KR100969821B1 - 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상판과 하판 사이에 그물망 형상의 코어패널을 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 패널로 형성하는 과정에서, 롤러 전기저항용접기를 통한 용접단계에 이어, 그 용접점을 스캔하여 레이저빔을 이용하여 상기 용접점에 대한 추가적인 고속 레이저 용접을 진행함으로써 패널 상호간의 접합력을 보강하여 양호한 품질의 성형품으로 롤 포밍 성형할 수 있도록 하는 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법을 제공한다.

롤 포밍, 동시 성형, 성형빔, 샌드위치 패널, 레이저 용접

Description

샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법{ROLL FORMING SYSTEM FOR SANDWICH PANEL AND METHOD THEREOF}

본 발명은 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상판과 하판 사이에 그물망 형상의 코어패널를 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 타입의 패널로 형성함과 동시에, 일정한 형상으로 롤 포밍 성형할 수 있도록 하는 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 범퍼빔과 같은 직선타입의 빔류는 상부 롤과 하부 롤로 구성되는 롤 포머가 10단 이상으로 일렬 배치되어 공급되는 패널을 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 롤 포밍 장치에 의해 이루어진다.

최근에는 상기한 바와 같이 우수한 충돌흡수성능이 요구되는 범퍼빔과 같은 직선타입의 빔류를 생산하기 위하여 샌드위치 패널을 적용한 범퍼빔의 연구가 진행중되고 있으며, 대한민국 특허출원 제10-2006-0134444호(2006년 12월27일 출원)에서는 이러한 샌드위치 패널을 적용하여 차량용 범퍼빔과 같은 빔류를 생산하는 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법을 게시하고 있다.

도 1을 통하여, 종래 샌드위치 패널을 적용하는 롤 포밍 장치와 그 방법을 간단히 살펴보면, 종래의 롤 포밍 장치는 공정라인 상에서, 전방에 제1언코일러(101)가 구성되어 코어패널용으로 공급될 코일(111)을 풀어주도록 구비된다.

상기 제1언코일러(101)의 후방에는 톱니형상의 상부롤(121)과 하부롤(123)를 이용하여 제1언코일러(101)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 지그재그 형상으로 절곡 트림하여 그물망 형상의 코어패널(110)로 성형하는 롤 코어 성형기(102)가 구성된다.

그리고 상기 롤 코어 성형기(102)의 후방에는 상기 롤 코어 성형기(102)로부터 성형되어 공급되는 코어패널(110)의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용으로 공급되는 상부 코일(131) 및 하부 코일(133)을 풀어주도록 제2언코일러(103)가 구성된다.

여기서, 상기 제2언코일러(103)는 상기 상판용으로 공급되는 상부 코일(131)을 상부에 장착하며, 상기 상부 코일(131)의 하부에는 상기 코어패널(110)이 통과하도록 일정간격 이격된 상태로, 하판용으로 공급되는 하부 코일(133)이 설치된다.

또한, 상기 공정라인 상에서 제2언코일러(103)의 후방에는 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(110)과 상판과 하판용 코일의 양측단을 가이드하여 일렬로 정렬해주는 가이드롤러(104)가 구성된다.

상기 가이드롤러(104)의 후방에는 상기 코어패널(110)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 상부 및 하부 로러전극(51,53)을 통하여 통전시켜 각각 코어패널(110)과 전기저항에 의해 용접하여 샌드위치 패널(120)로 연속적 으로 용접하는 롤러 전기저항용접기(105)가 구성된다.

그리고 상기 롤러 전기저항용접기(105)의 후방에는 롤러 전기저항용접기(105)로부터 공급된 띠상의 샌드위치 패널(120)에 성형될 범퍼빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(106)가 구성된다.

상기 브레이크 프레스(106)의 후방에는 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시) 들이 일렬로 배치되어 상기 제1언코일러(101)와, 롤 코어 성형기(102), 제2언코일러(103), 가이드롤러(104), 롤러 전기저항용접기(105) 및 브레이크 프레스(106)를 거쳐 공급되는 샌드위치 패널(120)를 순차적으로 절곡 성형하여, 도 2에서 도시한 바와 같은 샌드위치 패널(120)를 이용한 범버빔(130)으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머유닛(R)이 구성된다.

이러한 종래의 롤 포밍 장치를 이용하여 샌드위치 패널(120)을 적용한 범퍼빔(130)을 롤 포밍 성형하기 위한 동시 성형용 롤 포밍 방법은, 먼저, 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 제1언코일러(101)를 통하여 코어패널용으로 롤 코어 성형기(102)로 공급할 코일(111)을 풀어주는 제1언코일 단계(S110)를 진행한다.

상기 제1언코일러(101)의 후방에서는 상기 제1언코일 단계(S110)로부터 공급되는 띠상의 강판을 롤 코어 성형기(102)를 통하여 지그재그 형상으로 절곡 트림 성형하여 그물망 형상의 코어패널(110)로 성형하는 코어패널 성형단계(S120)를 진행한다.

이어서, 상기 코어패널 성형단계(S120)에서 롤 코어 성형기(102)에 의해 성형된 코어패널(110)은 제2언코일러(103)를 통과하면서 상기 제2언코일러(103) 상의 상부 코일(131)과 하부 코일(133)이 그 상부와 하부에 상판과 하판용으로 겹쳐지도록 풀려 제2언코일 단계(S130)를 진행한다.

이와 같이, 상기 제2언코일러(103)에서, 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(110)과 상판과 하판용 코일(즉, 상부 코일(131) 및 하부 코일(133))은 그 양측단이 상기 제2언코일러(103)의 후방에 구성되는 가이드롤러(104)에 의해 가이드되어 일렬로 정렬되는 정렬단계(S140)를 진행한다.

그리고 상기 가이드롤러(104)의 후방에서는 상기 코어패널(110)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 롤러 전기저항용접기(105)의 상부 및 하부 로러전극(151,153)을 통하여 통전시켜 샌드위치 패널(120)로 연속적으로 용접하는 용접단계(S150)를 진행한다.

이어서, 상기 롤러 전기저항용접기(105)의 후방에서는 상기 용접단계(S150)로부터 공급된 띠상의 복합판재(120)에 브레이크 프레스(106)를 통하여 성형될 범퍼빔(130)의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 피어싱 가공하는 피어싱 단계(S160)를 진행한다.

이와 같이, 상기 제1언코일 단계(S110)와 코어패널 성형단계(S120), 제2언코일 단계(S130), 정렬단계(S140), 용접단계(S150) 및 피어싱 단계(S160)를 거친 띠상의 샌드위치 패널(20)은 롤 포머유닛(R)으로 안내하여 각 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)를 거치는 과정에서 순차적으로 절곡 성형되어, 도 2에서 도시한 바와 같은, 범퍼빔(130)과 같은 빔류로 롤 포밍 성형되는 롤 포밍단계(S170)를 진행하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 동시 성형용 롤 포밍 장치를 통하여 샌드위치 패널로 롤 포밍 성형된 범퍼빔(130)은 용접단계(S150)에서, 상기 코어패널(110)의 상측과 하측에 상부 코일(131)과 하부 코일(133)을 겹친 상태로, 롤러 전기저항용접기(105)의 상부 및 하부 로러전극(151,153)을 통하여 단순히 통전시켜 용접됨에 따라, 도 3에서 도시한 바와 같이, 코어패널(110)에 대하여 상부 코일(131) 또는 하부 코일(133)의 각 용접점에 용융 접합부(W)가 거의 형성되지 않아 접합력이 약하여 롤 포밍 단계(S170)에서 성형 중에 코어패널(110)로부터 상판(131)과 하판(133)이 쉽게 분리 파단되어 제품불량의 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 상판과 하판 사이에 그물망 형상의 코어패널을 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 패널로 형성하는 과정에서, 롤러 전기저항용접기를 통한 용접단계에 이어, 그 용접점을 스캔하여 레이저빔을 이용하여 상기 용접점에 대한 추가적인 고속 레이저 용접을 진행함으로써 패널 상호간의 접합력을 보강하여 양호한 품질의 성형품으로 롤 포밍 성형할 수 있도록 하는 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치는 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 공급되는 코일을 풀어주는 제1언코일러; 상기 제1언코일러의 후방에 구비되어 제1언코일러로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 지그재그 형상의 그물망 구조로 절곡 트림하여 코어패널로 성형하는 롤 코어 성형기; 상기 공정라인 상에서 롤 코어 성형기의 후방에 구성되어 상기 롤 코어 성형기로부터 성형되어 공급되는 코어패널의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용으로 공급되는 코일을 풀어주는 제2언코일러; 상기 공정라인 상에서 제2언코일러의 후방에 구성되어 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널과 상판과 하판용 코일의 양측단을 가이드하여 일렬로 정렬해주는 가이드롤러; 상기 공정라인 상에서 상기 가이드롤러의 후방에 구성되어 상기 코어패널의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 상부 및 하부 로러전극을 통하여 통전시켜 샌드위치 패널로 연속 용접하는 롤러 전기저항용접기; 상기 공정라인 상에서 상기 롤러 전기저항용접기에 의해 용접된 샌드위치 패널의 용접점을 스캔하여, 그 스캔정보에 따라 상기 각 용접점에 대하여 레이저빔을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 레이저 용접유닛; 상기 공정라인 상에서 상기 레이저 용접유닛의 후방에 구성되어 레이저 용접유닛으로부터 공급된 띠상의 샌드위치 패널에, 성형될 성형빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스; 상기 브레이크 프레스의 후방에서 다수개의 롤 포머들이 일렬로 배치되어 상기 전공정으로부터 최종 브레이크 프레스를 거쳐 공급되는 띠상의 샌드위치 패널을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 성형빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머유닛을 포함한다.

삭제

그리고 상기 레이저 용접유닛은 상기 공정라인 상의 용접기 프레임 일측에 장착되어 상기 롤러 전기저항용접기에 의해 용접된 샌드위치 패널의 용접점을 스캔하여 그 스캔정보를 출력하는 스캐너; 제어신호에 따라 샌드위치 패널의 상판과 하판 상의 각 용접점에 대하여 레이저빔을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 원거리 레이저 용접기; 상기 스캐너로부터 출력된 용접점의 스캔정보을 분석하여 원거리 레이저 용접기에 제어신호를 출력하는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 바와 같은 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치를 이용한 샌드위치 패널의 롤 포밍 방법은 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 제1언코일러를 통하여 코어패널용으로 공급할 코일을 풀어주는 제1언코일 단계;(S1) 상기 제1언코일러의 후방에서, 제1언코일 단계로부터 공급되는 띠상의 강판을 롤 코어 성형기를 통하여 지그재그 형상의 그물망 구조로 절곡 트림 성형하여 코어패널로 성형하는 코어패널 성형단계;(S2) 상기 롤 코어 성형기의 후방에서, 제2언코일러를 통하여 상기 코어패널 성형단계로부터 성형되어 공급되는 코어패널의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용 코일을 풀어주는 제2언코일 단계;(S3) 상기 제2언코일러의 후방에서, 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널과 상판과 하판용 코일의 양측단을 가이드롤러를 통하여 가이드하여 일렬로 정렬해주는 정렬단계;(S4) 상기 가이드롤러의 후방에서, 상기 코어패널의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 롤러 전기저항용접기의 상부 및 하부 로러전극을 통하여 통전시켜 샌드위치 패널로 연속 용접하는 용접단계;(S5) 상기 롤러 전기저항용접기의 후방에서, 용접된 샌드위치 패 널의 용접점을 스캔하여, 그 스캔정보에 따라 상기 각 용접점에 대하여 원거리 레이저 용접기가 레이저빔을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 레이저 용접단계;(S6) 상기 원거리 레이저 용접기의 후방에서, 상기 원거리 레이저 용접기로부터 공급된 띠상의 샌드위치 패널에 성형될 성형빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 브레이크 프레스로 피어싱 가공하는 피어싱 단계;(S7) 상기 브레이크 프레스의 후방에서, 상기 전공정으로부터 최종 브레이크 프레스를 거쳐 공급되는 띠상의 샌드위치 패널을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 성형빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머 단계(S8)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

그리고 상기 레이저 용접단계(S6)는 상기 공정라인 상의 용접기 프레임 일측에 장착되는 스캐너를 통하여 상기 롤러 전기저항용접기에 의해 용접된 샌드위치 패널의 용접점을 스캔하여 그 스캔정보를 출력하는 단계;(S61) 상기 스캐너로부터 출력되는 용접점 스캔정보로부터 상기 샌드위치 패널의 상판과 하판 상의 각 용접점에 대한 위치좌표를 분석하여 원거리 레이저 용접기에 제어신호를 출력하는 단계;(S62) 상기 제어신호에 따라 원거리 레이저 용접기가 상기 샌드위치 패널의 상판과 하판 상의 각 용접점에 레이저빔을 조사하여 레이저 용접을 실시하는 단계;(S63)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 의하면, 상판과 하판 사이에 그물망 형상의 코어패널을 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 패널로 형성하는 과정에서, 롤러 전기저항용접기를 통한 용접단계에 이어, 그 용접점을 스캔하여 레이저빔을 이용하여 상기 용접점에 대한 추가적인 고속 레이저 용접을 진행함으로써 샌드위치 패널 상호간의 용접점에 용융 접합부를 충분히 형성하여 그 접합력을 보강하며, 이에 따라 양호한 품질의 롤 포밍 성형품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치에 적용되는 레이저 용접유닛의 구성도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널의 롤 포밍 방법에 적용되는 레이저 용접단계의 세부 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치의 구성은, 상기 도 4에서 도시한 바와 같이, 공정라인 상에서, 전방에 제1언코일러(1)가 구성되어 코어패널용으로 공급될 코일(11)을 풀어주도록 구비된다.

상기 제1언코일러(1)의 후방에는 톱니형상의 상부롤(21)과 하부롤(23)를 이용하여 제1언코일러(1)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 지그재그 형상의 그물망 구조로 절곡 트림 성형하여 코어패널(10)로 성형하는 롤 코어 성형기(2)가 구성된다.

그리고 상기 롤 코어 성형기(2)의 후방에는 상기 롤 코어 성형기(2)로부터 성형되어 공급되는 코어패널(10)의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용으로 공급되는 상부 코일(31) 및 하부 코일(33)을 풀어주도록 제2언코일러(3)가 구성된다.

여기서, 상기 제2언코일러(3)는 상기 상판용으로 공급되는 상부 코일(31)을 상부에 장착하며, 상기 상부 코일(31)의 하부에는 상기 코어패널(10)이 통과하도록 일정간격 이격된 상태로, 하판용으로 공급되는 하부 코일(33)이 설치된다.

또한, 상기 공정라인 상에서 제2언코일러(3)의 후방에는 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(10)과 상부 코일(31) 및 하부 코일(33)의 양측단을 가이드하여 일렬로 정렬해주는 가이드롤러(4)가 구성된다.

상기 가이드롤러(4)의 후방에는 상기 코어패널(10)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상부 코일(31)과 하부 코일(33)을 상부 및 하부 로러전극(51,53)을 통하여 통전시켜 각각 코어패널(10)과 전기저항에 의해 용접하여 샌드위치 패널(20)로 연속 용접하는 롤러 전기저항용접기(5)가 구성된다.

그리고 상기 공정라인 상에서 상기 롤러 전기저항용접기(5)에 의해 용접된 샌드위치 패널(20)의 전기저항 용접에 의한 용접점을 스캔하여, 그 스캔정보에 따라 상기 각 용접점에 대하여 레이저빔을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 레이저 용접유닛(6)이 구비된다.

여기서, 상기 레이저 용접유닛(6)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 공정라인 상의 용접기 프레임(64) 일측에 스캐너(61)가 장착되어 상기 롤러 전기저항용접기(5)에 의해 용접된 샌드위치 패널(20)의 용접점을 스캔하여 그 스캔정보를 출 력하도록 구성된다.

또한, 상기 용접기 프레임(64)에는 상하부에 각각 원거리 레이저 용접기(630이 구성되어 제어신호에 따라 샌드위치 패널(20)의 상부 코일(31)과 하부 코일(33) 상의 각 용접점에 대하여 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 진행한다.

상기 스캐너(61)와 원거리 레이저 용접기(63)는 제어기(65)와 전기적으로 연결되는데, 상기 제어기(65)는 상기 스캐너(61)로부터 출력된 용접점의 스캔정보을 분석하여 원거리 레이저 용접기(63)에 제어신호를 출력하도록 제어로직을 갖는다.

그리고 상기 레이저 용접유닛(6)의 후방에는 원거리 레이저 용접기(63)으로부터 공급된 띠상의 샌드위치 패널(20)에 성형될 성형빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(7)가 구성된다.

상기 브레이크 프레스(7)의 후방에는 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시) 들이 일렬로 배치되어 상기 제1언코일러(1)와, 롤 코어 성형기(2), 제2언코일러(3), 가이드롤러(4), 롤러 전기저항용접기(5), 레이저 용접유닛(6) 및 브레이크 프레스(7)를 거쳐 공급되는 샌드위치 패널(20)를 순차적으로 절곡 성형하여, 도 7에서 도시한 바와 같은 샌드위치 패널(20)를 이용한 성형빔(30)으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머유닛(R)이 구성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치를 이용하여 샌드위치 패널(20)를 이용한 성형빔(30)을 롤 포밍 성형하기 위한 샌드위치 패널의 롤 포밍 방법은, 상기 도 4에서 도시한 바와 같이, 먼저, 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 제1언코일러(1)를 통하여 코어패널용으로 롤 코어 성형기(2)로 공 급할 코일(11)을 풀어주는 제1언코일 단계(S1)를 진행한다.

상기 제1언코일러(1)의 후방에서는 상기 제1언코일 단계(S1)로부터 공급되는 띠상의 강판을 롤 코어 성형기(2)를 통하여 지그재그 형상의 그물망 구조로 절곡 및 트림 성형하여 코어패널(10)로 성형하는 코어패널 성형단계(S2)를 진행한다.

이어서, 상기 코어패널 성형단계(S2)에서 롤 코어 성형기(2)에 의해 성형된 코어패널(10)은 제2언코일러(3)를 통과하면서 상기 제2언코일러(3) 상의 상부 코일(31)과 하부 코일(33)이 그 상부와 하부에 상판과 하판용으로 겹쳐지도록 풀려 제2언코일 단계(S3)를 진행한다.

여기서, 상기 제2언코일 단계(S3)에서는 상기 상판용으로 공급되는 상부 코일(31)을 코어패널(10)의 상부로 풀어주고, 상기 하판용으로 공급되는 하부 코일(33)을 상기 코어패널(10)의 하부로 풀어주게 된다.

이와 같이, 상기 제2언코일러(3)에서, 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(10)과 상부 코일(31) 및 하부 코일(33)은 그 양측단이 상기 제2언코일러(3)의 후방에 구성되는 가이드롤러(4)에 의해 가이드되어 일렬로 정렬되는 정렬단계(S4)를 진행한다.

그리고 상기 가이드롤러(4)의 후방에서는 상기 코어패널(10)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상부 코일(31)과 하부 코일(33)을 롤러 전기저항용접기(5)의 상부 및 하부 로러전극(51,53)을 통하여 통전시켜 샌드위치 패널(20)로 연속 용접하는 용접단계(S5)를 진행한다.

이어서, 상기 롤러 전기저항용접기(5)의 후방에서, 용접된 샌드위치 패 널(20)의 용접점을 스캔하여, 그 스캔정보에 따라 상기 각 용접점에 대하여 원거리 레이저 용접기(63)가 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 레이저 용접단계(S6)를 진행한다.

여기서, 상기 레이저 용접단계(S6)는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 공정라인 상의 용접기 프레임(64) 일측에 장착되는 스캐너(61)를 통하여 상기 롤러 전기저항용접기(5)에 의해 용접된 샌드위치 패널(20)의 용접점을 스캔하여 그 스캔정보를 출력한다.(S61)

그러면, 상기 제어기(65)는 상기 스캐너(61)로부터 출력되는 용접점 스캔정보로부터 상기 샌드위치 패널(20)의 상부 코일(31)과 하부 코일(33) 상의 각 용접점에 대한 위치좌표를 분석하여 원거리 레이저 용접기(63)에 제어신호를 출력한다.(S62)

이어서, 상기 원거리 레이저 용접기(63)는 상기 제어신호에 따라 상기 샌드위치 패널(20)의 상부 코일(31)과 하부 코일(33) 상의 각 용접점에 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 실시하게 된다.(S63)

여기서, 상기한 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치에 의해, 도 6에서 도시한 바와 같은, 레이저 용접단계(S6)를 추가적으로 진행하게 되면, 도 7과 도 8에서 도시한 바와 같이, 코어패널(10)에 대하여 상부 코일(31) 및 하부 코일(33)의 각 용접점에 용융 접합부(W)가 충분히 형성되어 상호간의 접합력이 향상되며, 이는 이후의 롤 포밍 단계(S8)에서 성형 중에 코어패널(10)로부터 상부 코일(31)과 하부 코일(33)이 분리 파단되는 것을 방지하여 성형품의 품질을 보장하게 된다.

이후, 상기 원거리 레이저 용접기(63)의 후방에서는 상기 레이저 용접단계(S6)로부터 접합력이 보강된 샌드위치 패널(20)에 브레이크 프레스(7)를 통하여 성형될 성형빔(30)의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 피어싱 가공하는 피어싱 단계(S7)를 진행한다.

이와 같이, 상기 제1언코일 단계(S1)와 코어패널 성형단계(S2), 제2언코일 단계(S3), 정렬단계(S4), 용접단계(S5), 레이저 용접단계(S6) 및 피어싱 단계(S7)를 거친 띠상의 샌드위치 패널(20)은 롤 포머유닛(R)으로 안내하여 각 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)를 거치는 과정에서 순차적으로 절곡 성형되어, 상기한 도 7에서 도시한 바와 같은 범퍼빔(30)으로 롤 포밍 성형되는 롤 포밍단계(S8)를 진행하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 의해 성형된 범퍼빔의 일례를 도시한 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 샌드위치 패널의 접합부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치에 적용되는 레이저 용접유닛의 구성도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널의 롤 포밍 방법에 적용되는 레이저 용접단계의 세부 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 의해 성형된 범퍼빔의 일례를 도시한 사시도이다.

도 8은 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합부 단면도이다.

Claims (6)

1. 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 공급되는 코일을 풀어주는 제1언코일러(1); 상기 제1언코일러(1)의 후방에 구비되어 제1언코일러(1)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 지그재그 형상의 그물망 구조로 절곡 트림하여 코어패널(10)로 성형하는 롤 코어 성형기(2); 상기 공정라인 상에서 롤 코어 성형기(2)의 후방에 구성되어 상기 롤 코어 성형기(2)로부터 성형되어 공급되는 코어패널(10)의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용으로 공급되는 상부 및 하부 코일(31,33)을 풀어주는 제2언코일러(3); 상기 공정라인 상에서 제2언코일러(3)의 후방에 구성되어 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(10)과 상부 및 하부 코일(31,33)의 양측단을 가이드하여 일렬로 정렬해주는 가이드롤러(4); 상기 공정라인 상에서 상기 가이드롤러(4)의 후방에 구성되어 상기 코어패널(10)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상부 및 하부 코일(31,33)을 상부 및 하부 로러전극(51,53)을 통하여 통전시켜 샌드위치 패널(20)로 연속 용접하는 롤러 전기저항용접기(5); 상기 공정라인 상에서 상기 롤러 전기저항용접기(5)의 후방에 구성되어 공급되는 띠상의 샌드위치 패널(20)에, 성형될 성형빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(7); 상기 브레이크 프레스(7)의 후방에서 다수개의 롤 포머들이 일렬로 배치되어 상기 전공정으로부터 최종 브레이크 프레스(7)를 거쳐 공급되는 띠상의 샌드위치 패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 성형빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머유닛(R)을 포함하는 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치에 있어서,

   상기 공정라인 상에서 상기 롤러 전기저항용접기(5)와 브레이크 프레스(7) 사이에 구성되어 상기 롤러 전기저항용접기(5)에 의해 용접된 샌드위치 패널(20)의 용접점을 스캔하여, 그 스캔정보에 따라 상기 각 용접점에 대하여 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 진행하도록, 상기 공정라인 상의 용접기 프레임(64) 일측에 장착되어 상기 롤러 전기저항용접기(5)에 의해 용접된 샌드위치 패널(20)의 용접점을 스캔하여 그 스캔정보를 출력하는 스캐너(61)와, 제어신호에 따라 샌드위치 패널(20)의 상부 및 하부 코일(31,33) 상의 각 용접점에 대하여 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 원거리 레이저 용접기(63), 및 상기 스캐너(61)로부터 출력된 용접점의 스캔정보을 분석하여 원거리 레이저 용접기(63)에 제어신호를 출력하는 제어기(65)로 구성되는 레이저 용접유닛(6)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널용 롤 포밍 장치.
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4. 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 제1언코일러(1)를 통하여 코어패널용으로 공급할 코일을 풀어주는 제1언코일 단계;(S1) 상기 제1언코일러(1)의 후방에서, 제1언코일 단계(S1)로부터 공급되는 띠상의 강판을 롤 코어 성형기(2)를 통하여 지그재그 형상의 그물망 구조로 절곡 트림 성형하여 코어패널(10)로 성형하는 코어패널 성형단계;(S2) 상기 롤 코어 성형기(2)의 후방에서, 제2언코일러(3)를 통하여 상기 코어패널 성형단계(S2)로부터 성형되어 공급되는 코어패널(10)의 상측과 하측으로 각각 상부 및 하부 코일(31,33)을 풀어주는 제2언코일 단계;(S3) 상기 제2언코일러(3)의 후방에서, 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(10)과 상부 및 하부 코일(31,33)의 양측단을 가이드롤러(4)를 통하여 가이드하여 일렬로 정렬해주는 정렬단계;(S4) 상기 가이드롤러(4)의 후방에서, 상기 코어패널(10)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상부 및 하부 코일(31,33)을 롤러 전기저항용접기(5)의 상부 및 하부 로러전극(51,53)을 통하여 통전시켜 샌드위치 패널(20)로 연속 용접하는 용접단계;(S5) 상기 롤러 전기저항용접기(5)의 후방에서, 공급되는 띠상의 샌드위치 패널(10)에 성형될 성형빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 브레이크 프레스(7)로 피어싱 가공하는 피어싱 단계;(S7) 상기 브레이크 프레스(7)의 후방에서, 상기 전공정으로부터 최종 브레이크 프레스(7)를 거쳐 공급되는 띠상의 샌드위치 패널(10)을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 성형빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머 단계(S8)를 포함하는 샌드위치 패널의 롤 포밍 방법에 있어서,

   상기 롤러 전기저항용접기(5)의 후방에서, 용접된 샌드위치 패널(10)의 용접점을 스캔하여, 그 스캔정보에 따라 상기 각 용접점에 대하여 원거리 레이저 용접기(63)가 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 진행하도록, 상기 공정라인 상의 용접기 프레임(64) 일측에 장착되는 스캐너(61)를 통하여 상기 롤러 전기저항용접기(5)에 의해 용접된 샌드위치 패널(20)의 용접점을 스캔하여 그 스캔정보를 출력하는 단계(S61)와, 상기 스캐너(61)로부터 출력되는 용접점 스캔정보로부터 상기 샌드위치 패널(20)의 상부 및 하부 코일(31,33) 상의 각 용접점에 대한 위치좌표를 분석하여 원거리 레이저 용접기(63)에 제어신호를 출력하는 단계(S62), 및 상기 제어신호에 따라 원거리 레이저 용접기(63)가 상기 샌드위치 패널(10)의 상부 및 하부 코일(31,33) 상의 각 용접점에 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 실시하는 단계(S63)로 이루어지는 레이저 용접단계;(S6)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 롤 포밍 방법.
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