KR100957004B1 - 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치에 관한 것으로, 그 목적은 기존 성형롤러와 같이 금속패널의 코너 포밍을 위하여 금형이 회전하는 것이 아닌 고정된 상태를 유지한 채로 이동하여 금속패널의 코너 포밍이 이루어지게 함으로써 판재의 포밍시 발생되는 반력으로 인해 금형이 밀려나는 것을 방지하여 제품의 불량률을 감소시킬 수 있는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 작업 대상 판재가 놓여지는 작업대가 구비되고, 상기 작업대에 놓여지는 판재를 고정하는 고정부와, 상기 고정부의 이웃한 위치에서 실린더 또는 스크류에 의해 위에서 아래로 이동하며 작업대에 고정된 판재의 이웃한 두 측면을 절곡하여 금속패널의 코너를 포밍하는 금형을 갖는 가공부를 구비하는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치에 있어서, 상기 금형은 판재의 이웃하는 두 측면의 절곡을 위하여 상하 방향으로 길게 연장된 구조의 가공용 홈이 전면에 형성되고, 상기 가공용 홈에 의한 판재의 절곡시 발생되는 반력으로 인해 금형이 후방으로 밀려나는 것을 방지할 수 있도록 작업대의 이웃한 위치에서 수직한 상태로 설치된 가이드에 후면이 결합된 채로 이동하도록 구성된 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

금속패널, 금형, 가공용 홈, 가이드

Description

건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치{Apparatus for forming corner of metal panel}

본 발명은 건축물의 외벽이나 내벽에 설치되는 금속패널의 가공을 위한 금형장치에 관한 것으로, 특히 금속패널의 코너 포밍시 금속패널의 강도에 상관없이 안정된 포밍이 가능하게 하는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축용 금속패널이라 함은 건축물의 외벽이나 내벽에 부착되어 건축물의 보호 및 장식효과를 목적으로 사용되는 건축용 내외장재이다. 이러한 건축용 금속패널은 사각 금속판의 상하좌우 측면을 절곡하여 저면이 개방된 육면체의 입체적인 구조를 갖도록 제작된다.

한편 건축용 금속패널을 제작함에 있어, 각 측면의 절곡이 용이하도록 하기 위하여 사각 금속판의 각 모서리의 일부분을 절개한 다음 절곡하게 되며, 이처럼 절개된 부분은 각 측면에 대한 절곡이 이루어지고 난 후, 모서리 부위에 별도의 코킹이나 용접을 수행함으로써 절개부에 의해 발생된 모서리의 틈새를 막아주게 된다.

그러나 상기와 같은 공정에 의해 제작되는 금속패널은 수밀성이 떨어지고 용접시 발생되는 열에 의해 재질이나 형상의 변형이 수반되므로 품질이 떨어지는 단점을 갖고 있다.

상기와 같은 종래 금속패널의 단점을 고려하여 근래에는 사각 금속판의 모서리를 절개하지 않고, 사각 금속판의 각 측면 끝단부에 미절곡부가 남도록 예비 절곡한 뒤, 성형롤러를 이용하여 모서리를 가압하는 방식이 사용되고 있다. 이러한 방식에 의하면 사각 금속판의 이웃하는 두 측면이 틈새없이 자연스럽게 연결되는 코너가 형성되는 이점이 있으며, 성형롤러의 가압에 의해 늘어난 부분을 절단함으로써 틈새가 없는 일체형 구조의 금속패널을 제작하고 있다. 이처럼 틈새 없는 금속패널을 제작하는 공정도가 도 1에 도시되어 있다.

도 2는 종래 금속패널의 코너 포밍을 위한 성형롤러의 구조를 나타낸 사시도를 도시하고 있다.

종래 성형롤러(20)는 양단이 베어링(30)에 의해 지지되어 회전이 가능하도록 설치되며, 금속패널(10)의 모서리 포밍시 성형롤러(20)가 위에서 아래로 수직한 방향으로 이동하며 금속패널(10)을 가압함으로써 금속패널의 코너를 포밍하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 구조의 성형롤러는 알루미늄과 같이 비교적 연한 재질의 판재는 원활하게 성형할 수 있으나, 아연도금강판과 같이 비교적 강한 재질의 판재를 성형할 경우, 성형롤러와 이를 지지하는 베어링 사이의 유격으로 인해 성형롤러가 미세하게 밀려나는 현상이 발생되어 금속패널의 모서리가 완전한 직각을 이 루도록 절곡되지 못함으로써 제품의 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 기존 성형롤러와 같이 금속패널의 코너 포밍을 위한 금형이 회전하는 것이 아닌 고정된 상태에서 후방이 가이드에 지지된 채로 이동하여 금속패널의 코너 포밍이 이루어지게 함으로써, 판재의 포밍시 발생되는 반력으로 인해 금형이 밀려나는 것을 방지하여 제품의 불량률을 감소시킬 수 있는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 코너 포밍용 금형장치는 작업 대상 판재가 놓여지는 작업대가 구비되고, 상기 작업대에 놓여지는 판재를 고정하는 고정부와, 상기 고정부의 이웃한 위치에서 실린더 또는 스크류에 의해 위에서 아래로 이동하며 작업대에 고정된 판재의 이웃한 두 측면을 절곡하여 금속패널의 코너를 포밍하는 금형을 갖는 가공부를 구비하는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치에 있어서, 상기 금형은 판재의 이웃하는 두 측면의 절곡을 위하여 상하 방향으로 길게 연장된 구조의 가공용 홈이 전면에 형성되고, 상기 가공용 홈에 의한 판재의 절곡시 발생되는 반력으로 인해 금형이 후방으로 밀려나는 것을 방지할 수 있도록 작업대의 이웃한 위치에서 수직한 상태로 설치된 가이드에 후면이 결합된 채로 이동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 가공용 홈은 하부에서 상부로 갈수록 금형의 전면으로 더 돌출되는 구조의 제1 경사면을 구비한 채로 금형의 최하단부에 형성되어 판재를 예비 절곡하는 제1 영역;과, 상기 제1 영역의 상부에 형성되고, 제1 경사면에 연속되는 제2 경사면이 구비되며, 상기 제2 경사면의 상단부가 판재를 목적으로 하는 각도 보다 더 절곡할 수 있도록 돌출되게 형성된 제2 영역;과, 상기 제2 영역의 상부에 형성되며, 제2 영역에 의해 절곡된 판재가 탄성에 의해 복원되는 것을 방지하기 위해 판재의 가압상태를 유지하는 수직면을 갖는 제3 영역;으로 구성된다.

또한, 상기 제1 영역과 제2 영역 및 제3 영역은 각각의 블록으로 이루어져 상호 결합되어 가공용 홈을 갖는 금형을 형성하도록 구성된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 금형의 후면이 가이드에 결합되어 이동하면서 판재의 절곡이 이루어지게 되므로, 판재의 절곡시 발생되는 반력에 의하여 금형이 후방으로 밀려나려 할 경우, 금형의 후면과 결합되어 있는 가이드가 금형의 밀림을 방지하여 주게 되므로 판재의 재질에 상관없이 목적으로 하는 형상으로 정확히 판재를 포밍하여 불량률을 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 금형에 형성되어 판재의 포밍을 수행하는 가공용 홈은 서로 다른 구조의 세영역으로 구분되게 형성되어 판재를 순차적으로 절곡하게 됨으로써, 판재의 절곡시 예기치 못한 변형을 감소시키게 되며, 더욱이 각각의 영역은 별도의 블록으로 구성되어 마모된 부분만을 교환하여 사용할 수 있도록 함으로써 금형의 유지에 소요되는 비용을 절감할 수 있게 되었다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코너 포밍용 금형장치의 구성을 나타낸 사시도를 도시하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금형장치는 판재가 놓여지는 공간을 제공함과 더불어 놓여진 판재(10)를 고정하는 고정부(100)와, 상기 고정부(100)에 고정된 판재의 이웃한 두 측면을 절곡하여 금속패널의 코너를 포밍하는 가공부(200)로 이루어진다. 물론 상기와 같은 고정부(100)와 가공부(200)로 이루어지는 개략적인 구성은 종래 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치와 동일하나, 본 발명은 상기 가공부(200)에 구비되는 금형(210)의 구조를 개선함으로써 금형(210)을 이용한 판재의 절곡시 금형(210)이 후방으로 밀려나는 것을 방지하여 불량률을 감소시키도록 한 것이다.

이때 상기 고정부(100)는 판재가 놓여지는 공간을 제공하는 작업대(110)와, 상기 작업대(110)에 놓여진 판재를 고정하는 다수개의 고정용 실린더(121,122)들로 구성된다. 이때 상기 고정용 실린더(121,122)들은 작업대(110)의 측면과 상부에 구비되어 예비 절곡작업을 거친 후 작업대(110)에 놓여지는 판재(10)의 측면과 상부를 가압하여 작업대(110)에 고정하게 된다.

한편 상기 고정부(100)와 가공부(200)에 더하여 절단부(130)가 더 포함될 수 있다. 상기 절단부(130)는 도 1에서와 같이 틈새가 없는 일체형 구조의 금속패널을 포밍할 경우, 금형(210)에 의해 가압되는 판재가 늘어나 작업대(110)의 아래로 돌출되는 부분을 절단하는 것으로, 커터와 커팅용 실린더로 구성될 수 있으며, 이러한 커터와 커팅용 실린더는 종래와 동일하게 구성될 수 있는 바, 구체적인 설명 및 도시는 생략한다.

본 발명의 가공부(200)는 종래와 같이 회전하는 성형롤러는 구비하는 것이 아닌 원상태를 유지한 채로 이동하여 판재를 절곡하는 금형(210)을 구비하고 있다. 이때 상기 금형(210)의 이동을 위하여 실린더나 스크류가 이용될 수 있으며, 도 3에는 실린더(220)를 이용한 구성이 도시되어 있는 바, 이하 설명에서는 실린더(220)에 의해 금형(210)이 작동하는 것으로 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 금형이 가이드에 결합된 상태를 나타낸 사시도를, 도 5는 본 발명에 따른 금형의 사시도를, 도 6은 도 5의 평면도를, 도 7은 도 6에 표시된 A방향에 본 금형의 부분 측면도를, 도 8은 본 발명에 따른 금형의 분해 사시도를 도시하고 있다.

상기 금형(210)은 작업대(110)의 이웃한 위치에서 수직한 상태로 설치된 가이드(230)에 후면이 결합된 채로 실린더(220)에 의해 가이드(230)를 따라 이동하도록 설치된다. 한편 도 4에는 금형(210)이 별도의 지그(240)에 의해 가이드(230)에 결합된 상태가 도시되어 있으나, 경우에 따라서는 금형(210)을 가이드(230)에 직접 설치할 수도 있으며, 이는 사용자에 따라 다양한 구조로 설치할 수 있는 바 특별히 한정되지 아니하며, 금형(210)의 안정된 이동을 위하여 금형(210)을 양측에서 구속하는 보조 가이드(250)가 더 구비될 수도 있다.

상기와 같이 금형(210)의 후면이 가이드(230)에 결합되면, 판재의 절곡시 발생되는 반력에 의해 금형(210)이 후방으로 밀려나려 할 경우에도 가이드(230)가 금형(210)의 밀림을 방지해줄 수 있게 되는 이점이 있다.

한편 상기 금형(210)의 전면에는 판재의 이웃한 두 측면을 절곡하기 위한 가공용 홈(211)이 구비되어 있으며, 상기 가공용 홈(211)은 가이드(230)를 따라 위에서 아래로 금형(210)이 이동할 경우, 작업대(110)에 고정되는 판재의 두 측면을 절곡할 수 있도록 금형(210)의 전면에서 상하 방향으로 길게 연장된 구조로 형성되며, 또한 판재의 이웃한 두 측면이 균일하게 절곡될 수 있도록 좌우 대칭구조로써 삼각형의 평면구조를 갖도록 형성된다.

상기와 같이 금형(210)의 전면에 형성되는 가공용 홈(211)은 판재를 절곡함에 있어 판재가 목적으로 하는 각도로 점차적인 절곡으로 이루어지도록 하기 위하여 제1 영역(212)과 제2 영역(213) 및 제3 영역(214)으로 구분된다.

상기 제1 영역(212)은 금형(210)의 최하단부에 형성되어 판재를 예비 절곡하는 것으로, 하부에서 상부로 갈수록 금형(210)의 전면으로 더 돌출된 구조로 형성되어 가공용 홈(211)의 일부를 형성하는 제1 경사면(212a)을 구비하고 있다. 이러한 제1 경사면(212a)은 금형(210)의 하강시 판재와 가장 먼저 접촉하여 절곡을 개시하게 되며, 금형(210)이 계속적으로 하강함에 따라 판재를 목적으로 하는 각도에 근접한 상태로 절곡하게 된다.

다음으로 상기 제2 영역(213)은 제1 영역(212)의 상부에 형성되며, 제1 경사 면(212a)에 연속되는 제2 경사면(213a)이 구비되어 있다. 이때 상기 제2 경사면(213a)은 제1 경사면(212a)에 비하여 금형(210)의 전방으로 보다 더 돌출된 구조로써 제1 영역(212)에 의해 예비 절곡된 판재를 목적으로 하는 각도 보다 더 절곡시키도록 형성된다. 이는 판재를 목적으로 하는 각도로 정확히 절곡할 경우, 판재의 탄성에 의해 절곡된 부분이 일정량 복원되므로 결과적으로 정확한 각도로 절곡을 하지 못하게 된다. 따라서 본 발명은 판재의 탄성을 고려하여 제2 영역(213)으로써 일정각도 더 절곡을 시행하도록 한 것이다.

상기 제3 영역(214)은 제2 영역(213)의 상부에 형성되며, 제2 영역(213)으로부터 연속되는 수직한 면을 형성하여 제2 영역(213)에 의해 절곡된 판재가 탄성에 의해 목적으로 하는 각도 보다 더 복원되는 것을 방지하도록 판재의 가압 상태를 유지하는 수직면(214a)이 구비되어 있다.

한편 상기와 같은 제1 영역(212)과 제2 영역(213) 및 제3 영역(214)은 각각의 블록으로 제작되어 제공되며, 이처럼 각각의 블록으로 제작되는 제1 영역(212)과 제2 영역(213) 및 제3 영역(214)은 상호 결합되어 하나의 가공용 홈(211)을 갖는 금형(210)을 구성하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 코너 포밍용 금형장치는 예비성형과정을 통해 각 측면의 일부만을 절곡하여 코너 포밍을 위한 미절곡부를 남기도록 제작된 판재(10)를 공급받아 작업대(110)에 고정하게 된다.

한편 상기와 같이 작업대(110)에 작업 대상 판재가 고정되면, 금형(210)의 이동을 위하여 실린더(220)를 작동하게 되고, 상기 실린더(220)에 의하여 금형(210)은 가이드(230)를 따라 위에서 아래로 이동하여 점차적으로 판재에 근접한 위치로 이동하게 된다.

상기와 같은 금형(210)의 이동에 의해 금형(210)의 제1 영역(212)이 판재에 닿아 절곡을 개시하게 되고, 제1 영역(212)은 판재를 목적으로 하는 각도에 근접한 상태로 절곡하게 되며, 이후 금형(210)의 이동에 의해 제1 영역(212)의 상부에 위치한 제2 영역(213)이 판재를 가압함에 따라 판재가 더욱 절곡되어 목적으로 하는 각도를 초과하여 절곡된다.

이후 금형(210)의 계속적인 이동에 의하여 제3 영역(214)이 판재에 닿게 되면, 판재는 자체 탄성에 의하여 일정량 복원되며, 이때 제3 영역(214)은 판재가 목적으로 하는 각도 이상으로 복원되는 것을 방지하도록 판재의 가압상태를 유지함으로써 판재를 정확한 각도로 절곡하여 금속패널의 한쪽 코너에 대한 포밍작업을 완료하게 된다.

한편 상기와 같은 코너 포밍작업시 금형(210)의 가압에 의해 늘어나 작업대(110)의 하부로 돌출되는 부분은 미도시된 커터를 이용하여 절단하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1 은 종래 틈새 없는 금속패널을 제작하는 공정도,

도 2 는 종래 금속패널의 코너 포밍을 위한 성형롤러의 구조를 나타낸 사시도,

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코너 포밍용 금형장치의 구성을 나타낸 사시도,

도 4 는 본 발명에 따른 금형이 가이드에 결합된 상태를 나타낸 사시도,

도 5 는 본 발명에 따른 금형의 사시도

도 6 은 도 5의 평면도,

도 7 은 도 6에 표시된 A방향에 본 금형의 부분 측면도,

도 8 은 본 발명에 따른 금형의 분해 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(100) : 고정부 (110) : 작업대

(200) : 가공부 (210) : 금형

(211) : 가공용 홈 (212) : 제1 영역

(212a) : 제1 경사면 (213) : 제2 영역

(213a) : 제2 경사면 (214) : 제3 영역

(214a) : 수직면 (230) : 가이드

Claims (3)

1. 작업 대상 판재가 놓여지는 작업대(110)가 구비되고, 상기 작업대(110)에 놓여지는 판재를 고정하는 고정부(100)와, 상기 고정부(100)의 이웃한 위치에서 실린더 또는 스크류에 의해 위에서 아래로 이동하며 작업대(110)에 고정된 판재의 이웃한 두 측면을 절곡하여 금속패널의 코너를 포밍하는 금형(210)을 갖는 가공부(200)를 구비하는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치에 있어서,

   상기 금형(210)은 판재의 이웃하는 두 측면의 절곡을 위하여 상하 방향으로 길게 연장된 구조의 가공용 홈(211)이 전면에 형성되고, 상기 가공용 홈(211)에 의한 판재의 절곡시 발생되는 반력으로 인해 금형(210)이 후방으로 밀려나는 것을 방지할 수 있도록 작업대(110)의 이웃한 위치에서 수직한 상태로 설치된 가이드(230)에 후면이 결합된 채로 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가공용 홈(211)은 제1 영역(212)과 제2 영역(213) 및 제3 영역(214)으로 구성되며,

   상기 제1 영역(212)은 하부에서 상부로 갈수록 금형(210)의 전면으로 더 돌출되는 구조의 제1 경사면(212a)을 구비한 채로 금형(210)의 최하단부에 형성되어 판재를 예비 절곡하도록 형성되고,

   상기 제2 영역(213)은 제1 영역(212)의 상부에 형성되고, 제1 경사면(212a)에 연속되는 제2 경사면(213a)이 구비되며, 상기 제2 경사면(213a)의 상단부가 판재를 목적으로 하는 각도 보다 더 절곡할 수 있도록 돌출되게 형성되며,

   상기 제3 영역(214)은 제2 영역(213)의 상부에 형성되며, 제2 영역(213)에 의해 절곡된 판재가 탄성에 의해 목적으로 하는 각도 보다 더 복원되는 것을 방지하기 위해 판재의 가압상태를 유지하는 수직면(214a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 영역(212)과 제2 영역(213) 및 제3 영역(214)은 별도의 블록으로 이루어져 상호 결합되어 가공용 홈(211)을 갖는 금형(210)을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 건축용 금속패널의 코너 포밍용 금형장치.

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