KR101132348B1

KR101132348B1 - Servo press module for servo press equipment

Info

Publication number: KR101132348B1
Application number: KR1020090083837A
Authority: KR
Inventors: 이찬행; 임채묵; 이광호; 노종화; 김상준; 한명수
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2012-04-06
Also published as: KR20110026092A

Abstract

본 발명은 판재의 곡면 성형을 위해 수직방향의 상당 수준에 이르는 가압력에 대한 조절을 서보 제어에 의해 정밀하게 수행하고, 가이드 방식은 타가이드 부착 형식의 면접촉 양단지지의 구조로 설정하여 측방향 하중에 대한 방향성과 무관하게 모든 방향에 대한 측면 하중에 충분한 강성을 가지고서 견딜 수 있도록 하는 새로운 형태의 서보 프레스 모듈을 개발하는 데 그 목적이 있다.The present invention precisely controls the pressing force up to a substantial level in the vertical direction for the surface shaping of the plate by the servo control, and the guide system is set to the structure of the surface contact both ends of the guide attached type lateral load The objective is to develop a new type of servo press module that can withstand stiffness with sufficient stiffness in all directions, regardless of the direction of the directional force.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서보 프레스 설비에 장착되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에서 구동모터(12)로부터 제공되는 회전력을 매개로 회전 가능하게 설치되는 볼 스크류(18), 상기 볼 스크류(18)의 회전을 매개로 상기 하우징(10)에 대해 축방향으로만 이동 가능하게 설치되는 가동부재(22) 및, 상기 가동부재(22)에 설치되어 상기 구동모터(12)로부터 제공되는 가압력을 매개로 하부 유휴 롤 설비(60)에 의해 지지되는 판재(50)에 곡면 성형가공을 실시하는 가압 유닛(24)을 구비한다.The present invention for achieving the above object, the ball screw is rotatably installed via the housing 10 is mounted to the servo press equipment, and the rotational force provided from the drive motor 12 in the housing 10. 18, the movable member 22 is installed to be movable only in the axial direction with respect to the housing 10 via the rotation of the ball screw 18, and the drive motor is installed on the movable member 22 The pressurizing unit 24 which performs curved shaping | molding is provided to the board | plate material 50 supported by the lower idle roll installation 60 via the pressing force provided from (12).

프레스, 판재, 곡면, 측하중, 회전 구속 Press, sheet, surface, side load, rotational restraint

Description

Servo press module for servo press equipment {Servo press module for servo press equipment}

본 발명은 선체의 외판을 형성하기 위해 곡면 성형을 실시하는 서보 프레스 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서보 프레스 설비에 다수로 구비되어 판재에 대해 수직 방향의 가압력을 제공하여 복합 곡률의 곡면을 가지는 외판을 형성하기 위한 서보 프레스 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a servo press facility for performing curved forming to form an outer plate of the hull, and more particularly, a plurality of servo press facilities are provided in the servo press facility to provide a pressing force in the vertical direction with respect to the plate material having a curved surface of the compound curvature It relates to a servo press module for forming an outer plate.

주지된 바와 같이 선박에 있어 선체의 외판은 대부분 복합 곡률을 가지는 곡판으로 이루어지는 바, 이러한 곡판은 1차 곡면에 대해 냉간 가공을 거친 후 수작업에 의한 열간 가공을 통해 성형된다. As is well known in the ship, the outer shell of the hull is composed mostly of curved plates having a compound curvature, such a curved sheet is subjected to cold working on the primary curved surface and then formed by hot working by manual work.

이에 따라 수작업에 의한 복합 곡률의 곡판에 대한 냉간 성형 제작을 대체화할 수 있는 자동화된 롤 성형 시스템(선형배열 롤셋 장치)이 개발되었는 데, 자동화된 롤 성형 시스템에 있어 핵심적인 장비는 대형 서보 프레스 설비에 해당하고, 서보 프레스 설비중 곡판의 성형을 위해 판재에 수십 톤의 수직 가압력을 가하는 장비가 서보 프레스 모듈인 것이다.This has led to the development of an automated roll forming system (linear array rollset) that can replace the cold forming of curved sheets of complex curvature by hand. The key equipment of the automated roll forming system is the large servo press facility. In this case, the servo press module is a device that applies several tens of tons of vertical pressing force to a plate for forming a curved plate of the servo press equipment.

통상적으로 판재에 대해 수직한 방향으로 수십 톤에 이르는 큰 하중을 가해 다양한 곡률을 가지는 곡판을 성형하기 위해서는 횡방향으로 작용하는 수십 톤의 측면 하중에도 충분히 견딜 수 있어야 하는 데, 종래 서보 프레스 모듈은 전동 모터의 구동에 따른 실린더 작동 방식을 이용하기 때문에 제어의 특성은 좋았으나, 판재에 하중을 가하는 부분이 본체에 대해 LM 가이드에 의해 안내되므로 측면 하중에 대해 한 내구 성능이 매우 취약하였고, 특히 특정 방향에 대해서만 강성을 가지고 있음에 따라 대형 선체의 외판을 곡가공 성형하기 위한 대형 프레스 설비에 적용하기에는 적합하지 않은 문제가 있었다.In general, in order to form a curved plate having various curvatures by applying a large load of several tens of tons in a direction perpendicular to the plate, it must be able to withstand the side loads of several tens of tons in the transverse direction. The characteristics of the control were good because the cylinder was operated according to the driving of the motor, but the endurance performance against the side load was very weak, especially in the specific direction, since the part applying the load to the plate was guided by the LM guide to the body. Due to its rigidity only, there was a problem in that it is not suitable for application to large press equipment for bending the outer shell of a large hull.

즉, 종래 서보 프레스 모듈은 곡면 성형을 위해 외판을 가압함에 있어 수직한 방향으로 작용하는 수십 톤에 해당하는 상당 수준의 반력에 대해서는 충분한 강성을 가지지만, 곡면의 경사각에 따라 횡방향으로 작용하는 측면하중에 대해서는 매우 취약하여 장비의 내구 수명을 단축시키는 결과를 초래했다. That is, the conventional servo press module has sufficient rigidity for a considerable level of reaction force corresponding to several tens of tons acting in the vertical direction in pressing the outer plate for curved surface forming, but the side acting in the horizontal direction depending on the inclination angle of the curved surface. It is very vulnerable to loads, resulting in shortened equipment life.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 판재의 곡면 성형을 위해 수직방향의 상당 수준에 이르는 가압력에 대한 조절을 서보 제어에 의해 정밀하게 수행하고, 가이드 방식은 타가이드 부착 형식의 면접촉 양단지지의 구조로 설정하여 측방향 하중에 대한 방향성과 무관하게 모든 방향에 대한 측면 하중에 충분한 강성을 가지고서 견딜 수 있도록 하는 새로운 형태의 서보 프레스 모듈을 개발하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and precisely controls servo pressure to a considerable level in the vertical direction for the curved surface forming of a plate by servo control, and the guide method is a tag guide type. The purpose of this study is to develop a new type of servo press module that can withstand the lateral load in all directions regardless of the direction of the lateral load by setting it as the structure of the surface contact end support.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서보 프레스 설비에 설치되는 중공형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 구동모터로부터 제공되는 회전력을 매개로 회전 가능하게 설치되는 볼 스크류, 상기 볼 스크류의 회전을 매개로 상기 하우징에 대해 축방향으로만 이동 가능하게 설치되는 중공형상의 가동 부재 및, 상기 가동 부재에 설치되어 상기 구동모터로부터 제공되는 가압력을 매개로 서보 프레스 설비의 하부 유휴 롤 설비에 의해 저면이 지지되는 판재에 곡면 성형가공을 실시하는 가압 유닛을 구하는 서보 프레스 모듈을 제시한다.The present invention for achieving the above object, the hollow housing is installed in the servo press equipment, the ball screw is rotatably installed via the rotational force provided from the drive motor in the housing, the ball screw The hollow movable member is installed to be movable only in the axial direction with respect to the housing via rotation, and the lower idle roll facility of the servo press facility is provided through the pressing force provided on the movable member and provided from the drive motor. The servo press module which obtains the pressurizing unit which performs curved shaping | molding on the board | plate material on which the bottom face is supported is proposed.

상기 구동모터는 감속기와 연결되어 토크를 증배시키고, 상기 감속기는 상기 볼 스크류와 커플링을 매개로 연결되는 것을 특징으로 한다.The drive motor is connected to the reducer to increase the torque, the reducer is characterized in that connected via the ball screw and the coupling.

상기 볼 스크류의 고정단부는 상기 하우징의 내주면에 대해 고정단 서포트 유닛을 매개로 축방향 하중에 견딜 수 있도록 고정되게 설치되고, 상기 고정단 서포트 유닛은 복열배열의 병렬 및 배면조합으로 이루어지는 앵귤러 볼베어링인 것을 특징으로 한다.The fixed end of the ball screw is fixedly installed to withstand the axial load with respect to the inner circumferential surface of the housing via a fixed end support unit, and the fixed end support unit is an angular ball bearing composed of a parallel and rear combination of a double row arrangement. It is characterized by.

상기 볼 스크류의 자유단부는 상기 가동부재의 내주면에 대해 자유단 서포트 유닛을 매개로 반경방향 하중에 견딜 수 있도록 설치되고, 상기 자유단 서포트 유닛은 단열의 지지용 볼베어링으로서 내륜이 상기 볼 스크류의 외주면에 고정되면서 외륜이 부싱재를 매개로 상기 가동부재의 내주면에 대해 미끄럼 이동되도록 접촉되는 것을 특징으로 한다.The free end of the ball screw is installed to withstand the radial load with respect to the inner peripheral surface of the movable member via a free end support unit, the free end support unit is a ball bearing for supporting the insulation, the inner ring is the outer peripheral surface of the ball screw While being fixed to the outer ring is characterized in that the sliding contact with respect to the inner peripheral surface of the movable member via the bushing material.

상기 하우징의 내부에서 상기 가동부재의 회전을 구속하고 상기 하우징에 대한 축방향으로의 이동만을 허용하는 회전방향 구속유닛을 더 포함하고, 상기 회전방향 구속유닛은 상기 가동부재의 외주면에 축방향으로 형성된 슬롯과, 상기 슬롯에 삽입되도록 상기 하우징에 고정된 키이로 이루어져, 상기 키이는 상기 하우징의 내부에서 상기 가동부재의 이동시 상기 슬롯에 끼워져 상기 가동부재의 회전을 구속하여 축방향으로의 이동만을 허용하게 되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 가동부재는 상기 볼 스크류에 치합되는 볼 너트와 결합된다. 즉, 상기 볼 스크류의 외주면에 볼 너트가 치합되고, 상기 볼 너트는 상기 가동부재의 자유단부와 결합되어 상기 볼 스크류의 회전에 따라 상기 볼 너트는 상기 가동부재와 함께 상기 하우징의 내부에서 축방향으로 직선운동을 하게 된다.And a rotational direction restraint unit that restricts rotation of the movable member within the housing and allows only movement in the axial direction relative to the housing, wherein the rotational direction restraint unit is formed axially on an outer circumferential surface of the movable member. And a key fixed to the housing to be inserted into the slot, wherein the key fits into the slot when the movable member moves inside the housing to restrict rotation of the movable member to allow movement in the axial direction only. It is characterized by. At this time, the movable member is coupled to the ball nut is meshed with the ball screw. That is, a ball nut is engaged to an outer circumferential surface of the ball screw, and the ball nut is coupled to the free end of the movable member so that the ball nut is axially in the housing together with the movable member as the ball screw rotates. Will make a linear motion.

상기 하우징과 상기 가동부재 사이에서 반경방향의 전 방향에 대한 측하중을 분담하도록 설치되는 측하중 지지유닛을 더 포함하고, 상기 측하중 지지유닛은 상기 하우징의 내주면에 결합되어 상기 가동부재의 외주면과 면접촉하는 고정측 미끄럼 베어링과 상기 가동부재의 외주면에 결합되어 상기 하우징의 내주면과 면접촉하는 이동측 미끄럼 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A side load support unit is installed between the housing and the movable member to share the side load in the radial direction in the total direction, wherein the side load support unit is coupled to the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the movable member and It is characterized by consisting of a fixed side sliding bearing in surface contact and a moving side sliding bearing in surface contact with the inner peripheral surface of the housing is coupled to the outer peripheral surface of the movable member.

상기 하우징과 상기 가동부재는 상기 측하중 지지유닛의 설치 및 반경방향의 전 방향으로 작용하는 측하중에 대한 균일한 분산과 반력 강성의 제공을 위해 원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The housing and the movable member are formed in a cylindrical shape in order to install the side load supporting unit and provide uniform dispersion and reaction force rigidity against side loads acting in all directions in the radial direction.

본 발명에 따른 서보 프레스 모듈에 의하면, 선체의 외판에 대한 복합 곡률의 곡면 성형가공을 전동 모터의 구동에 따른 실린더 작동 방식으로 구현함에 있어, 판재에 가해지는 수직방향의 가압력에 대한 조절은 서보 제어를 통해 보다 정밀하게 수행할 수 있게 된다. According to the servo press module according to the present invention, in implementing the curved molding process of the compound curvature on the outer plate of the hull in the cylinder operation method according to the driving of the electric motor, the adjustment of the vertical pressing force applied to the plate is controlled by the servo control Through this, it can be performed more precisely.

특히, 판재의 곡면 성형을 위해 수직방향으로 판재에 가압력을 전달함에 있어 발생되는 측방향의 전 방향에 걸쳐 작용하는 측하중을 하우징과 가동부재 사이에서 타가이드 부착 형식의 면접촉에 의한 양단지지 구조로서 충분한 반력 강성을 매개로 견딜 수 있도록 함으로써 장비의 내구 성능에 대한 저하 문제를 해결할 수 있게 된다.In particular, both ends of the supporting structure by the surface contact in the form of a tag guide between the housing and the movable member, the side load acting over the entire lateral direction generated in transmitting the pressing force to the plate in the vertical direction for forming the curved surface of the plate As a result, it is possible to withstand sufficient reaction stiffness as a medium to solve the problem of deterioration of equipment durability.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying exemplary drawings.

도 1은 선체의 외판을 형성하는 판재(50)를 곡면 성형하기 위한 자동화된 롤 성형 시스템에 해당하는 서보 프레스 설비를 도시하고 있다. 도시된 서보 프레스 설비는 베이스 프레임(52)의 좌/우측 대향되는 부위에 대해 수직한 방향으로 설치되는 적어도 한 쌍의 수직 프레임(54)과, 상기 수직 프레임(54)에 대해 수평한 방향으로 설치되는 거더 형태의 수평 프레임(56), 상기 수평 프레임(56)에 대해 수직한 방향으로 다수로 설치되어 상기 판재(50)를 가압하여 곡면 성형을 수행하는 서 보 프레스 모듈(58) 및, 상기 서보 프레스 모듈(58)과의 사이에서 상기 판재(50)의 저면을 지지하는 하부 유휴 롤 설비(60)를 포함하여 구성된다. FIG. 1 shows a servo press facility corresponding to an automated roll forming system for curved surface forming a sheet 50 of a hull shell. The illustrated servo press equipment is provided with at least one pair of vertical frames 54 installed in a direction perpendicular to the left and right opposite portions of the base frame 52 and in a horizontal direction with respect to the vertical frames 54. Servo press module 58 and the servo press module 58 is installed in a plurality of girders in a direction perpendicular to the horizontal frame 56 to pressurize the plate 50 to perform the surface forming, and the servo The lower idle roll facility 60 which supports the bottom face of the said board | plate material 50 between the press modules 58 is comprised.

상기 서보 프레스 모듈(58)은 도 2와 도 3a 내지 도 3c에 각각 상세하게 도시된 바와 같이, 서보 프레스 설비의 상기 수평 프레임(56)에 대해 회전은 물론 이동이 구속된 상태로 설치되는 원통형상의 중공형 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 일단부에 설치되는 구동모터(12), 상기 구동모터(12)의 회전축과 연결되어 토크를 증배시키는 감속기(14), 상기 감속기(14)와 커플링(16)을 매개로 축결합되고 상기 하우징(10)의 내부에서 회전 가능하게 설치되는 볼 스크류(18), 상기 볼 스크류(18)에 치합되어 볼 스크류(18)의 회전시 축방향으로 이동하는 볼 너트(20), 상기 볼 너트(20)에 결합되어 상기 하우징(10)의 내부에서 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 원통형상의 중공형 가동 부재(22), 상기 가동 부재(22)의 자유단부에 결합되어 상기 볼 스크류(18)로부터 상기 볼 너트(20)와 상기 가동부재(22)를 거쳐 제공되는 이동력을 매개로 상기 판재(50)를 가압하여 판재(50)에 대한 복합 곡률의 곡면 성형가공을 시행하는 가압 유닛(24)을 포함하여 구성된다. As shown in detail in FIGS. 2 and 3A to 3C, the servo press module 58 has a cylindrical shape in which rotation and movement are constrained with respect to the horizontal frame 56 of the servo press facility. The reducer 14 and the reducer 14 which are connected to the hollow housing 10, the driving motor 12 installed at one end of the housing 10, and the rotation shaft of the drive motor 12 to increase torque. Ball screw 18 is axially coupled via the coupling 16 and rotatably installed in the housing 10, the ball screw 18 is engaged in the axial direction when the ball screw 18 is rotated Ball nut 20 to move to the cylindrical hollow movable member 22, the movable member 22 is coupled to the ball nut 20 is installed to be movable in the axial direction inside the housing 10 Coupled to the free end of the ball nut (20) from the ball nut (20) And a pressurizing unit 24 which pressurizes the plate 50 through the movable force provided through the movable member 22 to perform a curved molding process of the compound curvature with respect to the plate 50. .

상기 구동모터(12)는 서보 동력원의 일종으로서 외부로부터 제공되는 제어신호에 따라 회전 각도를 가변적으로 조절하여 상기 볼 스크류(18)의 회전각도를 조절하고, 이를 통해 상기 하우징(10)의 내부에서 상기 가동부재(22)의 축방향 이동량을 보다 정밀하게 제어하여 상기 가압 유닛(24)을 통해 상기 판재(50)에 적정 수준의 가압력을 제공하게 된다. 이때, 상기 감속기(14)는 상기 구동모터(12)로부터 제공되는 구동 토크를 증배시켜 상기 커플링(16)을 매개로 상기 볼 스크류(18)에 전달하는 기능을 수행하게 된다.The drive motor 12 is a kind of servo power source, and variably adjusts the rotation angle of the ball screw 18 according to a control signal provided from the outside, thereby adjusting the rotation angle of the ball screw 18 in the interior of the housing 10. More precisely control the axial movement amount of the movable member 22 to provide an appropriate level of pressing force to the plate 50 through the pressing unit 24. At this time, the speed reducer 14 performs a function of increasing the drive torque provided from the drive motor 12 to the ball screw 18 via the coupling 16.

상기 볼 스크류(18)의 고정단부는 상기 하우징(10)의 내부에서 고정단 서포트 유닛을 매개로 축방향 하중에 견디면서 상기 구동모터(12)로부터 제공되는 구동력을 매개로 항상 일정한 위치에 고정된 상태에서 회전될 수 있는 바, 상기 고정단 서포트 유닛은 상기 하우징(10)의 내주면에 대해 외륜이 고정되면서 내륜이 상기 볼 스크류(18)의 외주면에 고정된 복열 배열의 앵귤러 볼베어링(26)으로 이루어진다. 이때, 상기 복열배열의 앵귤러 볼베어링(26)은 상기 하우징(10)의 내주면과 상기 볼 스크류(18)의 외주면 사이에서 축방향을 따라 배면 조합으로 배치되어 상기 볼 스크류(18)의 반경방향으로 작용하는 하중과 상기 볼 스크류(18)의 축방향으로 작용하는 하중에 대해 동시에 견딜 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에 있어 고정단 서포트 유닛은 상호 병렬로 배치되는 3개의 앵귤러 볼베어링(26)과, 상기 앵귤러 볼베어링(26)에 대해 배면조합으로 배치되는 1개의 앵귤러 볼베어링(26)을 복열로 배치한 구성을 예시하고 있다.The fixed end of the ball screw 18 is always fixed in a constant position by the driving force provided from the drive motor 12 while withstanding the axial load through the fixed end support unit inside the housing 10. The fixed end support unit may be rotated in a state, and the fixed end support unit includes an angular ball bearing 26 having a double row arrangement in which an inner ring is fixed to an outer circumferential surface of the ball screw 18 while an outer ring is fixed to an inner circumferential surface of the housing 10. . In this case, the angular ball bearing 26 of the double array is disposed in the rear combination along the axial direction between the inner circumferential surface of the housing 10 and the outer circumferential surface of the ball screw 18 to act in the radial direction of the ball screw 18. It is possible to withstand the load acting in the axial direction of the load and the ball screw 18 at the same time. In the embodiment of the present invention, the fixed end support unit is arranged in a double row of three angular ball bearings 26 arranged in parallel with each other and one angular ball bearing 26 arranged in a rear combination with respect to the angular ball bearings 26. One configuration is illustrated.

이에 따라, 상기 볼 스크류(18)의 고정단부는 상기 서보 프레스 모듈(58)의 작동에 따라 상기 가압 유닛(24)을 매개로 상기 판재(50)에 곡면 성형을 위한 가압력을 제공할 때, 상기 판재(50)로부터 상기 가압 유닛(24)을 통해 상기 가동부재(22)를 거쳐 상기 볼 스크류(18)에 역으로 입력되는 축방향 하중을 보다 효과적으로 분산하여 흡수할 수 있으므로, 상기 하우징(10)의 내부에서 상기 볼 스크류(18)의 자유단부의 위치는 견고하게 지지될 수 있게 된다. 아울러, 상기 볼 스크류(18)는 반경방향으로 입력되는 하중에도 충분히 견딜 수 있음은 물론이다. 즉, 상기 서보 프레스 모듈(58)의 작동시 상기 볼 스크류(18)는 고정단 서포트 유닛을 매개로 수직한 축방향의 반력에 대해 충분한 강성을 갖게 되므로, 서보 프레스 설비의 정상적인 작동을 가능하게 한다. Accordingly, when the fixed end of the ball screw 18 provides the pressing force for the surface shaping to the plate member 50 via the pressing unit 24 in accordance with the operation of the servo press module 58, Since the axial load inputted back from the plate 50 through the pressurizing unit 24 via the movable member 22 to the ball screw 18 can be more effectively dispersed and absorbed, the housing 10 The position of the free end of the ball screw 18 in the interior of the can be firmly supported. In addition, the ball screw 18 is of course able to withstand the load that is radially input. That is, when the servo press module 58 is operated, the ball screw 18 has sufficient rigidity against the vertical axial reaction force through the fixed end support unit, thereby enabling the normal operation of the servo press equipment. .

상기 볼 스크류(18)의 자유단부는 상기 가동부재(22)의 내주면에 대해 자유단 서포트 유닛을 매개로 반경방향 하중에 견디면서 상기 구동모터(12)로부터 제공되는 회전력을 매개로 회전 가능하게 설치되는 바, 상기 자유단 서포트 유닛은 단열의 지지용 볼베어링(28)로 이루진다. 이때, 상기 단열의 지지용 볼베어링(28)은 내륜이 상기 볼 스크류(18)의 외주면에 결합되고, 외륜이 상기 가동부재(22)의 내주면에 대해 부싱재(28A)를 매개로 슬라이딩 가능하게 설치된다. The free end of the ball screw 18 is rotatably installed with respect to the inner circumferential surface of the movable member 22 by the rotational force provided from the drive motor 12 while withstanding the radial load through the free end support unit. The free end support unit is comprised of a support ball bearing 28 for thermal insulation. At this time, the support ball bearing 28 of the thermal insulation is the inner ring is coupled to the outer circumferential surface of the ball screw 18, the outer ring is slidably installed through the bushing material (28A) with respect to the inner circumferential surface of the movable member 22. do.

이에 따라, 상기 볼 스크류(18)의 자유단부는 상기 구동모터(12)의 회전에 따라 상기 가동부재(22)가 축방향으로 이동할 때 상기 단열의 지지용 볼베어링(28)을 매개로 그 위치를 정위치로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 가동부재(22)의 축방향 이동에 아무런 장애를 주지 않게 된다. Accordingly, the free end of the ball screw 18 is moved to its position via the support ball bearing 28 for the insulation when the movable member 22 moves in the axial direction as the drive motor 12 rotates. Not only can it be kept in place, but it does not cause any obstacle to the axial movement of the movable member 22.

상기 가동부재(22)는 상기 하우징(10)의 내부에서 회전방향 구속유닛을 매개로 상기 하우징(10)에 대해 회전이 구속된 상태에서 축방향으로만 이동이 가능하게 설치되는 바, 상기 회전방향 구속유닛은 상기 가동부재(22)의 외주면에 축방향으로 형성된 슬롯(22A)과, 상기 슬롯(22A)에 삽입되도록 상기 하우징(10)에 고정된 키이(10A)로 이루어져, 상기 키이(10A)는 상기 하우징(10)의 내부에서 상기 구동모터(12)의 회전에 따른 상기 가동부재(22)의 이동시 상기 슬롯(22A)에 끼워져 상기 가동부재(22)의 회전을 구속하여 축방향으로의 이동만을 허용하게 된다. The movable member 22 is installed to be movable only in the axial direction in a state in which rotation is constrained with respect to the housing 10 through a rotation direction constraining unit within the housing 10. The restraining unit includes a slot 22A axially formed on an outer circumferential surface of the movable member 22 and a key 10A fixed to the housing 10 to be inserted into the slot 22A. Is inserted into the slot 22A when the movable member 22 moves due to the rotation of the driving motor 12 in the housing 10 to restrain the rotation of the movable member 22 to move in the axial direction. Only allow.

이에 따라, 상기 구동모터(12)의 회전에 따른 상기 볼 스크류(18)의 회전에 의해 상기 볼 너트(20)가 볼 스크류(18)의 축방향을 따라 이동할 때, 상기 가동부재(22)는 상기 하우징(10)의 내부에서 회전하지 않고 축방향으로만 이동할 수 있게 된다. Accordingly, when the ball nut 20 moves along the axial direction of the ball screw 18 by the rotation of the ball screw 18 according to the rotation of the drive motor 12, the movable member 22 is It is possible to move only in the axial direction without rotating inside the housing 10.

이 결과, 상기 가동부재(22)의 자유단부에 설치되는 상기 가압 유닛(24)은 판재(50)를 곡면 성형하는 서보 프레스 설비에 있어 상기 판재(50)의 진입방향을 향해 정상상태로 그 배치를 유지할 수 있게 되고, 이로 인해 상기 서보 프레스 모듈(58)과 하부 유휴 롤 설비(60) 사이에서 상기 판재(50)에 대한 원하는 복합 곡률의 곡면 성형작업이 이루어질 수 있게 된다. As a result, the pressurizing unit 24 provided at the free end of the movable member 22 is disposed in the normal state toward the entrance direction of the plate 50 in the servo press facility for curved forming the plate 50. It is possible to maintain, thereby enabling the curved molding of the desired compound curvature for the plate 50 between the servo press module 58 and the lower idle roll facility 60 can be made.

아울러, 회전방향 구속유닛은 상기 가동부재(22)의 축방향으로 형성된 슬롯(22A)과, 상기 하우징(10)에 고정되어 상기 슬롯(22A)에 삽입되어 이동방향을 가이드하는 키이(10A)로 구현되는 것 이외에도 상기 하우징(10)의 내주면과 상기 가동부재(22)의 외주면의 전 둘레에 걸쳐 각각 동일한 단면 형상을 가지고서 치합되는 세레이션부를 형성하는 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.In addition, the rotational direction restraint unit includes a slot 22A formed in the axial direction of the movable member 22 and a key 10A fixed to the housing 10 and inserted into the slot 22A to guide the moving direction. In addition to being implemented, the inner circumferential surface of the housing 10 and the outer circumferential surface of the movable member 22 may be implemented in various forms such as to form a serration part that is engaged with the same cross-sectional shape, respectively.

상기 가압 유닛(24)은 상기 가동부재(22)의 자유단부에 설치되고, 상기 구동모터(12)에 의한 회전으로 판재(50)의 곡면 성형을 위한 수직 방향으로의 가압력을 제공하는 구동롤러(24A)를 구비하는 데, 상기 구동롤러(24A)는 상기 가압 유닛(24)의 내부에 설치된 별도의 구동모터(12)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하고, 이때 상기 구동롤러(24A)의 회전방향은 서보 프레스 설비에 있어 상기 서보 프레스 모듈(58)과 상기 하부 유휴 롤 설비(60) 사이에서 이루어지는 상기 판재(50)의 진 입방향을 향하도록 설정된다. The pressurizing unit 24 is installed on the free end of the movable member 22, the drive roller for providing a pressing force in the vertical direction for forming the curved surface of the plate 50 by the rotation by the drive motor 12 ( 24A), wherein the driving roller 24A is rotated by a driving force provided from a separate driving motor 12 installed inside the pressurizing unit 24, wherein the driving direction of the driving roller 24A is rotated. Is set to face the entry direction of the plate member 50 formed between the servo press module 58 and the lower idle roll facility 60 in the servo press facility.

한편, 상기 서보 프레스 모듈(58)의 작동시 상기 볼 스크류(18)는 고정단 서포트 유닛을 매개로 수직한 축방향의 반력에 대해 충분한 강성을 가질 수 있지만, 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22) 사이에서 반경방향으로 작용하는 측하중에는 다소 취약할 수 있는 바, 이를 해소하기 위해 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22) 사이에는 축방향의 하중 이외에 반경방향의 전 방향에 걸쳐 작용하는 측하중에 대해 동일한 반력 강성을 발휘하여 하중을 분담하기 위한 측하중 지지유닛이 설치된다. On the other hand, when the servo press module 58 is operated, the ball screw 18 may have sufficient rigidity against the reaction force in the vertical direction through the fixed end support unit, but the housing 10 and the movable member The side load acting in the radial direction between the (22) may be somewhat weak, in order to eliminate this between the housing 10 and the movable member 22 over the radial direction in addition to the axial load A side load support unit is provided for sharing the load by exerting the same reaction force rigidity against the acting side load.

상기 측하중 지지유닛은 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22) 사이의 접촉부위에 설치되는 미끄럼 베어링으로 이루어진다. 이때, 상기 미끄럼 베어링은 상기 하우징(10)의 내주면에 결합되어 그 내주면이 상기 가동부재(22)의 외주면과 면접촉하는 고정측 미끄럼 베어링(11)과, 상기 가동부재(22)의 외주면에 결합되어 그 외주면이 상기 하우징(10)의 내주면과 면접촉하는 이동측 미끄럼 베어링(23)으로 이루어지고, 상기 고정측 미끄럼 베어링(11)과 상기 이동측 미끄럼 베어링(23)은 예컨대 메탈 부시 등의 내마모성 소재로 이루어진다. The side load supporting unit is made of a sliding bearing installed at a contact portion between the housing 10 and the movable member 22. In this case, the sliding bearing is coupled to the inner circumferential surface of the housing 10, the inner circumferential surface thereof is fixed to the fixed side sliding bearing 11, which is in surface contact with the outer circumferential surface of the movable member 22, and coupled to the outer circumferential surface of the movable member 22. The outer circumferential surface is composed of a moving side sliding bearing 23 in surface contact with the inner circumferential surface of the housing 10, and the fixed side sliding bearing 11 and the moving side sliding bearing 23 are wear-resistant, such as a metal bush. Made of material.

즉, 상기 측하중 지지유닛은 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22) 사이에서 타가이드 부착 형식의 면접촉에 의한 양단지지의 구조를 갖는 가이드 방식을 채택하는 것인 바, 이는 전술한 바와 같이 상기 하우징(10)의 내주면에 설치되는 고정측 미끄럼 베어링(11)과 상기 가동부재(22)의 외주면에 설치되는 이동측 미끄럼 베어링(23)에 의해 구현되는 것이고, 이를 통해 양단지지 부위에서 상호 접촉되는 부 위로 충분한 반력 강성이 제공될 수 있는 것이다. That is, the side load supporting unit adopts a guide system having a structure of both ends by the surface contact in the form of tag guide between the housing 10 and the movable member 22, which is as described above. As described above, the fixed side sliding bearing 11 is installed on the inner circumferential surface of the housing 10 and the moving side sliding bearing 23 is installed on the outer circumferential surface of the movable member 22. Sufficient reaction stiffness can be provided over the part being contacted.

이 경우, 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22)는 미끄럼 베어링(11,23)의 설치 및 반경방향의 전 방향에 걸쳐 작용하는 측하중에 대해 균일한 분산은 물론 동일한 크기의 반력 강성을 제공하기 위해 모두 원형의 단면을 가지는 원통형상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 특히 상기 가동부재(22)는 상기 하우징(10)의 내부 공간으로 삽입될 수 있는 크기로 설정되며, 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22) 사이에는 미끄럼 베어링(11,23)의 설치를 위한 적정의 공간이 형성되어야 함은 물론이다. In this case, the housing 10 and the movable member 22 are uniformly distributed against the side load acting over the installation of the sliding bearings 11 and 23 and the radial direction, as well as the reaction force rigidity of the same size. In order to provide a cylindrical shape having all circular cross-section, preferably, the movable member 22 is set to a size that can be inserted into the interior space of the housing 10, the housing 10 and the Of course, a suitable space for the installation of the sliding bearings 11 and 23 should be formed between the movable members 22.

또한, 상기 고정측 미끄럼 베어링(11)과 상기 이동측 미끄럼 베어링(23)의 설치위치는 상기 하우징(10)에 대해 상기 가동부재(22)가 최대 스트로크로 출몰한 위치에서 상호간의 간섭이 발생하지 않은 영역이면서 상기 가동부재(22)가 상기 하우징(10)의 내부로 완전하게 수납되는 위치에서도 역시 간섭이 발생하지 않은 영역으로 설정되어야 함은 물론이다.In addition, the installation position of the fixed side sliding bearing 11 and the movable side sliding bearing 23 does not cause mutual interference at the position where the movable member 22 is protruded with respect to the housing 10 at the maximum stroke. Of course, the movable member 22 should be set to an area where interference does not occur even in a position where the movable member 22 is completely received inside the housing 10.

이에 따라, 상기 서보 프레스 모듈(58)의 작동시 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22) 사이에서는 측하중 지지유닛에 해당하는 미끄럼 베어링(11,23) 사이의 면접촉에 의한 지지를 통해 반경방향으로 작용하는 측하중에 대해 충분한 반력 강성이 구현되므로, 서보 프레스 설비의 가동에 의한 상기 판재(50)의 곡면 성형시 수십 톤의 측방향 하중에 의해서도 아무런 문제의 발생이 이루어지지 않게 된다.Accordingly, when the servo press module 58 is operated, the housing 10 and the movable member 22 are supported by the surface contact between the sliding bearings 11 and 23 corresponding to the side load supporting unit. Since sufficient reaction force stiffness is realized for the side load acting in the radial direction, no problem is caused by the lateral load of several tens of tons during the surface forming of the plate 50 by the operation of the servo press equipment.

따라서, 상기 서보 프레스 모듈(58)은 상기 판재(50)에 대한 곡면 성형시 상기 구동모터(12)의 서보 제어에 의해 상기 볼 스크류(18)의 이동량이 정밀하게 제 어되므로 수직 방향의 가압력을 더욱 정밀하게 조절할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 판재(50)에 대한 복합 곡률의 곡면 성형을 용이하게 실시할 수 있게 된다.Accordingly, since the servo press module 58 precisely controls the movement amount of the ball screw 18 by the servo control of the drive motor 12 when the surface is formed on the plate 50, the servo press module 58 is applied with the vertical pressing force. It is possible to adjust more precisely, through which the curved surface of the composite curvature for the plate 50 can be easily performed.

아울러, 상기의 과정중에 고정단 서포트 유닛은 상기 하우징(10)의 내부에서 상기 볼 스크류(18)의 고정단부에 대한 축방향 및 반경방향으로의 구속을 더욱 견고하게 할 수 있으므로, 상기 판재(50)로부터 역으로 입력되는 수직 방향의 반력에도 충분히 견딜 수 있게 된다. 이 과정에서 자유단 서포트 유닛은 상기 볼 스크류(18)의 자유단부를 상기 가동부재(22)의 내부에서 정위치로 지지할 수 있으므로, 상기 볼 스크류(18)의 회전에 따른 가동부재(22)의 이동과 그로부터 가압 유닛(24)에서 이루어지는 수직 방향의 가압력 조절은 더욱 정밀하게 수행된다.In addition, during the above process, the fixed end support unit may further solidify the restraint in the axial direction and the radial direction with respect to the fixed end of the ball screw 18 in the housing 10, and thus, the plate 50 It is able to withstand the reaction force of the vertical direction inputted in reverse from In this process, since the free end support unit can support the free end of the ball screw 18 in the inside of the movable member 22 in a fixed position, the movable member 22 according to the rotation of the ball screw 18. The movement of and the adjustment of the pressing force in the vertical direction made from the pressurizing unit 24 therefrom are performed more precisely.

또한, 회전방향 구속유닛은 상기 하우징(10)에 대해 상기 가동부재(22)의 이동 스트로크를 조절함에 있어, 상기 가동부재(22)의 자유단부에 설치된 상기 가압 유닛(24)측 구동롤러(24A)의 회전방향은 서보 프레스 모듈(58)과 하부 유휴 롤 설비(60) 사이에서 이루어지는 판재(50)의 진입방향을 향하여 지속될 수 있으므로, 원활한 곡면 성형 작업의 수행을 도모하게 된다.In addition, the rotation direction constraining unit controls the moving stroke of the movable member 22 with respect to the housing 10, and the driving roller 24A on the pressing unit 24 side provided at the free end of the movable member 22. The rotational direction of the can be continued toward the entry direction of the plate 50 made between the servo press module 58 and the lower idle roll facility 60, thereby facilitating the smooth curved forming operation.

한편, 측하중 지지유닛은 상기 하우징(10)과 상기 가동부재(22) 사이에 걸쳐 타가이드 부착 형식의 면접촉에 의한 양단지지의 구조를 형성하게 되므로, 수직한 축방향의 반력에 대해 충분한 강성은 물론 반경방향의 전 둘레 방향에 걸쳐 작용하는 측하중에 대해서도 동일한 반력 강성을 제공할 수 있게 된다.On the other hand, since the side load supporting unit forms a structure of both ends by the surface contact of the guided attachment type between the housing 10 and the movable member 22, sufficient rigidity against the vertical axial reaction force Of course, it is possible to provide the same reaction force rigidity for the side load acting over the radial circumferential direction.

이 결과, 상기 서보 프레스 모듈(58)은 판재(50)에 대한 복합 곡률의 곡면 성형시 곡면의 경사각에 따라 반경방향(횡방향)으로 작용하는 측면하중에 대한 충 분한 반력 특성을 확보할 수 있어 내구 수명을 극대화시킬 수 있게 된다.As a result, the servo press module 58 can secure sufficient reaction force characteristics for the side load acting in the radial direction (lateral direction) according to the inclination angle of the curved surface when forming the curved surface of the composite curvature with respect to the plate 50. The durability life can be maximized.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above with reference to the accompanying drawings for the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited by the above-described specific embodiments, those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs Various modifications and variations are possible within the scope of the spirit and scope of the present invention as set forth below.

도 1은 본 발명에 따른 서보 프레스 모듈을 적용하는 롤 성형 시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a roll forming system applying the servo press module according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 서보 프레스 모듈의 개략도.2 is a schematic view of the servo press module shown in FIG. 1.

도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 서보 프레스 모듈을 각각 분할하여 도시한 단면도.3A to 3C are cross-sectional views of the servo press module shown in FIG. 2, respectively.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10-하우징 12-구동모터10-housing 12-drive motor

14-감속기 16-커플링14-Reduction Gear 16-Coupling

18-볼 스크류 20-볼 너트18-ball screw 20-ball nut

22-가동부재 24-가압유닛22-Movable Member 24-Pressure Unit

26-앵귤러 볼베어링 28-볼베어링26-angular ball bearing 28-ball bearing

Claims

A housing 10 mounted to the servo press facility;

A ball screw 18 rotatably installed through the rotational force provided from the driving motor 12 in the housing 10;

A movable member 22 installed to be movable only in the axial direction with respect to the housing 10 through the rotation of the ball screw 18; And

The lower idle roll facility 60 of the servo press facility is installed on the movable member 22 via the pressing force provided from the drive motor 12 through the ball screw 18 and the movable member 22. A pressurizing unit 24 for performing curved molding on the plate member 50 on which the bottom surface is supported;

The fixed end of the ball screw 18 is installed to withstand the axial load with respect to the inner circumferential surface of the housing 10 via a fixed end support unit, and the fixed end support unit is formed of a parallel and rear combination of double arrays. And a plurality of angular ball bearings (26) in which the inner ring is fixed to the outer circumferential surface of the ball screw (18) while the outer ring is fixed to the inner circumferential surface of the housing (10).

The method according to claim 1,

The drive motor 12 is a drive force is transmitted to the ball screw 18 through the reducer 14, the connection between the reducer 14 and the ball screw 18 is made by a coupling 16 Servo press module characterized in.

delete

The method according to claim 1,

The free end of the ball screw 18 is installed to withstand the radial load on the inner circumferential surface of the movable member 22 via the free end support unit, the free end support unit is a ball bearing for supporting heat insulation 28 Servo press module as characterized in that the inner ring is fixed to the outer circumferential surface of the ball screw (18) while the outer ring is in contact with the inner circumferential surface of the movable member (22) by sliding through the bushing material (28A).

The method according to claim 1,

And a rotational direction restraint unit for restraining rotation of the movable member 22 in the housing 10 and allowing only movement in the axial direction with respect to the housing 10. A servo press module comprising a slot (22A) formed axially on an outer circumferential surface of the movable member (22) and a key (10A) fixed to the housing (10) to be inserted into the slot (22A).

The method according to claim 1,

The movable member (22) is a servo press module, characterized in that coupled to the ball nut (20) to be engaged with the ball screw (18).

The method according to claim 1,

A side load support unit is installed between the housing 10 and the movable member 22 so as to share side loads in the radial direction. The side load support unit further includes an inner circumferential surface of the housing 10. Fixed side sliding bearing 11 coupled to the outer circumferential surface of the movable member 22 and a sliding side sliding bearing coupled to the outer circumferential surface of the movable member 22 and in surface contact with the inner circumferential surface of the housing 10; A servo press module comprising 23).

The method of claim 7,

The housing 10 and the movable member 22 are formed in a cylindrical shape for the installation of the side load support unit and for providing uniform dispersion and reaction force rigidity against side loads acting in all directions in the radial direction. Servo press module.