KR101116640B1

KR101116640B1 - 라운드 벤더용 성형품 검사장치 및 그 검사방법

Info

Publication number: KR101116640B1
Application number: KR1020090086074A
Authority: KR
Inventors: 구도회; 김문철
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2012-03-07
Also published as: KR20110028131A

Abstract

본 발명은 라운드 벤더의 최후단 상부 및 하부 커브롤의 외주면 양측에 각각 압전링을 이용한 압력감지수단을 적용하여 롤 성형된 성형빔의 곡률 성형 후, 그 곡률과 비틀림 량에 따른 부분적인 접촉 압력을 전류신호로 제어기에 출력하여 성형 불량 여부를 판단할 수 있도록 하는 라운드 벤더용 성형품 검사장치 및 그 검사방법을 제공한다.

롤 포밍, 라운드 벤더, 커브롤, 압력센서, 압전소자, 성형성, 검사장치

Description

라운드 벤더용 성형품 검사장치 및 그 검사방법{CHECKING APPARATUS OF FORMINGS FOR ROUND BENDER AND CHECKING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 라운드 벤더용 성형품 검사장치 및 그 검사방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍 공정의 라운드 벤더에 적용되어 롤 성형된 성형빔의 곡률 성형 후, 그 곡률과 비틀림 량에 따른 압력값을 감지하여 성형 불량 여부를 판단할 수 있도록 하는 라운드 벤더용 성형품 검사장치 및 그 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로 롤 포밍 공법은 코일을 풀어 상부 성형롤과 하부 성형롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머 유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡 성형하는 것으로, 특히 차량용 범퍼 빔과 같이 다양한 형상으로 절곡 성형된 직선타입의 빔류를 제조하게 된다.

도 1은 상기한 롤 포밍 공법을 이루는 종래 기술에 따른 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도로써, 종래 기술에 따른 롤 포밍 장치 및 그 공정은 먼저, 공급되는 코일(200)을 풀어주는 언코일러(201)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S110)를 이루고, 상기 언코일러(201)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 평판의 강판패널(250)로 펴주는 스트레이트너(203)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단 계(S120)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(203)의 후방에는 상기 스트레이트너(203)로부터 공급된 강판패널(250)에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(205)가 구비되어 피어싱 단계(S130)를 진행한다.

또한, 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(207)은 상기 브레이크 프레스(205)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(201), 스트레이트너(203), 및 브레이크 프레스(205)를 거쳐 공급되는 강판패널(250)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(260)의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계(S140)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(207)의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위한 라운드 벤더(209)가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 상기 성형빔(260)을 통과시킴으로써 일정 곡률의 성형빔(260)을 제조하는 벤딩단계(S150)를 이루게 된다.

또한, 상기 라운드 벤더(209)의 후방에는 상기 성형빔(260)을 일정규격으로 절단하는 컷팅 프레스(211)가 구성되어 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 성형빔(260)을 절단하는 컷팅단계(S160)를 이룬다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 롤 포밍 장치 및 그 공정을 통하여 생산되는 성형빔(260)은 각 성형공정의 성형편차 또는 응력 불균일 등에 의해 비틀림이 발생하게 되고, 특히, 라운드 벤더(209)에 의한 벤딩단계(S150)에서는 상기 비틀림에 의해 그 곡률도 정확하게 성형되지 못하는 등의 단점이 있으나, 이를 진행하는 공정 상에서 확인하는 것은 더더욱 불가능하여 제품 조립단계 또는 후가공 단계에서의 제품 풀질검사를 통하여 확인하는 실정으로, 불량품의 발생량이 과다하게 되고, 이로 인한 생산성 저하의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 라운드 벤더의 최후단 상부 및 하부 커브롤의 외주면 양측에 각각 압전링을 이용한 압력감지수단을 적용하여 롤 성형된 성형빔의 곡률 성형 후, 그 곡률과 비틀림 량에 따른 부분적인 접촉 압력을 전류신호로 제어기에 출력하여 성형 불량 여부를 판단할 수 있도록 하는 라운드 벤더용 성형품 검사장치 및 그 검사방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 라운드 벤더용 성형품 검사장치는 다단의 상부 및 하부 커브롤을 각 회전축을 통하여 벤더 프레임에 일정 경사로 설치하여 롤 포밍 공정에서 롤 성형된 성형빔에 대하여 일정 곡률로 곡률 성형하는 라운드 벤더에서,

상기 성형빔의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤 상의 양측 외주면 중앙을 따라 구성되어 상기 성형빔과 접촉된 상태로 그 접촉 압력에 따른 전류신호를 출력하는 압력감지수단; 상기 최후단 상부 및 하부 커브롤의 각 양측면에 절연판을 개재한 상태로 각각 일체로 설치되며, 상기 최후단 상부 및 하부 커브롤의 각 내부에서 각각의 와이어를 통하여 상기 압력감지수단과 전기적으로 연결되는 양측 상부 및 하부 회전 통전판; 상기 양측 상부 및 하부 회전 통전판에 각각 전면이 접촉된 상태로 각 배면은 절연 커버를 통하여 상기 양측 벤더 프레임의 내측면에 설치되며, 와이어를 통하여 제어기와 전기적으로 연결되는 양측 상부 및 하부 통전단자; 상기 각 통전단자와 전기적으로 연결되어 상기 압력감지수단으로부터 입력되는 전류신호를 분석하여 상기 성형빔의 곡률 및 비틀림 량에 의한 성형 불량 여부를 판단하여 그 신호를 표시수단을 통하여 출력하는 제어기를 포함한다.

상기 압력감지수단은 상기 성형빔의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤 상의 양측 외주면 중앙을 따라 각각에 절연링을 개재한 상태로 설치되며, 상기 최후단 상부 및 하부 커브롤의 각 내부에서 각각의 와이어를 통하여 양측 상부 및 하부 회전 통전판과 각각 전기적으로 연결되어 상기 성형빔과의 접촉 압력에 비례하는 전류신호를 제어기로 출력하는 4개의 압전링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 상기 4개의 압전링으로부터 출력되는 각각의 전류신호의 조합과 설정된 맵을 비교하여 곡률 량 또는 비틀림 량에 의한 성형불량 정보를 상기 표시수단을 통하여 출력하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 표시수단은 디스플레이로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 상부 및 하부 회전 통전판은 각각의 회전축에 접촉되지 않도록 중앙에 관통홀을 갖는 원판으로 이루어져 상기 절연판에 부착되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 라운드 벤더용 성형품 검사장치를 이용한 성형품 검사방법은 다단의 상부 및 하부 커브롤을 각 회전축을 통하여 벤더 프레임에 일정 경사로 설 치하여 롤 포밍 공정에서 롤 성형된 성형빔에 대하여 일정 곡률로 곡률 성형하는 라운드 벤더에서,

상기 성형빔의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤 상의 양측 외주면 중앙을 따라 구성되어 상기 성형빔과 접촉된 상태로 그 접촉 압력에 비례하는 전류신호를 출력하는 4개의 압전링으로부터 각각의 전류신호를 수신하여 상부 양측 또는 하부 양측의 압전링으로부터 전류신호가 수신되면, 상기 성형빔의 곡률이 불량한 것으로 판단하고, 상기 상부 일측과 하부 타측 혹은 상부 타측과 하부 일측의 압전링으로부터 전류신호가 수신되면, 상기 성형품을 비틀림 불량으로 판단하며, 모든 압전링으로부터 전류신호가 수신되지 않으면, 상기 성형품을 정상 성형 상태로 판단하여 그 정보를 표시수단을 통하여 표시하여 성형품을 검사하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 라운드 벤더용 성형품 검사장치 및 그 검사방법에 의하면, 라운드 벤더의 최후단 상부 및 하부 커브롤의 외주면 양측에 각각 압전링을 이용한 압력감지수단을 적용하여 롤 성형된 성형빔의 곡률 성형 후, 그 곡률과 비틀림 량에 따른 부분적인 접촉 압력에 비례하는 전류신호를 제어기에 출력하여 성형 불량 여부를 판단할 수 있도록 함으로써, 공정이 진행중인 상황에서도 성형품의 불량여부를 실시간 확인하는 것이 가능하여 불량품의 발생량을 최소화하며, 이로 인해 생산성이 향상되는 효과가 있다.

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

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 성형품 검사장치가 적용되는 라운드 벤더의 사시도이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형품 검사장치의 정면도 및 정 단면도이다.

단, 본 발명의 구성을 설명함에 있어서, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

먼저, 본 실시예에 따른 성형품 검사장치가 적용되는 라운드 벤더(209)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 롤 포밍 공정의 후방에서 롤 성형된 성형빔(260)에 대하여 일정 곡률로 곡률 성형하기 위한 장치로, 상기한 라운드 벤더(209)는 다단의 상부 및 하부 커브롤을 각 회전축을 통하여 벤더 프레임(1)에 일정 곡률로 설치하여 상기 롤 포밍 공정에서 롤 성형된 성형빔(260)에 대하여 곡률을 성형하게 된다.

이러한 라운드 벤더(209)에 적용되는 본 실시예에 따른 성형품 검사장치는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 라운드 벤더(209)의 최후단 커브롤 유닛(3)에 구성된다.

즉, 본 실시예에 따른 성형품 검사장치는, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 성형빔(260)의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임(1)의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤(CR1,CR2) 상의 양측 외주면 중앙을 따라 압력감지수단인 4개의 압전링(S1,S2,S3,S4)이 구성되어 상기 성형빔(260)과 접촉된 상태로 그 접촉 압력에 비례하는 전류신호를 출력한다.

상기 4개의 압전링(S1,S2,S3,S4)은 최후단 상부 및 하부 커브롤(CR1,CR2) 상의 양측 외주면 상에서, 상기 성형빔(260)의 상부 좌측면에 대응하여 제1압전링(S1)이 설치되고, 상기 성형빔(260)의 상부 우측면에 대응하여 제2압전링(S2)이 설치되며, 상기 성형빔(260)의 하부 좌측면에 대응하여 제3압전링(S3)이 설치되고, 상기 성형빔(260)의 하부 우측면에 대응하여 제4압전링(S4)이 설치되는 것으로 한다.

이러한 각각의 압전링(S1,S2,S3,S4)은 각 커브롤(CR1,CR2) 상의 외주면 중앙을 따라 각각에 절연링(11)을 개재한 상태로 설치된다.

그리고 상기 최후단 상부 및 하부 커브롤(CR1,CR2)의 각 양측면에는 절연판(13)을 개재한 상태로 회전 통전판(15)이 각각 일체로 설치된다.

이때, 상기 양측 상부 및 하부 회전 통전판(15)은 상기 최후단 상부 및 하부 커브롤(CR1,CR2)의 각 내부에서 각각의 와이어(W)를 통하여 상기 제1,2,3,4압전링(S1,S2,S3,S4)과 전기적으로 연결된다.

여기서, 상기 양측 상부 및 하부 회전 통전판(15)은 각각의 회전축(17,19)에 접촉되지 않도록 중앙에 관통홀을 갖는 원판으로 이루어져 상기 절연판(13)에 견고하게 부착되어 설치된다.

그리고 상기 양측 상부 및 하부 회전 통전판(15)에 각각 대응하여 양측 상부 및 하부 통전단자(21)가 양측 벤더 프레임(1)의 내측면에 각각 절연 커버(23)를 개재하여 설치된다.

즉, 상기 각 통전단자(21)는 그 전면이 이에 대응하는 각 회전 통전판(15)에 접촉된 상태로 각 배면에 연결되는 와이어(W)를 통하여 외부의 제어기(C)와 전기적으로 연결된다.

따라서, 상기 제어기(C)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 제1,2,3,4압전링(S1,S2,S3,S4)과 전기적으로 연결된 상태가 되며, 각 압전링(S1,S2,S3,S4)으로부터 출력되는 전류신호를 수신할 수 있게 된다.

여기서 상기 제어기(C)는 상기 각 통전단자(21)와 전기적으로 연결되어 상기 제1,2,3,4압전링(S1,S2,S3,S4)으로부터 입력되는 전류신호를 분석하여 상기 성형빔(260)의 곡률 및 비틀림 량에 의한 성형 불량 여부를 판단하여 그 신호를 표시수단을 통하여 출력하게 된다.

즉, 상기 제어기(C)는 제1,2,3,4압전링(S1,S2,S3,S4)으로부터 출력되는 각각의 전류신호의 조합과 설정된 맵을 비교하여 곡률 량 또는 비틀림 량에 의한 성형불량 정보를 상기 표시수단을 통하여 출력하는 제어로직을 갖는다.

이때, 상기 표시수단은 LCD 등의 디스플레이(D)로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 라운드 벤더용 성형품 검사장치에 의한 성형품 검사방법은 롤 포밍된 성형빔(260)을 일정 곡률로 성형하기 위하여 라운드 벤더(209)를 통과하는 과정에서, 상기 성형빔(260)의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임(1)의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤(CR1,CR2) 상의 양측 외주면 중앙을 따라 구성되는 제1,2,3,4압전링(S1,S2,S3,S4)으로부터 상기 성형빔(260)과 접촉된 상태로 그 접촉 압력에 비례 하는 전류신호를 출력되면, 제어기는 제1,2,3,4압전링(S1,S2,S3,S4)으로부터 각각의 전류신호를 수신하게 된다.

이때, 상기 제어기(C)는 상부 양측의 제1,2압전링(S1,S2), 혹은 하부 양측의 제3,4압전링(S3,S4)으로부터 동시에 전류신호가 수신되면, 상기 성형품의 곡률 량이 크거나 작아서 불량한 것으로 판단하고,

상기 상부 일측의 제1압전링(S1)과 하부 타측의 제4압전링(S4), 혹은 상부 타측의 제2압전링(S2)과 하부 일측의 제3압전링(S3)으로부터 동시에 전류신호가 수신되면, 상기 성형품을 일방향 혹은 타방향으로의 비틀림이 발생하여 불량한 것으로 판단하며, 제1,2,3,4압전링(S1,S2,S3,S4) 전부로부터 전류신호가 수신되지 않으면, 상기 성형품을 정상 성형 상태로 판단하여 그 정보를 상기 디스플레이(D)를 통하여 표시하여 성형품을 검사상태를 작업자에게 알리게 된다.

이에, 작업자는 성형품의 성형 불량 및 그 원인을 공정이 진행중인 상태에서도 실시간 확인이 가능하게 되며, 이로 인해 불량품의 발생량을 줄이게 된다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 성형품 검사장치가 적용되는 라운드 벤더의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 성형품 검사장치의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형품 검사장치의 정 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 성형품 검사장치의 제어 블록도이다.

Claims

다단의 상부 및 하부 커브롤을 각 회전축을 통하여 벤더 프레임에 일정 경사로 설치하여 롤 포밍 공정에서 롤 성형된 성형빔에 대하여 일정 곡률로 곡률 성형하는 라운드 벤더에서,

상기 성형빔의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤 상의 양측 외주면 중앙을 따라 구성되어 상기 성형빔과 접촉된 상태로 그 접촉 압력에 따른 전류신호를 출력하는 압력감지수단;

상기 최후단 상부 및 하부 커브롤의 각 양측면에 절연판을 개재한 상태로 각각 일체로 설치되며, 상기 최후단 상부 및 하부 커브롤의 각 내부에서 각각의 와이어를 통하여 상기 압력감지수단과 전기적으로 연결되는 양측 상부 및 하부 회전 통전판;

상기 양측 상부 및 하부 회전 통전판에 각각 전면이 접촉된 상태로 각 배면은 절연 커버를 통하여 상기 양측 벤더 프레임의 내측면에 설치되며, 와이어를 통하여 제어기와 전기적으로 연결되는 양측 상부 및 하부 통전단자;

상기 각 통전단자와 전기적으로 연결되어 상기 압력감지수단으로부터 입력되는 전류신호를 분석하여 상기 성형빔의 곡률 및 비틀림 량에 의한 성형 불량 여부를 판단하여 그 신호를 표시수단을 통하여 출력하는 제어기를 포함하는 라운드 벤더용 성형품 검사장치.
제1항에서,

상기 압력감지수단은

상기 성형빔의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤 상의 양측 외주면 중앙을 따라 각각에 절연링을 개재한 상태로 설치되며, 상기 최후단 상부 및 하부 커브롤의 각 내부에서 각각의 와이어를 통하여 양측 상부 및 하부 회전 통전판과 각각 전기적으로 연결되어 상기 성형빔과의 접촉 압력에 비례하는 전류신호를 제어기로 출력하는 4개의 압전링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더용 성형품 검사장치.
제2항에서,

상기 제어기는

상기 4개의 압전링으로부터 출력되는 각각의 전류신호의 조합과 설정된 맵을 비교하여 곡률 량 또는 비틀림 량에 의한 성형불량 정보를 상기 표시수단을 통하여 출력하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더용 성형품 검사장치.
제1항 또는 제3항에서,

상기 표시수단은

디스플레이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더용 성형품 검사장 치.
제1항에서,

상기 양측 상부 및 하부 회전 통전판은

각각의 회전축에 접촉되지 않도록 중앙에 관통홀을 갖는 원판으로 이루어져 상기 절연판에 부착되는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더용 성형품 검사장치.
다단의 상부 및 하부 커브롤을 각 회전축을 통하여 벤더 프레임에 일정 경사로 설치하여 롤 포밍 공정에서 롤 성형된 성형빔에 대하여 일정 곡률로 곡률 성형하는 라운드 벤더에서,

상기 성형빔의 상부 및 하부 양측에 각각 대응하여 상기 벤더 프레임의 최후단에 설치되는 최후단 상부 및 하부 커브롤 상의 양측 외주면 중앙을 따라 구성되어 상기 성형빔과 접촉된 상태로 그 접촉 압력에 비례하는 전류신호를 출력하는 4개의 압전링으로부터 각각의 전류신호를 수신하여 상부 양측 또는 하부 양측의 압전링으로부터 전류신호가 수신되면, 상기 성형빔의 곡률이 불량한 것으로 판단하고, 상기 상부 일측과 하부 타측 혹은 상부 타측과 하부 일측의 압전링으로부터 전류신호가 수신되면, 상기 성형품을 비틀림 불량으로 판단하며, 모든 압전링으로부터 전류신호가 수신되지 않으면, 상기 성형품을 정상 성형 상태로 판단하여 그 정보를 표시수단을 통하여 표시하여 성형품을 검사하는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더용 성형품 검사방법.