KR100920370B1 - 가공물의 곡률측정기능을 갖는 벤딩기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공물의 곡률측정기능을 갖는 벤딩기에 관한 것으로, 베이스프레임 상에 구동롤러와 공전롤러 및 제1,2 벤딩롤러가 설치되며 가공물을 벤딩 가공하기 위한 벤딩기에 있어서; 상기 구동롤러는 위치 고정된 상태에서 정역회전이 가능하도록 설치하고, 상기 공전롤러는 구동롤러의 아래에 설치하되 승강되게 하여 가공물의 두께에 따라 구동롤러와의 사이간격을 조정할 수 있도록 설치하고, 상기 제1,2 벤딩롤러는 구동롤러의 좌우측에 위치시켜 상하방향으로 이동 가능하도록 설치하되 상하 사선방향의 이동이 이루어지게 하며; 상기 구동롤러의 상측에 위치되며, 좌우측방향으로 왕복운동되면서 제1,2 벤딩롤러의 승강에 의해 곡률 벤딩되는 가공물에 대하여 좌우 양측부에 대한 곡률상태를 각각 측정할 수 있도록 설치되는 곡률측정수단과; 상기 곡률측정수단으로부터 가공물에 대한 좌측부의 곡률값과 우측부의 곡률값을 받아 이 값들을 동일하게 제어할 수 있도록 제1,2벤딩롤러에 승강 제어명령을 내리는 컨트롤부를 포함하는 기술구성이 개시된다.

벤딩기, 절곡, 제관, 가공물, 금속판재, 곡률측정, 곡률조정, 보정

Description

가공물의 곡률측정기능을 갖는 벤딩기{BENDING MACHINE HAVING CURVATURE MEASURING FUNCTION OF PROCESSING MATERIAL}

본 발명은 벤딩기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 두께를 갖는 금속판재의 가공물을 가지고 제관을 위한 벤딩 가공 또는 금속판재를 원호형태로 벤딩 가공하는 경우 가공물의 곡률을 감지하여 벤딩작업의 정확성을 기할 수 있도록 하며 가공물의 곡률 조정에 사용할 수 있도록 한 가공물의 곡률측정기능을 갖는 벤딩기에 관한 것이다.

일반적으로 벤딩기(bending machine)는 제관기 또는 절곡기라고도 하며, 금속판재를 벤딩(bending)하여 제관을 하거나 또는 소비자가 원하는 곡률을 갖도록 원호형태로 가공하는 금속가공기계이다.

종래 벤딩기는 가공물의 벤딩을 위해 3개 또는 4개의 롤러가 구비되는데, 예를 들면 금속판재의 가공물을 사이에 배치할 수 있도록 상하에 간격 배치되어 구동롤러 및 공전롤러가 설치되고 이 구동롤러와 공전롤러의 좌우측에 위치하여 벤딩롤 러가 각각 설치된다.

이때, 상기 구동롤러와 공전롤러는 적용되는 가공물의 두께에 따라 사이간격을 조정할 수 있도록 설치되고, 상기 구동롤러는 정역회전의 반복을 통해 가공물을 좌우측으로 왕복운동시킬 수 있도록 설치되며, 상기 벤딩롤러는 구동롤러의 좌우측방향에서 상하방향으로 위치 이동이 가능하도록 설치되어 구동롤러에 의해 왕복운동되어지는 가공물을 점진적으로 벤딩하여 원하는 곡률을 형성되게 한다.

그런데, 종래 벤딩기에 있어서는, 구동롤러의 정역회전에 대한 스위칭을 작업자에 의한 수동신호로 행하고 있고 가공물의 형성곡률에 대해 작업자가 육안으로 판단하므로 가공의 정확성이 떨어짐은 물론 작업효율성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 제관이나 원하는 곡률형성 작업시 작업자의 육안 판단 및 수작업 신호로 곡률이 비대칭으로 형성되거나 또는 찌그러진 원으로 가공되는 등 벤딩 가공에 있어 가공품질 및 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 일정 두께를 갖는 금속판재의 가공물을 가지고 제관을 위한 벤딩 가공 또는 금속판재를 원호형태로 벤딩 가공하는 경우 가공물의 곡률을 측정하여 벤딩작업의 정확성을 기할 수 있도록 하며 가공물의 곡률 조정에 사용할 수 있도록 한 가공물의 곡률측정 기능을 갖는 벤딩기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 작업성 및 생산성을 높일 수 있도록 함은 물론 가공품질을 향상시킬 수 있도록 하며, 곡률의 보정작업을 가능하게 한 벤딩기를 제공하는데 있다.

위와 같은 목적은, 베이스프레임 상에 구동롤러와 공전롤러 및 제1,2 벤딩롤러가 설치되며 가공물을 벤딩 가공하기 위한 벤딩기에 있어서;

상기 구동롤러는 위치 고정된 상태에서 정역회전이 가능하도록 설치하고, 상기 공전롤러는 구동롤러의 아래에 설치하되 승강되게 하여 가공물의 두께에 따라 구동롤러와의 사이간격을 조정할 수 있도록 설치하고, 상기 제1,2 벤딩롤러는 구동롤러의 좌우측에 위치시켜 상하방향으로 이동 가능하도록 설치하되 상하 사선방향의 이동이 이루어지게 하며; 상기 구동롤러의 상측에 위치되며, 좌우측방향으로 왕복운동되면서 제1,2 벤딩롤러의 승강에 의해 곡률 벤딩되는 가공물에 대하여 좌우 양측부에 대한 곡률상태를 각각 측정할 수 있도록 설치되는 곡률측정수단과; 상기 곡률측정수단으로부터 가공물에 대한 좌측부의 곡률값과 우측부의 곡률값을 받아 이 값들을 동일하게 제어할 수 있도록 제1,2벤딩롤러에 승강 제어명령을 내리는 컨트롤부를 포함하는 구성의 벤딩기에 의해 달성된다.

이때, 상기 구동롤러의 좌우양측에 각각 위치되며, 벤딩기 내에서 좌우측방향으로 왕복운동되면서 벤딩되어지는 가공물의 상면에 면접촉을 이루도록 제1,2 보정롤러를 설치하여 가공물의 곡률 보정에 사용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 절곡 또는 제관 가공을 위한 금속판재의 가공물에 대하여 좌우측부에 대한 곡률형성상태를 각각 측정함으로써 모니터링요소로 사용할 수 있고 이를 통해 벤딩가공 중에 있는 가공물의 곡률을 즉시 조정할 수 있게 되며 과도한 곡률형성이나 비대칭 등의 찌그러진 곡률형성을 효과적으로 방지할 수 있는 등 벤딩가공에 따른 정확성을 크게 높일 수 있다.

즉, 가공물에 대한 벤딩가공에 있어 보다 정확한 작업수행을 가능하게 하므로 가공품질을 향상시킬 수 있으며, 작업성의 개선은 물론 생산성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 곡률측정수단과 함께 보정롤러를 함께 구비함에 의해 혹시 과도한 곡률형성이 이루어졌다 하더라도 가공물에 대해 보다 정확한 곡률 보정을 행할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에서와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 가공물의 곡률측정기능을 갖는 벤딩기는 금속판재의 가공물(P)을 벤딩(bending) 처리하기 위한 구동롤러(2)와 공전롤러(4) 및 제1,2 벤딩롤러(6,8)가 구비되며, 이들은 베이스프레 임(10) 상에 설치된다.

이때, 상기 구동롤러(2)와 공전롤러(4)는 상하 배치되고 상기 제1,2 벤딩롤러(6,8)는 구동롤러와 공전롤러 사이에 위치하되 좌우측방향에 각각 배치되어 대략 마름모꼴형태로 설치된다.

상기 구동롤러(2)는 위치 고정된 상태에서 정역회전이 가능하도록 설치되며, 정역회전을 반복하도록 제어됨으로써 가공물(P)을 좌우측방향으로 위치이동 및 왕복운동시키도록 형성된다.

상기 공전롤러(4)는 가공물(P)의 두께에 따라 구동롤러(2)와의 사이간격을 조정할 수 있도록 실린더 등의 승강수단(미 도시됨)에 의해 승강되도록 설치된다.

상기 제1,2 벤딩롤러(6,8)는 각각 실린더 등의 승강수단(S1,S2)에 의해 상하방향으로 이동 가능하도록 설치하되 상하 사선방향의 이동이 이루어지도록 설치되며, 이에 의해 하강시에는 제1,2 벤딩롤러(6,8)간 간격이 벌어져 넓혀지고 상승시에는 제1,2 벤딩롤러(6,8)간 간격이 좁아져 짧아지게 된다.

상기 가공물(P)은 구동롤러(2)와 제1,2 벤딩롤러(6,8)의 사이를 통과하도록 투입된 채로 상기 구동롤러(2)의 정역회전 반복에 의해 좌우측방향으로 왕복운동하게 되며 제1,2 벤딩롤러(6,8)의 승강에 의해 원하는 곡률을 갖도록 벤딩된다.

상기 구동롤러(2)의 상측에는 좌우측방향으로 위치이동 및 왕복운동되면서 제1,2 벤딩롤러(6,8)의 승강에 의해 곡률 벤딩되는 가공물(P)에 대하여 중심을 기준으로 좌우 양측부에 대한 곡률반경 등을 포함하는 곡률형성상태를 각각 측정할 수 있도록 곡률측정수단(31)이 설치된다.

이때, 상기 곡률측정수단(31)으로는 거리측정 및 거리감지가 가능한 적외선센서, 초음파센서, 레이저센서 중에서 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다 할 것이다.

상기 곡률측정수단(31)은 베이스프레임(10)의 상면에 한쌍의 가이드레일(41)을 세워 설치하고, 상기 가이드레일(41)의 전후방향에 슬라이드 가능하도록 한쌍의 슬라이드브래킷(42)을 결합 배치하며, 상기 각 슬라이드브래킷(42) 상에서 전후방향으로 위치조정을 가능하게 한 한쌍의 길이조정부재(43)를 서로 마주보게 설치하되 이 길이조정부재(43)의 선단에 각각 설치되게 한다.

여기서, 상기 곡률측정수단(31)은 길이조정부재(43) 상에 회동(回動) 가능하게 결합하여 회동각을 조정할 수 있도록 하여 곡률측정에 따른 감지범위를 넓힐 수 있도록 설치함이 바람직하다 할 것이다.

상기 곡률측정수단(31)은 가공물(P)에 대하여 중심을 기준으로 좌우 양측부에 대한 곡률반경 등의 곡률형성상태를 각각 측정하여야 하므로 좌우양측에 설치되며, 상기 슬라이드브래킷(42)과 길이조정부재(43)를 통해 가공물(P)의 길이방향에 대해 각각 전후방향으로 위치를 조정할 수 있게 된다.

즉, 상기 곡률측정수단(31)은 가공물(P)의 다양한 규격에 대하여 유용하게 대처할 수 있고, 현장에서 빠르게 위치 조정하여 벤딩작업할 수 있게 함으로써 사용 편의성을 제공할 수 있도록 하며, 반경 등 곡률형성에 대한 정확성을 기할 수 있도록 구성한 것이다.

또한, 상기 곡률측정수단(31)은 가공물(P)의 곡률 벤딩되는 좌우양측에 대해 각각의 곡률형성상태를 거리감지를 통해 측정하게 되는데, 가공물(P)의 곡률형성에 따른 좌측부의 곡률형성값과 우측부의 곡률형성값을 비교 분석하여 이 값들을 동일하게 제어할 수 있도록 제1,2벤딩롤러(6,8)에 선택적 제어명령을 내리는 컨트롤부(50)가 구비되며, 상기 컨트롤부(50)는 벤딩기를 구성하는 구성요소의 전반에 걸친 동작을 프로그래밍 제어하게 된다.

나아가, 상기 구동롤러(2)의 좌우양측에 각각 위치하되 벤딩기 내에서 좌우측으로 왕복운동되면서 벤딩되어지는 가공물(P)의 상면에 면접촉을 이루도록 제1,2 보정롤러(14,16)가 설치된다.

이때, 상기 제1,2 보정롤러(14,16)는 메인프레임(10) 상에 중심을 기준으로 좌우측에 왼나사와 오른나사의 상반된 나선을 형성시킨 나사봉(61)을 평행하게 고정 설치하고, 나사봉(61)의 좌우측에 제1,2 이동블럭(62,63)을 나사결합하며, 이 제1,2 이동블럭(62,63)의 하면에 각각 공전 가능하도록 설치되게 한다.

즉, 상기 제1,2 보정롤러(14,16)는 나사봉(61)의 구동모터(미 도시됨)에 의한 회전구동에 의해 서로 대향적으로 기동되어 좌우방향에 대하여 대칭적으로 벌려지거나 좁혀지도록 구비된다.

이에 의해, 상기 제1,2 보정롤러(14,16)를 좌우로 점진적으로 벌리면서 동시에 구동롤러(2)를 가동(정역회전의 반복에 의한 왕복운동)시키게 되면 제1,2 보정롤러(14,16)는 제1,2 벤딩롤러(6,8)와 반대작용을 함으로써 과도한 곡률 벤딩이 이루어진 경우 가공물(P)을 펴는 곡률 보정을 수행할 수 있게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 가공물의 곡률측정기능을 갖는 벤 딩기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

제관이나 벤딩 가공을 위한 금속판재의 가공물(P)을 벤딩기에 투입(loading)하되 구동롤러(2)와 제1,2 벤딩롤러(6,8)의 사이를 통과할 수 있도록 위치되게 한다.

이때, 구동롤러(2)의 하측에 배치한 공전롤러(4)를 승강 조정함에 의해 구동롤러(2)와의 사이간격을 조정할 수 있게 되며, 가공물(P)의 두께 차이에 대처할 수 있게 된다.

구동롤러(2)의 정역회전을 반복적으로 스위칭시킴에 의해 벤딩기에 투입된 가공물(P)이 좌우측방향으로 왕복운동하게 되고 제1,2 벤딩롤러(6,8)의 승강 조정을 통해 가공물(P)의 좌우측 하면을 점진적으로 밀어올림으로써 가공물에 대하여 원하는 곡률을 갖도록 벤딩하게 된다.

이렇게 가공물(P)을 벤딩하여 점진적인 곡률을 형성할 시, 좌우측에 위치하여 각각 설치된 곡률측정수단(31)은 가공물(P)의 좌우양측부분에 대한 각각의 곡률형성상태를 실시간으로 측정하여 컨트롤부(50)에 감지신호를 제공하게 된다.

이때, 곡률측정수단(31)은 가공물에 대한 거리감지 및 측정을 통해 해당 부위의 곡률형성상태를 측정하게 되는데, 컨트롤부(50)는 곡률측정수단(31)으로부터 가공물의 좌우양측에 대한 측정값을 각각 제공받아 비교 분석하여 제1,2 벤딩롤러(6,8)의 승강을 조정함으로써 가공물(P)에 대하여 좌측부의 곡률형성값과 우측부의 곡률형성값이 동일하게 이루어질 수 있도록 곡률 벤딩을 조정하게 되며, 이에 의해 보다 정확한 벤딩가공을 실시할 수 있게 된다.

또한, 가공물(P)의 좌측부와 우측부의 곡률 또는 어느 일측의 곡률이 과도하게 형성된 경우에는 제1,2 보정롤러(14,16)를 좌우로 점진적으로 벌려 동작을 제어하면 제1,2 벤딩롤러(6,8)와 반대작용을 유도함으로써 가공물(P)을 펴는 작업을 수행하게 되어 곡률 보정을 행할 수 있게 된다.

여기서, 곡률측정수단(31)은 이러한 곡률 보정 작업시에도 거리감지를 통한 곡률을 측정함으로써 곡률 조정을 위한 모니터링요소로 사용할 수 있으며, 이를 통해 곡률 보정에 있어서도 보다 정확한 보정작업을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 벤딩기의 요부를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 벤딩기에 있어 보정롤러의 추가 구성을 보인 개략 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 벤딩기의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2: 구동롤러 4: 공전롤러

6,8: 벤딩롤러 10: 베이스프레임

14,16: 보정롤러 31: 곡률측정수단

41: 가이드레일 42: 슬라이드브래킷

43: 길이조정부재 61: 나사봉

62,63: 이동블럭

Claims (5)

1. 베이스프레임(10) 상에 위치 고정되어 설치되고 정역회전이 가능하도록 설치되는 구동롤러(2)와, 상기 구동롤러(2)의 아래에 설치하되 승강되게 하여 가공물(P)의 두께에 따라 구동롤러(2)와의 사이간격을 조정할 수 있도록 설치되는 공전롤러(4)와, 상기 구동롤러(2)의 좌우측에 위치되고 상하방향으로 이동 가능하도록 설치하되 상하 사선방향으로 이동되게 한 제1,2 벤딩롤러(6,8) 및, 상기 제1,2벤딩롤러(6,8)에 승강 제어명령을 내리는 컨트롤부(50)를 포함하는 벤딩기에 있어서;

   좌우측방향으로 왕복운동되면서 제1,2 벤딩롤러(6,8)의 승강에 의해 곡률 벤딩되는 가공물(P)에 대하여 가공물의 좌우 양측부에 대한 곡률상태를 각각 측정할 수 있도록 상기 구동롤러(2)의 상측에 위치되는 곡률측정수단(31)을 더 구비하되,

   상기 곡률측정수단(31)은 베이스프레임(10)의 상면에 한쌍의 가이드레일(41)을 세워 설치하고, 상기 가이드레일(41)의 전후방향에 슬라이드 가능하도록 한쌍의 슬라이드브래킷(42)을 결합 배치하고, 상기 각 슬라이드브래킷(42) 상에서 전후방향으로 위치조정을 가능하게 한 한쌍의 길이조정부재(43)를 서로 마주보게 설치하되 이 길이조정부재(43)의 선단에 각각 회동 가능하게 결합하고,

   적외선센서, 초음파센서, 레이저센서 중에서 선택된 어느 하나를 사용하며;

   상기 컨트롤부(50)는 상기 곡률측정수단(31)으로부터 가공물(P)에 대한 좌측부의 곡률값과 우측부의 곡률값을 받아 이 값들을 동일하게 제어할 수 있도록 상기 제1,2벤딩롤러(6,8)에 승강 제어명령을 내리며;

   상기 구동롤러(2)의 좌우양측에 각각 위치되며, 벤딩기 내에서 좌우측으로 왕복운동되면서 벤딩되어지는 가공물(P)의 상면에 면접촉을 이루도록 제1,2 보정롤러(14,16)를 설치하여 가공물의 곡률 보정에 사용할 수 있도록 구성하되,

   상기 제1,2 보정롤러(14,16)는 메인프레임(10) 상에 중심을 기준으로 좌우측에 왼나사와 오른나사의 상반된 나선을 형성시킨 나사봉(61)을 평행하게 고정 설치하고, 나사봉(61)의 좌우측에 제1,2 이동블럭(62,63)을 나사결합하며, 이 제1,2 이동블럭(62,63)의 하면에 각각 공전 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 가공물의 곡률측정기능을 갖는 벤딩기.
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