KR101343080B1 - 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고강성 씨형강 생산 엔씨(NC) 수직 6롤러 자동이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부면과 측부면 및 절곡 날개를 형성하여 일정한 길이로 절단한 씨형강의 강성을 향상시키기 위하여 프레스 라인에 자동으로 공급되며, 프레스 라인에서 다양한 피어싱과 블랭킹, 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 밴딩 등을 자동생산 할 수 있도록 일정한 간격으로 설치한 프레스에 순차적으로 공급하여 가공하는 과정에서 일정한 간격으로 설치한 2줄의 6개 롤러가 동시에 폭의 조절이 가능하여 씨형강을 정밀하게 자동으로 이송시키어 정확한 생산위치에 공급되어 강성이 향상되게 가공되도록 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 코일을 포밍장치에 공급하여 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 성형한 후 소정의 길이로 절단하는 씨형강(50)을 다수의 프레스(60)가 설치된 자동프레스라인에 가공피치로 공급하는 자동이송장치에 있어서,
베이스 설치대(41)의 하측과 베이스(17)의 사이에 설치한 베이스 LM 가이드(40)의 사이 양쪽으로 설치한 구동축(32)과 종동축(36)이 구동축 안내대(32a)로 연결되며, 상기 구동축(32)과 종동축(36)에 설치한 스프라켓(33, 35)이 체인(34)으로 연결되어 가동롤러(44)의 폭을 조절하는 롤러간격 조절장치(30)와;
상기 베이스(17)의 하측에 설치한 바닥판(14)에서 고정 베어링(24)으로 지지하는 평기어(22)와 한 쌍의 베벨기어(25)가 2열 6개 설치되어 있고, 상기 평기어(22) 중 어느 하나에 서보모터서보모터가 연결되며, 상기 베벨기어(25)에 연결된 동력축(26, 26a)이 동력기어(27)로 연결되고 상기 평기어(22)의 상측으로 연결한 위치이동기어(28)의 일측으로 한 쌍의 가동기어(29)와 연결된 후 가동기어(29)의 상측으로 가동롤러 설치대(43)에서 2열 6개의 가동롤러(44)가 구동실린더(46)를 통하여 위치가 변경 가능하도록 설치하는 동력전달장치(20)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치{Automatic NC feeder with 6 vertical rollers for production of high strength C-channel}

본 발명은 고강성 씨형강 생산 엔씨(NC) 수직 6롤러 자동이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부면과 측부면 및 절곡 날개를 형성하여 일정한 길이로 절단한 씨형강의 강성을 향상시키기 위하여 프레스 라인에 자동으로 공급되며, 프레스 라인에서 다양한 피어싱과 블랭킹, 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 밴딩 등을 자동생산 할 수 있도록 일정한 간격으로 설치한 프레스에 순차적으로 공급하여 가공하는 과정에서 일정한 간격으로 설치한 2열 6개 롤러가 동시에 폭의 조절이 가능하여 씨형강을 정밀하게 자동으로 이송시키어 정확한 생산위치에 공급되어 강성이 향상되게 가공되도록 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치에 관한 것이다.

형강은 각종 단면형상을 가진 봉 형태의 압연제를 가리키는 것으로서, 주로 건물 외벽 고정프레임 등 철골 구조용으로 사용된다.

용강은 각주 형태의 형에 주입해서 강괴를 만들고 불순물을 제거하여 치밀하게 하는 공정을 거친 후 가열로에서 재가열하여 압연기에 걸고 여러 단계의 형붙이 롤러를 통해서 각종 단면형상의 것으로 다듬질한다. 이후 단면형상에 따라 등변 형강, 부등변 형강, H 형강, I 형강, 형강, Z 형강, T 형강, C 형강 등의 종류로 구분된다.

인장강도는 일반 구조용 압연강재로서 약 40~60kg/㎟의 것이 사용되며, 시중에 판매하고 있는 것의 길이는 보통 3.5∼15m이다.

이 중 씨형강은 폭이 비교적 넓고 평면형상으로 형성된 상부면과, 상기 상부면의 양쪽 측부면을 절곡하여 소정의 폭으로 돌출되도록 하고, 상기 양쪽 측부면의 하측에서 안쪽으로 절곡날개가 돌출되도록 형성한다.

이러한 씨형강은 그와 결합되는 패널과 합하여 건축 내장용 및 구조용으로 사용되는데, 주로 벽체의 칸막이 등에 사용된다.

그러나 종래의 씨형강은 단순한 "ㄷ"자 형태로 내구성이 취약하여 건물 외벽에 설치 후 결합된 패널의 무게 및 외부충격에 의해 내외측으로 휘게 되는 등 하자발생의 우려가 있었다.

그리고 종래의 씨형강은 내부에 홀과 비드, 엠보싱, 밴딩 등 다양한 형상을 가공하여 강도를 향상시키는 경우, 롤 포밍에 장애가 발생하므로 롤 포밍을 할 수 없다. 기존 씨형강은 코일을 공급하여 롤 포밍에 의해 씨형강을 성형한 후 소정의 길이(10~15 미터 정도)로 절단하여 완성하게 된다.

한편, 롤 포밍으로 씨형강의 상부면 양쪽에서 측부면을 절곡 하여 성형하고, 상기 측부면의 선단부를 안쪽 방향으로 절곡한 절곡 날개를 성형한 씨형강을 소정의 길이로 절단하여 씨형강 공급 제어장치에서 고속(분당 40∼50미터)으로 공급하여 프레스라인 프레스에 설치한 복합자동화금형에서 다양한 성형을 위해서는 고속이송과 급정거를 통하여 속도를 감속시키고 프레스의 복합자동화금형에 설치한 스토퍼를 통하여 정지된 상태에서 가공하기 위해서는 공급 속도의 제어와 씨형강이 가공되는 정확한 높이의 제어를 필요로 하게 되며, 프레스에서 연속 가공하게 되면 씨형강 높이가 프레스다이높이로 서서히 낮아지게 되고, 씨형강의 규격이 상부면의 간격이 60∼200mm 정도에서 서로 다른 간격을 갖게 되면서 자연적으로 측부면의 높이와 절곡 날개의 길이에서 차이가 발생하게 되므로 씨형강의 규격에 따라 프레스의 위치와 높이를 조절함은 물론, 씨형강 업다운 제어장치의 높이가 제어되어야 한다.

또한, 상기 프레스에 설치한 스토퍼를 통하여 공급하는 씨형강을 정지하게 되고, 씨형강의 강성을 높이기 위해서 소성 가공하는 프레스금형 가공 공정에서 일정한 간격에서 일렬로 설치한 프레스에 설정된 규격에 따라 순차적으로 가공하도록 공급하여야 하지만, 5∼15미터의 길이로 절단된 씨형강을 순차적으로 공급하는 과정에서 공급 위치의 정확성이 보장되어야 하지만, 이송 중에 외부적인 화경으로 인한 부하로 씨형강이 정치수를 이송하지 못하고 피더 롤러에서 슬립이 발생하여 치수의 오차가 나는 것을 보정하지 못하게 되므로 불량의 원인이 되어 연속적인 자동생산의 장애 원인이 되는 결점으로 발생하게 된다.

한편, 본 출원인이 선출원한 특허등록번호 제1244920호(2013. 03. 12. 등록)는, 씨형강의 슬립 없이 정확한 길이를 이송시키도록 하며, 흔들림 없이 직선으로 정확이 이송을 안내하고, 엔코더 롤러가 이송량의 길이를 정확하게 계산하여 다음 공정의 명령을 주어 불량을 방지하며 서보 NC피더롤러의 이송기준을 제공하여 정확힌 피치 길이를 이송할 수 있도록 하여 자동생산이 가능하도록 하였으나, 고정된 메인롤러에서 2개의 아이들 롤러를 통하여 반대편의 가동롤러가 씨형강의 생산 폭에 따라서 구동되며 폭을 조절할 수 있도록 하였지만, 폭을 조절하기 위해서는 2개의 아이들 롤러에 대한 위치를 변경하고 가동롤러의 위치를 변경한 후 이를 세팅하는데 시간의 소모가 많아 불편하고, 하나의 가동롤러를 사용하여 슬립 없이 정확한 길이를 이송시키도록 하는 것이 어려우며 흔들림이 발생하여 이송을 정확히 안내할 수 없는 결점이 발생하였다.

문헌 1. 실용신안등록번호 제0431791호(2006. 11. 17. 등록) 문헌 2. 실용신안등록번호 제0417647호(2006. 05. 24. 등록) 문헌 3. 특허공개번호 제2005-0032546호(2005. 04. 07. 공개) 문헌 4. 특허공개번호 제10-2011-0054499호(2011. 05. 22. 공개) 문헌 5. 특허등록번호 제1244920호(2013. 03. 12. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 코일을 공급하여 포밍에서 성형한 씨형강을 자동프레스라인에서 복합자동화금형을 이용한 작업에 의해 경량이면서 고강성이 되도록 가공하되; 일정한 간격에 형성하는 긴 피어싱홀과 다양한 위치에 다양한 형상과 모양의 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 보강 힘살 등을 성형하여 씨형강을 자동생산할 때, 씨형강의 다양한 형상 및 제품규격에 따라 프레스 성형 및 가공 위치인 정밀 가공피치로 2열 6개의 롤러를 동시에 이송하여 정밀가공이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 일정한 간격으로 설치하는 2열 6개의 롤러를 통하여 씨형강의 슬립 없이 정확한 길이를 이송시키도록 하며, 롤러와 씨형강의 간격을 자동 제어하여 흔들림 없이 직선으로 정확히 이송을 안내하고, 엔코더 롤러가 이송량의 길이를 정확하게 계산하여 다음 공정의 명령을 주어 불량을 방지하며 서보 NC피더롤러의 이송기준을 제공하여 정확한 피치 길이를 이송할 수 있도록 하여 자동생산이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 코일을 포밍장치에 공급하여 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 성형한 후 소정의 길이로 절단하는 씨형강을 다수의 프레스가 설치된 자동프레스라인에 가공피치로 공급하는 자동이송장치에 있어서,

베이스 설치대의 하측과 베이스의 사이에 설치한 베이스 LM 가이드의 사이 양쪽으로 설치한 구동축과 종동축이 구동축 안내대로 연결되며, 상기 구동축과 종동축에 설치한 스프라켓이 체인으로 연결되어 가동롤러의 폭을 조절하는 롤러간격 조절장치와;

상기 베이스의 하측에 설치한 바닥판에서 고정 베어링으로 지지하는 평기어와 한 쌍의 베벨기어가 2열 6개가 설치되어 있고, 상기 평기어 중 어느 하나에 서보모터가 연결되며, 상기 베벨기어에 연결된 동력축이 동력기어로 연결되고 상기 평기어의 상측으로 연결한 위치이동기어의 일측으로 한 쌍의 가동기어와 연결된 후 가동기어의 상측으로 가동롤러 설치대에서 가동롤러가 구동실린더를 통하여 위치가 변경 가능하도록 설치하는 동력전달장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 코일을 공급하여 포밍에서 성형한 씨형강을 자동프레스라인에서 복합자동화금형을 이용한 작업에 의해 경량이면서 강도가 향상되도록 제공하되; 일정한 간격에 형성하는 피어싱 홀과 다양한 위치에 다양한 형상과 모양의 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 보강 힘살 등을 성형하여 씨형강을 자동생산할 때, 복합자동화금형의 프레스의 전방 또는 프레스의 후방에 설치하여 씨형강의 다양한 형상 및 제품규격에 따라 롤러가 프레스 성형 및 가공 위치로 정밀 가공피치 이송이 가능하도록 하며, 2열 6개 롤러가 정밀 가공피치의 이송에 의한 씨형강의 정밀가공이 가능하도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 다수 개의 롤러가 씨형강을 슬립 없이 정확한 치수를 이송시키도록 하며, 일정한 간격에서 동시에 구동하는 2열 6개의 롤러 및 롤러의 후방에서 위치를 제어하는 실린더의 구동을 통하여 흔들림 없이 직선으로 정확하게 이송되도록 안내하고, 씨형강의 공급상태에 따라서 가동롤러의 위치를 정확하게 제어하여 자동으로 정밀가공이 가능하도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명의 엔코더부는 씨형강이 정확히 이송되었는지 검출하여 다음 공정의 명령을 제공하여 제품의 불량방지와 생산장비 및 금형을 보호할 수 있도록 하며, 스토퍼부는 피딩부에 스타트 기준점을 제공하기 위하여 스토퍼에 터치되는 점이 이송기준이 되어 입력해둔 길이만큼 정확하게 이송시켜 자동생산이 가능하도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 자동이송장치가 프레스의 전방에 설치한 상태를 나타낸 정면도
도 2 는 본 발명의 자동이송장치에 대한 설치상태 정면도
도 3 은 본 발명의 자동이송장치에 대한 설치상태 측면도
도 4 는 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요부분의 평면 단면도
도 5 는 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요 부분의 정면도
도 6 은 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요 부분의 설치상태 측면도
도 7 은 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요 부분의 설치상태 단면도
도 8 은 본 발명의 동력전달장치에 대한 설치상태 평면도
도 9 는 본 발명의 동력전달장치에 대한 설치상태 정면도
도 10 은 본 발명의 동력전달장치에 대한 요부 설치상태 측면도
도 11 은 본 발명의 동력전달장치에 대한 요부 설치상태 정면도
도 12 는 본 발명의 동력 전달장치에 대한 요부 설치상태 측면도

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 자동이송장치가 프레스의 전방에 설치한 상태를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 자동이송장치에 대한 설치상태 정면도, 도 3은 본 발명의 자동이송장치에 대한 설치상태 측면도를 나타낸 것이다.

코일을 포밍장치에 공급하여 상부면의 양쪽에서 모두 한쪽(하측) 방향으로 측부면을 절곡한 후 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 절곡하여 절곡 날개를 형성함으로써 씨형강(50)의 전체적인 형태를 성형한 후 소정의 길이(5∼15미터)로 절단하여 자동컷팅장치로 공급한다.

상기 자동컷팅장치에 공급된 씨형강(50)은 리프터 컨베이어에서 자동프레스라인의 프레스(60)에 설치한 복합자동화금형에 공급하여 포밍장치에서 생산하는 속도로 라인선상에서 가공 생산하므로 생산성은 기존 씨형강 제품과 동일하며, 기존 씨형강 형상구조의 강성을 높일 수 있는 부위에 긴 피어싱홀을 가공한 후 소성가공버링과, 소성가공비드, 소성가공엠보싱, 밴딩 등을 통하여 기존제품 단면적 비례 보강 힘살을 만들어준 씨형강의 강도를 35% 이상 크게 향상시킬 수 있도록 하고 자동으로 고속(분당 30∼50미터) 생산되도록 하는 것이다.

상기 프레스(60)는 각 가공과정에 따라 여러 대를 설치하는 것이며, 본 발명은 여러 대의 프레스(60) 중 전방과 후방에 자동이송장치(10)를 설치하여 씨형강(50)의 공급 시 정밀 가공피치에서 공급 및 정지를 제어하여 씨형강(50)의 강도를 크게 향상시키며 자동으로 정밀 생산이 가능하도록 설치하는 것이다.

상기 프레스(60)는 독립되게 설치되어 피치 조절과 가공위치에 따라서 위치를 자유롭게 이송하여 세팅한 후 고정시킨 다음에 작업을 수행하는 것이다.

상기 프레스(60)의 전방과 후방의 필요한 위치에 설치하는 자동이송장치(10)는 가장 첫 번째 설치한 프레스(60)의 전방에 시작 스톱퍼장치(70)를 설치하여 씨형강(50)이 공급된 후 터치에 의해 최초 시작점으로 제공되도록 하는 것이다.

상기 자동이송장치(10)는 바닥에 레일(13)을 설치하여 몸체(11) 하측에 설치한 바퀴(12)를 이용하여 설치위치를 이송할 수 있는 것이며, 상기 몸체(11)의 상측에서 바닥판(14)과의 사이에 다수개의 높이조절 스크류(15)와 높이조절 너트(16)를 설치하여 몸체(11)로부터 바닥판(14)의 높이를 제어할 수 있도록 하였다.

상기 바닥판(14)에는 서보모터(21)의 동력을 제공하여 동력전달장치(20)를 통하여 6개의 가동롤러(44)가 2열 설치되어 동시에 구동되도록 하며, 상기 6개의 가동롤러(44)가 롤러간격 조절장치(30)로부터 씨형강(50)의 폭에 따라 간격이 자동으로 조절되어 프레스(60)에 정확한 성형위치로 연속 자동 공급되도록 설치하는 것이다.

상기 프레스(60)의 전방에 설치하는 자동이송장치(10)는 도시하지 않았으나 하측에서 브라켓을 사용하여 서로 결합되어 이동이 방지되도록 서로 연결하는 것이다.

도 4는 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요부분의 평면 단면도이고, 도 5는 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요 부분의 정면도, 도 6은 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요 부분의 설치상태 측면도, 도 7은 본 발명의 롤러간격 조절장치에 대한 주요 부분의 설치상태 단면도를 나타낸 것이다.

자동이송장치(10)는 서보모터(21)의 동력을 6개의 가동롤러(44)가 2열 설치된 상태에서 동시에 동력을 전달하여 구동시키는 동력전달장치(20)와;

일정한 간격에 6개의 베이스 공간(19)이 형성된 베이스(17)의 상측에서 핸들(31)의 회전에 따라 2열 설치한 각각의 가동롤러(44) 간격이 동시에 벌어지거나 가까워지도록 구동시키는 롤러간격 조절장치(30)로 이루어지는 것이며, 우선 상기 롤러간격 조절장치(30)에 대하여 설명하기로 한다.

상기 롤러간격 조절장치(30)는 베이스(17)의 상측 양쪽에서 베이스 LM 가이드(40)를 통하여 상측에 베이스 설치대(41)가 왕복 이동하도록 설치하는 것이며, 상기 베이스(17)의 상측에서 핸들(31)과 연결된 구동축(32)이 구동축 안내대(32a)를 관통하여 연결되며, 상기 구동축(32)의 일측에는 스프라켓(33)이 설치되어 체인(34)으로 일정한 간격을 두고 설치된 스프라켓(35)에 동력을 전달하도록 설치하고, 상기 스프라켓(35)에 연결한 종동축(36)에는 위치고정 스톱퍼(37)가 설치되어 핸들(31)로 가동롤러(44)의 간격을 조절한 후 위치변동이 발생하지 않도록 고정하는 것이다.

상기 구동축 안내대(32a)는 베이스 설치대(41)에 연결되어 2열 6개의 가동롤러(44)의 폭을 동시에 조절하며, 상기 조절은 베이스 LM 가이드(40)를 통하여 안내되는 것이다.

상기 베이스 설치대(41)의 상측에는 일정한 간격에 3개의 가동롤러 설치대(43) 하측에서 각각 한 쌍의 상부 LM 가이드(42)가 연결되어 상측에 설치한 6개의 가동롤러(44)가 독립되게 구동되도록 한다.

상기 가동롤러(44)는 하측으로 회전 가능하게 연결되어 있으며, 외측으로 가동롤러 설치대(43)에서 구동실린더(46)로 연결하여 가동롤러(44)의 위치를 제어할 수 있도록 하고, 상기 가동롤러 설치대(43)의 외측에는 가동롤러 스톱퍼(47)를 하나씩 설치하여 씨형강(50)의 이송 중 가동롤러(44)가 설정된 위치에서 후방으로 밀리는 것의 방지와, 위치를 세팅 및 타이밍을 정확하게 유지할 수 있도록 하는 것이다.

도 8은 본 발명의 동력전달장치에 대한 설치상태 평면도이고, 도 9는 본 발명의 동력전달장치에 대한 설치상태 정면도, 도 10은 본 발명의 동력전달장치에 대한 요부 설치상태 측면도, 도 11은 본 발명의 동력전달장치에 대한 요부 설치상태 정면도, 도 12는 본 발명의 동력 전달장치에 대한 요부 설치상태 측면도를 나타낸 것이다.

동력전달장치(20)는 양쪽으로 2열 6곳에서 동시에 구동하도록 베벨기어(25)를 설치하고, 상기 베벨기어(25)에는 고정베어링(24)에 함께 연결된 평기어(22)가 설치되며, 상기 6개의 평기어(22) 중 한 곳에는 서보모터(21)가 연결되어 동력을 제공하도록 설치한다.

상기 고정베어링(24)은 바닥판(14)의 상측에 설치되며, 베벨기어(25)는 동력축(26, 26a)으로 각각 3개씩 2열로 설치되어 6개가 설치되고, 상기 동력축(26, 26a)은 한 쌍의 동력기어(27)가 연결되어 동일한 속도로 회전하는 것이다.

상기 평기어(22)의 상측에는 위치이동기어(28)가 각각 설치되어 가동롤러(44)의 폭 조절에 따라 수평 이동할 수 있도록 하고, 상기 위치이동기어(28)는 베이스 브라켓(45)을 통하여 가동롤러 설치대(43)에 연결되도록 하며, 상기 위치이동기어(28)에는 각각 한 쌍의 가동기어(29)가 연결되어 있다.

상기 베이스 브라켓(45)은 베이스 설치대(41)의 설치대 공간(49)을 관통하여 베이스(17)에 형성한 베이스 공간(19)에서 위치이동기어(28)가 연결되어 있다.

상기 가동기어(29) 중 세로방향으로 설치한 상측은 가동롤러 설치대(43)를 관통하여 가동롤러(44)와 함께 회전하도록 연결되어 있는 것이다.

상기 위치이동기어(28)는 가동롤러 설치대(43)에 설치되어 핸들(31)의 회전에 따라 상부 LM 가이드(42)의 이동으로 가동롤러(44)의 폭이 조절되어 씨형강(50)의 폭에 따른 공급을 위한 폭 조절이 가능하도록 하는 것이다.

상기 위치이동기어(28)와 결합한 평기어(22)는 가동롤러(44)의 폭 조절 길이와 움직임을 충분하게 유지할 수 있는 폭을 갖도록 형성하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명은 언코일러를 통하여 코일을 롤피더에 의해 자동으로 일자형태가 되도록 펼쳐지면서 소정의 속도로 공급되도록 하는 것이다.

상기 코일은 포밍장치에 의해 씨형강(50)의 중앙을 이루는 상부면 양쪽을 하측으로 절곡하여 측부면을 형성하되; 상부면의 길이에 비하여 측부면의 길이가 더 짧게 절곡되고, 상기 측부면의 단부를 서로 마주보도록 절곡하여 하측으로 공간이 형성되도록 절곡 날개를 형성하는 것이다.

상기 포밍장치에 의해 상부면의 양쪽으로 측부면을 형성하고, 측부면의 하측 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 형성하여 자동컷팅장치에서 소정의 길이(5∼15미터)로 절단하여 종래와 같이 상부면과 측부면에 어떠한 가공을 하지 않은 상태의 씨형강(50)을 성형하는 것이다.

상기 절단한 씨형강(50)을 리프터 컨베이어에 포밍장치에서 생산되는 속도(고속)로 공급하여 자동 프레스라인의 프레스(60)에 소정의 설정 피치로 정밀 이송된 후 각각의 성형단계를 통하여 강성을 높일 수 있는 부위에 긴 피어싱홀과, 상부면 소성가공비드, 측면 소정가공비드 및 가로 소성가공비드를 성형하여 강도가 향상된 고강성 씨형강(50)을 성형할 수 있도록 공급하는 것이다.

상기와 같은 씨형강(50)을 공급하는 리프터 컨베이어에서 고속으로 공급하는 도중에 가공할 위치에 이르게 될 때 공급속도를 급 감속시킨 후 첫 번째 프레스(60)의 전방에 설치한 자동이송장치(10)에서 정지되어 씨형강(50)의 가공을 위한 기준점이 되도록 하며, 미리 설정된 피치로 연속 공급되어 자동 가공되도록 하는 것이다.

상기 자동이송장치(10)는 레일(13)에 바퀴(12)가 설치되어 있어서 프레스(60)와의 간격을 조절하고, 몸체(11)와 바닥판(14) 사이에 설치한 높이조절 스크류(15)와 높이조절 너트(16)를 통하여 가동롤러(44)의 설치높이를 제어할 수 있는 것이다.

상기 작동이송장치(10)는 6개의 가동롤러(44)가 구동 실린더(46)에 의하여 벌어져 있어 씨형강(50)이 걸리지 않고 이송된 후 시작 스톱퍼장치(70)의 스토퍼에 터치되어 멈추며, 순간 스토퍼에 설치한 근접센서가 이를 감지하면 구동 실린더(46)가 구동하여 가동롤러(44)를 전진시킨다.

동시에 스톱퍼장치(70)가 멈춘 씨형강(50)을 공급 가능하게 개방시키고, 구동 실린더(46)의 구동과 동시에 서보모터(21)가 구동하여 동력전달장치(20)로 미리 입력해 놓은 피치만큼 가동롤러(44)가 구동되어 씨형강(50)을 정확히 이송시켜 공급하며, 이를 엔코더부에서는 측정하여 자동이송장치(10)와 프레스(60)가 구동되어 프레스(60)의 크랭크 각도가 240∼280°이면 프레스 각도에 입력된 신호를 받아 연속해서 가공되도록 한다.

프레스가공은 씨형강(50)을 이송시킬 때 약 7mm를 금형다이에서 띄워 이송시켜야 하고, 가공할 때에는 다시 하강시켜 가공하므로 2열 6개의 가동롤러(44)가 씨형강(50)을 가압하고 있다가 프레스의 크랭크 각도가 90∼150° 사이에 입력해둔 신호를 받아 구동 실린더(46)가 6개의 구동롤러(44)를 후진시켜 가압력을 풀어주며, 프레스의 크랭크 각도가 180∼200° 사이의 신호를 받아 가동롤러(44)를 전진시켜 씨형강(50)을 가압시키도록 하는 것이다.

이하에서 본 발명에 대한 작용을 더욱 구체적설명하면 다음과 같다.

상기 씨형강(50)이 급 감속되어 자동이송장치(10)에 공급된 후 시작 스톱퍼장치(70)의 끝 부분에 충격되어 정지하게 된다.

씨형강(50)이 정지하게 되면 시작 스톱퍼장치(70)의 스토퍼가 상측으로 회전하면서 씨형강(50)의 상측으로 이송, 이송상태를 정지하게 된 후 해제하는 것이다.

시작 스톱퍼장치(70)를 통하여 씨형강(50)이 정지하게 되면 정확한 피치 길이를 이송하기 위해서 스타트 기준점으로 제공하게 되며, 다음 작업부터 이송기준이 되도록 하면서 서보모터(21)를 제어할 수 있는 기준점으로 제공할 수 있게 되므로 씨형강(50)을 정확한 피치에서 공급 및 가공이 가능하도록 하는 것이다.

씨형강(50)이 공급될 때 롤러간격 조절장치(30)는 씨형강(50)의 폭을 갖도록 미리 설정하는 것으로, 핸들(31)을 회전시키면 구동축(32)이 회전하며 후방의 스프라켓(33, 35)과 체인(34)이 연결되어 종동축(36)을 회전시키게 되므로 구동축(32)과 종동축(36)에 연결된 구동축 안내대(32a)를 통하여 베이스 설치대(41)가 이동하면서 동시에 2열 3개씩 양쪽에 6개가 설치된 가동롤러(44)의 간격을 동시에 조절하여 6개의 가동롤러(44)가 동시에 씨형강(50)을 흔들림 없이 직선으로 정확하게 이송되도록 안내하는 것이다.

상기 가동롤러(44)의 간격을 동시에 조절하는 경우 베이스(17)의 상측에서 베이스 LM 가이드(40)와 연결된 베이스 설치대(41)의 이동으로 가동롤러 설치대(43)와 가동롤러(44), 가동기어(29) 및 위치이동기어(28)가 함께 이동하면서 평기어(22)가 정지된 상태에서 위치이동기어(28)의 산이 서로 결합되어 있으므로 평기어(22)와 위치이동기어(28)는 가동롤러(44)의 폭 조절에도 불구하고 항상 산이 맞물린 상태를 유지하며 수평 이동하는 것이 가능하며, 동력 전달로 함께 회전하는 것이다.

상기와 같이 가동롤러(44)의 간격을 조절하여 씨형강(50)의 공급 폭을 세팅한 후에는 위치고정 스톱퍼(37)를 통하여 구동축(32)과 종동축(36)의 회전에 의한 움직임이 발생하지 않도록 고정하므로 가동롤러(44)의 조절된 간격이 베이스 설치대(41)에서 고정한 상태를 유지하도록 하는 것이다.

상기 롤러간격조절장치(30)에서 핸들(31)의 회전으로 베이스(17)의 상측에서 베이스 LM 가이드(40)를 통하여 베이스 설치대(41)를 구동시켜 2열에 설치한 6개의 가동롤러(44) 폭을 동시에 조절하여 씨형강(50)을 공급할 수 있는 폭을 신속하게 제어하여 세팅할 수 있는 것이다.

세팅이 종료된 이후에는 가동롤러 스톱퍼(47)를 이용하여 가동롤러 설치대(43)가 세팅된 상태에서 구동축(32)과 종동축(36)의 움직임을 방지하여 견고하게 고정되도록 하는 것이다.

상기 가동롤러(44)가 동시에 회전하기 위해서는 동력전달장치(20)에서 구동력이 전달되는 것으로, 서보모터(21)에서 제공되는 동력이 평기어(22)를 통하여 한 쌍의 베벨기어(25)를 구동시키게 되며, 상기 베벨기어(25)를 통하여 동력축(26)이 회전하게 되고, 상기 동력축(26)은 한 부분에서 한 쌍의 동력기어(27)를 통하여 반대쪽의 동력축(26a)을 회전시키게 되므로 동력축(26, 26a)이 동시에 회전하면서 2열로 설치한 6곳에서 한 쌍의 베벨기어(25)가 회전하게 된다.

상기 한 쌍의 베벨기어(25)가 회전하면서 그 후방에 설치한 평기어(22)에서 각각의 위치이동기어(28)에 동력이 전달되며, 상기 위치이동기어(28)의 전방에 설치한 한 쌍의 가동기어(29)가 회전하게 되고, 이 가동기어(29)의 회전력으로 상측의 가동롤러(44)가 동시에 회전하게 되면서 씨형강(50)과 소정의 접촉력을 유지하며 공급할 수 있게 되는 것이다.

상기 씨형강(50)을 공급함에 있어서, 최초에 씨형강(50)이 진입할 때 구동실린더(46)가 동시에 구동하여 가동롤러 설치대(43)를 후진시키면 상부 LM 가이드(42)를 통하여 베이스 설치대(41)의 상측에서 가동롤러(44)를 후진시키게 되어 씨형강(50)이 걸리지 않고 진입되어 시작 스톱퍼장치(70)에 걸려 공급(작업) 시작점으로 세팅되며, 씨형강(50)이 시작 스톱퍼장치(70)에 걸려 정지됨과 동시에 구동실린더(46)가 전진하여 상부 LM 가이드(42)에서 가동롤러 설치대(43)를 전진시켜 6개의 가동롤러(44)가 동시에 전진하여 씨형강(50)의 양쪽을 소정의 압력으로 눌러 공급상태를 제공한다.

씨형강(50)의 양쪽에서 6개의 가동롤러(44)가 누르게 되면 서보모터(21)가 구동하여 상기와 같이 동력이 전달되어 씨형강(50)을 가공 폭(일반적으로 50mm 정도)으로 정확하게 공급한 후 프레스(60)에서 가공하기 위해 구동하면 구동실린더(46)가 작동되어 동시에 6개의 가동롤러(44)를 후진시켜 양쪽에서 누르고 있던 씨형강(50)에서 분리된 상태를 제공하므로 프레스(60)에서 다양한 가공을 수행하는 것이다.

상기 구동실린더(46)는 가동롤러(44)를 동시에 구동시켜 씨형강(50)에 의한 폭을 조절할 수 있으며, 씨형강(50)을 공급하지 않는 경우에는 가동롤러(44)의 위치를 벌려 공급된 씨형강(50)이 다양한 가공과정을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 구동실린더(46)는 가동롤러(44)를 일정한 압력으로 눌러주는 작용을 하는 것에 의해 씨형강(50)이 가공 및 이송 중에 변형이 발생하여 6개의 가동롤러(44)에 모두 일정한 압력으로 접촉력이 제공되지 않는 경우 공급 길이에 오차가 발생하거나, 가동롤러(44)가 씨형강(50)에 닿지 않는 부분이 발생하는 경우 구동실린더(46)가 가동롤러(44)를 더 전진시켜 씨형강(50)의 변형과 형태에 관계없이 일정한 압력으로 접촉하면서 씨형강(50)을 동시에 정확한 치수로 슬립이 발생하지 않고 공급할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 구동실린더(46)가 상황에 따라서 전진 또는 후진하는 경우 가동롤러(44)의 위치를 변경하게 되며, 상기 가동롤러(44)의 위치가 변경되면서 하측에 연결한 가동기어(29)는 베이스 설치대(41)의 설치대 공간(49)에서 자유롭게 이동할 수 있고, 위치이동기어(28)는 가동롤러 설치대(43)의 이동에 따라 평기어(22)와 가로방향으로 결합된 상태에서 자유롭게 이동되는 동시에 동력이 전달되는 순간에는 정확한 동력이 전달되도록 하는 것이다.

특히, 구동 실린더(46)는 씨형강(50)의 공급 폭에 대하여 양쪽으로 각각 약 2mm 정도의 간격으로 가동롤러(44)가 후진할 수 있도록 설정하여 씨형강(50)의 진입과 공급 및 성형시에 가동롤러(44)가 후진하여 씨형강(50)과 접촉하지 않도록 하고, 씨형강(50)을 공급하는 시점에서는 전진하여 양쪽에서 씨형강(50)을 일정한 접촉력으로 접촉하여 슬립없이 공급되도록 하며, 구동실린더(46)가 더 후진하려 하는 것은 가동롤러 스톱퍼(47)가 제어하여 후진을 제어함으로써 구동실린더(46)가 신속하게 가동롤러(44)의 위치 변경을 제어하여 생산속도에 대응할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 코일을 공급하여 롤 포밍한 후 소정의 길이로 절단한 씨형강의 강도를 향상시키고 프레스자동라인에 고속으로 공급하여 자동으로 생산할 수 있도록 공급속도를 제어하여 프레스 라인에 자동으로 공급되며 프레스 라인에서 다양한 피어싱과 블랭킹, 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 밴딩 등을 자동생산 할 수 있도록 프레스라인의 복합자동화금형 위치에 공급하되; 프레스에 2열 6개의 가동롤러가 접촉되어 씨형강이 흔들림 없이 직선으로 정확하게 공급 및 슬립 없이 정확한 피치를 공급하며 연속 생산할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명이다.

10 : 자동이송장치 11 : 몸체
12 : 바퀴 13 : 레일
14 : 바닥판 15 : 높이조절 스크류
16 : 높이조절 너트 17 : 베이스
19 : 베이스 공간 20 : 동력전달장치
21 : 서보모터 22 : 평기어
24 : 고정베어링 25 : 베벨기어
26, 26a : 동력축 27 : 동력기어
28 : 위치이동기어 29 : 가동기어
30 : 롤러간격 조절장치 31 : 핸들
32 : 구동축 32a : 구동축 안내대
33, 35 : 스프라켓 34 : 체인
36 : 종동축 37 : 위치고정 스톱퍼
40 : 베이스 LM 가이드 41 : 베이스 설치대
42 : 상부 LM 가이드 43 : 가동롤러 설치대
44 : 가동롤러 45 : 베이스 브라켓
46 : 구동실린더 47 : 스톱퍼
49 : 설치대 공간 50 : 씨형강
60 : 프레스 70 : 시작 스톱퍼장치

Claims (8)

1. 코일을 포밍장치에 공급하여 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 성형한 후 소정의 길이로 절단하는 씨형강(50)을 다수의 프레스(60)가 설치된 자동프레스라인에 가공피치로 공급하는 자동이송장치에 있어서,
   베이스 설치대(41)의 하측과 베이스(17)의 사이에 설치한 베이스 LM 가이드(40)의 사이 양쪽으로 설치한 구동축(32)과 종동축(36)이 구동축 안내대(32a)로 연결되며, 상기 구동축(32)과 종동축(36)에 설치한 스프라켓(33, 35)이 체인(34)으로 연결되어 가동롤러(44)의 폭을 조절하는 롤러간격 조절장치(30)와;
   상기 베이스(17)의 하측에 설치한 바닥판(14)에서 고정 베어링(24)으로 지지하는 평기어(22)와 한 쌍의 베벨기어(25)가 2열 6개 설치되어 있고, 상기 평기어(22) 중 어느 하나에 서보모터(21)가 연결되며, 상기 베벨기어(25)에 연결된 동력축(26, 26a)이 동력기어(27)로 연결되고 상기 평기어(22)의 상측으로 연결한 위치이동기어(28)의 일측으로 한 쌍의 가동기어(29)와 연결된 후 가동기어(29)의 상측으로 가동롤러 설치대(43)에서 2열 6개의 가동롤러(44)가 구동실린더(46)를 통하여 위치가 변경 가능하도록 설치하는 동력전달장치(20)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러간격 조절장치(30)는 핸들(31)이 연결된 구동축(32)과 종동축(36)이 스프라켓(33, 35)과 체인(34)으로 연결되며, 상기 종동축(36)에는 위치고정 스톱퍼(37)가 설치되는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러간격 조절장치(30)는 구동축(32)과 종동축(36)이 연결된 구동축 안내대(32a)의 상측으로 베이스 설치대(41)를 연결하고, 상기 베이스 설치대(41)와 베이스(17)의 사이에 설치한 베이스 LM 가이드(40)가 가동롤러(44)의 간격을 조절하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러간격 조절장치(30)는 가동롤러(44)가 설치된 가동롤러 설치대(43)와 베이스 설치대(41)의 사이에서 상부 LM 가이드(42)각 가동롤러(44)를 개별 구동하도록 설치하며, 상기 베이스 설치대(41)에 가동롤러(44)의 위치를 제어하는 구동실린더(46)를 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러간격 조절장치(30)는 베이스 설치대(41)에 가동롤러 스톱퍼(47)가 가동롤러 설치대(43)의 위치를 제어하여 가동롤러(44)의 후진 위치를 제어하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 동력전달장치(20)는 바닥판(14)의 상측에 설치한 고정 베어링(24)에 설치한 평기어(22)의 상측으로 위치이동기어(28)를 설치하되; 상기 베이스 설치대(41)의 베이스 브라켓(45)에 연결되어 위치이동기어(28)가 가동롤러(44)의 위치 변화에 다라 수평 이동하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 동력전달장치(20)는 2열 6개가 설치된 가동롤러(44) 하측에서 한 쌍의 가동기어(29) 일측에 설치한 위치이동기어(28)가 평기어(22)와 결합하고, 상기 평기어(22)의 일측으로 한 쌍의 베벨기어(25)가 결합되도록 하며, 상기 베벨기어(25)에 2줄로 연결한 동력축(26, 26a)이 동력기어(27)로 연결되어 동시에 구동하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 바닥판(14)은 몸체(11)와의 사이에 다수 개의 높이조절 스크류(15) 상측과 하측에 높이조절 너트(16)를 설치하여 높이를 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 엔씨 수직 6롤러 자동이송장치.

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