KR101118955B1

KR101118955B1 - 성형롤의 파손 감지장치

Info

Publication number: KR101118955B1
Application number: KR1020090132142A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 김민호
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2012-02-27
Also published as: KR20110075641A

Abstract

본 발명은 롤 포밍 시스템의 각각의 롤 포머에 구성되어 각 성형롤의 에지부에 진동판을 접촉시킨 상태로, 각 성형롤의 파손에 따른 미세한 진동을 근접센서로 감지하여 성형롤의 파손여부를 신속히 감지할 수 있도록 하는 성형롤의 파손 감지장치를 제공하는 것이다.

롤 포머, 성형롤, 크랙, 근접센서, 진동판

Description

성형롤의 파손 감지장치{DAMAGE SENSING DEVICE OF FORMING ROLL}

본 발명은 롤 포머용 성형롤의 파손 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍 시스템의 각각의 롤 포머에 구성되어 각 성형롤의 에지부에 접촉된 상태로 성형롤의 파손에 따른 미세한 진동을 감지하여 성형롤의 파손여부를 신속히 감지할 수 있도록 하는 성형롤의 파손 감지장치 에 관한 것이다.

일반적으로 직선타입의 빔류의 성형은 상부 성형롤과 하부 성형롤로 구성되는 롤 포머를 10단 이상으로 일렬 배치하여 공급되는 소재를 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 롤 포밍 시스템에 의해 이루어진다.

이러한 롤 포밍 시스템 및 그 공정은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 공급되는 코일(200)을 풀어주는 언코일러(201)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S110)를 이루고, 상기 언코일러(201)로부터 풀려 나온 띠상의 코일(200)을 평판의 띠상 강판패널(250)로 펴주는 스트레이트너(203)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S120)를 이룬다.

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

또한, 상기한 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 띠상의 강판패널(250)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 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 다수개의 좌우측 곡률 성형롤로 구성되는 라운드 벤더(209)가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료한 상기 성형빔을 통과시킴으로써 일정 곡률의 완성품을 제조하는 벤딩단계(S150)를 이루게 된다.

그러나 이러한 롤 포밍 시스템에 있어서, 각 롤 포머(R1~R7)에 구성되는 상부 및 하부 성형롤(100,110)은 초기 소재 투입 시, 그 성형 반력에 의해 상부 성형롤(100)과 하부 성형롤(110)에 크랙(C)이 발생하거나 파손되어 미세한 진동이 발생하는 등에 의해 그 각각의 회전축(120)를 회전 지지하는 베어링(B)을 파손시키거나 각 성형롤(100,110)의 성형면이 파손되는 경우에는 제품성형 불량 등의 원인이 되는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 롤 포밍 시스템의 각각의 롤 포머에 구성되어 각 성형롤의 에지부에 진동판을 접촉시킨 상태로, 각 성형롤의 파손에 따른 미세한 진동을 근접센서로 감지하여 성형롤의 파손여부를 신속히 감지할 수 있도록 하는 성형롤의 파손 감지장치를 제공하는 것이다.

상기의 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 성형롤의 파손 감지장치는 베이스 플레이트 상의 양측 지주 프레임 사이에 각각 회전축을 통하여 상부와 하부에 구성되는 상부 및 하부 성형롤의 파손을 감지하기 위한 성형롤의 파손 감지장치에 있어서,

상기 상부 및 하부 성형롤의 각 일측 에지부에 대응하여 상기 일측 지주 프레임의 상부와 하부 각 일측에 스크루 체결되는 센서 하우징; 상기 센서 하우징 내부에 구성되며, 일면에는 체결홀을 형성하는 고정블록; 상기 고정블록의 체결홀에 일단이 나사블록을 통하여 체결되며, 타단은 상기 센서 하우징의 외부에서 상기 상부 및 하부 성형롤의 각 일측 에지부에 접촉되는 진동판; 상기 센서 하우징의 일측에 나사 체결되어 그 감지부가 상기 진동판의 일면에 설정간격을 유지하여 대응하도록 배치된 상태로, 상기 진동판의 진동을 감지하여 그 신호를 제어기로 출력하는 근접센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 센서 하우징은 일면 중앙에 상기 고정블록이 일체로 부착되는 커버 하우징; 상기 커버 하우징과 함께, 상기 지주 프레임에 스크루 체결되며, 상기 성형롤에 대응하는 측면에는 상기 진동판이 통과하는 개구부가 형성되고, 일면에는 상기 근접센서가 체결되는 나사홀이 형성되는 몸체 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 나사블록은 상기 진동판의 일단이 내부에 일체로 형성되도록 플라스틱 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 진동판은 스프링 강판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 근접센서는 초음파 센서로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제어기는 상기 근접센서로부터 수신되는 진동신호가 설정범위를 벗어나면, 상기 성형롤의 파손으로 판단하여 이를 부저나 디스플레이 등을 통하여 표시하도록 출력신호를 출력하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 성형롤의 파손 감지장치에 의하면, 롤 포밍 시스템의 각각의 롤 포머에 구성된 상태로, 각 성형롤의 에지부에 그 진동판을 접촉시킨 상태로, 상기 각 성형롤의 파손에 의한 미세한 진동을 상기 진동판에서 증폭하여 초음파 센서로 이루어지는 근접센서로 이를 감지하여 성형롤의 파손여부를 신속히 감지할 수 있도록 함으로써, 성형롤의 파손에 따른 2차적인 베어링의 파손을 미연에 방지하고, 제품성형 불량 요인을 신속하게 제거하여 생산성을 높이는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치가 적용된 롤 포머의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치의 작동 개념도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치의 구성 단면도이다.

본 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치(10)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 베이스 플레이트(1) 상의 양측 지주 프레임(3,5) 사이에 각각 회전축(7)을 통하여 상부와 하부에 구성되는 상부 및 하부 성형롤(9,11)의 파손을 감지하기 위한 것으로, 각 성형롤(9,11)의 에지부(E)에 진동판(21)을 접촉시킨 상태로, 각 성형롤(9,11)의 파손에 따른 미세한 진동을 근접센서(23)로 감지하여 각 성형롤(9,11)의 파손여부를 감지할 수 있도록 한다.

즉, 상기한 성형롤의 파손 감지장치(10)는, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 크게 센서 하우징(25), 고정블록(27), 진동판(21) 및 근접센서(23)로 구성된다.

먼저, 상기 센서 하우징(25)은 상기 상부 및 하부 성형롤(9,11)의 각 일측 에지부(E)에 대응하여 상기 일측 지주 프레임(3)의 상부와 하부 각 일측에 스크루 체결된다.

이러한 센서 하우징(25)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 일면 중앙에 상기 고정블록(27)이 일체로 부착되는 커버 하우징(25a)이 구비되고, 상기 커버 하우징(25a)과 함께, 상기 지주 프레임(3)에 스크루 체결되며, 상기 각 성형롤(9,11)에 대응하는 측면에는 상기 진동판(21)이 통과하는 개구부(OP)가 형성되는 몸체 하우징(25b)이 구성된다.

상기 몸체 하우징(25b)은 그 일면에 상기 근접센서(23)가 체결되는 나사홀(H1)이 형성된다.

그리고 상기 고정블록(27)은 상기 센서 하우징(25)의 커버 하우징(25a)에 일체로 부착되는데, 그 일면에는 체결홀(H2)이 형성된다.

상기 고정블록(27)의 체결홀(H2)에는 진동판(21)의 일단이 나사블록(29)을 통하여 체결되는데, 상기 진동판(21)의 타단은 상기 몸체 하우징(25b)의 개구부(OP)를 통하여 외부에서 상기 상부 및 하부 성형롤(9,11)의 각 일측 에지부(E)에 접촉된다.

여기서, 상기 나사블록(29)은 상기 진동판(21)의 일단이 내부에 일체로 형성되도록 플라스틱 사출 성형되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 진동판(21)은 스프링 강판을 얇게 형성하여 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 센서 하우징(25)의 일측에는 근접센서(23)가 나사홀(H1)에 내부를 향하여 나사 체결되는데, 상기 근접센서(23)의 감지부(23a)는 상기 센서 하우징(25)의 내부에서 상기 진동판(21)의 일면에 설정간격을 유지하여 대응하도록 배치된다.

이러한 근접센서(23)는 초음파 센서로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 진동판(21)의 진동을 감지하여 그 신호를 제어기(30)로 출력하게 된다.

한편, 상기 제어기(30)는 상기 근접센서(23)로부터 수신되는 진동신호가 설정범위를 벗어나면, 상기 각 성형롤(9,11)의 파손으로 판단하여 이를 부저나 디스플레이 등을 통하여 표시하도록 출력신호를 출력하는 제어로직을 포함한다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 성형롤의 파손 감지장치(10)의 작동은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 롤 포밍 시스템에 있어서, 각 롤 포머(R1~R7)에 구성되는 상부 및 하부 성형롤(9,11)이 성형작동 중에, 그 성형 반력에 의해 각 성형롤(9,11)에 크랙(C)이 발생하거나 파손되어 미세한 진동이 발생하는 경우, 상기 진동판(21)은 그 타단이 상기 각 성형롤(9,11)의 에지부(E)에 접촉된 상태로 그 진동을 전달받아 증폭하여 진동하게 된다.

그러면, 상기 근접센서(23)는 상기 진동판(21)의 진동을 감지하여 그 신호를 제어기(30)로 출력하고, 상기 제어기(30)는 수신되는 진동신호가 설정범위를 벗어나면, 상기 각 성형롤(9,11)의 파손된 것으로 판단하여 이를 작업자에게 알리기 위하여 부저나 디스플레이 등에 출력신호를 출력하여 표시하게 된다.

이로써, 작업자는 상기 파손된 성형롤(9,11)의 교체를 통하여 그 각각의 회전축(7)를 회전 지지하는 베어링(B)의 파손을 방지하고, 제품성형의 불량요인을 신속하게 배제하여 양호한 제품 품질을 보장할 수 있게 된다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 게시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야 에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 일반적인 롤 포머의 정면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치가 적용된 롤 포머의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치의 작동 개념도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치의 구성 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 성형롤의 파손 감지장치의 작동 상태도이다.

Claims

베이스 플레이트 상의 양측 지주 프레임 사이에 각각 회전축을 통하여 상부와 하부에 구성되는 상부 및 하부 성형롤의 파손을 감지하기 위한 성형롤의 파손 감지장치에 있어서,

상기 상부 및 하부 성형롤의 각 일측 에지부에 대응하여 상기 일측 지주 프레임의 상부와 하부 각 일측에 스크루 체결되는 센서 하우징;

상기 센서 하우징 내부에 구성되며, 일면에는 체결홀을 형성하는 고정블록;

상기 고정블록의 체결홀에 일단이 나사블록을 통하여 체결되며, 타단은 상기 센서 하우징의 외부에서 상기 상부 및 하부 성형롤의 각 일측 에지부에 접촉되는 진동판;

상기 센서 하우징의 일측에 나사 체결되어 그 감지부가 상기 진동판의 일면에 설정간격을 유지하여 대응하도록 배치된 상태로, 상기 진동판의 진동을 감지하여 그 신호를 제어기로 출력하는 근접센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형롤의 파손 감지장치.
제1항에서,

상기 센서 하우징은

일면 중앙에 상기 고정블록이 일체로 부착되는 커버 하우징;

상기 커버 하우징과 함께, 상기 지주 프레임에 스크루 체결되며, 상기 성형 롤에 대응하는 측면에는 상기 진동판이 통과하는 개구부가 형성되고, 일면에는 상기 근접센서가 체결되는 나사홀이 형성되는 몸체 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형롤의 파손 감지장치.
제1항에서,

상기 나사블록은

상기 진동판의 일단이 내부에 일체로 형성되도록 플라스틱 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 성형롤의 파손 감지장치.
제1항에서,

상기 진동판은

스프링 강판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형롤의 파손 감지장치.
제1항에서,

상기 근접센서는

초음파 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형롤의 파손 감지장치.
제1항에서,

상기 제어기는

상기 근접센서로부터 수신되는 진동신호가 설정범위를 벗어나면, 상기 성형 롤의 파손으로 판단하여 이를 부저나 디스플레이 등을 통하여 표시하도록 출력신호를 출력하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형롤의 파손 감지장치.