KR101777753B1 - 금속판재 벤딩장치 - Google Patents

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Abstract

금속판재 벤딩장치가 개시된다. 본 발명에 따른 금속판재 벤딩장치는, 지면에 안착되는 바디와, 상기 바디의 양단에 수직되게 형성되는 제1,2지지부로 구성되는 본체; 상기 제1,2측벽에 양단이 회전 가능하게 수평 결합되며, 상부에 배치되는 제1가압롤러와, 제1가압롤러의 하부 양측에 배치되는 제1,2지지롤러로 구성된 밴딩부;상기 제1가압롤러 및 제1,2지지롤러를 회전 동작시키는 구동부; 상기 제1,2지지부에 형성되고, 제1,2지지롤러를 승강시켜 제1가압롤러와 간격이 조절되도록 하는 승강수단;을 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 금속판재를 말아서 원통형태로 형성하여 강관, 저장탱크 등의 성형물을 용이하게 제작할 수 있고, 구동부의 동력을 전달하는 동력전달부의 간격을 축소함으로써 장치의 크기를 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

금속판재 벤딩장치{METAL PLATE BENDING MACHINE}
본 발명은 금속판재 벤딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속판재를 말아서 원통형태로 형성하여 강관, 저장탱크 등의 성형물을 용이하게 제작할 수 있고, 구동부의 간격 및 크기를 축소함으로써 부피를 최소화시킬 수 있도록 하는 금속판재 벤딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 벤딩장치(bending machine)는 금속판재를 절곡하여 제관을 하거나 또는 소비자가 원하는 곡률을 갖도록 원통형태로 가공하는 금속가공기계의 하나이다. 벤딩장치는 제관기 또는 절곡기라고도 칭한다.
벤딩장치는 회전하는 가압롤러 및 하부롤러 사이로 철판이 통과하면서 제1가압롤러로 눌러 휘게 하여 철판을 원통형으로 형성하여 제품을 생산하는 장치이다.
그리고 철판을 눌러 휘게 하는 가압롤러 및 하부롤러의 지름이나 형상에 의해 철판이 휘는 정도가 결정되기 때문에 철판을 필요에 따라 다양한 크기로 휘게 하여 원통형의 철판 제품을 생산하기 위해서는 다양한 지름의 가압롤러를 수시로 교체하여야 한다.
국내 특허출원 10-2012-0120371호에는 "롤 벤딩장치"가 개시된 바 있다.
한편 도 8에 나타낸 바와 같이, 종래 기술에 따른 금속판재 벤딩장치(A')는, 지면에 안착되는 바닥판(130')과, 바닥판(130')의 일측에 수직되게 형성되는 제1,2측벽(W1',W2')으로 구성되는 본체; 제1측벽(W1')의 일측에 양단이 회전 가능하게 수평 결합되며, 상부에 배치되는 제1가압롤러(210')와, 제1가압롤러(210')의 하부 양측에 배치되는 제1,2지지롤러(220',230')로 구성된 밴딩부; 상기 제1가압롤러(210') 및 제1,2지지롤러(220',230')를 회전 동작시키는 구동부;를 포함하되,
구동부는 제1,2측벽(W1',W2') 사이에 형성되는 감속기(310')와, 감속기(310')에서 생성된 유압으로 회전되며 제1가압롤러(210') 및 제1,2지지롤러(220',230')에 각기 연결되는 동력전달축(315')으로 구성된다.
상기 동력전달축(315')은 감속기(310')에 연결된 입력축(316')과, 제1가압롤러(210') 및 제1,2지지롤러(220',230')에 각기 연결되는 출력축(317') 사이에 연결되며, 입력축(316')과 출력축(317')의 높이 차이를 극복할 수 있도록 유니버셜조인트(318')로 연결되는 것이었다.
이러한 종래 기술은 동력축의 길이와 그 양단의 유니버셜조인트가 차지하는 길이 등으로 인해 구동부의 크기가 커지게 되어 결과적으로 벤딩장치의 부피가 커질 수 밖에 없어 공간점유가 지나치게 많은 단점이 있었다.
또한 유니버셜조인트의 내구성이 약하므로 쉽게 파손되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 금속판재를 말아서 원통형태의 성형물을 용이하게 제작할 수 있고, 특히 구동부와 롤러들 간의 동력전달수단의 구성을 간결하게 하고, 결과적으로 양측의 수직 측벽간의 간격을 축소시킬 수 있어 전체적으로 부피를 줄임으로써 공간점유를 최소화할 수 있도록 하는 금속판재 벤딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상부에 배치되는 제1가압롤러와, 하부 양측에 배치되는 제1,2지지롤러로 구성되는 벤딩장치에 있어서, 제1가압롤러의 승강작동에 의해 제1가압롤러와 제1,2지지롤러의 간격을 조절하여 원통형상의 관체를 제조할 수 있도록 제1가압롤러의 승강수단을 포함하는 금속판재 벤딩장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 지면에 안착되는 바디와, 상기 바디의 양단에 수직되게 형성되는 제1,2지지부로 구성되는 본체; 상기 제1,2측벽에 양단이 회전 가능하게 수평 결합되며, 상부에 배치되는 제1가압롤러와, 제1가압롤러의 하부 양측에 배치되는 제1,2지지롤러로 구성된 밴딩부;상기 제1가압롤러 및 제1,2지지롤러를 회전 동작시키는 구동부; 상기 제1,2지지부에 형성되고, 제1,2지지롤러를 승강시켜 제1가압롤러와 간격이 조절되도록 하는 승강수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재 벤딩장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 제1지지부는 내부에 공간이 형성되도록 양측에 이격 배치되는 제1,2측벽과 외벽을 포함하고, 상기 제1,2측벽에는 제1,2지지롤러의 일측 샤프트가 각기 관통 결합되도록 제1,2장공이 형성되며, 상기 제1,2장공은 타원형이면서 종방향으로 형성되되 상단에서 하단으로 갈수록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 승강수단은 상기 제1지지부의 제1,2측벽 내에 형성되어 제1,2지지롤러의 일측 샤프트를 승강시키는 제1승강유닛; 상기 제2지지부에 형성되어 제1,2지지롤러의 타측 샤프트를 승강시키는 제2승강유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1승강유닛은 수직되게 형성되며 상방으로 로드가 인출 및 인입작동되는 유압실린더유닛이며, 상기 로드의 상단이 제1,2지지롤러의 일측 샤프트의 외부에 형성된 브라켓에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부는,
바디의 상면 일측에 형성되는 구동모터;
상기 구동모터의 축에 연결되어 유압을 생성하며 바디의 상면 일측에 형성되는 유압펌프;
상기 유압펌프에 연결되어 유압을 분배하며 바디의 상면 일측에 형성되는 유압분배기;
상기 유압분배기에 연결되어 유압을 공급받아 회전력을 제공하며 제1측벽에 장착된 감속기;
상기 감속기의 축에 연결되며 제2측벽과 외벽 사이의 공간에 회전 가능하게 결합되며, 일측에는 감속기의 축과 제1체인으로 결합되는 스프라킷이 형성되고, 타측에는 주동기어와 보조주동기어가 형성된 주 회전축;
상기 제1,2지지롤러의 샤프트에 각기 형성되어 상기 주동기어에 치차 결합되는 종동기어;
상기 주 회전축의 보조주동기어와 제1가압롤러의 샤프트에 형성된 종동기어를 연결하는 제2체인;
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2승강유닛은 수직되게 형성되며 상방으로 로드가 인출 및 인입작동되는 유압실린더유닛이며, 상기 로드의 상단이 제1,2지지롤러의 타측 샤프트의 외부에 형성된 브라켓에 힌지 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 금속판재를 말아서 원통형태로 형성하여 강관, 저장탱크 등의 성형물을 용이하게 제작할 수 있고, 구동부의 동력을 전달하는 동력전달부의 간격을 축소함으로써 장치의 크기를 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 제1가압롤러의 승강작동에 의해 제1가압롤러와 제1,2지지롤러의 간격을 조절하여 다양한 직경의 관체를 제작할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치에서 '구동부'를 나타낸 분해사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치에서 '제1승강유닛'의 작동을 나타낸 것으로, 제1,2지지롤러가 하강된 상태를 나타낸 측면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치에서 '제1승강유닛'의 작동을 나타낸 것으로, 제1,2지지롤러가 상승된 상태를 나타낸 측면도,
도 8은 종래 기술에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.
첨부된 도면 중에서, 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 정면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치에서 '구동부'를 나타낸 분해사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 측면도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치에서 '제1승강유닛'의 작동을 나타낸 것으로, 제1,2지지롤러가 하강된 상태를 나타낸 측면도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치에서 '제1승강유닛'의 작동을 나타낸 것으로, 제1,2지지롤러가 상승된 상태를 나타낸 측면도, 도 8은 종래 기술에 따른 금속판재 벤딩장치를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재 벤딩장치는,
지면에 안착되는 바디(130)와, 상기 바디(130)의 양단에 수직되게 형성되는 제1,2지지부(110)(120)로 구성되는 본체(100);
상기 제1,2지지부(110)(120)에 양단이 회전 가능하게 수평 결합되며, 상부에 배치되는 제1가압롤러(210)와, 제1가압롤러(210)의 하부 양측에 배치되는 제1,2지지롤러(220)(230)로 구성된 밴딩부(200);
상기 제1가압롤러(210) 및 제1,2지지롤러(220)(230)를 회전 동작시키는 구동부(300);
상기 제1,2지지부(110)(120)에 형성되고, 제1,2지지롤러(220)(230)를 승강시켜 제1가압롤러(210)와 간격이 조절되도록 하는 승강수단(400);을 포함하여 구성된다.
밴딩부(200)는 제1가압롤러(210)와 하부의 제1,2지지롤러(220)(230)로 구성되는 3개 롤러를 포함한다.
구동부(300)의 구동력은 기어 조합과 체인 연결에 의해 제1가압롤러(210)와 하부의 제1,2지지롤러(220)(230)에 동시에 균등하게 전달된다.
바람직하게는 제1,2지지롤러(220)(230)는 동일한 방향으로 회전되고, 제1가압롤러(210)는 제1,2지지롤러(220)(230)와 상반되는 방향으로 회전된다.
제1,2지지롤러(220)(230)는 제1승강유닛(410)에 의해 승강됨으로써 제1가압롤러(210)와의 간격이 조절되고, 아울러 제1,2지지롤러(220)(230) 간의 간격도 조절될 수 있다.
이렇게 간격을 조절함으로써 금속판재(P)의 절곡되는 직경을 조절할 수 있게 되어 대직경 내지 소직경의 관체 성형물을 얻을 수 있게 된다.
따라서 두께가 2mm 이상이 되는 두꺼운 판재는 한번에 절곡 가공할 수 없으며 포밍기(forming machine)에서와 같이 점진적으로 원하는 곡률을 형성해나간다.
그러므로 벤딩과정에서 제1,2지지롤러(220)(230)를 승강시켜서 간격을 조절하여야 하는 것이다.
한편 본체(100)는 지면에 안착되는 바디(130)와, 상기 바디(130)의 양단에 수직되게 형성되는 제1,2지지부(110)(120)로 구성된다.
바디(130)에는 감속기(310)와 그외 동력을 생성하는 유압펌프, 레귤레이터 등이 구비된다.
상기 제1지지부(110)는 내부에 공간이 형성되도록 양측에 이격 배치되는 제1,2측벽(111)(112)과 외벽(113)을 포함한다.
상기 제1,2측벽(111)(112)에는 제1,2지지롤러(220)(230)의 일측 샤프트(226)가 각기 관통 결합되도록 제1,2장공(115)(116)이 형성된다.
상기 제1,2장공(115)(116)은 타원형이면서 종방향으로 형성되되 상단에서 하단으로 갈수록 경사지게 형성된다.
따라서 제1,2장공(115)(116)을 따라 제1,2지지롤러(220)(230)의 일측 샤프트(226)가 승강하게 되며, 이러한 승강 작동시에도 후술될 종동기어(G2)와 주동기어(G1) 간의 치차 결합상태는 항상 유지될 수 있다.
한편 상기 승강수단(400)은, 상기 제1지지부(110)의 제1,2측벽(111)(112) 내에 형성되어 제1,2지지롤러(220)(230)의 일측 샤프트(226)를 승강시키는 제1승강유닛(410); 상기 제2지지부(120)에 형성되어 제1,2지지롤러(220)(230)의 타측 샤프트(228)를 승강시키는 제2승강유닛(420);을 포함하여 구성된다.
제1승강유닛(410) 및 제2승강유닛(420)은 동일한 변위로 승강 작동이 수행되도록 설정되며, 이를 통해 제1,2지지롤러(220)(230)가 수평된 상태를 유지하면서 상승 또는 하강하게 된다.
상기 제1승강유닛(410)은, 수직되게 형성되며 상방으로 로드(411)가 인출 및 인입작동되는 유압실린더유닛이며, 상기 로드(411)의 상단이 제1,2지지롤러(220)(230)의 일측 샤프트(226)의 외부에 형성된 브라켓(227)에 힌지 결합된다.
제1,2지지롤러(220)(230)에 형성된 브라켓(227)은 비스듬하게 슬라이드공(2271)이 형성되고, 로드(411)의 상단에 핀이 결합되어 슬라이드공(2271)에 관통 결합된다.
상기 구동부(300)는, 바디(130)의 상면 일측에 형성되는 구동모터(311);
상기 구동모터(311)의 축에 연결되어 유압을 생성하며 바디(130)의 상면 일측에 형성되는 유압펌프(312);
유압펌프(312)에 연결되어 유압을 분배하며 바디(130)의 상면 일측에 형성되는 유압분배기(313);
유압분배기(313)에 연결되어 유압을 공급받아 회전력을 제공하며 제1측벽(111)에 장착된 감속기(310);
감속기(310)의 축(3101)에 연결되며 제2측벽(112)과 외벽(113) 사이의 공간에 회전 가능하게 결합되며, 일측에는 감속기(310)의 축(3101)에 형성된 스프라킷(3103)과 제1체인(C1)으로 결합되는 스프라킷(3202)이 형성되고, 타측에는 주동기어(G1)와 스프라킷(G3)이 형성된 주 회전축(320);
제1가압롤러(210), 제1,2지지롤러(220)(230)의 샤프트에 각기 형성되어 상기 주동기어(G1)에 치차 결합되는 종동기어(G2);
주 회전축(320)의 스프라킷(G3)과 제1가압롤러(210)의 샤프트에 형성된 스프라킷(2105)을 연결하는 제2체인(C2);을 포함한다.
감속기는 제1측벽에 장착되며, 감속기의 축은 제1측벽과 제2측벽 사이에 배치되며,
상기 제2승강유닛(420)은, 수직되게 형성되며 상방으로 로드(421)가 인출 및 인입작동되는 유압실린더유닛이며, 상기 로드(421)의 상단이 제1,2지지롤러(220)(230)의 타측 샤프트(228)의 외부에 형성된 브라켓(227)에 힌지 결합되어 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
제어부를 조작하여 구동부(300)를 온 작동시키면, 감속기(310)의 회전력이 제1체인(C1)을 통해 주 회전축(320)에 전달된다.
주 회전축(320)의 주동기어(G1)와 치차 결합된 종동기어(G2)의 회전에 의해 각 제1,2지지롤러(220)(230)는 동일한 방향으로 회전된다.
아울러 주 회전축(320)의 스프라킷(G3)과 제1가압롤러(210)의 샤프트에 형성된 스프라킷(2105)이 제2체인(C2)으로 연결되어 있으므로, 주 회전축(320)의 회전력이 전달되어 제1가압롤러(210)가 회전된다.
이렇게 서로 상반되는 방향으로 회전되는 제1가압롤러(210)와 제1,2지지롤러(220)(230) 사이에 강판(P)을 넣으면 타측으로 빠져나가는 동안 둥글게 구부려지는 가공이 이루어진다.
아울러 제1,2승강유닛(210,220)을 구동시켜 제1가압롤러(210)와 제1,2지지롤러(220)(230) 사이의 간격을 더 작게 형성하면 작은 직경을 갖는 원통형 성형물이 제조될 수 있는 것이다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
100 : 본체 130 : 바디
110 : 제1지지부 120 : 제2지지부
200 : 밴딩부 210 : 제1가압롤러
220 : 제1지지롤러 230 : 제2지지롤러
300 : 구동부 310 ; 감속기
320 ; 주 회전축 G1 : 주동기어
G3 : 보조주동기어 G2 : 종동기어
400 : 승강수단 410 : 제1승강유닛
420 : 제2승강유닛

Claims (6)

  1. 지면에 안착되는 바디와, 상기 바디의 양단에 수직되게 형성되는 제1,2지지부로 구성되는 본체;
    상기 제1,2지지부에 양단이 회전 가능하게 수평 결합되며, 상부에 배치되는 제1가압롤러와, 제1가압롤러의 하부 양측에 배치되는 제1,2지지롤러로 구성된 밴딩부;
    상기 제1가압롤러 및 제1,2지지롤러를 회전 동작시키는 구동부;
    상기 제1,2지지부에 형성되고, 제1,2지지롤러를 승강시켜 제1가압롤러와 간격이 조절되도록 하는 승강수단;을 포함하고,
    상기 제1지지부는
    내부에 공간이 형성되도록 양측에 이격 배치되는 제1,2측벽과 외벽을 포함하고,
    상기 제1,2측벽에는 제1,2지지롤러의 일측 샤프트가 각기 관통 결합되도록 제1,2장공이 형성되며.
    상기 제1,2장공은 타원형이면서 종방향으로 형성되되 상단에서 하단으로 갈수록 경사지게 형성되며,
    상기 승강수단은
    상기 제1지지부의 제1,2측벽 내에 형성되어 제1,2지지롤러의 일측 샤프트를 승강시키는 제1승강유닛;
    상기 제2지지부에 형성되어 제1,2지지롤러의 타측 샤프트를 승강시키는 제2승강유닛;을 포함하고,
    상기 제1승강유닛은,
    수직되게 형성되며 상방으로 로드가 인출 및 인입작동되는 유압실린더유닛이며,
    상기 로드의 상단이 제1,2지지롤러의 일측 샤프트의 외부에 형성된 브라켓에 힌지 결합되고,
    상기 브라켓은 비스듬하게 슬라이드공이 형성되고, 상기 로드의 상단에 핀이 결합되어 슬라이드공에 관통 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판재 벤딩장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 바디의 상면 일측에 형성되는 구동모터;
    상기 구동모터의 축에 연결되어 유압을 생성하며 바디의 상면 일측에 형성되는 유압펌프;
    상기 유압펌프에 연결되어 유압을 분배하며 바디의 상면 일측에 형성되는 유압분배기;
    상기 유압분배기에 연결되어 유압을 공급받아 회전력을 제공하며 제1측벽에 장착된 감속기;
    상기 감속기의 축에 연결되며 제2측벽과 외벽 사이의 공간에 회전 가능하게 결합되며, 일측에는 감속기의 축에 형성된 스프라킷과 제1체인으로 결합되는 스프라킷이 형성되고, 타측에는 주동기어와 스프라킷이 형성된 주 회전축;
    상기 제1가압롤러, 제1,2지지롤러의 샤프트에 각기 형성되어 상기 주동기어에 치차 결합되는 종동기어;
    상기 주 회전축의 스프라킷과 제1가압롤러의 샤프트에 형성된 스프라킷을 연결하는 제2체인;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재 벤딩장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2승강유닛은
    수직되게 형성되며 상방으로 로드가 인출 및 인입작동되는 유압실린더유닛이며,
    상기 로드의 상단이 제1,2지지롤러의 타측 샤프트의 외부에 형성된 브라켓에 힌지 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판재 벤딩장치.
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