KR101554566B1 - 다기능 절곡기의 복합 금형 장치 - Google Patents

다기능 절곡기의 복합 금형 장치 Download PDF

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KR101554566B1 KR1020150014222A KR20150014222A KR101554566B1 KR 101554566 B1 KR101554566 B1 KR 101554566B1 KR 1020150014222 A KR1020150014222 A KR 1020150014222A KR 20150014222 A KR20150014222 A KR 20150014222A KR 101554566 B1 KR101554566 B1 KR 101554566B1
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김영래
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work

Abstract

본 발명은 철판 등의 판재 절곡을 위한 절곡 장치에 관한 것으로, 단일의 설비에서 피 절곡물인 판재에 대하여 전단, 벤딩, 성형 가공이 가능하도록 이루어진 다기능 절곡기의 복합 금형 장치를 제공하고자, 본체를 이루는 프레임에 고정한 카운터 블레이드, 벤딩 작동중 소재를 눌러 고정하는 소재 홀더와, 상기 카운터 블레이드와 소재 홀더에 의해 피 절곡물인 패널을 고정하고 상기 패널에 선형의 가공 력을 가하여 절곡 또는 절단을 이루는 금형 조립체와, 상기 카운터 블레이드 중심으로 상기 금형 조립체를 회전시켜 변각 위치로 이동하는 회전체 어셈블리와, 상기 금형 조립체와 상기 회전체 어셈블리 사이에 구성되며, 금형 조립체의 선형 운동을 지지 안내하고 회전력을 전달하는 가이더를 포함하여 이루어 선형으로 가압하여 절곡 절단하고, 상기 금형 조립체를 변각하여 절곡 할 수 있도록 이루되, 상기 본체 프레임 좌우 너비방향을 따라 횡방향으로 길게 연장하여 이루어지는 램(20)과, 램 양단에는 유체 실린더(21)의 로드를 체결하여 선형으로 가공 력을 가하도록 이루어지고, 상기 패널에 전단, 벤딩, 성형 중 선택된 어느 하나의 가공을 이루는 금형을 상호 이격 하여 램의 일 표면에 볼트 결합하여 이루어지는 금형 조립체를 갖는 다기능 절곡기의 복합 금형 장치인 것을 특징으로 한다.

Description

다기능 절곡기의 복합 금형 장치{Multi-function folding device}
본 발명은 금속 패널 절곡 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 전단가공, 굽힘가공 및 성형가공을 단일의 절곡기에서 수행 가능하도록 이루어진 다기능 절곡기의 복합 금형 장치에 관한 것이다.
평판형태의 금속 패널을 희망하는 프로파일로 제작하기 위하여 절단하고 굽히며 여러 형태로 성형가공하는 장치로써 패널링 또는 절곡기라는 메커니즘이 알려져 있다.
상기 메커니즘들은 재료의 소성(Plasticity), 전연성(Malleability, Ductility), 유동성(Fluidity)등의 성질을 이용하여 재료를 전단, 굽힘 및 성형가공하는 것에 의해 제품을 생산하는 도구로서 주로 다이와 펀치로 구분되고, 다이 상부에 패널을 탑재하고 직선 왕복 운동하는 펀치로 가압하여 전단(shearing), 벤딩(bending), 비딩(beading) 등 다양한 가공을 이루는 것으로 알려져 있다.
상기 펀치의 운동은 주로 수직 왕복운동에 의하여 이루어지며 동력은 요구 성능에 따라 유압 실린더를 사용하고 있다.
상기 메커니즘들은 주로 그 용도에 따라서 전단기, 벤딩기, 성형기 등 전용기로 구분되어 사용되고 있다.
종래 기술에 의하면 전단기를 성형기로 전용하기 어렵다는 문제가 있어 서로 호환이 불가하므로 독립적인 전용 설비로 제작된다.
전용 설비로의 제작은 금속 패널을 희망의 형태로 가공하기 위해 설비를 각각 도입하여야 하는 문제에 의해 경제적인 부담과 설비 도입 공간에 대한 부담 등 여러 제약적인 부담이 발생한다.
종래 절곡기를 살펴본다.
도 1 도시와 같이 통상의 절곡기는 다이(D)와 펀치(P)로 포함하여 이루어지는데 다이는 피 가공 소재의 재질, 두께, 절곡 각도 등 여러 요소를 감안하여 최적의 절곡 제품을 획득하도록 다양한 절곡 각도로 홈 가공하여 이루어지며 교체해 가면서 절곡을 수행하도록 이루어져 있다.
그러나 상기 다이와 펀치를 교체하면서 절곡을 수행하는 종래 장치의 경우에는 교체 시기 마다 다이와 펀치를 교체하는데 따른 교체 시간, 교체 작업자의 숙련도 및 번거로움이 상존하므로 번잡함이 따른다.
상기 다이 교체의 번거로움과 작업성 저하에 따른 생산성 감소의 문제를 개선하는 복합 다이가 제안되어 있기도 하다.
이는 가공할 소재 두께에 따른 다양한 작업을 고려하여 다이를 이루는 소재의 4면의 외주에 V홈의 깊이와 각도를 다양하게 다수 형성하여 복합형으로 이루어지며 절곡 시 V홈의 위치만 바꿈으로 하부 다이를 떼어내고 재 설치하는 번거로움을 없앨 수 있다는 이점이 있기는 하나 오랜 사용으로 하부 다이 홈 일부에 마모가 발생할 경우에는 전체 다이를 교체하여야 하므로 수리비가 비싸며 재 열 처리를 할 수는 없다는 문제가 있다.
한편, 공개 특허 번호 제1988-23537호와 공개 특허 번호 제2014-40053호와 같은 유형으로 공지된 절곡기가 있다.
이는 한 쌍의 벤딩 블레이드, 하나의 상부 또는 하나의 하부, 고정된 벤딩 카운터 블레이드 및 상호 작용 가능한 블랭크 홀더를 포함하여 이루어져 있다.
벤딩 블레이드는 바람직하게 C모양을 한 기능 암(arm)으로 지지되어 C모양을 가진 구조는 수직으로 이동이 가능하므로 하나 또는 다른 블레이드는 아래쪽 또는 위쪽으로 밴드를 형성하는 것으로 구부러지기 위해 금속판의 가장자리에 결합 된다.
카운터 블레이드는 기계의 베이스로 통합되고 구부리기 위해 금속판을 놓는다. 카운터 블레이드는 단일 조각이고 벤딩 블레이드의 하나가 아래쪽 또는 위쪽으로 구부리는 것으로서 금속판을 밀어붙이는 데 대하여 수평의 가장자리를 가진다.
블랭크홀더는 벤딩 작동 동안 카운터 블레이드로 접착한 금속판을 유지시키기 위해 사용되므로 밴드는 곧게 될 것이고 작은 곡률반경을 가지게 된다. 카운터블레이드 가장자리 위의 블랭크홀더의 작동가장자리는 블랭크홀더 및 카운터블레이드 사이에 단단하게 붙들려 있는 금속판을 아래 또는 위쪽으로 구부리기 위해 사용된 블레이드를 돕는 것으로 알려져 있다.
이러한 C형 블레이드를 갖는 절곡기는 패널을 연속적으로 이송하며서 벤딩 방향이 상향 또는 하향으로 연속 가공이 가능하여 특정 절곡물 가공이 빠르고 하부 다이 금형이 배제되어 이루어진다는 장점이 있다.
그러나 상기 공개 특허들은 모두 카운터 블레이드와 홀더 사이에 절곡물인 패널을 고정시켜 C형 블레이드 홀더 내에서 굽힘 가공을 이루는 것으로 절곡 형태에 따라서 패널과 굽힘 블레이드 간의 기계적인 간섭에 의해 굽힘 순서를 수행하지 못하는 문제 즉, 절곡 가공의 한계가 많다는 단점이 있다.
또한 C형 블레이드는 회전축을 중심으로 선회하면서 구동하도록 이루어진 것이어서 클리어런스를 제어하는데 어려움이 따르거나 또는 매우 고 비용을 투자하여 정밀하게 제어하여야 하는 단점이 있다.
또한 상술한 종래 모든 기술들에 따르면 다양한 가공을 단일의 설비 장치에서 이룰 수 없음은 물론이다.
따라서 다양한 가공에 필요한 별도의 전용 설비가 갖추어져야 하고 가공 단계에 따라 이동하여 해당 설비에서 작업을 완성하여야 하는 문제가 있다.
상기 다양한 가공이라 함은 전단(shearing), 벤딩(bending), 성형 가공 중의 하나인 비딩(beading) 등을 열거할 수 있다.
전단은 통상 샤링기라 불리는 설비로 판재 절단을 이루는 것인바 절단 다이와 펀치의 교환 사용의 경우를 고려하면 다이와 펀치의 중량이 무겁고 교체가 위험하여 사실상 하나의 설비에서 샤링과 벤딩 다이를 교체 사용하는 경우는 극히 드물다. 즉 각각의 전용기를 구비하여 절단과 벤딩 가공을 이루고 있는 것이어서 상기한 폐단이 있다.
대한민국 공개 특허 번호 제1988-23537호 대한민국 공개 특허 번호 제2014-40053호
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하고자 하는 것 으로 하기의 과제를 갖는다.
본 발명은 단일의 설비에서 피 절곡물인 판재에 대하여 전단, 벤딩, 성형 가공이 가능하도록 이루어진 다기능 절곡기의 복합 금형 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 선형 운동(Linear Motion)으로 절단 또는 절곡을 이루는 동력을 전달하면서 동시에 회전 운동으로 절곡 위치를 이동시켜 필요한 절곡 각도로 벤딩할 수 있도록 이루어진 다기능 절곡기의 복합 금형 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 개별적으로 고유 기능을 갖는 금형(펀치)을 필요에 따라 선택적으로 다수 조립하여 이루어지는 금형 조립체를 이루어 여러 유형의 전단, 벤딩 및 성형 가공을 할 수 있도록 이루어지는 다기능 절곡기의 복합 금형 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 절곡 각도 범위를 직각, 예각 또는 둔각의 선택된 각도로 굽힘 작업 가능하도록 이루며 상기 절곡 각도의 회전이동은 자동수치제어장치(CNC; Computer Numerical Controller)에 의하여 뒷받침하도록 이루어 다이와 펀치 교환 없이 다양한 각도의 굽힘 가공을 할 수 있는 다기능 절곡기의 복합 금형 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 이루어지는 본 발명은 본체를 이루는 프레임에 고정한 카운터 블레이드, 벤딩 작동중 소재를 눌러 고정하는 소재 홀더와, 상기 카운터 블레이드와 소재 홀더에 의해 피 절곡물인 패널을 고정하고 상기 패널에 선형의 가공 력을 가하여 절곡 또는 절단을 이루는 금형 조립체와, 상기 카운터 블레이드 중심으로 상기 금형 조립체를 회전시켜 변각 위치로 이동하는 회전체 어셈블리와, 상기 금형 조립체와 상기 회전체 어셈블리 사이에 구성되며, 금형 조립체의 선형 운동을 지지 안내하고 회전력을 전달하는 가이더를 포함하여 이루어 선형으로 가압하여 절곡 절단하고, 상기 금형 조립체를 변각하여 절곡 할 수 있도록 이루어진다.
상기 절곡 또는 변각 절곡을 이루는 금형 조립체는 회전 가능하도록 금형 조립체 양단을 회전체 어셈블리에 결합하여 상, 하 절곡 각도에 따라 금형 조립체 전부가 회전하여 움직이도록 이루는 한편 회전 이동에 의한 변각이 완료된 위치에서 직선 운동에 의해 상기 상이한 절곡 각도의 가공을 이루도록 구현된다.
상기 금형 조립체의 회전을 이루는 회전체는 CNC 제어가 수반되는 것이 바람직하며, 회전 구동을 위해 서보모터를 채택할 수 있고, 또는 서보 컨트롤되는 유압실린더를 적용하여 이룰 수도 있다.
상기 금형 조립체는 카운터 블레이드에 설정된 유격으로 접근하여 패널에 전단, 벤딩, 성형 중 선택된 어느 하나의 가공을 이루도록 복수 이상 다수의 금형을 장착한 금형 조립체로 이루되, 상기 금형 조립체는 피 절곡물인 패널에 대해 자르기 위한 전단금형, 하향 절곡을 이루는 하절곡금형, 상향 절곡을 이루는 상절곡금형, 컬링과 같이 둥글게 말기 위한 라운드 금형을 포함하여 이루어진다.
이상의 본 발명에 따르면 종래와 같이 샤링기, 절곡기, 성형기 등의 전용기를 구비하는데 따르는 경제적인 부담을 경감할 수 있는 효과가 있으며, 공장의 시설 도입 공간에 있어 전용기를 각각 구비하는 경우에 비해 단일의 설비만으로 여러 가공이 가능하므로 공간적인 부담이 대폭 경감되고, 작업 간 샤링, 벤딩, 성형 등 각기 다른 공정에 따라 각기 다른 전용 설비로 옮겨다니면서 작업하는 것에 비하여 단일의 설비에서 필요한 가공이 복합적으로 가능하므로 작업성이 높아지므로 생산성이 증대되는 효과가 있다.
특히 본 발명은 벤딩의 경우 V, U, L 및 채널, 컬링 등 가능한 작업이 매우 다양하고 V 벤딩의 경우에는 그 내각을 예각, 또는 둔각으로 형성함에 있어 별도의 금형이 필요치 아니하며 단지 CNC 제어에 의해 벤딩을 이루는 금형이 정확하게 각도 제어되므로 해당 제어 각도로 금형 조립체가 이동된 상태에서 가압 벤딩을 이루므로 금형 교체가 없다는 이점과 함께 요청하는 다양한 절곡 각도로 벤딩 실현이 가능한 매우 우수한 효과가 있다
도 1은 종래 절곡기를 도시한 외형도.
도 2는 본 발명에 따른 장치를 도시한 개략적인 측면 상태의 구성도.
도 3a는 본 발명 중 금형조립체 부분에 대한 정면 상태 구성도.
도 3b는 본 발명 금형 조립체와 금형을 도시한 단면 구성도.
도 3c는 본 발명 중 금형조립체 부분에 대한 평면 상태 구성도.
도 3d, 3e는 도 3a 도시의 금형 베이스 램 발췌 사시도.
도 3f는 도 3a 도시의 요부 발췌 결합상태 사시도.
도 3g는 도 3a 도시의 일부생략 요부 발췌 분해 사시도.
도 4a는 본 발명 중 소재홀더 부분에 대한 정면 상태 구성도.
도 4b는 본 발명 중 소재홀더 부분에 대한 평면 상태 구성도.
도 4c는 본 발명 중 소재홀더 플레이트 부분 발췌 사시도.
도 4d는 도 4a의 측면상태도.
도 5은 본 발명에 적용되는 여러 금형을 도시한 단면상태도.
도 6은 본 발명의 절곡 예를 도시한 사용상태도.
도 7은 본 발명에 의하여 다양하게 절곡된 패널을 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 사상을 살펴본다.
본 발명은 도 2 도시와 같이 본체(1)를 이루는 프레임(11)에 고정한 카운터 블레이드(6)와 벤딩 작동 중 패널소재를 눌러 고정하는 소재 홀더(7)를 마련하고, 카운터 블레이드(6)와 소재 홀더(7)에 의해 피 절곡물인 패널(8)을 고정하고 상기 패널(8)에 선형의 가공 력을 가하여 절곡 또는 절단을 이루는 금형 조립체(2)와, 상기 카운터 블레이드 중심으로 상기 금형 조립체(2)를 회전시켜 변각 위치로 이동하는 회전체 어셈블리(4)와, 상기 금형 조립체와 상기 회전체 어셈블리 사이에 구성되며, 금형 조립체의 선형 운동을 지지 안내하고 회전력을 전달하는 가이더(3)를 포함하여 이루어 선형으로 가압하여 절곡, 절단하고 상기 금형 조립체를 변각하여 절곡 할 수 있도록 이루어진다.
금형 조립체(2)는 본체 프레임 좌우 너비방향을 따라 횡방향으로 길게 연장하여 이루어지는 램(20)과, 램 양단에는 유체 실린더(21)의 로드를 체결하여 선형으로 가공 력을 가하도록 이루어지고, 상기 패널에 전단, 벤딩, 성형 중 선택된 어느 하나의 가공을 이루는 금형을 상호 이격 하여 램의 일 표면에 볼트 결합하여 이루어진다.
도 3 도시와 같이 상기 금형 조립체(2)는 램(20)의 양단을 회전체 어셈블리(4)에 결합하여 상, 하 절곡 각도에 따라 금형 조립체 전부가 회전하여 움직이도록 이루는 한편 회전 이동이 완료된 위치에서 직선 운동에 의해 상기 상이한 절곡 각도의 가공을 이루도록 구현된다.
상기 금형 조립체(2)의 회전을 이루는 회전체 어셈블리(4)의 회전각 구동은 CNC 제어가 수반되는 것이 바람직하며, 회전 구동을 위해 서보 모터(48)를 채택할 수 있고, 또는 서보 컨트롤되는 다양한 구동원을 채택하여 이루어질 수도 있다.
상기 금형 조립체(2)는 패널에 전단, 벤딩, 성형 중 선택된 어느 하나의 가공을 이루도록 복수 이상 다수의 금형을 장착하도록 이루어지는 램(20)을 갖는 금형 조립체로 이루되, 상기 금형 조립체는 피 절곡물인 패널에 대해 자르기 위한 전단금형, 하향 절곡을 이루는 하절곡금형, 상향 절곡을 이루는 상절곡금형, 컬링과 같이 둥글게 말기 위한 라운드 금형을 포함하며 상기 금형 중 복수 이상 다수의 금형을 결합하여 이루어진다.
상기 금형 조립체(2)의 램(20)은 본체 프레임 좌우 너비방향을 따라 횡방향으로 길게 연장하여 이루어지며, 램 양단에는 유체 실린더(21)의 로드를 체결하여 선형으로 가공 력을 가하도록 이루어진다.
상기 램(20)의 양단은 가이더(3)에 끼워져 접동하도록 접동면(25)과 접동면에 오일공(24)를 천공하여 이루어진다.
상기 금형 조립체(2) 양단 접동면(25)에는 각각 가이더(3)에 결합 구성하고 이 가이더에 의하여 선형으로 안내되면서 가공 력을 전달하도록 이루어진다.
상기 가공력은 금형 조립체(2)를 선형으로 구동하는 유체 실린더(21)에 의하여 이루어진다.
상기 유체 실린더(21)는 금형 조립체의 램 양단에 끼워 결합한 복수 가이더(3)에 플랜지 일단을 고정하고 로드 선단을 상기 금형 조립체의 램(20)에 마련한 실린더 로드 체결부에 결합하여 이루어진다.
상기 금형 조립체는(2)의 램(20)은 적어도 복수 이상의 금형을 장착하도록 상부로부터 제 1금형 결속부(201)를 형성하고 이격시켜 제 2금형 결속부(202)를 형성하되 1, 2 금형 결속부의 이격 공간은 요입 가공하여 제 1도피부(211)를 형성하고, 제 2금형 결속부(202) 하부에는 관통 천공한 제 2도피부(212)를 형성하여 이루어진다(도 3d, 3e참조).
상기 제 1, 2금형 결속부(201, 202)는 금형의 돌출부와 맞대기로 끼워 맞춤 되도록 횡 방향으로 긴 홈을 가공하고 이 홈 내에 다수의 볼트 체결공(203)을 형성하여 이루어진다.
상기 제 1, 2금형 결속부(201, 202)에 결속되는 금형(21, 22)은 절곡, 절단 및 성형 등 그 요구 용도에 따라 다양하게 결속하여 사용할 수 있고, 각 금형 결속부는 하나의 금형 결속에 의하여 금형의 상단부(21a, 22a)와 하단부(21a, 22a)가 별개의 가공을 이루는 금형으로 이루어 2가지 기능을 갖는 금형으로 작용하도록 이루어진다.
즉 제 1 금형 결속부(201)에 결속되는 제 1금형(22)은 주로 상부측으로 벤딩 금형을 하부측은 하절곡 금형을 마련하여 사용될 수 있고, 제 2 금형 결속부(202)에 결속되는 제 2금형(23)은 그 하부 개방시켜 놓은 제 2 도피부(212)에 의하여 패널을 삽입하고 절단하는 샤링 금형을 하부측에 마련하고 그 상부측은 상 절곡 금형을 겸하는 금형을 장착하여 사용할 수 있다.
샤링 절단의 경우에는 패널(8)을 특정 길이로 절단하는 과정으로 적어도 관통시킨 도피공으로 필요한 길이만큼 통과시켜 절단 가공 가능하도록 이루어져 있다.
또한, 상단부에 열처리 환봉(26)을 용착하여 금형의 경우에는 일정 라운드로 베딩을 이루는 경우 카운터 블레이드에 깔아 고정한 별도의 지그와 맞닿으면서 패널을 가공하는데 유용하다.
제 1 도피부(211)는 그 위 아래에 위치하는 금형의 날에 의해 하 절곡과 상 절곡을 연속 수행할 수 있도록 설계 깊이 대략 45mm 정도를 채택하고 있는데 이 깊이를 이용하여 패널을 절곡 가공할 수 있으며, 제 2 도피부(212)와 같이 관통 천공하여 도피부를 구성하는 경우 절곡 패널을 연속적으로 관통 도피부로 이동시키면서 절곡 가공 할 수도 있음은 물론이다.
본 실시예에 의하면 램에 상 하부로 제 1, 2금형 결속부를 마련하고 이 결속부에 금형 2개를 장착하면 각 금형당 2가지의 기능을 수행하므로 총 4가지 기능이 가능한 금형 작용을 이룬다.
다음은 금형 조립체(2)를 실질적으로 지지하고 회전력을 전달하는 가이더에 대하여 살펴본다(도 3d, 3e참조).
상기 가이더(3)는 "ㄷ"자 찬넬 형태의 프레임(31)으로 이루어지며 측면 일단은 개방하여 이루고, 하부 일단은 유체 실린더(21)를 체결하는 플랜지(32)를 형성하여 이루어진다.
상기 플랜지의 중앙에는 유체 실린더 로드 관통공이 형성되어 있다.
상기 프레임 내측 양단에는 접동 가이드(35)를 상호 이격하여 볼트 고정하여 이루어 그 이격 공간으로 상기 램(20) 양 단부의 접동면(25)이 끼워져 접동 하도록 이루어지며 마찰계수를 낮추기 위해 오일공(24)으로 오일이 유입 도포되도록 이루어진다.
이 접동 가이드는 예를 들면 오일 리스 플레이트로 이해할 수 있다.
상기 가이더(3)는 금형조립체(2) 양단에 설치되고 선형 구동을 가이드 하면서 금형 조립체(2)의 회전을 이루는 회전체 어셈블리(4)와 사이에 매개되어 이루어진다.
상기 회전체 어셈블리(4)는 외부 구동원에 의해 회전하여 변각 위치로 금형 조립체를 회전시키기 위하여 이루어진다.
회전체 어셈블리(4)는 외부 구동원으로 서보 모터(SM)를 포함한다.
또는 외부 구동원으로 서보 제어하는 유압 실린더로 이루어질 수도 있다.
회전체 어셈블리(4)는 서보 모터의 구동력을 가이더(3)를 통해 전달하기 위해 가이더(3)와 체결되는 기어원반(42), 기어 원반에 회전 동력을 전달하는 기어 군을 형성하여 상기 서보 모터에 결합하여 이루어진다.
구체적으로는 도 3 도시와 같이 상기 회전체 어셈블리(4)는 본체 프레임(11), 이 프레임(11)을 관통하여 축받이(12)를 보강 설치하고, 상기 축받이 내경에 베어링(13)을 내장하여 이루고, 외주에 기어를 형성하고 내측 일면에 상기 가이더(3) 프레임(31) 삽입 고정하는 삽입홈(43)을 요입 형성하여 나사 관통 탭을 다수 형성하여 이루고, 외측 일면에는 축(41)을 돌출 형성하여 기어 원반(42)을 이룬다.
삽입홈(43)은 단턱으로 형성하며 결합하는 프레임(31)과의 슬립을 방지하는 구조라면 모두 적용 가능하다.
또한, 상기 프레임(11)에 관통하여 축받이(14)를 보강 설치하고, 상기 축받이 내경에 베어링(15)을 결합하여 이루되 대향 측에도 동일한 구조로 대칭 구성하여 이루고, 상기 기어원반(42)에 치합하도록 축(45)에 내측기어(44)를 결합하고 축(45) 단부에 외측기어(46)를 결합하여 이루어 외측기어(46)에 구동기어(47)를 갖는 서보모터(SM)를 구동원으로서 결합하여 이루어진다.
여기서 본 발명의 회전체 어셈블리(4)는 금형조립체(2)의 램(20) 또는 유체실린더(21)와의 간섭을 배제하도록 기어원반(42)의 수직축 중심으로부터 금형 조립체 회전 반대 방향으로 일정각도(θ) 회전시킨 위치에 내외측 기어(44, 46)를 구성한다.
즉 금형 조립체(2)를 실질적으로 회전 구동하는 기어 원반(42)의 축(41)과 서보모터(SM) 동력으로 구동하는 축(45)은 서로 일정각도 사각을 이루도록 구성하였으며 이 사각은 수직으로부터 약 45~55°정도면 가능하다.
도 4를 참조하여 소재 홀더 구성에 대하여 살펴본다.
소재 홀더(7)는 유체 실린더의 힘으로 출몰하면서 카운터 블레이드(6)와 맞닿아져 그 사이에 끼워지는 패널(8)을 고정하여 절곡 또는 절단 등 가공할 부분이 가공 중 흔들리거나 밀리지 아니하도록 견고하게 파지하는 구성을 이룬다.
본 발명의 소재 홀더(7)는 카운터 블레이드 표면에 맞닿는 블레이드(72)를 하부 선단에 장착하고 다수의 체결편(73)으로 블레이드를 고정한 소재 홀더 플레이트(71)와, 플레이트(71)를 출몰시켜 선형 운동력을 전달하는 유체 실린더(76)로 이루되, 플레이트(71)의 양단에는 오일공(74)을 천공한 접동면(75)를 형성하고, 상부에는 중심으로부터 횡방향으로 이격하여 로드 브라켓(77)을 용접 결합하여 이루어진다.
가이더(5)는 본체 프레임(11)에 기립하여 용접 고정한 프레임(51)을 대향 형성하여 "ㄷ"자형 찬넬로 이루고 고정 프레임(51)을 본체 프레임(11) 내측에 대향 하도록 마련하여 플레이트(71)를 지지 접동하는 구조로 이루어진다.
상기 프레임(11, 51) 내측("ㄷ"자형 찬넬)에는 접동 가이드(75)를 상호 이격하여 3면에 내장하고 볼트 고정하여 이루고 그 이격 공간으로 상기 플레이트(71) 양 단부의 접동면(75)이 접동 하도록 결합하여 이루어진다.
오일공(74)은 오일이 유입 도포되도록 이루어 선형 작동 중 마찰계수를 낮추도록 이루어진다.
이 접동 가이드 또한 전술한 바와 같이 예를 들면 오일 리스 플레이트로 이해할 수 있다.
상기 유체 실린더(76)는 프레임(11)에 용접 설치한 프레임(110)과 이 프레임에 마련한 브라켓(112)에 실린더 고정 피봇을 결합하여 이루어진다.
상기 소재 홀더(7)는 상기 카운터 블레이드(6) 선단부와 동일한 선단을 유지하며 사면으로 결합 구성하여 이루어진다.
경사지게 사면 형성하는 것은 회전체 어셈블리(4)에 의해 램(20)이 회전하면서 하향 가공하거나 벤딩하는 경우와 같이 작업을 이룰 때 최대한 램의 회전 각도를 넓게 하여 작업성을 향상시키기 위해 채택된다.
한편, 본 발명은 외부 구동원으로 서보 제어하는 유압 실린더로 이루어질 수도 있다.
상술한 바와 같이 회전체 어셈블리(4)는 서보 모터의 구동력을 가이더(3)를 통해 전달하기 위해 가이더(3)와 체결되는 기어원반(42), 기어 원반에 회전 동력을 전달하는 기어 군을 형성하여 구동원으로 서보 유압 실린더(481)로 형성하고 실린더 로드 선단에 랙크 구동기어(471)를 결합하되 랙크 기어로써 상기 외측 기어(46)에 동력 전달하도록 이루어질 수도 있다.
여기서 서보 유압 실린더(481) 역시 CNC 제어하는 컨트롤러(미 도시)에 의해 일정한 스트로크 출몰 제어되며 이에 의하여 기어 원단(42)의 최종적인 회전각도 제어가 이루어질 수 있는 것이다.
이상의 기술 구성을 이루는 본 발명의 작용 과정을 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.
먼저 절곡 또는 절단 등의 작업 수행을 위해서는 램(20)에 필요한 금형을 장착한다.
금형은 예컨데 절단을 위한 샤링 금형, 절곡면을 형성한 절곡 금형 및 벤딩을 위한 금형 또는 폴딩 가공을 위한 금형 등 여러 용도의 금형을 선택적으로 모두 적용하여 사용할 수 있다.
패널(8)은 본 발명 절곡장치의 전면 또는 후면에서 공급된다.
먼저 램(20)에 샤링 금형을 장착한 예에 대하여 살펴본다.
도 3 도시와 같이 제 2 금형 결속부(202) 하부는 관통 천공된 제 2 도피부(212)가 마련되어 있다.
이 도피부(212)를 통하여 패널(8)이 관통 통과된 상태로 탑재시켜 절단 구동을 이룬다. 절단되는 연장(크기)을 고려하여 도피부(212)는 관통 천공하여 이루어져 있다.
따라서 일정한 패널 크기로 절단 가공을 반복하고자 할 때 절곡 장치의 한쪽에서 다른 한쪽으로 패널을 연속 공급하면서 카운터 블레이드(6) 상의 패널을 소재 홀더(7)로써 가압 고정한 후 절곡장치를 구동하면 종래 샤링기와 같이 구동을 이루며 절단 작업을 이룰 수 있다.
이때 절곡 장치의 절단 구동은 램(20)에 장착된 절단 금형이 패널(8) 상부로 이동한 위치에서 준비되고 유체 실린더(21)의 구동으로 램(20)이 하강하면 절단이 이루어지며 절단 후 다시 램(20) 상승으로 절단 행정이 완료되고 이후 재 하강 절단과정이 반복적으로 이루어지며 작업 된다.
이하, 도 6의 절곡 예 도시 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 성형을 살펴보기로 한다.
여기서 작동과정의 설명을 명확하게 하기 위하여 도 6 의 도시는 본 발명의 기술 구성에 있어서 생략하고 간략화하여 도시하였는데, 램(20)에 장착된 제 1, 2 금형(22, 23)과 패널(8)을 탑재 지지하고 절단 및 절곡 가공시 단면을 정확하게 고정하는 카운터 블레이드(6) 및 소재 홀더(7)에 국한하여 도식화하였다.
도 6의 (a)는 절단 과정을 요약 도시하였으며 전술한바 있다.
도 6의 (b)는 제 2 금형(23)의 절곡 날을 이용하여 상 방향으로 밀어올려 90°상향 절곡하는 과정을 나타낸다.
도 6의 (c)는 제 1 금형(22)의 절곡 날을 이용하여 하 방향으로 밀어내려 90°하향 절곡하는 과정을 나타낸다.
도 6의 (d), (e)는 램(20)의 회전 각도가 수직 또는 수평 각도가 아닌 사면의 각으로 기울어져 상향 또는 하향 절곡이 가능하고 이때 절곡은 직각이 아닌 예각 또는 둔각의 각도로 희망하는 각으로 절곡이 가능하고 이 각도의 제어는 CNC 제어하는 회전체 어셈블리(4)의 제어에 의한다.
도 6의 (f)는 소재 홀더(4)의 단부 블레이드(72)를 탈거하고 당해 위치에 벤딩을 위한 아르를 형성한 벤딩 지그(701)를 교체 장착하고 패널(8)소재를 하부로부터 밀착 가압하여 회전하면서 제 1 금형(22) 상단의 롤 부분으로 밀어 감아주면 지그 형상과 일치하는 벤딩된 패널 소재를 획득할 수 있는 것이다.
이와 같이 일정 크기로 절단 재단된 패널(8)을 이용하여 그 단부 또는 평면 내부에 특정의 절곡 또는 성형을 이룰 수 있게 된다.
더욱이 이러한 여러 유형의 가공이 본 발명 절곡장치 하나의 설비에서 실현되고 그 절곡 종류는 모든 유형이 가능하다고 판단하여도 무방하다.
패널의 절곡 종류는 첨부 도 7 예시와 같이 단순 절곡, 폴딩, 헤밍, 벤딩 등이 연속적으로 가공되면서도 일정 사면의 형성 또한 가능하여 다양하게 패널 가공을 이룰 수 있다.
1 : 본체 2 : 금형조립체
3, 5 : 가이더 4 : 회전체 어셈블리
6 : 카운터 블레이드 7 : 소재 홀더
11, 31, 51, 110 : 프레임 12, 14 : 축받이
13, 15 : 베어링 20 : 램
21, 76 : 유체실린더 22 : 제 1 금형
23 : 제 2 금형 24, 74 : 오일공
25, 75 : 접동면 32 : 플랜지
35, 55 : 접동 가이드 71 : 플레이트
72 : 블레이드 73 : 체결편
77 : 로드 브라켓 112 : 브라켓
201, 202 : 제 1, 2 금형 결속부 203 : 볼트 체결공
211, 212 : 제 1, 2 도피부 SM : 서보 모터

Claims (5)

  1. 본체를 이루는 프레임에 고정한 카운터 블레이드와, 프레임에 지지하며 벤딩 작동 중 패널소재를 눌러 고정하는 소재 홀더와, 상기 카운터 블레이드와 소재 홀더에 의해 피 절곡물인 패널을 고정하고 상기 패널에 선형의 가공 력을 가하여 절곡 또는 절단을 이루는 금형 조립체를 갖는 다기능 절곡기에 있어서,
    상기 본체 프레임 좌우 너비방향을 따라 횡방향으로 길게 연장하여 이루어지는 램(20)과, 램 양단에는 유체 실린더(21)의 로드를 체결하여 선형으로 가공 력을 가하도록 이루어지고, 상기 패널에 전단, 벤딩, 성형 중 선택된 어느 하나의 가공을 이루는 금형을 상호 이격 하여 램의 일 표면에 볼트 결합하여 이루어지는 금형 조립체인 것을 특징으로 하는 다기능 절곡기의 복합 금형 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 금형 조립체는(2)의 램(20)은 적어도 복수 이상의 금형을 장착하도록 상부로부터 제 1금형 결속부(201)를 형성하고 이격시켜 제 2금형 결속부(202)를 형성하되 1, 2 금형 결속부의 이격 공간은 요입 가공하여 제 1도피부(211)를 형성하고, 제 2금형 결속부(202) 하부에는 관통 천공한 제 2도피부(212)를 형성하여 이루어지는 것과,
    상기 제 1, 2금형 결속부(201, 202)는 금형의 돌출부와 맞대기로 끼워 맞춤 되도록 횡 방향으로 긴 홈을 가공하고 이 홈 내에 다수의 볼트 체결공(203)을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능 절곡기의 복합 금형 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1, 2금형 결속부(201, 202)에 결속되는 금형(21, 22)은 절곡, 절단 및 성형 등 그 요구 용도에 따라 다양하게 결속하여 사용할 수 있고, 각 금형 결속부는 하나의 금형 결속에 의하여 금형의 상단부(21a, 22a)와 하단부(21a, 22a)가 별개의 가공을 이루는 금형으로 이루어 2가지 기능을 갖는 금형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능 절곡기의 복합 금형 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 금형의 상단부에는 열처리 환봉(26)을 용착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능 절곡기의 복합 금형 장치.
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