KR101742576B1 - 금속판의 그루빙 절곡 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하로 배열된 롤러에 의해 금속판의 일측을 가압하여 절곡성형을 실시할 수 있는 금속판의 그루빙 절곡 머신에 관한 것이다.
본 발명에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신은 금속판을 지지할 수 있도록 형성되며, 상기 금속판의 절곡 성형을 위해 제1 성형부가 형성되어 있는 하부롤러와, 상기 하부롤러를 회전시키는 회전구동부와, 상기 하부롤러의 상부에 설치되며, 상기 하부롤러와 함께 금속판의 절곡 성형을 위해 상기 제1 성형부에 대응하는 제2 성형부가 형성되어 있는 가압롤러와, 상기 가압롤러를 상하로 승강 구동하는 메인승강구동부를 포함하며, 상기 제1 성형부와 제2 성형부 중 어느 하나는 금속판의 절곡을 위해 금속판을 가압하는 가압돌기로 이루어지며, 다른 하나는 상기 가압돌기에 대응하는 지지홈으로 이루어진다.

Description

금속판의 그루빙 절곡 머신 {Grooving apparatus for metal plate}

본 발명은 금속판의 그루빙 절곡 머신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하로 배열된 롤러에 의해 금속판의 일측을 가압하여 절곡성형을 실시할 수 있는 금속판의 그루빙 절곡 머신에 관한 것이다.

일반적으로 금속판 절곡기는 기계식과 유압식으로 구분되며, 최근에는 구조와 제어의 편의 측면에서 유리한 유압식 금속판 절곡기가 선호되고 있다.

이러한 금속판 절곡기가 금속판을 절곡할 경우, 규격에 맞게 절단된 금속판이 금속판 절곡기에 투입된다. 작업자는 금속판 절곡기를 구성하는 하부금형의 절곡홈에 금속판을 올려놓고 절곡날이 구비되며 승강작동을 하는 상부금형으로 프레스해줌으로써 금속판에 대한 절곡이 이루어지며, 이러한 절곡성형방식을 통상 '프레스 브레이크 성형'이라 한다.

그런데 이러한 프레스 브레이크 성형방식으로 수행하는 금속판 절곡기에서 절곡을 수행하려면 절곡 작업하고자 하는 금속판을 작업자가 수작업으로 금속판 절곡기에 투입을 해주어야 하고 절곡시에는 절곡이 잘 이루어지도록 그 금속판을 밀어 올려주어야 한다.

특히 피절곡용 금속판의 사이즈가 1미터(폭이나 길이)를 넘어가고 무거운 금속판재의 경우에는 그 금속판을 절곡 성형하는데 있어 작업자의 피로도가 매우 높고, 금속판을 옮기는 중에 작업자가 다치거나 금속판의 일부가 찌그러지는 등과 같은 어려움에 수시로 봉착한다.

실제 작업현장 입장에서 보면 길이가 3~4미터가 되는 피절곡용 금속판을 금속판 절곡기를 이용해 절곡하는데 대략 4~5명의 소요인력이 필요하다. 또 그 금속판을 두개방향 이상으로 절곡할 경우에는 금속판을 몇번이고 회전시켜주어야 하므로 작업자의 손가락이 끼이는 안전사고가 빈번하며 금속판 무게로 인해 금속판을 충분히 들지 않고 회전시키거나 투입 및 배출시킴으로 인해서 금속판과 절곡기의 마찰면에서 발생하는 고주파수의 소음 공해도 상당한 수준이다.

한국등록특허 10-1300135 : 대형 금속판 절곡을 위한 탈부착형 절곡보조장치 한국등록특허 10-1164325 : 절곡 머신 및 절곡 머신을 이용한 금속판 가공 방법

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 두 개의 롤러 사이에 절곡대상 금속판이 삽입되며 상기 롤러들에 의해 그루빙 홈이 형성됨으로써 금속판의 절곡 성형이 용이하게 일워질 수 있는 금속판의 그루빙 절곡 머신을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신은 금속판을 지지할 수 있도록 형성되며, 상기 금속판의 절곡 성형을 위해 제1 성형부가 형성되어 있는 하부롤러와, 상기 하부롤러와 함께 금속판의 절곡 성형을 위해 상기 제1 성형부에 대응하는 제2 성형부가 형성되어 있는 가압롤러와, 상기 하부롤러와 상기 가압롤러 중 어느 하나 또는 둘 모두를 회전시키는 회전구동부와, 상기 하부롤러의 상부에 설치되며, 상기 가압롤러를 상하로 승강 구동하는 메인승강구동부를 포함하며, 상기 제1 성형부와 제2 성형부 중 어느 하나는 금속판의 절곡을 위해 금속판을 가압하는 가압돌기로 이루어지며, 다른 하나는 상기 가압돌기에 대응하는 지지홈으로 이루어진다.

상기 메인승강구동부는 상기 가압롤러의 양측 단부를 회전 가능하게 지지하는 상부롤러지지체와, 상기 상부롤러지지체에 연결되어 상부롤러지지체를 승강시키는 메인액추에이터를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가압롤러의 양측 상부롤러지지체의 사이에 마련되어 상기 가압롤러의 중앙부의 가압력을 높이기 위해 상기 가압롤러를 가압하는 하나 이상의 보조가압롤러와, 상기 보조가압롤러를 상하로 승강구동하는 보조승강구동부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 하부롤러는 양측 단부가 하부롤러지지체에 회전 가능하게 지지되고, 상기 하부롤러지지체의 사이에서 상기 하부롤러의 처짐을 방지하도록 하부롤러를 지지하는 하나 이상의 보조지지롤러를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 가압돌기는 금속판의 절곡 성형 과정에서 롤러와 금속판 사이에 슬립이 발생하는 것을 방지하기 위해 널링 가공된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신은 금속판에 그루빙 홈을 형성함과 동시에 절곡 가공을 실시할 수 있으며, 금속판의 강도가 향상되며, 특히 절곡 위치에서의 강도가 높은 수준으로 유지될 수 있어 제품의 성형 품질이 우수한 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 금속판의 그루빙 절곡 머신의 정면도,
도 3은 도 1의 금속판의 그루빙 절곡 머신에서 금속판이 절곡 성형되는 상태를 도시한 개념도,
도 4는 가압롤러 및 보조가압롤러를 도시한 부분발췌 사시도,
도 5는 하부롤러 및 보조지지롤러를 도시한 부분발췌 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신(1)의 일 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 금속판의 그루빙 절곡 머신(1)는 하부롤러(20)와 가압롤러(30), 하부롤러(20)를 회전시키는 회전구동부(40), 가압롤러(30)를 승강 구동하는 메인승강구동부(50)와, 가압롤러(30)를 가압하는 보조가압롤러(60)와, 하부롤러(20)를 지지하는 보조지지롤러(70)를 포함한다.

하부롤러(20)는 성형 대상의 금속판을 지지하는 것으로 양측 단부가 하부롤러지지체(11)에 회전 가능하도록 지지되어 있고, 외주면에는 절곡 성형을 위한 제1 성형부(21)가 형성되어 있다.

상기 회전구동부(40)는 하부롤러지지체(11)에 지지되어 있는 하부롤러(20)와 연결되어 하부롤러(20)를 회전시키는 것이며, 전기 또는 유압모터가 적용될 수 있다. 상기 회전구동부(40)는 감속기를 통해서 하부롤러(20)와 연결되어 있다.

상기 가압롤러(30)는 후술하는 메인승강구동부(50)에 의해 상하로 승강 가능하며, 상기 하부롤러(20)와 함께 금속판을 절곡 성형한다.

가압롤러(30)에는 제1 성형부(21)에 대응하는 제2 성형부(31)가 마련되어 있으며, 금속판을 가압롤러(30)와 하부롤러(20) 사이에 두고 가압롤러(30)를 하강시켜 하부롤러(20)와 가압롤러(30)의 제1 성형부(21)와 제2 성형부(31)에 의해 금속판에 절곡부를 성형하게 된다.

상기 제1 성형부(21)와 제2 성형부(31)는 가압돌기와 지지홈으로 이루어질 수 있는데, 제1 성형부(21)가 가압돌기인 경우 제2 성형부(31)가 제1 성형부(21)에 대응하는 지지홈으로 형성되고, 반대로 제1 성형부(21)가 지지홈인 경우 제2 성형부(31)가 가압돌기 형태로 형성된다.

상기 가압돌기나 지지홈은 현재 도면 상에는 사각의 돌기 형태와 사각 홈 형태로 도시되어 있으나, 판재의 가공 조건에 따라 'V'자 형이나 'U'자 형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 하부롤러(20)와 가압롤러(30)의 제1 성형부(21)와 제2 성형부(31)의 크기, 형상, 개수는 성형되는 금속판의 가공 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

상기 메인승강구동부(50)는 가압롤러(30)를 승강 구동하기 위한 것으로 가압롤러(30)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 상부롤러지지체(51)와, 상기 상부롤러지지체(51)를 승강시키는 메인액추에이터(52)를 구비한다.

상부롤러지지체(51)는 지지본체(10)의 내부에 승강 가능하도록 지지되어 있고, 상기 지지본체(10)의 상부에 설치된 메인액추에이터(52)에 의해서 승강이 이루어진다.

상기 메인액추에이터(52)는 유압실린더가 적용되었으며, 실린더본체는 상기 지지본체(10)에 지지되어 있고, 실린더로드가 상기 상부롤러지지체(51)에 연결되어 상부롤러지지체(51)를 승강 시키게 된다.

상기 메인액추에이터(52)는 중량물인 가압롤러(30)를 승강시켜야 하고, 또 금속판의 성형 과정에서 가압롤러(30)를 일정 크기 이상의 압력으로 가압해야 하므로 유압실린더가 적용되는 것이 바람직하지만, 메인액추에이터(52)가 반드시 유압실린더로 한정되는 것은 아니다.

본 실시예의 경우 상술한 것처럼 가압실린더에 형성된 제2 성형부(31)가 가압돌기로 적용되었는데, 상기 가압롤러(30)가 금속판을 가압하면서 회전할 때, 금속판과 가압돌기 사이에 슬립이 발생하는 것을 방지하기 위해 가압돌기의 표면은 널링 가공되는 것이 바람직하다.

본 실시예와 달리 제1 성형부(21)가 가압돌기 형태로 형성되는 경우 제1 성형부(21)에 널링 가공을 실시할 수 있다.

아울러 상기 가압롤러(30)의 상부에는 가압롤러(30)의 중앙부를 지지하기 위한 보조가압롤러(60)가 더 구비될 수 있다.

도 4를 참조하면, 보조가압롤러(60)는 보조승강구동부(61)에 의해 상하로 승강 구동할 수 있으며, 가압롤러(30)의 상부를 지지한다. 상기 보조승강구동부(61)도 유압실린더가 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이 가압롤러(30)는 양 단부에 메인승강구동부(50)가 연결되어 상하로 승강 이동을 하게 되며, 금속판을 가압할 때, 메인승강구동부(50)의 힘은 가압롤러(30)의 양측 단부에 집중된다. 따라서 가압롤러(30)의 중앙부에서 금속판을 가압하는 압력은 양측 단부보다 상대적으로 작아지며, 이로 인해 원하는 형태로 금속판을 성형하지 못하는 문제가 생길 수 있다.

따라서 가압롤러(30)를 지지하는 양측 상부롤러지지체(51)의 사이에 적어도 하나의 보조가압롤러(60)를 설치하여 가압롤러(30)의 중앙부를 보조적으로 지지할 수 있다.

본 실시예의 경우 두 개의 보조가압롤러(60)가 양측 상부롤러지지체(51)의 사이에 마련되어 있고, 각각의 보조가압롤러(60)는 보조승강구동부(61)인 액추에이터에 의해 승강 구동이 이루어진다. 따라서 가압롤러(30)가 상승해 있을 대에는 보조가압롤러(60)가 상승된 상태로 유지되고, 가압롤러(30)가 하강하여 금속판을 가압할 때에는 상기 보조가압롤러(60)도 보조승강구동부(61)에 의해 하강하여 가압롤러(30)의 중앙부를 가압한다. 이로 인해 가압롤러(30)의 전체 구간에서 금속판을 가압하는 압력이 거의 동일하게 평형을 유지할 수 있다.

그리고 도 5에 도시되어 있는 것처럼 하부롤러(20)의 하부에는 하부롤러(20)를 지지하기 위한 보조지지롤러(70)가 마련된다.

상기 보조지지롤러(70)는 전후방향으로 이격된 두 개의 롤러부재를 포함하며, 하부롤러(20)가 상기 롤러부재들에 의해 지지되도록 설치되어 있다.

상기 하부롤러(20)는 하부롤러지지체(11)에 의해 회전 가능하도록 지지되어 있는데, 금속판의 가공을 위해 하부롤러(20)는 중량이 큰 금속재로 제작되기 때문에 하부롤러(20)의 자체 중량에 의해 중앙부가 하방으로 처짐이 발생할 수 있으며, 이러한 처짐은 금속판의 가공시 성형불량의 원인이 될 수 있다.

따라서 하부롤러(20)의 중앙부 하단을 지지하기 위해 보조지지롤러(70)를 설치한다. 본 실시예의 경우 하나의 보조지지롤러(70)가 하부롤러(20)의 하부 중앙에 설치되어 있으나, 보조가압롤러(60)와 같이 두 개의 보조지지롤러(70)가 하부롤러(20)의 길이방향을 따라 소정간격 이격 되도록 설치되어 하부롤러(20)를 지지할 수도 있다. 즉, 하부롤러(20)의 크기와 형상에 따라 보조지지롤러(70)의 크기와 개수를 다양하게 선택할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신(1)에 의한 금속판의 가공과정을 설명하면 다음과 같다.

가공 대상의 금속판재를 하부롤러(20)와 가압롤러(30)의 사이에 안착시킨 상태에서 가압롤러(30)를 하강시켜 가압롤러(30)가 금속판을 가압하여 그루빙 홈을 형성한다. 이 때, 상기 보조가압롤러(60) 역시 하강시켜 가압롤러(30)의 중앙부를 지지하게 한다.

상기 회전구동부(40)의 구동에 의해 하부롤러(20)가 회전하면 금속판은 하부롤러(20)에 의해 후방으로 이동하게 되며, 가압롤러(30)도 금속판의 이동에 의해 금속판의 표면을 따라 회전하면서 금속판을 계속 가압하게 된다.

이렇게 회전구동부(40)에 의해 금속판이 후방으로 이동하게 되며, 상기 제1 성형부(21)와 제2 성형부(31)에 의해 금속판에는 그루빙 홈이 형성되며, 이러한 그루빙홈에 의해 해당 부분이 벤딩 성형된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 금속판의 그루빙 절곡 머신(1)는 두꺼운 금속판의 경우에도 별도의 식각 과정 없이 가압롤러(30)의 가압력의 조절을 통해 원하는 각도로 벤딩 성형할 수 있으며, 가압롤러(30)와 하부롤러(20)의 교체만으로 다양한 형태의 금속판을 벤딩 가공할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

1; 금속판의 그루빙 절곡 머신
2: 금속판 3: 그루빙홈
10; 지지본체 11; 하부롤러지지체
20; 하부롤러 21; 제1 성형부
30; 가압롤러 31; 제2 성형부
40; 회전구동부 50; 메인승강구동부
51; 상부롤러지지체 52; 메인액추에이터
60; 보조가압롤러 61; 보조승강구동부
70; 보조지지롤러

Claims (5)

1. 금속판을 지지할 수 있도록 형성되며, 상기 금속판의 절곡 성형을 위해 제1 성형부가 형성되어 있는 하부롤러와;
   상기 하부롤러의 상부에 설치되며, 상기 하부롤러와 함께 금속판의 절곡 성형을 위해 상기 제1 성형부에 대응하는 제2 성형부가 형성되어 있는 가압롤러와;
   상기 하부롤러와 상기 가압롤러 중 어느 하나 또는 둘 모두를 회전시키는 회전구동부와;
   상기 가압롤러를 상하로 승강 구동하는 메인승강구동부를 포함하며,
   상기 제2 성형부는 상기 가압롤러의 외주면에 원주방향을 따라 돌출되어 연장되는 가압돌기로 이루어지고, 상기 제1 성형부는 상기 가압돌기와 함께 상기 금속판에 상기 하부롤러와 상기 가압롤러를 통과해 진행하는 길이방향을 따라 연장되는 그루빙홈을 형성할 수 있도록 상기 가압돌기에 대응하는 지지홈으로 형성되며,
   상기 가압돌기는 금속판의 절곡 성형 과정에서 롤러와 금속판 사이에 슬립이 발생하는 것을 방지하기 위해 널링 가공된 것을 특징으로 하는 금속판의 그루빙 절곡 머신.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 메인승강구동부는 상기 가압롤러의 양측 단부를 회전 가능하게 지지하는 상부롤러지지체와,
   상기 상부롤러지지체에 연결되어 상부롤러지지체를 승강시키는 메인액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판의 그루빙 절곡 머신.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가압롤러의 양측 상부롤러지지체의 사이에 마련되어 상기 가압롤러의 중앙부의 가압력을 높이기 위해 상기 가압롤러를 가압하는 하나 이상의 보조가압롤러와,
   상기 보조가압롤러를 상하로 승강구동하는 보조승강구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판의 그루빙 절곡 머신.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 하부롤러는 양측 단부가 하부롤러지지체에 회전 가능하게 지지되고,
   상기 하부롤러지지체의 사이에서 상기 하부롤러의 처짐을 방지하도록 하부롤러를 지지하는 하나 이상의 보조지지롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판의 그루빙 절곡 머신.
   
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