KR101413193B1 - 라운드 벤더 - Google Patents

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KR101413193B1
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Abstract

라운드 벤더가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 라운드 벤더는 직관의 성형빔을 곡률 성형하는 라운드 벤더에 있어서, 베이스; 상기 베이스 상에 일정간격으로 이격되어 설치되는 양측 벤더 프레임; 상기 양측 벤더 프레임 사이의 공정방향 전방에 상하로 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되어 상기 성형빔을 안내하는 제1벤딩롤유닛(BR1); 상기 양측 벤더 프레임 사이의 제1벤딩롤유닛(BR1)의 공정방향 후방에 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되어 상기 성형빔을 곡률 반경 방향으로 구름 지 지하는 제2벤딩롤유닛(BR2); 상기 양측 벤더 프레임 사이의 제2벤딩롤유닛(BR2)의 공정방향 후방에 각각 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 성형하고자 하는 곡률 반경을 따라 순차적으로 구성되어 상기 성형빔을 통과시키면서 일정 곡률을 성형하는 제3, 제4, 제5벤딩롤유닛(BR3, BR4, BR5); 상기 양측 벤더 프레임과 상기 제5벤딩롤유닛의 상부 및 하부 벤딩롤 사이에 구성되어 제5벤딩롤유닛의 상부 벤딩롤에 대하여 하부 벤딩롤이 회전 이동하여 상기 성형빔의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경하여 성형되도록 하는 곡률가변수단; 및 상기 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)은 각각의 하부 벤딩롤(LR1 ~ LR5)을 통하여 동력전달이 가능하도록 동력전달수단을 포함한다.

Description

라운드 벤더{ROUND BENDER}
본 발명은 곡률성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 곡률로 곡률 성형되는 성형빔의 끝단부에 다른 곡률 반경을 갖도록 가변하여 곡률 성형하는 라운드 벤더에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 범퍼빔과 같이 일정 곡률을 갖는 성형품은 롤 포밍 공법을 통하여 직관의 성형빔으로 성형된 후, 곡률성형장치를 거치면서 일정 곡률로 곡률 성형되어 생산된다.
일반적인 롤 포밍 공법은 코일을 풀어 상부 성형롤과 하부 성형롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머 유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡 성형하는 것으로, 특히 차량용 범퍼빔과 같이 다양한 형상으로 절곡 성형된 직선타입의 성형빔을 제조하는데 적용된다.
도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.
도 1을 참조하면, 롤 포밍 시스템 및 그 공정은 공급되는 코일(10)을 풀어주는 언코일러(1)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S1)를 진행한다.
상기 언코일러(1)의 공정방향 후방에는 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(10)을 평판의 패널(20)로 펴주는 스트레이트너(2)가 구비되어 스트레이트닝 단계(S2)를 진행한다.
상기 스트레이트너(2)의 공정방향 후방에는 스트레이트너(2)로부터 공급된 패널(20)에 여러 용도의 홀을 성형하는 브레이크 프레스(3)가 구비되어 피어싱 단계(S3)를 진행한다.
상기 브레이크 프레스(3)의 공정방향 후방에는 적어도 7개 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포밍 유닛(4)이 배치되어 상기 언코일러(1), 스트레이트너(2), 및 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계(S4)를 진행한다.
상기 롤 포밍 유닛(4)의 공정방향 후방에는 레이저 용접기(5)가 레이저 발진기(5a)로부터 출력되는 레이저빔을 이용하여 상기 성형빔(30)의 용접부에 조사하여 용접 단계(S5)를 진행한다.
그리고 상기 레이저 용접기(5)의 공정방향 후방에는 곡률성형장치로 라운드 벤더(6)가 구비되어 성형빔(30)을 통과시킴으로써 일정 곡률을 갖는 성형빔(40)으로 성형하는 벤딩 단계(S6)를 진행한다.
이러한 라운드 벤더(6)의 공정방향 후방에는 컷팅 프레스(7)가 구비되어 상기 성형빔(40)을 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 절단하는 컷팅 단계(S7)를 진행한다.
도 2는 일반적인 라운드 벤더의 측면 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 라운드 벤더(6)는 5단의 벤딩롤유닛을 포함한다.
제1벤딩롤유닛(BR1)은 벤더 프레임(6a) 상의 공정방향 전방에 상하로 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되며, 롤 포밍 유닛(4)의 최후단 롤 포머(도 1에서 R7)의 성형롤로부터 용접 단계(S5)를 거쳐 공급되는 성형빔(30)을 안내한다.
또한, 제2벤딩롤유닛(BR2)은 상기 벤더 프레임(6a) 상의 제1벤딩롤유닛(BR1)의 공정방향 후방에 역시 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되며, 상기 성형빔(30)을 곡률 반경 방향으로 구름 지지한다.
그리고 제3, 제4, 제5벤딩롤유닛(BR3, BR4, BR5)은 상기 벤더 프레임(6a) 상의 제2벤딩롤유닛(BR2)의 공정방향 후방에 성형하고자 하는 곡률 반경을 따라 차례로 배치되며, 각각은 역시 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성된다.
이에, 상기 성형빔(30)이 제3, 제4, 제5벤딩롤유닛(BR3, BR4, BR5)을 통과하면서 일정 곡률을 갖는 성형빔(40)으로 성형한다.
이와 같은 롤 포밍 시스템 및 그 공정을 통하여, 도 3에서 도시한 바와 같은 차량용 범퍼빔(50)을 생산하게 된다.
상기 범퍼빔(50)은 차량의 전방 및 후방에서 차폭 방향으로 배치되며, 프런트 사이드 멤버(미도시)에 스테이(미도시) 등을 통하여 연결된다.
최근에는 차량의 세련된 디자인과 범퍼유닛의 다른 구성품과의 간섭을 방지하기 위한 등의 이유로 범퍼빔(50)에도 다단의 곡률을 적용하는 추세이다.
이와 같이 다단의 곡률을 적용하는 범퍼빔(50)은 도 3에서 도시한 바와 같이, 중앙부에 비해 양 단부를 더 작은 곡률 반경으로 곡률 성형하여 이루어진다.
즉, 상기 범퍼빔(50)은 상기 일정 곡률과 동일한 제1곡률 반경을 갖는 제1곡률부(51)와, 상기 제1곡률부(51)의 양 단부에 위치하여 상기 제1곡률 반경과 다른 제2곡률 반경을 갖는 제2곡률부(52)를 포함한다.
그런데, 도 2에서 도시한 바와 같은 종래의 라운드 벤더(6)는 하나의 곡률을 갖는 성형빔(40)만을 성형할 수 있으므로, 도 3에서와 같은 범퍼빔(50)의 양 단부에 제2곡률부(52)를 성형하기 위해서는 별도의 벤딩유닛을 통하여 추가적인 벤딩 작업을 진행해야 한다.
따라서 범퍼빔의 생산 공정이 증가하여 생산 원가가 증가하고, 별도의 벤딩유닛을 설치하기 위한 설치비가 증가하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 별도의 벤딩유닛을 추가 설치하지 않고 기존의 라운드 벤더를 개선하여 제1곡률부와 제2곡률부를 갖는 성형빔을 생산할 수 있는 라운드 벤더를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 직관의 성형빔을 곡률 성형하는 라운드 벤더에 있어서, 베이스; 상기 베이스 상에 일정간격으로 이격되어 설치되는 양측 벤더 프레임; 상기 양측 벤더 프레임 사이의 공정방향 전방에 상하로 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되어 상기 성형빔을 안내하는 제1벤딩롤유닛(BR1); 상기 양측 벤더 프레임 사이의 제1벤딩롤유닛(BR1)의 공정방향 후방에 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되어 상기 성형빔을 곡률 반경 방향으로 구름 지지하는 제2벤딩롤유닛(BR2); 상기 양측 벤더 프레임 사이의 제2벤딩롤유닛(BR2)의 공정방향 후방에 각각 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 성형하고자 하는 곡률 반경을 따라 순차적으로 구성되어 상기 성형빔을 통과시키면서 일정 곡률을 성형하는 제3, 제4, 제5벤딩롤유닛(BR3, BR4, BR5); 및 상기 양측 벤더 프레임과 상기 제5벤딩롤유닛의 상부 및 하부 벤딩롤 사이에 구성되어 제5벤딩롤유닛의 상부 벤딩롤에 대하여 하부 벤딩롤이 회전 이동하여 상기 성형빔의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경하여 성형되도록 하는 곡률가변수단을 포함하는 라운드 벤더를 제공할 수 있다.
또한, 상기 곡률가변수단은 상기 양측 벤더 프레임 사이에 상기 제5벤딩롤유닛을 설치하되, 상부 벤딩롤은 회전축이 상기 양측 벤더 프레임에 회전 지지되고, 하부 벤딩롤은 회전축이 상기 양측 벤더 프레임에 형성된 관통홀을 통하여 일정구간 거동 가능하게 배치되며, 상기 양측 벤더 프레임의 상부 중앙에 힌지 브라켓을 통하여 일측이 힌지 체결되는 실린더; 상기 실린더의 로드에 상단이 힌지 연결되고, 상기 양측 벤더 프레임의 각 외측면에서 상기 제5벤딩롤유닛의 상부 및 하부 벤딩롤의 각 회전축이 연결되어 상기 실린더의 작동에 따라 상기 상부 벤딩롤의 회전축을 회전중심으로 상기 하부 벤딩롤의 회전축을 상기 관통홀 내에서 회전 이동시키는 회전포크로 구성될 수 있다.
또한, 상기 회전포크는 상기 양측 벤더 프레임의 상부에 배치되어 상부 중앙에 돌출된 힌지단이 상기 실린더의 로드에 힌지 포크를 통하여 힌지 연결되는 연결바; 상기 제5벤딩롤유닛에 대응하는 상기 양측 벤더 프레임의 각 외측면에 배치되며, 상기 연결바의 양단에 상단이 각각 연결되고, 각 상측에는 상기 상부 벤딩롤의 회전축의 양단이 각각 베어링유닛을 통하여 회전 가능하게 설치되고, 각 하측에는 슬라이드 홀을 형성하여 상기 슬라이드 홀에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이더 상에 상기 하부 벤딩롤의 회전축의 양단이 각각 회전 가능하게 설치되는 양측 회전바로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제5벤딩롤유닛의 상부 벤딩롤은 회전축의 양 단부가 상기 양측 벤더 프레임의 각 상측에 슬라이드 홈을 형성하여 상기 슬라이드 홈에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이딩 블록에 각각 베어링 유닛을 통하여 회전 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 실린더는 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예는 별도의 벤딩유닛을 추가로 설치하지 않고 기존의 라운드 벤더를 개선하여 제1곡률부와 제2곡률부를 갖는 성형빔을 생산할 수 있다.
이에 따라, 생산 공정 및 생산 원가가 줄어들며, 별도의 벤딩 유닛을 추가로 설치함에 따른 설치비가 필요하지 않게 된다.
도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.
도 2는 일반적인 라운드 벤더의 측면 구성도이다.
도 3은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 공정을 통하여 생산된 범퍼빔의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더의 일측 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더의 타측 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더의 부분 투영 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더의 측 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더에 적용되는 곡률가변수단의 작동을 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더(6)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 롤 포밍 시스템에 적용되어 롤 포밍 성형에 의한 성형된 직관의 성형빔(30)을 곡률 성형한다.
즉, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더(6)가 적용되는 롤 포밍 시스템과 이에 의한 롤 포밍 공정은 코일(10)을 풀어주는 언코일러(1)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S1)를 진행한다.
상기 언코일러(1)의 공정방향 후방에는 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(10)을 평판의 패널(20)로 펴주는 스트레이트너(2)가 구비되어 스트레이트닝 단계(S2)를 진행한다.
상기 스트레이트너(2)의 공정방향 후방에는 스트레이트너(2)로부터 공급된 패널(20)에 여러 용도의 홀을 성형하는 브레이크 프레스(3)가 구비되어 피어싱 단계(S3)를 진행한다.
상기 브레이크 프레스(3)의 공정방향 후방에는 적어도 7개 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포밍 유닛(4)이 배치되어 상기 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계(S4)를 진행한다.
상기 롤 포밍 유닛(4)의 공정방향 후방에는 레이저 용접기(5)가 레이저 발진기(5a)로부터 출력되는 레이저빔을 이용하여 상기 성형빔(30)의 용접부에 조사하여 용접 단계(S5)를 진행한다.
그리고 상기 레이저 용접기(5)의 공정방향 후방에는 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더(6)가 구비되어 성형빔(30)을 통과시킴으로써, 중앙부와 양 단부가 서로 다른 곡률을 갖는 성형빔(40)으로 성형하는 벤딩 단계(S6)를 진행한다.
또한, 라운드 벤더(6)의 공정방향 후방에는 컷팅 프레스(7)가 구비되어 상기 성형빔(40)을 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 절단하는 컷팅 단계(S7)를 진행한다.
따라서 상기와 같은 롤 포밍 시스템 및 그 공정, 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더(6)에 의해, 도 3에서 도시한 바와 같이, 중앙부에 제1곡률 반경의 제1곡률부(51)와, 양 단부에 상기 제1곡률 반경보다 작은 제2곡률 반경의 제2곡률부(52)를 갖는 범퍼빔(50)을 성형한다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더의 일측과 타측 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더의 부분 투영 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더의 측 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더(6)는 5개의 벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)을 포함하며, 롤 포밍 성형에 의해 성형된 직관의 성형빔(30)을 가변하여 곡률 성형한다. 본 발명의 실시 예에서는 5개의 벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)이 적용된 예를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더(6)는 베이스(61), 양측 벤더 프레임(63), 공정 라인을 따라 배치되는 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5), 및 곡률가변수단(65)을 포함한다.
상기 베이스(61)는 롤 포밍 시스템의 장착 테이블 상에 공정방향으로 설치되고, 상기 양측 벤더 프레임(63)은 베이스(61) 상에 일정간격으로 이격되어 역시 공정방향으로 설치된다.
상기 양측 벤더 프레임(63)은 다수개의 연결봉(67)을 통하여 상호간의 간격을 유지하도록 연결된다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 제1벤딩롤유닛(BR1)은 양측 벤더 프레임(63) 사이의 공정방향 전방에 상하로 제1상부 벤딩롤(UR1)과 제1하부 벤딩롤(LR1)을 한 쌍으로 하여 구성되며, 상기 성형빔(30)을 안내한다.
상기 제1상부 벤딩롤(UR1)과 제1하부 벤딩롤(LR1)은 각각의 회전축(S) 양단이 양측 벤더 프레임(63)의 각 슬라이드 홈(SG)에 슬라이드 이동 가능하게 설치된 각 슬라이더(SR)에 회전 가능하게 설치된다.
상기 제2벤딩롤유닛(BR2)은 양측 벤더 프레임(63) 사이의 제1벤딩롤유닛(BR1)의 공정방향 후방에 상하로 제2상부 벤딩롤(UR2)과 제2하부 벤딩롤(LR2)을 한 쌍으로 하여 구성되며, 상기 성형빔(30)을 곡률 반경 방향으로 구름 지지한다.
상기 제2상부 벤딩롤(UR2)과 제2하부 벤딩롤(LR2)은 각각의 회전축(S) 양단이 양측 벤더 프레임(63)의 각 슬라이드 홈(SG)에 슬라이드 이동 가능하게 설치된 각 슬라이더(SR)에 회전 가능하게 설치된다.
여기서, 상기 제1벤딩롤유닛(BR1)과 제2벤딩롤유닛(BR2)에 적용되는 각 슬라이더(SR)는 상측과 하측으로 구분되며, 각 슬라이더(SR)는 조정볼트(AB)를 통하여 각 벤더 프레임(63)의 슬라이드 홈(SG)에 고정상태를 유지하며, 위치 조정이 가능하다.
제3, 제4, 제5벤딩롤유닛(BR3, BR4, BR5)은 양측 벤더 프레임(63) 사이의 제2벤딩롤유닛(BR2)의 공정방향 후방에서 제3상부 벤딩롤(UR3)과 제3하부 벤딩롤(LR3), 제4상부 벤딩롤(UR4)과 제4하부 벤딩롤(LR4), 제5상부 벤딩롤(UR5)과 제5하부 벤딩롤(LR5)을 각각 한 쌍으로 하여 성형하고자 하는 곡률 반경을 따라 순차적으로 구성되며, 상기 성형빔(30)을 통과시키면서 일정한 곡률을 성형한다.
여기서, 상기 제3, 제4벤딩롤유닛(BR3, BR4)은 제3, 제4하부 벤딩롤(LR3, LR4) 각각의 회전축(S) 양단이 양측 벤더 프레임(63)의 각 슬라이드 홈(SG)에 슬라이드 이동 가능하게 설치된 각 이동블록(MB)의 하부에 회전 가능하게 설치된다. 또한, 제3, 제4상부 벤딩롤(UR3, UR4)은 각각의 회전축(S) 양단이 상기 각 이동블록(MB)의 상측에 형성된 슬라이드 홀(SH)에 슬라이드 이동 가능하게 설치된 각 슬라이더(SR)에 각각 회전 가능하게 설치된다.
그리고 도 6을 참조하면, 상기 제5벤딩롤유닛(BR5)은 제5상부 벤딩롤(UR5)의 회전축(S) 양 단부가 양측 벤더 프레임(63)의 각 상측에 형성된 슬라이드 홈(SG)에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이딩 블록(SB)에 각각 베어링 유닛(BU)을 통하여 회전 가능하게 설치된다. 또한, 제5하부 벤딩롤(LR5)의 회전축(S)은 양측 벤더 프레임(63)의 하측에 형성된 관통홀(H)을 통하여 일정구간 공정방향으로 거동 가능하게 배치된다.
여기서, 상기 제5하부 벤딩롤(LR5)의 회전축(S) 양단은 상기 곡률가변수단(65)에 의해 회전 지지되는데, 상기 곡률가변수단(65)은 양측 벤더 프레임(63)과 상기 제5벤딩롤유닛(BR5) 사이에 구성되어 제5상부 벤딩롤(UR5)에 대하여 제5하부 벤딩롤(LR5)이 상기 관통홀(H) 내에서 일정구간 회전 이동하여 상기 성형빔(30)의 일정구간 특히, 양 단부에 대하여 곡률 반경이 작아지도록 변경하여 곡률 성형되도록 한다.
즉, 상기 곡률가변수단(65)은 실린더(71)와 회전포크(73)로 구성되는데, 상기 실린더(71)는 양측 벤더 프레임(63)의 상부 중앙에 힌지 브라켓(75)을 통하여 일측이 힌지 체결된다.
여기서, 상기 실린더(71)는 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 회전포크(73)는 상기 실린더(71)의 로드(81)에 상단이 힌지 연결되고, 상기 양측 벤더 프레임(63)의 각 외측면에서 상기 제5상부 벤딩롤(UR5)과 제5하부 벤딩롤(LR5)의 각 회전축(S)과 연결되어 실린더(71)의 작동에 따라 제5상부 벤딩롤(UR5)의 회전축(S)을 회전중심으로 하여 제5하부 벤딩롤(LR5)의 회전축(S)을 상기 관통홀(H) 내에서 회전 이동시키도록 구성된다.
이러한 회전포크(73)는 연결바(77)와 2개의 회전바(79)로 구성되는데, 상기 연결바(77)는 양측 벤더 프레임(63)의 상부에 폭방향으로 배치되어 그 상부 중앙에 돌출된 힌지단(83)이 상기 실린더(71)의 로드(81)에 힌지 포크(85)를 통하여 힌지 연결된다.
또한, 상기 2개의 회전바(79)는 제5벤딩롤유닛(BR5)에 대응하는 양측 벤더 프레임(63)의 각 외측면에 배치되어 각 상단이 연결바(77)의 양단에 각각 연결된다.
상기 2개의 회전바(79)에는 각 상측에 제5상부 벤딩롤(UR5)의 회전축(S)의 양단이 각각 베어링유닛(BU)을 통하여 회전 가능하게 설치되고, 각 하측에는 슬라이드 홀(SH)을 형성하여 상기 슬라이드 홀(SH)에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이더(SR) 상에 제5하부 벤딩롤(LR5)의 회전축(S)의 양단이 각각 회전 가능하게 설치된다.
즉, 상기 회전포크(73)는 제5상부 벤딩롤(UR5)의 회전축(S)을 회전중심으로 하여 실린더(71)의 전후진 구동에 따라 제5하부 벤딩롤(LR5)의 회전축(S)을 반대로 회전 구동하여 상기 제5상부 벤딩롤(UR5)에 대한 제5하부 벤딩롤(LR5)의 위치를 가변 이동하며, 이에 따라 성형빔(30)의 일정구간에 대하여 다른 곡률 반경을 갖도록 가변 곡률 성형이 가능하도록 한다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)에 적용되는 각각의 슬라이더(SR) 또는 슬라이딩 블록(SB)과, 상기 각 슬라이더(SR) 또는 슬라이딩 블록(SB)를 안내하는 양측 벤더 프레임(63) 또는 이동블록(MB) 또는 회전포크(73) 사이에 슬라이더(SR)의 위치를 확인할 수 있도록 위치검출수단(80)이 구성된다.
상기 위치검출수단(80)은 눈금침(87)과 눈금자(89)로 구성되는데, 상기 눈금침(87)은 상기 각 슬라이더(SR) 또는 슬라이딩 블록(SB)의 일측에 설치되고, 상기 눈금자(89)는 눈금침(87)에 대응하여 상기 양측 벤더 프레임(63) 또는 이동블록(MB) 또는 회전포크(73) 상에 부착된다.
그리고 상기 양측 벤더 프레임(63)의 공정방향 후방 상측에 회전포크(73)의 회전량을 제한하도록 스토퍼(90)가 설치되는데, 상기 스토퍼(90)는 각 벤더 프레임(63)에 스토퍼 링(91)을 스토퍼 로드(93)를 통하여 설치하여 구성되며, 각 스토퍼 링은(91) 회전포크(73)의 양측 회전바(79)에 대하여 그 후측면을 지지하도록 구성된다.
그리고 도 5를 참조하면, 상기 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)은 각각의 하부 벤딩롤(LR1 ~ LR5)을 통하여 동력전달이 가능하도록 동력전달수단을 구성한다.
상기 동력전달수단은 일측 벤더 프레임(63)의 외측에서, 제1 내지 제5하부 벤딩롤(LR1 ~ LR5)의 각 회전축(S)의 단부에 각각 2단 스프로켓(SP)을 설치하고, 각 2단 스프로켓(SP)은 체인(C)으로 연결하여 체인구동이 가능하도록 구성된다.
여기서, 본 발명의 실시 예로 체인구동에 의한 동력전달수단을 예로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 각각의 2단 스프로켓(SP) 대신 2단 풀리를 적용하고, 각 2단 풀리는 벨트로 연결하여 벨트구동이 가능하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제5벤딩롤유닛(BR5)은 평소에는 제4벤딩롤유닛(BR4)과 체인(C)을 연결하지 않은 상태로, 성형빔(30)의 공정방향 이동에 의해 구동되며, 소재인 성형빔(30)의 공급이 종료되어 최종적으로 성형빔(30)의 끝부분을 취출하기 위해서만 일시적으로 체인(C)을 연결하여 제5벤딩롤유닛(BR5)을 구동하게 된다.
따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 라운드 벤더(6)의 작동을, 도 8 내지 도 10을 통하여 설명한다.
먼저, 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 라운드 벤더(6)는 롤 포밍 시스템의 레이저 용접기(5)의 공정방향 후방에서, 공급되는 성형빔(30)이 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)을 통과하면서 중앙부와 양 단부가 서로 다른 곡률을 갖는 성형빔(40)으로 곡률 성형된다.
즉, 상기 성형빔(30)은 제1벤딩롤유닛(BR1)의 제1상부 벤딩롤(UR1)과 제1하부 벤딩롤(LR1)을 통하여 안내되어 제2벤딩롤유닛(BR2)의 제2상부 벤딩롤(UR2)과 제2하부 벤딩롤(LR2)에 의해 곡률 반경 방향으로 구름 지지된다.
이어서, 상기 성형빔(30)은 제3, 제4, 제5벤딩롤유닛(BR3, BR4, BR5)을 통과하면서 일정한 곡률로 성형되는데, 상기 성형빔(30)의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 작게 하여 성형하고자 하는 경우에는 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 실린더(71)를 후진 구동한다.
그러면, 상기 회전포크(73)는 제5상부 벤딩롤(UR5)의 회전축(S)을 회전중심으로 하여 일정각(θ) 회전하게 되며, 이에 따라 상기 제5하부 벤딩롤(LR5)은 제5상부 벤딩롤(UR5)에 대하여 공정방향 후방으로 회전 이동하여 위치된다.
이러한 상태로, 상기 성형빔(30)은 일정구간이 제5벤딩롤유닛(BR5)의 제5상부 벤딩롤(UR5)과 제5하부 벤딩롤(LR5) 사이를 통과하면서 곡률 반경이 초기 곡률 반경에 비하여 작아져 곡률 성형된다.
따라서 상기 성형빔(30)은 구간별로 곡률 조정이 필요한 경우, 상기 실린더(71)를 전후진 구동 제어하여 곡률 조정을 이룰 수 있으며, 이에 따라 도 3에서 도시한 바와 같이, 중앙부에 제1곡률 반경의 제1곡률부(51)와, 양 단부에 제1곡률 반경보다 작은 제2곡률 반경을 갖는 제2곡률부(52)를 갖는 범퍼빔(50)을 공정 상에서 한번에 생산할 수 있게 된다.
한편, 성형빔(30)의 규격이 다르거나 전체적인 곡률의 조정이 필요한 경우에는 상기 제5벤딩롤유닛(BR5)의 위치를 이동해야 하는데, 이때, 상기 제5벤딩롤유닛(BR5) 자체의 위치를 이동하기 위해서는, 도 10에서 도시한 바와 같이, 제5상부 벤딩롤(UR5)의 회전축(S)이 설치되는 슬라이더(SR)의 조정볼트(AB)를 조작하여 상기 슬라이더(SR)의 위치를 조정한다.
그러면, 상기 제5상부 벤딩롤(UR5)은 상기 슬라이더(SR)를 따라 이동하고, 상기 제5하부 벤딩롤(LR5)도 회전포크(73)와 함께 제5상부 벤딩롤(UR5)과의 간격을 그대로 유지하면서 이동한다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 언코일러 2: 스트레이트너
3: 브레이크 프레스 4: 롤 포밍 유닛
5: 레이저 용접기 6: 라운드 벤더
7: 컷팅 프레스 10: 코일
20: 패널 30, 40:성형빔
50: 범퍼빔 51: 제1곡률부
52: 제2곡률부 61: 베이스(61),
63: 벤더 프레임 65: 곡률가변수단
67: 연결봉 71: 실린더
73: 회전포크 75: 힌지 브라켓
77: 연결바 79: 회전바
80: 위치검출수단 81: 로드
83: 힌지단 85: 힌지 포크
87: 눈금침 89: 눈금자
90: 스토퍼 91: 스토퍼 링
93: 스토퍼 로드
BR1 ~ BR5: 제1 내지 제5벤딩롤유닛
UR1~UR5: 제1 내지 제5상부 벤딩롤
LR1~LR5: 제1 내지 제5하부 벤딩롤
S: 회전축 SG: 슬라이드 홈
SR: 슬라이더 AB: 조정볼트
MB: 이동블록 SH: 슬라이드 홀
BU: 베어링 유닛 H: 관통홀
SP: 스프로켓 C: 체인

Claims (10)

  1. 직관의 성형빔을 곡률 성형하는 라운드 벤더에 있어서,
    베이스; 상기 베이스 상에 일정간격으로 이격되어 설치되는 양측 벤더 프레임; 상기 양측 벤더 프레임 사이의 공정방향 전방에 상하로 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되어 상기 성형빔을 안내하는 제1벤딩롤유닛(BR1); 상기 양측 벤더 프레임 사이의 제1벤딩롤유닛(BR1)의 공정방향 후방에 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 구성되어 상기 성형빔을 곡률 반경 방향으로 구름 지지하는 제2벤딩롤유닛(BR2); 상기 양측 벤더 프레임 사이의 제2벤딩롤유닛(BR2)의 공정방향 후방에 각각 상부 및 하부 벤딩롤을 한 쌍으로 하여 성형하고자 하는 곡률 반경을 따라 순차적으로 구성되어 상기 성형빔을 통과시키면서 일정 곡률을 성형하는 제3, 제4, 제5벤딩롤유닛(BR3, BR4, BR5); 상기 양측 벤더 프레임과 상기 제5벤딩롤유닛의 상부 및 하부 벤딩롤 사이에 구성되어 제5벤딩롤유닛의 상부 벤딩롤에 대하여 하부 벤딩롤이 회전 이동하여 상기 성형빔의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경하여 성형되도록 하는 곡률가변수단; 및 상기 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)은 각각의 하부 벤딩롤(LR1 ~ LR5)을 통하여 동력전달이 가능하도록 동력전달수단을 포함하며,
    상기 곡률가변수단은 상기 양측 벤더 프레임 사이에 상기 제5벤딩롤유닛을 설치하되, 상부 벤딩롤은 회전축이 상기 양측 벤더 프레임에 회전 지지되고, 하부 벤딩롤은 회전축이 상기 양측 벤더 프레임에 형성된 관통홀을 통하여 일정구간 거동 가능하게 배치되며, 상기 양측 벤더 프레임의 상부 중앙에 힌지 브라켓을 통하여 일측이 힌지 체결되는 실린더; 상기 실린더의 로드에 상단이 힌지 연결되고, 상기 양측 벤더 프레임의 각 외측면에서 상기 제5벤딩롤유닛의 상부 및 하부 벤딩롤의 각 회전축이 연결되어 상기 실린더의 작동에 따라 상기 상부 벤딩롤의 회전축을 회전중심으로 상기 하부 벤딩롤의 회전축을 상기 관통홀 내에서 회전 이동시키는 회전포크로 구성되며,
    상기 회전포크는 상기 양측 벤더 프레임의 상부에 배치되어 상부 중앙에 돌출된 힌지단이 상기 실린더의 로드에 힌지 포크를 통하여 힌지 연결되는 연결바;
    상기 제5벤딩롤유닛에 대응하는 상기 양측 벤더 프레임의 각 외측면에 배치되며, 상기 연결바의 양단에 상단이 각각 연결되고, 각 상측에는 상기 상부 벤딩롤의 회전축의 양단이 각각 베어링유닛을 통하여 회전 가능하게 설치되고, 각 하측에는 슬라이드 홀을 형성하여 상기 슬라이드 홀에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이더 상에 상기 하부 벤딩롤의 회전축의 양단이 각각 회전 가능하게 설치되는 양측 회전바로 구성되는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제5벤딩롤유닛의 상부 벤딩롤은
    회전축의 양 단부가 상기 양측 벤더 프레임의 각 상측에 슬라이드 홈을 형성하여 상기 슬라이드 홈에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이딩 블록에 각각 베어링 유닛을 통하여 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 라운더 벤더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제5벤딩롤유닛(BR5)에 적용되는 각 슬라이딩 블록과 상기 각 슬라이딩 블록을 안내하는 양측 벤더 프레임 사이에는 슬라이더 블록의 위치를 확인할 수 있도록 위치검출수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위치검출수단은
    상기 각 슬라이딩 블록의 일측에 설치되는 눈금침;
    상기 눈금침에 대응하여 상기 양측 벤더 프레임에 부착되는 눈금자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 양측 벤더 프레임에는
    공정방향 후방 상측에 상기 회전포크의 회전량을 제한하도록 스토퍼가 구성되는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스토퍼는
    각 벤더 프레임에 스토퍼 링이 스토퍼 로드를 통하여 설치되어 상기 회전포크의 후측면을 회전방향으로 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달수단은
    일측 벤더 프레임의 외측에서, 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)의 각 하부 벤딩롤의 회전축의 단부에 각각 2단 스프로켓을 설치하고, 각 2단 스프로켓은 체인으로 연결하여 체인구동에 의해 동력전달이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달수단은
    일측 벤더 프레임의 외측에서, 제1 내지 제5벤딩롤유닛(BR1 ~ BR5)의 각 하부 벤딩롤의 회전축의 단부에 각각 2단 풀리를 설치하고, 각 2단 풀리는 벨트로 연결하여 벨트구동에 의해 동력전달이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 라운드 벤더.
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