KR101779334B1

KR101779334B1 - 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치

Info

Publication number: KR101779334B1
Application number: KR1020150188971A
Authority: KR
Inventors: 조국래; 이문용
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-09-19
Also published as: DE102016115158B4; DE102016115158A1; KR20170078447A; US20170182536A1; US9833821B2; CN106925688A

Abstract

가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치는 정 베이스 상에 좌우 양측으로 일정간격을 두고 배치되며, 중앙부에는 상하방향으로 슬라이딩 홈이 형성되는 양측 스탠드 프레임; 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈의 하부에 고정되는 하부 슬라이딩 블록에 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 하부 회전축 상에 하부 성형롤이 고정되어 이루어지는 하부 성형롤 유닛; 상기 하부 성형롤 유닛의 상부에서 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 상부 슬라이딩 블록에 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 상부 회전축 상에 상부 성형롤이 고정되어 이루어지는 상부 성형롤 유닛; 상기 양측 스탠드 프레임의 각 상부의 조정블록 내부에 구성되는 웜 휠과 웜 기어의 작동에 의해 상기 웜 휠의 중심에 상하방향으로 스크루 체결된 조정 스크루가 양측 상부 슬라이딩 블록의 상하방향 위치를 조정하여 상기 하부 및 상부 성형롤 사이의 초기 간극을 조정하는 성형롤 간극조정유닛; 상기 양측 스탠드 프레임의 각 슬라이딩 홈 내에서, 상기 조정 스크루와 상부 슬라이딩 블록 사이에 설치되어 성형할 판재의 가변 두께에 따라 상기 상부 성형롤에 걸리는 성형 반력을 흡수함과 동시에, 상기 상부 성형롤의 성형 가압력을 실시간 설정범위 내로 유지하는 스프링유닛을 포함한다.

Description

가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치{ROLL FORMING DEVICE FOR FORMING VARIABLE THICKNESS PLATE}

본 발명은 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍 장치에 구성되는 상부 및 하부 성형롤 간의 초기 간극을 설정한 후, 소재 두께에 따라 상부 성형롤에 걸리는 성형 반력을 스프링유닛에서 흡수하여 상부 및 하부 성형롤 간의 간극을 실시간 제어할 수 있도록 하는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치에 관한 것이다.

일반적으로 직선타입의 빔류의 성형은 상부 성형롤과 하부 성형롤로 구성되는 롤 포밍 장치를 적어도 10단 이상으로 일렬 배치하여 공급되는 소재를 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 롤 포밍 시스템에 의해 이루어진다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 단계별 공정 개념도이다.

도 1을 참조하면, 이러한 롤 포밍 시스템 및 공정은 공급되는 코일(200)을 풀어주는 언코일러(201)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S110)를 이루고, 상기 언코일러(201)로부터 풀려 나온 띠상의 코일(200)을 평평한 강판(250)으로 펴주는 스트레이트너(203)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S120)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(203)의 후방에는 스트레이트너(203)로부터 공급된 강판(250)에, 성형될 성형빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(205)가 구비되어 피어싱 단계(S130)를 진행한다.

또한, 상기한 10단 이상의 롤 포밍 장치(207: R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되어 상기 브레이크 프레스(205)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(201), 스트레이트너(203), 및 브레이크 프레스(205)를 거쳐 공급되는 강판(250)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S140)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포밍 장치(207)의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위해 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 설치된 다수개의 곡률 성형롤로 구성되는 라운드 벤더(209)가 구비되어 롤 포밍 성형을 완료한 상기 성형빔을 통과시킴으로써 일정 곡률의 완성품을 제조하는 벤딩단계(S150)를 이루게 된다.

그런데, 이러한 롤 포밍 시스템에서, 종래에는 각 롤 포밍 장치(R1~R7)에 구성되는 상부 및 하부 성형롤은 초기 소재 투입 시, 성형 반력에 의해 상부 성형롤과 하부 성형롤 간에 간극 편차(Gap Deviation)가 발생하거나, 특히, TWB(Tailor Weld Blank), TRB(Tailor Rolled Blank) 등의 소재와 같이, 소재의 두께가 변경되는 경우에 상기 상부 성형롤과 하부 성형롤 사이의 설정된 간극에 의해 성형 가압력이 설정범위를 벗어나는 단점이 있다.

특히, 두께가 가변되는 판재(TWB,TRB 등)가 투입되어도 실시간 공정 진행 중에는 상부 성형롤과 하부 성형롤 사이의 간극을 실시간 조정하기 어려우며, 서보모터 등을 이용하여 실시간 조정하더라도 정밀한 간극 설정이 어렵기 때문에, 이로 인한 상부 및 하부 성형롤 사이의 좌우 성형 편차가 발생하고, 이로 인한 성형 가압력의 차이로 제품에 뒤틀림 현상 등과 같이 제품불량이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 롤 포밍 시스템의 각각의 롤 포밍 장치에 구성되는 상부 및 하부 성형롤 간의 초기 간극을 설정한 후, 소재 두께에 따라 상부 성형롤에 걸리는 성형 반력을 스프링유닛에서 흡수하여 상부 및 하부 성형롤 사이의 간극을 실시간 제어할 수 있도록 하는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 공정 베이스 상에 좌우 양측으로 일정간격을 두고 배치되며, 중앙부에는 상하방향으로 슬라이딩 홈이 형성되는 양측 스탠드 프레임; 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈의 하부에 고정되는 하부 슬라이딩 블록에 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 하부 회전축 상에 하부 성형롤이 고정되어 이루어지는 하부 성형롤 유닛; 상기 하부 성형롤 유닛의 상부에서 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 상부 슬라이딩 블록에 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 상부 회전축 상에 상부 성형롤이 고정되어 이루어지는 상부 성형롤 유닛; 상기 양측 스탠드 프레임의 각 상부의 조정블록 내부에 구성되는 웜 휠과 웜 기어의 작동에 의해 상기 웜 휠의 중심에 상하방향으로 스크루 체결된 조정 스크루가 양측 상부 슬라이딩 블록의 상하방향 위치를 조정하여 상기 하부 및 상부 성형롤 사이의 초기 간극을 조정하는 성형롤 간극조정유닛; 상기 양측 스탠드 프레임의 각 슬라이딩 홈 내에서, 상기 조정 스크루와 상부 슬라이딩 블록 사이에 설치되어 성형할 판재의 가변 두께에 따라 상기 상부 성형롤에 걸리는 성형 반력을 흡수함과 동시에, 상기 상부 성형롤의 성형 가압력을 실시간 설정범위 내로 유지하는 스프링유닛을 포함하는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 하부 슬라이딩 블록과 상부 슬라이딩 블록에 각각 대응하는 일측 스탠드 프레임의 측면에 상하방향으로 각각 눈금자가 설치되고, 상기 각 눈금자에 대응하여 상기 하부 슬라이딩 블록과 상부 슬라이딩 블록의 각 일측에 눈금침이 설치될 수 있다.

또한, 상기 양측 스탠드 프레임은 각각의 내,외측면의 측단에 지지강성을 보강하는 리브가 형성될 수 있다.

또한, 상기 하부 성형롤 유닛은 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈의 하부에 고정되는 양측 하부 슬라이딩 블록; 상기 양측 하부 슬라이딩 블록에 베어링을 통하여 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 하부 회전축; 및 상기 양측 스탠드 프레임 사이에서, 양측 칼라링을 통하여 상기 하부 회전축 상의 중앙에 위치된 상태로 키 결합되어 하부 회전축과 함께 회전하는 하부 성형롤을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부 성형롤 유닛은 상기 양측 하부 슬라이딩 블록의 상부에서, 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 양측 상부 슬라이딩 블록; 상기 양측 상부 슬라이딩 블록에 베어링을 통하여 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 상부 회전축; 및 상기 양측 스탠드 프레임 사이에서, 양측 칼라링을 통하여 상기 상부 회전축 상의 중앙에 위치된 상태로 키 결합되어 상부 회전축과 함께 회전하며, 상기 하부 성형롤과 일정 간극을 형성하는 상부 성형롤을 포함할 수 있다.

또한, 상기 성형롤 간극조정유닛은 상기 양측 스탠드 프레임의 각 상부에 고정되며, 내부에는 공간부를 형성하는 양측 조정블록; 상기 양측 조정블록의 각 공간부에 베어링을 통하여 회전 가능하게 횡방향으로 설치되는 웜 휠; 상기 양측 조정블록의 각 공간부 내에서 상기 웜 휠에 치합된 상태로, 상기 양측 조정블록을 수평 방향으로 관통하여 배치되는 조정축 상에 고정 설치되는 웜 기어; 및 상기 양측 조정블록 내부의 각 웜 휠의 상하방향 중심에 스크루 체결된 상태로, 하단이 상기 스프링유닛에 회전체를 통하여 회전 가능하게 연결되는 조정 스크루로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 양측 조정블록은 상부가 개구되며, 개구된 상부면에 커버가 체결될 수 있다.

또한, 상기 스프링유닛은 상기 양측 스탠드 프레임의 각 슬라이딩 홈 내에서, 상기 상부 슬라이딩 블록의 상면에 일체로 고정되는 지지블록; 상기 지지블록의 상부에 체결 고정되고, 상면이 개구된 상태로 상기 지지블록과 함께 내부에 수용 공간부를 형성하는 스프링 하우징; 상기 스프링 하우징의 수용 공간부 내부의 개구된 상부에 위치하여 상방향으로 지지되며, 상단이 상기 조정 스크루의 하단과 회전체를 통하여 연결되며, 하면 중심에 스프링 가이더가 형성되는 리테이너; 및 상기 스프링 하우징의 수용 공간부 내부에서, 상기 리테이너의 스프링 가이더에 이웃하는 각각의 방향을 반대로 하여 끼운 상태로 설치되어 상기 리테이너와 지지블록 사이에 탄성력을 제공하는 복수개의 디스크 스프링으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 지지블록과 최하단 디스크 스프링 사이에서, 상기 스프링 가이더에 끼워져 전체 디스크 스프링의 탄성력을 가변하는 스페이스 링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 롤 포밍 시스템의 각각의 롤 포밍 장치에 구성되는 상부 및 하부 성형롤 간의 초기 간극을 설정한 후, 소재 두께에 따라 상부 성형롤에 걸리는 성형 반력을 스프링유닛에서 흡수하여 상부 및 하부 성형롤 사이의 간극을 실시간 정밀하게 제어함으로써 소재의 두께 등에 따른 좌우 간극 편차를 배제할 수 있다.

이로 인해, 성형 가압력을 설정범위 내에서 고르게 유지하면서도 상부 성형롤의 상하방향 위치를 가변하여 두께가 가변되는 판재의 롤 포밍 성형을 가능하게 하여 롤 포밍 성형 변화량을 최적화할 수 있으며, 성형 가압력의 변화에 따라 성형빔에 발생하던 뒤틀김 현상을 방지하여 외관 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 단계별 공정 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치의 측 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치에 적용되는 스프링유닛의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치의 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치의 측 단면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치는 양측 스탠드 프레임(10), 하부 성형롤 유닛(20), 상부 성형롤 유닛(30), 성형롤 간극조정유닛(40), 및 스프링유닛(50)을 포함한다.

먼저, 상기 양측 스탠드 프레임(10)은 공정 베이스(미도시) 상에 좌우 양측으로 일정간격을 두고 배치되며, 각각의 중앙부에는 상하방향으로 슬라이딩 홈(G)이 형성된다.

또한, 양측 스탠드 프레임(10)은 각각의 내,외측면의 양 측단에 지지강성을 보강하는 리브(L)가 형성된다.

그리고 상기 하부 성형롤 유닛(20)은 상기 양측 스탠드 프레임(10) 상의 각 슬라이딩 홈(G)의 하부에 하부 슬라이딩 블록(21)이 각각 고정되고, 양측 하부 슬라이딩 블록(21)에 하부 회전축(23)의 양 단부가 각각 회전 가능하게 설치되며, 상기 하부 회전축(23) 상에는 하부 성형롤(25)이 고정되어 이루어진다,

이러한 하부 성형롤 유닛(20)을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 양측 하부 슬라이딩 블록(21)은 상기 양측 스탠드 프레임(10) 상의 각 슬라이딩 홈(G)의 하부에 각각 고정된다.

상기 하부 회전축(23)은 양측 하부 슬라이딩 블록(21)의 내부에서 베어링(B)을 통하여 양 단부가 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 하부 성형롤(25)은 양측 스탠드 프레임(10) 사이에서, 상기 하부 회전축(23)에 양측으로 끼워지는 양측 칼라링(27) 사이, 즉, 상기 하부 회전축(23) 상의 중앙에 위치된 상태로 키 결합되어 하부 회전축(23)과 함께 회전하도록 구성된다.

이때, 상기 하부 성형롤(25)은 양측 칼라링(27)에 의해 상기 하부 회전축(23) 상의 중앙에 위치된 상태로 지지된다.

그리고 상기 상부 성형롤 유닛(30)은 상기 하부 성형롤 유닛(20)의 상부에 배치되는데, 상기 양측 스탠드 프레임(10) 상의 각 슬라이딩 홈(G)에 양측 상부 슬라이딩 블록(31)이 상하방향으로 슬라이드 가능하게 각각 설치되고, 상기 양측 슬라이딩 블록(31)에 상부 회전축(33)의 양 단부가 각각 회전 가능하게 설치되며, 상기 상부 회전축(33) 상에는 상부 성형롤(35)이 고정되어 이루어진다.

이러한 상부 성형롤 유닛(30)을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 양측 상부 슬라이딩 블록(31)은 양측 하부 슬라이딩 블록(21)의 상부에서, 양측 스탠드 프레임(10) 상의 각 슬라이딩 홈(G)에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 각각 설치된다.

상기 상부 회전축(33)은 양측 상부 슬라이딩 블록(31)의 내부에서 베어링(B)을 통하여 양 단부가 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 상부 성형롤(35)은 양측 스탠드 프레임(10) 사이에서, 상기 상부 회전축(33)에 양측으로 끼워지는 양측 칼라링(37) 사이, 즉, 상기 상부 회전축(33) 상의 중앙에 위치된 상태로, 키 결합되어 상부 회전축(33)과 함께 회전하도록 구성된다.

이때, 상기 상부 성형롤(35)은 양측 칼라링(37)에 의해 상기 상부 회전축(33) 상의 중앙에 위치된 상태로 지지되며, 상기 하부 성형롤(25)과의 사이에 초기 간극(T1)을 형성한다.

여기서, 상기 하부 슬라이딩 블록(21)과 상부 슬라이딩 블록(31)에 각각 대응하는 일측의 스탠드 프레임(10)의 측면에는 상하방향으로 각각 눈금자(11)가 설치되고, 상기 각 눈금자(11)에 대응하여 상기 하부 슬라이딩 블록(21)과 상부 슬라이딩 블록(31)의 각 일측에는 눈금침(13)이 설치된다.

이러한 눈금자(11)와 눈금침(13)은 하부 성형롤(25)과 상부 성형롤(35)의 각 위치 조정 및 간극 조정의 지표로 이용된다.

그리고 상기 성형롤 간극조정유닛(40)은 양측 스탠드 프레임(10)의 각 상부의 조정블록(41) 내부에 구성되는 웜 휠(43)과 웜 기어(45)의 작동에 의해 상기 웜 휠(43)의 중심에 상하방향으로 스크루 체결된 조정 스크루(47)가 양측 상부 슬라이딩 블록(31)의 상하방향 위치를 조정하여 상기 하부 성형롤(25)과 상부 성형롤(35) 사이의 초기 간극(T1)을 조정하도록 구성된다.

이러한 성형롤 간극조정유닛(40)을 보다 구체적으로 설명하면, 양측 조정블록(41)은 상기 양측 스탠드 프레임(10)의 각 상부에 고정되며, 내부에는 공간부(S)가 형성된다.

여기서, 상기 양측 조정블록(41)은 상부가 개구되며, 개구된 상부면에 커버(C)가 체결되어 상기 공간부(S)를 덮게 된다.

상기 웜 휠(43)은 양측 조정블록(41)의 각 공간부(S)에 베어링(B)을 통하여 회전 가능하게 횡방향으로 설치된다.

또한, 상기 웜 기어(45)는 양측 조정블록(41)의 각 공간부(S) 내에서 상기 웜 휠(43)에 치합된 상태로, 상기 양측 조정블록(45)을 수평방향으로 관통하여 배치되는 조정축(49) 상에 고정 설치된다.

또한, 상기 조정 스크루(47)는 양측 조정블록(41) 내부의 각 웜 휠(43)의 상하방향 중심에 스크루 체결된 상태로, 하단이 상기 스프링유닛(50)에 회전체(R)를 통하여 회전 가능하게 연결된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치에 적용되는 스프링유닛의 확대 단면도이다.

그리고 상기 스프링유닛(50)은 양측 스탠드 프레임(10)의 각 슬라이딩 홈(G) 내에서, 상기 조정 스크루(47)와 상부 슬라이딩 블록(31) 사이에 설치되어 성형할 판재의 가변 두께에 따라 상기 상부 성형롤(35)에 걸리는 성형 반력을 흡수함과 동시에, 상기 상부 성형롤(35)의 성형 가압력을 실시간 설정범위 내로 유지하는 기능을 갖는다.

도 4를 참조하면, 이러한 스프링유닛(50)을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 스프링유닛(50)은 지지블록(51), 스프링 하우징(53), 리테이너(55), 디스크 스프링(57), 및 스페이스 링(59)으로 구성된다.

상기 지지블록(51)은 양측 스탠드 프레임(10)의 각 슬라이딩 홈(G) 내에서, 상기 상부 슬라이딩 블록(31)의 상면에 일체로 고정된다.

상기 스프링 하우징(53)은 상기 지지블록(51)의 상부에 체결 고정되고, 상면이 개구된 상태로 상기 지지블록(51)과 함께 내부에 수용 공간부(SP)를 형성한다.

또한, 상기 리테이너(55)는 상기 스프링 하우징(53)의 수용 공간부(SP) 내부의 개구된 상부에 위치하여 상방향으로 지지된다. 이러한 리테이너(55)는 상단이 상기 조정 스크루(47)의 하단과 상기 회전체(R)를 통하여 연결되며, 하면 중심에는 스프링 가이더(56)가 형성된다.

또한, 상기 디스크 스프링(57)은 복수개가 구성되며, 상기 스프링 하우징(53)의 수용 공간부(SP) 내부에서, 상기 리테이너(55)의 스프링 가이더(56)에 이웃하는 각각의 방향을 반대로 하여 끼워진 상태로 설치되며, 상기 리테이너(55)와 지지블록(51) 사이에서 탄성력을 제공한다.

또한, 상기 스페이스 링(59)은 상기 지지블록(51)과 최하단 디스크 스프링(57) 사이에서, 상기 스프링 가이더(56)에 끼워져 전체 디스크 스프링(57)의 개수를 조절하여 탄성력을 가변할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치의 작동 상태도이다.

이하, 도 3과 도 5를 참조하여 상기한 바와 같은 구성을 갖는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치의 작동을 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 3에서와 같이, 롤 포밍 시스템의 각각의 롤 포밍 장치에 구성되는 상부 성형롤(35)과 하부 성형롤(25)은 성형롤 간극조정유닛(40)에 의해 초기 간극(T1)이 설정된다.

즉, 작업자가 조정축(49)을 통하여 양측 웜 기어(45)를 회전 제어하면, 양측 웜 기어(45)에 각각 치합된 양측 웜 휠(43)을 돌리게 되고, 양측 웜 휠(43)의 회전에 따라 각 웜 휠(43)의 중심에 체결된 각 조정 스크루(47)가 각 웜 휠(43)의 회전방향에 따라 상측 또는 하측으로 이동하면서 각 스프링유닛(50)을 통하여 연결된 상부 성형롤 유닛(30)의 양측 상부 슬라이딩 블록(31)을 상하방향으로 미세하게 이동시켜 하부 성형롤(25)에 대한 상부 성형롤(35)의 상하방향 위치를 가변하면서 성형롤 간의 초기 간극(T1)을 설정한다.

이러한 상태로, 도 5에서와 같이, 두께가 가변되는 판재, 특히, TWB, TRB 등의 판재가 공정방향으로 투입되면, 상부 성형롤(35)과 하부 성형롤(25)에 의해 롤 포밍 성형이 이루어지면서, 판재의 두께가 두꺼워지는 부분이 상부 성형롤(35)과 하부 성형롤(25) 사이로 진입하면, 상기 판재의 두께에 따른 성형 반력(F)이 상부 성형롤(13)을 통하여 스프링유닛(50))에서 흡수된다.

즉, 상부 성형롤(35)은 판재의 두께에 따라 스프링유닛(50)의 복수개의 디스크 스프링(57)을 압축시키면서 미세하게 상승하여 하부 성형롤(25)과의 사이의 초기 간극(T1)이 미세조정 간극(T2)로 미세 조정되어 판재의 두께에 따른 성형 반력(F)을 흡수한다.

이때, 상기 스프링유닛(57)은 지지블록(51)에 상부 슬라이딩 블록(31)을 통하여 상부 성형롤(35)의 성형 반력(F)이 입력되면, 지지블록(51)은 리테이너(55)와의 사이에 지지된 복수개의 디스크 스프링(57)을 압축시키면서 스프링 하우징(53)과 함께 상기 판재의 가변된 두께만큼 미세하게 상승하여 하부 성형롤 유닛(20)에 대하여 상부 성형롤 유닛(30) 자체의 위치가 미세하게 상승 이동하도록 하여 성형 반력(F)을 흡수하게 된다.

또한, 상기 스프링유닛(57)은 각 디스크 스프링(57)의 탄성력이 하부 성형롤(25)에 대한 상부 성형롤(35)의 성형 가압력을 설정범위 내에서 고르게 유지시켜 주도록 설정되어 판재의 성형에는 문제가 없다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치는 가변 두께 판재의 두께 변화에 따른 성형 반력(F)을 스프링유닛(50)에서 흡수하여 상부 성형롤(35)과 하부 성형롤(25) 사이의 초기 간극(T1)을 미세조정 간극(T2)으로 실시간 정밀하게 제어함으로써 판재의 두께 변화에 따른 좌우 간극 편차를 배제할 수 있으며, 이에 따라, 두께가 가변되는 판재의 롤 포밍 성형 시, 롤 포밍 성형 변화량을 최적화할 수 있고, 성형 가압력을 유지하여 최종 성형빔의 뒤틀김 현상을 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10: 스탠드 프레임
11: 눈금자
13: 눈금침
20: 하부 성형롤 유닛
21: 하부 슬라이딩 블록
23: 하부 회전축
25: 하부 성형롤
27: 칼라링
30: 상부 성형롤 유닛
31: 상부 슬라이딩 블록
33: 상부 회전축
35: 상부 성형롤
37: 칼라링
40: 성형롤 간극조정유닛
41: 조정블록
43: 웜 휠
45: 웜 기어
47: 조정 스크루
49: 조정축
50: 스프링유닛
51: 지지블록
53: 스프링 하우징
55: 리테이너
56: 스프링 가이더
57: 디스크 스프링
59: 스페이스 링
G: 슬라이딩 홈
L: 리브
B: 베어링
T1: 초기 간극
T2: 미세조정 간극
S: 공간부
SP: 수용 공간부
C: 커버
R: 회전체

Claims

공정 베이스 상에 좌우 양측으로 일정간격을 두고 배치되며, 중앙부에는 상하방향으로 슬라이딩 홈이 형성되는 양측 스탠드 프레임;
상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈의 하부에 고정되는 하부 슬라이딩 블록에 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 하부 회전축 상에 하부 성형롤이 고정되어 이루어지는 하부 성형롤 유닛;
상기 하부 성형롤 유닛의 상부에서 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 상부 슬라이딩 블록에 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 상부 회전축 상에 상부 성형롤이 고정되어 이루어지는 상부 성형롤 유닛;
상기 양측 스탠드 프레임의 각 상부의 조정블록 내부에 구성되는 웜 휠과 웜 기어의 작동에 의해 상기 웜 휠의 중심에 상하방향으로 스크루 체결된 조정 스크루가 양측 상부 슬라이딩 블록의 상하방향 위치를 조정하여 상기 하부 및 상부 성형롤 사이의 초기 간극을 조정하는 성형롤 간극조정유닛;
상기 양측 스탠드 프레임의 각 슬라이딩 홈 내에서, 상기 조정 스크루와 상부 슬라이딩 블록 사이에 설치되어 성형할 판재의 가변 두께에 따라 상기 상부 성형롤에 걸리는 성형 반력을 흡수함과 동시에, 상기 상부 성형롤의 성형 가압력을 실시간 설정범위 내로 유지하는 스프링유닛을 포함하며,
상기 성형롤 간극조정유닛은
상기 양측 스탠드 프레임의 각 상부에 고정되며, 내부에는 공간부를 형성하는 양측 조정블록;
상기 양측 조정블록의 각 공간부에 베어링을 통하여 회전 가능하게 횡방향으로 설치되는 웜 휠;
상기 양측 조정블록의 각 공간부 내에서 상기 웜 휠에 치합된 상태로, 상기 양측 조정블록을 수평방향으로 관통하여 배치되는 조정축 상에 고정 설치되는 웜 기어; 및
상기 양측 조정블록 내부의 각 웜 휠의 상하방향 중심에 스크루 체결된 상태로, 하단이 상기 스프링유닛에 회전체를 통하여 회전 가능하게 연결되는 조정 스크루로 이루어지는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 하부 슬라이딩 블록과 상부 슬라이딩 블록에 각각 대응하는 일측 스탠드 프레임의 측면에 상하방향으로 각각 눈금자가 설치되고, 상기 각 눈금자에 대응하여 상기 하부 슬라이딩 블록과 상부 슬라이딩 블록의 각 일측에 눈금침이 설치되는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 양측 스탠드 프레임은 각각의 내,외측면의 측단에 지지강성을 보강하는 리브가 형성되는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 하부 성형롤 유닛은
상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈의 하부에 고정되는 양측 하부 슬라이딩 블록;
상기 양측 하부 슬라이딩 블록에 베어링을 통하여 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 하부 회전축; 및
상기 양측 스탠드 프레임 사이에서, 양측 칼라링을 통하여 상기 하부 회전축 상의 중앙에 위치된 상태로 키 결합되어 하부 회전축과 함께 회전하는 하부 성형롤;
을 포함하는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 상부 성형롤 유닛은
상기 양측 하부 슬라이딩 블록의 상부에서, 상기 양측 스탠드 프레임 상의 각 슬라이딩 홈에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 양측 상부 슬라이딩 블록;
상기 양측 상부 슬라이딩 블록에 베어링을 통하여 양 단부가 회전 가능하게 설치되는 상부 회전축; 및
상기 양측 스탠드 프레임 사이에서, 양측 칼라링을 통하여 상기 상부 회전축 상의 중앙에 위치된 상태로 키 결합되어 상부 회전축과 함께 회전하며, 상기 하부 성형롤과 일정 간극을 형성하는 상부 성형롤;
을 포함하는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 양측 조정블록은
상부가 개구되며, 개구된 상부면에 커버가 체결되는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 스프링유닛은
상기 양측 스탠드 프레임의 각 슬라이딩 홈 내에서, 상기 상부 슬라이딩 블록의 상면에 일체로 고정되는 지지블록;
상기 지지블록의 상부에 체결 고정되고, 상면이 개구된 상태로 상기 지지블록과 함께 내부에 수용 공간부를 형성하는 스프링 하우징;
상기 스프링 하우징의 수용 공간부 내부의 개구된 상부에 위치하여 상방향으로 지지되며, 상단이 상기 조정 스크루의 하단과 회전체를 통하여 연결되며, 하면 중심에 스프링 가이더가 형성되는 리테이너; 및
상기 스프링 하우징의 수용 공간부 내부에서, 상기 리테이너의 스프링 가이더에 이웃하는 각각의 방향을 반대로 하여 끼운 상태로 설치되어 상기 리테이너와 지지블록 사이에 탄성력을 제공하는 복수개의 디스크 스프링;
으로 이루어지는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.
제8항에 있어서,
상기 지지블록과 최하단 디스크 스프링 사이에서, 상기 스프링 가이더에 끼워져 전체 디스크 스프링의 탄성력을 가변하는 스페이스 링을 더 포함하는 가변 두께 판재 성형용 롤 포밍 장치.