KR100611361B1 - 파이프 벤딩 머신의 가동형 롤러 홀더 슬라이더의 선형구동용 유압회로 - Google Patents

Abstract

파이프 벤딩 머신의 가동형 롤러 홀더 슬라이더의 선형 구동용 유압회로는, 가동형 롤러를 홀딩하는 슬라이더에 피스톤 로드를 연결한 유압 실린더(5)를 구비하고, 이 실린더는, 펌프(15)에 의해 저수조(16)로부터 가압된 유체를 3-포지션 4-웨이 밸브(18), 체크 밸브(12, 13) 및 그 사이에 삽입된 스로틀 밸브(19)를 통해 공급하여, 가공과정마다 상기 소정 위치로부터 프로그램 가능한 간격에 이를 경우, 주요 동작시의 상부 롤러를 홀딩하는 슬라이더의 속도를 낮추기 위해서 상기 유압 실린더(5)의 상기 저압 챔버내의 압력을 증가시키도록 동작된다.

파이프 벤딩 머신, 슬라이더, 유압회로, 3-포지션 4-웨이 밸브, 스로틀 밸브

Description

파이프 벤딩 머신의 가동형 롤러 홀더 슬라이더의 선형 구동용 유압회로{A HYDRAULIC CIRCUIT FOR LINEARLY DRIVING A MOVABLE ROLLER-HOLDER SLIDER OF A PIPE BENDING MACHINE}

본 발명은 파이프 벤딩 머신의 가동형 롤러 홀더 슬라이더를 선형으로 구동하는 유압회로에 관한 것이다. 이 파이프 벤딩 머신은 임의의 종류의 대칭 또는 비대칭으로 이루어진다. 이하, 간단하고 명쾌함을 위해, 피라미드식 대칭형 파이프 벤딩 머신을 설명한다.

일반적으로, 유압 실린더에 의해 수직 이동가능한 슬라이더 상에는, 현존하는 피라미드식 대칭형 파이프 벤딩 머신의 3개의 롤러 중 상부 롤러가 실장된다. 상기 가동형 롤러 홀더 슬라이더를 선형으로 구동하도록 하는 유압회로는, 그 롤러홀더 슬라이더와 로드(rod)를 연결한 유압 실린더를 구비한다. 이러한 유압 실린더는, 상부 챔버와 하부 챔버로 이루어지고, 이 두 챔버는, 펌프가 저수조로부터 공급한 가압된 유체를 갖는 각각의 덕트와 통해 있다. 3-포지션 4-웨이 밸브와 체크 밸브는, 양 덕트 상에서 동작한다. 이 밸브들과 상기 펌프는, 전자제어장치에 의해 제어된다.

상기 롤러 홀더 슬라이더는, 가공동작시에 벤딩 위치를 향해 아래쪽으로, 복귀 동작시에는 정지(rest) 위치를 향해 위쪽으로 왕복 운동을 한다.

공지된 것처럼, 파이프 벤딩 머신의 3개의 롤러 사이에서 원하는 변형 결과를 갖는 한번의 과정(pass) 또는 그 이상의 과정으로 이루어진 동작을 통해 파이프들 또는 다른 섹션 바아들을 구부린다. 이러한 변형을 얻기 위해서, 특히 하나의 가공물 또는 그 이상의 가공물을 정확하게 동일한 벤딩 반경으로 구부려야 할 경우, 상기 벤딩 동작을 하는데 있어서, 고정 롤러에 대해 가동형 롤러의 위치를 가공물마다 동일하게 유지해야 한다.

전자제어장치가 제어하는 유압회로에서의 밸브는, 여러 가지 과정에서 필요한 수직위치에서 유압 실린더 로드의 위치를 정확하게 결정하지 못한다. 이는 작동에 있어서 다수의 힘에 의한 것으로, 그 중에서 하향운동시의 마찰력, 구부릴 가공물 재료의 저항, 유압 실린더가 갖는 피스톤의 액티브 힘, 실(seal) 쏠림힘, 피스톤 링의 탄성력, 반작용 차동 열역학력, 전자기 밸브의 제어 응답의 시정수, 유압 유체의 점도 및 상기 유압 유체와는 다른 압축률 계수를 갖는 공기의 존재로 인한 비균질도가 있다.

가동형 롤러 홀더 슬라이더를 일시 중지시키는 실제 포인트가 부정확한 점을 해결하기 위해서, 과거에는, 확인할 수 없는 오류없이, 각 벤딩 과정을 행해야 하는 가동형 롤러의 정확한 위치를 확실하게 하도록 기계적인 스톱을 사용하였다.

그러나, 기계적인 스톱에 의해 일시 중지시키는 포인트를 설정하려면, 특히 곡률반경이 큰 변형을 행하는 경우에, 노력이 추가되고 시간이 낭비되는 번거로운 동작이 있어야 한다.

또한, 과거에는, 상기 문제점을 해결하기 위해서, 고비용이 드는 비례밸브를 구비한 복잡한 유압회로를 사용하였다.

(발명의 개시)

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하는데 목적이 있다.

특히, 본 발명의 목적은, 파이프 벤딩 머신을 동작시켜 벤딩 위치를 기계적인 스톱장치를 필요로 하지 않고서 설정할 수 있으면서 파이프 벤딩 위치를 정밀하게 결정하는데 있다.

따라서, 본 발명의 파이프 벤딩 머신의 가동형 롤러 홀더 슬라이더의 선형 구동용 유압회로는, 가공동작시에 구부릴 가공물의 가공동작을 하는 한번 이상의 과정들의 과정마다 소정 위치로, 복귀 동작시에는 정지 위치로 왕복 운동을 하는 가동형 롤러를 홀딩하는 슬라이더에 피스톤 로드를 연결한 유압 실린더를 구비하고, 상기 유압 실린더는 고압 챔버와 저압 챔버로 이루어지고, 이 두 챔버는 펌프가 저수조로부터 가압된 유체를 공급하는 각각의 덕트와 통해 있고, 3-포인트 4-웨이 밸브와 체크 밸브가 덕트 상에서 동작하고, 상기 밸브들 사이에서, 가공과정마다 상기 소정 위치로부터 프로그램 가능한 간격에 이를 경우, 전자석에 의해 동작되어 상기 유압 실린더의 상기 저압 챔버내의 압력을 증가시켜 그 가공동작시의 상부 롤러를 홀딩하는 슬라이더의 속도를 낮추기 위한 스로틀 밸브를 더 구비한다.

비록 본 발명의 사상을 벗어나지 않게 본 발명을 변경할 수 있다는 것을 알 수 있지만, 지금부터는 본 발명의 바람직한 실시예를 다음의 첨부도면을 참조하여 설명하겠다:

도 1은 본 발명에 따른 유압회로를 적용한 일부 개방된 파이프 벤딩 머신의 개략적인 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 유압회로의 도면,

도 3 내지 도 6은 파이프 벤딩 머신상에서 작동시에 본 발명에 따른 유압회로의 2개의 밸브의 서로 다른 작동위치를 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 도 1은 1로 나타낸 파이프 벤딩 머신의 일반적인 외관도이다. 이 파이프 벤딩 머신(1)은, 본 발명에 따른 유압회로를 구비한다.

그 예로 나타낸 파이프 벤딩 머신은, 피라미드식 대칭형의 일종이다. 이 파이프 벤딩 머신은, 정면을 향하는(도 1의 우측으로) 한 쌍의 고정된 하부 롤러(2로 나타낸 한 개의 롤러만이 도시됨)와 상부 롤러(3)를 갖는다. 이 상부 롤러(3)는, 종래와 같이 도 2에 개략적으로 나타낸 피스톤 로드(4)에 연결된 슬라이더(미도시됨) 상에 실장된다. 이 피스톤 로드(4)는, 상부 챔버(6)와 하부 챔버(7)를 갖는 유압 실린더(5)의 일부이다.

이러한 피스톤 로드(4)의 작동에 의해, 상부 롤러(3)를 홀딩하는 슬라이더는, 도 1의 설명에서 나타낸 것처럼, 가공동작시에 축 g로 나타낸 대략적인 위치로부터 축 l의 소정 위치로 하향 이동가능하다. 가공물(미도시됨)의 벤딩 동작은, 하나의 과정 또는 그 이상의 과정으로 이루어진 왕복운동을 하는 동안에 행해진다. 매 과정마다, 상기 축 l의 소정 위치는, 가공물마다 선택된다. 예를 들어, 가공할 2개의 동일한 가공물을 2개의 과정으로 가공하고, 파이프 벤딩의 동일한 종료위치가 아닌 서로 다른 중간위치를, 가공할 가공물마다 선택하려고 한다면, 치수가 서로 다른 특성을 갖는 2개의 가공물이 얻어진다.

그래서, 가능한 많이 매우 정확하게 벤딩 위치가 얻어진다는 중요성을 알 것이다.

도 1 및 도 2에 각각 구조적 및 개략적으로 나타낸 것처럼, 유압 실린더(5)의 상부 챔버)(6)와 하부 챔버(7)는, 그들의 포트(8, 9)를 통해 가압된 유체의 각 덕트(10, 11)와 통해 있고, 한 쌍의 단동식(single-acting) 밸브(12, 13)로 이루어진 체크 밸브를 폐쇄하는 파일럿 조작을 한다.

일반적인 유압회로용 기름에서의 가압된 유체는, 모터 펌프장치(15)에 의해 저수조(14)로부터 공급된다. 도 2에 더 자세히 나타낸 것처럼, 적어도 필터(16)와 파일럿 조작 안전밸브(17)는, 상기 펌프의 회로 내에 설치된다. 또한 종래에는, 3-포지션 4-웨이 밸브(18)는, 모두 덕트(10, 11) 상에서 동작한다. 펌프와 밸브들은, 전자제어장치(미도시됨)에 의해 제어된다.

본 발명에 따르면, 전자석으로 제어하는 스로틀 밸브(19)는, 동일한 덕트(10, 11) 상의 밸브(18)에 결합된다.

또한, 그 스로틀 밸브(19)는, 상기 전자제어장치(미도시됨)에 의해 동작되어 유압 실린더(5)의 하부 챔버(7)에서 배압을 발생한다. 실제로, 가공동작시에, 즉, 가동형 롤러(3)의 하향 왕복운동시에, 상기 가동형 롤러(3)의 축 l로 제한된 소정의 벤딩 위치에 접근하고 있을 경우, 상부 롤러(3)를 홀딩하는 슬라이더의 속도를 낮추는데 적합하여 최후의 롤러가 정확히 벤딩 위치에 도달할 수 있다. 예를 들어 축 h 위치로부터의 감속은, 수행되는 벤딩 과정에 대해 원하는 종료위치 내에서 상기 밸브의 완전한 폐쇄까지 상기 가동형 롤러의 속도를 하향 왕복운동을 하여 점차적으로 낮추기 위해서 스로틀 밸브(19)를 원하는대로 동작시켜 이루어진다.

내측에서 속도를 낮추는 간격 h-l은, 원하는 정밀도 등에 따라 프로그램 가능하다.

이러한 감속은, 도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼, 3-포지션 4-웨이 밸브(18)와 스로틀 밸브(19)의 작동의 조합에 의해 이루어진다.

이 도면들에서, 펌프장치(15)로부터 나온 고압 유체의 유선은 A로 나타내고, 상부 롤러(3)를 홀딩하는 슬라이더를 동작시키는 유압 실린더(5)로부터 복귀하는 저압 유체의 유선은 B로 나타낸다.

도 3을 참조하면, 3-포지션 4-웨이 밸브(18)와 스로틀 밸브(19)는, 그 고압 유선 A이 실린더의 고압 챔버(6)로 진행하고, 저압 유선 B가 저압 챔버(7)에 존재하는 복귀 흐름을 나타낸 구성으로 도시되어 있다. 20으로 나타낸 스로틀 밸브(19)의 스로틀 장치는, 비작동 상태로 있고, 가동형 롤러(3)의 축 h의 소정 위치에 이를 때까지 이 위치를 유지한다(도 1). 이 위치로부터 스로틀장치(20)는, 도 4에 도시된 것처럼 작동한다. 유선 B는 유속이 감소되는 경우에 바이패스(21)로 전환된다.

따라서, 실린더(5)의 저압 챔버(7) 내에서 압력이 증가한다. 그 결과, 축 l 의 위치가 흐름이 정지되고 챔버(6, 7) 모두가 동일한 동작압력하에 이를 때까지, 상기 가동형 롤러(3)의 하향 왕복운동은 늦어진다. 그 때에, 유압 유체와는 다른 압축률을 가짐으로써 오류의 중요한 요소인 에어 볼(air ball)을 포함하여, 모든 이완이 처리된다. 3-포지션 4-웨이 밸브(18)와 스로틀 밸브(19)에 의해 도 5에 도시된 정지 구성으로 된다.

가동형 롤러(3)를 축 g 보다 앞의 위치로 복귀하려면, 3-포지션 4-웨이 밸브(18)와 스로틀 밸브(19)에 의해 스로틀 밸브(19)가 작동하고 있지 않는 도 6에 도시된 구성으로 된다. 그 스로틀 밸브(19)에 관해서, 도 3의 구성을 반복하고, 또한 3-포지션 4-웨이 밸브(18)는 역류를 시킨다. 이러한 동작에 의해, 실린더(5)의 챔버(7)는 고압 챔버가 되고, 상기 챔버(6)는 저압 챔버가 된다.

이 스로틀 밸브(18)는 단방향 밸브이다. 이와는 달리, 스로틀 밸브(18)는, 가공 동작과 복귀 동작시에 속도를 낮추기 위해서 양방향 밸브일 수 있다.

본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명하였지만, 첨부된 청구범위에 기재된 것과 같은 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 변경, 추가 및/또는 생략을 할 수 있다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 가공동작시에 구부릴 가공물의 가공동작을 하는 한번 이상의 과정을 갖는 과정마다 소정 위치로, 복귀 동작시에는 정지 위치로 왕복 운동을 하는 가동형 롤러를 홀딩하는 슬라이더에 피스톤 로드를 연결한 유압 실린더를 구비하고, 상기 유압 실린더는 고압 챔버와 저압 챔버로 이루어지고, 이 두 챔버는 펌프가 저수조로부터 가압된 유체를 공급하는 각각의 덕트와 통해 있고, 3-포인트 4-웨이 밸브와 체크 밸브가 덕트 상에서 동작하는 파이프 벤딩 머신의 가동형 롤러 홀더 슬라이더의 선형 구동용 유압회로에 있어서,

   상기 유압회로는, 상기 밸브들 사이에서, 가공과정마다 상기 소정 위치로부터 프로그램 가능한 간격에 이를 경우, 전자석에 의해 동작되어 상기 유압 실린더의 상기 저압 챔버내의 압력을 증가시켜 상기 가공동작시의 상부 롤러를 홀딩하는 슬라이더의 속도를 낮추는 스로틀 밸브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 유압회로.

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