KR101569611B1

KR101569611B1 - 밀착수단 및 이를 이용한 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛

Info

Publication number: KR101569611B1
Application number: KR1020140041848A
Authority: KR
Inventors: 한상빈; 이태오; 신점수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-11-30
Also published as: KR20150116964A

Abstract

하이드로포밍의 밴딩공정시 튜브와 클램핑 유닛의 슬립을 방지함으로써 튜브 표면이 손상되는 것을 예방할 수 있는 밀착수단 및 이를 이용한 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛에 관한 것이다.
본 발명에 따른 밀착수단은, 대상물과 접촉되어 상기 대상물을 가압하는 밀착수단으로서, 상기 대상물과 면접촉하며, 상기 대상물과 접촉되는 면에 복수 개의 돌기가 구비된 접촉부재와, 상기 대상물과 접촉되는 상기 접촉부재의 접촉면 반대면에 그 일단이 연결되고, 상기 접촉부재에 가해지는 외력의 방향에 따라 절곡되는 절곡부재 및 상기 절곡부재의 타단에 연결되어 상기 절곡부재 및 접촉부재를 지지하는 지지바를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛은, 하이드로포밍의 밴딩공정시 밴딩다이의 반대편에 위치하며 상기 밴딩다이와 함께 튜브에 접촉되어 상기 튜브를 고정하는 클램핑 유닛으로서, 상기 밴딩다이의 반대측에 위치하며, 상기 튜브의 길이방향 및 상기 밴딩다이 측으로 이동가능한 지지하우징과, 상기 밴딩다이와 마주보는 상기 지지하우징의 측면에 구비되며 상기 튜브에 접촉되어 상기 튜브를 가압하는 그립수단 및 상기 그립수단의 상기 튜브와 접촉되는 면에 구비되며 상기 그립수단과 별개로 상기 튜브 방향으로 전후진 가능한 밀착수단을 포함한다.

Description

밀착수단 및 이를 이용한 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛{CONTACTING MEANS AND CLAMPING APPARATUS FOR TUBE IN HYDROFORMING USING THE SAME}

본 발명은 밀착수단 및 이를 이용한 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛에 관한 것으로서, 더 상세하게는 하이드로포밍의 밴딩공정시 튜브의 슬립을 방지함으로써 튜브 표면이 손상되는 것을 예방할 수 있는, 밀착수단 및 이를 이용한 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛에 관한 것이다.

하이드로포밍(Hydroforming) 기술은 기존의 스탬핑(Stamping) 공법 및 주조(Welding) 공법으로 생산하던 부품을 더 간단한 공정 즉, 심(Seam) 용접(또는 저항 용접)된 튜브를 소재로하여 튜브 양 끝단을 펀치로 실링(Sealing)한 상태에서 튜브 내부에 수압을 상승시켜 원하는 형상으로 성형하는 기술이다.

하이드로포밍은, 튜브를 원하는 각도 만큼 구부리는 밴딩공정, 밴딩된 튜브를 프리포밍 프레스로 눌러주는 프리포밍공정, 프리포밍된 튜브를 수압으로 팽창시켜 금형의 형상으로 성형하는 하이드로포밍공정의 순서로 이루어지며, 완성된 제품의 품질을 확보하기 위해서는 처음 공정인 밴딩공정에서부터 결함없는 제품을 생산하여 후공정으로 공급해야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 밴딩공정은 일정한 크기로 가공된 튜브(10)를 밴딩머신(100)의 밴딩다이(200)와 클램핑 유닛(40) 사이에 넣고 클램핑 유닛(40)를 밴딩다이(200) 측으로 이동시켜 튜브(10)를 견고히 고정한 후 밴딩다이(200)를 회전시켜 튜브(10)를 일정한 형상으로 구부리는 작업이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 클램핑 유닛(40)의 표면에는, 튜브(10)와 접촉시 슬립되는 것을 방지하기 위해 미세한 돌기(20)가 형성되어 있지만, 고 강도의 소재를 밴딩할 시에는 튜브(10)를 가압하고 있는 클램핑 유닛(40)의 압력이 부족하여 튜브(10) 표면으로부터 클램핑 유닛(40)이 슬립되면서 튜브(10) 표면이 손상되는 문제점이 있다.

또한, 클램핑 유닛(40)의 표면에 형성된 돌기(20)가 잦은 반복사용에 의해 마모됨에 따라 클램핑 유닛(40)과 튜브(10) 사이의 마찰력이 감소하여 클램핑 유닛(40)와 튜브(10)가 쉽게 슬립되는 문제점도 있다.

상술한 문제점을 일시적으로 해결하기 위해 클램핑 유닛(40)의 가압력을 증가시키면 튜브(10) 외면에 돌기 자국(30)이 형성되어 결국 튜브(10) 표면이 손상되는 동일한 결과를 초래하였다.

하이드로포밍의 밴딩공정시 튜브 표면이 손상되는 것을 방지하기 위한 방안이 종래의 "튜브벤딩시 형상결함 제거를 위한 클램프 제작 방법(등록특허 10-0658510)" 및 "하이드로 포밍 강판의 주름 방지 방법(공개특허 10-2005-0027586)"에 구체적으로 공지되어 있다.

종래의 "튜브벤딩시 형상결함 제거를 위한 클램프 제작 방법(등록특허 10-0658510)"에서는 클램프 금형의 튜브와 닿는 면과 튜브선단부 쪽의 면을 둔각을 제작함으로서 짧은 클램프 금형으로 인해 벤딩된 튜브에 발생하는 형상결함을 제거할 수 있는 클램프 제작 방법을 제시하였다.

또한, 종래의 "하이드로 포밍 강판의 주름 방지 방법(공개특허 10-2005-0027586)"에서는 강관의 벤딩 공정을 전기장을 가하는 동시에 급속 가열하는 방법으로 실시하여, 강관의 벤딩부의 신율을 국부적으로 증가시켜 줌으로써, 강관의 벤딩부에 주름 발생을 용이하게 방지할 수 있도록 한 하이드로 포밍 강관의 주름 방지 방법을 제시 하였다.

하지만, 이러한 종래의 "튜브벤딩시 형상결함 제거를 위한 클램프 제작 방법(등록특허 10-0658510)" 및 "하이드로 포밍 강판의 주름 방지 방법(공개특허 10-2005-0027586)"은 클램프와 튜브 표면이 슬립되는 것을 방지할 수 없는 문제점이 여전히 존재한다.

한국등록특허 10-0658510 (2006. 12. 11) 한국공개특허 10-2005-0027586 (2005. 03. 21)

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 하이드로포밍의 밴딩공정시 튜브와 클램핑 유닛의 슬립을 방지함으로써 튜브 표면이 손상되는 것을 예방할 수 있는, 밀착수단 및 이를 이용한 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀착수단은, 대상물과 접촉되어 상기 대상물을 가압하는 밀착수단으로서, 상기 대상물과 면접촉하며, 상기 대상물과 접촉되는 면에 복수 개의 돌기가 구비된 접촉부재와, 상기 대상물과 접촉되는 상기 접촉부재의 접촉면 반대면에 그 일단이 연결되고, 상기 접촉부재에 가해지는 외력의 방향에 따라 절곡되는 절곡부재 및 상기 절곡부재의 타단에 연결되어 상기 절곡부재 및 접촉부재를 지지하는 지지바를 포함한다.

상기 절곡부재는, 플렉시블 조인트, 유니버셜 조인트, 플렉시블 호스, 플렉시블 샤프트 중 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 절곡부재는, 상기 접촉부재 및 지지바에 탈착 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수 개의 돌기는 탄성재질로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛은, 하이드로포밍의 밴딩공정시 밴딩다이의 반대편에 위치하며 상기 밴딩다이와 함께 튜브에 접촉되어 상기 튜브를 고정하는 클램핑 유닛으로서, 상기 밴딩다이의 반대측에 위치하며, 상기 튜브의 길이방향 및 상기 밴딩다이 측으로 이동가능한 지지하우징과, 상기 밴딩다이와 마주보는 상기 지지하우징의 측면에 구비되며 상기 튜브에 접촉되어 상기 튜브를 가압하는 그립수단 및 상기 그립수단의 상기 튜브와 접촉되는 면에 구비되며 상기 그립수단과 별개로 상기 튜브 방향으로 전후진 가능한 밀착수단을 포함하고, 상기 그립수단은, 상기 튜브의 외주면과 접촉될 수 있도록 반원형상으로 형성되되 상기 튜브와 접촉되는 내주면에는 원주방향 및 길이방향을 따라 복수 개의 돌기가 형성된 반원부와, 상기 반원부의 폭 방향 양 끝단에 위치하며 서로 마주보는 방향과 반대 방향으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 고정부를 포함하며, 상기 밴딩다이와 마주보는 상기 지지하우징의 측면에는 상기 한 쌍의 고정부를 통해 상기 그립수단이 탈착 가능하게 구비되고, 상기 반원부에는 복수 개의 제1삽입로가 원주방향 및 길이방향을 따라 내주면 및 외주면을 관통하며 일정간격 이격되어 형성되고, 상기 지지하우징의 내측 및 외측에는 상기 복수 개의 제1삽입로와 각각 연통되는 복수 개의 제2삽입로가 형성되며, 상기 제1삽입로 및 제2삽입로에는 상기 밀착수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 밀착수단은, 상기 제1삽입로에 구비되되 상기 튜브와 접촉되는 면에 복수 개의 돌기가 구비된 접촉부재와, 상기 접촉부재와 탈착 가능하게 연결되며 상기 제2삽입로에 구비되는 지지바를 포함하고, 상기 복수 개의 제2삽입로에 구비된 각각의 지지바 끝단에는 실린더가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수 개의 제1삽입로는 각각 상기 반원부의 법선방향으로 형성되고, 상기 복수 개의 제2삽입로는 상기 반원부와 접촉되는 면의 반대 방향으로 형성되며, 상기 밀착수단은, 상기 제1삽입로에 구비되되 상기 튜브와 접촉되는 면에 복수 개의 돌기가 형성된 접촉부재와, 상기 제2삽입로에 구비되는 지지바와, 그 일단 및 타단이 상기 접촉부재 및 지지바에 각각 탈착 가능하게 연결되며 상기 지지바의 전후진시 상기 접촉부재의 이동방향에 따라 절곡되는 절곡부재와, 상기 복수 개의 제2삽입로에 각각 구비된 지지바의 끝단을 연결하는 연결바를 포함하고, 상기 연결바에는 실린더가 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 튜브와 접촉되는 상기 접촉부재의 면은, 상기 반원부와 동일한 원주를 가지고 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하기와 같은 다양한 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 하이드로핑의 밴딩공정시 튜브와 클램핑 유닛의 슬립을 방지함으로써 튜브 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명은 튜브의 강도에 따라 밀착수단의 가압정도를 조정할 수 있으므로 사용 가능한 튜브의 종류에 제한이 없다.

셋째, 본 발명은 밀착수단을 클램핑 유닛과 개별적으로 전후진 가능하게 함으로써 클램핑 유닛의 마모상태와 무관하게 튜브를 효과적으로 가압 및 고정할 수 있다.

넷째, 본 발명은 그립수단의 돌기 마모시 그립수단만 교체가능하여 유지관리가 용이하다.

다섯째, 본 발명은 밀착수단의 돌기 마모시 접촉부재만 교체가능하여 유지관리가 용이하다.

도 1은 일반적인 하이드로포밍용 밴딩머신을 나타낸 도면,
도 2는 종래의 클램핑 유닛 및 돌기에 의한 튜브 손상을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 클램핑 유닛을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 밀착수단을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 밀착수단 및 클램핑 유닛의 결합상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하며, 배경기술 및 이미 설명한 구성의 도면번호는 특별한 언급이 없다면 동일하게 적용된다.

이하에서 설명되는 본 발명의 밀착수단 및 이를 이용한 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛에 관한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예로서, 그 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀착수단(370)은, 대상물과 접촉되어 접촉된 대상물을 가압하는 밀착수단(370)으로서 접촉부재(371), 절곡부재(373) 및 지지바(374)를 포함한다.

접촉부재(371)는, 대상물과 직접적으로 면접촉하여 대상물을 특정 방향으로 가압하는 것으로, 대상물과 접촉되는 면에는 복수 개의 돌기(372)가 구비되어 있다. 이러한 돌기(372)는 대상물과 접촉부재(371)의 접촉시 접촉면적 및 마찰력을 증가시켜 대상물과 접촉부재(371) 사이에 슬립이 발생되는 것을 방지한다.

돌기(372)는 탄성재질로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 접촉부재(371)와 대상물의 접촉시 대상물의 강도보다 가압력이 더 큰 경우 대상물의 표면에 돌기(372)의 형상이 형성되는 것을 방지하기 위한 것으로, 일정한 탄성력을 가지는 재료로 형성되면 가압력의 증가시 돌기(372)가 가압력과 반대방향으로 압축되어 대상물의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 비접촉시에는 탄성력에 의해 원래의 형상으로 복원된다.

또한, 접촉부재(371)와 튜브(10)의 접촉시 접촉부재(371)의 가압력이 튜브(10)에 효과적으로 가해짐과 동시에 튜브(10)와의 접촉면을 증가시켜 튜브(10)를 효과적으로 고정하기 위해, 튜브(10)와 접촉되는 접촉부재(371)의 면은 반원부(331)와 동일한 원주를 가지고 형성되는 것이 바람직하다.

절곡부재(373)는, 접촉부재(371)와 대상물의 접촉시 접촉부재(371)에 가해지는 외력의 방향에 따라 절곡되는 것으로, 대상물과 접촉되는 접촉부재(371)의 접촉면 반대면에 그 일단이 연결되고, 후술하는 지지바(374)에 그 타단이 연결된다.

이렇게 접촉부재(371)의 접촉면 반대면에 절곡부재(373)가 구비됨으로써, 접촉부재(371)의 정면이 아닌 대각선 방향에서 외력이 가해질 때 절곡부재(373)가 절곡되면서 접촉부재(371)가 적절한 각도로 꺽이게 된다. 만약, 접촉부재(371)에 가해지는 외력이 정면에서 가해진다면 절곡부재(373)가 특정 방향으로 절곡되지 않고 힘이 가해지는 반대방향으로 압축될 것이다.

이러한 절곡부재(373)는, 플렉시블 조인트, 유니버셜 조인트, 플렉시블 호스, 플렉시블 샤프트 중 하나인 것이 바람직할 것이다.

플렉시블 조인트는, 연결하는 두 축의 중심이 일치하기 어려울 때 또는 경년 변화로 중심이 맞지 않게 될 우려가 있을 때 탄성체를 사용하여 양 축을 연결하는 것이며, 유니버셜 조인트는, 두 축이 비교적 떨어진 위치에 있는 경우나 두 축의 각도가 큰 경우에 이 두축을 연결하기 위하여 사용하는 것이다.

또한, 플렉시블 호스는, 굽히기 쉽게 만든 주름 호스를 말하며, 고무, 섬유강화 플라스틱, 폴리에틸렌, 연질, 스테인레스 등으로 만들어진다. 다만, 플렉시블 호스를 선택함에 있어서는, 본 발명이 적용되는 상황에 따라 적절한 재질을 선택하여야 할 것이다.

즉, 고온이 발생되는 곳 및 강한 외력이 발생되는 곳이라면 폴리머 재질은 피해야 할 것이며, 절곡되는 각도가 큰 곳이라면 폴리머 재질을 선택하는 것이 효과적일 것이다.

플렉시블 샤프트는, 외부의 힘에 의해 물체가 구부러져 휘는 성질(가요성)을 가지도록 하기 위해 가는 철사를 코일 모양으로 여러 겹 감은 것으로, 일반적으로 동력을 전달하는데 많이 사용된다. 이러한 플렉시블 샤프트는 동력을 전달함과 동시에 높은 가요성 및 탄성을 가지기 때문에 본 발명에 따른 밀착수단(370)이 특정 방향으로 이동하면서 외력을 받는다면 절곡부재(373)로서 최적의 효과를 구현할 수 있을 것이다.

이렇게 절곡부재(373)를 플렉시블 조인트, 유니버셜 조인트, 플렉시블 호스, 플렉시블 샤프트 중 하나를 선택하여 적용함으로써 접촉부재(371)의 정면이 아닌 대각선 방향에서 외력이 가해질 때 절곡부재(373)가 효과적으로 절곡됨과 동시에 후술하는 지지바(374)에 가해지는 이동력을 접촉부재(371)에 효과적으로 전달할 수 있으며, 높은 탄성력에 의해 원위치로 쉽게 복원될 뿐만 아니라 파손되는 것을 방지할 수 있다.

지지바(374)는, 절곡부재(373) 및 접촉부재(371)를 지지하는 것으로 절곡부재(373)의 타단에 연결된다. 이러한 지지바(374)에 특정 방향으로 외력이 가해지면 밀착수단(370)이 해당 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 접촉부재(371) 및 절곡부재(373)가 해당 방향으로 이동하게 된다.

이때, 접촉부재(371)에 특정 방향으로 외력이 가해지면 절곡부재(373)가 절곡되면서 접촉부재(371)의 각도가 변경되는 것이다.

상술한 절곡부재(373)는 접촉부재(371) 및 지지바(374)에 탈착 가능하게 연결되는 것이 바람직할 것이다. 즉, 반복적인 사용으로 인해 접촉부재(371) 또는 접촉부재(371)에 구비된 돌기(372)가 마모되거나, 절곡부재(373)가 정상작동을 하지 못하게 되면 절곡부재(373)를 분리함으로써 접촉부재(371) 및 지지바(374)를 개별적으로 분리할 수 있으며, 단시간에 해당 구성만을 교체하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명에 따른 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛은, 하이드로포밍의 밴딩공정시 밴딩다이(200)의 반대편에 위치하며 밴딩다이(200)와 함께 튜브(10)에 접촉되어 튜브(10)를 고정하는 클램핑 유닛(300)으로서, 지지하우징(310), 그립수단(330) 및 밀착수단(370)을 포함한다.

지지하우징(310)은, 후술하는 그립수단(330)을 지지하는 것으로 밴딩다이(200)의 반대측에 마주보며 위치하며, 밴딩다이(200)와 지지하우징(310) 사이에 튜브(10)가 삽입된다. 이러한 지지하우징(310)은 별도의 모터, 체인, 실린더(350) 등에 의해 튜브(10)의 길이방향 및 밴딩다이(200) 측으로 이동가능하다.

그립수단(330)은, 지지하우징(310)이 밴딩다이(200) 측으로 이동시 밴딩다이(200)와 함께 튜브(10)에 접촉되어 튜브(10)를 가압 및 고정하는 것으로, 밴딩다이(200)와 마주보는 지지하우징(310)의 측면에 구비된다.

이러한 그립수단(330)은, 튜브(10)의 외주면과 접촉될 수 있도록 반원형상으로 형성되되 튜브(10)와 접촉되는 내주면에는 원주방향 및 길이방향을 따라 복수 개의 돌기(332)가 형성된 반원부(331)와, 반원부(331)의 폭 방향 양 끝단에 위치하며 서로 마주보는 방향과 반대 방향으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 고정부(334)를 포함한다.

본 일 실시예에서는 그립수단(300)의 내주면에 원주방향 및 길이방향을 따라 복수 개의 돌기(332)를 형성하였지만, 튜브(10)와의 접촉면적 및 마찰력을 증가시킬 수 있다면 요철부, 주름부 등 다양하게 변경 가능할 것이다.

그립수단(330)은, 반원부(331)에 형성된 돌기(332)의 마모시 단시간에 교체할 수 있도록 한 쌍의 고정부(334) 및 볼트, 너트를 통해 지지하우징(310)의 측면에 탈착 가능하게 구비된다.

또한, 상술한 반원부(331)에는 원주방향 및 길이방향을 따라 내주면 및 외주면을 관통하며 일정간격 이격된 복수 개의 제1삽입로(333)가 형성되고, 지지하우징(310)의 내측 및 외측에는 복수 개의 제1삽입로(333)와 각각 연통되는 복수 개의 제2삽입로(311)가 형성되며, 제1삽입로(333) 및 제2삽입로(311)에는 후술하는 밀착수단(370)이 구비된다.

밀착수단(370)은, 그립수단(330)과 별개로 튜브(10) 방향으로 전후진 가능하며 튜브(10)의 외주면과 접촉함으로써 튜브(10)를 가압 및 고정하는 것으로, 그립수단(330)의 튜브(10)와 접촉되는 면에 구비된다.

이러한 밀착수단(370)은, 상술한 제1삽입로(333)에 구비되되 튜브(10)와 접촉되는 면에 복수 개의 돌기(372)가 구비된 접촉부재(371)와, 접촉부재(371)와 탈착 가능하게 연결되며 상술한 제2삽입로(311)에 구비되는 지지바(374)를 포함하며, 복수 개의 제2삽입로(311)에 구비된 각각의 지지바(374) 끝단에는 실린더(350)가 각각 구비된다.

즉, 접촉부재(371)에 구비된 돌기(372)가 마모되어 튜브(10)를 가압 및 고정하는 힘이 약해졌을시 지지바(374) 및 실린더(350)는 제외하고 접촉부재(371)만 별도로 교환 가능하며, 실린더(350)의 전후진시 지지바(374) 및 접촉부재(371) 또한 실린더(350)와 동일한 방향으로 전후진하게 된다.

만약, 상술한 제1삽입로(333) 및 제2삽입로(311)가 서로 직선을 이루면서 형성되지 않고 도 3에 도시된 것처럼, 복수 개의 제1삽입로(333)는 각각 반원부(331)의 법선방향으로 형성되고, 복수 개의 제2삽입로(311)는 반원부(331)와 접촉되는 면의 반대 방향으로 형성되면 접촉부재(371)와 지지바(374) 사이에 별도의 절곡부재(373)가 필요하다.

본 일 실시예에서 복수 개의 제1삽입로(333)를 서로 수평한 방향으로 형성하지 않고 각각 반원부(331)의 법선방향으로 형성하였는데, 이는 일반적인 튜브(10)의 형상이 원형이기 때문에 튜브(10)와 접촉되는 복수 개의 밀착수단(370)이 튜브(10)의 외주면과 법선방향으로 접촉되지 않고 모두 동일한 방향으로 접촉되면, 밀착수단(370)의 전진시 튜브(10)에 가해지는 가압력이 튜브(10)의 중심부를 향하지 않고 밀착수단(370)과 접촉되는 면의 반대면으로 향하여 튜브(10)를 고정하는 효과가 감소되는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 튜브(10)와 복수 개의 밀착수단(370)의 접촉시 튜브(10)의 표면에서 다양한 방향으로 가해지는 외력이 모두 튜브(10)의 중심으로 향한다면 서로의 힘이 균형을 이루어 튜브(10) 표면이 손상되지 않지만, 다양한 방향에서 가해지는 외력이 서로 다른 방향으로 향한다면 튜브(10) 표면이 쉽게 파손되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

이때, 접촉부재(371)와 지지바(374) 사이에는 지지바(374)의 전후진시 접촉부재(371)의 이동방향에 따라 절곡되는 절곡부재(373)가 탈착 가능하게 연결된다. 이러한 절곡부재(373)는 플렉시블 조인트, 유니버셜 조인트, 플렉시블 호스, 플렉시블 축 중 하나인 것이 바람직하며, 이와 관련된 상세한 설명은 이미 서술하였기에 생략한다.

접촉부재(371)와 지지바(374)를 연결하는 절곡부재(373)는, 제1삽입로(333)와 제2삽입로(311)가 서로 일직선이 아닌 소정의 각을 가지고 형성된 상태에서 밀착수단(370)이 제1삽입로(333) 및 제2삽입로(311) 상에서 전후진할 때 접촉부재(371)가 제1삽입로(333)가 형성된 방향으로 절곡되면서 이동할 수 있도록 한다.

즉, 제1삽입로(333)의 형성 방향에 따라 접촉부재(371)의 표면에 가해지는 외력에 의해 절곡부재(373)가 절곡됨으로써 접촉부재(371)가 다양한 방향으로 절곡될 수 있는 것이다.

각각의 제2삽입로(311)에 삽입된 지지바(374)의 끝단에는 각각의 실린더(350)가 체결되어 복수 개의 밀착수단(370)을 개별적으로 전후진시키는 것도 가능하지만, 본 일 실시예에서는 별도의 연결바(375)를 이용하여 복수 개의 지지바(374)를 모두 하나로 연결한 후 하나의 실린더(350)를 체결하였다.

즉, 하나의 실린더(350)를 전후진시킴으로써 복수 개의 밀착수단(370)을 모두 동시에 제어할 수 있다.

이하에서는 도 5를 참고로 튜브 고정 및 슬립방지를 위한 본 발명의 작동 과정을 설명한다.

밴딩다이(200)와 클램핑 유닛(300) 사이에 튜브(10)를 위치시킨 후 클램핑 유닛(300)을 밴딩다이(200) 측으로 전진시켜 튜브(10)를 고정한다. 클램핑 유닛(300)이 튜브(10)와 접촉됨에 따라 그립수단(330)에 형성된 돌기(332)가 튜브(10)와 접촉되며, 튜브(10)의 위치는 고정된다.

이때, 튜브(10)의 강도가 높거나 그립수단(330)에 형성된 돌기(332)의 마모가 심하다면 실린더(350)를 작동시켜 밀착수단(370)을 튜브(10) 방향으로 전진시킴으로써 튜브(10)를 더욱 견고히 고정시킨다.

튜브(10)가 견고히 고정되면 밴딩다이(200)를 회전시키면서 클램핑 유닛(300)을 튜브(10)의 길이방향을 따라 전진시킨다.

이러한 과정을 통해 밴딩다이(200) 및 클램핑 유닛(300) 사이에 고정된 튜브(10)가 구부러지게 되며, 이때 튜브(10)의 표면에 손상이 발생하지 않게 클램핑 유닛(300) 및 밀착수단(370)의 가압정도를 미리 적절히 조절하는 것이 중요하다.

또한, 그립수단(330)에 형성된 돌기(332) 또는 접촉부재(371)에 구비된 돌기(372)가 마모되어 고정하는 힘이 약해진다면, 그립수단(330) 또는 접촉부재(371)를 교체하여 일정한 고정력을 유지할 수 있도록 한다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10 : 튜브 100 : 밴딩머신
20 : 밴딩다이 300 : 클램핑 유닛
330 : 그립수단 350 : 실린더
370 : 밀착수단 371 : 접촉부재
373 : 절곡부재

Claims

대상물과 접촉되어 상기 대상물을 가압하는 밀착수단으로서,
상기 대상물과 면접촉하며, 상기 대상물과 접촉되는 면에 복수 개의 돌기가 구비된 접촉부재;
상기 대상물과 접촉되는 상기 접촉부재의 접촉면 반대면에 그 일단이 연결되고, 상기 접촉부재에 가해지는 외력의 방향에 따라 절곡되는 절곡부재; 및
상기 절곡부재의 타단에 연결되어 상기 절곡부재 및 접촉부재를 지지하는 지지바를 포함하는, 밀착수단.
청구항 1에 있어서,
상기 절곡부재는, 플렉시블 조인트, 유니버셜 조인트, 플렉시블 호스, 플렉시블 샤프트 중 하나인 것을 특징으로 하는, 밀착수단.
청구항 1에 있어서,
상기 절곡부재는, 상기 접촉부재 및 지지바에 탈착 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 밀착수단.
청구항 1에 있어서,
상기 접촉부재의 돌기는 탄성재질로 형성된 것을 특징으로 하는, 밀착수단.
하이드로포밍의 밴딩공정시 밴딩다이의 반대편에 위치하며 상기 밴딩다이와 함께 튜브에 접촉되어 상기 튜브를 고정하는 클램핑 유닛으로서,
상기 밴딩다이의 반대측에 위치하며, 상기 튜브의 길이방향 및 상기 밴딩다이 측으로 이동가능한 지지하우징;
상기 밴딩다이와 마주보는 상기 지지하우징의 측면에 구비되며 상기 튜브에 접촉되어 상기 튜브를 가압하는 그립수단; 및
상기 그립수단의 상기 튜브와 접촉되는 면에 구비되며 상기 그립수단과 별개로 상기 튜브 방향으로 전후진 가능한 밀착수단을 포함하고,
상기 그립수단은, 상기 튜브의 외주면과 접촉될 수 있도록 반원형상으로 형성되되 상기 튜브와 접촉되는 내주면에는 원주방향 및 길이방향을 따라 복수 개의 돌기가 형성된 반원부와, 상기 반원부의 폭 방향 양 끝단에 위치하며 서로 마주보는 방향과 반대 방향으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 고정부를 포함하며,
상기 밴딩다이와 마주보는 상기 지지하우징의 측면에는 상기 한 쌍의 고정부를 통해 상기 그립수단이 탈착 가능하게 구비되고,
상기 반원부에는 복수 개의 제1삽입로가 원주방향 및 길이방향을 따라 내주면 및 외주면을 관통하며 일정간격 이격되어 형성되고, 상기 지지하우징의 내측 및 외측에는 상기 복수 개의 제1삽입로와 각각 연통되는 복수 개의 제2삽입로가 형성되며, 상기 제1삽입로 및 제2삽입로에는 상기 밀착수단이 구비되는 것을 특징으로 하는, 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛.
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청구항 5에 있어서,
상기 밀착수단은, 상기 제1삽입로에 구비되되 상기 튜브와 접촉되는 면에 복수 개의 돌기가 구비된 접촉부재와, 상기 접촉부재와 탈착 가능하게 연결되며 상기 제2삽입로에 구비되는 지지바를 포함하고,
상기 복수 개의 제2삽입로에 구비된 각각의 지지바 끝단에는 실린더가 구비되는 것을 특징으로 하는, 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛.
청구항 5에 있어서,
상기 복수 개의 제1삽입로는 각각 상기 반원부의 법선방향으로 형성되고, 상기 복수 개의 제2삽입로는 상기 반원부와 접촉되는 면의 반대 방향으로 형성되며,
상기 밀착수단은, 상기 제1삽입로에 구비되되 상기 튜브와 접촉되는 면에 복수 개의 돌기가 형성된 접촉부재와, 상기 제2삽입로에 구비되는 지지바와, 그 일단 및 타단이 상기 접촉부재 및 지지바에 각각 탈착 가능하게 연결되며 상기 지지바의 전후진시 상기 접촉부재의 이동방향에 따라 절곡되는 절곡부재와, 상기 복수 개의 제2삽입로에 각각 구비된 지지바의 끝단을 연결하는 연결바를 포함하고,
상기 연결바에는 실린더가 체결되는 것을 특징으로 하는, 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛.
청구항 9에 있어서,
상기 절곡부재는, 플렉시블 조인트, 유니버셜 조인트, 플렉시블 호스, 플렉시블 샤프트 중 하나인 것을 특징으로 하는, 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛.
청구항 8에 있어서,
상기 튜브와 접촉되는 상기 접촉부재의 면은, 상기 반원부와 동일한 원주를 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는, 하이드로포밍용 튜브 클램핑 유닛.