KR101884215B1 - 가변 롤 포밍 유닛 - Google Patents
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Abstract
가변 롤 포밍 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛은 공정방향을 따라 적어도 3단 이상 배치되어 공급되는 소재를 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔으로 단계별 가변 롤 성형하도록, 공정방향을 따라 배치되는 레일 프레임 상의 제1 레일에 제1 슬라이더를 통하여 설치되어 공정방향으로 슬라이드 이동 가능하며, 상면 양측에 공정 폭방향을 따라 제2 레일이 구성되는 베이스; 상기 베이스 상의 제2 레일을 따라 양측에 각각의 슬라이드 플레이트가 각각의 전후진 모터의 구동에 의해 공정 폭방향으로 슬라이드 구동하는 전후진수단; 상기 각각의 슬라이드 플레이트의 각 내측 선단에 각각의 틸팅 플레이트가 힌지 연결된 상태로, 각각의 틸팅 플레이트의 외측 선단에 구성된 각 틸팅핸들의 조작에 의해 힌지 작동하는 틸팅수단; 상기 각각의 틸팅 플레이트 상에 각각의 턴테이블이 터닝모터의 회전력을 이용하여 일정각 회전 구동하는 터닝수단; 상기 각각의 턴테이블 상에서, 롤 포스트를 통하여 설치된 상부 및 하부 롤 하우징에 각각 설치된 상부 및 하부 성형롤이 가압모터에 의해 가압력이 조정되어 모터 구동에 의해 회전함과 동시에, 상기 전후진수단과 터닝수단 및 틸팅수단에 의해 양측 상부 및 하부 성형롤이 공정 폭방향 위치와 공정방향에 대한 각도 및 양측 상부 및 하부 성형롤 사이의 각도가 가변되면서 공급되는 소재를 가변 롤 성형하는 롤포밍수단을 포함한다.
Description
본 발명은 가변 롤 포밍 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블랭크 소재를 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔으로 롤 성형하는 가변 롤 포밍 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 롤 포밍 공법은 코일을 풀어 상부 성형롤과 하부 성형롤을 한 쌍으로 구성하여 일렬로 배치된 다단의 롤 포밍 유닛을 통과하도록 하여 일정한 형상으로 순차적으로 절곡 성형하는 공법으로, 이러한 롤 포밍 공법을 통하여 생산되는 성형빔은 차량용 빔류, 프레임류, 멤버류와 같이 일정한 형상으로 절곡 성형된 직관타입이 대부분이다.
즉, 종래 기술에 따른 롤 포밍 공법은 공급되는 코일을 풀어주는 언코일러가 공정라인 전방에 구성되어 코일을 공급하여 주고, 언코일러의 공정방향 후방에는 스트레이트너가 구비되어 언코일러로부터 풀려 나온 띠상의 코일을 평평하게 펴준다.
그리고 상기 스트레이트너의 공정방향 후방에는 프레스가 구비되어 스트레이트너로부터 공급된 코일에 여러 용도의 구멍을 성형한 후, 상기 프레스의 공정방향 후방에 구성되는 적어도 10단 이상의 롤 포밍 유닛에 의해 공급되는 코일을 순차적으로 절곡 성형하여 일정한 형상을 갖는 직선타입의 성형빔으로 롤 성형하게 된다.
이후, 상기 롤 포밍 유닛의 공정방향 후방에는 컷팅 프레스가 구비되어 상기 성형빔을 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 절단하여 롤 포밍된 성형빔을 생산하게 된다.
그러나 상기한 종래의 롤 포밍 공정을 통하여 성형되는 성형빔은 롤 포밍 공정의 특성 상, 단면이 직사각 또는 정사각 형상의 일정규격을 갖는 평판의 코일 또는 블랭크(즉, 패널)를 소재로 하여 직관 타입의 성형빔만을 성형하는 것이 가능할 뿐, 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔은 성형이 불가능한 단점이 있다.
이에, 최근에는 하기의 선행기술문헌과 같이, 길이방향을 따라 이형단면을 갖는 성형품의 경우, 상부 및 하부 성형롤을 각각 양측으로 이원화하여 축방향 위치 및 공정방향에 대한 각도가 가변되도록 다단의 가변 롤 포밍 유닛을 구성하여 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔으로 가변 롤 성형할 수 있도록 하는 가변 롤 포밍 시스템을 통하여 생산한다.
본 발명의 실시 예는 상부 및 하부 성형롤을 각각 공정방향 양측으로 이원화하여 양측 상부 및 하부 성형롤의 공정 폭방향 위치와 공정방향에 대한 각도 및 양측 상부 및 하부 성형롤 사이의 각도를 가변하도록 구성하여 공정방향을 따라 다단으로 배치하여 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔으로 가변 롤 성형할 수 있도록 하는 가변 롤 포밍 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 틸팅수단에 의해 상부 및 하부 성형롤 사이의 각도를 가변함으로써, 공급되는 고장력 강판을 절곡부를 갖는 성형품으로 성형 시, 절곡부의 스프링백을 억제할 수 있고, 비대칭 성형품의 성형이 가능하도록 하는 가변 롤 포밍 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 이동수단에 의해 각 단별 가변 롤 포밍 유닛 사이의 간격조정을 가능하게 하여 성형품의 공정방향 사이즈에 대응하여 간격 조정이 가능하도록 하는 가변 롤 포밍 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 공정방향을 따라 적어도 3단 이상 배치되어 공급되는 소재를 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔으로 단계별 가변 롤 성형하도록, 공정방향을 따라 배치되는 레일 프레임 상의 제1 레일에 제1 슬라이더를 통하여 설치되어 공정방향으로 슬라이드 이동 가능하며, 상면 양측에 공정 폭방향을 따라 제2 레일이 구성되는 베이스; 상기 베이스 상의 제2 레일을 따라 양측에 각각의 슬라이드 플레이트가 각각의 전후진 모터의 구동에 의해 공정 폭방향으로 슬라이드 구동하는 전후진수단; 상기 각각의 슬라이드 플레이트의 각 내측 선단에 각각의 틸팅 플레이트가 힌지 연결된 상태로, 각각의 틸팅 플레이트의 외측 선단에 구성된 각 틸팅핸들의 조작에 의해 힌지 작동하는 틸팅수단; 상기 각각의 틸팅 플레이트 상에 각각의 턴테이블이 터닝모터의 회전력을 이용하여 일정각 회전 구동하는 터닝수단; 상기 각각의 턴테이블 상에서, 롤 포스트를 통하여 설치된 상부 및 하부 롤 하우징에 각각 설치된 상부 및 하부 성형롤이 가압모터에 의해 가압력이 조정되어 모터 구동에 의해 회전함과 동시에, 상기 전후진수단과 터닝수단 및 틸팅수단에 의해 양측 상부 및 하부 성형롤이 공정 폭방향 위치와 공정방향에 대한 각도 및 양측 상부 및 하부 성형롤 사이의 각도가 가변되면서 공급되는 소재를 가변 롤 성형하는 롤포밍수단을 포함하는 가변 롤 포밍 유닛이 제공될 수 있다.,
또한, 상기 가변 롤 포밍 유닛은 상기 레일 프레임과 상기 베이스 사이에 구성되어 이웃한 가변 롤 포밍 유닛과의 사이의 공정방향 간격을 조정하는 이동유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동유닛은 상기 레일 프레임 상의 중앙에 공정방향을 따라 구성되는 랙바; 연결축의 하단에 상기 랙바에 치합된 피니언이 구성되고, 상기 연결축의 상단에 피동기어가 구성되어 상기 베이스 상의 중앙 하부에 장착판을 통하여 설치되는 기어유닛; 상기 베이스의 내부에서 공정 폭방향으로 배치되며, 일단에 상기 피동기어와 치합되는 구동기어를 구성하고, 타단에 피동 스프로켓을 구성하는 동력전달축; 상기 베이스의 일 측단에 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 상기 피동 스프로켓과 체인으로 연결되는 구동 스프로켓; 상기 구동 스프로켓의 회전중심에 구성되는 구동핸들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 피동기어와 구동기어는 상호 치합된 한 쌍의 베벨기어로 구성될 수 있다.
또한, 상기 베이스는 상판과 하판으로 형성되며, 상기 레일 프레임 상에 공정방향을 따라 양측과 중앙에 구성되는 제1 레일에, 상기 하판의 하면에 구성된 제1 슬라이더를 통하여 설치되어 공정방향으로 슬라이드 이동할 수 있다.
또한, 상기 전후진수단은 상기 베이스 상의 공정 폭방향 양측에 구성되는 양측 제2 레일에 제2 슬라이더를 통하여 설치되어 공정 폭방향으로 슬라이드 구동하며, 각 하면에는 스크루 블록이 구성되는 양측 슬라이드 플레이트; 회전축이 스크루축으로 형성되어 상기 베이스 상의 양 측면에 설치되며, 상기 스크루 블록에 스크루축이 체결되는 전후진 모터로 구성될 수 있다.
또한, 상기 틸팅수단은 상기 각각의 슬라이드 플레이트의 각 내측 선단에 힌지 연결되는 틸팅 플레이트; 상기 틸팅 플레이트의 외측 선단부 중앙에 제1 힌지 브라켓을 통하여 힌지 연결되며, 중앙에 관통홀이 형성되는 힌지블록; 상기 힌지블록에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트 상에 제2 힌지 브라켓을 통하여 하단이 힌지 연결되고, 상단은 상기 힌지블록의 관통홀에 배치되는 틸팅볼트; 상기 힌지블록의 관통홀에 삽입된 상태로, 상기 틸팅볼트에 체결되며, 외주면 상,하측에는 상기 힌지블록의 상면과 하면을 지지되는 스토퍼가 고정되는 파이프 너트; 상기 파이프 너트의 상단에 구성되는 틸팅핸들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터닝수단은 상기 틸팅 플레이트의 중앙에 설치되는 터닝 감속기; 상기 터닝 감속기의 하부에 설치되어 회전력을 공급하는 터닝모터; 상기 터닝 감속기의 상부에 설치되어 상기 터닝모터의 회전력에 의해 회전하는 턴테이블로 구성될 수 있다.
또한, 상기 롤포밍수단은 상기 상부 및 하부 플레이트 사이의 양측에 세워져 상기 턴테이블 상에 설치되는 롤 포스트; 상기 롤 포스트에 승하강 가능하게 설치되는 상부 및 하부 롤 하우징; 상기 상부 및 하부 롤 하우징의 각 외측면에 각각 설치되는 상부 및 하부 롤 모터; 상기 상부 및 하부 롤 하우징의 내측면에서, 각 롤 하우징을 관통하여 상기 상부 및 하부 롤 모터의 각 회전축에 설치되는 상부 및 하부 성형롤; 회전축이 스크루축으로 형성되어 상기 상부 플레이트 상에 설치되며, 상기 상부 롤 하우징의 상의 스크루 하우징에 상기 스크루축이 체결되어 상기 상부 롤 하우징의 위치를 조정하면서 소재에 대한 가압력을 제어하는 가압모터로 구성될 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 롤 모터는 상기 상부 및 하부 롤 하우징에 각각 설치되는 상부 및 하부 감속기를 통하여 상부 및 하부 성형롤에 동력 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 상부 및 하부 성형롤을 각각 공정방향 양측으로 이원화하여 전후진수단과 터닝수단에 의해 양측 상부 및 하부 성형롤이 공정 폭방향 위치와 공정방향에 대한 각도가 가변되면서 공급되는 소재를 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔으로 가변 롤 성형할 수 있으며, 특히, 틸팅수단에 의해 상부 및 하부 성형롤 사이의 각도를 가변함으로써, 공급되는 고장력 강판을 절곡부를 갖는 성형품으로 성형 시, 절곡부의 스프링백을 억제할 수 있고, 비대칭 성형품의 성형도 가능하다.
또한, 각 가변 롤 포밍 유닛에 구성되는 이동수단에 의해 각 단별 가변 롤 포밍 유닛 사이의 간격조정을 가능하게 하여 성형품의 공정방향 사이즈에 대응하여 간격 조정이 가능하다.
도 1은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 성형품의 사시도이다.
도 2는 비대칭 성형품의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛이 적용된 가변 롤 포밍 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 전후진수단의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 틸팅수단 및 터닝수단의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 롤포밍수단의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 이동수단의 투영 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 틸딩수단의 작동 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 이동수단의 작동 설명도이다.
도 2는 비대칭 성형품의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛이 적용된 가변 롤 포밍 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 전후진수단의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 틸팅수단 및 터닝수단의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 롤포밍수단의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 이동수단의 투영 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 틸딩수단의 작동 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 이동수단의 작동 설명도이다.
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 않는다.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛이 적용된 가변 롤 포밍 시스템의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛(RU)이 적용되는 가변 롤 포밍 시스템은 각각의 가변 롤 포밍 유닛(RU) 사이에 소재안내장치(1)가 구성되어 기본적으로 코일소재가 아닌 블랭크 소재(B)가 공급되며, 공급되는 블랭크 소재(B)를 다단으로 가변 롤 성형하여 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형품을 성형한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛(RU)은 기존과 같이, 상부 성형롤(R1)과 하부 성형롤(R2)을 가지며, 공정방향을 따라 적어도 3단 이상 배치되어 공급되는 소재를 순차적으로 절곡 성형하여 일정한 형상의 성형빔으로 롤 성형하는 기본 개념은 동일하다.
단, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛(RU은 상기 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)이 공정방향 중심선(LS)을 따라 좌우 대칭으로 나누어져 양측에 각각 배치되어 공급되는 소재를 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형품으로 단계별 가변 롤 성형하는 차이점이 있다.
즉, 상기 가변 롤 포밍 유닛(RU)은 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)이 공정방향 좌우 측에 대칭으로 배치되고, 양측 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)은 각각 모터 구동에 의해 공정 폭방향으로 전후진 가능하게 구성되며, 공정방향에 대해서는 모터 구동에 의해 각도가 가변되도록 구성된다.
또한, 양측 상부 및 하부 성형롤(R1,R2) 사이의 각도가 가변되며, 각 단별 가변 롤 포밍 유닛(RU) 사이의 간격조정이 가능하다.
이러한 가변 롤 포밍 유닛(RU)의 보다 구체적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛(RU)은 공정방향 중심선(LS)에 대하여 좌우 대칭으로 베이스(3)의 양측에 전후진수단(10), 틸팅수단(20), 터닝수단(30), 롤포밍수단(40)이 구성되고, 일측으로 이동수단(50)이 구성된다.
먼저, 공정방향을 따라 레일 프레임(1)이 구성된다.
상기 레일 프레임(1) 상에는 공정방향을 따라 양측과 중앙에 제1 레일(RL1)이 구성된다.
상기 베이스(3)는 상판(3a)과 하판(3b)으로 형성되며, 상기 레일 프레임(1) 상의 제1 레일(RL1)에 제1 슬라이더(SD1)를 통하여 설치된다.
즉, 상기 베이스(3)는 상판(3a)의 상면 양측에 공정 폭방향을 따라 제2 레일(RL2)이 구성되고, 상기 하판(3b)의 하면에 구성된 제1 슬라이더(SD1)를 통하여 상기 제1 레일(RL1)에 공정방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 전후진수단의 측면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 전후진수단(10)은 상기 베이스(3) 상의 제2 레일(RL2)을 따라 양측에 각각의 슬라이드 플레이트(11)가 각각의 전후진 모터(13)의 구동에 의해 공정 폭방향으로 슬라이드 구동하도록 구성된다.
즉, 상기 전후진수단(10)은 상기 슬라이드 플레이트(11)가 상기 베이스(3) 상의 공정 폭방향 양측에 구성되는 양측 제2 레일(RL2)에 제2 슬라이더(SD2)를 통하여 설치되어 공정 폭방향으로 슬라이드 구동하며, 상기 슬라이드 플레이트(11)의 하면에는 스크루 블록(15)이 구성된다.
또한, 전후진 모터(13)가 상기 베이스(3) 상의 양 측면에 설치되고, 상기 전후진 모터(13)의 회전축이 스크루축(13a)으로 형성되어 상기 스크루 블록(15)에 체결된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 틸팅수단 및 터닝수단의 분해 사시도이다.
도 6을 참조하면, 상기 틸팅수단(20)은 상기 각각의 슬라이드 플레이트(11)의 각 내측 선단에 각각의 틸팅 플레이트(21)가 힌지 연결된 상태로, 각각의 틸팅 플레이트(21)의 외측 선단에 구성된 각 틸팅핸들(22)의 조작에 의해 힌지 작동하도록 구성된다.
즉, 상기 틸팅수단(20)은 상기 틸팅 플레이트(21)가 상기 슬라이드 플레이트(11)의 각 내측 선단에 힌지 연결된다.
상기 틸팅 플레이트(21)의 외측 선단부 중앙에는 힌지블록(23)이 제1 힌지 브라켓(HB1)을 통하여 힌지 연결되며, 상기 힌지블록(23)의 중앙에 관통홀(H)이 형성된다.
상기 힌지블록(23)에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트(11) 상에는 틸팅볼트(24)가 제2 힌지 브라켓(HB2)을 통하여 하단이 힌지 연결되고, 상기 틸팅볼트(24)의 상단은 상기 힌지블록(23)의 관통홀(H)에 배치된다.
또한, 상기 힌지블록(23)의 관통홀(H)에는 파이프 너트(25)가 삽입된 상태로, 상기 틸팅볼트(24)에 체결된다.
상기 파이프 너트(25)의 외주면 상,하측에는 상기 힌지블록(23)의 상면과 하면을 지지되는 스토퍼(26)가 고정되고, 상기 파이프 너트(25)의 상단에는 틸팅핸들(22)이 구성된다.
도 6을 참조하면, 상기 터닝수단(30)은 상기 각각의 틸팅 플레이트(21) 상에 각각의 턴테이블(31)이 터닝모터(33)의 회전력을 이용하여 일정각 회전 구동하도록 구성된다.
즉, 상기 터닝수단(30)은 상기 틸팅 플레이트(21)의 중앙에 터닝 감속기(35)가 설치되고, 상기 터닝 감속기(35)의 하부에는 상기 터닝모터(33)가 설치되어 회전력을 공급하며, 상기 터닝 감속기(35)의 상부에는 턴테이블(31)이 설치되어 상기 터닝모터(33)의 회전력에 의해 회전하도록 구성된다.
여기서, 상기 터닝모터(33)는 정역방향으로 회전이 가능하며, 회전수 및 회전속도 제어가 가능한 서보모터를 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 롤포밍수단의 측면도이다.
도 7을 참조하면, 그리고 상기 롤포밍수단(40)은 상기 턴테이블(31) 상에 설치되며, 상부 및 하부 롤 하우징(RH1,RH2)에 각각 설치된 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)이 가압모터(41)에 의해 가압력이 조정되며, 모터 구동에 의해 회전함과 동시에, 양측 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)이 상기 전후진수단(10)과 터닝수단(30) 및 틸팅수단(20)에 의해 공정 폭방향 위치와 공정방향에 대한 각도 및 양측 상부 및 하부 성형롤(R1,R2) 사이의 각도가 가변되면서 공급되는 소재를 가변 롤 성형한다.
즉, 상기 롤포밍수단(40)은 2개의 롤 포스트(42), 상부 및 하부 롤 하우징(RH1,RH2), 상부 및 하부 롤 모터(RM1,RM2), 상부 및 하부 성형롤(R1,R2), 가압모터(41)를 포함한다.
상기 롤 포스트(42)는 상부 및 하부 플레이트(43,44) 사이의 양측에 세워져 양단이 구성되고, 상기 턴테이블(31) 상의 중앙에 하부 플레이트(44)를 통하여 고정 설치된다.
또한, 상기 상부 및 하부 롤 하우징(RH1,RH2)은 각 양측이 양측 롤 포스트(42)에 끼워져 승하강 가능하게 설치된다.
상기 상부 및 하부 롤 하우징(RH1,RH2)의 각 외측면에는 상부 및 하부 감속기(RM1a,RM1b)가 각각 설치되고, 상기 상부 및 하부 감속기(RM1a,RM1b)에는 상부 및 하부 롤 모터(RM1,RM2)의 동력 연결되도록 설치된다.
또한, 상기 상부 및 하부 롤 하우징(RH1,RH2)의 내측면에는 상기 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)이 상기 상부 및 하부 감속기(RM1a,RM1b)를 통하여 상부 및 하부 롤 모터(RM1,RM2))와 동력 연결된다.
또한, 상기 가압모터(41)는 회전축이 스크루축(45)으로 형성되며, 상기 상부 플레이트(43) 상에 설치된다.
또한, 상부 롤 하우징(RH1)의 상면에는 스크루 하우징(46)가 설치되며, 상기 가압모터(41)의 스크루축(45)이 상기 스크루 하우징(46)에 체결되어 가압모터(41)의 구동에 의해 상기 상부 롤 하우징(RH1)이 승하강되어 소재에 대한 가압력이 제어된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 이동수단의 투영 사시도이다.
도 8을 참조하면, 상기 이동수단(50)은 상기 레일 프레임(1)과 상기 베이스(3) 사이에 구성되어 이웃한 가변 롤 포밍 유닛(RU)과의 사이의 공정방향 간격을 조정하도록 구성된다.
즉, 상기 이동유닛(50)은 상기 레일 프레임(1) 상의 중앙에 공정방향을 따라 랙바(51)가 구성된다.
그리고 상기 베이스(3) 상의 중앙 하부에 장착판(53)을 통하여 기어유닛(52)이 설치되는데, 상기 기어유닛(52)은 상기 장착판(53)을 관통하여 설치되는 연결축(52a)와, 상기 연결축(52a)의 하단에 구성되어 상기 랙바에 치합되는 피니언(52b) 및 상기 연결축(52a)의 상단에 구성되는 피동기어(52c)로 이루어진다.
또한, 상기 베이스(3)의 상판(3a)과 하판(3b) 사이의 내부에서 공정 폭방향으로 일측에 동력전달축(54)이 배치되고, 상기 동력전달축(54)의 일단에는 상기 피동기어(52c)와 치합되는 구동기어(55)를 구성하고, 상기 동력전달축(54)의 타단에 는 피동 스프로켓(56)이 구성된다.
또한, 상기 베이스(3)의 일 측단에는 브라켓(59)을 통하여 구동 스프로켓(57)이 회전 가능하게 설치되고, 상기 구동 스프로켓(57)은 상기 피동 스프로켓(56)과 체인(C)으로 연결된다.
또한, 상기 구동 스프로켓(57)의 회전중심에는 구동핸들(58)이 구성되어 작업자에 의해 구동력을 전달할 수 있도록 이루어진다.
여기서, 상기 피동기어(52c)와 구동기어(55)는 상호 치합된 한 쌍의 베벨기어로 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 틸딩수단의 작동 설명도이다. 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 유닛에 적용되는 이동수단의 작동 설명도이다.
따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 가변 롤 포밍 유닛(RU)은 상기 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)이 가압모터(41)에 의해 가압력이 조정되고, 각 롤 모터(RM1,RM2)의 구동에 의해 회전함과 동시에, 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)이 전후진수단(10)과 터닝수단(30)의 작동에 의해 공정 폭방향 위치 및 공정방향에 대한 각도가 가변되면서 공급되는 소재를 안정적으로 가압하면서 가변 롤 성형한다.
즉, 상기 전후진수단(10)은 전후진 모터(13)의 회전 구동에 의해 슬라이드 플레이트(11)가 베이스(3) 상의 양측 제2 레일(RL2)을 따라 이동함에 따라 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)은 공정 폭방향 위치가 가변 제어될 수 있다.
또한, 상기 터닝수단(30)은 상기 틸팅 플레이트(21) 상에 터닝 감속기(35)를 통하여 설치된 터닝모터(33)의 회전구동에 의해 상기 틸팅 플레이트(21)에 대하여 턴테이블(31)이 회전함에 따라 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)은 공정방향에 대한 각도가 가변 제어될 수 있다.
그리고 상기 상부 및 하부 성형롤(R1,R2)은 각각 상부 및 하부 롤 모터(RM1,RM2)가 상호 반대방향으로 회전 구동하여 각 감속기(RM1a,RM1b)를 통하여 상호 반대방향 회전력을 전달받게 되며, 이에 따라 공급되는 소재를 절곡 성형한다.
특히, 도 9에서와 같이, 틸팅수단(20)에 의해 상부 및 하부 성형롤(R1,R2) 사이의 각도(θ)를 가변함으로써, 공급되는 고장력 강판을, 절곡부(BD)를 갖는 성형품(P)으로 성형 시, 절곡부(BD)에 스프링백 발생을 억제할 수 있고, 비대칭 성형품의 성형도 가능하다.
또한, 도 10에서와 같이, 각 가변 롤 포밍 유닛(RU)에 구성되는 이동수단(50)에 의해 각 단별 가변 롤 포밍 유닛(RU) 사이의 간격(D) 조정을 가능하게 하여 성형품(P)의 공정방향 사이즈에 대응할 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.
RU: 가변 롤 포밍 유닛
1: 레일 프레임
3: 베이스
10: 전후진수단
20: 터닝수단
30: 틸팅수단
40: 롤포밍수단
50: 이동수단
RL1,RL2: 제1, 제2 레일
SD1,SD2; 제1, 제2 슬라이더
11: 슬라이드 플레이트
13: 전후진 모터
13a,45: 스크루축
15: 스크루 블록
21: 틸팅 플레이트
22: 틸팅핸들
23: 힌지블록
24: 틸팅볼트
25: 파이프 너트
31: 턴테이블
33: 터닝모터
35: 터닝 감속기
41: 가압모터
42: 롤 포스트
43,44: 상부 및 하부 플레이트
RM1a, RM2a: 상부 및 하부 감속기
46: 스크루 하우징
RH1,RH2: 상부 및 하부 롤 하우징
R1,R2: 상부 및 하부 성형롤
RM1,RM2: 상부 및 하부 롤 모터
B: 블랭크 소재
BD: 절곡부
P: 성형품
1: 레일 프레임
3: 베이스
10: 전후진수단
20: 터닝수단
30: 틸팅수단
40: 롤포밍수단
50: 이동수단
RL1,RL2: 제1, 제2 레일
SD1,SD2; 제1, 제2 슬라이더
11: 슬라이드 플레이트
13: 전후진 모터
13a,45: 스크루축
15: 스크루 블록
21: 틸팅 플레이트
22: 틸팅핸들
23: 힌지블록
24: 틸팅볼트
25: 파이프 너트
31: 턴테이블
33: 터닝모터
35: 터닝 감속기
41: 가압모터
42: 롤 포스트
43,44: 상부 및 하부 플레이트
RM1a, RM2a: 상부 및 하부 감속기
46: 스크루 하우징
RH1,RH2: 상부 및 하부 롤 하우징
R1,R2: 상부 및 하부 성형롤
RM1,RM2: 상부 및 하부 롤 모터
B: 블랭크 소재
BD: 절곡부
P: 성형품
Claims (10)
- 공정방향을 따라 적어도 3단 이상 배치되어 공급되는 소재를 길이방향을 따라 폭과 높이가 다른 이형단면을 갖는 성형빔으로 단계별 가변 롤 성형하도록,
공정방향을 따라 배치되는 레일 프레임 상의 제1 레일에 제1 슬라이더를 통하여 설치되어 공정방향으로 슬라이드 이동 가능하며, 상면 양측에 공정 폭방향을 따라 제2 레일이 구성되는 베이스;
상기 베이스 상의 제2 레일을 따라 양측에 각각의 슬라이드 플레이트가 각각의 전후진 모터의 구동에 의해 공정 폭방향으로 슬라이드 구동하는 전후진수단;
상기 각각의 슬라이드 플레이트의 각 내측 선단에 각각의 틸팅 플레이트가 힌지 연결된 상태로, 각각의 틸팅 플레이트의 외측 선단에 구성된 각 틸팅핸들의 조작에 의해 힌지 작동하는 틸팅수단;
상기 각각의 틸팅 플레이트 상에 각각의 턴테이블이 터닝모터의 회전력을 이용하여 일정각 회전 구동하는 터닝수단; 및
상기 각각의 턴테이블 상에서, 롤 포스트를 통하여 설치된 상부 및 하부 롤 하우징에 각각 설치된 상부 및 하부 성형롤이 가압모터에 의해 가압력이 조정되어 모터 구동에 의해 회전함과 동시에, 상기 전후진수단과 터닝수단 및 틸팅수단에 의해 양측 상부 및 하부 성형롤이 공정 폭방향 위치와 공정방향에 대한 각도, 및 양측 상부 및 하부 성형롤 사이의 각도가 가변되면서 공급되는 소재를 가변 롤 성형하는 롤포밍수단을 포함하되,
상기 틸팅수단은
상기 각각의 슬라이드 플레이트의 각 내측 선단에 힌지 연결되는 틸팅 플레이트;
상기 틸팅 플레이트의 외측 선단부 중앙에 제1 힌지 브라켓을 통하여 힌지 연결되며, 중앙에 관통홀이 형성되는 힌지블록;
상기 힌지블록에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트 상에 제2 힌지 브라켓을 통하여 하단이 힌지 연결되고, 상단은 상기 힌지블록의 관통홀에 배치되는 틸팅볼트;
상기 힌지블록의 관통홀에 삽입된 상태로, 상기 틸팅볼트에 체결되며, 외주면 상,하측에는 상기 힌지블록의 상면과 하면을 지지되는 스토퍼가 고정되는 파이프 너트;
상기 파이프 너트의 상단에 구성되는 틸팅핸들;
을 포함하는 가변 롤 포밍 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 가변 롤 포밍 유닛은
상기 레일 프레임과 상기 베이스 사이에 구성되어 이웃한 가변 롤 포밍 유닛과의 사이의 공정방향 간격을 조정하는 이동유닛을 더 포함하는 가변 롤 포밍 유닛. - 제2항에 있어서,
상기 이동유닛은
상기 레일 프레임 상의 중앙에 공정방향을 따라 구성되는 랙바;
연결축의 하단에 상기 랙바에 치합된 피니언이 구성되고, 상기 연결축의 상단에 피동기어가 구성되어 상기 베이스 상의 중앙 하부에 장착판을 통하여 설치되는 기어유닛;
상기 베이스의 내부에서 공정 폭방향으로 배치되며, 일단에 상기 피동기어와 치합되는 구동기어를 구성하고, 타단에 피동 스프로켓을 구성하는 동력전달축;
상기 베이스의 일 측단에 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 상기 피동 스프로켓과 체인으로 연결되는 구동 스프로켓;
상기 구동 스프로켓의 회전중심에 구성되는 구동핸들;
을 포함하는 가변 롤 포밍 유닛. - 제3항에 있어서,
상기 피동기어와 구동기어는
상호 치합된 한 쌍의 베벨기어로 구성되는 가변 롤 포밍 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 베이스는 상판과 하판으로 형성되며,
상기 레일 프레임 상에 공정방향을 따라 양측과 중앙에 구성되는 제1 레일에, 상기 하판의 하면에 구성된 제1 슬라이더를 통하여 설치되어 공정방향으로 슬라이드 이동하는 가변 롤 포밍 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 전후진수단은
상기 베이스 상의 공정 폭방향 양측에 구성되는 양측 제2 레일에 제2 슬라이더를 통하여 설치되어 공정 폭방향으로 슬라이드 구동하며, 각 하면에는 스크루 블록이 구성되는 양측 슬라이드 플레이트;
회전축이 스크루축으로 형성되어 상기 베이스 상의 양 측면에 설치되며, 상기 스크루 블록에 스크루축이 체결되는 전후진 모터;
로 구성되는 가변 롤 포밍 유닛. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 터닝수단은
상기 틸팅 플레이트의 중앙에 설치되는 터닝 감속기;
상기 터닝 감속기의 하부에 설치되어 회전력을 공급하는 터닝모터;
상기 터닝 감속기의 상부에 설치되어 상기 터닝모터의 회전력에 의해 회전하는 턴테이블로 구성되는 가변 롤 포밍 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 롤포밍수단은
상부 및 하부 플레이트 사이의 양측에 세워져 상기 턴테이블 상에 설치되는 롤 포스트;
상기 롤 포스트에 승하강 가능하게 설치되는 상부 및 하부 롤 하우징;
상기 상부 및 하부 롤 하우징의 각 외측면에 각각 설치되는 상부 및 하부 롤 모터;
상기 상부 및 하부 롤 하우징의 내측면에서, 각 롤 하우징을 관통하여 상기 상부 및 하부 롤 모터의 각 회전축에 설치되는 상부 및 하부 성형롤;
회전축이 스크루축으로 형성되어 상기 상부 플레이트 상에 설치되며, 상기 상부 롤 하우징의 상의 스크루 하우징에 상기 스크루축이 체결되어 상기 상부 롤 하우징의 위치를 조정하면서 소재에 대한 가압력을 제어하는 가압모터로 구성되는 가변 롤 포밍 유닛. - 제9항에 있어서,
상기 상부 및 하부 롤 모터는
상기 상부 및 하부 롤 하우징에 각각 설치되는 상부 및 하부 감속기를 통하여 상부 및 하부 성형롤에 동력 연결되는 가변 롤 포밍 유닛.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160164630A KR101884215B1 (ko) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 가변 롤 포밍 유닛 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160164630A KR101884215B1 (ko) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 가변 롤 포밍 유닛 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180064229A KR20180064229A (ko) | 2018-06-14 |
| KR101884215B1 true KR101884215B1 (ko) | 2018-08-01 |
Family
ID=62629436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020160164630A KR101884215B1 (ko) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 가변 롤 포밍 유닛 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR101884215B1 (ko) |
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| CA3054697C (en) | 2018-09-21 | 2023-09-19 | The Bradbury Company, Inc. | Machines to roll-form variable component geometries |
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|---|---|---|---|---|
| KR101107813B1 (ko) * | 2009-09-28 | 2012-01-31 | 한림정공 주식회사 | 패널 성형기 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101509467B1 (ko) | 2013-07-25 | 2015-04-22 | 주식회사 성우하이텍 | 가변 롤 포밍 유닛 |
-
2016
- 2016-12-05 KR KR1020160164630A patent/KR101884215B1/ko active IP Right Grant
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| KR101107813B1 (ko) * | 2009-09-28 | 2012-01-31 | 한림정공 주식회사 | 패널 성형기 |
| KR101504679B1 (ko) * | 2013-07-25 | 2015-03-20 | 주식회사 성우하이텍 | 가변 롤 포밍 유닛 |
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| KR20180064229A (ko) | 2018-06-14 |
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