KR100457682B1 - 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조장치 및 그 방법 - Google Patents

금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속재 도어 판넬이 문틀에 장착되어 질 때 원하는 방향으로 개방될 수 있도록 하기 위해 형성되는 외곽둘레의 걸림턱을 집중 개량하여 도어의 기능과 내구성은 물론이고, 품질까지 향상될 수 있도록 하는 한편, 그 걸림턱이 가지는 금속재 도어 판넬 걸림턱의 바람직한 제조방법에 있어서, 연속생산라인에 의한 연속제조장치 및 그 방법에 관한 것이다.
즉, 내, 외판(100,200) 제작용 금속소재에 기초홀을 타공하는 펀칭공정과 상기 내,외판(100,20)의 좌, 우면을 다단 절곡하는 포밍공정과 상기 포밍된 내,외판(100,200) 전,후면에 대하여 절곡하는 벤딩공정과 상기 벤딩된 외판의 내향으로 보강판(300)과 내판(200)을 끼워 넣는 조립공정과 상기 외판의 내향으로 보강판(300), 내판(200)이 각 안착/끼움된 상태의 걸림턱을 완전 밀착시키는 마무리 처리하는 씨밍공정 등으로 이루어지는 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조방법에 있어서, 상기 1,2차 절곡부(101,102)를 가지는 외판(100)의 포밍공정시 상기 1차 절곡부(101)를 일정각도 뒤쪽(절곡코자하는 반대쪽)으로 절곡한 후 본래의 방향으로 절곡한 다음 다시 일정각도 뒷쪽으로 절곡케 하고, 상기 2차 절곡부(102)는 절곡코자 하는 각도를 초과하여 절곡한 후 다시 펴지게 하는 것이다.

Description

금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조장치 및 그 방법{manufacture device and that method of door pannel sill consisting of metal}
본 발명은 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 금속재 도어 판넬이 문틀에 장착되어 질 때 원하는 방향으로 개방될 수 있도록 하기 위해 형성되는 외곽둘레의 걸림턱을 집중 개량하여 도어의 기능과 내구성은 물론이고, 품질까지 향상될 수 있도록 하는 금속재 도어 판넬 걸림턱의 바람직한 제조방법에 있어서, 연속생산라인에 의한 연속제조장치 및 그 방법에 관한 것이다.
통상적으로 사용되는 금속재 도어 판넬(A)은 도 1에서 도시된 바와 같이 개폐시 문틀에 밀착됨과 동시에 일측으로는 개방이 되지 못하도록 외곽둘레에 걸림턱(B)이 형성되어야하고, 또 상기한 금속제 도어 판넬은 전면판(본원에서는 편의상 "외판"이라 통칭하기로 함)의 후방에 절곡부를 가지는 내판(200)이 결합 장착되어야 함에 따라서 종래에는 상기 외판(100)의 후방에 내판(200)을 안착시킨 다음 상기 외판(100)의 외곽둘레의 일부분을 180°절곡하면서 그 사이에 상기 내판(100)의 절곡부를 끼운 다음 압착하여 성형시켰다.
이와 같이 상기 내판(100)의 절곡부를 상기 외판(100) 외곽 둘레의 180°절곡부 사이에 끼워 상호 결합시키는 일련의 공정을 포밍 및 시밍 공정이라 이 분야에서 통용된다.
이러한 공정을 거치게 되면 상기 내판(200)이 상기 외판(200)의 후방에 견고하게 결합될 뿐 아니라 도어에 걸림턱(B)이 형성되게 되어 개폐시 원활한 작동이 될 수 있는 것이다.
하지만 상기와 같이 금속재 도어판넬의 외곽둘레에 종래의 포밍 및 씨밍(seaming)방법으로 형성된 걸림턱(B)은 상기 걸림턱의 두께가 얇을 수밖에 없어 충격에 견디는 힘이 약하고, 또 그 끝부분이 라운드형으로 형성되어 물틀에 완전하게 밀착되지 못함은 물론 시각적으로도 좋지 않는 결과를 초래한다.
뿐만 아니라 상기 도어의 전,후면 외곽둘레가 상기 도어를 여닫을 때 상기 문틀간 잦은 충격이 발생되는 까닭으로 보강판을 내부에 구비시켜 강도를 보강하여야 하지만 상기 종래의 씨밍(seaming) 공정으로 하는 제조방법은 사실상 보강판을 설치하지 못하는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 일소키 위하여 창안한 것으로서, 도어의 외판과 내면판 사이 외곽둘레에 보강판과 상기 내판의 절곡부를 함께 안착시킨 상태에서 상기 전면판의 외곽둘레의 일부분을 대략 "ㄷ"형으로 2단 절곡 함과 동시에 상기 "ㄷ"형 전면판 절곡부분이 상기 보강판과 내판의 절곡부에 버러짐 없이 완전하게 밀착시켜 우수한 기능의 상품가치를 높일 수 있는 걸림턱을 생산할 수 있는 기술적으로 새로운 포밍 및 씨밍공정과 그 공정수행시 사용되는 바람직한 장치를 제공하는 것에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 걸림턱을 가지는 도어판넬의 사시도 및 요부 확대단면도
도 2 ~ 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 도어판넬 연속생산라인의 전체적인 레이아웃
도 4 ~ 도 11은 본 발명의 연속생산라인 중 외판 좌우면 포밍장치에 구비하는 포밍롤러셋트의 일측 확대 단면도로서, 외판의 포밍공정을 도시한 것임
도 12는 도 4 ~ 도 11의 외판 좌우면 포밍공정에서 포밍되는 과정을 나타낸 예시도
도 13은 본 발명의 연속생산라인 중 내판 전후면 벤딩장치의 측 단면도
도 14는 본 발명의 연속생산라인 중 내판 전후면 벤딩장치의 정면도
도 15는 내판 전후면 벤딩장치의 일부를 발췌한 부분 사시도
도 16 ~ 도 17은 내판 전후면 벤딩장치에서 벤딩되는 과정을 나타낸 예시도
도 18 ~도 19는 본 발명의 연속생산라인 중 외판 전후면 벤딩장치에서 벤딩되는 과정을 나타낸 예시도
도 20 ~ 도 24는 본 발명의 연속생산라인 중 외판 전후걸림턱 씨밍장치에 구비하는 포밍롤러셋트의 일측 확대 단면도로서, 외판의 씨밍공정을 도시한 것임
도 25는 도 20 ~ 도 24의 외판 전후걸림턱 씨밍공정에서 씨밍되는 과정을 나타낸 예시도
□ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 □
A:도어 판넬 B:걸림턱
P:외판 좌우면 포밍장치 P1:내판 좌우면 포밍장치
V:외판 전후면 벤딩장치 V1:내판 전후면 벤딩장치
S:외판 전후걸림턱 씨밍장치 S1:외판 좌우걸림턱 씨밍장치
10-1~ 10-16:포밍롤러셋트 20:받침대
21:링크플레이트 22:실린더
22a:로드 21a,21b:회전점
23:연결대 30:벤딩날
31:홈 32:걸림턱
50-1~ 50-10:씨밍롤러셋트 51,52:상,하 롤러
51a:성형홈 51b:스톱편
53:측면롤러 100:내판
101,201:1차 절곡부 102,202:2차 절곡부
200:외판 300:보강판
위 기술적 과제를 달성하기 위하여 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거 상세히 설명하면 하기와 같다.
도 2에서 도시된 바와 같은 금속제 도어 판넬을 제작함은 물론 보다 신속한 제작을 위하여 연속자동 제조라인이 요구된다.
즉, 내, 외판(100,200)을 제작하기 위한 내, 외판 제작용 금속소재를 이용하여 모서리, 도어록 홈, 힌지홈 등의 기초홀(hole)을 절단 및 프레스 펀칭하는 펀칭공정을 거친 다음 상기 기초홀이 타공된 내, 외판의 외곽둘레 중 길이방향의 좌, 우면을 각 포밍공정을 통하여 각 절곡하는 한편, 상기 전후면에 대하여 벤딩공정을 통하여 절곡한 후 상기 외곽둘레가 기초 절곡된 외판(100)내에 내판(200)과 보강판(300)을 각 안착/끼운 다음 상기 포밍공정에서 기초 절곡된 부위에 대하여 완전하게 밀착/결합시키기 위하여 씨밍공정을 거치게 된다. 상기 씨밍공정을 거치게 됨에 따라서 내판(200)이 외판(100)의 후방에 견고하게 결합됨은 물론 외곽둘레에 걸림턱(B)이 형성된다.
상기 씨밍공정을 수행한 도어 판넬(A)은 이후 공정에서 내부에 보온재 등을 내장시키는 동시에 기타 hot press공정과 드릴 및 탭핑공정을 거처 완성된다.
위와 같이 수행되는 제조공정 중에서 본원에서는 제작코자하는 도어판넬의 걸림턱(B)이 종래의 걸림턱과는 달리 일정한 높이를 가지면서도 내부에 보강판(300)이 추가로 끼워져 결합되고, 그 형태가 단면상에서 볼 때 라운형이 아닌 "ㄷ"형의 2단 절곡되어 각으로 형성되는 걸림턱(B)을 완벽하게 처리하기 위해 수행하는 것으로서, 위 공정 중 외판(100)의 포밍공정과 내외판(100,200)의 전,후면 벤딩공정 및 외판(100)에 내판(200)이 조립된 후 이루어지는 씨밍공정은 외판(100)에 내판(200)이 안착되어 상호 결합하는 마무리단계가 핵심적 기술인 것인 바, 이하 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 외판의 좌우면에 대한 포밍공정을 수행하는 포밍장치(P)로는 상, 하롤러(11.11')가 맞물려 구비하는 포밍롤러셋트(10-1~ 10-16)가 일정간격으로 16단계로 배치되는데, 여기에 상기 펀칭공정을 거친 외판(100) 좌,우 외곽부가 각 1~16단계의 포밍롤러셋트(10)를 통과하면서 일정한 형상으로 포밍절곡이 이루어진다.
즉, 상기한 포밍공정은 상기 외판(100)의 외곽부를 완전하게 "ㄷ"형으로 절곡하기 전 초기단계로서, 도 4에서 도시된 바와 같이 1차 절곡부(101)와 2차 절곡부(102)가 대략 10~15°정도 적게 절곡형성시키는데, 이는 후 공정인 씨밍공정에서 내부에 보강판(300)과 내판(200)의 절곡부가 끼워진 상태에서 상기 외판(100)의 1차 절곡부(101)와 2차 절곡부(102)가 완전하게 "ㄷ"형으로 밀착 형성되어 씨밍될 수 있도록 하기 위한 것이다.
따라서 단번에 위와 같은 모양으로 절곡성형시키는 것이 아니라 상기 1차 절곡부(101)를 1~5단계까지 약 4°의 간격으로 1~5단계 다단 절곡하여 최종각도가 20°가 되게 절곡하는 반면 상기 2차 절곡부(102)는 상기 1차 절곡부(101)의 절곡각도 대비 약 15°의 간격으로 다단 절곡하여 최종각도 100°로 절곡하고,
상기 1~5단계의 단계별 절곡과정을 거치면서 약 20°정도 절곡된 1차 절곡부(101)를 6~14단계를 거치면서 16°정도의 각으로 다단 절곡하여 상기 외판(100)의 평면을 기준으로 상방향 90°가 되게 절곡하는 반면, 상기 2차 절곡부(102)는 반대로 상기 1~5단계에서 100°정도로 절곡되었던 것이 상기 1차 절곡부(101) 기준 20° 정도로 펴진다.
이 후 15,16단계를 거치면서 상기 90°로 절곡된 1차 절곡부(101)는 다시 약 76°정도로 편다.
즉, 먼저 상기 1차 절곡부(101)는 최종 절곡하고자 하는 반대방향으로 1차 절곡한 후 최종 절곡 각 이상 정방향으로 2차 절곡하고, 다시 반대 방향으로 3차 절곡하는 것과;
상기 2차 절곡부(102)는 최종 절곡 각 보다 작은 각도로 1차 절곡한 후 서서히 펴지게 한다.
위와 같은 포밍공정 수행시 본원에서는 16단계로 이루어지는 것으로 하고 있으나 이는 단지 일실시예에 불과한 것으로서 때에 따라서 그 단계를 줄이거나 늘려도 무관한 것이다.
단 뒤쪽으로 절곡하다가 앞으로 절곡한 다음 다시 뒤쪽으로 절곡하는 등 하는 것은 핵심기술이라 할 수 있다. 이는 전술된 바와 같이 후 공정인 씨밍공정의 작업이 보다 원활하게 수행될 수 있도록 하는 것임에 따라서 상당히 중요한 공정이라 할 수 있다.
한편, 상기 내판(200)의 포밍공정 및 그 장치(P1)는 단순하게 일측으로 90°절곡하는 것임은 물론 일반적인 포밍방법이라 보다 상세한 설명은 생략키로 한다.
이상과 같이 외판(100) 좌,우면과 내판(200)의 좌, 우면의 각 포밍공정이 완료되면 콘베이어를 통하여 이송되어 그 전, 후면에 대하여 상기 각 좌,우면과 동일한 형태로 절곡하여야 하는데,
이때는 상기 도 5에서 도시된 바와 같이 전후면 벤딩공정은 벤딩장치(V, V1) 하단부 받침대(20)의 양측에 링크플레이트(21)를 취부한 다음 상기 링크플레이트(21) 일단을 실린더(22)를 이용하여 일정높이 상승시키기만 하면 상기 링크플레이트(21)는 회전점(21a)을 기준으로 일정각도 회전됨에 따라서 그 각도만큼 벤딩이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
즉, 컨베이어상에서 이동된 외판 또는 내판(100,200)이 스톱블럭(미도시)에 의하여 정지됨과 동시에 상기 하부의 실린더(22) 로드(22a)가 상승함에 따라서 회전점(21a)을 중심으로 회전되는 양측의 링크플레이트(21)에 의하여 반침대(20)가 일정각도 회전되어 벤딩이 이루어 질 수 있도록 하는 것인데,
상기 내판(200)의 경우는 벤딩코자 하는 형태가 각 90°씩 절곡하는 것일 뿐만 아니라 2차 절곡부(202)의 방향이 바깥쪽으로 향하는 것이어서, 상기 받침대(20)가 한번의 동작으로 상기 1, 2차 절곡부(201,202)를 동시 절곡할 수 있다.
하지만 상기 외판(100)의 경우는 2차 절곡부(102)의 방향이 내향으로 절곡되어야 하고 또 2차 절곡부(102)가 90°로 1차 절곡한 다음 상기 2차 절곡부(102)를 일정각도로 절곡할 때 상기 2차 절곡부(102)가 펴지게 하여야 함으로 두 번의 동작을 통하여 이루어진다.
즉, 상기 외판(100)의 2차 절곡부(102)에 대하여 상기 받침대(20)가 90°회전함에 따라서 직각으로 절곡이 된 다음 상기 1차 절곡부(101)를 일정각도로 절곡할 때 상부 벤딩날(30)의 일면에 형성된 홈(31)의 상단 걸림턱(32)에 상기 2차 절곡부(102)의 끝단이 부딪혀 상기 90°절곡된 2차 절곡부(102)가 다시 일정각도로 펴지게 된다.
상기와 같이 포밍공정과 벤딩공정이 완료된 상기 전,후, 좌,우 절곡부(101,102)가 약간 벌어진 상태의 외판(100) 내향으로 먼저 보강판(300)을 끼운 다음 콘베이어 라인을 타고 이동되다가 상기 내판(200)의 생산라인과 하나의 라인으로 합체되면서 상기 보강판(300)이 끼워진 외판(100)에 내판(200)이 안착 조립되는 내판조립공정을 거치게된다.
상기 외판(100)에 보강판(300)와 내판(200)이 각 조립됨에 따라서 상기 외판(100)의 1,2차 절곡부(101,102)가 상기 조립된 보강판(300)의 측면과 내판(200)의 절곡부 상면에서 벌어진 상태가 되어있음으로 완전하게 밀착 시켜야 한다.
이를 수행하는 씨밍공정수행시 사용되는 외판(100)의 전후 걸림턱 씨밍장치(S)는 상,하 롤러(51,52)와 그 사이 측면롤러(53)가 각 회전축에 삽입고정된 상태에서 회전되는 10세트의 씨밍롤러세트(50-1~ 50-10)를 거치면서 10단계로 상기 외판(100)의 1차 절곡부(101) 및 2차 절곡부(102)가 벌어진 상태를 완전하게 밀착되게 되는 것이다.
즉, 상기 1차 절곡부(101)를 그대로 유지하는 가운데 상기 경사진 2차 절곡부(102)를 1~6단계의 롤러세트를 거치면서 상기 롤러세트의 상부롤러(51)에 의하여 가압되어 평면상태로 절곡된 이후 7단계에서는 상기 측면롤러(53)에 의하여 상기 1차 절곡부(101)가 직각이 되게 가압되어 상기 보강판(300)에 밀착됨에 따라서 상기 2차 절곡부(102)는 다시 일정각도 벌어지게 되고, 상기 벌어진 2차 절곡부(102)를 나머지 8~10단계를 거치면서 보강판(300)과 내판(200)의 절곡부와 완전히 밀착되게 씨밍하는 것으로서 각 10단계로 진행된다.
상기한 씨밍롤러세트(50-1~ 50-10) 중 1~5단계(50-1~ 50-5)까지의 각 상부롤러(51)에는 상기 외판(100)이 벌어진 상태의 2차 절곡부(102)를 수용함과 동시에 안내하면서 상기 벌어진 상태의 2차 절곡부(102)를 평면이 되게 가압시키기 위한 성형홈(51a)이 형성되는데, 상기 성형홈(51a)에 필수적으로 상기 2차 절곡부(102) 끝단이 밀리지 않도록 스톱편(51b)이 마련되어야 한다.
즉, 자칫 상기 스톱편(51b)이 없는 가운데 경사진 상기 2차 절곡부(102)의 상단을 가압할 경우 그 가압력에 의하여 상기 1차 절곡부(101)와 함께 그 가압력이 작용하는 방향으로 밀리는 현상이 발생될 수 있어 주의가 요구된다.
이와 같이 공정을 통하여 도어판넬의 전,후면 걸림턱 씨밍공정이 완료된 다음 켄베이어 라인을 타고 후 공정인 좌우 걸림턱 씨밍공정을 수행하게 된다.
그런데, 상기 좌우면 걸림턱 씨밍공정은 위 제시된 전후면 걸림턱 씨밍공정과 동일한 방법으로 이루어지는 것임에 따라서 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이 씨밍공정이 완료되면 컨베이어를 타고 이동되면서 드릴 및 탭핑공정 등과 같은 마무리 공정을 거처 완성된다.
상기와 같은 구성과 작용을 갖는 본 발명의 금속재 도어 판넬과 그 도어 판넬의 연속제조방법은 일정한 높이를 가지면서도 내부에 보강판과 내판의 절곡부가 함께 끼워진 상태에서 완벽한 "ㄷ"형의 걸림턱으로 씨밍될 수 있는 새로운 씨밍기법으로서, 먼저 금속제도어 판넬에 보강판이 내장된 상기 "ㄷ"형의 걸림턱이 형성되게 함에 따라서 기존의 도어보다 월등하게 견고할 뿐 아니라 걸림턱으로서의 역할 또한 보다 충실하게 할 수 있음 물론 도어 개폐시 문틀에 확실하게 밀착되고, 또 "ㄷ"형의 각으로 형성됨으로 도어의 상품가치가 대폭 증가된다.
아울러 본원이 제시하는 바람직한 공정을 통하여 상기 외판과 내판 그리고 보강판이 상호 완벽하게 밀착되어 결합될 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

Claims (5)

  1. 내, 외판(100,200) 제작용 금속소재에 기초홀을 타공하는 펀칭공정과 상기 내,외판(100,20)의 좌, 우면을 다단 절곡하는 포밍공정과 상기 포밍된 내,외판(100,200) 전,후면에 대하여 절곡하는 벤딩공정과 상기 벤딩된 외판의 내향으로 보강판(300)과 내판(200)을 끼워 넣는 조립공정과 상기 외판의 내향으로 보강판(300), 내판(200)이 각 안착/끼움된 상태의 걸림턱을 완전 밀착시키는 마무리 처리하는 씨밍공정 등으로 이루어지는 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조방법에 있어서,
    상기 1,2차 절곡부(101,102)를 가지는 외판(100)의 포밍공정시 상기 1차 절곡부(101)를 뒤쪽(절곡코자하는 반대쪽)으로 절곡한 후 본래의 방향으로 절곡한 다음 다시 일정각도 뒷쪽으로 절곡케 하고, 상기 2차 절곡부(102)는 절곡코자하는 방향의 각도(100°)를 초과하여 절곡한 후 다시 펴지게 하는 것을 특징으로 하는 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 외판(100)의 절곡공정시 2차 절곡부(102)를 약 100°정도로 절곡한 다음 상기 1차 절곡부(101) 절곡시 상기 2차 절곡부(102)가 벤딩날(30)의 걸림턱(32)에 부딪혀 다시 10~20°정도로 펴지게 하는 것을 특징으로 한 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 일정하게 벌어진 상태의 외판(100) 1,2차 절곡부(101,102) 2차 절곡부(102)상단을 가압하여 평행되게 한 다음 측면에서 상기 1차 절곡부(101)의 측면을 가압 밀착한 후 다시 상기 2차 절곡부(102)의 상단을 가압하여 상기 내삽된 보강판(300)과 내판(200)이 완전 밀착되게 하는 것을 특징으로 하는 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조방법.
  4. 일단에 상, 하롤러(11.11')가 맞물려 구비하는 포밍롤러세트(10-1~ 10-16)가 일정간격으로 다단 배치되는 내,외판 좌우면 포밍장치(P,P1)와 벤딩장치(V,V1)와 상,하 롤러(51,52)와 그 사이 측면롤러(53)가 각 회전축에 축삽된 상태에서 회전되는 씨밍롤러세트(50-1~ 50-10)가 일정간격 배치되는 전후, 좌우 씨밍장치(S,S1)가 각 설치될 수 있는 연속생산라인에 의한 금속제 도어판넬의 제조장치에 있어서,
    상기 내외판 전후면 벤딩장치(V,V1)는 2개의 회전점(21a, 21b)을 가지는 링크플레이트(21)가 연결대(23)에 의하여 연결된 상태로 받침대(20) 양측에 구비되고, 상기 링크플레이트(21)의 연결대(23)의 하측에는 실린더의 로드축(22)이 연결핀(22a)으로 고정되어 상기 실린더의 상하작동에 따라서 연결대(23)에 연결된 링크플레이트(21)가 회전점(21a)을 중심으로 일정각도 회전되면서 절곡이 될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 씨밍장치(S, S1)의 씨밍롤러세트(50-1~ 50-10) 중 상부롤러(51)에는 상기 외판(100)이 벌어진 상태의 2차 절곡부(102)를 수용하는 성형홈(51a)의 일측에 상기 2차 절곡부(102) 끝단이 밀리지 않도록 스톱편(51b)이 마련되는 것을 특징으로 하는 금속재 도어 판넬의 걸림턱 제조장치.
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