KR101145361B1 - 플레이트 벤딩 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플레이트 벤딩 성형장치에 관한 것으로 상세하게는 평판 형상의 플레이트를 일정한 곡률로 벤딩시키는 성형장치에 있어서, 베이스 상에 이격되어 배치되고 상기 베이스 상에 설치된 한 쌍의 이송레일을 따라 이동 가능하며 플레이트의 양단을 탄성적으로 지지하는 한 쌍의 탄성지지부; 상기 각 탄성지지부 일측에 배치되고 상기 각 이송레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 이송부; 상기 각 이송부의 일측에 상하로 승강 가능하게 장착되어 상기 각 탄성지지부의 상측에서 플레이트를 가압하는 한 쌍의 가압부; 및 상기 각 가압부에 결합되고 서로 다른 곡률을 가지는 복수개의 벤딩금형이 구비되어 플레이트를 성형하는 한 쌍의 곡률선택부;로 구성되어, 상기 벤딩금형 중 어느 하나를 선택하여 서로 다른 곡률로 플레이트를 벤딩 성형할 수 있는 것을 특징으로 하며, 이에 의하면 플레이트의 양단을 가압하여 가공하므로 플레이트 전체를 수용하는 금형이 필요 없어서 금형 제작에 따른 비용의 절감을 가져오며 다양한 곡률을 가진 플레이트를 선택적으로 가공할 수 있어서 생산성 향상 및 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있게 된다.

판스프링 곡률 이송 벤딩 성형 금형 모터 스크류 가압 탄성 베이스

Description

플레이트 벤딩 성형장치{Forming apparatus for bending plate}

본 발명은 플레이트 벤딩 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판 형상의 플레이트 소재를 가압하여 일정한 곡률을 가지도록 벤딩 성형할 수 있는 플레이트 벤딩 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 형상의 플레이트를 벤딩시키는 방법은 금형과 프레스를 이용한다.

즉, 하부에 일정한 곡률을 가지는 함몰부가 형성된 하부 금형에 플레이트를 놓고 상측에서 동일한 곡률을 가지는 상부 금형을 프레스로 가압하여 플레이트를 소성변형 시킴으로써 가공이 완료된다.

그런데, 이러한 방법은 플레이트 전체를 수용할 수 있는 하부 및 상부 금형이 요구되며, 만일 곡률이 다른 플레이트를 가공하고자 할 때는 금형을 다시 만들어야 하는 비효율적인 문제가 있다.

따라서, 플레이트의 크기가 크면 금형의 크기도 그에 비례하여 커지므로 매우 큰 비용이 소요되며, 플레이트 곡률의 크기별로 금형을 제작하는데 엄청난 비용이 낭비되는 문제가 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 플레이트 전체를 수용하는 금형 대신, 다양한 플레이트의 곡률에 대응하여 양단을 탄성적으로 지지한 상태에서 플레이트의 양단을 일정한 곡률을 가진 금형으로 가압하여 벤딩시키는 플레이트 벤딩 성형장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가압하는 금형의 곡률을 다양하게 구비하여 하나의 성형장치로 다양한 곡률을 가지는 플레이트를 선택적으로 성형할 수 있는 플레이트 벤딩 성형장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 평판 형상의 플레이트를 일정한 곡률로 벤딩시키는 성형장치에 있어서, 베이스 상에 이격되어 배치되고 상기 베이스 상에 설치된 한 쌍의 이송레일을 따라 이동 가능하며 플레이트의 양단을 탄성적으로 지지하는 한 쌍의 탄성지지부; 상기 각 탄성지지부 일측에 배치되고 상기 각 이송레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 이송부; 상기 각 이송부의 일측에 상하로 승강 가능하게 장착되어 상기 각 탄성지지부의 상측에서 플레이트를 가압하는 한 쌍의 가압부; 및 상기 각 가압부에 결합되고 서로 다른 곡률을 가지는 복수개의 벤딩금형이 구비되어 플레이트를 성형하는 한 쌍의 곡률선택부;로 구성되어, 상기 벤딩금형 중 어느 하나를 선택하여 서로 다른 곡률로 플레이트를 벤딩 성형할 수 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성지지부는 상기 각 이송레일 상에 마주보도록 설치되고 내측에 가이드홈이 형성된 한 쌍의 고정구와, 상기 가이드홈 내에 삽입되어 구름 이동하는 롤러와, 상기 각 고정구 사이에 수평으로 배치되고 복수개가 적층된 판스프링 및 일측은 상기 롤러에 힌지 결합되고 타측은 상기 판스프링에 결합되어 고정시키는 한 쌍의 연결구로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 벤딩금형은 복수개가 수평으로 적층되게 결합되고 각각은 상기 가압부측으로부터 곡률이 작은 순서로 배열되는 것을 특징으로 한다.

또 상기 이송부는 상기 베이스 상에 설치되는 이송서보모터와, 상기 이송레일과 평행하게 배치되고 상기 이송서보모터에 연결되어 회전하는 이송스크류와, 상기 이송스크류에 결합되어 상기 이송스크류의 회전에 의해 전후진하는 이송프레임 및 상기 이송프레임 일측에 수직으로 결합되는 승강레일로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가압부는 상기 이송부에 설치되는 승강서보모터와, 수직으로 배치되고 상기 승강서보모터에 연결되어 회전하는 승강스크류 및 상기 승강스크류에 결합되고 상기 승강스크류의 회전에 의해 상기 이송부 일측에 구비된 승강레일을 따라 상하로 승강하는 승강프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 플레이트의 양단을 가압하여 가공하므로 플레이트 전체를 수용하는 금형이 필요 없어서 금형 제작에 따른 비용의 절감을 가져온다.

둘째, 다양한 곡률을 가진 플레이트를 선택적으로 가공할 수 있어서 생산성 향상 및 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있게 된다.

셋째, 다양한 크기의 플레이트에 대응하여 수용 가능하기 때문에 다른 모델 체인지에 따른 금형 교체시간 및 비용을 크게 절감할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 플레이트 벤딩 성형장치를 나타내는 사시도이다.

도시된 바를 참조하면 본 발명은 크게 탄성지지부(20), 이송부(30), 가압부(40), 곡률선택부(50)로 구성됨을 알 수 있다.

즉, 바닥에 설치된 베이스(10) 베이스 상에 탄성지지부(20) 한 쌍이 이격되어 배치되며, 상기 베이스(10) 상에 상기 탄성지지부(20) 일측으로 전후진 이동 가능한 이송부(30)가 구비되고, 상기 이송부(30)에는 승강하는 가압부(40)가 장착되어 상기 탄성지지부(20) 상에 놓여진 플레이트(p)의 양단을 가압하며, 상기 가압부(40)에 다양한 곡률을 성형할 수 있는 곡률선택부(50)가 상기 가압부(40)에 고정되어 있다.

여기서, 도 1에 도시된 실시 예에서 벤딩 가공하고자 하는 성형소재는 세탁 기의 케이스를 나타내고 있으며 도시된 플레이트(p)는 세탁기의 후판에 해당하는 것으로서 이것은 단지 상세한 설명을 위해 도시된 것에 불과하므로 본 발명이 일반적인 평판 형상의 플레이트(p)를 벤딩 성형하는데도 적용될 수 있음은 당연하다

도 1과 도 2를 함께 참조하여 상기 탄성지지부(20)에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 탄성지지부를 나타내는 정면도이다.

먼저, 상기 베이스(10)는 바닥에 설치되는 지지구조물로서 큰 하중과 힘을 견딜 수 있도록 일정한 강도가 보장되는 재질로 이루어지며 일정한 두께를 가지는 평판 형상으로 이루어진다. 그리고 상기 베이스(10) 상에 상기 탄성지지부(20)와 이송부(30)가 안착되어 이동할 수 있도록 이송레일(12)이 평행하게 형성되어 있다. 그래서 상기 베이스(10) 상에 본 발명의 모든 구성이 설치, 결합, 고정된다.

상기 탄성지지부(20)는 한 쌍이 이격되어 구비되고 성형하고자 하는 플레이트(p)의 양단을 탄성적으로 지지하는 것으로서, 도시된 바와 같이 고정구(22), 롤러(24), 판스프링(26), 연결구(28)로 이루어질 수 있다.

상기 고정구(22)는 한 쌍이 각각 상기 이송레일(12) 상에 이동 가능하게 설치되어 상호 마주보게 배치된다. 상기 고정구(22)는 도시된 바를 참조하면 대략 직사각형의 블록 형상을 가지며 내측 상부에 함몰된 가이드홈(22a)이 형성되어 있다.

상기 롤러(24)는 상기 가이드홈(22a)에 삽입되어 구름 이동하는 구성이므로 상기 가이드홈(22a)은 상기 롤러(24)가 삽입되어 수평으로 안내되면서 이동할 수 있는 정도의 공간이면 무방하다.

또한 상기 판스프링(26)은 탄성을 가진 복수개의 판재를 적층한 것으로 마주보는 고정구(22) 사이에 수평으로 배치되어 플레이트(p)의 양단을 지지한다.

상기 판스프링(26)의 경우 종래 하부금형에 대응되는 구조라 할 수 있으나 하부금형과 달리 자체적으로 탄성을 지니고 있어 플레이트(p)가 벤딩될 때 곡률에 대응하여 지지하는 기능을 한다.

상기 판스프링(26)은 상기 연결구(28)에 의해 상기 롤러(24)와 결합된다. 다시 말해서, 상기 연결구(28)는 일측이 상기 롤러(24)와 회전 가능하도록 힌지 결합되고 타측은 상기 적층된 판스프링(26)을 체결하여 고정한다.

따라서, 상기 판스프링(26)을 상측에서 가압하면 상기 롤러(24)가 각각 내측으로 이동하고 상기 연결구(28)는 회전이 가능하여 상기 판스프링(26)은 벤딩된 형상을 이루면서 플레이트(p)를 지지할 수 있게 된다.

다음으로 도 3을 참조하여 이송부(30)에 대해 설명한다. 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 내부구성을 나타내는 내부평면도이다.

상기 이송부(30)는 한 쌍이 구비되어 장착된 상기 가압부(40) 및 곡률선택부(50)를 전후진 이송시키는 구성으로서 이송서보모터(32), 이송스크류(34), 이송프레임(36), 승강레일(38)로 구성될 수 있다.

상기 이송서보모터(32)와 이송스크류(34)는 도 3을 참조하면 상기 베이스(10) 상에 설치된다. 즉, 상기 이송서보모터(32)는 상기 이송레일(12) 내측에 설치되고 상기 이송스크류(34)는 상기 이송서보모터(32)에 연결되어 상기 이송레 일(12)과 평행하게 설치된다.

그리고 상기 이송프레임(36)은 상기 이송스크류(34) 상에 결합되어 상기 탄성지지부(20)의 일측에 각각 배치된다. 다시 말해, 한 쌍의 상기 이송프레임(36) 내에 한 쌍의 상기 탄성지지부(20)가 배치되는 것이다.

상기 이송프레임(36)의 하부는 상기 이송스크류(34)를 따라 전후진 하는 별도의 부재와 결합되고 양측이 상기 이송레일(12) 상에 안착되어 지지되며 상기 이송서보모터(32)의 구동으로 상기 이송스크류(34)가 회전하면 상기 이송프레임(36)이 전후진 하게 된다. 이러한 것은 공지된 것이므로 상세한 설명을 생략한다.

또 상기 이송프레임(36)의 일측면에, 즉 상기 탄성지지부(20) 방향으로 승강레일(38)이 수직으로 구비된다.

따라서 세탁기 모델이 변경되어 플레이트(p)의 크기가 달라지더라도 자동으로 상기 이송서보모터(32)가 컨트롤 되기 때문에 금형을 교체하는 비용을 절감하고 생산성 효율을 극대화하게 된다.

다음으로 도 1과 도 3을 참조하여 가압부(40)를 설명하고자 한다.

상기 가압부(40)는 상기 이송부(30)에 장착되고 하강하면서 상기 탄성지지부(20)에 놓인 플레이트(p)의 양단을 가압하는 구성으로 승강서보모터(42), 승강스크류(44), 승강프레임(46)으로 구성된다.

상기 승강서보모터(42)는 도면을 참조하면 상기 이송부(30)의 이송프레임(36)에 설치된다. 즉, 상기 승강서보모터(42)는 상기 이송프레임(36) 하부에 설 치되되 수직으로 배치되고 상기 승강스크류(44)가 수직으로 연결된다.

그리고 상기 승강프레임(46)은 상기 승강스크류(44) 상에 결합되고 상기 이송부(30)의 승강레일(38)에 설치되어 상하로 승강된다.

즉 상기 승강프레임(46)의 일측은 상기 승강스크류(44)를 따라 승강 운동하는 별도의 부재와 결합되고 양측이 상기 승강레일(38) 상에 안착되어 지지되며 상기 승강서보모터(42)의 구동으로 상기 승강스크류(44)가 회전하면 상기 승강프레임(46)이 승강하게 된다.

그런데, 상기와 같은 방식으로 가압부(40)가 구동될 수 있으나 상기 승강서보모터(42) 대신 유/공압실린더와 같은 것을 사용하여 구동할 수도 있음은 당연할 것이다.

다음으로 도 4를 참조하여 곡률선택부(50)에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 곡률선택부를 나타내는 정면도이다.

상기 곡률선택부(50)는 상기 가압부(40)에 결합되어 승강하면서 플레이트(p)를 직접 가압하여 벤딩 성형하는 것으로 일정한 곡률을 가지는 벤딩금형(52)으로 구성된다.

상기 벤딩금형(52)은 하부에 일정한 곡률이 형성되도록 가공, 제작되며 상기 가압부(40)에 고정된다.

그런데 본 발명에서 성형하고자 하는 플레이트(p)의 곡률을 다양하게 변경할 수 있도록 복수개의 벤딩금형(52a, 52b, 52c)이 구비되는 것이 좋다.

좀 더 설명하자면, 서로 다른 곡률을 가지는 벤딩금형(52)이 차례로 적층되어 결합된 형상이 바람직하며 도 4에서와 같이 상기 가압부(40)의 승강프레임(46)에 곡률이 작은 것부터 차례로 수평 적층되는 것이 더 바람직하다.

예를 들어 상기 벤딩금형(52)이 3개인 경우, 상기 승강프레임(46)에 가장 먼저 결합되는 제1벤딩금형(52a)의 곡률이 가장 작고, 그 다음에 적층되는 제2벤딩금형(52b)의 곡률은 제1벤딩금형(52a)의 곡률보다 더 크고, 그 다음에 적층되는 제3벤딩금형(52c)은 제일 큰 곡률을 가진다.

따라서, 작업자는 필요한 플레이트(p)의 성형 곡률에 맞는 벤딩금형(52)의 곡률을 선택하여 작업할 수 있게 되어, 하나의 성형장치로 3종류의 곡률을 가지는 플레이트(p)를 각각 생산할 수 있게 된다.

물론 상기 벤딩금형(52)의 수를 증가시키면 다양한 곡률을 가지는 플레이트(p) 생산이 가능함은 물론이다.

이하에서는 도 5를 함께 참조하여 본 발명의 바람직한 작동상태를 설명한다.

도 5는 본 발명의 작동상태를 나타내는 작동상태도인데, (a)는 작동 전, (b)는 작동 후를 나타낸다. 참고로 도 5에 도시된 플레이트(p)는 도 1과 달리 세탁기의 옆판은 생략하고 후판만 도시한 것임을 일러둔다.

벤딩 성형하고자 하는 플레이트(p)의 길이에 맞도록 상기 탄성지지부(20)를 이동시켜 이격 거리를 조절한 다음 플레이트(p)를 상기 판스프링(26)에 올려 놓아 양단이 지지되게 하고 양측면에서 실린더와 같은 누름수단(60)을 사용해 플레이 트(p)를 고정한다.

다음으로 상기 이송서보모터(32)를 제어하여 상기 이송프레임(36)이 상기 탄성지지부(20)에 근접하도록 이송시켜 상기 가압부(40)가 상기 판스프링(26)의 바로 상측에 위치하게 한다.

이때 플레이트(p)의 곡률이 결정되면 그에 맞는 벤딩금형(52)을 선택하고 선택된 벤딩금형(52)이 상기 판스프링(26)의 바로 상측에 정지되게 한다.

이러한 상태에서 상기 승강서보모터(42)를 제어하여 상기 승강프레임(46)을 하강시키면 선택된 벤딩금형(52)이 플레이트(p)에 밀착되면서 가압하게 되고 이때 플레이트(p)를 지지하던 상기 판스프링(26)은 탄성적으로 하강하게 된다.

도 5를 참조하여 이 과정을 좀더 설명하자면, (a)와 같이 상기 판스프링(26)에 플레이트(p)를 올려 놓은 상태에서 상기 벤딩금형(52)이 하강하고, 만일 선택된 벤딩금형(52)이 제일 곡률이 큰 52c일 경우 (b)와 같이 벤딩금형(52c)이 플레이트(p)에 밀착되면서 플레이트(p)가 벤딩 성형되며, 이때 상기 판스프링(26)도 하강하면서 동일한 곡률을 형성하고 플레이트(p)를 탄성적으로 지지하게 된다.

당연히 상기 판스프링(26)이 처지게 되므로 상기 판스프링(26)을 고정하고 있는 상기 연결구(28)가 일정각 회전하게 되고 동시에 상기 롤러(24)가 상기 가이드홈(22a) 내에서 안내되면서 내측으로 구름 이동하게 된다.

이와 같은 작업은 이미 설명한 바와 같이 플레이트(p)의 양단만을 동시에 가압하면서 벤딩 성형하므로 종래와 같이 하부금형이 별도로 요구되지 않으며 원하는 곡률을 가진 벤딩금형(52a, 52b, 52c)을 선택할 수 있어서 다양한 곡률을 가진 플 레이트(p)를 대량으로 생산할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 플레이트 벤딩 성형장치를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 탄성지지부를 나타내는 정면도.

도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 내부구성을 나타내는 내부평면도.

도 4는 본 발명의 곡률선택부를 나타내는 정면도.

도 5는 본 발명의 작동상태를 나타내는 작동상태도.

<< 도면의 주요부분에 대한 설명 >>

10 : 베이스 12 : 이송레일

20 : 탄성지지부 22 : 고정구

22a : 가이드홈 24 : 롤러

26 : 판스프링 28 : 연결구

30 : 이송부 32 : 이송서보모터

34 : 이송스크류 36 : 이송프레임

38 : 승강레일

40 : 가압부 42 : 승강서보모터

44 : 승강스크류 46 : 승강프레임

50 : 곡률선택부 52 : 벤딩금형

p : 플레이트

Claims (5)

1. 평판 형상의 플레이트(p)를 일정한 곡률로 벤딩시키는 성형장치에 있어서,

   베이스(10) 상에 이격되어 배치되고 상기 베이스(10) 상에 설치된 한 쌍의 이송레일(12)을 따라 이동 가능하며 플레이트(p)의 양단을 탄성적으로 지지하는 한 쌍의 탄성지지부(20);

   상기 각 탄성지지부(20) 일측에 배치되고 상기 각 이송레일(12)을 따라 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 이송부(30);

   상기 각 이송부(30)의 일측에 상하로 승강 가능하게 장착되어 상기 각 탄성지지부(20)의 상측에서 플레이트(p)를 가압하는 한 쌍의 가압부(40); 및

   상기 각 가압부(40)에 결합되고 서로 다른 곡률을 가지는 복수개의 벤딩금형(52)이 구비되어 플레이트(p)를 성형하는 한 쌍의 곡률선택부(50);로 구성되어,

   상기 벤딩금형(52) 중 어느 하나를 선택하여 서로 다른 곡률로 플레이트(p)를 벤딩 성형할 수 있는 것을 특징으로 하는 플레이트 벤딩 성형장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성지지부(20)는,

   상기 각 이송레일(12) 상에 마주보도록 설치되고 내측에 가이드홈(22a)이 형성된 한 쌍의 고정구(22)와, 상기 가이드홈(22a) 내에 삽입되어 구름 이동하는 롤러(24)와, 상기 각 고정구(22) 사이에 수평으로 배치되고 복수개가 적층된 판스프링(26) 및 일측은 상기 롤러(24)에 힌지 결합되고 타측은 상기 판스프링(26)에 결합되어 고정시키는 한 쌍의 연결구(28)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플레이트 벤딩 성형장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 벤딩금형(52)은,

   복수개가 수평으로 적층되게 결합되고 각각은 상기 가압부(40)측으로부터 곡률이 작은 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는 플레이트 벤딩 성형장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 이송부(30)는,

   상기 베이스(10) 상에 설치되는 이송서보모터(32)와, 상기 이송레일(12)과 평행하게 배치되고 상기 이송서보모터(32)에 연결되어 회전하는 이송스크류(34)와, 상기 이송스크류(34)에 결합되어 상기 이송스크류(34)의 회전에 의해 전후진하는 이송프레임(36) 및 상기 이송프레임(36) 일측에 수직으로 결합되는 승강레일(38)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플레이트 벤딩 성형장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압부(40)는,

   상기 이송부(30)에 설치되는 승강서보모터(42)와, 수직으로 배치되고 상기 승강서보모터(42)에 연결되어 회전하는 승강스크류(44) 및 상기 승강스크류(44)에 결합되고 상기 승강스크류(44)의 회전에 의해 상기 이송부(30) 일측에 구비된 승강레일(38)을 따라 상하로 승강하는 승강프레임(46)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플레이트 벤딩 성형장치.

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