KR101800104B1 - 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법 - Google Patents

판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101800104B1
KR101800104B1 KR1020157033113A KR20157033113A KR101800104B1 KR 101800104 B1 KR101800104 B1 KR 101800104B1 KR 1020157033113 A KR1020157033113 A KR 1020157033113A KR 20157033113 A KR20157033113 A KR 20157033113A KR 101800104 B1 KR101800104 B1 KR 101800104B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
point
pressing
work
workpiece
Prior art date
Application number
KR1020157033113A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150144802A (ko
Inventor
다카시 고자키
노리아키 후카미
Original Assignee
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Publication of KR20150144802A publication Critical patent/KR20150144802A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101800104B1 publication Critical patent/KR101800104B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B21D5/02Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0209Tools therefor
    • 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
    • B21D43/00Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/003Positioning devices
    • 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
    • B21D11/00Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/14Twisting
    • 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
    • B21D31/00Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/06Deforming sheet metal, tubes or profiles by sequential impacts, e.g. hammering, beating, peen forming

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

형 부재를 사용하지 않고, 간소하고 또한 범용성이 높은 구성에 의해, 판상 워크에 자유롭게 비틀림 형상 및 만곡 형상을 부여할 수 있고, 인테그럴·스킨에도 적용할 수 있는 범용성이 높은 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법을 제공한다. 비틀림 유지 장치(1)는, 판상 워크(W)의 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 한쪽의 면에 접촉 가능한 적어도 2개의 지지점(25a)과, 동일하게 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 다른 쪽의 면에 접촉 가능하고, 판상 워크(W)의 평면에서 볼 때 적어도 2개의 지지점(25a)을 연결하는 선을 걸치도록 배치된 복수의 가압점(40a)과, 지지점(25a) 및 가압점(40a) 중 적어도 한쪽을, 판상 워크(W)의 판 두께 방향으로 진퇴시키는 진퇴 구동 수단[지지 유닛(23), 가압 유닛(33)]을 구비하여 이루어진다.

Description

판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법 {DEVICE FOR MAINTAINING TWIST IN PANEL-SHAPED WORKPIECES, METHOD FOR MAINTAINING TWIST, AND METHOD FOR CREATING TWIST}
본 발명은 판상 워크를 비틀어진 상태에서 유지하고, 핀 성형 등의 가공을 행하기 위한, 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법에 관한 것이다.
예를 들어 항공기의 날개와 같이, 면적이 크고 복잡한 곡면을 구비한 금속판을 성형하는 경우에, 최근에는 핀 성형, 혹은 숏피닝이라고 불리는 성형 방법이 널리 이용되고 있다. 이 성형 방법은, 특허문헌 1, 2 등에 개시되어 있는 바와 같이, 금속의 판상 워크를 유지하고, 이 판상 워크를 향해, 샷이라고 불리는 직경 0.5∼4㎜ 정도의 강구를 고속으로 투사하여 기세 좋게 충돌시킴으로써, 판상 워크에 소성 변형을 발생시켜 원하는 형상으로 만곡 성형하는 성형 방법이다.
이러한 핀 성형을 행하는 데 있어서, 미리 판상 워크를 그 탄성 변형 범위 내에서 비틀거나, 혹은 만곡시켜 유지해 두고 나서 샷을 투사하면, 판상 워크에 부여된 탄성 응력(스트레스)이 판상 워크의 변형을 촉진시켜 성형성이 현저히 높아지는 것이 알려져 있다. 이 공법은 스트레스 핀 성형이라고 불리고 있다. 이 스트레스 핀 성형을 행하는 데 있어서, 특허문헌 2에서는, 그 도 8(b)에 개시되어 있는 바와 같이, 판상 워크를 접촉 지그에 강제적으로 따르게 하여 고정구로 고정함으로써 판상 워크를 탄성 변형시키고 있다.
또한, 접촉 지그를 사용하지 않고, 클램프 형상의 유지 장치나, 유압 잭을 응용한 유지 장치에 의해 판상 워크를 비틀거나, 혹은 만곡시켜 유지하는 것도 행해지고 있었다. 이 경우에는, 상기한 유지 장치에 의해 핀 성형 후에 판상 워크가 완성 형상과 동일, 또는 근사한 곡률로 되는 스트레스를 부여하기 위해, 스프링백을 예상한 소정의 곡률을 갖는 템플릿(R 형상의 형판)을 판상 워크의 만곡면에 접촉하여 만곡율을 확인하면서 소정의 곡률로 설정하고 있었다.
일본 특허 제3740103호 공보 일본 특허 제3869783호 공보
그러나, 접촉 지그를 사용하여 판상 워크를 탄성 변형시키는 방법에서는, 항공기의 주익과 같이, 긴 방향으로 복잡하게 변화하는 곡률에 대응시키기 위해서는 거대한 접촉 지그가 필요해진다. 또한 이 거대한 접촉 지그를 복수의 기종이나 부위에 따라 몇 개나 준비해야 하므로, 접촉 지그의 제조에 비용이 드는 것에 더하여, 그 보관에 막대한 장소가 소비되어 버린다고 하는 문제가 있다.
한편, 접촉 지그를 사용하지 않고, 클램프 형상의 유지 장치나 유압 잭을 응용한 유지 장치에 의해 판상 워크를 비틀어진 형상, 혹은 만곡된 형상으로 유지하는 방법에서는, 유지 장치의 스트로크의 조정 및 템플릿에 의한 비틀림 형상 및 만곡 형상의 관리 등이 작업자의 기량에 좌우되기 쉽고, 가공된 판상 워크의 형상의 재현성, 즉, 제품의 균일성에 문제가 발생하기 쉬웠다.
또한, 최근의 항공기의 날개에 있어서는, 스킨이라고 불리는 외판과, 이 외판의 내측에 설치되는 스트링거라고 불리는 리브 형상의 보강 부재가 일체화된 인테그럴·스킨이 다용되고 있다. 이러한 인테그럴·스킨을 전술한 스트레스 핀 성형에 의해 비틀림 성형 혹은 만곡 성형하는 경우에는, 비틀림 및 만곡 형상을 부여하기 위한 지그나 템플릿 등의 형 부재를 스트링거에 간섭시키지 않고 사용하는 것이 곤란하였다.
본 발명은 상기 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 형 부재를 사용하지 않고, 간소하고 또한 범용성이 높은 구성에 의해, 판상 워크에 자유롭게 비틀림 형상 및 만곡 형상을 부여할 수 있고, 인테그럴·스킨에도 적용할 수 있는 범용성이 높은 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 채용한다.
본 발명의 제1 형태에 관한 판상 워크의 비틀림 유지 장치는, 판상 워크를, 그 탄성 변형 범위 내에서 비틀면서 유지하기 위한 비틀림 유지 장치이며, 상기 판상 워크의 한쪽의 면에 접촉 가능한 적어도 2개의 지지점과, 동일하게 상기 판상 워크의 다른 쪽의 면에 접촉 가능하고, 또한 상기 적어도 2개의 지지점을 연결하는 선을 걸치도록 배치된 적어도 2개의 가압점과, 상기 지지점 및 상기 가압점 중 적어도 1점을 상기 판상 워크의 판 두께 방향으로 진퇴시키는 진퇴 구동 수단을 구비하여 이루어진다.
상기 구성에 따르면, 판상 워크의 한쪽의 면에 적어도 2개의 지지점을 접촉시키고, 동일하게 판상 워크의 다른 쪽의 면의, 상기 적어도 2개의 지지점을 연결하는 선을 걸치는 위치에 적어도 2개의 가압점을 접촉시켜, 진퇴 구동 수단에 의해 지지점 또는 가압점 중 적어도 1점을 판상 워크의 판 두께 방향으로 압박함으로써, 판상 워크가 비틀어져 변형된다. 그때의 변형량(비틀림량)은, 지지점과 가압점의 수량, 및, 지지점과 가압점의 판상 워크의 면 방향을 따르는 상대 위치, 및, 지지점 또는 가압점의 압박량 등에 의해 임의로 설정할 수 있다.
따라서, 종래와 같이 접촉 지그나 템플릿 등의 형 부재를 준비하는 일 없이, 간소하고 또한 범용성이 높은 구성에 의해 판상 워크를 비틀 수 있다. 또한, 지지점과 가압점이 판상 워크에 대해 점 접촉하므로, 항공기의 날개와 같이 외판(스킨)과 리브 형상의 보강 부재(스트링거)가 일체화된 인테그럴·스킨이라도, 지지점 또는 가압점을 보강 부재 이외의 부위에 접촉시킴으로써, 간단하게 비틀 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 지지점과 상기 가압점 중 적어도 1점은, 상기 판상 워크의 면 방향으로 독립적으로 이동 가능하다.
상기 구성으로 한 경우, 예를 들어 지지점과 가압점 중 어느 하나의 점의 위치를 판상 워크의 면 방향으로 이동시킴으로써, 판상 워크의 비틀림 형상이나 비틀림 곡률을 자유롭게 설정할 수 있다.
또한, 지지점이나 가압점을 모두 복수 설치하고, 이들을 모두 판상 워크의 면 방향으로 이동 가능하게 한 경우에는, 복잡한 복합 곡면에도 용이하게 대응할 수 있다. 또한, 판상 워크에 접촉시키는 지지점 및 가압점의 수를, 판상 워크의 크기에 맞는 수량으로 조정할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 진퇴 구동 수단은, 모든 상기 지지점 및 상기 가압점을 각각 독립적으로 진퇴시킬 수 있도록 설치되어 있다.
상기 구성에 따르면, 복수의 지지점 및 가압점의, 판상 워크에 대한 진퇴 위치(돌출량)를 다르게 할 수 있고, 이에 의해 판상 워크를 복잡한 비틀림 형상으로 유지할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 지지점 및 상기 가압점은, 각각 3점 이상 있고, 그 중 적어도 1점은, 상기 판상 워크를 비틀기 위해 필요한 상기 2개의 지지점 및 상기 2개의 가압점의 접촉 위치 이외의 장소에 접촉 가능하다.
상기 구성에 따르면, 전술한 바와 같이 판상 워크의 한쪽의 면 및 다른 쪽의 면을 2개의 지지점 및 2개의 가압점에 의해 압박하면서 비틂과 동시에, 다른 지지점 또는 가압점을, 판상 워크를 비트는 데 필요한 2개의 지지점 및 2개의 가압점의 접촉 위치 이외의 장소에 압박 접촉할 수 있다. 예를 들어, 다른 지지점 또는 가압점을, 판상 워크의 중간부 등에 압박 접촉함으로써, 판상 워크를 비틀면서 구부리거나, 판상 워크의 중간부가 하방으로 느슨해지는 것을 방지할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 지지점과 상기 가압점의, 각각의 진퇴 위치를 검출하는 진퇴 위치 검출 수단과, 상기 진퇴 위치 검출 수단으로부터의 진퇴 위치 데이터가 입력되고, 소정의 진퇴 위치로 되도록 상기 진퇴 구동 수단을 구동시키는 제어 수단을 더 갖는다.
상기 구성에 따르면, 지지점과 가압점 사이의 상대 간격이 적정해지도록 제어할 수 있고, 이에 의해 판상 워크에 정확한 비틀림 형상을 부여할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 가압점에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 상기 하중 검출 수단으로부터의 하중 데이터가 입력되고, 소정의 하중이 가해지도록 상기 진퇴 구동 수단을 구동시키는 제어 수단을 더 갖는다.
예를 들어, 판상 워크를 비틀면서 유지한 상태에서 핀 가공을 실시하고, 판상 워크가 비틀어진 형상을 유지하도록 소성 변형시키는 경우에는, 상기 구성으로 함으로써, 간소한 구성으로 판상 워크에 정확한 비틀림 형상을 부여할 수 있다. 즉, 비틀림 변형시키기 전의 판상 워크의 높이와, 지지점의 높이의 상대 관계에 무관하게, 지지점은 판상 워크에 접촉되면, 그 높이에서 멈추어 그 위치를 유지하는 기능이 있으면, 다음은 하중 검출 수단에 의해 가압점에 가해지는 하중을 검출하면서, 가압점의 쪽만을 판상 워크측으로 이동시킴으로써, 판상 워크를 비틀림 변형시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 판상 워크를 비틀면서 핀 성형을 행하는 경우에 있어서, 상기 하중 검출 수단으로부터 입력되는 하중 데이터의 감소가 정지한 시점, 또는 소정의 하중값에 달한 시점에서, 상기 핀 성형을 정지시키는 제어를 행한다.
상기 구성으로 한 경우, 비틀림 유지된 판상 워크의 핀 가공이 진행됨에 따라, 판상 워크가 평탄하게 복귀되려고 하는 반력이 감소하고, 하중 검출 수단으로부터 제어 수단에 입력되는 하중 데이터가 감소되어 간다. 따라서, 이 하중 데이터의 감소가 정지한 시점, 또는 소정의 하중값에 달한 시점에서, 판상 워크의 비틀림 가공이 완료되었다고 판단할 수 있고, 핀 가공을 종료할 수 있다. 이로 인해, 핀 가공에 소비되는 시간을 필요 최소한으로 하여, 가공 시간의 단축 및 생력화에 공헌할 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 관한 판상 워크의 비틀림 유지 방법은, 판상 워크를, 그 탄성 변형 범위 내에서 비틀면서 유지하기 위한 비틀림 유지 방법이며, 상기 판상 워크의 한쪽의 면에 적어도 2개의 지지점을 접촉시킴과 함께, 상기 판상 워크의 다른 쪽의 면에, 상기 적어도 2개의 지지점을 연결하는 선을 걸치도록 적어도 2개의 가압점을 접촉시키고, 상기 지지점과 상기 가압점 중 적어도 1점을, 상기 판상 워크의 판 두께 방향으로 압박함으로써 상기 판상 워크를 비틀면서 유지한다.
상기 방법에 따르면, 판상 워크의 한쪽의 면에 적어도 2개의 지지점을 접촉시키고, 동일하게 판상 워크의 다른 쪽의 면의, 상기 적어도 2개의 지지점을 연결하는 선을 걸치는 위치에 적어도 2개의 가압점을 접촉시켜, 지지점 또는 가압점 중 적어도 1점을 판상 워크의 판 두께 방향으로 압박함으로써, 판상 워크가 비틀어져 변형된다. 그때의 변형량(비틀림량)은, 지지점과 가압점의, 판상 워크의 면 방향을 따르는 상대 위치나, 지지점 또는 가압점의 압박량 등에 의해 임의로 설정할 수 있다.
본 발명의 제3 형태에 관한 판상 워크의 비틀림 성형 방법은, 상기한 어느 하나의 판상 워크의 비틀림 유지 장치를 사용하여 판상 워크를 비틀어진 상태로 유지하면서, 상기 판상 워크 중 적어도 한쪽의 면으로부터 핀 성형을 실시함으로써, 상기 판상 워크를 비틀림 성형한다.
상기 방법에 따르면, 비틀림 유지 장치에 의해 판상 워크가 미리 그 탄성 변형 범위 내에서 비틀림 유지되고, 이 상태에서 핀 성형이 실시되므로, 판상 워크에 부여된 탄성 응력(스트레스)에 의해 판상 워크의 변형이 촉진되고, 판상 워크의 성형성을 현저히 높일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법에 따르면, 형 부재를 사용하지 않고, 간소하고 또한 범용성이 높은 구성에 의해, 판상 워크에 자유롭게 비틀림 형상 및 만곡 형상을 부여할 수 있다. 특히, 항공기의 날개에 사용되고 있는, 외판(스킨)과 보강 부재(스트링거)가 일체화된 인테그럴·스킨을 비틀어진 형상으로 유지하는 데 적합하다.
도 1은 항공기의 인테그럴·스킨을 핀 성형법에 의해 비틀림 성형시키는 예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 관한 비틀림 유지 장치의 개념적인 기본 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 관한 비틀림 유지 장치의 구체예를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3의 IV 화살표 방향에서 본 측면도이다.
도 5는 도 4의 V 화살표 방향에서 본 평면도이다.
도 6은 비틀림 유지 장치의 작동 순서를 나타내고, (a)는 판상 워크가 워크 지지 롤러 상에 적재된 상태를 나타내고, (b)는 2개의 지지점과 2개의 가압점이 각각 판상 워크의 상하면의 대각 위치에 접촉한 상태를 나타내고, (c)는 지지점과 가압점에 의해 판상 워크가 비틀림 변형된 상태를 나타내고, (d)는 숏피닝이 행해지고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 판상 워크에 대한 지지점과 가압점의 접촉 위치의 예를 나타내는 평면도이다.
도 8은 판상 워크를 비틀면서 구부리고 있는 상태를 나타내는 측면도이다.
이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 대해, 도 1∼도 8을 참조하면서 설명한다.
본 실시 형태에 있어서의 비틀림 유지 장치(1)는, 평면에서 볼 때(도 5 참조) 직사각형(장방형)으로 형성되어 있다. 설명의 편의상, 그 일변(짧은 방향)을 따르는 방향을 X축 방향이라 하고, 타변(긴 방향)을 따르는 방향을 Y축 방향이라 하고, 높이 방향을 Z축 방향이라 한다.
비틀림 유지 장치(1)는, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같은, 스킨이라고 불리는 알루미늄 합금의 외판(2)과, 스트링거라고 불리는 리브 형상의 보강 부재(3)가 일체화된 항공기용의 인테그럴·스킨(4)을, 스트레스 핀 성형에 의해 비틀어진 형상이나 만곡된 형상 등으로 변형시킬 때에, 미리 인테그럴·스킨(4)을, 변형되어 있지 않은 평탄한 상태(4a)로부터, 그 탄성 변형 범위 내에서 변형시켜 유지해 두는 프리스트레스 유지 장치이다.
그러나, 인테그럴·스킨(4)에 한하지 않고, 보통의 평탄한 금속판을 만곡 유지할 수도 있다. 이하의 설명에서는 평탄한 판상 워크(W)를 만곡 유지하는 것으로서 설명한다.
도 2는 비틀림 유지 장치(1)의 개념적인 기본 구성을 나타내고 있다. 또한, 도 3 내지 도 5는 각각 비틀림 유지 장치(1)의 구체예를 나타내는 정면도, 측면도, 평면도이다. 이 비틀림 유지 장치(1)는, Y축 방향에서 볼 때(도 2, 도 3 참조), 수평으로 설치된 판상 워크(W)의 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 한쪽의 면(예를 들어 상면)의 대각 위치에 접촉 가능한 적어도 2개의 지지점(25a)과, 동일하게 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 다른 쪽의 면(예를 들어 하면)의, 지지점(25a)과 대향하지 않는 대각 위치에 접촉 가능한 적어도 2개의 가압점(40a)을 구비하고 있다.
도 3에 도시하는 Y축 방향에서 볼 때에는, 지지점(25a)과 가압점(40a)이 2개씩 설치되어 있지만, 도 4에 도시하는 X축 방향에서 볼 때에는, 지지점(25a)과 가압점(40a)이 Y축 방향으로 복수 배열되어 있다. 본 실시 형태에서는, 지지점(25a)이 Y축 방향으로 예를 들어 7점 배열되고, 합계 14점의 지지점(25a)이 설치되어 있다. 또한, 가압점(40a)이 Y축 방향으로 예를 들어 2점 배열되고, 합계 4점의 지지점(25a)이 설치되어 있다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 비틀림 유지 장치(1)는, 제어 유닛(6)(제어 수단)과, 반력 흡수 장치(7)와, 만곡율 계측기(8)를 구비하고 있다. 만곡율 계측기(8)는 판상 워크(W)의 상면 등에 접촉되도록 설치되고, 판상 워크(W)를 만곡시킬 때에, 그 만곡율을 실측하여 검출하는 것이다. 또한, 그 만곡율 데이터가 표시부(8a)에 표시됨과 함께, 제어선 S1을 통해 제어 유닛(6)에도 입력된다.
비틀림 유지 장치(1)는, X축 방향으로 평행하게 연장되는 2개의 빔 형상의 가로 프레임재(11)와, Y축 방향으로 평행하게 연장되는 2개의 빔 형상의 세로 프레임재(12)에 의해 평면에서 볼 때 직사각형(장방형)을 이루는 베이스 프레임(10)을 갖고 있으며, 대향하는 가로 프레임재(11)의 사이에, Y축 방향으로 연장되는 2개의 하부 크로스 빔(13)이 걸쳐져 있다. 또한, 베이스 프레임(10)의 네 코너로부터는 각각 지지 기둥(14)이 Z축 방향을 따라 연장되고, Y축 방향으로 배열되는 지지 기둥(14)의 상단부끼리가 Y축 방향으로 연장되는 2개의 상부 크로스 빔(15)으로 연결되어 있다. 또한, 하부 크로스 빔(13) 상에, X축 방향으로 연장되는 2개의 가동 빔(16)이 적재되어 있다. 가동 빔(16)은, 하부 크로스 빔(13)의 상면에 부설된 가이드 레일(18)과 리니어 베어링(19)에 의해 Y축 방향으로 원활하게 이동할 수 있다. 베이스 프레임(10)의 네 코너 하면에는 이동 및 고정용의 브레이크가 구비된 캐스터(20)가 설치되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 상부 크로스 빔(15)은, 2개의 채널재(15a)가 표리 관계로 간격을 두고 배치되고, 그 사이에 일정한 폭을 갖는 슬릿(15b)이 형성된 구조이다. 슬릿(15b)에는 복수(여기서는 6기)의 지지 유닛(23)(진퇴 구동 수단)이 배열되어 있다. 각 지지 유닛(23)은, 신축 실린더 구조이며, 그 실린더(24)의 축선이 Z축 방향으로 지향하고, 실린더(24)로부터 지지 로드(25)가 하방을 향해 진퇴한다. 이 지지 로드(25)의 선단이 전술한 지지점(25a)으로 된다. 각 지지 유닛(23)은, 상부 크로스 빔(15)[슬릿(15b)]을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있고, 판상 워크(W)의 압박 부위에 맞춰 임의의 위치에 고정할 수 있다. 이 지지 유닛(23)의 이동은 수동에 의해 행해도 되고, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 행해도 된다.
각 지지 유닛(23)의 실린더(24) 상단부에는, 각각 서보 모터(27)가 액추에이터로서 설치되어 있고, 이 서보 모터(27)의 동력(회전력)이, 볼 나사 기구(28)(도 3 참조)를 통해 지지 로드(25)[지지점(25a)]에 전달되고, 지지점(25a)을 진퇴시키도록 되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 서보 모터(27)는 제어선 S2에 의해 제어 유닛(6)에 접속되고, 제어 유닛(6)에 의해 제어된다.
또한, 각 지지 유닛(23)의 실린더(24)에는, 지지점(25a)의 Z축 방향의 위치[지지 로드(25)의 진퇴 위치]를 검출하는 리니어 스케일(29)(진퇴 위치 검출 수단)이 설치되어 있다. 이 리니어 스케일(29)은 제어선 S3에 의해 제어 유닛(6)에 접속되고, 리니어 스케일(29)에 의해 검출된 지지점(25a)의 진퇴 위치 데이터가 제어 유닛(6)에 입력된다.
한편, 2개의 가동 빔(16)의 상면에는, 각각 2기의 가압 유닛(33)(진퇴 구동 수단)이 설치되어 있다. 이들 합계 4기의 가압 유닛(33)은, 가동 빔(16)의 상면에 부설된 가이드 레일(34) 및 리니어 베어링(35)에 의해 X축 방향으로 원활하게 이동할 수 있다. 가압 유닛(33)은, 리니어 베어링(35)에 지지된, Y축 방향에서 볼 때 대략 L자형의 가동 베드(36)를 구비하고 있고, 이 가동 베드(36)에, 서보 모터(37)(액추에이터)와, 승강부(38)와, Z축 방향으로 연장되는 축 형상의 하단 가압 로드(39) 및 상단 가압 로드(40)와, 로드셀(41)(하중 검출 수단)이 탑재되어 구성되어 있다. 로드셀(41)은, 가동 베드(36)의 종벽부에 설치된 가이드 레일(43) 및 리니어 베어링(44)에 의해 Z축 방향으로 원활하게 이동할 수 있다. 그리고, 로드셀(41)을 사이에 두고 하단 가압 로드(39)와 상단 가압 로드(40)가 동축상으로 연결되어 있고, 하단 가압 로드(39)가 승강부(38)를 Z축 방향으로 관통하고 있다.
승강부(38)는 예를 들어 나사 잭이다. 서보 모터(37)의 회전축은 X축 방향으로 연장되어 승강부(38)의 내부에 측면으로부터 축 관통하고, 그 회전이 승강부(38) 내부의 도시하지 않은 기어에 의해 방향을 90도 변향되어, 하단 가압 로드(39)의 Z축 방향으로의 움직임으로 변환된다. 이로 인해, 서보 모터(37)가 작동하면 하단 가압 로드(39)와 로드셀(41)과 상단 가압 로드(40)가 일체로 되어 Z축 방향으로 미끄럼 이동한다. 서보 모터(37)는 제어선 S4에 의해 제어 유닛(6)에 접속되고(도 2 참조), 제어 유닛(6)에 의해 제어된다. 그리고, 상단 가압 로드(40)의 선단이 전술한 가압점(40a)으로 된다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 가압 유닛(33)에는, 가압점(40a)의 Z축 방향의 위치[상단 가압 로드(40)의 진퇴 위치]를 검출하는 리니어 스케일(45)(진퇴 위치 검출 수단)이 설치되어 있다. 이 리니어 스케일(45)은 제어선 S5에 의해 제어 유닛(6)에 접속되고, 리니어 스케일(45)에 의해 검출된 가압점(40a)의 진퇴 위치 데이터가 제어 유닛(6)에 입력된다. 또한, 로드셀(41)은, 가압점(40a)에 가해지는 하중을 검출하는 것이며, 제어선 S6에 의해 제어 유닛(6)에 접속되고, 로드셀(41)에 의해 검출된 하중 데이터가 제어 유닛(6)에 입력된다.
전술한 바와 같이, 지지 유닛(23)은, 상부 크로스 빔(15)의 슬릿(15b)을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 가압 유닛(33)은, 가동 빔(16)을 따라 X축 방향으로 이동할 수 있고, 또한 가동 빔(16)이 Y축 방향으로 이동할 수 있으므로, X축 방향과 Y축 방향의 양쪽으로 이동할 수 있다. 따라서, 지지점(25a)과 가압점(40a)은, 판상 워크(W)의 면 방향으로 독립적으로 이동할 수 있다.
또한, 모든 지지점(25a) 및 가압점(40a)은, 그 진퇴 구동 수단인 지지 유닛(23) 및 가압 유닛(33)에 의해, 각각 독립적으로 Z축 방향으로 진퇴시킬 수 있다. 이들 제어는 모두 제어 유닛(6)에 의해 행해진다.
또한, 도 2∼도 4에 도시하는 바와 같이, 전술한 반력 흡수 장치(7)는 비틀림 유지 장치(1)의 Y축 방향을 따르는 양면에 설치되어 있다. Y축 방향으로 이웃하는 2개의 지지 기둥(14)에는, 각각 롤러 지지 스테이(48)가 롤러 승강 기구(49)(도 4 참조)에 의해 Z축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 설치되어 있고, 이들 롤러 지지 스테이(48)의 사이에, Y축 방향으로 연장되는 워크 지지 롤러(50)가 회전 가능하게 축 지지되어 있다. 롤러 지지 스테이(48) 및 워크 지지 롤러(50)는, 스프링(51)에 의해 하방으로부터 가압되어 있다. 1개의 워크 지지 롤러(50)를 지지하는 양측의 롤러 승강 기구(49)는, 스프링(51)과 함께, 높이 조정 핸들(52) 및 높이 조정 축(53)에 의해 양측 동시에 수동으로 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. 도 3에는 롤러 승강 기구(49)가 간략적으로 기재되어 있다.
이들 2개의 워크 지지 롤러(50)에 의해, 비틀림 변형, 혹은 만곡되기 전의 판상 워크(W)가 하방으로부터 지지되고, 전동체인 워크 지지 롤러(50)에 의해 판상 워크(W)를 면 방향(여기서는 X축 방향)으로 보낼 수 있다. 스프링(51)의 가압 강도는, 판상 워크(W)의 자중을 지지할 수 있고, 또한 판상 워크(W)가 비틀어지거나, 만곡되었을 때에 있어서, 판상 워크(W)가 휨으로써 가해지는 반력을 흡수할 수 있는 정도로 설정되어 있다.
다음으로, 상기한 바와 같이 구성된 비틀림 유지 장치(1)에 의해 판상 워크(W)를 비틀림 변형시키는 경우의 가공 수순에 대해, 도 6 및 도 7을 참조하면서 설명한다.
우선, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 판상 워크(W)가 워크 지지 롤러(50) 상에 적재된다. 이때, 지지 유닛(23)의 지지 로드(25)[지지점(25a)]와, 가압 유닛(33)의 상단 가압 로드(40)[가압점(40a]는 판상 워크(W)에 접촉하고 있지 않다. 이로 인해, 판상 워크(W)의 중량이 워크 지지 롤러(50)에 의해 유지된다. 판상 워크(W)의 높이는, 롤러 승강 기구(49)의 높이 조정 핸들(52)(도 4 참조)에 의해 Z축 방향으로 조정할 수 있다.
다음으로, 도 6의 (b) 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 2개의 지지점(25a)이, 판상 워크(W)의 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 상면측의 대각 위치에 접촉할 때까지 지지 유닛(23)의 지지 로드(25)를 강하시킨다. 이 동작은, 제어 유닛(6)이 지지 유닛(23)의 서보 모터(27)를 제어함으로써 행해진다. 2개의 지지 로드(25)는 반드시 동일한 높이에 강하시킨다고는 할 수 없다.
또한, 동일하게 2개의 가압점(40a)이, 판상 워크(W)의 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 하면측에 있어서, 2개의 지지점(25a)끼리를 연결하는 선(L)(도 7 참조)을 걸치는 위치에 접촉할 때까지 가압 유닛(33)의 상단 가압 로드(40)가 상승한다. 예를 들어 여기에서는, 2개의 가압점(40a)이, 평면에서 볼 때 2개의 지지점(25a)과 함께 장방형을 형성하는 위치에 접촉하고 있다. 이 동작은, 제어 유닛(6)이 가압 유닛(33)의 서보 모터(37)를 제어함으로써 행해진다. 2개의 상단 가압 로드(40)는, 반드시 동일한 높이에 상승시킨다고는 할 수 없다.
또한, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 2개의 지지점(25a)이 판상 워크(W)의 대각 위치를 하방으로 소정량 압박하도록 지지 로드(25)를 강하시킴과 함께, 2개의 가압점(40a)이 판상 워크(W)의 대각 위치를 상방으로 소정량 압박하도록 상단 가압 로드(40)를 상승시킨다. 지지점(25a)은 강하시키지 않고, 상단 가압 로드(40)만을 보다 높게 상승시키도록 해도 된다. 이에 의해 판상 워크(W)는, 그 비틀림 가공 범위(P)가 비틀어져 변형된 상태에서 유지된다. 이때의 비틀림량은, 판상 워크(W)의 탄성 변형 범위 내로 설정된다.
이와 같이 판상 워크(W)가 비틀어지면, 판상 워크(W)의 양단부의 편측이 하방으로 내려가고, 워크 지지 롤러(50)에 반력이 가해지지만, 워크 지지 롤러(50)의 스프링(51)의 가압 강도가, 이 판상 워크(W)로부터의 반력을 흡수할 수 있는 정도로 설정되어 있으므로, 반력을 받은 워크 지지 롤러(50)가 하방으로 내려간다.
그리고, 이와 같이 판상 워크(W)가 비틀림 유지된 상태에서, 도 6의 (d)에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 피닝 장치(55)에 의해 샷(56)의 투사가 행해진다. 이와 같이 미리 판상 워크(W)를 그 탄성 변형 범위 내에서 비틀어 변형시킨 상태에서 유지해 두고 나서 샷(56)을 투사하면, 판상 워크(W)에 부여된 탄성 응력(스트레스)이 판상 워크(W)의 변형을 촉진시키므로, 판상 워크(W)의 성형성을 현저히 높일 수 있다.
제어 유닛(6)은, 예를 들어 하기의 2개의 방식으로 비틀림 유지 장치(1)를 제어한다.
(1) 리니어 스케일(29, 45)로부터 지지점(25a)과 가압점(40a)의 진퇴 위치 데이터가 입력되고, 지지점(25a)과 가압점(40a)이 소정의 진퇴 위치로 되도록 서보 모터(27)와 서보 모터(37)를 구동시켜, 판상 워크(W)를 만곡 유지한다.
(2) 로드셀(41)로부터 가압점(40a)에 가해지는 하중 데이터가 입력되고, 소정의 하중이 가해지도록 서보 모터(37)를 구동시켜, 판상 워크(W)를 만곡 유지한다. 이 제어는 (1)의 제어와 함께 행해도 된다. 또한, 로드셀(41)을 지지점(25a)측에 설치해도 된다.
(1)의 제어로 한 경우에는, 지지점(25a)과 가압점(40a) 사이의 상대 간격이 적정해지도록 제어할 수 있고, 이에 의해 판상 워크(W)에 비교적 정확한 비틀림 형상을 부여할 수 있다.
(2)의 제어를 행한 경우에는, 예를 들어 상기한 바와 같이 판상 워크(W)를 비틀림 유지한 상태에서 핀 가공을 실시하여 소성 변형시키는 경우에, 간소한 구성에 의해 핀 가공 후의 판상 워크(W)에 정확한 비틀림 형상을 부여할 수 있다.
즉, 비틀기 전의 비틀림 가공 범위(P)의 네 구석의 높이와, 지지점(25a)의 높이의 상대 관계에 무관하게, 지지점(25a)에는 판상 워크(W)에 접촉되면 그 높이에서 멈추어 그 위치를 유지하는 기능을 부여하는 것만으로 좋고, 다음은 로드셀(41)로부터 가압점(40a)에 가해지는 하중을 검출하면서 가압점(40a)을 판상 워크(W)측에 압박함으로써, 판상 워크(W)에 정확한 비틀림 곡률을 부여할 수 있다. 이와 같이 하면, 지지점(25a)의 높이를 제어할 필요가 없어지므로, 리니어 스케일(29)을 생략함과 함께, 제어 유닛(6)의 그레이드를 낮추고, 또한 서보 모터(27)를 저렴한 에어 모터 등으로 치환할 수 있어, 장치의 구성을 간소하고 또한 저렴하게 할 수 있다.
판상 워크(W)를 비틀지 않고 만곡시키는 경우에는, 4개의 지지점(25a)을 비틀림 가공 범위(P)의 상면의 네 구석에 접촉시킴과 함께, 2∼4개의 가압점(40a)을 지지점(25a)보다도 X 방향으로 짧은 스팬으로 비틀림 가공 범위(P)의 하면에 접촉시키고, 이것을 상방으로 압박한다. 이때도, 상기 (1) 및 (2)의 제어를 적용할 수 있다.
이 만곡 변형 시에는, 판상 워크(W)가 상방으로 볼록해지도록 만곡되므로, 그 만곡율 데이터를 만곡율 계측기(8)에 의해 취득하고, 이 만곡율 데이터를 제어 유닛(6)에 입력하여, 소정의 만곡율로 되도록 서보 모터(37)를 구동시켜, 판상 워크(W)를 만곡하도록 해도 된다. 또한, 이 제어를 (1), (2)의 제어와 함께 행해도 된다. 이와 같이, 판상 워크(W)의 실제의 만곡율을 계측하면서 지지점(25a)과 가압점(40a)의 상대 위치가 결정되므로, 정확한 만곡율로 할 수 있다.
그런데, 상기한 바와 같이 판상 워크(W)를 비틀면서 피닝 장치(55)에 의해 샷(56)을 투사하여 핀 성형을 행하는 경우에 있어서는, 제어 유닛(6)에 의해 피닝 장치(55)의 제어도 동시에 행하도록 하고, 핀 가공 중에 로드셀(41)로부터 입력되는 하중 데이터를 감시하고, 이 하중 데이터의 감소가 정지한 시점, 또는 소정의 하중값에 달한 시점에서, 샷(56)의 투사를 정지시키도록 제어해도 된다.
상기한 바와 같이 제어한 경우, 비틀림 유지된 판상 워크(W)에 샷(56)이 투사되어 핀 가공이 진행됨에 따라, 판상 워크(W)가 평탄하게 복귀되려고 하는 반력이 감소되어 가고, 로드셀(41)로부터 제어 유닛(6)에 입력되는 하중 데이터가 감소되어 간다. 따라서, 이 하중 데이터의 감소가 정지한 시점, 또는 소정의 하중값에 달한 시점에서, 판상 워크(W)의 비틀림 가공이 완료되었다고 판단할 수 있고, 핀 가공을 종료할 수 있다. 이로 인해, 핀 가공에 소비되는 시간을 필요 최소한으로 하여, 가공 시간의 단축 및 생력화에 공헌할 수 있다.
이상과 같이, 이 비틀림 유지 장치(1)는, 판상 워크(W)의 한쪽의 면(예를 들어 상면)에 접촉 가능한 적어도 지지점(25a)과, 동일하게 판상 워크(W)의 다른 쪽의 면(예를 들어 하면)에 접촉 가능하고, 판상 워크(W)의 평면에서 볼 때 지지점(25a)을 연결하는 선(L)을 걸치도록 배치된 적어도 2개의 가압점(40a)과, 지지점(25a)을 가압점(40a)측에 진퇴시키는 지지 유닛(23)과, 가압점(40a)을 지지점(25a)측에 진퇴시키는 가압 유닛(33)을 구비하고 있다.
이로 인해, 지지점(25a)과 가압점(40a) 사이에 판상 워크(W)를 개재시키고, 가압점(40a)과 지지점(25a)의 상대 간격을 좁힘으로써, 지지점(25a) 및 가압점(40a)에 의해 판상 워크(W)를 비틀림 변형시키면서 유지할 수 있다.
이때의 변형량(비틀림량)은, 지지점(25a)과 가압점(40a)의 수량, 및, 지지점(25a)과 가압점(40a)의 판상 워크(W)의 면 방향(X 방향 및 Y 방향)을 따르는 상대 위치, 및, 지지점(25a) 또는 가압점(40a)의 압박량(압박 스트로크 및/또는 압박 하중) 등에 의해 임의로 설정할 수 있다. 이로 인해, 판상 워크(W)의 형상이나 크기, 목표로 하는 비틀림 형상 등에 무관하게, 단일의 비틀림 유지 장치(1)에 의해 판상 워크(W)에 자유로운 비틀림 형상을 부여할 수 있다.
따라서, 종래와 같이 접촉 지그나 템플릿 등의 형 부재를 준비하는 일 없이, 간소하고 또한 범용성이 높은 구성에 의해 판상 워크(W)를 비틀 수 있다. 또한, 지지점(25a)과 가압점(40a)이 판상 워크(W)에 대해 점 접촉하므로, 도 1에 도시하는 바와 같이, 외판(2)과 리브 형상의 보강 부재(3)가 일체화된 항공기의 인테그럴·스킨(4)이라도, 지지점(25a) 또는 가압점(40a)을 보강 부재(3) 이외의 부위에 접촉시킴으로써 간단하게 비틀림 변형시킬 수 있다.
또한, 이 비틀림 유지 장치(1)는, 판상 워크(W)의 면 방향에 대해, 지지점(25a)을 Y축 방향으로 독립적으로 이동 가능하게 하고, 가압점(40a)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 독립적으로 이동 가능하게 하였다.
이로 인해, 예를 들어 지지점(25a)과 가압점(40a) 중 어느 하나의 점의 위치를 판상 워크(W)의 면 방향으로 이동시킴으로써, 판상 워크(W)의 비틀림 형상이나 비틀림 곡률을 자유롭게 설정할 수 있어, 복잡한 비틀림 형상에도 용이하게 대응할 수 있다.
또한, 지지점(25a)이나 가압점(40a)을 모두 복수 설치하고, 이들을 모두 판상 워크(W)의 면 방향으로 이동 가능하게 한 경우에는, 복잡한 복합 곡면에도 용이하게 대응할 수 있다. 또한, 판상 워크(W)에 접촉시키는 지지점(25a) 및 가압점(40a)의 수를, 판상 워크(W)의 크기에 맞는 수량으로 조정할 수 있다.
또한, 이 비틀림 유지 장치(1)는, 모든 지지점(25a)과 가압점(40a)을, 각각 지지 유닛(23) 및 가압 유닛(33)에 의해 Z축 방향으로 독립적으로 진퇴시킬 수 있으므로, 복수의 지지점(25a) 및 가압점(40a)의, 판상 워크(W)에 대한 진퇴 위치(돌출량)를 다르게 할 수 있다. 이에 의해, 판상 워크(W)를 복잡한 비틀림 형상이나 복합 곡면 등으로 만곡 유지시키기 쉽게 할 수 있다.
또한, 이 비틀림 유지 장치(1)는, 지지점(25a) 및 가압점(40a)이, 각각 3점 이상 있고, 그 중 적어도 1점은, 판상 워크(W)의 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 대각 위치 이외의 장소에 접촉 가능하다.
이로 인해, 전술한 바와 같이 판상 워크(W)의 비틀림 가공 범위(P)에 있어서의 대각 위치를 지지점(25a) 및 가압점(40a)에 의해 압박함으로써 비틀림 가공 범위(P)를 비틂과 동시에, 예를 들어 도 8에 도시하는 바와 같이, 비틀림 가공 범위(P)의 중간점에 다른 가압점(40a)[또는 지지점(25a)]을 압박하여, 판상 워크(W)를 비틀면서 구부리거나, 판상 워크(W)의 중간부가 자중에 의해 하방으로 느슨해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 비틀림 유지 장치(1)는, 지지점(25a)과 가압점(40a)의, 각각의 진퇴 위치를 검출하는 리니어 스케일(29, 45)(진퇴 위치 검출 수단)과, 이 리니어 스케일(29, 45)로부터의 진퇴 위치 데이터가 입력되고, 소정의 진퇴 위치로 되도록 지지 유닛(23) 및 가압 유닛(33)(진퇴 구동 수단)을 구동시키는 제어 유닛(6)(제어 수단)을 갖고 있다.
이로 인해, 지지점(25a)과 가압점(40a) 사이의 상대 간격이 적정해지도록 제어할 수 있고, 이에 의해 판상 워크(W)에 비교적 정확한 비틀림 형상을 부여할 수 있다.
또한, 이 비틀림 유지 장치(1)는, 가압점(40a)에 가해지는 하중을 검출하는 로드셀(41)(하중 검출 수단)을 구비하고 있고, 이 로드셀(41)로부터의 하중 데이터가 제어 유닛(6)에 입력되고, 제어 유닛(6)은 로드셀(41)에 소정의 하중이 가해지도록 지지 유닛(23) 및 가압 유닛(33)을 구동한다.
이로 인해, 매우 간소한 구성에 의해, 상기한 바와 같이 판상 워크(W)를 비틀면서 유지한 상태에서 핀 가공을 실시하고, 판상 워크(W)에 정확한 비틀림 형상을 부여할 수 있다. 즉, 비틀림 변형시키기 전의 판상 워크(W)의 높이와, 지지점(25a)의 높이의 상대 관계에 무관하게, 지지점(25a)은 판상 워크(W)에 접촉되면, 그 높이에서 멈추어 그 위치를 유지하는 기능이 있으면, 다음은 로드셀(41)에 의해 가압점(40a)에 가해지는 하중을 검출하면서, 가압점(40a)의 쪽만을 판상 워크(W)측으로 이동시킴으로써, 판상 워크(W)를 비틀림 변형시킬 수 있다.
또한, 이 비틀림 유지 장치(1)는, 판상 워크(W)를 비틀면서 샷(56)을 투사하여 스트레스 핀 성형을 행하는 경우에 있어서, 로드셀(41)로부터 제어 유닛(6)에 입력되는 하중 데이터의 감소가 정지한 시점, 또는 소정의 하중값에 달한 시점에서, 샷(56)의 투사를 정지시키는 제어를 행할 수 있다.
이로 인해, 스트레스 핀 성형 시에 있어서, 로드셀(41)로부터의 하중 데이터의 감소가 정지한 시점, 또는 소정의 하중값에 달한 시점에서, 판상 워크(W)의 비틀림 가공이 완료되었다고 판단할 수 있고, 핀 가공을 종료할 수 있다. 이로 인해, 핀 가공에 소비되는 시간을 필요 최소한으로 하여, 가공 시간의 단축 및 생력화에 공헌할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 형태의 구성에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 적절히 변경이나 개량을 가할 수 있고, 이와 같이 변경이나 개량을 가한 실시 형태도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 한다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는 판상 워크(W)의 상면에 지지점(25a)이 접촉하고, 하면에 가압점(40a)이 접촉하는 구성으로 되어 있지만, 지지점(25a)과 가압점(40a)의 상하 관계는 반대여도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 워크 지지 부재로서 워크 지지 롤러(50)를 사용하고 있지만, 롤러에 한하지 않고, 구상이나 캐스터 형상의 워크 지지 부재로 해도 된다. 이와 같이 하면, 판상 워크(W)를 X축 방향에만 한하지 않고 Y축 방향이나 다른 방향으로도 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 판상 워크(W)를 비틀면서, 그 편면에만 샷(56)을 투사하여 핀 성형을 실시하는 경우에 대해 설명하였지만, 판상 워크(W)의 양면으로부터 동시에 샷(56)을 투사하도록 해도 된다.
또한, 샷(56)을 투사하는 핀 성형뿐만 아니라, 초음파 핀이나 레이저 핀에 의한 성형을 행해도 된다.
1 : 비틀림 유지 장치
4 : 인테그럴·스킨
6 : 제어 유닛(제어 수단)
7 : 반력 흡수 장치
8 : 만곡율 계측기
23 : 지지 유닛(진퇴 구동 수단)
25 : 지지 로드
25a : 지지점
27, 37 : 서보 모터
28 : 볼 나사 기구
29, 45 : 리니어 스케일(진퇴 위치 검출 수단)
33 : 가압 유닛(진퇴 구동 수단)
40 : 상단 가압 로드
40a : 가압점
41 : 로드셀(하중 검출 수단)
50 : 워크 지지 롤러
51 : 스프링
L : 2개의 지지점을 연결하는 선
P : 비틀림 가공 범위
W : 판상 워크

Claims (9)

  1. 판상 워크를 비틀면서 유지하기 위한 비틀림 유지 장치이며,
    상기 판상 워크의 한쪽의 면에 접촉 가능한 적어도 2개의 지지점과,
    동일하게 상기 판상 워크의 다른 쪽의 면에 접촉 가능하고, 또한 상기 적어도 2개의 지지점을 연결하는 선을 걸치도록 배치된 적어도 2개의 가압점과,
    상기 지지점 및 상기 가압점 중 적어도 1점을 상기 판상 워크의 판 두께 방향으로 진퇴시키는 진퇴 구동 수단을 구비하고,
    상기 지지점과 상기 가압점 중 적어도 1점은, 상기 판상 워크의, 상기 판 두께 방향에 대해서 수직인 면을 따르는 방향인 면 방향으로 독립적으로 이동 가능한, 판상 워크의 비틀림 유지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진퇴 구동 수단은, 모든 상기 지지점 및 상기 가압점을 각각 독립적으로 진퇴시킬 수 있도록 설치되어 있는, 판상 워크의 비틀림 유지 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지점 및 상기 가압점은, 각각 3점 이상 있고, 그 중 적어도 1점은, 상기 판상 워크를 비틀기 위해 필요한 상기 2개의 지지점 및 상기 2개의 가압점의 접촉 위치 이외의 장소에 접촉 가능한, 판상 워크의 비틀림 유지 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지점과 상기 가압점의, 각각의 진퇴 위치를 검출하는 진퇴 위치 검출 수단과,
    상기 진퇴 위치 검출 수단으로부터의 진퇴 위치 데이터가 입력되고, 소정의 진퇴 위치로 되도록 상기 진퇴 구동 수단을 구동시키는 제어 수단을 더 갖는, 판상 워크의 비틀림 유지 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압점에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 수단과,
    상기 하중 검출 수단으로부터의 하중 데이터가 입력되고, 소정의 하중이 가해지도록 상기 진퇴 구동 수단을 구동시키는 제어 수단을 더 갖는, 판상 워크의 비틀림 유지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 판상 워크를 비틀면서 핀 성형을 행하는 경우에 있어서, 상기 하중 검출 수단으로부터 입력되는 하중 데이터의 감소가 정지한 시점, 또는 소정의 하중값에 달한 시점에서, 상기 핀 성형을 정지시키는 제어를 행하는, 판상 워크의 비틀림 유지 장치.
  7. 판상 워크를 비틀면서 유지하기 위한 비틀림 유지 방법이며,
    상기 판상 워크의 한쪽의 면에 적어도 2개의 지지점을 접촉시킴과 함께,
    상기 판상 워크의 다른 쪽의 면에, 상기 적어도 2개의 지지점을 연결하는 선을 걸치도록 적어도 2개의 가압점을 접촉시키고,
    상기 지지점과 상기 가압점 중 적어도 1점을, 상기 판상 워크의, 판 두께 방향에 대해서 수직인 면을 따르는 방향인 면 방향으로 독립적으로 이동시키고,
    상기 지지점과 상기 가압점 중 적어도 1점을, 상기 판상 워크의 판 두께 방향으로 압박함으로써 상기 판상 워크를 비틀면서 유지하는, 판상 워크의 비틀림 유지 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 판상 워크의 비틀림 유지 장치를 사용하여 판상 워크를 비틀어진 상태로 유지하면서, 상기 판상 워크 중 적어도 한쪽의 면으로부터 핀 성형을 실시함으로써, 상기 판상 워크를 비틀림 성형하는, 판상 워크의 비틀림 성형 방법.
  9. 삭제
KR1020157033113A 2013-06-12 2014-06-06 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법 KR101800104B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-123712 2013-06-12
JP2013123712A JP6104725B2 (ja) 2013-06-12 2013-06-12 板状ワークの捩り保持装置および捩り保持方法ならびに捩り成形方法
PCT/JP2014/065145 WO2014199928A1 (ja) 2013-06-12 2014-06-06 板状ワークの捩り保持装置および捩り保持方法ならびに捩り成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150144802A KR20150144802A (ko) 2015-12-28
KR101800104B1 true KR101800104B1 (ko) 2017-12-20

Family

ID=52022224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157033113A KR101800104B1 (ko) 2013-06-12 2014-06-06 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9789526B2 (ko)
EP (1) EP3009208B1 (ko)
JP (1) JP6104725B2 (ko)
KR (1) KR101800104B1 (ko)
CN (1) CN105263649B (ko)
BR (1) BR112015030259B1 (ko)
CA (1) CA2912741C (ko)
WO (1) WO2014199928A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2535497B (en) 2015-02-18 2021-05-05 Avic Beijing Aeronautical Mfg A die mechanism, an apparatus, and a method for shaping a component for creep-age forming
US10052670B2 (en) 2015-09-11 2018-08-21 Triumph Aerostructures, Llc Stringer forming device and methods of using the same
CN109312660B (zh) * 2016-06-01 2021-04-13 三菱重工发动机和增压器株式会社 旋转机械用叶轮、压缩机、增压器及旋转机械用叶轮的制造方法
DE102016225986A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Formen eines Bleches
JP6949503B2 (ja) 2017-02-15 2021-10-13 三菱重工業株式会社 部品製造システム及び部品製造方法
KR101885154B1 (ko) * 2017-12-18 2018-08-03 기득산업 주식회사 형강 비틀림용 성형 시스템 및 그 방법
US11433624B2 (en) * 2019-03-28 2022-09-06 Spirit Aerosystems, Inc. Peen-forming of thermoplastic composite material
CN112191719B (zh) * 2020-09-25 2022-10-14 广州文冲船厂有限责任公司 一种船体扭曲纵骨加工方法
CN112357009B (zh) * 2020-11-09 2022-03-25 广州黄船海洋工程有限公司 一种型材扭曲加工的活动样板及使用方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2257364A1 (en) * 1974-01-11 1975-08-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Appts for bending a steel plate - has formations of upper and lower punches hydraulically operated either side of plate
SE408381B (sv) * 1975-08-01 1979-06-11 Carbox Ab Anordning vid maskiner for bearbetning av stora arbetsstycken, serskilt pressar for formning av plat
US4212188A (en) 1979-01-18 1980-07-15 The Boeing Company Apparatus for forming sheet metal
US4329862A (en) 1980-01-21 1982-05-18 The Boeing Company Shot peen forming of compound contours
US4802357A (en) * 1987-05-28 1989-02-07 The Boeing Company Apparatus and method of compensating for springback in a workpiece
JPH01177027U (ko) * 1988-06-07 1989-12-18
DE3842064A1 (de) * 1988-12-14 1990-06-21 Dornier Gmbh Verfahren zum umformen von ebenen, plattenfoermigen bauteilen in eine zweiachsig gekruemmte form
US5063662A (en) * 1990-03-22 1991-11-12 United Technologies Corporation Method of forming a hollow blade
JP2582929B2 (ja) * 1990-06-11 1997-02-19 日産自動車株式会社 ワークの支持装置
FR2672826B1 (fr) * 1991-02-20 1995-04-21 Snecma Procede de fabrication d'une aube creuse pour turbomachine.
JPH06226365A (ja) * 1993-02-05 1994-08-16 Hitachi Ltd 曲面塑性加工装置
JP2000301248A (ja) 1999-04-14 2000-10-31 Nissan Motor Co Ltd 逐次絞り成形装置
US6209380B1 (en) * 2000-02-28 2001-04-03 Northrop Grumman Corporation Pin tip assembly in tooling apparatus for forming honeycomb cores
CA2317845C (en) * 2000-09-08 2006-12-19 Steven Kennerknecht Shaped metal panels and forming same by shot peening
JP3740103B2 (ja) 2001-11-26 2006-02-01 三菱重工業株式会社 ピーン成形方法及びピーン成形装置
JP3869783B2 (ja) 2002-10-11 2007-01-17 アイコクアルファ株式会社 金属板の成形方法および成形装置
US7891075B2 (en) * 2005-01-19 2011-02-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Reconfigurable fixture device and method for controlling
US7204677B2 (en) * 2005-06-30 2007-04-17 General Electric Company Countering laser shock peening induced blade twist
CN2902505Y (zh) 2006-02-20 2007-05-23 陕西科技大学 一种板条扭曲装置
GB0820424D0 (en) * 2008-11-10 2008-12-17 Rolls Royce Plc Forming apparatus
US8298242B2 (en) * 2010-04-30 2012-10-30 Warsaw Orthopedic, Inc. Systems, devices and methods for bending an elongate member
CN202192139U (zh) * 2011-06-28 2012-04-18 于沛洲 多点控制三维拉弯扭转成形模具
CN202174142U (zh) * 2011-07-19 2012-03-28 宁波跃进汽车前桥有限公司 可测控扭杆预扭设备
CN202278036U (zh) * 2011-10-28 2012-06-20 安徽伟宏钢结构有限公司 -种弯扭箱型构件的矫正工装
JP5851813B2 (ja) * 2011-12-05 2016-02-03 三菱重工業株式会社 板状ワークの湾曲保持装置および湾曲保持方法ならびに湾曲成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2912741C (en) 2018-08-28
JP2014240088A (ja) 2014-12-25
US9789526B2 (en) 2017-10-17
EP3009208B1 (en) 2021-07-21
EP3009208A1 (en) 2016-04-20
CN105263649A (zh) 2016-01-20
JP6104725B2 (ja) 2017-03-29
CA2912741A1 (en) 2014-12-18
KR20150144802A (ko) 2015-12-28
EP3009208A4 (en) 2017-04-19
CN105263649B (zh) 2017-05-31
WO2014199928A1 (ja) 2014-12-18
US20160114370A1 (en) 2016-04-28
BR112015030259B1 (pt) 2020-12-29
BR112015030259A2 (pt) 2017-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101800104B1 (ko) 판상 워크의 비틀림 유지 장치 및 비틀림 유지 방법 및 비틀림 성형 방법
CA2857621C (en) Curvature retaining device for plate-shaped workpiece, curvature retaining method for plate-shaped workpiece, and curvature forming method for plate-shaped workpiece
JP2013116492A5 (ko)
TW305782B (ko)
CN108817391B (zh) 一种双熔覆头激光熔覆金属增材制造设备
KR200452993Y1 (ko) 유압식 대형 장축 환봉 교정기
CN107537887A (zh) 一种工件校直机
CN111889548A (zh) 翻领成型器曲面自动弯制机
CN211602715U (zh) 一种板材强度检测用加载装置
CN115255062A (zh) 一种细管类零件折弯装置及其折弯方法
CN211588266U (zh) 折弯机自动调整下模开口位置装置
CN211954094U (zh) 一种导轨直线度校验装置
CN106181430A (zh) 一种具有倾斜导轨的机床
CN219817563U (zh) 一种整形装置的控制系统
CN203621360U (zh) 自由锻造水压机锻造尺寸控制系统
CN220942677U (zh) 一种数控折弯机用折弯辅助装置
CN213002030U (zh) 一种多自由度非线性耦合的数控折弯传动机构
CN214719550U (zh) 一种救援车辆标准钢轨装配校直装置
CN215048377U (zh) 一种电机定子上料工装
CN220362468U (zh) 一种集装箱角件角柱定位装置
CN212703842U (zh) 翻领成型器曲面自动弯制机
Pashkov et al. Mechanization of forming and levelling of frame and casing parts
CN116261492A (zh) 具有后止挡单元的弯曲设备
CN116944285A (zh) 一种针对复杂截面长导轨的校直装置及校直方法
CN113492322A (zh) 重型长导轨横梁导轨面加工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)