이동되도록 구성될 수 있다.
제2 승하강지지부(213)는 제1 승하강지지부(212)의 상단부에서 반대측 하부프레임(11)을 향해 지면에 평행하게 연장될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상측에서 바라본 경우, 한 쌍의 하부프레임(11)에 배치된 제2 승하강지지부(213)는 제1 승하강지지부(212)의 상단으로부터 서로를 향해 연장될 수 있다. 또한, 제2 승하강지지부(213)는, 제1 승하강지지부(212)가 승하강지지부(211)를 따라 상하 이동됨에 따라 제1 승하강지지부(212)와 동반하여 상하 이동될 수 있다.
제1 회전축(214)은 제2 승하강지지부(213) 상에서 반대측 하부프레임(11)측 단부에 위치될 수 있고, 제1 회전축(214)은 지면에 수직한 방향(Z)으로 소정 길이를 갖도록 기립되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 회전축(214)은 제2 승하강지지부(213)의 상면 평면에 직교하도록 배치될 수 있다.
제1 회전플레이트(215)는 제2 승하강지지부(213)에 대해 제1 회전축(214)을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 제1 회전플레이트(215)는 제2 승하강지지부(213)의 상면으로부터 상측으로 소정 간격 이격되어 배치될 수 있고, 제1 회전플레이트(215)는 지면에 평행한 평면(X-Y)에서 제1 회전축(214)을 중심으로 소정 각도 회전될 수 있다.
제1 회전플레이트(215)가 제1 회전축(214)을 중심으로 소정 각도 회전됨에 따라, 이송롤러(219) 또한 제1 회전플레이트(215)와 동반하여 제1 회전축(214)을 중심으로 회동될 수 있다.
복수의 이송롤러부(210) 각각은, 제1 회전플레이트(215) 상에서 지면에 수직한 방향(Z)으로 연장 형성된 지지부재(216), 이송롤러(219)를 회전 구동하도록 구성된 이송구동부(217), 및 이송구동부(217)와 이송롤러(219)를 연결하고 이송구동부(217)의 회전 동력을 이송롤러(219)에 전달하는 이송구동축(218)을 포함할 수 있다. 이송구동부(217)의 작동 시 이송롤러(219)는 이송구동축(218)을 중심으로 회전 구동될 수 있다. 각각의 이송구동부(217)의 작동은 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다.
지지부재(216)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있고, 제1 회전플레이트(215) 상에서 지면에 수직한 방향(Z)으로 기립되어 배치될 수 있다. 이송구동부(217)는 고정브라켓(미도시 됨)을 통해 지지부재(216) 상에 고정될 수 있고, 이송구동축(218)은 베어링(미도시 됨)을 통해 지지부재(216)를 관통하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 제1 회전플레이트(215)가 제2 승하강지지부(213)에 대해 제1 회전축(214)을 중심으로 기 결정된 각도로 회전되는 경우, 지지부재(216), 이송구동부(217), 이송구동축(218) 및 이송롤러(219)는 모두 제1 회전축(214)을 중심으로 기 결정된 각도만큼 회동될 수 있다.
바람직하게, 이송롤러(219) 및 이송구동부(217)는 지지부재(216)를 사이에 두고 배치될 수 있고, 이송롤러(219)는 가공 대상 파이프(P)의 외주면 하부를 접촉 지지할 수 있도록 각각의 이송롤러부(210)에서 수평 방향(Y) 최내측에 위치될 수 있다.
제1 회전플레이트(215)가 제2 승하강지지부(213)에 대해 제1 회전축(214)을 중심으로 기 결정된 각도로 회전됨에 따라, 이송롤러(219)는 파이프(P)의 이송 방향(X)에 대해 경사각을 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상측에서 바라본 경우, 이송롤러(219)의 회전 방향은 파이프(P)의 이송 방향(X)에 대해 경사각을 형성할 수 있고, 이송롤러(219)는 파이프(P)의 길이 방향(X) 및 원주 방향에 대해 경사각을 갖도록 회전력을 전달할 수 있다. 이 경우, 이송롤러(219)가 회전 구동됨에 따라, 파이프(P)는 그 길이 방향 중심 축(C)을 중심으로 회전되며 동시에 그 길이 방향을 따라 이송할 수 있다.
상술한 회전이송부(20)는, 각 하부프레임(11) 상에 위치된 복수의 이송롤러부(210)의 제1 승하강지지부(212)를 연결하는 승하강바(bar)(221), 및 각 하부프레임(11) 상에 위치된 복수의 이송롤러부(210)의 제1 회전플레이트(215)에 연결를 연결하는 각도조절부(223)를 더 포함할 수 있다.
승하강바(221)는, 파이프(P) 또는 하부프레임(11)의 길이 방향(X)을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성될 수 있다. 또한, 승하강바(221)는 각각의 하부프레임(11) 상에 마련될 수 있고, 각 하부프레임(11) 상에 배치된 복수의 제1 승하강지지부(212)와 일체로 형성될 수 있다.
승하강바(221)의 일부는 각각의 승하강지지부(211)에 마련된 레일홈(211a) 내에 삽입 위치될 수 있고, 승하강바(221)는 복수의 승하강지지부(211)의 레일홈(211a)을 따라 지면에 수직한 방향(Z)으로 슬라이드 이동되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 승하강바(221)의 외면 일부에는 레일홈(211a)에 삽입 배치되는 피니언 기어가 마련될 수 있고, 레일홈(211a) 내에는 피니언 기어와 치합되는 래크가 레일홈(211a)의 길이를 따라 마련될 수 있다. 즉, 승하강바(221)의 피니언 기어가 레일홈(211a)의 래크와 맞물려 회전됨에 따라 승하강바(221)는 승하강지지부(211)의 레일홈(211a)을 따라 상하 이동될 수 있다. 다만, 이는 승하강바(221)의 상하 이동 구조에 대한 일 예시에 관한 것으로서 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 대안적으로, 레일홈(211a) 내에 승하강바(221)를 상하 이동시키기 위한 유압실린더가 배치될 수 있다.
승하강바(221)가 복수의 승하강지지부(211)의 레일홈(211a)을 따라 상하 이동됨에 따라, 승하강바(221)와 일체로 형성된 복수의 제1 승하강지지부(212) 또한 승하강지지부(211)에 대해 지면에 수직한 방향(Z)으로 상하 슬라이드 이동될 수 있다. 이를 통해, 제2 승하강지지부(213), 제1 회전플레이트(215) 및 지지부재(216)의 상하 방향 높이 또한 조절될 수 있고, 이송롤러(219)의 높이가 조절될 수 있다.
복수의 승하강지지부(211)에 대한 승하강바(221)의 상하 이동은 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(60)는 하부프레임(11)에 대한 승하강바(221)의 높이를 결정하여 제어할 수 있고, 바람직하게는, 파이프(P)의 직경 크기에 따라 승하강바(221)의 높이를 조절할 수 있다. 관리자는 후술할 관리자 단말(2)을 통해 대략적인 파이프(P)의 직경 크기를 입력할 수 있고, 입력된 파이프(P) 직경 크기는 제어부(60)로 송신될 수 있다. 제어부(60)는 수신한 파이프(P) 직경 크기에 기초하여 승하강바(221)의 높이를 조절할 수 있다. 즉, 제어부(60)에 의해 복수의 이송롤러(219)의 전체적인 높이가 조절되는바, 복수의 이송롤러(219)에 의해 지지되는 가공 대상 파이프(P)가 하우프레임 및 상부프레임(12)에 대해 지나치게 하측으로 치우치게 배치되거나 지나치게 상측으로 치우치게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 승하강바(221)의 상하 이동을 통해 가공 대상 파이프(P)의 높이 조절이 가능한바, 상술한 열처리부(30)의 높이 조절 범위가 작게 형성되더라도 열처리부(30)의 길이 방향 중심 축과 가공 대상 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C)을 용이하게 동축으로 위치시킬 수 있다.
각도조절부(223)는 연결블록(222)을 통해 승하강바(221)에 고정될 수 있고, 각도조절부(223)는 승하강바(221)의 상하 이동에 따라 동반하여 상하 이동될 수 있다. 연결블록(222)은 승하강바(221)의 길이 방향(X) 일단에서 상방으로 연장되어 형성될 수 있다. 승하강바(221)의 길이 방향(X) 일단이란, 파이프(P)가 이송되는 방향(X)에 있어서 파이프(P)가 진행되는 방향을 전방으로 정의할 때, 승하강바(221)의 최후방측 단부를 의미할 수 있다.
각도조절부(223)는, 연결블록(222)에 결합된 신장실린더(2231), 신장실린더(2231)로부터 인출되고 하부프레임(11)의 길이 방향(X)을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성된 각도조절바(2232), 및 각도조절바(2232)로부터 수평 방향(Y)으로 연장 형성된 복수의 각도조절링크(2233)를 포함할 수 있다.
복수의 각도조절링크(2233)는, 연관된 각도조절바(2232)가 위치된 하부프레임(11) 측에서 반대측 하부프레임(11)을 향해 연장될 수 있다. 복수의 각도조절링크(2233) 각각은 수평 방향(Y)으로 소정 길이를 가질 수 있다. 복수의 각도조절링크(2233) 각각의 길이 방향 일단은 각도조절링크(2233)에 결합되고, 복수의 각도조절링크(2233) 각각의 길이 방향 타단은 상술한 복수의 제1 회전플레이트(215)의 일측에 힌지 결합될 수 있다.
각각의 각도조절링크(2233)는 상측에서 볼 때 각각의 제1 회전플레이트(215)의 최외측 단부 또는 모서리부에서 이송 방향(X) 전방측 코너부에 힌지 결합될 수 있다. 바람직하게, 각 각도조절링크(2233)의 길이 방향 타단은, 지면에 수직한 방향(Z)으로 기립된 힌지축(2234)을 통해 각 제1 회전플레이트(215)에 힌지 회전 가능하도록 결합될 수 있다.
한편, 한 쌍의 하부프레임(11)의 이격 방향(Y)으로 서로 대향하는 복수의 이송롤러부(210)에 있어서, 하부프레임(11)의 이격 방향(Y) 일측에 위치된 복수의 각도조절링크(2233) 각각은 연계된 제1 회전플레이트(215)들의 최외측 단부 또는 모서리부에서 이송 방향(X) 전방측 코너부에 힌지 결합되는 한편, 하부프레임(11)의 이격 방향(Y) 타측에 위치된 복수의 각도조절링크(2233) 각각은 연계된 제1 회전플레이트(215)들의 최외측 단부 또는 모서리부에서 이송 방향(X) 후방측 코너부에 힌지 결합될 수 있다. 이를 통해, 한 쌍의 하부프레임(11) 각각에 배치된 각도조절바(2232)가 신장실린더(2231)로부터 인출되는 경우 양측에 위치된 제1 회전플레이트(215)들은 동일한 방향으로 회전될 수 있다.
또한, 신장실린더(2231)는 하부프레임(11)의 길이 방향(X)을 따라 소정 길이를 갖도록 형성될 수 있고, 각도조절바(2232)는 그 길이 방향(X)을 따라 신장실린더(2231)의 내측으로 인입되거나 신장실린더(2231)로부터 인출되도록 구성될 수 있다. 신장실린더(2231) 및 각도조절바(2232)는 유압실린더의 형태로 구성될 수 있고, 신장실린더(2231)의 작동에 따라 각도조절바(2232)가 인입되거나 인출될 수 있다. 따라서, 신장실린더(2231)의 작동에 의해 각도조절바(2232)가 신장실린더(2231)로부터 인출되거나 신장실린더(2231) 내로 인입되는 경우, 각도조절바(2232)에 결합된 복수의 각도조절링크(2233) 또한 각도조절바(2232)의 길이 방향(X)을 따라 수평 이동될 수 있다. 신장실린더(2231)의 작동은 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다.
각각의 각도조절링크(2233)가 각도조절바(2232)의 길이 방향(X) 또는 하부프레임(11)의 길이 방향(X)을 따라 수평 이동됨에 따라, 해당 각도조절링크(2233)에 힌지축(2234)을 통해 힌지 결합된 제1 회전플레이트(215)의 코너부는 각도조절링크(2233)에 의해 각도조절바(2232)의 길이 방향(X)을 따라 이동될 수 있고, 그에 따라 제1 회전플레이트(215)는 제1 회전축(214)을 중심으로 소정 각도 회전될 수 있다.
즉, 한 쌍의 하부프레임(11) 중 어느 하나의 하부프레임(11) 측에 배치된 복수의 제1 회전플레이트(215)들은 각각 복수의 각도조절링크(2233)를 통해 인접한 각도조절바(2232)에 연결되는바, 신장실린더(2231)가 작동됨에 따라 복수의 제1 회전플레이트(215)는 각각의 제1 회전축(214)을 중심으로 동일한 각도만큼 회전될 수 있다. 즉, 신장실린더(2231)의 작동을 통해, 파이프(P)의 이송 방향(X)에 대한 복수의 이송롤러(219)의 경사각을 용이하게 조절할 수 있다.
한편, 파이프(P)의 이송 방향(X)과 복수의 이송롤러(219)의 회전 방향이 이루는 경사각이 조절됨에 따라, 가공 대상 파이프(P)의 이송 속도 및 회전 속도가 조절될 수 있다.
도 8은 도 1의 C-C단면의 상부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)는, 파이프(P)의 상부에 마련된 복수의 이송지지부(40)를 더 포함할 수 있다. 복수의 이송지지부(40)는 파이프(P)의 이송 방향(X)에 있어서 복수의 이송롤러부(210)와 각각 동일한 위치에 형성될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 열처리 장치의 측방에서 볼 때, 단일의 이송지지부(40)는 파이프(P)의 이송 방향(X)에 있어서 서로 대향하는 한 쌍의 이송롤러부(210)와 동일한 위치에 배치될 수 있다.
복수의 이송지지부(40)는, 파이프(P)의 상단에 접하도록 위치될 수 있다. 또한, 복수의 이송지지부(40)는 파이프(P)를 복수의 이송롤러부(210)의 이송롤러(219)에 밀착하도록 하방 가압할 수 있다. 구체적으로, 이송지지부(40) 각각은, 파이프(P)의 상면에 접하도록 위치되어 파이프(P)의 회전 및 이송을 지지하는 지지롤러(438), 및 지지롤러(438)를 파이프(P) 측으로 이동시키는 진퇴구동부(410)를 포함할 수 있다.
진퇴구동부(410)는, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치 및 파이프(P)의 직경 크기에 따라 지지롤러(438)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 진퇴구동부(410)는 지면에 수직한 방향(Z)으로 기 결정된 길이를 갖도록 형성될 수 있고, 그 길이가 조절되도록 구성될 수 있다. 진퇴구동부(410)는 예를 들어 유압실린더로 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)는, 지면에 평행하게 연장 형성되고 한 쌍의 상부프레임(12)을 연결하는 복수의 거치프레임(14)을 더 포함할 수 있다. 복수의 거치프레임(14) 각각은, 서로 대향하는 한 쌍의 이송롤러부(210)의 위치에서 지면에 수직한 방향(Z) 바로 상부에 마련될 수 있다. 또한, 복수의 이송지지부(40) 각각은 복수의 거치프레임(14) 각각에 마련될 수 있고, 바람직하게는 복수의 거치프레임(14) 각각의 하면에 마련될 수 있다. 상술한 진퇴구동부(410)는 각 거치프레임(14)의 하면에서 하방으로 연장되어 위치될 수 있다.
또한, 각 진퇴구동부(410)의 길이는 상술한 제어부(60)에 의해 조절될 수 있다. 바람직하게, 각 진퇴구동부(410)의 길이는 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치 및 파이프(P)의 직경 크기에 따라 조절될 수 있다.
구체적으로, 파이프계측부(50)에서 계측된 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치 및 파이프(P)의 직경 크기 정보가 제어부(60)에 전달된 경우, 제어부(60)는 수신한 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치 및 직경 크기 정보에 대응하여 복수의 진퇴구동부(410)의 길이를 조절할 수 있다. 더 바람직하게, 제어부(60)는 각 이송지지부(40)의 지지롤러(438)가 가공 대상 파이프(P)의 상면에 밀착하도록 진퇴구동부(410)의 길이를 조절할 수 있다.
한편, 지지롤러(438)는, 지지롤러(438)의 회전 방향이 파이프(P)의 이송 방향(X)에 대해 경사각을 갖도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 각 이송지지부(40)는 제1 지지플레이트(421), 제2 지지플레이트(422), 한 쌍의 가이드샤프트(423) 및 한 쌍의 탄성부재(424)를 더 포함할 수 있다.
제1 지지플레이트(421)는 판상형으로 형성될 수 있고, 판상의 면적 부분이 지면에 평행하도록 배치될 수 있다. 제1 지지플레이트(421)는 진퇴구동부(410)의 하단에 결합될 수 있고, 제1 지지플레이트(421)는 진퇴구동부(410)의 길이 방향(Z)에 직교하는 평면을 형성하도록 배치될 수 있다. 제2 지지플레이트(422)는 판상형으로 형성될 수 있고, 제1 지지플레이트(421)의 하부에 제1 지지플레이트(421)와 평행하게 배치될 수 있다. 제2 지지플레이트(422)는 제1 지지플레이트(421)로부터 이격되어 위치될 수 있다.
한 쌍의 가이드샤프트(423)는 지면에 수직한 방향(Z)으로 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성될 수 있고, 한 쌍의 가이드샤프트(423)는 제1 지지플레이트(421)를 관통하여 하단이 제2 지지플레이트(422)에 고정될 수 있다. 제1 지지플레이트(421)는 한 쌍의 가이드샤프트(423)의 길이 방향을 따라 상하 이동되도록 구성될 수 있다. 또한, 한 쌍의 가이드샤프트(423) 각각의 상단에는 직경이 확장되어 형성된 걸림턱부가 마련될 수 있고, 걸림턱부에 의해 제1 지지플레이트(421)는 한 쌍의 가이드샤프트(423)의 상측으로 분리되지 않을 수 있다. 즉, 제1 지지플레이트(421)가 가이드샤프트(423)를 따라 걸림턱부까지 상방 이동되는 경우, 제1 지지플레이트(421)는 걸림턱부와의 간섭에 의해 추가적인 상방 이동이 제한될 수 있다.
또한, 제1 지지플레이트(421)와 제2 지지플레이트(422) 사이에서 각각의 가이드샤프트(423) 상에는 탄성부재(424)가 마련될 수 있다. 탄성부재(424)는 탄성 복원력을 갖는 스프링부재로 구성될 수 있고, 바람직하게는 제1 지지플레이트(421)와 제2 지지플레이트(422) 사이에서 지면에 수직한 방향(Z)으로 탄성 복원력을 제공하도록 마련될 수 있다. 따라서, 후술할 지지롤러(438)의 파이프(P) 상단 밀착에 의해 제2 지지플레이트(422) 및 한 쌍의 가이드샤프트(423)가 상방 이동되어 제1 지지플레이트(421)와 제2 지지플레이트(422) 사이의 이격 거리가 감소되는 경우, 한 쌍의 탄성부재(424)는 압축될 수 있고, 한 쌍의 탄성부재(424)에 의해 제2 지지플레이트(422) 및 지지롤러(438)는 하방으로 가압 지지될 수 있다. 이를 통해, 이송지지부(40)는 가공 대상 파이프(P)를 하부의 이송롤러부(210) 측으로 하방 가압 지지할 수 있고, 각 이송롤러부(210)의 이송롤러(219)와 파이프(P)의 상호간이 밀착됨에 따라 이송롤러(219)에 의한 파이프(P) 회전 및 이송이 효과적으로 이루어질 수 있다.
한편, 각 이송지지부(40)는 회전구동부(431), 제1 베벨기어(432), 제2 회전축(433), 제2 베벨기어(434), 제2 회전플레이트(435), 제1 롤러지지부재(436) 및 제2 롤러지지부재(437)를 더 포함할 수 있다.
회전구동부(431)는 제2 지지플레이트(422) 상에 위치될 수 잇고, 제1 베벨기어(432)는 회전구동부(431)에 연결되어 회전구동부(431)가 작동됨에 따라 지면에 직교하는 평면에서 회전될 수 있다. 제2 회전축(433)은 지면에 수직한 방향(Z)으로 기립되어 위치될 수 있고, 제2 회전축(433)은 제2 지지플레이트(422)를 관통하도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 베벨기어(434)는 제2 회전축(433)의 상단에 제2 회전축(433)을 중심으로 회전되도록 결합될 수 있고, 제2 베벨기어(434)의 외면은 제1 베벨기어(432)와 서로 직각을 이루며 치합될 수 있다. 즉, 회전구동부(431)가 작동됨에 따라 제1 베벨기어(432)와 맞물린 제2 베벨기어(434)가 회전될 수 있고, 제2 베벨기어(434) 및 제2 회전축(433)은 제2 회전축(433)을 중심으로 동반 회전될 수 있다.
한편, 제2 회전플레이트(435)는 제2 지지플레이트(422)에 대해 제2 회전축(433)을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 제2 회전플레이트(435)는 제2 회전축(433)의 하단에 결합될 수 있고, 제2 회전플레이트(435)는 제2 지지플레이트(422)의 하면으로부터 하측을 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제2 회전플레이트(435)는 지면에 평행한 평면(X-Y)에서 제2 회전축(433)을 중심으로 소정 각도 회전될 수 있다. 지지롤러(438)는 제1 롤러지지부재(436) 및 제2 롤러지지부재(437)를 통해 제2 회전플레이트(435)의 하부에 고정될 수 있다. 제2 회전플레이트(435)가 제2 회전축(433)을 중심으로 소정 각도 회전됨에 따라, 지지롤러(438) 또한 제2 회전플레이트(435)와 동반하여 제2 회전축(433)을 중심으로 회전될 수 있다.
제1 롤러지지부재(436)는 한 쌍으로 형성될 수 있고, 제2 회전플레이트(435)의 하면에서 지면에 수직한 방향(Z)으로 연장 형성될 수 있다. 제2 롤러지지부재(437)는 한 쌍의 제1 롤러지지부재(436)를 연결하도록 연장 형성될 수 있다. 지지롤러(438)는 제2 롤러지지부재(437) 상에 위치될 수 있고, 제2 롤러지지부재(437)의 연장 방향을 중심으로 회전되도록 구성될 수 있다. 즉, 제2 롤러지지부재(437)는 지지롤러(438)의 회전 중심축을 형성할 수 있다.
한편, 회전구동부(431)의 작동은 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(60)는, 회전구동부(431)를 작동시켜 제2 회전플레이트(435) 및 지지롤러(438)를 제2 회전축(433)을 중심으로 소정 각도 회전시킬 수 있고, 이를 통해 지지롤러(438)의 회전 방향이 파이프(P)의 이송 방향(X)에 대해 경사각을 갖도록 지지롤러(438)의 위치를 조정할 수 있다.
바람직하게, 제어부(60)는, 지지롤러(438)의 회전 방향과 파이프(P)의 이송 방향(X)이 이루는 경사각이 상술한 이송롤러(219)의 회전 방향과 파이프(P)의 이송 방향(X)이 이루는 경사각과 동일해지도록 회전구동부(431)를 제어할 수 있다.
상술한 지지롤러(438) 및 이송롤러(219)의 회전 방향이란, 상측에서 볼 때(즉, 지면에 평행한 평면에서) 지지롤러(438) 및 이송롤러(219) 각각의 회전 중심축과 직각을 이루는 방향을 의미할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)의 제어 구조를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이, 파이프계측부(50)에서 계측된 가공 대상 파이프(P)의 직경 크기 및 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치 정보는 제어부(60)로 전송될 수 있다. 제어부(60)는, 수신한 파이프(P)의 직경 크기 및 파이프(P)의 길이 방향 중심 축(C) 위치 정보에 따라, 높이조절부(340)의 작동, 반경조절부(330)의 작동, 회전구동부(431)의 작동, 신장실린더(2231)의 작동, 승하강바(221)의 상하 이동, 진퇴구동부(410)의 작동 및 이송구동부(217)의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 복수의 가열부(310)에 포함된 온도센서(314)에서 측정된 히팅코일(311)의 온도 정보는 제어부(60)로 전송될 수 있다. 제어부(60)는, 수신한 복수의 히팅코일(311)의 온도 정보에 따라 복수의 히팅코일(311)의 발열 세기를 제어할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 파이프 열처리 장치(1)는, 제어부(60)와 연결되고 외부의 관리자 단말과 무선 통신 가능한 통신모듈(70)을 더 포함할 수 있다. 여기서 외부의 관리자 단말(2)이란, 스마트폰, 태플릿 또는 PC 등 관리자가 제어 가능하고 이동통신(4G, 5G) 또는 와이파이(wifi) 등의 방식으로 통신모듈(70)과 상호 무선 통신 가능한 단말을 의미할 수 있다.
제어부(60)는, 복수의 온도센서(314)에서 측정된 각 히팅코일(311)의 온도 정보 및 히팅코일(311)의 발열 세기 정보를 통신모듈(70)을 통해 관리자 단말(2)로 전송할 수 있다. 구체적으로, 관리자 단말(2)에는 복수의 가열부(310)가 구분되어 디스플레이될 수 있고, 디스플레이된 각 가열부(310)에는 제어부(60)로부터 수신한 각 히팅코일(311)의 발열 세기가 1~100으로 구분되어 출력될 수 있다.
또한, 제어부(60)는 관리자 단말(2)에 의해 직접 원격 제어되도록 구성될 수 있고, 사용자는 관리자 단말(2) 상에 디스플레이되는 입력 인터페이스를 통해 복수의 가열부(310)의 히팅코일(311)의 발열 세기를 조절할 수 있다. 또한, 사용자는 관리자 단말(2) 상에 디스플레이되는 입력 인터페이스를 통해, 복수의 이송구동부(217)의 작동, 신장실린더(2231)의 작동 및 회전구동부(431)의 작동을 제어할 수 있고, 그에 따라 가공 대상 파이프(P)의 이송 속도 및 회전 속도를 제어할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 개시에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 개시의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 개시의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 파이프 열처리 장치
11 하부프레임
12 상부프레임
13 수직프레임
14 거치프레임
20 회전이송부
210: 이송롤러부
211: 승하강지지부
211a: 레일홈
212: 제1 승하강플레이트
213: 제2 승하강플레이트
214: 제1 회전축
215: 제1 회전플레이트
216: 지지부재
217: 이송구동부
218: 이송구동축
219: 이송롤러
221: 승하강바
222: 연결블록
223: 각도조절부
2231: 신장실린더
2232: 각도조절바
2233: 각도조절링크
2234: 힌지축
30: 열처리부
310: 가열부
311: 히팅코일
312: 방열커버
312a: 제1 안착홈
313: 단열커버
313a: 제2 안착홈
314: 온도센서
320: 단열하우징
321: 진공부
322: 커버부재
330: 반경조절부
340: 높이조절부
350: 수평블록
40: 이송지지부
410: 진퇴구동부
421: 제1 지지플레이트
422: 제2 지지플레이트
423: 가이드샤프트
424: 탄성부재
431: 회전구동부
432: 제1 베벨기어
433: 제2 회전축
434: 제2 베벨기어
435: 제2 회전플레이트
436: 제1 롤러지지부재
437: 제2 롤러지지부재
438: 지지롤러
50: 파이프계측부
510: 제1 측정지지부
520: 제1 측정모듈
530: 제2 측정지지부
540: 제2 측정모듈
60: 제어부
70: 통신모듈
P: 가공 대상 파이프
C: 중심 축
2: 관리자 단말
11 하부프레임
12 상부프레임
13 수직프레임
14 거치프레임
20 회전이송부
210: 이송롤러부
211: 승하강지지부
211a: 레일홈
212: 제1 승하강플레이트
213: 제2 승하강플레이트
214: 제1 회전축
215: 제1 회전플레이트
216: 지지부재
217: 이송구동부
218: 이송구동축
219: 이송롤러
221: 승하강바
222: 연결블록
223: 각도조절부
2231: 신장실린더
2232: 각도조절바
2233: 각도조절링크
2234: 힌지축
30: 열처리부
310: 가열부
311: 히팅코일
312: 방열커버
312a: 제1 안착홈
313: 단열커버
313a: 제2 안착홈
314: 온도센서
320: 단열하우징
321: 진공부
322: 커버부재
330: 반경조절부
340: 높이조절부
350: 수평블록
40: 이송지지부
410: 진퇴구동부
421: 제1 지지플레이트
422: 제2 지지플레이트
423: 가이드샤프트
424: 탄성부재
431: 회전구동부
432: 제1 베벨기어
433: 제2 회전축
434: 제2 베벨기어
435: 제2 회전플레이트
436: 제1 롤러지지부재
437: 제2 롤러지지부재
438: 지지롤러
50: 파이프계측부
510: 제1 측정지지부
520: 제1 측정모듈
530: 제2 측정지지부
540: 제2 측정모듈
60: 제어부
70: 통신모듈
P: 가공 대상 파이프
C: 중심 축
2: 관리자 단말
Claims (10)
- 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 파이프를 가공하기 위한 파이프 열처리 장치에 있어서,
상기 파이프의 이송 방향을 따라 연장 형성되고, 이송되는 상기 파이프의 측방향 양측에 위치되는 한 쌍의 하부프레임;
상기 한 쌍의 하부프레임 상에 마련되고, 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 회전이송부;
상기 파이프가 통과 가능하도록 형성되고, 상기 파이프가 통과되는 동안 상기 파이프를 가열하는 열처리부; 및
상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 열처리부의 상류에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치를 계측하는 파이프계측부
를 포함하고,
상기 열처리부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치에 따라 높이가 조절되도록 구성되는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 열처리부는,
상기 파이프의 이송 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖는 중공의 원통형으로 형성된 단열하우징;
상기 단열하우징의 반경 방향 내측에 배치되고, 상기 파이프로부터 이격된 상태에서 상기 파이프의 외주면을 감싸도록 형성된 복수의 가열부; 및
각각이 상기 단열하우징과 상기 복수의 가열부 각각을 연결하고, 상기 복수의 가열부 각각의 위치를 상기 단열하우징의 반경 방향을 따라 조절하는 복수의 반경조절부
를 포함하고,
상기 복수의 가열부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 직경 크기에 따라 상기 단열하우징에 대한 반경 방향 위치가 결정되는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 복수의 가열부 각각은,
상기 파이프를 열처리하기 위해 발열되는 히팅코일;
상기 단열하우징의 반경 방향 내측에서 상기 히팅코일을 감싸도록 구성되고, 상기 파이프의 외주면에 대향되는 외면을 형성하는 방열커버; 및
상기 단열하우징의 반경 방향 외측에서 상기 히팅코일을 감싸도록 구성되고, 상기 단열하우징의 내주면에 대향되는 외면을 형성하는 단열커버
를 포함하고,
상기 히팅코일은 상기 방열커버 및 상기 단열커버 사이에 개재되고,
상기 방열커버는 상기 단열커버보다 열 전도도가 높은 재질로 형성되는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 복수의 가열부는, 상기 파이프의 이송 방향에 직교하는 평면에서 가상의 원형으로 배치되고,
상기 복수의 가열부 각각은,
상기 파이프의 이송 방향에 직교하는 평면에서 상기 단열하우징의 길이 방향 중심 축에 대해 기 결정된 곡률 반경을 갖는 원호 형상으로 형성되고,
상기 파이프의 이송 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성되고,
상기 복수의 반경조절부는 기 결정된 길이를 갖도록 형성되고 길이가 조절되도록 구성되고,
상기 복수의 반경조절부 각각의 길이 방향 일단은 상기 단열하우징의 내주면에 결합되고, 상기 복수의 반경조절부 각각의 길이 방향 타단은 상기 복수의 가열부 각각의 외주면에 결합되는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 청구항 4에 있어서,
상기 회전이송부는, 상기 한 쌍의 하부프레임 각각에서 상기 파이프의 이송 방향을 따라 이격 배치된 복수의 이송롤러부를 포함하고,
상기 복수의 이송롤러부 각각은,
상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 고정된 승하강지지부;
지면에 수직한 방향으로 기립 배치되고, 상기 승하강지지부 상에서 지면에 수직한 방향으로 이동 가능하게 구성된 제1 승하강플레이트;
상기 제1 승하강플레이트의 상단부에서 상기 한 쌍의 하부프레임 중 나머지 하나를 향해 연장 형성되고, 지면에 평행하게 배치된 제2 승하강플레이트;
상기 제2 승하강플레이트에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제2 승하강플레이트에 대해 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구성된 제1 회전플레이트; 및
상기 제1 회전플레이트 상에 위치되어 상기 제1 회전축을 중심으로 회동 가능하게 구성된 이송롤러
를 포함하고,
상기 이송롤러는 이송구동부에 의해 회전 구동되도록 구성되고,
상기 제1 회전플레이트가 상기 제2 승하강플레이트에 대해 상기 제1 회전축을 중심으로 기 결정된 각도로 회전됨에 따라, 상기 이송롤러는 상기 파이프의 이송 방향에 대해 경사각을 갖도록 배치되고,
상기 이송롤러는, 회전 구동됨에 따라 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 동시에 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 청구항 5에 있어서,
상기 회전이송부는,
상기 파이프의 길이 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖도록 연장 형성되고, 상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 배치된 상기 복수의 이송롤러부의 제1 승하강플레이트를 연결하는 승하강바; 및
상기 승하강바에 고정되고, 상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 배치된 상기 복수의 이송롤러부의 제1 회전플레이트에 연결된 각도조절부
를 더 포함하고,
상기 각도조절부는, 상기 한 쌍의 하부프레임 중 어느 하나에 배치된 상기 복수의 이송롤러부의 제1 회전플레이트 모두를 상기 제1 회전축을 중심으로 기 결정된 각도만큼 회전시키는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 청구항 6에 있어서,
상기 파이프 열처리 장치는, 상기 파이프의 상부에 마련된 복수의 이송지지부를 더 포함하고,
상기 복수의 이송지지부는, 상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 복수의 이송롤러부와 각각 동일한 위치에 형성되고,
상기 복수의 이송지지부는, 상기 파이프의 상단에 접하도록 위치되어, 상기 파이프를 상기 복수의 이송롤러부의 이송롤러에 밀착하도록 하방 가압하도록 구성되고,
상기 복수의 이송지지부 각각은,
상기 파이프의 상면에 접하도록 위치되어, 상기 파이프의 회전 및 이송을 지지하는 지지롤러; 및
상기 지지롤러를 상기 파이프 측으로 이동시키는 진퇴구동부
를 포함하고,
상기 지지롤러는, 상기 지지롤러의 회전 방향이 상기 파이프의 이송 방향에 대해 경사각을 갖도록 배치되고,
상기 진퇴구동부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치 및 상기 파이프의 직경 크기에 따라, 상기 지지롤러를 이동시키는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 청구항 7에 있어서,
상기 파이프 열처리 장치는,
상기 히팅코일의 발열 세기를 조절하는 제어부; 및
상기 제어부와 연결되고, 외부의 관리자 단말과 무선 통신 가능하도록 구성된 통신모듈
을 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 관리자 단말로부터 수신한 입력값에 따라 상기 히팅코일의 발열 세기를 조절하는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 파이프를 가공하기 위한 파이프 열처리 장치에 있어서,
상기 파이프의 이송 방향을 따라 연장 형성되고, 이송되는 상기 파이프의 측방향 양측에 위치되는 한 쌍의 하부프레임;
상기 한 쌍의 하부프레임 상에 마련되고, 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 회전이송부;
상기 파이프를 가열하는 열처리부; 및
상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 열처리부의 상류에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치를 계측하는 파이프계측부
를 포함하고,
상기 열처리부는,
상기 파이프의 이송 방향을 따라 기 결정된 길이를 갖는 중공의 원통형으로 형성된 단열하우징;
상기 단열하우징의 반경 방향 내측에 배치되고, 상기 파이프의 외주면을 감싸도록 형성된 복수의 가열부; 및
상기 단열하우징의 높이를 조절하기 위한 한 쌍의 높이조절부
를 포함하고,
상기 높이조절부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치에 따라, 상기 단열하우징 및 상기 가열부의 높이를 조절하도록 구성되는 것인, 파이프 열처리 장치.
- 기 결정된 길이 및 직경을 갖는 파이프를 가공하기 위한 파이프 열처리 장치에 있어서,
상기 파이프의 이송 방향을 따라 연장 형성되고, 이송되는 상기 파이프의 측방향 양측에 위치되는 한 쌍의 하부프레임;
상기 한 쌍의 하부프레임 상에 마련되고, 상기 파이프를 길이 방향 중심 축을 중심으로 회전시키며 상기 파이프를 기 결정된 방향으로 이송하는 회전이송부;
상기 파이프를 가열하는 열처리부; 및
상기 파이프의 이송 방향에 있어서 상기 열처리부의 상류에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치를 계측하는 파이프계측부
를 포함하고,
상기 열처리부는, 상기 파이프계측부에서 계측된 상기 파이프의 길이 방향 중심 축 위치에 따라 높이가 조절되도록 구성되고,
상기 파이프계측부는,
상기 파이프를 감싸도록 마련된 측정지지부; 및
상기 측정지지부 상에 위치되고, 상기 파이프의 직경 크기 및 중심 축 위치를 계측하기 위한 복수의 측정모듈
을 포함하는 것인, 파이프 열처리 장치.
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-
2022
- 2022-04-29 KR KR1020220053693A patent/KR102419171B1/ko active IP Right Grant
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A107 | Divisional application of patent | ||
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