KR101314093B1

KR101314093B1 - 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치

Info

Publication number: KR101314093B1
Application number: KR1020110135604A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 이동윤
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-10-04
Also published as: KR20130068440A

Abstract

롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치가 개시된다. 개시된 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는 롤 포밍 공정라인의 전방으로부터 언코일러, 스트레이트너, 브레이크 프레스, 롤 포머유닛, 및 라운드 벤더를 포함하는 롤 포밍 시스템에서, 스트레이트너의 후방에 구성되는 것으로서, ⅰ)언코일러로부터 공급되며 소진된 코일과, 새로 공급되는 코일을 각각 고정하는 고정유닛과, ⅱ)코일들의 하면을 지지하며 그 코일들의 단부를 맞닿게 하는 지지부재와, ⅲ)코일들의 맞대기 이음부 상측에서 그 맞대기 이음부의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동부재와, ⅳ)맞대기 이음부에 대응하여 이동부재에 설치되며, 맞대기 이음부를 용접하는 TIG 용접기와, ⅴ)맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 TIG 용접기와 일정 간격으로 이격되고, 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 코일의 용접 이음부 상부면의 용접 비드를 절삭하는 절삭유닛을 포함할 수 있다.

Description

롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치 {COIL CONNECTION DEVICE FOR ROLL FORMING SYSTEM}

본 발명의 실시예는 롤 포밍 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍 성형 공정 시, 공급되어 소진된 코일과 새로운 코일을 용접하여 연결하고, 용접 이음부에 발생되는 용접 비드를 자동으로 제거할 수 있는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 직선타입의 빔류의 성형은 상부 롤과 하부 롤로 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(202)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S120)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(202)의 후방에는 상기 언코일러(201)로부터 공급되는 코일(200)이 소진되었을 때, 새로운 코일(200)과 그 단부를 용접하여 연결해주기 위한 TIG 용접기(203)가 구비되어 용접단계(S130)를 진행한다.

상기 TIG 용접기(203)의 후방에는 상기 스트레이트너(202)로부터 공급된 띠상 강판패널(250)에, 성형될 메인빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(204)가 구비되어 피어싱 단계(S140)를 진행한다.

또한, 상기한 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(205)은 상기 브레이크 프레스(204)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(201), 스트레이트너(202), 및 브레이크 프레스(204)를 거쳐 공급되는 띠상의 강판패널(250)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S150)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(205)의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위한 다수개의 좌우측 곡률 성형롤로 구성되는 라운드 벤더(206)가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료한 상기 성형빔을 통과시킴으로써 일정 곡률의 완성품을 제조하는 벤딩단계(S160)를 이루게 된다.

이러한 롤 포밍 시스템에서, 상기 용접단계(S130)에서는 선행하여 공급하던 코일(200)이 소진되었을 때, 새로운 코일(200)과 그 단부를 TIG 용접기(203)를 통하여 용접하는 과정에서, 코일(200)의 용접 이음부(W)에 용접비드(B)가 발생하게 되는데, 종래에는 이러한 용접비드(B)를 제거하기 위하여, 도 2에서 도시한 바와 같이, 작업자가 그라인더(300)를 이용하여 직접 제거해 왔다.

그러나 상기한 바와 같이, 종래 기술에 따라 용접 이음부(W) 상의 용접비드(B)를 수동으로 제거하게 되면, 이에 소요되는 작업시간이 과도하게 발생되어 생산성을 저하시키게 되며, 이때 발생되는 이물질이 비산되어 롤 포밍 시스템의 각 장비의 수명을 단축시키게 되는 문제점을 내포하고 있다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 출원인은 대한민국 등록특허 공보 제0902516호의 「롤 포밍 시스템용 코일 용접 비드 제거장치」를 제안한 바 있다.

종래 기술에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 용접 비드 제저장치에 의하면, 스트레이트너의 후방에는 언코일러로부터 공급되는 코일이 소진되었을 때, 새로운 코일과 그 단부를 용접하여 연결해 주기 위한 TIG 용접기가 구비되어 있고, TIG 용접기의 후방에는 그 TIG 용접기에 의해 용접된 코일의 용접 이음부에 발생되는 용접 비드를 제거하기 위한 코일 용접 비드 제거장치가 개시되어 있다.

여기서, 상기 코일 용접 비드 제거장치는 코일 용접 이음부에 발생된 용접 비드를 밀링 커터를 통하여 자동으로 제거하여 작업 시간을 단축할 수 있는 구조로 이루어진다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에서는 전체 롤 포밍 시스템 내에 소진된 코일과 새로운 코일의 단부를 연결해 주는 TIG 용접기가 구비되고, 그 TIG 용접기의 후방으로 코일의 용접 비드를 제거하기 위한 코일 용접 비드 제거장치가 구비되어 있으므로, 전체 시스템의 구성이 복잡해진다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 상기한 종래 기술에서는 코일의 이음 용접에서 용접 비드 제거까지의 공정이 별개로 전후 공정으로 나뉘어져 있으므로, 전체 시스템 공정의 작업 시간이 길어지게 되고, 생산성이 떨어진다는 문제점도 내포하고 있다.

본 발명의 실시예들은 단일의 공정에서 소진된 코일과 새로운 코일의 단부를 용접하여 연결해 주고, 동시에 코일 용접 이음부의 용접 비드를 자동으로 제거할 수 있도록 한 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치를 제공고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 롤 포밍 공정라인의 전방으로부터 언코일러, 스트레이트너, 브레이크 프레스, 롤 포머유닛, 및 라운드 벤더를 포함하는 롤 포밍 시스템에서, 상기 스트레이트너의 후방에 구성되는 것으로서, ⅰ)상기 언코일러로부터 공급되며 소진된 코일과, 새로 공급되는 코일을 각각 고정하는 고정유닛과, ⅱ)상기 코일들의 하면을 지지하며 그 코일들의 단부를 맞닿게 하는 지지부재와, ⅲ)상기 코일들의 맞대기 이음부 상측에서 그 맞대기 이음부의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동부재와, ⅳ)상기 맞대기 이음부에 대응하여 상기 이동부재에 설치되며, 상기 맞대기 이음부를 용접하는 TIG 용접기와, ⅴ)상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 TIG 용접기와 일정 간격으로 이격되고, 상기 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 코일의 용접 이음부 상부면의 용접 비드를 절삭하는 절삭유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 절삭유닛과 일정 간격으로 이격되고, 상기 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 절삭유닛에 의해 절삭된 용접 비드의 절삭 부위를 연마하는 그라인더를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 그라인더와 일정 간격으로 이격되고, 상기 이동부재에 고정되게 설치되며, 상기 그라인더에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위를 에어로 냉각하는 에어 냉각기를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 상기 이동부재가 맞대기 이음부의 이음 방향으로 이동함에 따라 상기 TIG 용접기에 의한 맞대기 이음부의 용접, 상기 절삭유닛에 의한 용접 비드의 절삭, 상기 그라인더에 의한 용접 비드의 절삭 부위 연마, 및 상기 에어 냉각기에 의한 그라인딩 부위의 냉각이 순차적으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치에 있어서, 상기 절삭유닛은 상기 이동부재에 제1 회전 모터를 통해 회전 가능하게 설치되며, 밀링면에 다이아몬드 컷팅 날이 구비된 밀링 커터를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치에 있어서, 상기 그라인더는 상기 이동부재에 제2 회전 모터를 통해 회전 가능하게 설치되며, 소정의 메쉬를 지닌 연삭돌을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치에 있어서, 상기 고정유닛은 상기 각 코일을 상하 측에서 가압하는 한 쌍의 가압 롤러를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치에 있어서, 상기 지지부재는 상기 각각의 코일을 지지하는 블록 형태로 이루어지며, 상기 맞대기 이음부에 대응하여 상면에 요홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 상기 이동부재를 상기 맞대기 이음부의 이음 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제1 구동유닛과, 상기 이동부재를 상기 맞대기 이음부에 대해 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제2 구동유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치에 있어서, 상기 제1 구동유닛은 상기 맞대기 이음부에 대응하여 상기 코일의 폭 방향으로 배치되는 가이드부재와, 상기 가이드부재에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더와, 상기 슬라이더와 볼 스크류를 통해 결합되며 상기 볼 스크류로 회전력을 제공하는 이송 모터를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치에 있어서, 상기 제2 구동유닛은 상기 슬라이더에 고정되게 설치되고 상기 이동부재에 연결되는 작동 실린더를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 롤 포밍 공정라인의 전방으로부터 언코일러, 스트레이트너, 브레이크 프레스, 롤 포머유닛, 및 라운드 벤더를 포함하는 롤 포밍 시스템에서, 상기 스트레이트너의 후방에 구성되는 것으로서, ⅰ)상기 언코일러로부터 공급되며 소진된 코일과, 새로 공급되는 코일을 각각 고정하는 고정유닛과, ⅱ)상기 코일들의 하면을 지지하며 그 코일들의 단부를 맞닿게 하는 제1 지지부재와, ⅲ)상기 코일들의 맞대기 이음부 상측에서 그 맞대기 이음부의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1 이동부재와, ⅳ)상기 맞대기 이음부에 대응하여 상기 제1 이동부재에 설치되며, 상기 맞대기 이음부를 용접하는 TIG 용접기와, ⅴ)상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 TIG 용접기와 일정 간격으로 이격되고, 상기 제1 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 코일의 용접 이음부 상부면의 용접 비드를 절삭하는 제1 절삭유닛과, ⅵ)상기 코일의 진행 방향 하측에 구성되며, 상기 코일의 용접 이음부 하부면의 용접 비드를 절삭하는 제2 절삭유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 상기 코일들의 상면을 지지하는 제2 지지부재와, 상기 코일의 용접 이음부 하측에서 그 용접 이음부의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되고 상기 제2 절삭유닛이 회전 가능하게 구성되는 제2 이동부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 상기 코일 하부면의 용접 이음부를 따라 상기 제2 절삭유닛과 일정 간격으로 이격되고, 상기 제2 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 절삭유닛에 의해 제거된 용접 비드의 절삭 부위를 연마하는 제2 그라인더를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치는, 상기 코일 하부면의 용접 이음부를 따라 상기 제2 그라인더와 일정 간격으로 이격되고, 상기 제2 이동부재에 고정되게 설치되며, 상기 제2 그라인더에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위를 에어로 냉각하는 제2 에어 냉각기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 선행하여 공급되던 코일과 새로운 코일의 단부를 용접하여 연결해 주고, 동시에 코일 용접 이음부의 용접 비드를 단일 공정으로 자동 절삭할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 단일의 공정에서 코일의 용접과 용접 비드를 동시에 자동 제거할 수 있으므로, 전체 롤 포밍 시스템의 구성이 단순해지고, 작업 공정수 및 제작 원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 코일의 이음 용접에서 용접 비드 제거까지의 공정이 별개로 나뉘어져 있지 않고, 단일 공정에서 자동으로 이루어지므로, 전체 시스템 공정의 작업 시간을 단축시킬 수 있고, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.
도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 그라인딩 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코일 연결 장치가 적용된 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 정면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치의 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 연결 장치가 적용된 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코일 연결 장치가 적용된 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(100)는 상부 롤과 하부 롤로 구성되는 롤 포머를 10단 이상으로 일렬 배치하여 공급되는 소재를 다양한 형상으로 절곡 성형하는 롤 포밍 시스템(400)에 적용될 수 있다.

먼저, 본 발명의 실시예가 적용되는 롤 포밍 시스템(400)은 공급되는 코일(C)을 풀어 주는 언코일러(1)가 공정 라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S10)를 이루고, 언코일러(1)로부터 풀려 나온 띠 상의 코일(C)을 평판의 띠 상 강판패널(P)로 펴주는 스트레이트너(3)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S20)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(3)의 후방에는 언코일러(1)로부터 공급되는 코일(C)이 소진되었을 때, 새로운 코일(C)과 그 단부를 용접하여 연결해 주고, 용접된 코일(C)의 용접 이음부(W: 이하 도 6 참조)에 발생되는 용접 비드(B: 이하 도 6 참조)를 제거하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 코일 연결 장치(100)가 구비되어 용접/비드 제거단계(S30)를 진행한다.

상기 코일 연결 장치(100)의 후방에는 스트레이트너(3)로부터 공급된 띠 상의 강판패널(P)에, 성형될 메인빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(9)가 구비되어 피어싱 단계(S40)를 진행한다.

또한, 상기한 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(RF)은 브레이크 프레스(9)의 후방에 배치되어 언코일러(1), 스트레이트너(3), 및 브레이크 프레스(9)를 거쳐 공급되는 띠 상의 강판패널(P)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형 빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S50)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(RF)의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위한 다수개의 좌우측 곡률 성형 롤로 구성되는 라운드 벤더(RB)가 구비되어 성형하고자 하는 곡률의 반경을 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료한 성형 빔을 통과시킴으로써 일정 곡률의 완성품을 제조하는 벤딩단계(S60)를 이루게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 정면 구성도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기에서와 같은 롤 포밍 시스템(400)에서 본 발명의 실시예에 따른 상기 코일 연결 장치(100)는 위에서 언급한 바 있는 롤 포밍 공정에서 스트레이트너(3)의 후방에 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(100)는 단일의 공정에서 소진된 코일(C)과 새로운 코일(C)의 단부를 용접하여 연결해 주고, 동시에 코일 용접 이음부(W)의 용접 비드(B)를 자동으로 제거할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(100)는 기본적으로, 고정유닛(10)과, 지지부재(20)와, 이동부재(30)와, TIG 용접기(40)와, 절삭유닛(50)과, 그라인더(60)와, 에어 냉각기(70)와, 제1 구동유닛(80)과, 제2 구동유닛(90)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서, 상기 고정유닛(10)은 언코일러(1)로부터 공급되며 소진된 코일(C)과, 새로 공급되는 코일(C)을 각각 고정하기 위한 것이다.

상기 고정유닛(10)은 각 코일(C)을 상하 측에서 가압하는 한 쌍의 가압 롤러(11)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 고정유닛(10)은 언코일러(1)로부터 공급되며 소진된 코일(C)와, 새로 공급되는 코일(C)을 한 쌍의 가압 롤러(11)를 통해 상하 측에서 가압하며, 그 가압 롤러(11)를 통해 공정 라인으로 코일(C)을 이송시키는 기능도 하게 된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 지지부재(20)는 코일들(C)의 하면을 지지하며 그 코일들(C)의 단부를 맞닿게 하는 것으로서, 코일(C)의 하면 측에 설치되며 그 코일(C)을 지지하는 블록 형태로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 지지부재(20)에는 코일들(C)의 맞대기 이음부(A)에 대응하여 상면에 요홈(21)이 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 이동부재(30)는 코일들(C)의 맞대기 이음부(A) 상측에서 그 맞대기 이음부(A)의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다.

상기 이동부재(30)는 뒤에서 더욱 설명될 구성 요소를 장착하기 위한 것으로서, 블록 형태로 이루어지며, 언급한 바 있는 제1 및 제2 구동유닛(80, 90)에 의해 맞대기 이음부(A)의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성될 수 있다.

이러한 제1 및 제2 구동유닛(80, 90)에 대한 구체적인 구성은 뒤에서 자세하게 설명될 것이다.

본 발명의 실시예에서, 상기 TIG 용접기(40)는 코일들(C)의 맞대기 이음부(A)에 대응하여 이동부재(30)에 고정되게 설치되며, 그 맞대기 이음부(A)를 TIG 용접하는 기능을 하게 된다.

상기와 같은 TIG 용접기(40)는 당 업계의 롤 포밍 시스템에 널리 알려진 공지 기술의 TIG 용접 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 절삭유닛(50)은 코일(C)의 용접 이음부(W) 상부면의 용접 비드(B)를 절삭 컷팅하기 위한 것이다.

상기 절삭유닛(50)은 맞대기 이음부(A)의 이음 방향을 따라 TIG 용접기(40)와 일정 간격으로 이격되고, 이동부재(30)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

이러한 절삭유닛(50)은 이동부재(30)에 제1 회전 모터(M1)를 통해 회전 가능하게 설치되며, 밀링면에 다이아몬드 컷팅 날(51)이 구비된 밀링 커터(53)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 그라인더(60)는 절삭유닛(50)에 의해 절삭된 용접 비드(B)의 절삭 부위를 매끈하고 부드럽게 연마하기 위한 것이다.

상기 그라인더(60)는 맞대기 이음부(A)의 이음 방향을 따라 절삭유닛(50)과 일정 간격으로 이격되고, 이동부재(30)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

이러한 그라인더(60)는 이동부재(30)에 제2 회전 모터(M2)를 통해 회전 가능하게 설치되며, 소정의 메쉬를 지닌 연삭돌(61)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 에어 냉각기(70)는 그라인더(60)에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위를 에어로 냉각하기 위한 에어 분사 노즐로서 구비되며, 맞대기 이음부(A)의 이음 방향을 따라 그라인더(60)와 일정 간격으로 이격되고, 이동부재(30)에 고정되게 설치될 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(100)에서는 이동부재(30)가 맞대기 이음부(A)의 이음 방향으로 이동함에 따라 TIG 용접기(40)에 의한 맞대기 이음부(A)의 용접, 절삭유닛(50)에 의한 용접 비드(B)의 절삭, 그라인더(60)에 의한 용접 비드(B)의 절삭 부위 연마, 및 에어 냉각기(70)에 의한 그라인딩 부위의 냉각이 순차적으로 이루어질 수 있다.

한편, 위에서 언급한 바 있는 상기 제1 구동유닛(80)은 이동부재(30)를 맞대기 이음부(A)의 이음 방향으로 왕복 이동시키기 위한 것이다.

상기 제1 구동유닛(80)은 맞대기 이음부(A)에 대응하여 코일(C)의 폭 방향으로 배치되는 가이드부재(81)와, 가이드부재(81)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더(83)와, 슬라이더(83)와 볼 스크류(85)를 통해 결합되며 그 볼 스크류(85)로 회전력을 제공하는 이송 모터(87)를 포함하고 있다.

그리고, 상기 제2 구동유닛(90)은 이동부재(30)를 맞대기 이음부(A)에 대해 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 것으로서, 제1 구동유닛(80)의 슬라이더(83)에 고정되게 설치되며 이동부재(30)에 연결되는 작동 실린더(91)를 포함하고 있다.

이와 같이 제1 구동유닛(80)을 통해 이동부재(30)을 맞대기 이음부(A)의 이음 방향으로 왕복 이동시키는 이유는 TIG 용접기(40)에 의한 맞대기 이음부(A)의 용접, 절삭유닛(50)에 의한 용접 비드(B)의 절삭, 그라인더(60)에 의한 용접 비드(B)의 절삭 부위 연마, 및 에어 냉각기(70)에 의한 그라인딩 부위의 냉각이 순차적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 제2 구동유닛(90)을 통해 이동부재(30)를 상하 방향으로 왕복 이동시키기는 이유는 코일(C)과 TIG 용접기(40) 간의 거리를 조절하고, 절삭유닛(50) 및 그라인더(60)에 소정의 가압력을 제공하기 위함이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(100)의 작동을 첨부한 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치의 작동 상태를 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 우선 본 발명의 실시예에서는 선행하여 공급되던 코일(C)이 지지부재(20) 상에 위치하고, 새롭게 공급되는 코일(C)이 지지부재(20) 상에 위치하여 이들 코일(C)의 단부가 서로 맞닿게 되면, 코일(C)의 공급을 일단 정지시킨다.

이 때, 상기 코일들(C)의 맞대기 이음부(A)는 지지부재(20)의 요홈(21) 측에 위치하고 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 고정유닛(10)의 가압 롤러(11)를 통해 각 코일(C)을 상하 측에서 가압함으로써 그 코일(C)을 고정시킨다.

이와 같은 상태에서, 제2 구동유닛(90)을 통해 이동부재(30)를 상하 방향으로 왕복 이동시키며, 코일(C)과 TIG 용접기(40) 간의 거리를 조절하고, 절삭유닛(50) 및 그라인더(60)에 소정의 가압력을 제공한다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 제1 구동유닛(80)을 통해 이동부재(30)을 맞대기 이음부(A)의 이음 방향으로 왕복 이동시키며, TIG 용접기(40)를 통해 맞대기 이음부(A)를 용접한다.

그러면, 상기 맞대기 이음부(A)가 용접되면서 용접 이음부(W)를 형성하게 되고, 그 용접 이음부(W)에는 용접 비드(B)가 발생하게 되는데, 본 발명의 실시예에서는 절삭유닛(50)을 회전시키며 코일(C)의 용접 이음부(W) 상부면의 용접 비드(B)를 절삭 컷팅한다.

상기와 같이 이동부재(30)을 맞대기 이음부(A)의 이음 방향으로 왕복 이동시키며, 절삭유닛(50)을 통해 용접 비드(B)를 절삭하고 나면, 본 발명의 실시예에서는 그라인더(60)를 회전시키며 절삭유닛(50)에 의해 절삭된 용접 비드(B)의 절삭 부위를 매끈하고 부드럽게 연마한다.

마지막으로, 본 발명의 실시예에서는 그라인더(60)를 통해 용접 비드(B)의 절삭 부위를 연마하게 되면, 에어 냉각기(70)는 그라인더(60)에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위로 에어를 분사하여 냉각시킨다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(100)에 의하면, 용접/비드 제거단계(S30)에서는 선행하여 공급되던 코일(C)과 새로운 코일(C)의 단부를 용접하여 연결해 주고, 동시에 코일 용접 이음부(W)의 용접 비드(B)를 단일 공정으로 자동 절삭할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 단일의 공정에서 코일(C)의 용접과 용접 비드(B)를 동시에 자동 제거할 수 있으므로, 전체 롤 포밍 시스템의 구성이 단순해지고, 작업 공정수 및 제작 원가를 절감할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 연결 장치가 적용된 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 7 및 도 8에서 전기 실시예의 도면과 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여한다.

도 7 및 도 8을 참조하면 본 발명의 다른 실시예가 적용되는 롤 포밍 시스템(600)은 전기 실시예의 구조를 기본으로 하며, 용접/비드 제거단계(S30)에서 코일(C)의 용접 이음부(W) 상부면과 하부면의 각 용접 비드(B)을 절삭할 수 있는 코일 연결 장치(300)를 제공한다.

여기서, 상기 코일(C)을 고정하는 고정유닛(10)과 함께, 용접 이음부(W) 상부면의 용접 비드(B)를 제거하기 위한 구성 요소로서의 제1 지지부재(20), 제1 이동부재(30), TIG 용접기(40), 제1 절삭유닛(50), 제1 그라인더(60), 제1 에어 냉각기(70), 제1 및 제2 구동유닛(80, 90)은 전기 실시예에서와 동일한 구성으로 가지므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 코일 연결 장치(300)는 코일(C)의 용접 이음부(W) 하부면의 용접 비드(B)을 절삭하기 위한 것으로서, 제2 지지부재(120)와, 제2 이동부재(130)와, 제2 절삭유닛(150)과, 제2 그라인더(160)와, 제2 에어 냉각기(170)를 포함하고 있다.

상기 제2 지지부재(120)는 코일(C)의 상측에서 그 코일(C)의 상면을 지지하는 것으로, 용접 이음부(W) 하부면의 용접 비드(B)에 대응하는 요홈(121)을 형성하고 있다.

상기 제2 이동부재(130)는 코일(C)의 하측에서 그 용접 이음부(W)의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다.

이 경우, 상기 제2 이동부재(130)는 제3 및 제4 구동유닛(180, 190)에 의해 용접 이음부(W)의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성될 수 있다.

여기서, 상기 제3 및 제4 구동유닛(180, 190)의 구성은 위에서 언급한 바 있는 제1 및 제2 구동유닛(80, 90)과 동일하므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2 절삭유닛(150)은 코일(C)의 진행 방향 하측에서 제2 이동부재(130)에 제3 회전 모터(M3)를 통해 회전 가능하게 설치되며, 코일(C)의 용접 이음부(W) 하부면의 용접 비드(B)를 절삭할 수 있다.

상기 제2 그라인더(160)는 제2 절삭유닛(150)에 의해 제거된 용접 비드(B)의 절삭 부위를 연마하는 것으로서, 코일(C) 하부면의 용접 이음부(W)를 따라 제2 절삭유닛(150)과 일정 간격으로 이격되고, 제2 이동부재(130)에 제4 회전 모터(M4)를 통해 회전 가능하게 설치될 수 있다.

그리고, 상기 제2 에어 냉각기(170)는 제2 그라인더(160)에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위를 에어로 냉각하는 것으로서, 코일(C) 하부면의 용접 이음부(W)를 따라 제2 그라인더(160)와 일정 간격으로 이격되고, 제2 이동부재(130)에 고정되게 설치될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(300)에 의하면, 전기 실시예에와 같이 코일(C) 상부면의 용접 비드(B)를 제거한 상태에서, 제1 고정유닛(10)의 고정을 해제하고, 코일(C)을 공정 라인으로 공급한다.

이 상태에서, 코일(C)의 상부면이 제2 지지부재(120)에 지지되면, 코일(C)의 공급을 정지시키는데, 코일(C) 하부면의 용접 비드(B)는 제2 지지부재(120)의 요홈(121) 측에 위치하고 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 제1 고정유닛(10)을 통해 각 코일(C)을 상하 측에서 가압함으로써 그 코일(C)을 고정시킨다.

이와 같은 상태에서, 제4 구동유닛(190)을 통해 제2 이동부재(130)를 상하 방향으로 왕복 이동시키며, 제2 절삭유닛(150)과 제2 그라인더(160)에 소정의 가압력을 제공한다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 제3 구동유닛(180)을 통해 제2 이동부재(130)을 코일(C) 하부면 용접 이음부(W)의 이음 방향으로 왕복 이동시키고, 제2 절삭유닛(150)을 회전시키며 코일(C) 하측면의 용접 비드(B)를 절삭 컷팅한다.

상기와 같이 제2 이동부재(130)을 용접 이음부(W)의 이음 방향으로 왕복 이동시키며, 제2 절삭유닛(150)을 통해 용접 비드(B)를 절삭하고 나면, 본 발명의 실시예에서는 제2 그라인더(160)를 회전시키며 제2 절삭유닛(150)에 의해 절삭된 용접 비드(B)의 절삭 부위를 매끈하고 부드럽게 연마한다.

마지막으로, 본 발명의 실시예에서는 제2 그라인더(160)를 통해 용접 비드(B)의 절삭 부위를 연마하게 되면, 제2 에어 냉각기(170)는 제2 그라인더(160)에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위로 에어를 분사하여 냉각시킨다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치(300)의 나머지 구성 및 작용 효과는 전기 실시예에서와 같으므로, 더욱 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10... 고정유닛 11... 가압 롤러
20... (제1) 지지부재 21, 121... 요홈
30... (제1) 이동부재 40... TIG 용접기
50... (제1) 절삭유닛 51... 컷팅 날
53... 밀링 커터 60... (제1) 그라인더
61... 연삭돌 70... (제1) 에어 냉각기
80... 제1 구동유닛 90... 제2 구동유닛
120... 제2 지지부재 130... 제2 이동부재
150... 제2 절삭유닛 160... 제2 그라인더
170... 제2 에어 냉각기 180... 제3 구동유닛
190... 제4 구동유닛

Claims

롤 포밍 공정라인의 전방으로부터 언코일러, 스트레이트너, 브레이크 프레스, 롤 포머유닛, 및 라운드 벤더를 포함하는 롤 포밍 시스템에서, 상기 스트레이트너의 후방에 구성되는 코일 연결 장치로서,
상기 언코일러로부터 공급되며 소진된 코일과, 새로 공급되는 코일을 각각 고정하는 고정유닛;
상기 코일들의 하면을 지지하며 그 코일들의 단부를 맞닿게 하는 지지부재;
상기 코일들의 맞대기 이음부 상측에서 그 맞대기 이음부의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동부재;
상기 맞대기 이음부에 대응하여 상기 이동부재에 설치되며, 상기 맞대기 이음부를 용접하는 TIG 용접기;
상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 TIG 용접기와 일정 간격으로 이격되고, 상기 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 코일의 용접 이음부 상부면의 용접 비드를 절삭하는 절삭유닛;
상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 절삭유닛과 일정 간격으로 이격되고, 상기 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 절삭유닛에 의해 절삭된 용접 비드의 절삭 부위를 연마하는 그라인더; 및
상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 그라인더와 일정 간격으로 이격되고, 상기 이동부재에 고정되게 설치되며, 상기 그라인더에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위를 에어로 냉각하는 에어 냉각기
를 포함하며,
상기 이동부재가 맞대기 이음부의 이음 방향으로 이동함에 따라 상기 TIG 용접기에 의한 맞대기 이음부의 용접, 상기 절삭유닛에 의한 용접 비드의 절삭, 상기 그라인더에 의한 용접 비드의 절삭 부위 연마, 및 상기 에어 냉각기에 의한 그라인딩 부위의 냉각이 순차적으로 이루어지는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
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제1 항에 있어서,
상기 절삭유닛은,
상기 이동부재에 제1 회전 모터를 통해 회전 가능하게 설치되며, 밀링면에 다이아몬드 컷팅 날이 구비된 밀링 커터를 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
제1 항에 있어서,
상기 그라인더는,
상기 이동부재에 제2 회전 모터를 통해 회전 가능하게 설치되며, 소정의 메쉬를 지닌 연삭돌을 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
제1 항에 있어서,
상기 고정유닛은,
상기 각 코일을 상하 측에서 가압하는 한 쌍의 가압 롤러를 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
제1 항에 있어서,
상기 지지부재는,
상기 각각의 코일을 지지하는 블록 형태로 이루어지며, 상기 맞대기 이음부에 대응하여 상면에 요홈이 형성되는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
제1 항에 있어서,
상기 이동부재를 상기 맞대기 이음부의 이음 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제1 구동유닛과,
상기 이동부재를 상기 맞대기 이음부에 대해 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제2 구동유닛
을 더 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
제9 항에 있어서,
상기 제1 구동유닛은,
상기 맞대기 이음부에 대응하여 상기 코일의 폭 방향으로 배치되는 가이드부재와,
상기 가이드부재에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더와,
상기 슬라이더와 볼 스크류를 통해 결합되며, 상기 볼 스크류로 회전력을 제공하는 이송 모터
를 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
제10 항에 있어서,
상기 제2 구동유닛은,
상기 슬라이더에 고정되게 설치되고, 상기 이동부재에 연결되는 작동 실린더를 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
롤 포밍 공정라인의 전방으로부터 언코일러, 스트레이트너, 브레이크 프레스, 롤 포머유닛, 및 라운드 벤더를 포함하는 롤 포밍 시스템에서, 상기 스트레이트너의 후방에 구성되는 코일 연결 장치로서,
상기 언코일러로부터 공급되며 소진된 코일과, 새로 공급되는 코일을 각각 고정하는 고정유닛;
상기 코일들의 하면을 지지하며 그 코일들의 단부를 맞닿게 하는 제1 지지부재;
상기 코일들의 맞대기 이음부 상측에서 그 맞대기 이음부의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1 이동부재;
상기 맞대기 이음부에 대응하여 상기 제1 이동부재에 설치되며, 상기 맞대기 이음부를 용접하는 TIG 용접기;
상기 맞대기 이음부의 이음 방향을 따라 상기 TIG 용접기와 일정 간격으로 이격되고, 상기 제1 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 코일의 용접 이음부 상부면의 용접 비드를 절삭하는 제1 절삭유닛;
상기 코일의 진행 방향 하측에 구성되며, 상기 코일의 용접 이음부 하부면의 용접 비드를 절삭하는 제2 절삭유닛;
상기 코일들의 상면을 지지하는 제2 지지부재; 및
상기 코일의 용접 이음부 하측에서 그 용접 이음부의 이음 방향 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2 절삭유닛이 회전 가능하게 구성되는 제2 이동부재
를 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
삭제
제12 항에 있어서,
상기 코일 하부면의 용접 이음부를 따라 상기 제2 절삭유닛과 일정 간격으로 이격되고, 상기 제2 이동부재에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 절삭유닛에 의해 제거된 용접 비드의 절삭 부위를 연마하는 제2 그라인더
를 더 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.
제14 항에 있어서,
상기 코일 하부면의 용접 이음부를 따라 상기 제2 그라인더와 일정 간격으로 이격되고, 상기 제2 이동부재에 고정되게 설치되며, 상기 제2 그라인더에 의해 그라인딩 된 그라인딩 부위를 에어로 냉각하는 제2 에어 냉각기
를 더 포함하는 롤 포밍 시스템용 코일 연결 장치.