KR101544113B1 - 다곡률 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다곡률 성형 설비는 권취된 강판으로부터 일정한 폭으로 상기 강판을 공급하는 강판 공급 모듈; 상기 강판을 적어도 하나의 형상으로 압연 하는 롤러 모듈; 제1 회전축과 제1 치륜(齒輪)날을 포함하는 제1 치륜 롤러와, 제2 회전축과 제2 치륜날을 포함하는 제2 치륜 롤러를 포함하는 치륜 롤러 모듈; 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리를 제어하는 제어 모듈을 포함한다. 상기 다곡률 성형 설비를 이용하면, 적어도 두 개의 장치를 이용하여 성형해야하는 성형재를 한 번의 공정으로 마칠 수 있다.

Description

다곡률 성형 장치{APPARATUS FOR FORMING VARIOUS-CURVATURE}

본 발명은 다곡률 성형 장치에 관한 것이고, 상세하게는 무트러스 스판(TRUSS-LESS SPAN)에 적어도 하나의 곡률 반경을 갖는 절곡부를 성형하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 압연 공정은 금속의 소성(塑性)을 이용해서 고온 또는 상온의 금속재료를 회전하는 2개의 롤 사이로 통과시켜서 여러 가지 형태의 재료, 즉 판, 봉, 관, 형재 등으로 가공하는 방법이다.

압연에는 고온으로 하는 열간압연과 저온에서 실시하는 냉간압연이 있다. 열간압연은 압연동력이 작아도 되고, 큰 변형을 쉽게할 수 있는 장점이 있으며, 단조품(鍛造品)과 같은 성질을 압연재에 줄 수가 있다. 그러나 고온으로 인한 산화에 의해 표면이 깨끗하게 되지 못하며, 치수의 정밀도도 좋지 않고 두께가 얇은 것도 만들 수가 없다.

반면에 냉간압연은 아주 얇은 것도 만들 수 있고, 치수의 정밀도도 좋을 뿐 아니라 표면도 깨끗하게 할 수가 있다.

상기 압연 방법 중, 냉간 압연은 강판을 소정의 형상으로 성형하여 가건물 또는 조립식 건축물을 건축 시, 지붕(ROOF)과 같은 구조물을 생성하기 위한 스판을 생성할 수 있다. 또한 상기 건축물 생성 시, 상기 스판은 적어도 하나의 곡률반경을 갖는 절곡부가 필요하다. 빗물 또는 눈이 흘러내릴 수 있는 경사 또는 태양광 모듈의 수광부 설치를 위한 경사가 필요하기 때문이다.

상기 절곡부를 생성하는 압연공정은, 적어도 두 개의 단계로 나뉜다.

첫 번째 단계는, 원형 강판 권취롤의 강판을 해체하여, 조립식 건축물을 건축 시 최종 성형재 상호 간에 횡방향으로 연결될 수 있게 하는 성형재 상호 연결부를 성형해야하고, 상기 성형재 상호 연결부가 성형된 강판에 소정의 응력과 내구성을 갖추기 위한 요철홈을 성형해야한다.

두 번째 단계는, 상기 성형재 상호 연결부와 상기 요철홈들이 생성된 강판을 인력에 의해, 또는 구동력을 갖춘 기계에 의해 이송시켜서, 적어도 하나의 곡률반경을 갖는 절곡부를 성형해야한다.

그러나 상기 첫 번째 단계와 두 번째 단계 간의 공정이 분리되어 있어서, 소요되는 공정상의 연계성 부재로 인한 물리적, 경제적 손실이 발생함은 피할 수 없는 상황이다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 조립식 건축물 건축을 위한 성형재에 소정의 성형공정을 수행 후, 적어도 하나의 곡률반경을 갖는 절곡부를 동시에 성형하는 다곡률 성형 장치 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 다곡률 성형 설비는 권취된 강판으로부터 일정한 폭으로 상기 강판을 공급하는 강판 공급 모듈; 상기 강판을 적어도 하나의 형상으로 압연 하는 롤러 모듈; 제1 회전축과 제1 치륜(齒輪)날을 포함하는 제1 치륜 롤러와, 제2 회전축과 제2 치륜날을 포함하는 제2 치륜 롤러를 포함하는 치륜 롤러 모듈; 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리를 제어하는 제어 모듈;을 포함한다.

본 발명에 개시된 다곡률 성형 설비를 이용하면, 적어도 두 개의 장치를 이용하여 성형해야하는 성형재를 한 번의 공정으로 마칠 수 있다.

또한, 공정 간의 연속성을 제공하기 위해 필요한 인적 또는 물적 자원을 절약할 수 있으므로 더 경제적이다.

또한, 컴퓨터 제어를 통해, 사용자가 원하는 절곡부의 곡률반경을 설정하여 전체 공정을 성형재 표면 성형과 동시에 절곡부를 성형할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 구성도이다.
도 2는 강판 공급 모듈을 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 제1 롤러 모듈을 도시한 것이다.
도 4는 제2 롤러 모듈들과 상기 제2 롤러 모듈에 의한 압연 결과물을 도시한 것이다.
도 5는 제3 롤러 모듈을 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 치륜 롤러 모듈의 사시도와 평면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 아니 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 구성도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 다곡률 성형 설비는, 권취된 강판으로부터 일정한 폭으로 상기 강판을 공급하는 강판 공급 모듈(100); 상기 강판을 적어도 하나의 형상으로 압연 하는 롤러 모듈(210, 220, 230); 제1 회전축(311)과 제1 치륜(齒輪)날(313)을 포함하는 제1 치륜 롤러(310)와, 제2 회전축(321)과 제2 치륜날(323)을 포함하는 제2 치륜 롤러(320)를 포함하는 치륜 롤러 모듈(300) 및 제1 회전축(311)과 상기 제2 회전축(321) 사이의 거리를 제어하는 제어 모듈(400)을 포함한다.

상기 제어 모듈(400)은, 상기 강판에 상기 제1 치륜날(313)과 상기 제2 치륜날(323)이 상호 교차하여 맞물리게 회전시키고, 상기 제1 회전축(311)과 상기 제2 회전축(321) 사이의 거리를 제어하여 적어도 하나의 곡률 반경을 갖는 절곡부를 성형한다.

도 2는 강판 공급 모듈(100)을 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 강판 공급 모듈(100)은 권취된 강판롤(104), 상기 권취된 강판롤을 지지하는 롤 고정부(102), 상기 롤 고정부(102)가 고정된 몸체부(103)로 구성될 수 있다.

일실시예에서 상기 강판 공급 모듈(100)은 도 2와 같이 배치될 수 있으나, 도 2에 한정되지 않는다.

도 3a 내지 도 3c는 제1 롤러 모듈(210)을 도시한 것이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 상기 롤러 모듈(210, 220, 230)은, 도 3b의 3b는 상기 강판 공급부로부터 상기 강판이 해체(UNROLLING)되는 방향으로 이송시키는, 적어도 하나의 제1 가압 롤러(211)와 적어도 하나의 제1 이송 롤러(212)를 포함하는 적어도 한 쌍의 제1 롤러 모듈을 나타낸다.

도 3a는 제1 가압 롤러(211)의 정면도이고 도 3b는 상기 제1 가압 롤러(211)와 상기 제1 이송 롤러(212)의 평면도이며 도 3c는 상기 제1 가압 롤러(211)와 상기 제1 이송 롤러(212)의 배치를 나타낸 것이다.

일실시예에서, 상기 제1 롤러 모듈(210)은 적어도 하나 이상 배치될 수 있으며, 상기 제1 롤러 모듈(210)은 상기 강판에 소정의 목적을 갖는 홈을 생성할 수 있다.

예를 들어, 강판에 임의의 형상을 갖는 조립식 건축용 스판을 생성하는 경우, 상기 스판 상호간에 연결될 수 있는 홈을 갖게 하여, 상호 연결을 통한 조립을 할 수 있다.

도 4는 제2 롤러 모듈(220)들과 상기 제2 롤러 모듈(220)에 의한 압연 결과물을 도시한 것이며 상세하게, 도 4의 4a 내지 4d는 본 발명의 적어도 하나의 제2 가압 롤러(221)의 정면도이다. 또한 상기 도 4의 4e 내지 4h는 상기 제2 가압 롤러(221)와 제2 이송 롤러(222)의 평면도이고, 4i 내지 4l은 우측면도이며, 상기 도 4의 4m 내지 4p는 권취된 강판이 해체(UNROLLING)되어 상기 제2 롤러 모듈(220)에 의해 압연될 때, 양단이 굽어지는 상기 강판의 단면도를 도시한 것이다.

상기 제2 롤러 모듈(220)은 상기 제1 롤러 모듈(210) 측면에 설치되고, 상기 강판 공급 모듈(100)로부터 상기 강판이 해체되는 방향과 수직한 방향으로 상호 대향하는 한 쌍의 면을 생성하며, 적어도 하나의 제2 가압 롤러(221)과 적어도 하나의 제2 이송 롤러(222)를 포함할 수 있다.

일실시예에서 상기 강판의 휘어지는 각도는 상기 제2 가압 롤러(221)의 형상에 따라 다양한 각도로 성형될 수 있다.

다른 실시예에서 제2 가압 롤러(221)는 상기 강판의 양단을 임의의 각도를 갖도록 점차적으로 휘어지도록 성형할 수 있다.

도 5는 제3 롤러 모듈(230)을 도시한 것이다. 상세하게 도 5의 5a는 본 발명의 요철 생성부(232)와 요철 받침(233) 및 제3 가압 롤러(231)의 정면도이고 5b는 평면도이며 5c는 우측면도이고, 5d는 상기 제3 롤러 모듈(230)에 의해 성형된 강판의 단면 형상을 도시한 것이다.

상기 제3 롤러 모듈(230)은 상기 제2 롤러 모듈(220) 측면에 설치되고, 상기 강판 공급 모듈(100)로부터 상기 강판이 해체되는 방향과 평행한 방향으로 적어도 하나의 요철홈들을 생성하며, 요철 생성부(232)와 제3 가압 롤러(231)를 포함한다.

일실시예에서 상기 제3 가압 롤러(231)는 적어도 하나의 요철홈을 생성할 수 있는 적어도 하나의 요철부를 포함한다. 또한 도 5에서 5c를 참조하면, 상기 요철부에 상보적인 형상을 가진 요철 생성부(232) 사이에 강판을 이송 시켜서 상기 강판에 적어도 하나의 요철홈을 생성할 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 제3 가압 롤러(231)의 요철홈의 깊이는 상기 제3 가압 롤러(231)의 반경의 1% 내지 99%의 요철홈 깊이를 가질 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 치륜 롤러 모듈(300)의 사시도와 평면도이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 치륜 롤러 모듈(300)은 제1 회전축(311)과 제1 치륜(齒輪)날(313)을 포함하는 제1 치륜 롤러(310)와, 제2 회전축(321)과 제2 치륜날(323)을 포함하는 제2 치륜 롤러(320)를 포함한다.

상기 제1 치륜 롤러(310)는, 상기 제1 회전축(311)을 중심으로 회전하는 제1 롤러부(312)와, 일단이 상기 제1 롤러부(312)의 외주연에 이격되어 배치되며, 타측 일단이 상기 일단 방향으로 오목한 형상을 가진 적어도 하나의 제1 치륜날(313)들을 포함한다.

상기 제2 치륜 롤러(320)는, 상기 제1 회전축(311)과 평행하고 이격되어 배치된 제2 회전축(321)을 중심으로 회전하는 제2 롤러부(322)와, 일단이 상기 제2 롤러부(322)의 외주연에 이격되어 배치되며, 타측 일단이 상기 제2 회전축(321)을 기준으로 하여, 상기 일단에서 상기 타측 일단으로 진행되는 방향으로 볼록한 형상을 가진 적어도 하나의 제2 치륜날(323)들을 포함한다.

일실시예에서 상기 제어 모듈(400)은 상기 제1 롤러부(312)와 상기 제2 롤러부(322) 사이의 거리(S)를 제어하여, 권취된 강판롤에서 해체된 강판(350)에 적어도 하나의 절곡부를 성형할 수 있다.

다른 실시예에서 상기 강판(350)에 곡률 반경이 다른 각각의 다른 절곡부는 상기 거리(S)의 광협에 의해 제어될 수 있으며, 상기 강판(350)에 절곡부를 생성하지 않을 시에는 상기 거리(S)를 크게 하여, 상기 제1 치륜날(313)과 상기 제2 치륜날(323)이 상호 맞물리지 않게 할 수 있다.

예를 들어 상기 강판에 곡률 반경이 작은 급굴곡부를 성형하려고 하는 경우, 상기 거리(S)를 짧게 하여, 절곡부를 생성하고, 곡률반경이 큰 만굴곡부를 성형하려고 하는 경우, 상기 거리(S)를 길게하여, 절곡부를 생성할 수 있다.

다른 실시예에서 상기 제어 모듈(400)은 상기 제1 롤러부(312)와 제2 롤러부(322) 간의 거리(S) 또는 상기 제1 롤러부(312)와 상기 제2 롤러부(322)의 회전 속도를, 기설정된 값에 의해 제어를 되거나 사용자에 의해 제어될 수 있다.

다른 실시예에서 상기 제어 모듈(400)에 의해, 상기 거리(S)는 의 제어는 유압식 또는 모터에 의해 제어될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다곡률 성형 설비를 상세하게 설명하였다. 하지만 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 오직 뒤에서 설명할 특허 청구범위에 의해서만 한정된다.

100 : 강판 공급 모듈 200 : 롤러 모듈
210 : 제1 롤러 모듈 220 : 제2 롤러 모듈
230 : 제3 롤러 모듈 300 : 치륜 롤러 모듈
310 : 제1 치륜 롤러 320 : 제2 치륜 롤러

Claims (4)

1. 삭제
2. 권취된 강판으로부터 일정한 폭으로 상기 강판을 공급하는 강판 공급 모듈;
   상기 강판을 적어도 하나의 형상으로 압연하는 롤러 모듈;
   제1 회전축과 제1 치륜(齒輪)날을 포함하는 제1 치륜 롤러와, 제2 회전축과 제2 치륜날을 포함하는 제2 치륜 롤러를 포함하는 치륜 롤러 모듈;
   상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리를 제어하는 제어 모듈;을 포함하고,
   상기 제1 치륜 롤러는, 상기 제1 회전축을 중심으로 회전하는 제1 롤러부와, 일단이 상기 제1 롤러부의 외주연에 이격되어 배치되며, 타측 일단이 상기 일단 방향으로 오목한 형상을 가진 적어도 하나의 상기 제1 치륜(齒輪)날들을 포함하며,
   상기 제2 치륜 롤러는, 상기 제1 회전축과 평행하고 이격되어 배치된 상기 제2 회전축을 중심으로 회전하는 제2 롤러부와, 일단이 상기 제2 롤러부의 외주연에 이격되어 배치되며, 타측 일단이 상기 제2 회전축을 기준으로 하여, 상기 일단에서 상기 타측 일단으로 진행되는 방향으로 볼록한 형상을 가진 적어도 하나의 제2 치륜날들을 포함하고,
   상기 제어 모듈은, 상기 강판에 상기 제1 치륜날과 상기 제2 치륜날이 상호 교차하여 맞물리게 회전시키고, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리를 제어하여 적어도 하나의 곡률 반경을 갖는 절곡부를 성형하고,
   상기 롤러 모듈은,
   상기 강판 공급부로부터 상기 강판이 해체(UNROLLING)되는 방향으로 이송시키는 제1 가압 롤러와 제1 이송 롤러를 한 쌍으로 하는, 적어도 하나의 제1 롤러 모듈;
   상기 제1 롤러 모듈 측면에 설치되고, 상기 강판 공급 모듈로부터 상기 강판이 해체되는 방향과 수직한 방향으로 상호 대향하는 한 쌍의 면을 생성하며, 제2 가압 롤러와 제2 이송 롤러를 한 쌍으로 하는, 적어도 하나의 제2 롤러 모듈;
   상기 제2 롤러 모듈 측면에 설치되고, 상기 강판 공급 모듈로부터 상기 강판이 해체되는 방향과 평행한 방향으로 적어도 하나의 요철홈들을 생성하는 요철 생성부와 제3 가압 롤러를 한 쌍으로 하는, 적어도 하나의 제3 롤러 모듈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 다곡률 성형 설비.
   
3. 삭제
4. 제2항에 있어서, 상기 제어 모듈은 상기 강판 공급 모듈, 상기 제1 롤러 모듈, 상기 제2 롤러 모듈 및 상기 제3 롤러 모듈의 이송 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 다곡률 성형 설비.

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