파이프 가공 장치용의 가변적 언로딩 장치

파이프 가공 장치용의 가변적 언로딩 장치{FLEXIBLE UNLOADING APPARATUS FOR PIPE MACHINING APPARATUS}

본 발명은 파이프들을 가공하는 가공 장치용의 언로딩(unloading) 장치, 그 언로딩 장치용의 지지 슬라이드(support slide), 및 그 언로딩 장치에 의해 파이프를 언로딩하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 범위에서, 파이프란 그 길이가 통상적으로 그 횡단면보다 크고 유연하지 않은 재료를 주재료로 하여 제작되는 기다란 물체(기다란 피가공물)를 의미한다. 파이프는 임의의 개방된 또는 폐쇄된 횡단면 형태를 가질 수 있는데, 통용되고 있는 파이프는 원형 파이프 및 사각형 파이프이다. 파이프로부터 레이저 절단에 의해 제조되는 파이프형 부품들은 본 출원의 범위에서 파이프 부품들로 지칭된다.

도 1은 파이프(2)를 레이저 절단하는, "TruLaser Tube"로서 공지된 가공 시스템(1)을 도시한 것으로, 그 가공 시스템(1)은 레이저 절단 시스템으로 지칭되고, 임의의 횡단면 형태를 갖는 파이프를 가공하도록 구성되어 있다. 도시된 레이저 절단 시스템(1)은 절단할 파이프(2)를 옆에서 레이저 절단 시스템(1)에 공급하는 공급 장치(3), 파이프(2)로부터 파이프 부품들을 레이저 절단하는 가공 장치(4), 및 절단된 파이프 부품들을 레이저 절단 시스템(1)으로부터 언로딩하는 언로딩 장치(5)를 포함한다. 레이저 절단 시스템(1)의 모든 핵심 기능들은 수치 제어 장치(6)에 의해 제어된다.

공급 장치(3)는 피가공물 이동 장치로서의 역할을 하는 회전 및 전진 장치(7), 가이드 레일들(9)을 갖는 머신 베드(machine bed), 및 관통 슬라이드 장치(10)를 포함한다. 회전 및 전진 장치(7)는 가이드 레일들(9) 상에서 모터에 의해 구동되어 전진 방향(11)으로 이동할 수 있다. 회전 및 전진 장치(7)는 공급되는 파이프(2) 쪽을 향한 측에 클램핑 장치(12)를 구비하는데, 그 클램핑 장치(12)는 이중 화살표(13)의 방향으로 제어되어 회전할 수 있고, 공급된 파이프(2)를 바깥쪽으로부터 둘러싸서 고정된 상태로 클램핑한다. 공급된 파이프(2)는 머신 베드(8)에 통합된 적어도 하나의 피가공물 지지체(14)에 의해 지지된다. 가공 장치(4)의 영역에서는, 파이프(2)가 관통 슬라이드 장치(10)를 통해 안내된다. 관통 슬라이드 장치(10)는 클램핑된 파이프(2)가 전진 방향으로 안내되면서 고정되지 않은 상태로 클램핑되도록 설계된다. 파이프(2)는 관통 슬라이드 장치(10)에서 회전축(13)을 중심으로 회전할 수 있다.

가공 장치(4)는 레이저 빔(16)을 생성하는 레이저 빔 소스(15), 가공 헤드(17), 및 레이저 빔 소스(15)로부터 레이저 빔을 가공 헤드(17)로 안내하는 빔 가이드(18)를 포함한다. 레이저 빔(16)은 가공 헤드(17)로부터 나와서 가공 지점(F)에서 클램핑된 파이프(2)의 외부 표면에 집속된다. 머신 베드(8)의 반대쪽을 향한 관통 슬라이드 장치(10) 쪽에는, 파이프(2)로부터 절단된 파이프 부품들 및 잔여 파이프를 레이저 절단 시스템으로부터 반출하는 언로딩 장치(5)가 마련된다.

레이저 절단 시스템(1)의 생산성을 향상시키기 위해, 도 1에 도시된 레이저 절단 시스템(1)은 파이프(2)를 자동으로 인도 위치에 급송하여 레이저 절단 시스템(1)의 공급 장치(3)에 넘겨주는 자동화 요소로서의 로딩 장치(19)를 구비한다. 레이저 절단 시스템(1)과 로딩 장치(19)의 기계적 어셈블리는 제작 셀로 지칭된다.

로딩 장치(19)를 통해 공급된 파이프(2)가 인도 위치에 배치되면, 회전 및 전진 장치(7)는 먼저 가공 헤드로부터 떨어진 출발 위치에 있게 된다. 파이프 가공을 위해, 회전 및 전진 장치(7)는 가공 헤드(17)의 반대쪽을 향한 파이프(2)의 단부가 클램핑 장치(12)의 내부에 놓이게 될 때까지 클램핑 장치(12)를 개방한 채로 그 출발 위치로부터 이동한다. 클램핑 장치(12)가 폐쇄되고, 그럼으로써 파이프(2)가 회전 및 전진 장치(7)에 고정된 상태로 클램핑된다. 회전 및 전진 장치(7)와 파이프(2)는 가공 헤드(17) 쪽으로 함께 이동한다. 이때, 파이프(2)는 가공 헤드(17) 쪽을 향한 그 단부가 먼저 관통 슬라이드 장치(10)에 들어가고 나서 전진 방향(11)으로 그 관통 슬라이드 장치(10)를 통해 이동하는데, 관통 슬라이드 장치(2) 내에서는 파이프(2)가 회전축(13)을 중심으로 회전할 수 있다. 파이프(2)는 회전 및 전진 장치(7)를 전진 방향(11)으로 가공 헤드(17)에 대해 이동시킴으로써 원하는 가공 위치로 보내진다.

가공된 피가공물을 파이프 절단기로부터 언로딩하기 위해, 다양한 언로딩 장치들이 제안되어 있다. "TruLaser Tube 7000"으로서 공지된 가공 시스템(1)은 리세스들을 갖는 선회 가능한 언로딩 테이블이 달린 배출 스테이션을 구비하는데, 리세스들에는 하강 가능한 완성품 지지체들이 위치하게 된다.

EP901874A2로부터, 기계 길이 방향 축을 따라 제어되어 이동 가능한 캐리지를 파이프 절단기에 배치하되, 그 캐리지가 파이프형 피가공물을 공급하고 언로딩하는 역할을 하게 하는 것이 공지되어 있다. 그러한 캐리지는 파이프를 집어 올리는 제어 가능한 그립퍼(gripper)를 구비한다.

DE10249106B4로부터, 제어 가능하게 이동 가능한 캐리지를 파이프 절단기에 배치하되, 캐리지가 가공할 파이프 또는 가공 완료된 파이프를 지지하거나 안내하거나 배출하기 위해 여러 보조 장치들(예컨대, 파이프 지지용 지지 롤 또는 이동 가능한 언로딩 플랩)을 구비할 수 있게 하는 것이 공지되어 있다.

EP1026128B1로부터, 2개의 지지 관들로 형성된 그립퍼 롤러가 달린 파이프 수용 및 반출 장치를 구비한 장치가 공지되어 있다. 분리된 파이프 부품들을 기계적 하중 없이 운반 장치에 인도하기 위해, 파이프 수용 및 반출 장치는 분리된 파이프 섹션들을 운반 장치의 프리즘형 수용부에 인도하는 스프링 플레이트를 구비한다.

US 6335508B1에는, 평탄한 피가공물들의 가공을 위한 레이저 가공 시스템을 파이프 가공 시스템으로 변환할 수 있는 파이프 조작 시스템이 개시되어 있다. 그 파이프 가공 시스템은 파이프 길이 방향으로 슬라이딩 가능한 2개의 슬라이드들을 구비하는데, 그 중의 제1 슬라이드는 파이프를 클램핑하는 역할을 하고, 제2 슬라이드는 파이프를 지지하는 역할을 한다. 제2 슬라이드는 파이프를 역시 고정적으로 클램핑하기 위한 그립퍼를 구비하고, 그에 따라 제2 슬라이드가 제1 슬라이드와의 공동의 슬라이딩 이동으로 파이프 길이 방향으로 슬라이딩할 수 있다.

본 발명의 과제는 상이한 길이의 파이프들의 언로딩 및 특히 파이프들의 분류를 간단하게 가능하게 하는 파이프 가공기용의 언로딩 장치, 그러한 언로딩 장치용의 지지 슬라이드, 및 그러한 언로딩 장치에 의해 파이프를 언로딩하는 방법을 제공하는 것이다.

그러한 과제는 가공 동안 및/또는 가공 후에 파이프를 적치하는 적치 면을 갖는 파이프 길이 방향으로 (제어되어) 이동 가능한 적치 슬라이드 및 파이프의 길이 방향으로 (제어되어) 이동 가능한 적어도 하나의 지지 슬라이드를 구비하되, 지지 슬라이드가 파이프를 반경 방향으로 지지하는 벽을 갖는 적어도 하나의 파이프용 지지체를 구비하고, 적치 슬라이드와 지지 슬라이드가 파이프 길이 방향으로 적어도 부분적으로, 특히 전체적으로 서로 옆을 지나 이동할 수 있도록 적어도 적치 슬라이드의 적치 면 및/또는 적어도 지지 슬라이드의 지지체가 적어도 하나의 또 다른 방향으로 이동할 수 있는, 파이프를 가공하는 가공 장치용의 언로딩 장치에 의해 해결된다.

본 발명에 따른 언로딩 장치에서는, 지지체 및/또는 적치 면이 파이프 길이 방향뿐만 아니라 적어도 하나의 또 다른 방향으로 (제어되어) 이동할 수 있다. 이때, 또 다른 방향으로의 이동은 적치 슬라이드 또는 지지 슬라이드가 전체로서 이동하는 것에 의해, 아니면 적치 면 또는 지지체가 탑재된 적치 슬라이드 또는 지지 슬라이드에 대해 상대적으로 이동하는 것에 의해 이뤄진다. 적치 면 또는 지지체는 파이프를 가공하는 동안 적치되거나 지지되는 파이프의 아래에 위치된다. 파이프 길이 방향과는 다른 적어도 하나의 방향으로 이동함으로써, 양 슬라이드들이 서로 옆을 지나 이동하여야 할 경우에 지지 슬라이드 또는 그 지지체와 적치 슬라이드 또는 그 적치 면 사이의 충돌이 회피된다. 슬라이드들의 회피 이동이 파이프 길이 방향 또는 기계 축을 가로질러 이뤄지면, 적치 면과 지지체 또는 적치 슬라이드와 지지 슬라이드가 파이프 길이 방향으로 서로 나란히 위치될 수 있다. 따라서 선택적으로 적치 슬라이드나 지지 슬라이드 또는 지지 슬라이드들이 가공 지점(가공 헤드의 영역)에 바로 연접하여 배치되어 가공 지점에 있는 파이프 또는 파이프 부품을 지지할 수 있다.

그와 같이 하여, 완성품 측에 있는 지지체에 의한 지지 없이 짧은 파이프 부품이 가공되어 적치 슬라이드 상에 적치될 수 있고, 그를 위해 적치 슬라이드는 가공 지점의 바로 옆에 위치된다. 잔여 파이프도 역시 적치 슬라이드에 의해 언로딩될 수 있다. 긴 파이프 부품들의 가공 시에 그리고 긴 파이프 부품들의 언로딩을 위해, 긴 파이프 부품들은 지지체들을 구비한 적어도 2개의 지지 슬라이드들에 의해 지지될 수 있는데, 그 중의 하나는 가공 지점의 인근에 위치된다.

따라서 본 발명에 따른 언로딩 장치는 가공 동안, 즉 파이프 또는 파이프 부품의 회전 및 길이 방향 전진 동안 긴 파이프 부품의 지지 및 안내를 가능하게 할 뿐만 아니라, 상이한 길이의 피가공물 부품들의 언로딩 및 분류도 가능하게 한다. 분리된 파이프 부품들은 적치 슬라이드에 의해서는 물론 지지 슬라이드들에 의해서도 가공 지점에서 직접 배출될 수 있거나, 상세하게 더 후술할 바와 같이 언로딩 장치의 길이 방향으로 적어도 하나의 또 다른 위치로 운반되었다가 거기에서 언로딩될 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 적치 슬라이드 및 적어도 하나의 지지 슬라이드는 파이프 길이 방향으로 연장된 캐리어(길이 방향 캐리어)의 가이드 레일들에 장착된다. 가이드 레일들은 매우 간단한 안내 및 그에 따른 비용 효율적인 안내를 가능하게 한다. 적치 슬라이드 또는 지지 슬라이드들은 제어 가능한 구동에 의해 가이드 레일들을 따라 서로 별개로 제어되어 이동할 수 있고, 캐리어를 따라 원하는 위치에 보내져 거기에서 파이프 또는 파이프 부품을 지지할 수 있다. 물론, 그러한 가이드 레일들이 기계 작업장의 바닥 상에 직접 장착될 수 있고, 그에 따라 적치 슬라이드와 하나 이상의 지지 슬라이드가 바닥 상에서 직접 이동할 수 있음은 자명한 사실이다. 그 경우, 회피 이동은 예컨대 가이드 레일 중의 하나의 분기선에서 구현될 수 있는데, 그 분기선에서는 적치 슬라이드 또는 적어도 하나의 지지 슬라이드가 파이프 길이 방향과는 다른 방향으로 연장되는 분기된 가이드 레일 섹션을 따라 이동할 수 있다.

부가의 구성에 있어서, 적치 슬라이드와 적어도 하나의 지지 슬라이드는 캐리어의 대향된 측면들에 장착된다. 그 경우, 적치 슬라이드를 안내하기 위한 가이드 레일과 지지 슬라이드들을 안내하기 위한 가이드 레일이 캐리어의 대향된 측면들에서 연장되고, 그럼으로써 가이드 레일들의 영역에서 적치 슬라이드가 지지 슬라이드들과 충돌하는 것이 방지될 수 있다. 물론, 가이드 레일들이 캐리어의 동일한 측면에 장착될 수도 있다는 것은 자명한 사실이다. 다만, 그 경우에는 적치 슬라이드와 지지 슬라이드 또는 지지 슬라이드들 사이의 충돌을 방지하기 위해 가이드 레일들이 상이한 높이에 서로 충분한 간격을 두고 배치되는 것이 필요하다.

일 실시 형태에 있어서, 적치 슬라이드는 적치 슬라이드의 적치 면을 파이프 길이 방향 또는 기계 축을 가로질러 이동시키기 위한 캔틸레버 암을 구비한다. 그 경우, 지지체를 탑재한 지지 슬라이드들이 가공 지점의 옆에 위치되어야 하면, 적치 면은 기계 길이 방향 축으로부터 떨어져 이동할 수 있고, 그에 따라 충돌이 매우 간단하게 방지될 수 있다.

또 다른 실시 형태에 있어서, 적치 슬라이드의 적치 면은 높이 조정될 수 있다. 그 경우, 지지 슬라이드 또는 지지 슬라이드들이 적치 면의 아래를 통과하여 이동할 수 있거나 그 반대일 수 있다. 높이가 제어되어 조정 가능한 슬라이드에 적치 면을 장착함으로써 구현될 수 있는 적치 면의 높이 조정은 적치 면에 의해 지지될 파이프의 외접 원에 지지 면을 맞대어 접하게 하는 데에도 사용될 수 있다.

그와 관련하여, 적치 면은 프리즘형으로 형성될 수 있다. 즉, 적치 면의 정점을 이루는 파이프 길이 방향으로 연장된 모서리로부터 출발하여 파이프 길이 방향을 가로질러 양측으로 상승하며, 그에 따라 적치 면 상에 놓인 파이프 부품들이 옆으로 굴러 떨어지거나 미끄러져 떨어지는 것이 방지된다.

또 다른 실시 형태에 있어서, 적치 슬라이드의 적치 면은 파이프를 적치하는 제1 수평 위치와 파이프를 배출하는 제2 경사 위치 사이를 선회할 수 있다. 그러한 양 위치들 사이를 선회하기 위해, 예컨대 그 피스톤이 적치 면의 자유 단부에 작용하는 유압 실린더 또는 공기압 실린더의 형태의 선회 장치가 사용될 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 지지 슬라이드의 지지체는 높이 조정 가능하고, 지지 슬라이드는 지지체에 대해 옆으로 떨어져 있는 적어도 하나의 경사진 배출 스트립을 구비한다. 다수의 지지 슬라이드들을 사용할 경우, 지지 슬라이드들 중의 적어도 하나가 파이프 길이 방향으로 지지체의 전후에 배출 스트립을 각각 구비하는 반면, 나머지 지지 슬라이드들은 단지 하나의 배출 스트립만을 구비할 수 있다. 지지체가 충분히 멀리 하강하면, 파이프 또는 파이프 부품은 더 이상 지지체 상에 놓이는 것이 아니라, 배출 스트립 상에 높이고, 그 배출 스트립을 따라 슬라이딩하거나 롤링하여 그곳으로부터 머신 베드의 옆에 배치된 용기 또는 거기에 배치된 운반 장치(예컨대, 운반 벨트 상)에 넘겨질 수 있다. 지지체의 높이 조정성은 지지될 파이프 또는 파이프 부품의 외접 원에 맞춰 조정하는 작업을 수행하는 것도 가능하게 한다. 특히, 지지체는 고정된 몰딩 쉘(molded shell) 또는 회전 가능하게 장착된 지지 롤로서 구성될 수 있는데, 후자는 파이프 길이 방향으로 파이프 또는 파이프 부품과 지지 슬라이드 사이의 상대 이동을 가능하게 한다. 그러한 상대 이동은 적치 슬라이드의 적치 면에서는 또는 몰딩 쉘에서는 주어지지 않는 것이다.

일 실시 형태에 있어서, 지지체는 파이프가 배출 스트립 또는 배출 스트립들 상에 놓이고 지지체의 벽에 의해 배출 스트립 또는 배출 스트립들 상에 유지되는 중간 위치로 하강할 수 있는데, 지지체의 벽은 파이프를 중간 위치에 유지하는 바람직하게는 직선적인 에지를 갖는다. 중간 위치에서는, 파이프 또는 파이프 부품이 배출 스트립 또는 배출 스트립들 상에 놓이고, 그에 따라 파이프 길이 방향으로의 지지 슬라이드의 이동 시에 파이프 또는 파이프 부품이 지지 슬라이드에 대한 상대 위치를 바꾸지 않을 수 있는데, 왜냐하면 지지체가 더 이상 회전 이동을 실행하지 않기 때문이다. 이때, 파이프 또는 파이프 부품이 배출 스트립을 따라 미끄러져 떨어지는 것이 지지체의 벽에 의해 방지된다. 지지체의 벽이 반경 방향의 지지를 위한 예컨대 반원형 벽 영역에 연접하여 수직으로 연장되는 에지를 구비할 경우, 파이프 또는 파이프 부품을 배출 스트립 상에 유지할 때의 안정성이 향상될 수 있다. 지지체가 중간 위치에 배치되면, 파이프들 또는 파이프 부품들은 예컨대 그들을 분류를 위한 상이한 용기들에 공급하기 위해 파이프 길이 방향을 따라 운반될 수 있다.

부가의 구성에 있어서, 배출 스트립의 각위치가 세팅될 수 있거나, 및/또는 배출 스트립이 특히 교체 가능한 슬라이딩 레일을 구비한다. 배출 스트립의 각위치는 예컨대 파이프 타입(횡단면 형태 또는 파이프 지름)에 의존하여 수동으로 세팅될 수 있다. 배출 스트립에는 파이프 또는 파이프 부품이 그를 따라 슬라이딩하거나 롤링하는 슬라이딩 레일이 마련될 수 있다. 그러한 슬라이딩 레일은 마모성 부품이기 때문에, 그것은 예컨대 나사 연결에 의해 교체 가능하여 필요 시에 교체될 수 있는 것이 바람직하다. 특히, 적용 여하에 따라, 예컨대 파이프 재료에 따라 상이한 재료들(금속, 플라스틱, 직물 등)로 이뤄진 슬라이딩 레일들이 사용될 수 있다.

또 다른 구성 형태에 있어서, 언로딩 장치는 파이프 길이 방향을 가로질러 적치 면 및/또는 배출 스트립에 연접되는 경사진 언로딩 면을 구비한다. 이때, 파이프들 또는 파이프 부품들을 제어된 방식으로 수집 용기 또는 운반 장치에 인도하기 위해, 경사진 언로딩 면의 상단이 경사진 위치에 있는 적치 면의 하단 또는 배출 스트립의 하단의 높이와 일치하는 높이에 배치된다. 그러한 언로딩 면(고정된)에 의해, 적치 면 또는 배출 스트립들이 파이프 길이 방향으로의 이동 시에 좋지 않게 위치된 수집 용기와 충돌하고 경우에 따라 거기에 걸리게 되는 것이 방지되게 된다.

본 발명의 또 다른 양태는 가공 장치에서의 가공 동안 및/또는 가공 후에 파이프를 수용 및 지지하는 지지 슬라이드에 관한 것으로, 그러한 지지 슬라이드는 특히 회전 가능하게 장착된 지지체를 탑재하고, 지지체는 파이프가 반경 방향으로 그에 지지될 수 있는 벽을 구비하며, 지지 슬라이드는 지지체에 대해 옆으로 떨어져 있는 적어도 하나의 경사진 배출 스트립을 구비하고, 지지체는 파이프가 배출 스트립 상에 놓여 적어도 하나의 유지 요소에 의해 배출 스트립 상에 유지되도록 하강할 수 있다.

예컨대, 배출 스트립 또는 배출 스트립들에 옆으로 고정된 높이 방향으로 이동 가능하거나 선회 가능한 유지 핀들이 유지 요소로서의 역할을 할 수 있는데, 그러한 유지 핀들은 파이프를 배출 스트립 상에 유지하기 위해 유지 위치로 이동하거나 선회한다. 파이프를 배출하려면, 유지 핀들이 파이프와 더 이상 접촉하지 않아 파이프를 미끄러져 떨어지거나 구를 수 있게 하는 위치로 아래쪽으로 이동하거나 선회한다.

일 실시 형태에 있어서, 유지 요소는 중간 위치로 하강할 수 있거나 그 위치로 보내질 수 있는 지지체에 의해 형성된다. 그 경우, 파이프는 중간 위치에서 배출 스트립 상에 놓여 지지체의 벽에 의해 배출 스트립 상에 유지된다.

상세하게 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지지 슬라이드에 있어 중간 위치에서는 지지 슬라이드와 파이프 또는 파이프 부품 사이의 상대 이동이 저지될 수 있고, 그에 따라 파이프 또는 파이프 길이 방향으로 운반될 수 있다. 반면에, 지지체가 하강하지 않은 위치에서는, 지지체가 그 축을 중심으로 자유 회전할 수 있고, 그에 따라 지지된 파이프 또는 파이프 부품이 파이프 길이 방향으로의 전진 이동 시에 지지 슬라이드에 대해 상대 이동할 수 있다. 지지체의 승강을 위해, 지지체의 제어된 슬라이딩을 위한 슬라이딩 장치가 지지 슬라이드에 마련될 수 있다. 예컨대, 지지체는 모터에 의해 지지 슬라이드의 본체에 대해 제어되어 상대 이동할 수 있는 슬라이드에 고정될 수 있다. 지지체의 벽에 대한 대안으로, 중간 위치에서 파이프 또는 파이프 부품을 배출 스트립 상에 유지하기 위해 지지체와 연결되지 않은 유지 장치들, 예컨대 상세하게 전술한 유지 핀들이 지지 슬라이드에 마련될 수도 있다.

언로딩 장치와 관련하여 이미 전술한 바와 같이, 배출 스트립의 각위치가 세팅 가능하거나, 및/또는 배출 스트립이 교체 가능한 슬라이딩 레일을 구비할 수 있다. 각진 횡단면을 갖는 파이프 프로파일이 걸리지 않고서 확실하게 회전하는 것을 보장하기 위해, 지지체의 벽이 예컨대 반원형 벽 영역에 연접된 직선적인 에지(수직 에지)를 구비할 수도 있다. 그러한 에지는 지지체가 중간 위치에 배치되었을 때에 파이프 길이 방향으로의 이동 동안 파이프를 유지하거나 안정화시키는 역할을 할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 전술한 바와 같은 언로딩 장치에 의해 파이프를 언로딩하는 방법에 관한 것으로, 그러한 언로딩 방법은 선택적으로 적치 슬라이드 및/또는 지지 슬라이드를 파이프 길이 방향으로 이동시켜 적치 슬라이드 및/또는 지지 슬라이드를 가공 장치의 가공 지점의 영역에 위치시키되, 이때 적치 슬라이드와 지지 슬라이드를 파이프 길이 방향으로 적어도 부분적으로 서로 옆을 지나 이동시키기 위해 적어도 적치 슬라이드의 적치 면 및/또는 적어도 지지 슬라이드의 지지체를 적어도 하나의 또 다른 방향으로 이동시키는 단계 및 가공 지점의 영역에 위치된 적치 슬라이드의 적치 면 상에 또는 가공 지점의 영역에 위치된 지지 슬라이드의 지지체 상에 파이프를 적치하는 단계를 포함한다.

본 발명은 상이한 길이의 파이프들의 언로딩 및 특히 파이프들의 분류를 간단하게 가능하게 하는 파이프 가공기용의 언로딩 장치, 그러한 언로딩 장치용의 지지 슬라이드, 및 그러한 언로딩 장치에 의해 파이프를 언로딩하는 방법을 제공한다.

이후의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 본 발명의 또 다른 이점들이 명확히 파악될 것이다. 아울러, 전술한 특징들 및 이제 후술할 특징들은 각각 단독으로 또는 다수의 임의의 조합들로 사용될 수 있다. 도시되고 설명되는 실시 형태들은 종국적인 열거로 이해되어서는 안 되고, 오히려 본 발명을 기술하기 위한 예시적인 성격을 갖는다. 첨부 도면들 중에서,
도 1은 파이프를 레이저 절단하는 종래의 가공 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 파이프 길이 방향으로 각각 제어되어 이동 가능한 하나의 적치 슬라이드 및 3개의 지지 슬라이드들을 구비한 언로딩 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 적치 슬라이드의 적치 면이 경사 위치에 있고 경사진 언로딩 면을 갖는 도 2의 언로딩 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 경사 위치에 있는 적치 면의 측면도,
도 5는 롤 형태의 지지체 및 그에 대해 옆으로 부착된 배출 스트립을 구비한 도 2의 지지 슬라이드를 바라본 도면,
도 6은 반경 방향으로 그에 지지된 파이프가 배출 스트립 상에 놓여 있는 도 5의 롤 형태의 지지체의 측면도.

도 2는 도 1에 도시된 언로딩 장치 대신에 도 1의 레이저 절단 시스템(1)에 사용되는 언로딩 장치(5)를 도시하고 있다. 그러한 언로딩 장치(5)는 파이프 길이 방향(XYZ 좌표계의 X 방향)으로 머신 베드(8)(도 1을 참조)에 연접된 (길이 방향) 캐리어(21)를 구비한다. 캐리어(21)의 대향된 측면들(21a, 21b)에는 파이프 길이 방향(X)으로 연장된 가이드 레일들(22, 23)이 마련되는데, 도 2에서 캐리어(21)의 후방 측면(21b)에 장착된 가이드 레일들(23)은 캐리어(21)에 의해 가려져 있다.

파이프(도 2에 도시되지 않음)의 반대쪽을 향한 캐리어(21)의 측면(21b)에 장착된 가이드 레일들(23)에서는 적치 슬라이드(24)가 파이프 길이 방향으로 안내되는데, 그 적치 슬라이드(24)는 도 1에 도시된 제어 장치(6)를 사용하여 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 제어 작동될 수 있고 제어되어 이동할 수 있다. 적치 슬라이드(24)는 프리즘형으로 형성된 적치 테이블의 형태의 적치 면(25)을 구비하는데, 적치 면(25)은 캔틸레버 암(26)에 의해 파이프 길이 방향(X)을 가로지르는 방향(Y 방향)으로 캐리어(21)의 상면을 넘어 세워져 물러설 수 있고, 그에 따라 적치 면(25)이 파이프 쪽을 향한 캐리어(21)의 측면(21a)의 영역 내로 더 이상 돌출하지 않게 된다.

횡 방향 캔틸레버 암(26)은 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 이동할 수 있는 적치 슬라이드(24)의 Z 방향 슬라이드(27)에 장착되고, 그에 따라 적치 슬라이드(24)의 적치 면(25)이 높이 방향(Z 방향)으로 프로그램 제어되어[제어 장치(6)에 의함] 이동하여 가공되는 파이프의 지름 또는 외접 원에 맞대어 접할 수 있게 된다. 이때, 가공되는 파이프 또는 파이프 부품의 회전 위치에 의존하여 동적으로 높이를 맞춰 조정하는 것도 역시 가능하다.

도 2에는, 파이프 길이 방향으로 관통 슬라이딩 장치(10)의 반대쪽을 향한 캐리어(21)의 제1 단부에 휴지 위치로 배치된 3개의 지지 슬라이드들(28, 29, 30)도 또한 도시되어 있다. 그러한 지지 슬라이드들(28, 29, 30)은 파이프 쪽을 향한 캐리어(21)의 측면(21a)에 있는 가이드 레일들(22)에 장착되고, 상세하게 더 후술할 바와 같이 휴지 위치로부터 관통 슬라이딩 장치(10)에 인접하여 위치한 가공 위치(F)의 영역에 있는 캐리어(21)의 제2 단부(32)에 배치될 수 있다. 이때, 지지 슬라이드들(28 내지 30)은 모터들(도시되지 않음)에 의해 서로 별개로 제어 작동될 수 있고, 그에 따라 지지 슬라이드들(28 내지 30)이 각각 별개로 파이프 길이 방향(X)으로 슬라이딩할 수 있다. 물론, 지지 슬라이드들(28 내지 30)이 동기적으로 파이프 길이 방향(X)으로 슬라이딩할 수도 있음은 자명한 사실이다.

도 2에 도시된 적치 슬라이드(24)의 적치 면(25)은 제1 각위치와 제2 각위치 사이를 선회할 수 있다. 제1 수평 위치(도 2에 도시되지 않음)에서는, 파이프 부품들이 굴러 가거나 미끄러져 가는 일이 없이 적치 면(25) 상에 적치된다. 이때, 파이프 부품들을 미가공 파이프로부터 분리하는 동안, 적치 슬라이드(24)는 적치하려는 각각의 파이프 부품의 아래에 위치된다. 옆쪽으로 프리즘형으로 상승하는 적치 면(25)은 그 위에 놓인 파이프들 또는 파이프 부품들이 옆으로 굴러 떨어지거나 미끄러져 떨어지는 것을 방지한다. 수평 위치에서 적치 면(25) 상에 적치된 파이프 부품들은 후속적으로 파이프 길이 방향(X)으로의 적치 슬라이드(24)의 이동에 의해 캐리어(21)를 따라 다른 위치에 운반되어 거기에서 수동으로 또는 적치 면(25)을 기울이는 것에 의해 언로딩될 수 있다(하기 참조). 그와 같이 하여, 부품들을 머신 베드 또는 캐리어(21)를 따라 상이한 용기들에 분류하는 것이 가능하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같은 적치 면(25)의 제2 경사 위치에서는, 옆쪽으로[Y 방향으로, 즉 파이프 길이 방향(X)을 가로질러] (도시되지 않은) 용기로 또는 컨베이어 벨트 상으로 곧 굴러 내려가거나 미끄러져 내려갈 파이프 부품들이 수용된다. 공정상으로 확실한 파이프 부품들의 언로딩 및 수집 용기 또는 운반 장치에의 명확한 인도를 보장하기 위해, 캐리어(21)를 가로지르는 방향(Y)으로 캐리어(21)에 대해 떨어져 있는 도 3에 도시된 경사진 언로딩 면(33)이 머신 베드에 장착되는데, 그 언로딩 면(33)은 파이프 길이 방향(X)으로 캐리어(21)의 전체를 따라 연장된다. 이때, 언로딩 면(33)의 상단은 그 경사 위치에 있는 적치 면(25)의 하단에 연접된다(이에 대해서는 도 4를 참조).

도 4에서 또한 알 수 있는 바와 같이, 유압 실린더(34)는 적치 면(25)을 제1 수평 위치로부터 제2 경사 위치로(또는 그 반대로) 선회시키는 역할을 한다. 그를 위해, 적치 면(25)의 자유 단부는 유압 실린더(34)의 피스톤 로드(34a)와 이동에 있어 커플링된다.

언로딩 면(33)은 예컨대 이동하는 적치 면(25)이 좋지 않게 위치된 수집 용기들에 걸리게 되는 것을 방지하는 역할을 한다. 전형적으로, 경사진 언로딩 면(33)의 하단은 그 높이(Z 방향)에 있어 파이프 부품들이 추가의 리프트 장치 없이 유로 격자 박스들(EURO grid boxes)(배출 높이 900㎜)로 배출될 수 있도록 배치된다.

짧은 완성품들을 언로딩 장치(5)의 길이 방향 축(X)을 따라 상이한 위치들에서 배출하기 위해, 적치 슬라이드(24)는 파이프 길이 방향(X)으로 프로그램 제어되어 이동한다. 이때, 적치 슬라이드(24)의 가능한 한 큰 이동 거리를 얻기 위해, 지지 슬라이드들(28 내지 30)은 도 2에 도시된 바와 같이 관통 슬라이딩 장치(10) 또는 가공 헤드(17)의 반대쪽을 향한 캐리어(21)의 단부(31)에 휴지 위치로 위치된다.

가공 동안 생기는 스크랩 부분들 및 절단 마디들을 파이프 부품들로부터 분리하여 절단 조각들 및 잔여 파이프들을 폐기 처리하기 위해, 적치 면(25)은 기계 길이 방향(X) 및/또는 Y 방향으로 가공 지점(F)으로부터 일정 간격을 두고 위치되고, 그에 따라 폐물 부분들이 적치 면(25) 상에 적치되는 것이 아니라, 가공 지점(F)에서 또는 가공 지점(F)에 인접하여 캐리어(21)와 경사진 언로딩 면(33) 사이 배치된 용기(35)로 옮겨질 수 있다.

적치 슬라이드(24)는 짧은 파이프들 또는 파이프 부품들을 적치하는 역할을 하는 반면에, 긴 파이프들 또는 파이프 부품들은 가공 동안 및 언로딩 시에 적어도 2개의 지지 슬라이드들(28 내지 30)에 의해 지지된다. 물론, 파이프의 길이에 의존하여 여러 다수의 지지 슬라이드들이 사용될 수 있음은 자명한 사실이다. 통상적으로, 적어도 2개의 지지 슬라이드들이 필요하다. 파이프 또는 파이프 부품을 지지하는 데에 필요하지 않은 지지 슬라이드들은 캐리어(21)의 제1 단부(31)에 휴지 위치로 머물러 있을 수 있다.

적어도 2개의 지지 슬라이드들(28 내지 30)에 의한 지지를 달성하기 위해, 전형적으로 지지 슬라이드(28)는 가공 지점(F)의 근처에, 즉 캐리어(21)의 제2 단부(32)에 가깝게 위치되어야 한다. 그를 위해, 지지 슬라이드(28)가 파이프 길이 방향(X)으로 적어도 적치 슬라이드(24)와 동일한 높이에 위치되거나 그 옆을 지나 이동하는 것이 필요하다.

파이프 길이 방향(X)으로의 이동 시에 적치 슬라이드(24)의 적치 면(25)과 지지 슬라이드(28) 사이의 충돌을 피하기 위해, 적치 면(25)은 횡 방향 캔틸레버 암(26)에 의해 파이프의 반대쪽을 향한 캐리어(21)의 측면(21b)에 물러선 위치로 옮겨질 수 있다. 즉, 지지 슬라이드(28)가 파이프 길이 방향(X)으로 가공 지점에 가깝게 이동하면, 적치 면(24)은 Y 방향으로 기계 길이 방향 축으로부터 떨어져 이동한다. 물론, 대안적으로 적치 면(25) 또는 횡 방향 캔틸레버 암(26)이 Z 방향 슬라이드에 의해 높이 방향(Z 방향)으로 이동할 수 있고, 그에 따라 지지 슬라이드 또는 지지 슬라이드들(28 내지 30)이 적치 슬라이드(24)의 아래를 통과하여 이동할 수도 있음은 자명한 사실이다. 그 경우, 통상적으로 적치 면(25)이 가공할 파이프에 걸리게 되거나 그와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 먼저 적치 슬라이드(24)를 파이프 길이 방향(X)으로 가공 지점으로부터 떨어져 슬라이딩시키는 것이 필요하다.

도 5 및 도 6에 제1 지지 슬라이드(28)에 대해 도시된 바와 같은 지지 롤의 형태의 지지체(36)가 제어되어 아래쪽(Z 방향)으로 하강하는 경우에도 역시 적치 면(25)과의 충돌이 방지될 수 있다. 그를 위해, 지지체(36)는 Z 방향 슬라이드(37)에 장착되고, 모터(도시되지 않음)에 의해 제어되어 슬라이딩할 수 있다.

제어 장치(6)에 의해, 지지 슬라이드들(28 내지 30)은 각각 나머지 지지 슬라이드들(28 내지 30)과는 별개로 프로그램화되어 이동할 수 있고, 특히 지지체(36)의 높이 방향(Z 위치)에 관해서는 물론 파이프 길이 방향(X)으로의 각각의 지지 슬라이드(28 내지 30)의 위치에 관해서 프로그램화되어 이동할 수 있다. 물론, 지지 슬라이드들(28 내지 30) 또는 그 지지체들(36)이 동기적으로 양 방향(X 방향 또는 Z 방향)으로 이동할 수도 있음은 자명한 사실이다. 하나의 지지 슬라이드(28 내지 30)에 파이프 또는 파이프 부품을 지지하기 위한 2개 이상의 지지체들이 마련될 수도 있다.

적치 슬라이드(24)의 적치 면(25)과의 충돌을 피하기 위해 하강하는 이외에도, Z 방향으로의 지지체(36)의 이동은 지지체(36)에 의해 지지될 본 예에서 원형인 파이프(2)의 외접 원 또는 지름에 맞춰 조정하기 위해서도 이뤄질 수 있는 것이다(도 6을 참조). 도 5 및 도 6에서 또한 알 수 있는 바와 같이, 지지체(36)는 본 예에서 회전축(36a)에 대해 회전 대칭적으로 구성되고, 파이프(2)를 반경 방향으로 지지하는 반원형 벽(38)을 구비하며, 그에 따라 파이프(2)(본 예에서 원형임)의 외접 원과는 상관이 없이 180°둘러싸는 것이 보장된다. 지지 롤(36)은 회전축(36a)을 중심으로 회전 가능하게 지지 슬라이드(28)에 장착되고, 그럼으로써 파이프 길이 방향(X)으로 파이프 부품(2)과 지지 슬라이드(28) 사이의 상대 이동이 가능하게 되는데, 왜냐하면 회전 시에 파이프 부품(2)이 벽(38)을 따라 슬라이딩할 수 있기 때문이다.

각진 횡단면을 갖는 프로파일들이 지지체(36)에서 걸림이 없이 확실하게 회전하는 것을 보장하기 위해, 반원형 벽(38)에는 수직 방향으로 지지체(36)의 직선적인 상부 에지(39)가 연접된다. 또한, 지지체(36)의 직선적인 수직 에지(39)는 상세하게 더 후술할 바와 같이 파이프 길이 방향(X)으로의 운반 동안 파이프(2)를 안정화시키는 역할을 한다. 물론, 지지체가 반드시 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 지지 롤(36)로서 구성되어야 하는 것이 아니라, 다르게 구성될 수도 있음은 자명한 사실이다.

파이프들 또는 파이프 부품들을 언로딩하기 위해, 각각의 지지 슬라이드(28 내지 30)는 1개 또는 2개의 배출 스트립들(40, 41)을 구비하는데, 배출 스트립(40, 41)의 자유 단부를 지지 슬라이드(28)의 본체에 대해 각각의 미리 주어진 간격을 두고 고정함으로써, 즉 다수의 선택 가능한 나사 구멍들 중의 해당하는 하나에 나사 체결하거나 로킹 볼트에 의해 고정함으로써, 수평선에 대한 배출 스트립들(40, 41)의 각위치(동일하게 선택됨)가 (수동으로) 조정될 수 있다.

각각의 배출 스트립(40, 41)은 상면에 슬라이딩 레일(42, 43)을 구비하는데, 그 슬라이딩 레일(42, 43)은 마모 시에 배출 스트립(40, 41)으로부터 분리되어 교체될 수 있다. 파이프 재료에 따라 예컨대 긁힌 자국 없는 언로딩을 보장하기 위해, 상이한 재료들(금속, 플라스틱, 직물)을 갖는 슬라이딩 레일들이 사용될 수도 있다. 파이프 부품들의 언로딩 시에는, 지지체(36)가 Z 방향으로 완전히 하강하고, 그에 따라 파이프 부품들이 배출 스트립(40, 41)을 매개로 하여 굴러 내려가거나 미끄러져 내려가 연접된 언로딩 면(33)에 옮겨질 수 있고, 그 언로딩 면(33)에 의해 수집 용기 또는 운반 장치에 명확하게 넘겨지는 것이 가능하게 된다.

최종 가공된 파이프 부품들을 분류하기 위해, 지지체(36)는 도 6에 도시된 바와 같이 중간 위치(Z = Z ₀ )로 하강할 수 있다. 그러한 중간 위치(Z ₀ )에서는, 파이프 부품(2)이 배출 스트립(40, 41) 상에 놓이지만, 지지체(36)의 직선적인 에지(39)에 의해 유지되어 미끄러져 내려갈 수 없다. 파이프 길이 방향(X)으로의 지지 슬라이드들(28 내지 30)의 이동 동안에는, 지지 슬라이드들(28 내지 30)에 의해 지지된 파이프 또는 파이프 부품이 지지 슬라이드들(28 내지 30)에 대한 그 상대 위치를 바꿀 수 없고, 그에 따라 파이프 또는 파이프 부품이 파이프 길이 방향(X)으로 캐리어(21)를 따라 이동할 수 있다. 파이프(2) 캐리어(21)를 따라 원하는 위치로 옮겨지는 즉시, 지지체(36)가 아래쪽으로 더 이동하고, 그에 따라 지지된 파이프 또는 파이프 부품(2)이 배출 스트립을 따라 슬라이딩하여 경사진 언로딩 면(33) 상으로 옮겨지게 된다.

지지체(36)에 의해 파이프 또는 파이프 부품(2)을 유지하는 것에 대해 대안적으로 또는 부가적으로, 지지체(36)와 연결되지 않은 유지 장치들을 사용하는 것도 가능하다. 그러한 유지 장치들은 예컨대 배출 스트립들(40, 41)의 옆에 고정된 높이 조정 가능하거나 선회 가능한 유지 핀들일 수 있는데, 그 유지 핀들은 파이프(2)를 배출 스트립들(40, 41) 상에 유지시키기 위해 유지 위치로 이동하거나 선회한다. 파이프를 배출하려고 하면, 유지 핀들이 파이프(2)와 더 이상 접촉하지 않는 위치로 아래쪽으로 이동하거나 선회하고, 그에 따라 파이프가 굴러 떨어지거나 미끄러져 떨어지게 된다.

요약하면, 전술한 방식으로 간단하게 상이한 길이의 파이프들 또는 파이프 부품들의 언로딩 및 특히 파이프들 또는 파이프 부품들의 분류가 가능하게 되는 가변적인 언로딩 장치(5)가 구현될 수 있다.

2: 파이프 4: 가공 장치
5: 언로딩 장치 21: 캐리어
22, 23: 가이드 레일 24: 적치 슬라이드
25: 적치 면 28 내지 30: 지지 슬라이드
33: 언로딩 면 36: 지지체
38: 벽 39: 직선적인 에지
40, 41: 배출 스트립 42, 43: 슬라이딩 레일
X: 파이프 길이 방향 Y, Z: 다른 방향
Z ₀ : 중간 위치