KR100401252B1 - 굽힘방법및그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강판의 굽힘가공을 기계화하여 작업효율을 높이고 작업안전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

높이가 조정가능하도록 되어 있는 지지주(3)를 다수 배치하고, 각 지지주(3)에는 강판이 지지부(21)와 접촉하는 것을 감지하는 접촉감지센서(22)를 설치한다. 지지주 본체(4)를 일정량 상승시켜 접촉감지센서(22)가 오프로 되어 있는 비접촉 개소(지지주(3))의 윗쪽으로 열원부(14) 및 냉각부(15)를 이동시켜 접촉감지센서(22)가 온으로 될 때 까지 가열 및 냉각을 반복하여 강판(2)을 굽힘가공한다. 하나의 비접촉 개소가 끝나면 다른 비접촉 개소로 이동하여 강판(2)을 굽힘가공한다. 이렇게 하여 모든 접촉감지센서(22)가 온으로 되면, 다시 지지주(3)를 상승시키고 가열 및 냉각을 반복하여 강판(2)을 굽힘가공한다. 이렇게 하여 필요한 형상까지 지지주(3)의 상승과 가열 및 냉각에 의한 굽힘가공을 반복한다.

Description

굽힘방법 및 그 장치{bending method and apparatus}

본 발명은 굽힘장치 및 굽힘방법에 관한 것이며, 구체적으로는 강판등의 금속판을 굽히기 위한 장치 및 굽힘방법에 관한 것이다.

예를 들면 두께 4cm, 1변의 길이가 수m, 중량 1톤 정도의 대형강판을 곡면상으로 굽히는 경우에, 종래에는 작업자에 의한 수작업으로 강판을 한쪽면에서 가열냉각하고, 이때 발생하는 젖혀짐을 이용하여 굽힘가공을 행해왔다.

즉, 굽히는 개소를 가스-버너(토오치)로 가열시킨 직후, 그 개소에 물을 부어 급냉시키면, 그 개소에서 강판의 한쪽면이 열수축하여 구부러지므로, 이러한 가열냉각작업을 반복하여 서서히 강판을 구부려 최종적으로 필요로 하는 형상으로 굽힘가공을 행하여 왔다.

그러나, 이 방법은 굽힘량의 조정이 곤란하고, 필요로 하는 형상으로 굽힘가공을 행하는 데는 대단한 숙련을 필요로 하였다. 또, 작업자별로 각 부분마다의 굽힘가공을 행하기 때문에 전체의 형상을 파악하기 어렵고, 강판을 지나치게 구부려 버리는 수가 있으며, 세밀하게 치수를 맞춰나가면서 가열과 냉각을 반복하여 행해야 하기 때문에 작업성이 매우 나빴다.

또, 가스버너에 의한 가열 및 물에 의한 냉각은 수작업으로 행해지므로, 작업자가 가스버너의 열 및 고온의 수증기에 쬐이거나 오염된 냉각수가 작업장 바닥에 남아있거나 하여 열악한 환경에서의 작업을 해야만 했다.

본 발명은 상기 종래예의 단점을 해결하기 위한 것으로, 가열냉각에 의한 금속판의 굽힘가공을 기계화하는 것에 의해 자동화를 도모하여 작업효율을 향상시키고, 열악한 환경하에서의 작업으로부터 작업자를 해방시키는 것을 그 목적으로 한다.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 의한 굽힘장치를 나타내는 평면도이고, 도 1b는 그 측단면도이다.

도 2a 및 도 2b는 상기의 굽힘장치의 지지주와 그 동작을 나타내는 일부를 생략한 정단면도로서, 도 2a는 지지주에 설치된 접촉감지센서가 오프(off)상태를 나타내는 도면이고, 도 2b는 접촉감지센서가 온(on)상태를 나타내는 도면이다.

도 3a는 상기의 굽힘장치의 열원부를 나타내는 정면도이고, 도 3b는 상기의 굽힘장치의 냉각부를 나타내는 정면도이다.

도 4는 상기의 굽힘장치의 제어부 주위의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 5는 지지주의 높이제어방법을 설명하는 도면이다.

도 6은 지지주의 다른 높이제어방법을 설명하는 도면이다.

도 7a - 도 7c는 상기의 굽힘장치에 의한 굽힘가공의 순서를 나타내는 설명도이다.

도 8a - 도 8c는 상기의 굽힘가공의 순서를 계속해서 나타내는 설명도이다.

도 9는 상기의 굽힘장치에 있어서 굽힘가공의 순서를 설명하는 플로우-챠아트이다.

도 10은 상기의 굽힘장치에 있어서 굽힘가공의 다른 방법을 설명하는플로우-챠아트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2... 강판 3... 지지주

4... 지지주 본체 14... 열원부

15... 냉각부 21... 지지부

22... 접촉감지센서

본 발명의 굽힘장치는 부분적인 가열냉각에 의해 가공대상이 되는 금속판을 소정의 형상으로 굽히기 위한 굽힘장치에 있어서, 금속판을 지지하는 금속판 지지수단과 금속판을 부분적으로 가열하는 가열기와 금속판의 상기 가열기에 의해 가열되는 부분을 급냉시키는 냉각수단과 상기 가열기에 의한 가열위치를 이동시키기 위한 가열위치 이동수단과 상기 냉각수단에 의한 냉각위치를 이동시키기 위한 냉각위치 이동수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이러한 굽힘장치는 금속판지지수단에 지지된 금속판을 가열기에 의해 가열한 직후, 당해 가열개소를 냉각수단에 의해 급냉시키는 것에 의해 금속판이 젖혀지도록 하여 굽힘가공할 수 있고, 더욱이 가열기에 의한 가열개소 및 냉각수단에 의한 냉각개소를 가열위치 이동수단 및 냉각위치 이동수단으로 이동시키면서 굽힘가공을 행하는 것에 의해 금속판을 임의의 형상으로 굽힘가공할 수가 있다.

따라서, 이 굽힘장치를 사용하면, 종래 수작업으로 해 왔던 강판 등의 금속판의 굽힘가공을 기계화하여 노동력을 절감할 수가 있다.

그 결과, 굽힘가공작업자가 열악한 환경 하에서 굽힘가공을 행할 필요가 없게 되어 굽힘가공작업시의 열악한 작업환경으로부터 작업자를 해방시키고, 안전하게 작업을 행하게 할 수 있다.

또, 상기 금속판 지지수단은 상기 금속판을 지지하는 복수의 금속판지지부로 구성되고, 상기 금속판지지부가 각각 높이 조정이 가능하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이때, 각 금속판지지부를 개별로 승강시키는 것에 의해, 금속판지지수단의 윗면전체 {금속판지지부의 상단 포락면(包絡面)} 가 금속판을 굽힘가공하도록 하는 형상으로 되도록 조정할 수가 있다. 따라서, 금속판지지수단의 윗면을 따라 금속판을 굽힘가공하는 것에 의해, 또 금속판이 굽힘가공시에 금속판지지부의 윗면에서 지지되는 것에 의해, 간단하고 효율적으로 금속판을 필요한 형상으로 굽힘가공할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 금속판지지부와 금속판이 접촉하는 혹은 떨어지는 거리를 감지하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 수단은 금속판이 금속판지지부와 접촉하고 있지 않는 개소나 멀리 떨어져있는 개소 등을 감지할 수가 있으므로, 굽힘가공이 필요한 개소, 즉 비접촉 개소나 떨어진 간격이 큰 개소를 알 수 있고, 이러한 개소로부터 순차적으로 굽힘가공을 행하는 것에 의해 효율적으로 굽힘가공을 행할 수 있다. 또, 굽힘가공 후에는 굽힘가공의 효과, 즉 금속판이 어느 정도 굽혀졌나를 알 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 가열기는 금속판을 전자유도가열하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 버너와 같이 연소가스나 그을음 등에 의해 공기를 오염시키는 일 없이 깨끗한 가열수단에 의해 금속판을 가열할 수 있고, 환경위생이 우수한 굽힘장치를 제작할 수 있다.

본 발명의 굽힘방법은 상기 굽힘장치에 의해 금속판을 소정형상으로 굽히기 위한 방법에 있어서, 상기 금속판지지부의 높이를 각각 소정량 승강시킨 후, 상기 금속판을 금속지지부의 상단에 거의 접하도록 굽힘가공하는 공정을 반복하는 것에 의해, 당해 금속판을 필요한 형상으로 굽히는 것을 특징으로 한다.

이 굽힘방법에 의하면, 한번에 목적하는 형상으로 굽힘가공하지 않고, 중간형상을 거치면서 서서히 목적형상으로 가공할 수가 있으면서, 각 중간단계에 있어서도 금속판의 형상을 금속판지지부의 상단면 전체의 형상으로 되도록 굽힘가공하면서 최종형상에 근접할 수가 있고, 금속판을 정밀도가 높게 목적형상으로 굽힘가공할 수가 있다.

또, 본 발명은 상기의 금속판을 소정형상으로 굽힘가공하기 위한 방법에 있어서, 상기 감지수단에 의해 상기 금속판지지부와 상기 금속판이 비접촉 혹은 상기금속판지지부와 상기 금속판이 떨어진 거리가 일정거리 이상인 부분을 감지하고, 당해 감지부분에서 상기 금속판을 부분적으로 굽힘가공하도록 한 것을 특징으로 한다.

이 굽힘방법에 의하면, 금속판과 금속판지지부의 비접촉 개소나 떨어진 간격이 큰 개소를 감지할 수가 있으므로, 이러한 데이타에 기해 굽힘가공이 필요한 개소를 알 수 있고, 가열기나 냉각수단의 이동순서를 결정할 수 있다. 따라서, 금속판의 굽힘가공을 자동화할 때에 굽힘가공장치의 동작을 합리화하고 불필요한 동작을 감소시킬 수 있다.

실시예

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 의한 굽힘장치(1)의 평면도 및 측단면도를 나타낸다. 이 굽힘장치(1)에는, 가공하는 강판(2)을 올려놓기 위한 지지주(3)가 XY평면(수평면) 내에 다수 배치되어 강판(2)을 대략 평면형상으로 지지하는 수단이 구성되어 있고, 굽힘장치(1)의 설치시에 가공하는 강판(2)의 크기를 고려하여 전후좌우 적정간격으로 지지주(3)가 바닥에 고정되어 있다.

도 2에 나타낸 것은 지지주(3)의 일부를 생략한 단면구조도인데, 지지주(3)는 강판(2)을 지지하는 지지부(21)와 지지부(21)을 지지하는 지지주본체(4)로 구성되어 있다. 지지주본체(4)는 구동장치(도시하지 않음)를 구동하는 것에 의해 상하로 늘이고 줄일 수 있도록 되어 있어, 지지부(21)의 상단면의 높이를 자유로이 조정할 수 있다. 이를 위한 구동장치로서는 유압실린더 등의 유압기구를 사용하여 지지주본체(4)의 상부를 승강시키는 것, 또는 볼나사 등을 모터로 회전시키는 것에의해 지지주본체(4)의 상부를 승강시키는 것 등을 사용할 수 있으나, 이것에 한정되지는 않는다. 지지주본체(4)의 상단부에는 축방향에 구멍(23)이 형성되어 있고, 구멍(23)의 상부 측면에는 원통모양으로 결절부(24)가 설치되어 코일스프링(25)이 수납되어 있다. 구멍(23)에는 축모양의 몸통부(26)와 반구모양의 머리부(27)를 갖는 지지부(21)가, 그 몸통부(26)를 상하로 미끄럼구동하도록 끼워져 있다. 또, 지지부(21)에는 지지주본체(4)의 외경보다 크게 넓혀진 턱(28)이 머리부(27) 밑에 설치되어 있어, 결절부(24)에 수납된 코일 스프링(25)에 의해 턱(28)이 지지주본체(4)의 상단면으로부터 뜬 상태로 지지부(21)가 유지되어 있다.

또한, 지지주본체(4)의 외주면에는 제한 스위치(29)가 구비되어 있어, 지지부(21)와 제한 스위치(29)에 의해 접촉감지센서(22)가 구성되어 있다. 즉, 강판(2)이 지지부(21)에 접촉하지 않고 하중이 걸려 있지 않은 상태에서는 도 2a에 나타낸 바와 같이 코일 스프링(25)에 의해 턱(28)이 들어올려져 제한 스위치(29)가 오프상태로 되어 있다 또, 지지부(21)에 강판(2)이 접촉하여 하중이 걸리면, 도 2b에 나타낸 바와 같이 코일 스프링(25)이 압축되어 턱(28)이 지지주본체(4)의 상단면에 접하는 동시에 제한 스위치(29)가 온된다. 그리고, 강판(2)이 지지부(21)로부터 떨어져 하중이 제거되면 코일 스프링(25)의 탄성력에 의해 턱(28)이 들어올려져 다시, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 제한 스위치(29)가 오프된다. 이와 같이 접촉감지센서(22)에 의해 강판(2)이 지지부(21)에 접촉하고 있는가 어떤가를 감지할 수가 있다.

지지주(3)의 상방 양측부에는 한쌍의 주행 프레임(6)이 X축(전후방향)을 따라 평행으로 설치되어 있고, 각 주행 프레임(6)은 폴(10)의 상단에 지지되어 있다. 주행 프레임(6)에는 Y축(좌우방향)을 따라 가동 프레임(7)이 걸쳐져 있고, 가동 프레임(7)의 양단에는 각각 주행 프레임(6)을 따라 주행가능하게 되어 있는 주행 지지부(8)가 설치되어 있다. 2개의 주행 지지부(8)는 주행 모터(9)를 각각 갖추어, 각 주행 모터(9)를 구동하는 것에 의해 가동 프레임(7)을 주행 프레임(6)에 따라 X축방향으로 평행이동시킬 수 있도록 되어 있다.

또, 가동 프레임(7)에는 강판(2)을 가열냉각하기 위한 작업부(11)가 설치되어 있다. 작업부(11)는 가동 프레임(7)에 자유롭게 주행하도록 부착된 가동지지부(12)의 측면에 설치되어 있고 가동지지부(12)에 구비된 가동 모터(13)를 구동시키는 것에 의해 작업부(11)를 가동 프레임(7)을 따라 Y축방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 이 굽힘장치(1)에 있어서는 2개의 주행 모터(9)를 구동하여 가동 프레임(7)을 주행 프레임(6)에 따라 이동할 수 있도록 하고 가동 모터(13)을 구동하여 작업부(11)을 가동 프레임(7)에 따라 이동할 수 있도록 하는 것에 의해, 작업부(11)를 지지주(3)의 윗쪽에서 X축방향 및 Y축방향으로 움직여 임의의 위치로 이동시킬 수 있도록 하여, 열원부(14) 및 냉각부(15)를 이동시키기 위한 수단을 구성하고 있다. 즉, 작업부(11)는 강판(2)에 열을 가하기 위한 열원부(14)와 강판(2)을 냉각하기 위한 냉각부(15)를 갖추고 있다.

도 3a에 나타낸 것은 열원부(14)를 나타내는 정면도이고, 열원부(14)는 승강지지부(31)를 삽입관통한 승강축(32)의 하단부에 예를 들면 전자유도가열기 등의 열발생부(33)를 갖추고 있고, 승강 모터(34)를 구동하는 것에 의해 열발생부(33)를승강시켜 소정 위치를 유지시킨다. 그리고, 승강 모터(34)를 구동하여 열발생부(33)를 강하시켜 지지주(3)의 상단에 지지된 강판(2)에 근접시키고 열발생부(33)를 작동하여 강판(2)에 국소적으로 과전류를 발생시키면, 강판(2)의 한쪽면에 국소적으로 열(주울 열)이 발생하고 강판(2)를 가열할 수 있다. 또 열발생부(33)로서 전자유도가열기에 한정하지 않고 버너 등을 사용할 수도 있으나, 전자유도가열기를 사용하면 공기를 오염시키거나 주위환경을 손상시키거나 하지 않고 깨끗하고 보다 안전하게 작업을 행할 수가 있다.

또, 도 3b에 나타낸 것은 냉각부(15)를 나타내는 정면도이고, 냉각부(15)는 승강 지지부(35)를 삽입관통한 승강축(36)의 하단부에 노즐(37)을 갖추고 있고, 승강 모터(38)를 구동하는 것에 의해 노즐(37)을 승강시켜 소정 위치를 유지시킨다. 그리고, 승강 모터(38)를 구동하여 노즐(37)을 강하시켜 강판(2)에 근접시키고 전자밸브(39)를 온하면 관(40)으로부터 보내진 냉각수가 노즐(37)로부터 분사되어 충분히 가열된 강판(2)을 급냉시킨다. 또, 2개의 승강지지부(31),(35)는 가동 프레임(7)을 따라 주행가능하도록 되어 있는 가동지지부(12)에 고정되어 있어, 가동지지부(12)를 이동시키는 것에 의해 강판(2) 위의 임의의 개소에 열원부(14) 와 냉각부를 이동시킬 수 있다.

도 4에 나타낸 것은 굽힘장치(1)의 제어부 주위를 나타내는 블럭도이다. 41은 키 보드 등의 입력부, 42는 마이크로 컴퓨터나 퍼스널 컴퓨터 등에 의해 구성된 제어부, 43은 메모리나 하드 디스크 등의 기억장치로서, 입력부(41)로부터 최종 가공형상, 열발생부(33)의 파워, 가열시간 등의 가열조건. 냉각수의 분사량 등의 냉각조건으로 이루어진 강판(2)의 가공조건을 입력하면, 이들은 기억장치(43)에 기억된다. 한편, 제어부(42)는 기억장치(43)에 기억되어 있는 최종가공형상에 대응한 높이에 도달할 때까지 각 지지주(3)의 높이를 몇단계로 나누어 승강시킨다. 또, 제어부(42)는 가동 프레임(7)과 주행 지지부(8)를 주행시켜 열원부(14)나 냉각부(15)를 지령위치로 이동시킨다. 그리고, 승강모터(34)를 구동하여 열원부(14)를 승강시킴과 동시에 열원부(14)에 의해 강판(2)에 열을 발생시키고, 승강 모터(38)를 구동하여 냉각부(15)를 승강시킴과 동시에 냉각부(15)에 의해 강판(2)을 냉각시킨다.

그리고, 굽힘장치(1)의 운전개시시에는 입력부(41)로부터 강판(2)의 최종가공형상과 가공조건 등의 조건을 미리 입력해 둔다. 각 지지주(3)는 최초에는 같은 높이로 되어 있으나, 각 지지주(3)를 각각 1단씩 상승시킨 후, 강판(2)의 굽힘가공을 행하여 강판(2)을 각 지지주(3)의 상단에 접한 형상으로 가공한다. 이어서, 이 굽힘가공이 종료하면 각 지지주(3)를 다시 각각 1단씩 상승시켜 강판(2)이 각 지지주(3)의 상단에 접하도록 굽힘가공한다. 굽힘가공이 종료하면, 다시 각 지지주(3)를 각각 1단씩 상승시켜 강판(2)이 각 지지주(3)의 상단에 접하도록 굽힘가공한다. 이러한 수순을 반복하는 것에 의해, 강판(2)은 최종 가공형상을 향해 서서히 조금씩 굽혀지고 최종적으로 필요한 형상으로 굽혀지게 된다.

도 5는 지지주(3)를 몇단계로 나누어 같은 높이 상태로부터 최종 가공형상에 대응하는 최종 높이까지 상승시키는 방법의 일례를 나타내고 있다. 이것은 매우 단순한 방법으로서, 각 지지주(3)의 최초 높이로부터 최종 높이까지의 상승량(H1, H2...)을 N등분(예를 들면, 50등분)으로 나누어 각 지지주(3)를 H1/N, H2/N...씩 1단마다, 즉 각 상승마다 같은 양씩 상승시켜 최종 가공형상까지 상승시키는 방법이다. 또, 도 5에 있어서, 2a는 강판(2)의 최초형상, 2f는 목적하는 강판(2)의 최종형상, 2b,2c, ...는 강판(2)의 중간 가공형상이다.

도 6은 지지주(3)를 몇단계로 나누어 같은 높이의 상태로부터 최종 가공형상에 대응하는 최종높이까지 상승시키는 다른 방법을 나타내고 있다. 이 방법에서도 각 지지주(3)의 최초 높이로부터 최종 높이까지의 상승량(H1, H2...)을 N등분하고, 처음에는 각 지지주(3)를 넓은 간격으로 각 복수단 상승시키고, 최종높이에 가깝게 되면 좁은 간격으로 각 1단 상승시켜 최종 가공형상까지 상승시키는 방법이다. 이 방법에 의하면, 가공 초기단계에서는 정밀한 굽힘가공을 필요하지 않으므로 강판(2)을 넓은 간격으로 굽힘가공할 수 있고, 최종 형상에 근접하면 세밀하게 굽힘가공을 진행시켜 갈 수 있어, 강판(2)의 굽힘가공을 효율적이면서도 정밀하게 진행시킬 수 있다.

또, 도 5 또는 도 6에서는 각 지지주(3)의 상승량을 균등하게 분할했으나, 어떠한 함수관계에 의거하여 중간단계의 강판(2)의 굽힘형상을 결정하고 이어서 강판(2)의 굽힘가공형상이 원활하게 최종 가공형상에 근접하도록 지지주(3)의 상승량을 연산하도록 하여도 좋다.

또, 열원부(14) 및 냉각부(15)의 이동순서, 즉 강판(2)을 가열하거나 냉각하는 개소는 미리 시험용 강판(2)으로 굽힘가공시험(모방공정)을 행할 때에 경험적으로 결정하여 기억장치(43)에 기억시켜 두어도 좋으나, 다음과 같이 하여 제어부(42)의 판단기능을 사용하여 자동화하여도 좋다.

그 한가지 방법은, 접촉감지센서(22)에 의해 감지되어 있는 강판(2)과 지지부(21)의 비접촉 개소의 분포를 판단하는 방법이다. 강판(2)과 지지부(21)가 접촉하여 접촉감지센서(22)가 온으로 되어 있는 개소에서 강판(2)은 중간의 가공형상으로 가공되어 있다고 판단할 수 있고, 강판(2)과 지지부(21)가 비접촉으로 접촉감지센서(22)가 오프로 되어 있는 개소에서 강판(2)은 중간의 가공형상으로 가공되어 있지 않다고 판단할 수 있으며, 또한 비접촉 영역이 넓을수록 그 부분에서는 강판(2)의 형상과 중간가공형상의 차이가 크다고 판단할 수 있다(도 6 참조). 따라서, 비접촉 영역이 넓은 부분부터 우선적으로 가열냉각하여 굽힘가공하는 것에 의해 효율적으로 강판(2)을 굽힐 수가 있다. 혹은 감지된 비접촉 개소를(예를 들면, 끝에서부터 혹은 중앙부로부터) 차례로 굽힘가공을 하여도 좋다. 또 비접촉 개소에서 비접촉 개소로 이동하는 조건으로서는, 비접촉이었던 개소가 접촉하면 다음의 비접촉 개소로 열원부(14) 및 냉각부(15)를 이동시켜 굽힘가공하도록 하여도 좋고, 혹은 비접촉이었던 개소를 가열냉각하여 가공하면 당해개소의 접촉, 비접촉에 구애받지 않고 다음의 비접촉 개소로 열원부(14) 및 냉각부(15)를 이동시키도록 하여도 좋다. 또한, 이러한 처리판단방법에는 인공지능(AI) 또는 퍼지 판단 등을 이용하여도 좋다.

또, 비접촉 개소를 디스플레이 등으로 표시하도록 하여 작업자가 디스플레이로 확인하면서 비접촉 개소에 적정순서로 굽힘가공을 시행하도록 할 수도 있다.

지지주(3)를 다음단의 높이로 상승시키기 위한 조건으로서는, 모든 접촉감지센서(22)가 온으로 되어 강판(2)이 모든 지지주(3)에 접촉하고 강판(2)이 완전히중간형상으로 굽힘가공되었다고 판단되는 것을 이용하여도 좋다. 그러나, 강판(2)을 완전히 중간형상으로 가공해야만 하는 것은 아니며, 완전히 중간형상으로 가공하는 경우 가공시간이 길게 되어 처리효율이 저하된다. 따라서, 예를들면 감지개소의 소정비율, 예를 들면 90%가 접촉했다는 것이 감지되면 각 지지주(3)를 다음 단까지 상승시키도록 할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, 접촉감지센서(22)에 의해 강판(2)이 지지주(3)에 접촉했는지 여부를 감지하고 있으나, 광전스위치 등에 의해 각 감지개소에 있어서, 강판(2)과 지지주(3) 상단과의 거리가 일정거리 이내에 들었는지 여부를 감지하도록 하여도 좋다. 혹은 광학적인 거리센서 등을 이용하면 강판(2)과 지지주(3) 상단과의 거리, 즉 강판(2)의 형상을 감지할 수 있고, 그러한 정보에 기해 가열냉각개소 및 그 순서, 혹은 지지주(3)를 상승시키느냐의 여부를 판단할 수 있다.

도 7, 도 8의 설명도 및 도 9의 플로우-챠아트에 기해 굽힘장치(1)에 의한 강판(2)의 굽힘가공방법의 구체예를 상세히 설명한다. 우선, 각 지지주(3)는 초기 높이로 설정된다. 즉. 도 7a에 나타낸 바와 같이 모든 지지주(3)를 동일 높이로 하여 각 지지주(3)의 상단을 수평으로 되게 한다(S51). 다음으로 크레인 등에 의해 강판(2)을 굽힘장치(1)로 반입하고, 강판(2)을 지지주(3) 위에 올려놓는다(도 7b, S52).

이어서, 각 지지주(3)의 높이를 각각 1단만 상승시켜(도 7c, S53), 강판(2)을 중간의 굽힘가공형상으로 가공할 수 있도록 지지주(3)를 설정한다. 이렇게 하여 각 지지주(3)의 높이를 각각 소정량만 상승시키면, 도 7c 및 도 8a에 나타낸 바와같이, 강판(2)이 지지부(21)에 지지되어 접촉감지센서(22)가 온으로 되어 있는 접촉개소(도 8a에서 실선의 원으로 나타냄)와 강판(2)이 지지부(21)로부터 떨어져 접촉감지센서(22)가 오프로 되어 있는 비접촉 개소(도 8a에서 파선의 원으로 나타냄)가 생긴다. 다음으로, 제어부(42)는 비접촉 개소의 유무를 판단하여(S54) 비접촉 개소가 존재하면, 작업부(11)를 어느 한 비접촉 개소로 이동시키고(S55), 열발생부(33)를 비접촉 개소로 강하시켜 강판(2)을 가열한다(S56). 강판(2)이 충분히 가열되면 열발생부(33)를 상승시킨 후 노즐(37)을 강하시켜 가열개소에 냉각수를 분사시켜 강판(2)을 급냉시킨다(S57). 이 가열 및 냉각에 의해 강판(2)이 휘어지게 되고 강판(2)이 국부적으로 굽힘가공된다. 이렇게 하여 당해 비접촉 개소에 있어서 강판(2)이 지지부(21)와 접촉하여 접촉감지센서(22)가 온될 때까지 가열과 냉각을 반복하여 강판(2)을 지지주(3)에 접촉시킨다(도 8b: S56-S58).

이렇게, 당해 개소에 있어서 강판(2)이 지지부(21)와 접촉하여 접촉감지센서(22)가 온되면, 다시 강판(2)과 지지주(3)의 비접촉 개소의 유무를 판단하여(S54), 비접촉 개소가 존재하면 작업부(11)를 다음의 비접촉 개소로 이동시켜(S55), 당해 비접촉 개소에서 굽힘가공을 행하여 강판(2)을 지지주(3)에 접촉시킨다(S56-S58). 이렇게, 작업부(11)를 비접촉 영역(ㄱ), 영역(ㄴ), 영역(ㄷ)으로 순차적으로 이동시켜 굽힘가공을 행한 결과. 강판(2)과 지지주(3)의 비접촉 개소가 존재하지 않게 되면 최종형상(최종 굽힘가공형상)인가의 여부(즉, 지지주(3)의 상단이 최종높이까지 상승해 있는가 여부)를 판단하여(S59) 최종형상이 아니면 지지주(3)를 다시 1단 상승시킨다(S53). 지지주(3)를 상승시킨 후, 다시 강판(2)과 지지주(3)의 비접촉 개소가 없어질 때까지 작업부(11)를 비접촉 개소로 이동시켜 굽힘가공을 행한다(S54-S58).

이렇게 하여 각 지지주(3)를 1단씩 상승시켜 강판(2)을 중간의 굽힘가공형상으로 되도록 가공하는 공정을 반복하여 최종형상의 높이가 될 때까지 각 지지주(3)를 상승시켜 최종적으로는 강판(2)을 목적하는 굽힘가공형상까지 굽힘가공한다(S59). 그리고, 최종형상까지 굽힘가공을 행했으면 크레인등에 의해 강판(2)을 반출하여 굽힘가공을 종료한다(도 8c, S60).

이와 같이, 본 발명의 굽힘장치(1)를 사용하면 종래 수작업으로 행해 왔던 강판(2)의 굽힘장치(1)를 자동화하여 인력을 절감하거나 무인화할 수 있고, 숙련자가 아니어도 작업을 효율적으로 행할 수 있다. 또, 작업자는 고온다습한 열악한 환경 하에서 작업을 하지 않아도 되고 안전하게 작업을 행할 수가 있다. 특히, 이 굽힘장치(1)에는 전자유도가열기를 사용하므로 깨끗한 작업환경을 유지할 수 있다.

또, 도 9에 나타낸 플로우-챠아트에서는 1개소의 비접촉 개소에 있어서 접촉감지센서(22)가 온될 때까지 강판(2)의 가열 및 냉각을 반복하고 있으나(S56-S58), 이렇게 1개소마다 접촉감지센서(22)가 온될 때까지 굽힘가공하여도 다음에 다른 비접촉 개소를 굽힘가공할 때에 먼저 접촉시킨 개소가 다시 떨어져 비접촉으로 되고, 그러한 경우에는 언제까지 기다려도 전체가 접촉상태로 되지 않을 우려가 있다. 그래서, 도 10에 나타낸 플로우-챠아트에서는 접촉감지센서(22)가 온될 때까지 1개 소의 비접촉 개소를 중형가공하는 것이 아니고, 모든 비접촉 개소를 순차적으로 가공하여 강판(2) 전체를 서서히 지지주(3)와 접촉시키도록 하고 있다.

즉, 지지주(3)의 높이를 소정량 상승시킨 후(S53), 비접촉 개소가 존재하느냐 여부를 판단하여(S54), 비접촉 개소가 존재하면 비접촉 개소의 1개소로 작업부(11)를 이동시켜(S55), 강판(2)을 가열 및 냉각하여 굽힘가공한다(S56, S57). 강판(2)이 굽힘가공되었으면 그 개소에서 강판(2)이 지지주(3)에 접촉했느냐 여부에 관계없이 비접촉 개소의 유무를 판단하여(S54), 다른 비접촉 개소로 작업부(11)를 이동시켜(S55), 강판(2)을 가열 및 냉각하여 굽힘가공한다(S56, S57). 이렇게 하여 강판(2) 전체(혹은 비접촉 영역 (ㄱ)전체, 영역(ㄴ)전체 등)의 비접촉 개소를 모두 굽힘가공하여 강판(2)의 비접촉 개소를 서서히 지지주(3)에 접촉시킨다.

또, 상기 실시예에서 주행 프레임(6)을 따라 주행하는 가동 프레임(7)과 가동 프레임(7)을 따라 주행하는 가동지지부(12)로 구성되는 XY스테이지기구에 의해 열발생부(33) 및 노즐(37)을 이동시키도록 하였으나, 2차원 혹은 3차원 로봇의 암에 열발생부(33)나 노즐(37)을 지지시켜 두고, 아암을 움직이는 것에 의해 열발생부(33) 및 노즐(37)을 이동시키도록 하여도 좋다.

본 발명의 굽힘장치에 의하면, 종래 수작업으로 굽힘가공을 해 왔던 대형강판등의 금속판의 굽힘가공을 기계화하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 종래 가스 버너를 사용하여 열악한 환경 하에서 행해져 왔던 금속판의 굽힘가공을, 인력을 절감하면서 행할 수 있고, 굽힘가공작업시의 열악한 작업환경으로부터 작업자를 해방시키고 안전하면서도 작업자의 숙련에 의하지 않고 합리적으로 굽힘가공을 행할수있다.

또, 복수의 금속판지지부를 승강시키는 것에 의해, 금속판지지수단의 윗면을 금속판의 굽힘가공형상으로 변형시킬 수 있으므로, 금속판을 금속판지지수단의 윗면 형상에 따라 굽힘가공하는 것에 의해, 간단하고 효율적으로 금속판을 필요한 형상으로 굽힘가공할 수 있다.

또, 굽힘가공이 필요한 개소, 즉 비접촉 개소나 떨어진 간격이 큰 개소를 감지할 수 있고, 이러한 개소로부터 순차적으로 굽힘가공을 행하는 것에 의해 효율적으로 굽힘가공을 행할 수 있다. 또, 굽힘가공 후에는, 중형가공의 효과, 즉 금속판이 어느정도 굽혀졌나를 알 수 있다.

또한, 가열기로서 전자유도가열하는 것을 사용함으로써, 버너와 같이 연소가스나 그을음 등에 의해 공기를 오염시키는 일 없이 깨끗한 가열수단에 의해 금속판을 가열할 수 있고, 환경위생이 우수한 굽힘장치를 제작할 수 있다.

본 발명의 굽힘방법은 소정의 중간형상을 거치면서 서서히 금속판을 목적형상으로 가공할 수가 있으므로, 굽힘가공이 곤란한 대형강판 등의 금속판을 정밀도가 높게 목적형상으로 굽힘가공할 수가 있다.

또, 상기 금속판지지부와 상기 금속판이 비접촉 혹은 상기금속판지지부와 상기금속판이 떨어진 거리가 먼 부분을 감지하고, 그 데이타에 기해 굽힘가공이 필요한 개소를 알 수 있으므로 굽힘장치의 동작을 합리화하고 불필요한 동작을 감소시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 부분적인 가열냉각에 의해 가공대상이 되는 금속판을 소정의 형상으로 굽히기 위한 굽힘장치에 있어서, 금속판을 지지하는 금속판 지지수단과, 금속판을 부분적으로 가열하는 가열기와, 금속판의 상기 가열기에 의해 가열되는 부분을 급냉시키는 냉각수단과, 상기 가열기에 의한 가열위치를 이동시키기 위한 가열위치 이동수단과, 상기 냉각수단에 의한 냉각위치를 이동시키기 위한 냉각위치 이동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 굽힘장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속판 지지수단은 상기 금속판을 지지하는 복수의 금속판지지부로 구성되고, 상기 금속판지지부가 각각 높이조정이 가능하도록 되어있는 것을 특징으로 하는 굽힘장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 금속판지지부와 금속판의 접촉하는 혹은 떨어지는 거리를 감지하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 굽힘장치.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가열기는 금속판을 전자유도가열하는 것임을 특징으로 하는 굽힘장치.
5. 제 2 항의 굽힘장치에 의해 금속판을 소정형상으로 굽히기 위한 방법에 있어서, 상기 금속판지지부의 높이를 각각 소정량 승강시킨 후, 상기 금속판을 금속판지지부의 상단에 거의 접하도록 굽힘가공하는 공정을 반복하는 것에 의해, 당해 금속판을 필요로 하는 형상으로 굽히는 것을 특징으로 하는 굽힘방법.
6. 제 3 항의 굽힘장치에 의해 금속판을 소정형상으로 굽히기 위한 방법에 있어서, 상기 감지수단에 의해 상기 금속판지지부와 상기 금속판이 비접촉 혹은 상기금속판지지부와 상기금속판이 떨어진 거리가 일정거리 이상인 부분을 검출하고, 당해 검출부분에 있어서, 상기 금속판을 부분적으로 굽힘가공하도록 한 것을 특징으로 하는 굽힘방법.