KR101322788B1 - 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법 - Google Patents

Abstract

금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 개시된다. 플랜지 제조방법은, 2개의 수평가공축 및 3개의 수직가공축을 포함하는 금속재 벤딩장치를 이용하는 플랜지 제조방법에 있어서, 곡률 가공할 만큼 양단이 절곡된 형상을 갖는 판재를 생성하는 단계, 상기 금속재 벤딩장치를 이용하여 상기 판재를 벤딩하는 단계, 상기 벤딩된 판재의 양단을 뾰족한 형상으로 절단하는 단계 및 상기 절단된 판재의 양단을 용접하여 플랜지를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법{DEVICE FOR BENDING METAL MATERIAL AND METHOD FOR MAKING FLANGE USING THE DEVICE}

본 발명은 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법에 관한 것으로 특히, 5개의 이동 가능한 축을 갖는 금속재 벤딩장치를 이용하여 플랜지를 제조하는 벤딩장치 및 제조방법에 관한 것이다.

종래에 원판의 플랜지 등을 제조하기 위해서는, 일정한 길이를 가지는 판의 양단을 곡면으로 일차 가공한 후, 다시 전체를 벤딩하여 플랜지를 제작하였다. 또한, 두께가 얇은 쪽이 내경이 되도록 평철을 벤딩하고 평철의 길이방향에 대해 수직인 단면들끼리 맞대어 맞댄 단면을 용접 결합함으로써, 플랜지를 제조하는 방법(한국공개특허 10-2009-0109399) 등이 개시되어 있으나, 종래기술들은 효율적인 플랜지 제조가 어렵고, 두번의 벤딩이 이루어져야 하므로 가공공정이 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 원판의 플랜지를 제조할 때, 가공장치가 고정된 삼축으로 가공하므로, 곡면 가공시 상대적으로 완만한 곡면을 형성할 수 없었으며, 곡면가공이 잘못된 경우 원상태로 회복하기 위해서는 다른 장치가 필요한 문제점이 있었다

따라서, 벤딩 공정을 줄여 가공공정을 단순화하는 플랜지 제조방법 및 이를 위해 곡면 가공을 효율적으로 수행할 수 있는 금속재 벤딩장치에 관한 연구가 요구된다.

한국공개특허 10-2009-0109399

본 발명은 5개의 이동 가능한 축을 사용하여 금속재를 벤딩함으로써, 보다 다양한 곡률을 갖도록 금속재를 벤딩할 수 있는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법을 제공한다.

본 발명은 5개의 이동 가능한 축을 사용하여 금속재를 벤딩함으로써, 곡면가공이 잘못된 경우에도 원상태로 회복이 용이한 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법을 제공한다.

본 발명은 금속 원판으로부터 플랜지 제조를 위한 일정한 길이의 판을 절단할때, 판의 양끝단을 절곡한 상태로 절단하여 플랜지를 제조함으로써, 곡면 가공 공정을 줄여 효율적인 플랜지 제조를 가능하게 하는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법을 제공한다.

본 발명은 절단된 판재의 양단을 용접하여 플랜지를 제조할 때, 양단을 뽀족한 형상으로 절단하여 용접함으로써, 용접면을 넓혀 용접의 효율을 높이는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 금속재 벤딩장치는, 회전 및 상하좌우 이동이 가능한 제1 수직가공축, 회전 및 상하좌우 이동이 가능하며, 상기 제1 수직가공축의 수평 연장선상에 위치하는 제2 수직가공축, 회전 및 상하좌우 이동이 가능하며, 상기 제1 수직가공축 및 상기 제2 수직가공축의 수평 연장선상에 위치하는 제3 수직가공축, 회전 및 좌우 이동이 가능한 제1 수평가공축 및 회전 및 좌우 이동이 가능하며 상기 제1 수평가공축의 수평 연장선상에 위치하는 제2 수평가공축을 포함하고, 상기 제1 수직가공축, 상기 제2 수직가공축, 및 상기 제3 수직가공축과, 상기 제1 수평가공축 및 제2 수평가공축은 삽입되는 상기 금속재의 반대편에 각각 위치한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 수평가공축은, 좌우방향에 있어서, 상기 제1 수직가공축과 상기 제2 수직가공축의 사이에 위치하고, 상기 제2 수평가공축은, 좌우방향에 있어서, 상기 제2 수직가공축과 상기 제3 수직가공축의 사이에 위치할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 수평가공축 및 상기 제2 수평가공축은, 상기 금속재의 상부에 위치하고, 상기 제1 수직가공축, 상기 제2 수직가공축, 및 상기 제3 수직가공축은, 상기 금속재의 하부에 위치할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 제조방법은, 곡률 가공할 만큼 양단이 절곡된 형상을 갖는 판재를 생성하는 단계, 상기 금속재 벤딩장치를 이용하여 상기 판재를 벤딩하는 단계, 상기 벤딩된 판재의 양단을 뾰족한 형상으로 절단하는 단계 및 상기 절단된 판재의 양단을 용접하여 플랜지를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 판재를 생성하는 단계는, 상기 판재의 양단이 절곡된 형상을 갖도록 원판(原版)으로부터 상기 판재를 절단할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 5개의 이동 가능한 축을 사용하여 금속재를 벤딩함으로써, 보다 다양한 곡률을 갖도록 금속재를 벤딩할 수 있는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 5개의 이동 가능한 축을 사용하여 금속재를 벤딩함으로써, 곡면가공이 잘못된 경우에도 원상태로 회복이 용이한 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 금속 원판으로부터 플랜지 제조를 위한 일정한 길이의 판을 절단할때, 판의 양끝단을 절곡한 상태로 절단하여 플랜지를 제조함으로써, 곡면 가공 공정을 줄여 효율적인 플랜지 제조를 가능하게 하는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 절단된 판재의 양단을 용접하여 플랜지를 제조할 때, 양단을 뽀족한 형상으로 절단하여 용접함으로써, 용접면을 넓혀 용접의 효율을 높이는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속재 벤딩장치의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 금속재를 벤딩하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속재 벤딩장치의 축이 벤딩장치를 압착하여 가공하기 위해 마련된 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플랜지 제조방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라, 원판으로부터 양단이 절곡된 상태로 플랜지 제조용 판재를 절단하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 판재의 양단을 용접을 위해 절단하는 과정을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 판재의 양단을 용접하는 과정을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의　실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속재 벤딩장치의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 금속재 벤딩장치는 5개의 축으로 구성될 수 있다. 보다 상세하게는 회전 및 상하좌우 이동이 가능한 제1 수직가공축(130), 회전 및 상하좌우 이동이 가능하며, 제1 수직가공축(130)의 수평 연장선상에 위치하는 제2 수직가공축(140), 회전 및 상하좌우 이동이 가능하며, 제1 수직가공축(130) 및 제2 수직가공축(140)의 수평 연장선상에 위치하는 제3 수직가공축(150), 회전 및 좌우 이동이 가능한 제1 수평가공축(110) 및 회전 및 좌우 이동이 가능하며 제1 수평가공축(110)의 수평 연장선상에 위치하는 제2 수평가공축(120)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 수직가공축(130), 제2 수직가공축(140), 및 제3 수직가공축(150)은 회전을 위한 동력을 갖출 수 있고, 상기 동력에 의해 축이 회전(자전)할 수 있다.

반면, 제1 수평가공축(110) 및 제2 수평가공축(120)은 회전 가능하나, 회전을 위한 동력없이 금속재(160)의 이동 등에 따라 회전이 이루어지도록 구성될 수 있다.

여기서, 제1 수평가공축(110)은 좌우방향에 있어서, 제1 수직가공축(130)과 제2 수직가공축(140)의 사이에 위치하고, 제2 수평가공축(120)은 좌우방향에 있어서, 제2 수직가공축(140)과 제3 수직가공축(150)의 사이에 위치할 수 있다.

즉, 제1 수평가공축(110) 및 제2 수평가공축(120)이 좌우방향에 있어서, 수직 가공축들의 사이에 자유롭게 위치할 수 있도록 함으로써, 자유로운 곡률모양 및 곡률 반경으로 금속재(160)를 벤딩할 수 있다.

또한, 제1 수평가공축(110) 및 제2 수평가공축(120)은 금속재(160)의 상부에 위치하고, 제1 수직가공축(130), 제2 수직가공축(140), 및 제3 수직가공축(150)은 금속재(160)의 하부에 위치하도록 할 수 있다.

상기와 같이, 5개의 이동 가능한 축을 사용하여 금속재(160)를 벤딩함으로써, 벤딩 곡률을 손쉽게 조절할 수 있고, 벤딩이 잘못 되었을 경우, 손쉽게 원상태로 회복시킬 수 있다.

금속재 벤딩장치를 이용하여 벤딩하는 과정의 일예는 도 2를 참고하여 설명한다.

즉, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 금속재를 벤딩하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참고하면, 벤딩을 하고자 하는 부분에 맞추어 5개의 축 중 하나 이상의 축을 이동시킴으로써, 원하는 부분을 원하는 곡률로 벤딩할 수 있다.

또한, 벤딩이 잘못 되었을 경우에도, 잘못 벤딩된 부분을 원상회복할 수 있도록 적절히 5개의 축 중 하나 이상의 축을 이동시켜 원상회복을 진행할 수 있다.

즉, 종래의 경우에는 고정된 3개의 축을 사용하여 벤딩을 수행하였으므로, 원하는 곡률로 벤딩하기 어려웠으며, 잘못 벤딩된 부분의 원상회복도 어려웠으나, 본 발명의 일실시예에 따르면, 원하는 곡률로 벤딩하고, 잘못된 부분도 손쉽게 회복할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속재 벤딩장치의 축이 벤딩장치를 압착하여 가공하기 위해 마련된 구조를 도시한 도면이다.

도 3을 참고하면, 벤딩을 위해 삽입되는 금속재를 고정시키기 위하여 축을 따라 이동할 수 있는 압착부재(310)가 존재하고, 압착부재(310)의 끝단은 스프링(320)과 맞닿아 있어 압착을 위한 간격을 효율적으로 조절할 수 있다.

즉, 벤딩을 위한 금속재는 압착부재(310)에 의해 조절되는 간격에 따라 축에 고정될 수 있고, 금속재를 고정시킨 축의 이동 및 회전에 따라 다양한 곡률로 금속재를 벤딩할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플랜지 제조방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 4를 참고하면, 2개의 수평가공축 및 3개의 수직가공축을 포함하는 상기 금속재 벤딩장치를 사용하여 플랜지를 제조하기 위해, 단계(410)에서는 곡률 가공할 만큼 양단이 절곡된 형상을 갖는 판재를 생성할 수 있다. 즉, 원판(原版)으로부터 플랜지 제조를 위한 판재를 절단할 때, 상기 판재의 양단이 절곡된 형상을 갖도록 절단함으로써, 절단 후 판재의 양단을 벤딩하는 과정을 줄일 수 있다.

종래의 경우, 일정한 길이를 갖도록 판재를 절단한 후에 양단을 벤딩하는 과정을 거쳤으나, 본 발명의 일실시예에 따르면, 원판으로부터 판재를 절단할 때, 양단을 곡률 가공할 만큼 절곡된 형상을 갖도록 절단할 수 있다.

이를 통해, 원판으로부터 판재를 절단할 때, 절곡된 형상으로 절단함으로써, 불필요하게 소모되는 금속재료의 비용을 줄일 수 있다.

원판으로부터 양단이 절곡된 형상을 갖도록 판재를 절단하는 과정은 도 5를 참고하여 이하에서 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라, 원판으로부터 양단이 절곡된 상태로 플랜지 제조용 판재를 절단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참고하면, 플랜지 제조를 위해서는 원판(510)으로부터 일정한 길이를 갖도록 판재를 절단하여야 한다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 판재의 양단(520)이 절곡된 형상을 갖도록 밑그림을 그린 후, 판재를 절곡하면, 절단 후 양단을 벤딩해야 하는 공정을 줄일 수 있다.

여기서, 원판으로부터 판재 절단시, 양단을 절곡된 형상으로 절단하는 경우 양단의 폭이 좁아질 수 있으나, 판재의 양단은 하기 단계(430)에서 다시 절단되므로, 양단의 폭이 좁아지는 것은 전혀 문제되지 않는다.

다시 도 4를 참고하면, 단계(420)에서는 상기 금속재 벤딩장치를 이용하여 상기 판재를 벤딩할 수 있다. 여기서, 판재의 벤딩을 위해, 상기 금속재 벤딩장치를 사용할 수 있으며, 이동 가능한 5개의 축을 이용하여 벤딩 곡률을 다양하게 조절할 수 있고, 잘못 벤딩된 경우 원상회복도 손쉽게 할 수 있다.

단계(430)에서는 상기 벤딩된 판재의 양단을 뾰족한 형상으로 절단할 수 있다. 상기에서 플랜지 제조를 위해 원형으로 벤딩된 판재는 양단을 용접하는데, 효율적인 용접을 위해서는 용접되는 면적이 넓어야 한다.

즉, 판재의 길이방향에 대해 수직인 단면을 용접하는 경우, 단면의 면적이 용접의 면적이 되나, 양단을 뾰족한 형상으로 절단하는 경우, 용접되는 면적이 보다 넓어지게 된다.

따라서, 단계(430)에서는 용접을 위해 판재의 양단을 뾰족한 형태로 절단할 수 있다. 판재의 양단을 절단하는 과정은 도 6을 참조하여 이하에서 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 판재의 양단을 용접을 위해 절단하는 과정을 도시한 도면이다.

도 6을 참고하면, 판재의 끝단을 뾰족한 형상으로 절단하기 위해 도 6에 도시된 직각 삼각형 영역(610, 620)을 절단할 수 있다.

따라서, 절단 전에 판재 끝단의 단면부가 용접면적이 되는 것과 비교하여, 절단 후에는 점선부분이 용접을 위한 면적이 되므로, 용접면적이 보다 넓어지게 되어, 용접 효율이 향상될 수 있다.

여기서, 양단을 뾰족한 형상으로 절단하는 단계(430)는 판재를 벤딩하기 전과 후 어느 단계에서도 수행될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.

다시 도 4를 참고하면, 단계(440)에서는 상기 절단된 판재의 양단을 용접하여 플랜지를 제조할 수 있다. 용접과정을 통한 플랜지 제조의 일실시예는 도 7을 참고하여 이하에서 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 판재의 양단을 용접하는 과정을 도시한 도면이다.

도 7을 참고하면, 뾰족하게 절단된 판재의 양단을 맞대어, 빈 공간을 채우는 방식으로 용접을 진행할 수 있으며, 용접의 면적이 넓어져 용접의 효율이 보다 향상될 수 있다.

상기와 같이, 5개의 이동 가능한 축을 사용하여 금속재를 벤딩함으로써, 보다 다양한 곡률을 갖도록 금속재를 벤딩하고, 곡면가공이 잘못된 경우에도 원상태로 회복이 용이한 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 제공될 수 있다.

또한, 금속 원판으로부터 플랜지 제조를 위한 일정한 길이의 판을 절단할때, 판의 양끝단을 절곡한 상태로 절단하여 플랜지를 제조함으로써, 곡면 가공 공정을 줄여 효율적인 플랜지 제조를 가능하게 하는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 제공될 수 있다.

또한, 절단된 판재의 양단을 용접하여 플랜지를 제조할 때, 양단을 뾰족한 형상으로 절단하여 용접함으로써, 용접면을 넓혀 용접의 효율을 높이는 금속재 벤딩장치 및 이를 이용한 플랜지 제조방법이 제공될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시예는 상기 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 따라서, 본 발명의 일실시예는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110 : 제1 수평가공축 120 : 제2 수평가공축
130 : 제1 수직가공축 140 : 제2 수직가공축
150 : 제3 수직가공축 310 : 압착부재
320 : 스프링

Claims (5)

1. 판상의 금속재 가공을 위한 금속재 벤딩장치에 있어서,
   회전 및 상하좌우 이동이 가능한 제1 수직가공축;
   회전 및 상하좌우 이동이 가능하며, 상기 제1 수직가공축의 수평 연장선상에 위치하는 제2 수직가공축;
   회전 및 상하좌우 이동이 가능하며, 상기 제1 수직가공축 및 상기 제2 수직가공축의 수평 연장선상에 위치하는 제3 수직가공축;
   회전 및 좌우 이동이 가능한 제1 수평가공축; 및
   회전 및 좌우 이동이 가능하며 상기 제1 수평가공축의 수평 연장선상에 위치하는 제2 수평가공축;을 포함하고,
   상기 제1 수직가공축, 상기 제2 수직가공축, 및 상기 제3 수직가공축과, 상기 제1 수평가공축 및 제2 수평가공축은 삽입되는 상기 금속재의 반대편에 각각 위치하는 것을 특징으로 하고,
   상기 제1 수평가공축은,
   좌우방향에 있어서, 상기 제1 수직가공축과 상기 제2 수직가공축의 사이에 위치하고,
   상기 제2 수평가공축은,
   좌우방향에 있어서, 상기 제2 수직가공축과 상기 제3 수직가공축의 사이에 위치하며,
   상기 제1 수평가공축 및 상기 제2 수평가공축은,
   상기 금속재의 상부에 위치하고,
   상기 제1 수직가공축, 상기 제2 수직가공축, 및 상기 제3 수직가공축은,
   상기 금속재의 하부에 위치하며,
   상기 제 1수직가공축, 제 2수직가공축, 제 3수직가공축, 제 1수평가공축, 제 2수평가공축의 각각에 형성되어 축을 따라 이동하는 압착부재와 상기 압착부재를 탄성지지하는 스프링을 포함하여 구성되고, 상기 압착부재에 의해 조절되는 간격에 따라 금속재가 고정되며,
   상기 제 1수직가공축, 제 2수직가공축, 제 3수직가공축, 제 1수평가공축, 제 2수평가공축은 각각 회전가능하게 구성되어 상기 금속재의 모서리를 고정시키는 것을 특징으로 하는 금속재 벤딩장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항의 금속재 벤딩장치를 이용하는 플랜지 제조방법에 있어서,
   곡률 가공할 만큼 양단이 절곡된 형상을 갖는 판재를 생성하는 단계;
   상기 금속재 벤딩장치를 이용하여 상기 판재를 벤딩하는 단계;
   상기 벤딩된 판재의 양단을 뾰족한 형상으로 절단하는 단계; 및
   상기 절단된 판재의 양단을 용접하여 플랜지를 제조하는 단계
   를 포함하는 금속재 벤딩장치를 이용한 플랜지 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 판재를 생성하는 단계는,
   상기 판재의 양단이 절곡된 형상을 갖도록 원판(原版)으로부터 상기 판재를 절단하는 것을 특징으로 하는 금속재 벤딩장치를 이용한 플랜지 제조방법.
   

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