KR101849055B1 - 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치 - Google Patents

Abstract

롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치가 개시된다. 본 발명의 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치는, 롤 포밍 성형된 형강이 이동하는 동안 형강의 상부를 지지하는 상부 지지부와 하부를 지지하는 하부 지지부; 상기 상부 지지부와 하부 지지부를 회전시키는 서보모터의 구동 상태를 감지하는 엔코더; 및 상기 형강의 폭 부분에 홀을 성형하며, 초기 세팅 위치에서 상기 형강의 이동 방향을 따라 형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 상기 엔코더의 감지신호를 전달받아 상기 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 형강에 홀을 성형하며, 상기 형강의 상측에 위치하는 폭 부분 펀치와 상기 폭 부분 펀치와 동시에 이동하면서 형강의 홀 성형 부분 하부를 지지하는 폭 부분 지지블록을 포함하는 폭부분 홀 성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 롤 포밍 완료된 롤 포밍 성형품의 이송시 일시 정지없이 이송 상태를 유지하면서 포밍 성형품에 홀 가공을 실시할 수 있으므로 생산성을 월등히 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 프레스 홀 성형펀치가 C형강의 이동 방향과 동일하고 동시에 이동하면서 홀 성형을 함으로 1개의 펀치로도 2개 내지 5개 펀치와 동일하게 홀 성형이 가능하게 된다. 따라서, 홀 성형을 위한 프레스 금형 설치 개수를 종래에 비해 감소할 수 있으며, 프레스 금형 제작/유지/보수 비용을 절감할 수 있다.

Description

롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY FORMING HOLE FOR ROLL FORMING SYSTEM}

본 발명은, 자동 홀 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 롤 포밍 완료된 롤 포밍 성형품의 이송시 일시 정지없이 이송 상태를 유지하면서 포밍 성형품에 홀 가공을 실시할 수 있으므로 생산성을 월등히 향상시킬 수 있으며, 다양한 직경을 갖는 홀 성형 작업을 실시할 수 있는 구조가 마련됨으로써 홀 직경 변화에 따른 홀 성형 금형 프레스의 추가 설치가 필요없는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 직선타입의 빔류의 성형은 상부 롤과 하부 롤로 구성되는 롤 포머를 10단 이상으로 일렬 배치하여 공급되는 소재를 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 롤 포밍 시스템에 의해 이루어진다.

이러한 롤 포밍 시스템 및 그 공정은, 도 1에 도시한 바와 같이, 공급되는 코일을 풀어주는 언코일러가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계를 이루고, 언코일러로부터 풀려 나온 띠상의 코일을 평판의 띠상 강판패널로 펴주는 스트레이트너가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계를 이룬다.

그리고 스트레이트너의 후방에는 실질적인 롤 포밍 작업을 위한 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛이 마련되어 롤 포밍단계가 이루어지고, 그 후방에는 롤 포밍된 형강에 여러 용도의 구멍을 성형하는 프레스가 구비되어 피어싱 단계를 진행한다.

즉, 언코일러, 스트레이트너, 롤 포머, 홀 성형 프레스를 거쳐 띠상의 강판패널을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하게 된다.

그리고 홀 성형 프레스의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위한 다수개의 좌우측 곡률 성형롤로 구성되는 라운드 벤더가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료한 성형빔을 통과시킴으로써 일정 곡률의 완성품을 제조하는 벤딩단계를 이루게 된다.

이러한 롤 포밍 시스템에 있어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 C형강을 성형하기 위해서는 1차적으로 날개(A)를 성형한 후 폭 성형롤에 2차 성형한 후 마지막 3차 성형으로 완성된다.

이에 따른 포밍 롤은 예를 들어 11단 롤로 형성될 수 있으며, 순차적으로 1~3번 성형 롤은 날개(A) 부분을 성형하게 되고, 4~7번 성형 롤은 폭(B) 부분을 성형하게 되고, 8~11번 성형 롤은 높이(C) 부분을 성형하게 된다.

그런데, 종래의 롤 포밍 시스템은 롤 포밍 단계를 통해 1차로 생산된 C형강(완제품)을 이송장치를 통해 후방의 홀 성형 프레스 측으로 이송한 후 별도의 고정 스토퍼에 의해 그 이송이 정지된 상태에서 홀 가공 프레스금형을 통해 홀(H)을 성형한 후 후방으로 이송시키는 방식을 채용하고 있다.

이러한 종래의 홀 성형 방식은, 홀 가공 특성상 홀을 가공하는 위치가 변동할때마다 홀 성형 프레스의 위치를 조정해주어야 하는 불편함이 발생하였다. 또한, 종래에는 롤 포밍된 C형강의 이송을 일시 정지시킨 상태에서 홀 성형작업을 실시하고 성형이 완료되면 후방으로 다시 이송하는 방식이므로 전체적인 생산속도가 대략 10m/min으로 느리고 생산성이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 성형 홀의 개수가 증가할 때마다 홀 성형 프레스금형을 추가적으로 설치해야 하므로 금형 프레스 제작/유지/보수 비용이 발생하는 경제적인 문제도 야기되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1204480호(2012. 11. 19. 등록)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 롤 포밍 완료된 롤 포밍 성형품의 이송시 일시 정지없이 이송 상태를 유지하면서 포밍 성형품에 홀 가공을 실시할 수 있으므로 생산성을 월등히 향상시킬 수 있는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 다양한 직경을 갖는 홀 성형 작업을 실시할 수 있는 구조가 마련됨으로써 홀 직경 변화에 따른 홀 성형 금형 프레스의 추가 설치가 필요없는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은, C형강의 폭 부분과 높이 부분에 모두 홀 성형 작업을 실시할 수 있는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 롤 포밍 작업을 통해 폭 부분과 높이 부분이 성형된 형강에 홀을 가공하되 형강이 후방 공정라인으로 연속적으로 이동하는 상태로 홀을 성형하는 홀 가공장치로서, 롤 포밍 성형된 형강이 이동하는 동안 형강의 상부를 지지하는 상부 지지부와 하부를 지지하는 하부 지지부; 상기 상부 지지부와 하부 지지부를 회전시키는 서보모터의 구동 상태를 감지하는 엔코더; 및 상기 형강의 폭 부분에 홀을 성형하며, 초기 세팅 위치에서 상기 형강의 이동 방향을 따라 형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 상기 엔코더의 감지신호를 전달받아 상기 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 형강에 홀을 성형하며, 상기 형강의 상측에 위치하는 펀치와 상기 폭 부분 펀치와 동시에 이동하면서 형강의 홀 성형 부분 하부를 지지하는 폭 부분 지지블록을 포함하는 폭부분 홀 성형부를 포함하는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치를 제공한다.

상기 폭 부분 지지블록 내부에는 펀치에 의해 관통된 홀 성형부산물이 이동하도록 부산물 가이드통로가 마련되며, 폭 부분 지지블록에는 상기 부산물 가이드통로와 연통하며 내부 공간을 갖고 외부에 대해 개폐 가능한 구조의 성형 부산물 적재박스가 마련되며, 상기 성형 부산물 적재박스는 상기 폭 부분 지지블록과 동시에 이동할 수 있다.

상기 폭부분 홀 성형부를 형강의 이동방향과 동일한 방향을 따라 이동시키되 초기 세팅 위치와 홀 성형 위치 사이를 왕복 이동시키는 폭부분 성형 이동부를 포함하며, 상기 폭부분 성형 이동부는, 상기 폭 부분 펀치를 포함한 상측 부분을 왕복 이동시키는 상측 이동부와, 상기 폭 부분 지지블록을 포함한 하측 부분을 왕복 이동시키는 하측 이동부를 포함하고, 상기 상측 이동부는, 직경이 서로 다른 다수의 펀치가 마련되며 필요에 따라 적정 직경을 갖는 펀치가 형강을 마주보도록 다수의 펀치를 회전시킬 수 있는 구조를 포함할 수 있다.

상기 상측 이동부는, 모터에 의해 회전하는 다각 회전봉; 상기 다각 회전봉의 각 면에 각각 마련되며 서로 다른 직경을 갖는 펀치; 및 상기 모터와 상기 다각 회전봉 사이에 마련되어 상기 모터의 구동력을 전달하며 선기어, 복수의 유성기어, 링기어, 복수의 유성기어와 연결되어 회전 가능한 캐리어를 포함하되 상기 선기어는 이중의 복수로 이루어져 백래쉬 방지 구조가 마련되는 유성기어 모듈을 포함할 수 있다.

상기 형강의 양측 높이 부분에 홀을 성형하며, 초기 세팅 위치에서 상기 형강의 이동 방향을 따라 형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 상기 엔코더의 감지신호를 전달받아 상기 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 형강에 홀을 성형하는 높이부분 홀 성형부를 더 포함하되, 상기 높이부분 홀 성형부는 각각, 상기 형강의 측면 양측에 각각 마련되며 상기 형강 측으로 접근 또는 이격되어 홀을 성형하는 높이부분 펀치; 상기 폭 부분 펀치의 양측에 각각 마련되며 상기 형강의 내측 부분으로 이동하여 상기 형강의 양측 내측면을 각각 지지하는 높이부분 지지블록를 포함하고, 상기 높이부분 홀 성형부를 형강의 이동방향과 동일한 방향을 따라 이동시키되 초기 세팅 위치와 홀 성형 위치 사이를 왕복 이동시키는 높이부분 성형 이동부를 포함하며, 상기 높이부분 홀 성형부는, 직경이 서로 다른 다수의 펀치가 마련되며 필요에 따라 적정 직경을 갖는 펀치가 형강의 높이부분을 마주보도록 다수의 펀치를 회전시킬 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.

상기 높이부분 지지블록은, 고정블록; 상기 고정블록에 대해 상기 형강의 양측 높이부분을 향해 접근 또는 이격 가능하도록 이동 가능하게 마련되는 이동블록; 및 상기 고정블록에 대해 상기 이동블록을 이동시키는 블록 이동부를 포함할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치에 의하면, 롤 포밍 완료된 롤 포밍 성형품의 이송시 일시 정지없이 이송 상태를 유지하면서 포밍 성형품에 홀 가공을 실시할 수 있으므로 생산성을 월등히 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 프레스 홀 성형펀치가 C형강의 이동 방향과 동일하고 동시에 이동하면서 홀 성형을 함으로 1개의 펀치로도 2개 내지 5개 펀치와 동일하게 홀 성형이 가능하게 된다. 따라서, 홀 성형을 위한 프레스 금형 설치 개수를 종래에 비해 감소할 수 있으며, 프레스 금형 제작/유지/보수 비용을 절감할 수 있다.

또한, 다양한 직경을 갖는 홀 성형 작업을 실시할 수 있는 구조가 마련됨으로써 홀 직경 변화에 따른 홀 성형 금형 프레스의 추가 설치가 필요없으므로 생산성을 월등히 향상시킬 수 있다.

또한, C형강의 폭 부분과 높이 부분에 모두 홀 성형 작업을 실시하되 C형강의 일시적인 이송 정지 없이 실시할 수 있으므로 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 롤 포밍장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 소재를 롤 포밍하여 C형강을 성형하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치에서 홀 가공 부산물 적재박스를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치에서 폭 부분 성형 이동부의 각 부분을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치에서 높이부분 홀 성형부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치에서 높이부분 홀 성형부의 동작 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치(이하, 홀 가공장치)는, 롤 포밍된 형강, 예를 들어 C자 형상의 단면을 갖는 C형강의 폭 부분, 높이 부분에 자동으로 홀을 성형하는 것으로서, 구체적으로 롤 포밍 성형 후 후방 작업라인으로 이동하는 C형강을 정지시키지 않고 이동 상태를 그대로 유지하면서 홀을 성형하도록 마련된다.

본 발명은 C형강의 멈춤 없이 연속적으로 홀을 성형할 수 있으므로 생산성을 월등히 향상시킬 수 있다. 예를 들어 종래와 같이 C형강의 이동을 일시 정지시킨 상태에서 홀 성형 작업을 하고 다시 C형강을 후방 이동시키는 작업을 반복했을때에는 평균적인 이동속도가 10m/min 정도 나오는 반면, 본 발명과 같이 C형강을 일시 정지시키지 않고 연속적으로 이동시키면서 이와 동시에 홀 성형작업을 진행하게 되면 평균 이동속도가 30m/min 정도 나오게 되며 월등한 생산성 향상을 가져오게 된다.

또한, 보통 C형강 제품 1개당 홀 성형 개수는 1개 내지 5개인데 종래에는 C형강을 일시 정지시킨 후 홀 성형함으로 홀 성형 개수와 대응하는 개수의 프레스 홀 성형펀치가 필요하였으나, 본 발명은 후술하는 프레스 홀 성형펀치가 C형강의 이동 방향과 동일하고 동시에 이동하면서 홀 성형을 함으로 1개의 펀치로도 2개 내지 5개 펀치와 동일하게 홀 성형이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명은 홀 성형을 위한 프레스 금형 설치 개수를 종래에 비해 감소할 수 있으며, 프레스 금형 제작/유지/보수 비용을 절감할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예와 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 홀 가공장치를 설명하기에 앞서 전체 포밍 시스템에 대해 간략하게 설명하면, 언코일러에 권취된 소재를 풀어주면서 복수의 성형롤 측으로 진입시켜 평판 형상의 초기 소재를 예를 들어 C 형상의 단면을 갖는 C형강으로 포밍하게 된다.

C형강 롤 포밍 공정은, 평판 형상의 소재의 가장자리를 일차적으로 벤딩하여 날개 부분을 성형하고 폭 성형 롤에서 2차 성형한 후 마지막으로 3차 성형의 단계를 거치게 된다. 전체 포밍 롤은 성형 라인의 진행 방향을 따라 전체 11단으로 구성될 수 있으며, 1~3번 성형 롤은 날개 부분을 성형하고 4~7번 성형 롤은 폭을 성형하고 나머지 8~11번 성형 롤은 C형강의 높이 부분을 성형하게 된다. 이와 같이 롤 포밍 공정을 통해 성형된 C형강의 설정된 위치에 펀치 등을 이용하여 홀을 성형하게 된다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 홀 가공장치는, 롤 포밍 작업을 통해 폭 부분(B)과 높이 부분(C)이 성형된 C형강에 홀을 가공하되 C형강이 후방 공정라인으로 연속적으로 이동하는 상태로 홀을 성형하는 장치이다. 즉 포밍 성형이 완료된 C형강이 벤딩이나 적재 등과 같은 후방 작업라인으로 이송할때 일시적인 정지없이 이송상태를 유지하면서 홀 가공을 하는 장치이다.

본 발명의 실시예에 따른 홀 가공장치는, 서로 이격된 가로 프레임(100), 세로 프레임(110), 상부 지지부(200), 하부 지지부(210), 엔코더(220), 폭부분 홀 성형부(300)를 포함한다.

가로 프레임(100)과 세로 프레임(110)은 본 발명의 홀 가공장치의 외관틀을 형성한다.

상부 지지부(200)는 롤 포밍 성형된 C형강이 이동하는 동안 그 상부를 지지하는 것으로서 일종의 롤러 형상으로 이루어지며, 복수의 상부 지지부(200)는 C형강의 이송 방향을 따라 서로 이격되게 연속적으로 배치 가능하다. 마찬가지로 하부 지지부(210)는 C형강이 이동하는 동안 그 하부를 지지하는 것으로서 일종의 롤러 형상으로 이루어지며, 복수의 하부 지지부(210)도 형강의 이송방향을 따라 연속적으로 배치된다. 상부 지지부(200) 또는 하부 지지부(210)는 별도의 서보모터를 통해 개별적으로 구동될 수 있고 예를 들어 하나의 서보모터(230)를 통해 동력이 분기되어 동시에 회전할 수도 있다. 복수의 상부 지지부, 복수의 하부 지지부는 서로 간에 체인 등으로 연결될 수 있으며 상부 지지부(200) 및 하부 지지부(210)는 풀리-벨트, 스프라킷 휠-체인 등의 동력전달부재를 통해 연결될 수 있다. 관련 도면에서는 도시의 간략화를 위해 이러한 동력전달구조에 대해서는 도시를 생략하였다. 본 발명에서는 상부 지지부(200)와 하부 지지부(210)의 회전을 통해 C형강이 후방 작업라인으로 이송가능하게 된다.

다음, 엔코더(220)는 상부 지지부(200)와 하부 지지부(210)를 회전시키는 서보모터(230)의 구동상태를 감지하여 드라이버로 전달하게 된다. 예를 들어, 엔코더(220)는 일종의 자기센서로 자기장의 세기를 감지하는 홀센서가 서보모터(230)의 회전축 주변에 둘레 방향을 따라 이격되게 배치하여 홀센서식 엔코더를 구현할 수 있으며, 또한 LED와 수광소자를 이용하여 앱솔루트 엔코더와 인크레멘털 엔코더를 구현할 수도 있다. 엔코더(220)는 서보모터(230)의 회전량, 회전속도, 회전방향을 검출할 수 있으며 회전각의 변화분에 대해 펄스가 출력되며, 이에 따라 제어부(미도시)는 엔코더(220)의 검출신호를 전달받아 C형강의 이동속도, 이동방향, 이동거리를 연산, 판단하게 된다. 관련 도면에서는 엔코더(220)가 서보모터(230)와 분리된 상태로 도시되어 있지만 이는 도시의 편의를 위한 것이며 엔코더(220)는 서보모터(230)와 일체로 마련될 수 있다.

다음, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 폭부분 홀 성형부(300)는 C형강의 폭 부분에 홀(H)을 성형하는 것으로서, 초기 세팅 위치에서 C형강의 이동 방향을 따라 C형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 홀 가공을 수행하게 된다.

구체적으로, 폭부분 홀 성형부(300)는 제어부(미도시)의 구동신호를 통해 동작하게 되는데 제어부는 엔코더(220)의 감지신호를 전달받아 폭부분 홀 성형부(300)로 동작신호를 전달하며, 폭부분 홀 성형부(300)는 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 C형강에 홀을 성형하게 된다.

예를 들어, C형강 단위제품에 5개의 홀(H)을 가공하는 상태에서 5개의 홀 간격이 1m, 2m, 3m, 4m일 경우 폭부분 홀 성형부(300)는 초기 세팅 위치에서 1차 홀 성형위치로 이동하여 1번째 홀을 성형하게 된다. 이어서, 폭부분 홀 성형부(300)는 다시 초기 세팅 위치로 이동한 후 2차 홀 성형위치로 이동하여 2번째 홀을 성형하게 된다. 이러한 작업을 반복 실시하여 5개의 홀을 성형 완료하게 된다. 즉, 폭부분 홀 성형부(300)는 초기 세팅 위치에서 홀을 성형하기 위한 홀 성형 위치 사이를 반복하여 왕복 이동하면서 복수의 홀(H) 성형작업을 실시하게 되는데 중요한 부분은 C형강의 이동이 홀 성형이 이루어지는 순간에도 일시 정지없이 C형강의 이동은 연속적으로 진행중이라는 점이다. C형강이 연속적으로 후방 작업라인으로 이동하는 상태에서 전술한 바와 같이 폭부분 홀 성형부(300)의 초기 세팅 위치-홀 성형 위치 간 왕복 이동이 이루어지면서 홀 성형작업이 실시된다.

본 발명의 실시예에서, 폭부분 홀 성형부(300)는, C형강의 상측에 위치하는 폭 부분 펀치(310)와, 폭 부분 펀치(310)와 동시에 이동하면서 C형강의 홀 성형 부분 하부를 지지하는 폭 부분 지지블록(320)을 포함한다.

폭 부분 펀치(310)는 후술하는 폭부분 성형 이동부(400)의 폭부분 성형이동블록(423)에 마련되는 폭 부분 펀치바디와 폭 부분 펀치바디에 마련되며 외부로부터 공급된 유압, 공압 등에 의해 C형강을 향하는 하측 방향으로 이동 가능한 폭 부분 펀치팁(311)을 포함한다.

한편, 본 발명은 전술한 바와 같이 C형강의 일시 정지 없이 홀 성형작업이 이루어지고 폭부분 홀 성형부(300)가 동시에 동일한 이동속도로 이동하면서 홀 성형작업이 이루어지고 폭부분 홀 성형부(300)가 이동하면서 폭 부분 펀치팁(311)이 하강 이동하면서 홀 성형 작업이 이루어지므로, 제어부(미도시)는 현재 이송중인 C형강의 이동속도와 이동거리, 후술하는 폭부분 성형 이동부(400)를 통한 폭 부분 펀치팁(311)의 현재 위치와 이동 속도, 외부로부터의 유압, 공압 공급을 통해 하강 이동하는 폭 부분 펀치팁(311)의 하강 속도 등을 종합적으로 고려하여 C형강의 설정된 위치에 홀 성형이 이루어지도록 상부 지지부(200), 하부 지지부(210), 서보모터(230), 폭부분 홀 성형부(300) 및 폭부분 성형 이동부(400)의 구동을 제어하게 된다.

물론, 후술하는 폭부분 홀 성형부(300)를 이동시키기 위한 폭부분 성형 이동부(400)의 구동모터에도 또 다른 엔코더(410)가 마련되며, 제어부(미도시)는 상기 엔코더(410)와 상부 지지부(200)와 하부 지지부(210)를 회전시키는 서보모터(230)의 구동상태를 감지하는 엔코더(220)의 감지신호를 복합적으로 전달받으며, 이에 따라 C형강의 이동속도와 폭부분 홀 성형부(300)의 이동 속도를 동일하게 설정할 수 있게 된다.

다음, 폭 부분 지지블록(320)은 C형강의 하측에 배치되어 폭 부분 펀치(310)와 동시에 동일한 속도/방향으로 이동하면서 C형강의 홀 성형 부분 하부를 지지한다.

폭 부분 지지블록(320)에는 폭 부분 펀치(310)가 일정 이상 삽입 가능하도록 삽입홈(321)이 마련된다. 한편, 폭 부분 지지블록(320)은 항시 C형강의 하부면에 접촉하는 상태로 왕복 이동하게 되는데 이러한 접촉 유지에 의해 C형강 하부면의 표면 마모 및 스크래치 발생을 방지하도록 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 C형강의 하부면과 접촉 가능한 폭 부분 지지블록(320)의 상부면에는 상호 간의 접촉마찰력을 최소화하기 위한 고무, 실리콘, 에폭시 등의 재질로 이루어지는 마찰저감부재(322)가 더 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 폭 부분 펀치(310)에 의해 홀 성형이 완료되면 이러한 홀 성형 부산물(펀치 팁의 횡단면 형상과 대응하는 폐기부산물)은 상기 삽입홈(321) 내에 쌓이게 된다. 이러한 성형 부산물을 적시에 배출하지 못하면 부산물 적체에 따라 홀 성형 작업을 연속적으로 수행하기 힘든 문제가 발생한다. 본 발명은 이러한 문제의 발생을 방지하고자, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 성형 부산물 적재박스(340)가 더 마련된다.

본 발명에서, 폭 부분 지지블록(320) 내부에는 폭 부분 펀치(310)에 의해 관통된 홀 성형부산물이 이동(낙하 이동)하도록 삽입홈(321)과 연통되는 부산물 가이드통로(341)가 마련된다. 폭 부분 지지블록(320)에는 부산물 가이드통로(341)와 연통하며 내부 공간을 갖고 외부에 대해 개폐 가능한 구조의 성형 부산물 적재박스(340)가 마련된다.

여기서, 성형 부산물 적재박스(340)는 본체와 본체에 대해 힌지 회전하여 내부 공간을 외부에 대해 개폐할 수 있는 도어를 포함할 수 있으며, 폭 부분 지지블록(320)의 일측에 분리 가능하도록 연결되어 폭 부분 지지블록(320)의 이동시에 동시에 이동 가능하도록 설치된다. 폭 부분 펀치팁(311)의 하강 이동에 의해 홀 성형이 완료되고 홀 성형 부산물은 삽입홈(321), 부산물 가이드통로(341)를 거쳐 성형 부산물 적재박스(340) 내부에 쌓이게 된다. 작업자는 성형 부산물 적재박스(340)를 분리하거나 상기 도어를 개방하여 내부에 쌓인 성형 부산물을 별도 폐기처리할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명은, 폭부분 홀 성형부(300)를 C형강의 이동방향과 동일한 방향을 따라 이동시키되 초기 세팅 위치와 홀 성형 위치 사이를 왕복 이동시키는 폭부분 성형 이동부(400)를 포함한다.

폭부분 성형 이동부(400)는, 폭 부분 펀치(310)를 포함한 상측 부분을 왕복 이동시키는 상측 이동부(420)와, 폭 부분 지지블록(320)을 포함한 하측 부분을 왕복 이동시키는 하측 이동부(470)를 포함한다.

상측 이동부(420)와 하측 이동부(470)는 각각 대상체를 직선 왕복 이동시킬 수 있는 구조로 이루어지고, 기어-래크 모듈, 볼 스크루 모듈, LM 가이드 모듈 등으로 적용 가능하다. 관련 도면에서는 도시 및 설명의 편의를 위해 볼 스크루 모듈 구조로 적용된 경우가 도시되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상측 이동부(420)는 정역 회전이 가능한 구동모터(421), 볼 스크루 축(422), 구동모터(421)의 구동에 의해 볼 스크루 축(422)을 따라 왕복 이동하는 폭부분 성형이동블록(423)을 포함하고, 폭부분 성형이동블록(423)에 폭 부분 펀치(310), 후술하는 높이부분 지지블록(520)이 설치된다.

마찬가지로, 하측 이동부(470)는 정역 회전이 가능한 구동모터(471), 볼 스크루 축(472), 구동모터(471)의 구동에 의해 볼 스크루 축(472)을 따라 왕복 이동하는 폭부분 성형이동지지블록(473)을 포함하고, 폭부분 성형이동지지블록(473)에 폭 부분 지지블록(320)과 성형 부산물 적재박스(340)가 설치된다. 여기서, 상측 이동부(420)와 하측 이동부(470)의 구동모터는 동시에 구동하며 폭부분 성형이동블록(423)과 폭부분 성형이동지지블록(473) 또한 서로 마주보게 대응하는 상태를 유지한 채로 동시에 왕복 이동하게 된다. 관련 도면에는 상측 이동부(420)와 하측 이동부(470)가 별도의 구동모터를 통해 별도 구동하는 구조가 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 하나의 구동모터를 사용하고 풀리-벨트, 스프라킷 휠-체인 등의 동력전달부재를 사용하여 동시에 구동하도록 할 수 있다. 상측 이동부(420)와 하측 이동부(470)의 구동모터의 구동 상태를 감지하는 엔코더(410)가 각각 마련되며, 제어부는 이러한 엔코더(410)의 감지 신호를 동시에 서로 간에 대응하는 상태로 이동하도록 관련 구성의 동작을 제어하게 된다.

이하, 상측 이동부(420)를 좀 더 구체적으로 설명한다.

실질적으로 폭 부분 펀치(310)에 의해 홀 성형 작업이 실시되며, 성형 홀의 직경은 상기 펀치 직경에 대응하게 된다. 폭 부분 펀치(310)가 고정 설치되는 경우 홀 성형 작업을 통해 성형된 홀의 직경은 일률적으로 동일하게 형성될 수 밖에 없다. 이러한 상태에서 고객의 요구에 따라 홀 직경을 변경하고자 할 경우, 상측 이동부(420)와 하측 이동부(470)를 모두 교체 설치해야 하므로 추가 모듈 제작에 따른 제작/유지/보수 비용이 발생하는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 문제의 발생을 방지하고자 즉, 다양한 직경의 홀을 성형할 수 있는 구조가 마련된다.

도 3, 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상측 이동부(420)는, 직경이 서로 다른 다수의 펀치가 마련되며 필요에 따라 적정 직경을 갖는 펀치가 C형강을 마주보도록 다수의 펀치를 회전시킬 수 있는 구조를 포함한다.

상측 이동부(420)는, 상측 이동 프레임(424), 상측 이동 프레임(424)에 고정 설치되는 모터(425), 모터(425)에 의해 회전하는 다각 회전봉(426), 다각 회전봉(426)의 각 면에 각각 마련되며 서로 다른 직경을 갖는 펀치(310), 모터(425)와 다각 회전봉(426) 사이에 마련되어 모터(425)의 구동력을 전달하며 선기어(427), 복수의 유성기어(428), 링기어(429), 복수의 유성기어(428)와 연결되어 회전 가능한 캐리어(431)를 포함하는 유성기어 모듈(432)을 포함한다. 본 발명에서 선기어(427)는 이중의 복수로 이루어져 백래쉬 방지 구조가 마련된다.

모터(425)는 다각 회전봉(426)을 스텝 방식으로 회전시키되 스텝 회전 각도를 가변적으로 조절 가능하도록 스텝모터 등으로 적용될 수 있다. 다각 회전봉(426)은 다각형 단면 형상을 갖는 일종의 바(bar) 형태로 이루어질 수 있으며, 관련 도면에서는 도시의 편의를 위해 4각형 단면 형상을 갖는 경우가 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

모터(425)는 다각 회전봉(426)을 스텝 방식으로 간헐 회전시키도록 다각 회전봉(426)의 회전 각도를 가변적으로 조절 가능한 것으로서, 예를 들어 다각 회전봉(426)이 4각형 단면 형상을 갖는다면 다각 회전봉(426)을 90도 간격으로 회전시켜 다각 회전봉(426)의 측면이 C형강의 폭 부분과 평행한 상태로 마주보게 한다. 이와 같이 다각 회전봉(426)이 5각형, 6각형 단면 형상을 갖는다면 모터(425)는 다각 회전봉(426)을 72도, 60도 간격으로 회전시켜 다각 회전봉(426)의 측면이 각각 C형강의 폭 부분과 평행한 상태로 마주보게 한다.

본 발명에서 다각 회전봉(426)의 각 면에는 각각 서로 다른 직경을 갖는 폭 부분 펀치(310)가 적어도 하나 마련되며, 성형하고자 하는 홀 직경 변화에 따라 작업자가 다각 회전봉(426)을 회전시켜 적절한 규격의 펀치 팁이 설치된 다각 회전봉의 일면이 C형강의 폭 부분을 향하도록 함으로써, C형강에 형성되는 홀의 직경을 필요에 따라 가변적으로 조절할 수 있으며, 이러한 변경 작업을 신속하면서도 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

다음, 유성기어 모듈(432)은, 링기어(429)와, 스텝 모터 구동에 의해 회전 가능한 선기어(427, sun gear)와, 선기어(427)와 링기어(429, ring gear) 사이에 서로 이격되게 복수로 마련되는 복수의 유성기어(428, planetary gear)와, 복수의 유성기어(428)를 연결하여 선기어(427)의 구동에 의한 유성기어(428)의 회전발생시 동시에 회전하는 캐리어(431, carrier)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 캐리어(431)에는 다각 회전봉(426)의 일단이 연결되며 다각 회전봉의 타단에는 회전 지지 베어링이 마련될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 모터(425)가 구동하면 유성기어(428)의 회전에 따라 캐리어(431)도 마찬가지로 회전하게 되며, 캐리어(431)의 회전에 따라 결국 다각 회전봉(426)의 순차적이면서 간헐적인 회전이 이루어진다. 본 발명은 모터(425)와 유성기어 모듈(432)을 구동하여 다각 회전봉(426)을 360도 회전시킬 수 있다.

한편, 다각 회전봉(426)과 펀치 팁의 자중이 클수록 회전 관성에 의해 다각 회전봉(426)의 설정된 일면이 C형강의 폭 부분을 정확하게 마주보도록 평행한 상태로 정지시키는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이와 같이 다각 회전봉(426)의 설정된 일면의 정지 위치를 정확하게 제어하지 못할 경우 C형강의 폭 부분에 정확하게 홀 성형하기가 힘들 수 있고 성형 불량이 발생하게 된다. 이에 따라, 이러한 문제의 발생을 방지하도록 본 발명에서 유성기어 모듈(432)에는 캐리어(431), 다각 회전봉(426)을 한층 정확한 위치에 신속하면서도 밀리지 않는 상태로 회전 정지시킬 수 있는 구조가 마련된다.

구체적으로, 도 7 및 도 9에 도시한 바와 같이 유성기어 모듈(432)에는 회전 정지시 회전 관성에 의해 서로 치형 결합하는 기어들 사이에서 발생할 수 있는 백래쉬(backlash)를 최대한 방지하기 위한 구조가 마련되며, 선기어(427)를 이중 구조로 하여 이를 가능하게 한다.

선기어(427)를 하나의 구조체로 형성하지 않고 동일한 2개의 선기어(427)를 생성하여 서로 겹친 상태로 마련하며 유성기어(428)의 두께를 2개로 겹쳐진 상태의 선기어(427) 두께와 대응하도록 형성한다. 2개의 선기어(427)는 모터(425)의 구동에 의해 동일하게 회전 가능하지만 서로가 직접적으로 연결되어 있지는 않으므로 모터(425)의 정지시 2개의 선기어(427)로 인해 선기어(427)와 유성기어(428) 사이의 백래쉬 발생이 한층 방지될 수 있다.

구체적으로, 다수의 기어 이빨 중 어느 하나를 기준으로 하여 백래쉬 방지 구조를 설명하기로 하며, 도 9에 도시한 바와 같이 상측에서 바라 보았을 때 모터(425)의 구동 정지시 2개의 선기어(427) 중 어느 하나의 기어 이빨 하나는 유성기어(428)의 대응하는 기어 이빨의 왼쪽 면에 최대한 접촉하여 접촉 지지된 상태를 가질 수 있고, 2개의 선기어(427) 중 나머지 하나의 기어 이빨 하나는 유성기어(428)의 대응하는 기어 이빨의 오른쪽 면에 최대한 접촉하여 접촉 지지된 상태를 가질 수 있다. 이와 같이 2개의 선기어(427)의 기어 이빨이 유성기어(428)의 대응하는 기어 이빨의 좌우 측면에 모두 접촉될 수 있는 구조를 가지므로, 다각 회전봉(426) 및 복수의 펀치 팁이 일정 이상의 중량을 갖는 상태로 회전하다가 급속도로 정지하더라도 회전 관성에 의해 밀리는 현상이 발생하는 것을 한층 방지할 수 있다.

본 발명은, 폭 부분 펀치(310)가 C형강의 이동방향과 교차하는 방향(좌우 폭방향)으로 이동 가능한 구조를 채용하고 있으며, 이에 따라 C형강에 성형되는 홀 가공 위치를 좌우 방향으로 조절할 수 있다.

구체적으로, 도 3, 도 4, 도 6에 도시한 바와 같이, 폭부분 성형이동블록(423)에는 모터(450), 볼 스크루 축(451)이 설치되고 볼 스크루 축(451)을 따라 이동 가능하도록 상측 이동 프레임(424)이 설치되며 모터(450) 구동에 따라 상측 이동 프레임(424)이 좌우 방향으로 왕복 이동할 수 있다. 모터(450)는 전술한 바와 마찬가지로 정역 회전 구동이 가능한 것으로 적용되는 것이 바람직하며, 상측 이동 프레임(424)의 좌우 이동에 따라 복수의 폭 부분 펀치(310) 또한 C형강의 이동방향과 교차하는 방향(좌우 폭 방향)으로 좌우 이동 가능하며 홀 성형 위치를 전후 방향과 더불어 좌우 방향으로 자유롭게 조절할 수 있다.

이하, C형강의 높이 부분에 홀을 성형하는 구성에 대해 설명한다.

도 10 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명은, C형강의 양측 높이 부분(C)에 홀을 성형하며, 초기 세팅 위치에서 C형강의 이동 방향을 따라 형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 상부 지지부(200)와 하부 지지부(210)를 회전시키는 서보모터(230)의 구동상태를 감지하는 엔코더(220)의 감지신호를 전달받아 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 C형강의 높이 부분에 홀을 성형하는 높이부분 홀 성형부(500)를 더 포함한다.

높이부분 홀 성형부(500)는 높이부분 펀치(510), 높이부분 지지블록(520), 높이부분 성형 이동부(530)를 포함한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 높이부분 홀 성형부(500)는 C형강의 높이 부분에 홀을 성형하는 것으로서, 초기 세팅 위치에서 C형강의 이동 방향을 따라 C형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 홀 가공을 수행하게 된다.

구체적으로, 높이부분 홀 성형부(500)는 제어부(미도시)의 구동신호를 통해 동작하게 되는데 제어부는 상부 지지부(200)와 하부 지지부(210)를 회전시키는 서보모터의 구동 상태를 감지하는 엔코더(220)의 감지신호를 전달받아 높이부분 홀 성형부(500), 구체적으로는 후술하는 높이부분 성형 이동부(530)로 동작신호를 전달하며, 높이부분 홀 성형부(500)는 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 C형강에 홀을 성형하게 된다.

본 발명의 실시예에서, 높이부분 홀 성형부(500)는, C형강의 측면 양측에 각각 마련되며 C형강측으로 접근 또는 이격되어 홀을 성형하는 높이부분 펀치(510)와, 폭 부분 펀치(310)의 양측에 각각 마련되며 C형강의 내측 부분으로 이동하여 C형강의 양측 내측면을 각각 지지하는 높이부분 지지블록(520)를 포함한다.

마찬가지로, 높이부분 펀치(510)는 높이부분 성형 이동부(530)의 높이부분 성형이동블록(531)에 마련되는 높이부분 펀치바디와 높이부분 펀치바디에 마련되며 외부로부터 공급된 유압, 공압 등에 의해 C형강을 향하는 측 방향으로 이동 가능한 높이부분 펀치팁을 포함한다.

한편, 본 발명은 전술한 바와 같이 C형강의 일시 정지 없이 홀 성형작업이 이루어지고 높이부분 홀 성형부(500)가 동시에 동일한 이동속도로 이동하면서 홀 성형작업이 이루어지고 높이부분 홀 성형부(500)가 이동하면서 높이부분 펀치팁이 이동하면서 홀 성형 작업이 이루어지므로, 제어부(미도시)는 현재 이송중인 C형강의 이동속도와 이동거리, 후술하는 높이부분 성형 이동부(530)를 통한 높이부분 펀치팁의 현재 위치와 이동 속도, 외부로부터의 유압, 공압 공급을 통해 측방향으로 이동하는 높이부분 펀치팁의 이동 속도 등을 종합적으로 고려하여 C형강의 설정된 위치에 홀 성형이 이루어지도록 상부 지지부(200), 하부 지지부(210), 서보모터(230), 높이부분 홀 성형부(500) 및 높이부분 성형 이동부(530)의 구동을 제어하게 된다.

물론, 높이부분 홀 성형부(500)를 이동시키기 위한 높이부분 성형 이동부(530)의 구동모터(532)에도 또 다른 엔코더(533)가 마련되며, 제어부(미도시)는 상기 엔코더(533)와 상부 지지부(200)와 하부 지지부(210)를 회전시키는 서보모터(230)의 구동상태를 감지하는 엔코더(220)의 감지신호를 복합적으로 전달받으며, 이에 따라 C형강의 이동속도와 높이부분 홀 성형부(500)의 이동 속도를 동일하게 설정할 수 있게 된다.

제어부는 폭부분 성형 이동부(400)의 엔코더 신호까지 복합적으로 전달받아 결국 상부 지지부와 하부 지지부를 회전시키는 서보모터를 감지하는 엔코더 신호, 폭부분 성형 이동부의 엔코더 신호, 높이부분 성형 이동부의 엔코더 신호를 모두 전달받아 설정된 위치에 정확하게 홀 가공이 이루어지도록 하게 된다.

다음, 높이부분 지지블록(520)은 폭 부분 펀치(310)의 양측에 각각 마련되어 높이 부분 홀 성형작업이 필요한 경우 C형강의 내측 공간으로 이동하여 C형강의 양측 내측면을 각각 지지한다. 여기서, 높이부분 펀치팁의 이동 속도와 높이부분 지지블록(520)의 이동속도는 서로 동일하게 설정된다. 그리고, 왕복 이동할 때에도 동일한 위치에서 동일한 속도로 왕복 이동하게 된다.

높이부분 지지블록(520)에는 높이부분 펀치(510)가 일정 이상 삽입 가능하도록 삽입홈(521)이 마련된다. 한편, 높이부분 지지블록(520)은 항시 C형강의 양측 내면에 접촉하는 상태로 왕복 이동하게 되는데 이러한 접촉 유지에 의해 C형강의 내측면 마모 및 스크래치 발생을 방지하도록 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이 C형강의 내측면과 접촉 가능한 높이부분 지지블록(520)의 측면에는 상호 간의 접촉마찰력을 최소화하기 위한 고무, 실리콘, 에폭시 등의 재질로 이루어지는 마찰저감부재(522)가 더 마련되는 것이 바람직하다.

도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 높이부분 지지블록(520)은, 폭부분 성형이동블록(423)에 실린더(523)를 개재한 상태로 설치되는 고정블록(524), 고정블록(524)에 대해 C형강의 양측 높이부분을 향해 접근 또는 이격 가능하도록 이동 가능하게 마련되는 이동블록(525), 고정블록(524)에 대해 이동블록(525)을 이동시키는 블록 이동부(526)를 포함한다.

여기서, 이동블록(525)에는 전술한 높이부분 펀치 팁이 삽입 가능하도록 삽입홈(521)이 마련되고 마찰저감부재(522)가 부착된다. 이동블록(525)은 C형강 내측면과의 상호 마찰력을 최대한 감소하도록 반원 형상의 단면 구조를 가진다.

고정블록(524)은 실린더(523) 구동을 통해 C형강의 폭 부분을 향해 하강 또는 반대로 상측으로 이동 가능하며,고정블록(524)이 설정된 위치로 하강 완료하면 제어부는 블록 이동부(526)로 동작 신호를 전달하여 이동블록(525)을 C형강의 내측면 방향으로 이동하여 가압시킨다.

본 발명에서, 블록 이동부(526)는 고정블록(524)과 이동블록(525) 사이에 개재되어 이동블록(525)을 선택적으로 이동시키는 것으로서, 다수의 솔레노이드 스위치, 실린더 등으로 적용 가능하다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명은, 높이부분 홀 성형부(500)를 C형강의 이동방향과 동일한 방향을 따라 이동시키되 초기 세팅 위치와 홀 성형 위치 사이를 왕복 이동시키는 높이부분 성형 이동부(530)를 포함한다.

높이부분 성형 이동부(530)는, 높이부분 펀치(510)를 포함한 부분을 왕복 이동시키는 펀치 이동부(534)와, 높이부분 지지블록(520)을 포함한 부분을 왕복 이동시키는 폭부분 성형 이동부(400)의 상측 이동부(420)를 포함한다. 여기서, 상기 상측 이동부(420)는 앞에서 설명하였으므로 중복 설명은 생략한다.

펀치 이동부(534)는 전술한 상측 이동부(420)와 하측 이동부(470)와 마찬가지로 대상체를 직선 왕복 이동시킬 수 있는 구조로 이루어지고, 기어-래크 모듈, 볼 스크루 모듈, LM 가이드 모듈 등으로 적용 가능하다. 관련 도면에서는 도시 및 설명의 편의를 위해 볼 스크루 모듈 구조로 적용된 경우가 도시되어 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 펀치 이동부(534)는 정역 회전이 가능한 구동모터(532), 볼 스크루 축(535), 구동모터(532)의 구동에 의해 볼 스크루 축(535)을 따라 왕복 이동하는 높이부분 성형이동블록(531)을 포함하고, 높이부분 성형이동블록(531)에 높이부분 펀치(510)가 설치된다.

본 발명에서, 높이부분 홀 성형부(500)는, 직경이 서로 다른 다수의 펀치가 마련되며 필요에 따라 적정 직경을 갖는 펀치가 C형강의 높이부분을 마주보도록 다수의 펀치를 회전시킬 수 있는 구조로 이루어진다. 전술한 유성기어 모듈(432)도 동일하게 적용되며 이에 따라 정확한 위치 제어를 하면서 C형강의 높이 부분에도 다양한 직경을 갖는 홀을 성형할 수 있는 이점이 있다.

또한, 관련 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 펀치 이동부(534)는 C형강의 이동방향을 따라 높이부분 펀치(510)를 왕복 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라 C형강의 이동방향과 교차하는 수직 방향으로도 높이부분 펀치(510)를 승강시킬 수 있는 구조가 마련되며 이러한 수직 승강 구조의 세부 구성은 펀치 이동부(534)와 실질적으로 동일하게 적용 가능하며 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 높이부분 펀치(510)가 승강함에 따라 높이부분 지지블록(520) 또한 대응하여 승강하도록 제어부는 높이부분 지지블록(520)을 승강시키는 실린더(523)로 구동신호를 전달하여 높이부분 펀치(510)의 승강 동작과 대응하게 높이부분 지지블록(520)을 승강시키게 된다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

200: 상부 지지부 210: 하부 지지부
220: 엔코더 230: 서보모터
300: 폭부분 홀 성형부 310: 폭 부분 펀치
320: 폭 부분 지지블록 322: 마찰저감부재
340: 성형 부산물 적재박스 341: 부산물 가이드통로
400: 폭부분 성형 이동부 410: 엔코더
420: 상측 이동부 423: 폭부분 성형이동블록
424: 상측 이동 프레임 426: 다각 회전봉
432: 유성기어 모듈 470: 하측 이동부
500: 높이부분 홀 성형부 510: 높이부분 펀치
520: 높이부분 지지블록 523: 실린더
524: 고정블록 525: 이동블록
526: 블록 이동부 530: 높이부분 성형 이동부
533: 엔코더 534: 펀치 이동부

Claims (6)

1. 롤 포밍 작업을 통해 폭 부분과 높이 부분이 성형된 형강에 홀을 가공하되 형강이 후방 공정라인으로 연속적으로 이동하는 상태로 홀을 성형하는 홀 가공장치로서,
   롤 포밍 성형된 형강이 이동하는 동안 형강의 상부를 지지하는 상부 지지부와 하부를 지지하는 하부 지지부;
   상기 상부 지지부와 하부 지지부를 회전시키는 서보모터의 구동 상태를 감지하는 엔코더; 및
   상기 형강의 폭 부분에 홀을 성형하며, 초기 세팅 위치에서 상기 형강의 이동 방향을 따라 형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 상기 엔코더의 감지신호를 전달받아 상기 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 형강에 홀을 성형하며, 상기 형강의 상측에 위치하는 폭 부분 펀치와 상기 폭 부분 펀치와 동시에 이동하면서 형강의 홀 성형 부분 하부를 지지하는 폭 부분 지지블록을 포함하는 폭부분 홀 성형부를 포함하되,
   상기 폭부분 홀 성형부를 형강의 이동방향과 동일한 방향을 따라 이동시키되 초기 세팅 위치와 홀 성형 위치 사이를 왕복 이동시키는 폭부분 성형 이동부를 포함하며, 상기 폭부분 성형 이동부는, 상기 폭 부분 펀치를 포함한 상측 부분을 왕복 이동시키는 상측 이동부와, 상기 폭 부분 지지블록을 포함한 하측 부분을 왕복 이동시키는 하측 이동부를 포함하고, 상기 상측 이동부는, 직경이 서로 다른 다수의 펀치가 마련되며 필요에 따라 적정 직경을 갖는 펀치가 형강을 마주보도록 다수의 펀치를 회전시킬 수 있는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 폭 부분 지지블록 내부에는 펀치에 의해 관통된 홀 성형부산물이 이동하도록 부산물 가이드통로가 마련되며, 폭 부분 지지블록에는 상기 부산물 가이드통로와 연통하며 내부 공간을 갖고 외부에 대해 개폐 가능한 구조의 성형 부산물 적재박스가 마련되며,
   상기 성형 부산물 적재박스는 상기 폭 부분 지지블록과 동시에 이동 가능한 것을 특징으로 하는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 상측 이동부는,
   모터에 의해 회전하는 다각 회전봉;
   상기 다각 회전봉의 각 면에 각각 마련되며 서로 다른 직경을 갖는 펀치; 및
   상기 모터와 상기 다각 회전봉 사이에 마련되어 상기 모터의 구동력을 전달하며 선기어, 복수의 유성기어, 링기어, 복수의 유성기어와 연결되어 회전 가능한 캐리어를 포함하되 상기 선기어는 이중의 복수로 이루어져 백래쉬 방지 구조가 마련되는 유성기어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 형강의 양측 높이 부분에 홀을 성형하며, 초기 세팅 위치에서 상기 형강의 이동 방향을 따라 형강의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동하면서 상기 엔코더의 감지신호를 전달받아 상기 초기 세팅 위치에서 홀 성형 위치로 이동이 완료되면 형강에 홀을 성형하는 높이부분 홀 성형부를 더 포함하되,
   상기 높이부분 홀 성형부는 각각,
   상기 형강의 측면 양측에 각각 마련되며 상기 형강 측으로 접근 또는 이격되어 홀을 성형하는 높이부분 펀치;
   상기 폭 부분 펀치의 양측에 각각 마련되며 상기 형강의 내측 부분으로 이동하여 상기 형강의 양측 내측면을 각각 지지하는 높이부분 지지블록를 포함하고,
   상기 높이부분 홀 성형부를 형강의 이동방향과 동일한 방향을 따라 이동시키되 초기 세팅 위치와 홀 성형 위치 사이를 왕복 이동시키는 높이부분 성형 이동부를 포함하며,
   상기 높이부분 홀 성형부는, 직경이 서로 다른 다수의 펀치가 마련되며 필요에 따라 적정 직경을 갖는 펀치가 형강의 높이부분을 마주보도록 다수의 펀치를 회전시킬 수 있는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 높이부분 지지블록은,
   고정블록;
   상기 고정블록에 대해 상기 형강의 양측 높이부분을 향해 접근 또는 이격 가능하도록 이동 가능하게 마련되는 이동블록; 및
   상기 고정블록에 대해 상기 이동블록을 이동시키는 블록 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 시스템용 자동 홀 가공장치.
   
   

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