KR100682298B1

KR100682298B1 - Large 3D curved surface bending device using bending roll and method thereof

Info

Publication number: KR100682298B1
Application number: KR1020050093252A
Authority: KR
Inventors: 공경열
Original assignee: 기득산업 주식회사
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-02-15
Also published as: KR20050101310A

Abstract

본 발명은 선박이나 대형 구조물의 벽체에 주로 사용되는 평판을 3차원으로 벤딩하는, 밴딩 방법에 대한 것으로 다시 말하면 중간 롤을 별개로 작동할 수 있는 벤딩 장치를 이용함으로서 초대형의 평판을 3차원 곡면 형상으로 벤딩할 수 있는 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a bending method for bending a plate mainly used for walls of ships or large structures in other words, that is, by using a bending device capable of operating an intermediate roll separately, to form a super-large flat plate in three-dimensional curved shape. On how to bend with

종래의 방법으로는 선박의 셀이나, 돔형의 대형 구조물에 사용되는 3차원 곡면을 제작하기 위하여 일반적인 2차원 벤딩을 한 후 가열과 냉각 방식을 사용하여 열 변형에 의하여 벤딩 형상을 만드는 방법을 주로 사용하여 3차원 곡면을 제작하였으며, 이러한 방법은 특수기능을 가진 기능인의 확보와, 안전상 또는 작업환경상의 많은 문제점을 발생하게 하였다. 보다 개선된 방법으로는 대형의 프레스나, 액압을 이용한 대형 판재 성형기를 사용하여 3차원 벤딩을 수행하여야 하였으나, 이는 초기 설비비의 과다한 투자가 요구됨으로 비교적 소규모의 제조업체에서는 설비의 도입자체가 어려운 실정이며, 생산성의 저하와 투자비의 과다로 높은 제조비용을 부담하여야 하는 등 이 또한 많은 문제점이 내재하고 있어 이를 해결하기 위한 방법으로 기존의 롤 벤딩의 원리를 이용하면서 중간 롤이 독자적으로 움직이는 특징을 가지는 3차원 곡면 가공 장치를 발명함으로서 생산성과 가공성 품질 면에서 우수한 대형의 3차원 곡면을 가공할 수 있는 방법을 제공하게 되었다.The conventional method mainly uses a method of making a bending shape by thermal deformation using a heating and cooling method after general two-dimensional bending in order to manufacture a three-dimensional curved surface used for a ship cell or a dome-shaped large structure. The three-dimensional curved surface was produced, and this method caused a lot of problems in securing the working persons with special functions and in terms of safety or working environment. As a more improved method, three-dimensional bending should be performed by using a large press or a large sheet forming machine using hydraulic pressure. However, this requires the excessive investment of initial equipment cost, which makes it difficult to introduce equipment in a relatively small manufacturer. In addition, many problems are inherent due to low productivity and excessive investment cost, and many problems are inherent as a way to solve this problem. The invention of the dimensional surface processing apparatus has provided a method for processing large three-dimensional curved surfaces excellent in productivity and workability quality.

3차원 벤딩, 벤딩로라, 선박용, 대형 평판. 3D bending, bending roller, marine, large plate.

Description

Large 3D curved surface bending device using a bending roll and its method {omitted}

도1 : 본 발명에 의한 3차원 곡면 벤딩기1: 3D curved surface bending machine according to the present invention

도2 : 본 발명의 중간 롤 정면도2: Front view of the middle roll of the present invention

도3 : 본 발명의 중간 롤 측면도Figure 3: Side view of the middle roll of the present invention

도4 : 본 발명에 의한 3차원 곡면 벤딩기의 정면도4 is a front view of the three-dimensional curved bending machine according to the present invention

* 도면의 중요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on important parts of the drawing

1. 상부 롤 2. 하부 롤1. upper roll 2. lower roll

3. 중간 롤 4. 실린더 고정구3. middle roll 4. cylinder fixture

5. 주 실린더 6. 중간 롤 실린더5. Main cylinder 6. Middle roll cylinder

7. 중간 롤 프레임 8. 프레임7. Middle roll frame 8. Frame

9. 본체 프레임 10. 철판9. Main frame 10. Iron plate

11. 구동부11. Driving part

본 발명은 기존의 벤딩 로라에 중간 롤을 장착하여 3차원 벤딩을 하는 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for three-dimensional bending by mounting an intermediate roll on a conventional bending roller.

지금까지는 곡면을 가지는 선체의 외곽 셀을 제작하기 위해서 선박이 특수한 유선형으로 외곽을 형성하기 위해서 후판을 사용하여 제작된 수많은 3차원 벤딩의 철판이 필요하게 된다. 종래의 방법은 선박의 외곽 셀이나, 돔형의 대형 구조물에 사용되는 3차원 곡면을 제작하기 위하여 일반적인 2차원 벤딩을 한 후 가열과 냉각 방식을 사용하여 열변형에 의한 방법을 주로 사용함으로서 3차원 곡면을 제작하였다.Until now, in order to manufacture the outer shell of the hull having a curved surface, a number of three-dimensional bending steel plates manufactured using thick plates are required for the vessel to form the outline with a special streamlined shape. In the conventional method, a three-dimensional curved surface is mainly used by a method of thermal deformation using a heating and cooling method after general two-dimensional bending in order to manufacture a three-dimensional curved surface used for an outer cell of a ship or a large dome-shaped structure. Was produced.

이러한 방법은 특수한 훈련을 받은 일부 기능자에 의하여 가열과 냉각의 방법으로 수행되고 있었다. 따라서 기능인의 확보에 대한 어려움과, 가열하는 열원으로 이용되는 아세칠렌과 같은 석유화학 제품을 사용하여야하며, 이의 보관과 취급에 많은 주의가 필요하며, 가열 도구인 부속 장비를 구비하고 이를 보관하여야 하는 문제점 및 작업장의 안전과 환경 그리고 청결을 유지하기 어려웠으며, 특히 이를 유지하기 위하여 많은 소요 비용을 필요로 하는 등, 이에 대한 많은 문제점이 내재하고 있었으며, 개선된 방법으로는 대형의 조선소에서 선박의 외곽 셀을 제작하기위한 방법으로 대형의 프레스나, 액압을 이용한 대형 판재 성형기를 사용하여 벤딩을 수행하여야 하였다. 이는 초기 설비비의 과다한 투자가 요구됨으로 비교적 소규모의 제조업체에서는 설비의 도입자체가 어려운 실정이며, 투자비의 과다로 높은 제조비용을 부담하여야 하는 등 기존의 방법으로는 상기와 같은 많은 문제점을 내포하고 있었다.This method was carried out by heating and cooling by some specially trained technicians. Therefore, it is necessary to use petrochemical products, such as acetylene, which are used as a heat source for heating, and have difficulty in securing functional personnel, and require careful attention to storage and handling thereof. It was difficult to maintain the safety, environment and cleanliness of the workplace, and in particular, it required a lot of cost to maintain it, and many problems were inherent. As a method for manufacturing the cell, bending was performed by using a large press or a large sheet forming machine using hydraulic pressure. This requires excessive investment of the initial equipment cost, so it is difficult for a relatively small manufacturer to introduce the equipment itself, and many problems as described above have been included in the conventional methods, such as a high manufacturing cost due to excessive investment.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 상부롤(1)과 벤딩롤의 본체 프레임(9)에 고정된 프레임(8)에 수개의 중간롤(3)을 장착하고 이를 별도로 제어하는 방법과 장치에 의하여 벤딩을 하면서 다시 폭 방향으로 벤딩이 되는 다시 말하면 3차원 벤딩이 가능하게 되는 방법을 제공함을 목적으로 한다.Therefore, the present invention provides a method and apparatus for mounting several intermediate rolls (3) on the frame (8) fixed to the main frame (9) of the upper roll (1) and the bending roll to solve the above problems and to control them separately It is an object of the present invention to be able to bend in the width direction while bending by another way, that is, to provide a method that enables three-dimensional bending.

본 발명에서는 상기의 목적을 달성하기 위하여 주 벤딩에 비해 상당히 작은 곡률 반경을 가지는 3차원 벤딩인 것에 착안하여, 본체에 고정된 프레임에 일정한 간격으로 수개의 중간 롤을 장치하고 이를 각각 별개의 가압장치를 사용하여 개별 작동을 하게함으로서 상부 롤(1)이 일정한 원호인 곡률 반경으로 벤딩되고 이 상부롤(1)과 하부롤(2) 사이로 철판이 통과함으로서 진행 방향으로 주 벤딩을 하고 중간롤(3)에 의한 상부롤(1)의 형상에 따른 추가 벤딩을 하여 선박의 외피 형상인 3차원으로 되는 특징을 가지는 것으로 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 설명하기로 한다. 이 예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 국한시키거나 제한하지는 않는다.In order to achieve the above object, the present invention focuses on a three-dimensional bending having a radius of curvature that is considerably smaller than that of the main bending, and installs several intermediate rolls at regular intervals in a frame fixed to the main body, and each of them is a separate pressing device. By making the individual operation using the upper roll (1) is bent to a radius of curvature, which is a constant arc and the steel plate passes between the upper roll (1) and the lower roll (2) to make the main bending in the direction of travel and the intermediate roll (3) By carrying out additional bending according to the shape of the upper roll (1) by) will be described with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention to have a three-dimensional feature of the outer shell of the vessel. This example is intended to illustrate the invention, but not to limit or limit the invention.

도1은 본 발명에 의한 3차원 곡면 벤딩 기이며, 도2는 본 발명의 중간 롤의 정면도이고 도3은 본 발명의 중간 롤 측면도이다. 그리고 도4는 본 발명의 3차원 곡면 벤딩기의 정면도이다.Figure 1 is a three-dimensional curved bending machine according to the present invention, Figure 2 is a front view of the middle roll of the present invention and Figure 3 is a middle roll side view of the present invention. 4 is a front view of the three-dimensional curved bending machine of the present invention.

본 발명에서는 도1과 도4에서 보이는 바와 같이 본체 프레임(9)에 고정되어 있는 주 실린더(5)에 의하여 상하로 이동하는 상부롤(1)이 설치되고 이 상부 롤을 가압하기 위해 주 실린더(5)에 의해 상부 롤과 동일한 상하운동을 하는 프레임(8)에 일정간격으로 수개의 중간 롤 실린더(6)가 고정 장치되며, 각 각의 중간 롤 실린더(6)에는 중간 롤(3)이 장치되어 별도로 작동하게 되어 있다. 이의 작동은 중앙 제어에 의하여 일정하게 상하 운동을 하게 구성되어 상부 롤을 일정 곡률 반경을 가지도록 하는 것이 특징이다.In the present invention, as shown in Figs. 1 and 4, the upper roll 1, which is moved up and down by the main cylinder 5 fixed to the main frame 9, is installed, and the main cylinder ( 5) several intermediate roll cylinders 6 are fixed to the frame 8 having the same vertical motion as the upper rolls at regular intervals, and each intermediate roll cylinder 6 has an intermediate roll 3 installed therein. To operate separately. Its operation is characterized in that it is configured to constantly move up and down by the central control to make the upper roll has a certain radius of curvature.

본 발명의 작동을 설명하면 도 1에 도시된 바와 같이 1개의 상부롤(1)과 입측과 출측에 2개의 하부롤(2)이 주로 구성되어 있고, 도3에서 보이는 바와 같이 상부 롤(1)과 하부 롤(2) 사이로 벤딩 목적물인 철판(10)을 하부롤에 의한 마찰력에 의하여 이동하고 출구 하부롤(2) 부분까지 삽입한다. 다음 상부 롤(1)을 일정 위치 즉 철판이 진행 방향인 가로로 2차원 벤딩을 할 수 있는 위치까지 도1과 도4에서 보인 바와 같이 본체 프레임에 고정된 주 실린더에 의하여 중간 롤 프레임(8)과 동시 하강하고, 상기 중간 롤 프레임(8)에 연결되어 있는 중간 롤 실린더(6)에 의하여 각각 상하운동을 하는 중간 롤(3)을 조정함으로서 상부 롤(1)을 일정한 곡률 반경을 유지하게 된다. 상기 중간 롤(3)이나 상부 롤(1) 또는 하부 롤(2)은 각각의 고정 프레임에 베어링 구조로 연결되어 원활한 회전 운동을 하게 된다. 다음은 벤딩 과정을 상세히 설명하면, 상부 롤과 하부 롤 사이에 철판을 도 3에 보이는 바와 같이 투입하고 주 실린더(5)의 압력에 의하여 중간 롤 프레임(8)과 상부 롤(1)을 일정위치까지 하강과 동시에 길이 방향 기준으로 하는 2차원 벤딩의 량에 따라 주 실린더(5)로 상부 롤(1)에 압력을 가하게 되고, 다시 중간 롤 프레임(8)에 고정되어 있는 중간롤 실린더(6)에 의하여 상부 롤에 압력을 가하여 폭 방향인 세로방향으로 요구되는 벤딩 즉 3차 벤딩 형상으로 상부롤에 곡률 반경을 갖게 한 다음, 상부롤과 하부롤 사이로 벤딩 목적물인 철판(10)을 상부 롤의 곡률 반경과 2개의 하부롤(2)과 상부롤의 위치 차이에 의하여 3차원 형상이 이루어지고, 하부 롤(2)의 구동에 의하여 본 장치를 통과함으로서 목적하는 3차원 벤딩의 방법을 제공하게 된다.Referring to the operation of the present invention, as shown in FIG. 1, one upper roll 1 and two lower rolls 2 are mainly formed at the entrance and exit sides, and the upper roll 1 as shown in FIG. The iron plate 10, which is the object of bending, is moved between the lower roll 2 and the lower roll 2 by the frictional force of the lower roll and is inserted into the outlet lower roll 2 part. Next, the middle roll frame 8 is formed by a main cylinder fixed to the main body frame as shown in FIGS. 1 and 4 to a position where the upper roll 1 can be horizontally two-dimensionally bent at a predetermined position, that is, a steel plate. The upper roll 1 is maintained at a constant radius of curvature by adjusting the intermediate rolls 3 which are vertically moved by the intermediate roll cylinders 6 connected to the intermediate roll frames 8. . The middle roll 3, the upper roll 1 or the lower roll 2 is connected to each of the fixed frame in a bearing structure for smooth rotational movement. Next, the bending process will be described in detail. An iron plate is inserted between the upper roll and the lower roll as shown in FIG. 3, and the intermediate roll frame 8 and the upper roll 1 are positioned by the pressure of the main cylinder 5. The intermediate roll cylinder 6, which is fixed to the intermediate roll frame 8 by applying pressure to the upper roll 1 with the main cylinder 5 according to the amount of two-dimensional bending on the basis of the longitudinal direction and descending to By applying pressure to the upper roll to give a bending radius that is required in the longitudinal direction in the width direction, i.e., a third bending shape, the upper roll has a radius of curvature, and then the iron plate 10, which is the object of bending between the upper and lower rolls The three-dimensional shape is formed by the radius of curvature and the position difference between the two lower rolls 2 and the upper roll, and the lower roll 2 passes through the apparatus to provide the desired three-dimensional bending method. .

이상으로 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 기존의 벤딩 로라 장치나 기본 개념을 이용할 수 있고, 생산성이나 취급성 면에서도 현재의 작업과 동일한 개념의 벤딩 로라 방법을 사용하여 3차원 벤딩을 할 수 있는 장점과 대형의 프레스 및 액압 등 개선된 방법과 비교할 때 설비 비면에서 월등한 차이를 보임으로 초기 투자비의 감소와 이에 따른 제작비의 감소로 관련 산업의 가격경쟁을 유리하게 하는 계기가 될 수 있는 등 많은 장점과 효과를 이룰 수 있는 발명이다.As described above, according to the present invention, the existing bending roller device and the basic concept can be used, and in terms of productivity and handleability, the three-dimensional bending can be performed using the bending roller method of the same concept as the current work. Compared with the improved method such as large press and hydraulic pressure, the difference in equipment cost is significantly different, which can be an opportunity to win price competition in related industries by reducing initial investment cost and manufacturing cost. It is an invention that can achieve the effect.

Claims

It is a method of 3-dimensional bending by mounting an intermediate roll on a bending roller. An iron plate is inserted between an upper roll 1 and a lower roll 2, and the main cylinder 5 has a length at a predetermined pressure on the upper roll 1. A process of applying pressure in accordance with the amount of two-dimensional bending in the direction, and at least two intermediate rolls 3, driven up and down by the intermediate roll cylinder 6 attached to the frame 8, are provided. The intermediate roll 3 pressurizes the upper roll 1 to form a three-dimensional radius of curvature required by the intermediate roll 3, and the roll is moved by the drive unit 11 simultaneously with the bending action of the steel plate. Large 3D surface bending method using bending rolls characterized by dimensional bending

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