내외경 및 곡선용 면취기{Beveler for inner/outer diameter and curve}
본 발명은 피가공물의 내외경 및 곡선을 전용으로 면취가공하고, 상기 피가공물의 저면에 인접하는 위치까지 깊게 피가공면을 가공할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
통상적으로 철강, 금속봉 및 파이프 등과 같은 금속소재를 일정한 길이로 절단 절삭하면 절삭면에는 버(burr)가 발생함에 따라 이와 같은 버를 제거함과 동시에 날카로운 모서리 부분을 모따기하기 위한 면취가공을 시행하게 된다. 상기 면취가공은 대개 제품의 마지막 가공공정으로 이루어지며, 면취품질에 따라 제품의 품격을 좌우하게 됨으로써 최대한 표면도를 높여 거울처럼 맑고 깨끗한 사면(斜面)이나 R곡면을 얻을 수 있도록 주의를 기울이고 있다. 또한, 도시가스관공사 현장이나 산업용 플랜트 배관공사현장 등에서는 용접을 위한 사전작업으로 비교적 큰 규격의 모재(금속판재, 파이프 등)를 길이에 맞게 절단한 후 상기 모재에 용접면(면취 가공면)을 일정한 각도로 깎아내어 용접홈(root)을 만드는 개선 작업을 시행함으로써 작업자는 상기 모재에 형성된 용접면을 서로 맞대기 용접을 하여 간편하게 절단된 모재를 상호 일체로 연결하게 된다. 종래에는 이와 같은 면취가공을 작업자가 오로지 경험과 육감에 의존하여 핸드그라인더를 사용하여 시행함에 따라 시간이 많이 소요됨은 물론 정확한 면취량을 측정하기 힘들며, 작업의 품질도가 저하되는 문제점이 야기된다. 이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 「특허등록 제784772호, 명칭/ 피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기가 제안되고 있다. 상기한 선등록 발명은 곡선, 직선구간을 복합적으로 가공할 수 있는 다목적 면취기를 이용한 면취가공시 직선면취툴은 고정상태를 유지하면서 직선이동을 원활하게 안내함과 동시에 회전형 받침홀더는 회전이동하면서 마찰저항을 감소하여 피가공물의 표면 거칠기에 관계없이 면취가공이 원활하게 진행되는 효과를 제공한다. 이와 같은 선등록 발명을 포함하는 여타 모든 면취기는 피가공물(파이프나 원형테 등)의 내외경이나 곡선의 가공시 커터축의 원활한 이동을 안내할 수 있도록 도 11과 같이 커터축(1)의 하단부에 가이드롤러(2)가 일체로 회전가능하게 설치됨으로써 면취가공시 상기 가이드롤러(2)는 피가공물의 내외경이나 곡선면을 따라 원활하게 이동하면서 커터축(1)을 안내지지하는 역할을 수행한다. 그러나 상기한 종래의 커터축(1)은 가이드롤러(2)가 일체로 형성됨으로써 피가공물의 면취량이 많은 경우, 즉 피가공물(3)의 저면에 인접하는 위치까지 깊게 면취가공면(4)을 가공할 때에는 상기 커터축(1)이 하부로 이동함과 동시에 가이드롤러(2)가 함께 이동하면서 피가공물(3)을 탈선함으로써 가이드롤러(2)가 제 역할을 못하면서 면취가공이 원활하게 이루어지지 못할 뿐만 커터가 파손되는 일이 빈번하게 발생하여 수명이 저하됨은 물론 상기 피가공물에 커터가 물리면서 제대로 회전하지 않고 회전저항력이 높아짐으로써 모터에 부하가 많이 걸려 수명이 저하될 우려가 큰 실정이다. 또한, 종래의 가이드롤러(2)는 커터축(1)의 하측에 1개만 설치됨으로써 면취가공시 한 지점만을 안내지지함으로써 작업시 안정성이 저하되고 있다.
본 발명은 종래의 기술에 따른 면취기를 이용하여 피가공물의 내외경이나 곡선을 면취가공할 때 발생하던 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 면취량 조절시 한 쌍의 가이드롤러는 상하 방향으로 항상 고정된 상태를 유지하면서도 커터축만 하부로 이동하도록 하여 면취량에 관계없이 상기 가이드롤러는 항상 커터축을 원활하게 안내지지할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다. 또한, 본 발명은 상기 가이드롤러를 수평 방향으로 위치 이동하면서 피공물의 내외경이나 곡선의 크기에 관계없이 항상 피가공물에 밀착된 상태로 커터축을 원활하게 안내지지할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 면취기 본체의 하측 전후면에 부착된 한 쌍의 하판 지지대의 하단에 가이드 하판을 연결 설치하고, 상기 가이드 하판의 상단에는 롤러 이동가이드판을 안착 설치하되 상기 롤러 이동가이드판의 전방 양단의 롤러 지지편에는 상기 가이드 하판을 관통하여 하부로 노출된 한 쌍의 가이드롤러를 회전가능하게 설치하고, 상기 면취기 본체에 상하 이동가능하게 설치된 커터축은 상기 롤러 이동가이드판에 형성된 커터축 통로 및 가이드 하판에 형성된 커터축 통공을 관통하여 하부로 노출 설치하는 기술을 강구한다. 또한, 본 발명은 상기한 과제를 해결하기 수단으로 상기 가이드 하판의 후방 상단에 설치된 조절구 지지대를 관통하여 롤러 위치조절구를 정역회전 가능하게 설치하고, 상기 롤러 이동가이드판의 후방 상단에 설치된 나사축 연결대에 연결된 이동나사축은 상기 롤러 위치조절구를 관통하여 나사결합하는 기술을 강구한다.
본 발명에 따르면, 한 쌍의 가이드롤러는 상하 방향으로 항상 고정된 상태를 유지하면서도 커터축만 상하로 이동함으로써 상기 가이드롤러는 피가공물을 탈선하는 일이 없어 면취량에 관계없이 항상 커터축을 원활하게 안내지지하여 피가공물의 저면에 인접하는 위치까지 피가공면을 깊게 면취가공할 수 있어 면취범위 및 작업성능을 대폭 향상하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명은 커터축의 양측에 위치하는 한 쌍의 가이드롤러를 이용하여 면취가공시 피가공물의 두 지점을 밀착 상태로 안내지지함으로써 더욱 안정적인 작업성을 유지하여 면취작업의 품질을 향상하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 가이드롤러는 롤러 위치조절구의 회전조작에 따라 자유롭게 위치 이동함으로써 피공물의 내외경이나 곡선의 크기에 관계없이 항상 피가공물에 밀착된 상태를 유지하면서 더욱 원활하고 안정적으로 커터축을 안내지지하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용된 면취기의 정면도
도 2는 본 발명이 적용된 면취기의 평면도
도 3은 본 발명 면취기의 우측면도
도 4는 본 발명 도 3의 AA선 단면도
도 5는 본 발명의 면취기 본체를 제거한 상태의 평면도
도 6은 본 발명 가이드 하판의 평면도
도 7은 본 발명 롤러 이동가이드판의 평면도
도 8은 본 발명 가이드롤러의 위치이동 조절상태 측단면도
도 9는 본 발명에 따른 피가공물의 내경을 가공하는 상태의 평면도
도 10은 본 발명에 따른 피가공물의 외경을 가공하는 상태의 평면도
도 11은 종래 면취기의 커터축 및 가이드롤러에 의한 면취가공시 가이드롤러의 탈선상태도
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 하판 지지대(10)와, 가이드 하판(20), 롤러 이동가이드판(30), 한 쌍의 가이드롤러(40), 커터축(50)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다. 이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 면취기 본체(5)는 하측 전후에 한 쌍의 하판 지지대(10)가 상호 마주하게 일체로 부착되고, 상기 하판 지지대(10)의 하단에는 피가공물의 상단에 밀착된 상태로 이동하면서 면취기의 원활한 이동을 안내하는 가이드 하판(20)이 일체로 연결 설치된다. 상기 가이드 하판(20)은 도 6과 같이 전방 중앙에 커터축(50)이 관통하여 설치될 수 있도록 하는 커터축 통공(21)이 형성되고, 상기 커터축 통공(21)의 양측에는 롤러축(41)이 관통하여 설치될 수 있도록 하는 롤러축 안내장공(22)이 형성된다. 이와 같은 가이드 하판(20)의 상단에 안착 설치되는 롤러 이동가이드판(30)은 전방 양단에 한 쌍의 롤러 지지편(31)이 돌출 형성되고, 상기 롤러 지지편(31)의 사이에는 커터축(50)이 통과할 수 있는 커터축 통로(32)가 절개 형성된 포크의 형태로 이루어진다. 그리고 상기 롤러 지지편(31)에는 한 쌍의 가이드롤러(40)가 회전가능하게 설치되고, 이 가이드롤러(40)는 롤러축 안내장공(22)을 관통하여 하부로 노출 설치됨으로써 상기 가이드롤러(40)는 상하 방향으로는 어떠한 경우에도 이동할 수 없는 고정상태를 유지함으로써 상기 커터축(50)의 상하 이동과 관계없이 항상 제자리를 고수하면서 피가공물의 내외경이나 곡선면에 밀착되어 커터축(50)의 이동을 안내지지하는 특별한 효과를 제공한다. 또한, 상기 한 쌍의 가이드롤러(40)는 도 9 내지 도 10과 같이 커터축(50)의 양측에서 피가공물의 내경에 2지점이 밀착된 상태로 안내지지함으로써 면취가공시 더욱 뛰어난 안정성을 유지할 수 있게 된다. 여기에서 상기 가이드롤러(40)는 도 4와 같이 상부가 롤러 지지편(31)을 관통하여 나사결합으로 고정되는 롤러축(41)의 하측에 롤러(42)가 회전가능하게 설치되고, 상기 롤러(42)의 상단에는 롤러축 안내장공(22)의 내면에 밀착되면서 상기 롤러축(41)의 선택적인 수평 이동시 마찰저항을 감소하여 부드러운 이동을 안내하는 가이드 부싱(43)이 끼움 설치된다. 그리고 상기 면취기 본체(5)에는 커터축(50)이 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 커터축(50)은 커터축 통로(32) 및 커터축 통공(21)을 동시에 관통하여 하부로 노출된다. 이때 상기 면취기 본체(5)는 면취량 조절구(6)를 회전조작하면 이동축이 상하로 이동함과 동시에 상기 커터축(50)이 함께 이동하면서 면취량을 초간편으로 조절하는 것으로, 상기 면취량 조절구(6)를 회전조작한 후 놓는 순간 면취량이 단위별로 정확하게 조절됨과 동시에 설정된 면취량은 자동으로 록킹을 유지함으로써 면취량을 원터치 방식으로 더욱 간편하게 조절할 수 있는 효과를 제공한다. 따라서, 면취량의 조절시 상기 면취량 조절구(6)의 회전조작에 따라 상기 커터축(50)을 하부로 이동시킬 수 있으며, 이러한 커터축(50)의 하부 이동에도 본 발명의 가이드롤러(40)는 도 3과 같이 항상 상하 방향으로 제자리를 고수함으로써 커터축(50)의 하단을 피가공물의 저면에 인접하는 위치까지 이동시켜 면취가공면(4)을 깊게 가공하더라도 상기 가이드롤러(40)는 피가공물(3)에 밀착된 상태로 커터축(50)의 이동을 원활하게 안내하는 특별한 효과를 제공할 수 있게 된다. 한편, 상기 가이드 하판(20)과 상기 롤러 이동가이드판(30)의 사이에는 가이드롤러(40)의 위치를 자유롭게 조절하면서 피가공물의 규격에 관계없이 원활하게 면취가공할 수 있도록 하는 롤러 위치조절장치(60)의 기술구성이 추가로 구비된다. 이를 위한 롤러 위치조절장치(60)는 가이드 하판(20)의 후방 상단에 조절구 지지대(61)가 직립 설치되고, 상기 조절구 지지대(61)에는 롤러 위치조절구(62)가 관통한 상태로 정역회전 가능하게 설치된다. 즉 상기 롤러 위치조절구(62)는 조절구 지지대(61)를 관통하여 결합되되, 상기 조절구 지지대(61)의 양측에는 각각 스러스트 베어링(63)이 끼움 설치되고, 일측 선단에는 락 너트(64)가 나사결합됨으로써 상기 조절구 지지대(61)를 관통한 상태에서 정위치를 유지하면서 자유롭게 정역회전할 수 있게 된다. 그리고 상기 롤러 이동가이드판(30)의 후방 상단에는 나사축 연결대(65)가 직립 설치되고, 상기 나사축 연결대(65)에는 이동나사축(66)의 일측이 일체로 연결되고, 상기 이동나사축(66)의 타측은 롤러 위치조절구(62)의 양측을 관통하여 나사결합됨으로써 상기 롤러 위치조절구(62)의 정역회전 조작에 따라 이동나사축(66)은 전후로 이동하면서 롤러 이동가이드판(30)을 위치이동시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 롤러 이동가이드판(30)은 나사축 연결대(65)의 양측에 한 쌍의 제어구 안내장공(34)이 관통 형성되고, 상기 제어구 안내장공(34)에는 락 제어구(35)가 관통하여 가이드 하판(20)에 형성된 고정공(25)에 나사결합되는 기술이 추가됨으로써 가이드롤러(40)의 위치를 조절한 후 락 제어구(35)를 조여주면 롤러 이동가이드판(30)의 이동을 정지시켜 락킹을 유지하는 효과를 제공하며, 상기 락 제어구(35)를 풀어주면 롤러 이동가이드판(30)의 락킹을 해제함으로써 비로소 가이드롤러(40)의 위치 이동을 간편하게 조절할 수 있게 된다. 이와 같은 한 쌍의 가이드롤러(40)는 도 9 내지 도 10과 같이 상부에서 바라볼 때 커터축(50)의 전단부(51)를 기준점으로 하여 후방으로 이동하면서 점진적으로 상기 전단부(51)로부터 멀어질수록 더 작은 내경(I)의 피가공물을 밀착상태로 안내지지한다. 아울러 상기 가이드롤러(40)는 상기 커터축(50)의 전단부(51)를 기준으로 하여 전방으로 이동하면서 점진적으로 상기 전단부(51)로부터 멀어질수록 더 작은 외경(E)의 피가공물을 밀착상태로 안내지지할 수 있게 된다. 따라서, 상기 한 쌍의 가이드롤러(40)는 피가공물의 내외경이나 곡선의 크기에 관계없이 항상 피가공물에 밀착된 상태를 유지함으로써 더욱 안정적으로 커터축(50)을 안내지지하는 효과를 제공함은 자명하다고 할 수 있다.
1, 50: 커터축 2, 40: 가이드롤러
3: 피가공물 4: 면취가공면
5: 면취기 본체 6: 면취량 조절구
10: 하판 지지대 20: 가이드 하판
21: 커터축 통공 22: 롤러축 안내장공
25: 고정공 30: 롤러 이동가이드판
31: 롤러 지지편 32: 커터축 통로
34: 제어구 안내장공 35: 락제어구
40: 가이드롤러 41: 롤러축
43: 가이드 부싱 60: 롤러 위치조절장치
61: 조절구 지지대 62: 롤러 위치조절구
65: 나사축 연결대 66: 이동나사축 |
