KR101935656B1 - 벤딩기의 내구성실험장치 및 그 실험방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터부(10)와; 상기 모터부(10)의 동력을 받아 선회를 하여 파이프에 힘을 가하여 상기 파이프를 휘는 선회부재(58)를 가지는 벤딩부(50)와; 상기 벤딩부(50)의 선회부재(58)와 연결된 회전부재(70)와; 상기 회전부재(70)를 회전시키는 동력수단(90)과; 상기 모터부(10)가 상기 벤딩부(50)에 설치되는 상기 파이프를 특정각도로 휠 때 발생하는 토크와 반대방향의 토크(9)를 상기 동력수단(90)이 발생하도록 상기 동력수단(90)을 제어하면서 상기 모터부(10)가 상기 벤딩부(50)의 선회부재(58)를 특정각도까지 선회시키도록 제어하는 제어부(40)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 벤딩기의 내구성실험장치(1000)를 제공한다.

Description

벤딩기의 내구성실험장치 및 그 실험방법{Durability test apparatus for bending apparatus and method for the same}

본 발명은 벤딩기(bending apparatus)의 내구성실험장치 및 그 실험방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 파이프의 벤딩(bending)을 행하는 벤딩기 또는 파이프의 벤딩을 행하면서 여러 벤딩 특성을 실험할 수 있는 벤딩특성실험기에 대한 내구성을 측정할 수 있는 벤딩기의 내구성실험장치 및 그 실험방법에 관한 것이다.

벤딩기는 파이프를 특정각도로 휘는 장치로서, 모터로부터 동력을 받아 선회하는 선회부재가 제공되어 상기 선회부재가 선회를 하면서 벤딩기에 지지된 파이프에 힘을 가하여 그 선회각도에 따라 벤딩(bending)을 이루는 기구를 말한다.

이러한 벤딩기와 관련되어 본 출원인은 출원번호 제10-2016-0144522호로서 스마트벤딩시스템을 특허출원하였는데, 이것은 백래시(backlash), 스프링 백(spring back) 등의 파이프 벤딩(bending)시의 오차를 보정하여 벤딩을 행하며 벤딩과 관련된 여러 특성 값들을 실험할 수 있는 것이다.

이와 같은 벤딩기 또는 스마트벤딩시스템과 같은 벤딩특성실험장치와 관련되어, 그 내구성을 실험할 필요가 있다. 예를 들어, 파이프의 벤딩을 5천번을 반복하고 장치에 문제가 없는지를 살펴볼 필요가 있는 것이다.

그런데 현실적으로 실제로 파이프를 계속 갈아가면서 벤딩을 반복한다는 것은 매우 어려운 일로서 이를 자동적으로 실험할 수 있는 장비가 요망된다. 즉 실제 파이프를 휘지 않으면서도 파이프를 휘는 과정을 설정된 횟수만큼 반복적으로 재현하여 내구성을 측정할 수 있는 장비가 요청되는데, 본 발명은 이러한 요청을 만족시킨다.

본 발명은 벤딩기 또는 벤딩특성실험장치에 대하여 실제 파이프를 휘지 않으면서도 파이프를 휘는 과정을 설정된 횟수만큼 반복적으로 재현하여 내구성을 측정할 수 있는 장비를 제공하는 것이다.

본 발명은 모터부와, 상기 모터부의 동력을 받아 선회를 하여 파이프에 힘을 가하여 상기 파이프를 휘는 선회부재를 가지는 벤딩부와, 상기 벤딩부의 선회부재와 연결된 회전부재와, 상기 회전부재를 회전시키는 동력수단과, 상기 모터부와 상기 동력수단을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 벤딩기의 내구성 실험장치를 제공하는 벤딩기의 내구성 실험장치 제공단계와; 상기 제어부가 상기 모터부가 상기 벤딩부에 설치되는 상기 파이프를 특정각도로 휠 때 발생하는 토크와 반대방향의 토크를 상기 동력수단이 발생하도록 상기 동력수단을 제어하면서, 상기 모터부가 상기 벤딩부의 선회부재를 특정각도까지 선회시키도록 제어하여 상기 파이프를 휘는 벤딩과정을 재현하는 벤딩재현과정과; 상기 제어부가 상기 선회부재가 선회하여 상기 특정각도에 도달하면 상기 선회부재를 원위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어하여 상기 선회부재가 원위치로 복귀하는 원위치복귀과정과; 상기 제어부가 상기 벤딩재현과정의 횟수를 카운팅하여, 그 누적된 횟수가 설정된 벤딩재현횟수에 도달할 때 까지 상기 벤딩재현과정을 반복하도록 제어하여 상기 벤딩재현과정이 설정된 벤딩재현횟수만큼 반복되는 벤딩재현반복과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 벤딩기의 내구성실험방법을 제공한다.

본 발명에 따를 경우, 상기 벤딩기의 내구성 실험장치는 상기 모터부의 토크를 감지하는 토크감지부와, 상기 벤딩부의 선회부재의 선회각도를 감지하는 선회각도감지부와, 상기 모터부의 상기 선회부재의 선회각도에 따른 상기 모터부의 토크를 출력하는 출력부를 더욱 포함하여 이루어지고; 상기 제어부가 상기 선회각도감지부와 상기 토크감지부로부터 상기 선회부재의 선회각도에 따른 상기 모터부의 토크를 받아 이를 출력하는 벤딩특성출력과정을 더욱 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따를 경우, 상기 제어부는 상기 선회부재가 상기 특정각도만큼 선회하였을 때 또는 상기 선회부재가 상기 특정각도만큼 선회 후 상기 원위치로 복귀하였을 때 상기 벤딩재현과정이 일회 이루어진 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 모터부와; 상기 모터부의 동력을 받아 선회를 하여 파이프에 힘을 가하여 상기 파이프를 휘는 선회부재를 가지는 벤딩부와; 상기 벤딩부의 선회부재와 연결된 회전부재와; 상기 회전부재를 회전시키는 동력수단과; 상기 모터부가 상기 벤딩부에 설치되는 상기 파이프를 특정각도로 휠 때 발생하는 토크와 반대방향의 토크를 상기 동력수단이 발생하도록 상기 동력수단을 제어하면서 상기 모터부가 상기 벤딩부의 선회부재를 특정각도까지 선회시키도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 벤딩기의 내구성실험장치를 제공한다.

본 발명은 벤딩기 또는 벤딩특성실험장치의 벤딩부의 선회부재에 대하여 실제 벤딩시 상기 선회부재를 선회시키는 모터부에 발생하는 토크를 벤딩부의 선회부재와 연결된 회전부재를 회전시키는 동력수단에 발생하여 벤딩과정을 재현하고 이를 설정된 실험횟수만큼 반복하여 벤딩기 또는 벤딩특성실험장치의 내구성을 실험할 수 있게 한다. 또한 이러한 내구성실험과정 중의 벤딩특성을 측정하여 출력하도록 하고 있다.

도 1에서 도 3은 본 발명에 따른 벤딩기의 내구성 실험장치의 구성을 보이는 도면;
도 4는 본 발명에 따른 동력수단의 다른 예를 보이는 도면;
도 5는 본 발명에 따라 상기 벤딩기의 내구성 실험장치의 작동을 보이는 순서도;
도 6은 본 발명에 따른 벤딩기의 내구성 실험장치의 다른 예를 보이는 도면.

이제 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1에서 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩기의 내구성 실험장치(1000)를 보이는 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 벤딩기의 내구성 실험장치(1000)는 모터부(10)와 벤딩부(50)를 가진다.

상기 벤딩부(50)는 선회부재(58)를 가지는데, 이것은 모터부(10)의 동력을 받아 선회를 이루면서 벤딩부(50)에 지지된 파이프에 힘을 가하여 상기 파이프를 휘는 것인데, 본 발명에 따른 벤딩기의 내구성실험장치(1000)에서 파이프는 장착되지 않는다.

상기 선회부재(58)는 연결구(75)에 의하여 회전부재(70)와 연결이 되는데, 상기 선회부재(58)와 회전부재(70)는 그 회전중심(C)이 상호간에 일치한다. (도 2 참조)

상기 회전부재(70)는 동력수단(90)과 연결되어 이로부터 동력을 받아 회전을 이룬다.

상기 회전부재(70)는 동력수단(90)과 연결되어 이로부터 동력을 받아 회전을 이루는 것으로서, 도 1과 2의 실시예에서 원판의 형상을 하고 있으며, 도 6의 실시 예에서는 봉(rod)의 형태를 하고 있다.

본 발명에 따를 경우, 상기 모터부(10)와 상기 동력수단(90)을 제어하는 제어부(40)가 제공되며, 이러한 제어부(40)의 제어에 의하여 실제로 파이프를 휘지 않고도 파이프를 휘는 벤딩과정(bending process)이 재현된다.

본 실시예에서 상기 제어부(40)로서 제어용 컴퓨터가 제공되고 있다. 이러한 컴퓨터(40)는 개인용컴퓨터(PC) 또는 노트북 컴퓨터 등을 활용할 수 있다.

또한 본 발명에 따를 경우, 상기 모터부(10)의 토크를 감지하는 토크감지부(30)가 제공되고, 상기 벤딩부(50)의 선회부재(58)의 선회각도를 감지하는 선회각도감지부(60)가 제공된다.

본 실시예에서 선회각도감지부(60)로서 엔코더(encoder)가 설치되어 상기 선회부재(58)의 선회각도를 감지한다.

이들 토크감지부(30)와 선회각도감지부(60)로부터 제어용 컴퓨터(40)는 모터부(10)의 토크와 상기 선회부재(58)가 선회한 각도를 인식할 수 있게 된다.

본 발명에 따를 경우, 또한, 상기 선회부재(58)가 초기 놓이는 위치인 원위치와 상기 원위치로부터 상기 선회부재(58)가 파이프를 휘는 특정각도만큼 선회를 하였을 때 그 위치를 감지하는 위치감지부(6)가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따를 경우, 상기 위치감지부(6)는 리미트스위치(limit switch)와 같은 근접센서(proximity sensor)가 제공되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 후술하는 바와 같이, 위치감지부(6)는 2개가 제공되어 하나는 상기 선회부재(58)가 원위치에 위치하는지를 다른 하나는 선회부재(58)가 파이프를 휘는 특정각도의 위치에 있는지를 감지하게 된다.

도 1과 2를 참고로, 상기 회전부재(70)를 회전시키는 동력수단(90)으로 모터가 제공되고 이러한 모터의 동력으로 상기 회전부재(70)를 회전시키고 있다.

본 발명에 따를 경우, 상기 제어용 컴퓨터(40)는 상기 모터부(10)가 상기 벤딩부(50)에 설치되는 파이프를 특정각도로 휠 때 발생하는 토크와 반대방향의 토크를 상기 동력수단(90)이 발생하도록 상기 동력수단(90)을 제어하면서, 상기 모터부(10)가 상기 벤딩부(50)의 선회부재(58)를 상기 특정각도까지 선회시키도록 제어한다.

즉 상기 벤딩부(50)가 특정 파이프에 대하여 특정각도로 휠 때 발생하는 각도에 따른 토크(9)를 측정하여 이를 상기 제어용 컴퓨터(40)에 입력하여 기억시키고, 상기 제어용 컴퓨터(40)는 기억된 각도에 따른 토크(9)를 그 반대방향으로 발생하도록 상기 동력수단(90)을 제어하는 것이다.

예를 들어, 상기 동력수단(90)으로 모터가 제공되는 경우, 상기 각도에 따른 토크를 발생시키도록 전류값을 설정하여 이러한 전류를 상기 동력수단인 모터(90)로 공급하면서 상기 회전부재(70)의 방향은 본래 선회부재(58)가 선회하여 파이프를 휠 때의 방향의 반대방향으로 회전하도록 한다.

이에 따라, 본 발명에 따를 경우, 상기 벤딩부(50)에 실제로 파이프를 설치하지 않고도, 상기 모터부(10)의 작동에 따른 상기 벤딩부(50)의 선회부재(58)의 선회에 대하여 상기 파이프가 상기 특정각도로 휠 때의 벤딩시의 토크가 상기 선회부재(58)에 작용된다. 이에 따라서 상기 파이프를 휠 때의 벤딩과정을 재현할 수 있게 된다.

본 발명에 따를 경우, 상기 제어용 컴퓨터(40)에 기억되는 특정 파이프에 대하여 특정각도를 휠 때 발생하는 각도에 따른 토크(9)는 특정 각도별로 구간을 나누고 그 구간별 평균 토크를 이용할 수 있다.

즉 엄밀하게 실제 벤딩시의 각도별 토크를 구현하지 않고 예를 들어 10ㅀ 단위별로의 토크의 평균값이 상기 회전부재(70)에 작용하도록 할 수 있는데, 이것은 내구성 측정을 위하여 벤딩과정을 재현하는 것으로서 매우 엄밀한 반대토크가 선회부재(58)에 작용하는 것이 불필요하기 때문이다.

본 발명에 따를 경우, 상기 동력수단(90)은 다양한 형태로 제공될 수 있는데, 도 4는 유압장치를 이용한 경우를 보인다.

즉 상기 회전부재(70)에 대하여 특정 파이프에 대하여 특정각도를 휠 때 발생하는 각도에 따른 토크(9)의 반대방향의 토크를 발생시키기 위하여 유압펌프(95)를 제어하여 이와 연결된 유압실린더(93)가 작동하도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따라 상기 벤딩기의 내구성 실험장치(1000)의 작동을 보이는 순서도이다.

먼저, 상기 제어컴퓨터(40)는 상기 모터부(10)를 작동시켜 상기 벤딩부(50)의 선회부재(58)를 선회시키면서 상기 동력수단(90)을 제어하여 상기 선회부재(58)가 특정 파이프에 대하여 특정각도를 휠 때 발생하는 각도에 따른 토크(9)의 반대방향의 토크를 상기 동력수단(90)이 발생하도록 한다. (단계 S401) 이에 따라 상기 벤딩부(50)가 특정 파이프에 대하여 특정각도를 휘는 벤딩과정이 재현된다.

다음, 상기 제어용 컴퓨터(40)는 선회부재(58)가 상기 특정각도만큼 선회되었는지를 판단하여 상기 제어컴퓨터(40)는 선회부재(58)가 상기 특정각도만큼 선회되었다고 판단되면 상기 모터부(10)의 작동을 멈추어 선회부재(58)를 정지시키며, 이에 따라 상기 선회부재(58)는 실제 벤딩시의 토크를 겪어 원하는 특정각도에 도달한다. (단계 S402)

본 실시예에서, 위치감지부인 리미트스위치(6)를 상기 선회부재(58)가 원위치로부터 상기 특정각도만큼 선회된 위치에 설치하고 상기 선회부재(58)가 이렇게 상기 선회부재(58)가 원위치로부터 상기 특정각도만큼 선회된 위치에 설치된 리미트스위치(6)를 접촉하면 상기 제어컴퓨터(40)는 상기 선회부재(58)가 상기 특정각도만큼 선회되었다고 판단하고 상기 모터부(10)의 작동을 멈춘다.

다른 경우, 상기 제어용 컴퓨터(40)는 상기 선회각도감지부(60)가 감지한 값으로부터 선회부재(58)가 상기 특정각도만큼 선회되었는지 판단하고, 그렇다고 판단되면 상기 모터부(10)의 작동을 멈출 수 있다.

다음, 상기 제어용 컴퓨터(40)는 상기 모터부(10)의 작동을 멈추고 역방향으로 회전시켜 상기 선회부재(58)를 원위치로 복귀시킨다. (단계 S403)

다음, 상기 제어컴퓨터(40)는 상기 모터부(10)가 상기 선회부재(58)를 상기 특정각도로 선회시켜 벤딩을 재현한 벤딩재현과정의 횟수를 카운팅(counting)한다. (단계 S404)

본 실시예에서, 상기 제어컴퓨터(40)는 상기 선회부재(58)의 원위치에 위치감지센서인 리미트스위치(6)를 설치하고, 상기 모터부(10)의 역회전으로 상기 선회부재(58)가 상기 선회부재(58)의 원위치에 설치된 리미트스위치(6)와 접촉되면 상기 모터부(10)의 작동을 멈추고 선회부재(58)가 원위치로 복귀한 것으로 판단하며, 이때, 상기 벤딩재현과정이 1회완성된 것으로 판단한다.

이러한 식으로 벤딩재현과정의 횟수를 누적적으로 카운팅한다.

다음, 본 발명에 따를 경우, 특정 벤딩재현과정의 횟수마다 상기 벤딩기의 내구성 실험장치(1000)의 벤딩특성을 측정하여 출력하는 것이 바람직하다. (단계 S405)

즉 상기 제어컴퓨터(40)는 상기 토크감지부(30)와 상기 선회각도감지부(60)로부터 상기 선회부재의 선회각도에 따른 상기 모터부(10)의 토크를 측정하여 이를 특정 벤딩재현과정의 횟수마다 출력한다.

예를 들어, 벤딩재현과정이 50번씩 될 때 마다 벤딩특성을 측정하여 출력한다. 따라서 50번째, 100번째, 150번째 등의 벤딩재현과정마다 벤딩특성이 측정되어 출력된다.

다음, 상기 제어용 컴퓨터(40)는 누적된 벤딩재현과정의 횟수가 설정된 내구성 실험을 위한 횟수에 도달하였는지를 판단하고, 그러한 경우, 모든 작업을 종료시킨다. (단계 S406)

한편 전술한 실시예에서, 모터(90)의 동력은 체인을 거쳐 회전부재(70)로 전달되었는데, 도 6에서 보이는 바와 같이 모터(90)가 회전부재(70)와 직결하는 것도 가능하다.

회전부재(70)의 RPM을 높게 설계할 경우는 도 6에서와 같이 직결이 유리하고, RPM을 낮게 설계할 경우는 도 1과 2에서 보이는 바와 같이 체인 등을 통하여 연결하는 것이 유리할 것이다.

이와 같이 본 발명은 벤딩기 또는 벤딩특성실험장치의 벤딩부의 선회부재에 대하여 실제 벤딩시 상기 선회부재를 선회시키는 모터부에 발생하는 토크를 벤딩부의 선회부재와 연결된 회전부재를 회전시키는 동력수단에 발생하여 벤딩과정을 재현하고 이를 설정된 실험횟수만큼 반복하여 벤딩기 또는 벤딩특성실험장치의 내구성을 실험할 수 있게 한다. 또한 이러한 내구성실험과정 중의 벤딩특성을 측정하여 출력하도록 하고 있다.

10: 모터부
30: 토크감지부
40: 제어용 컴퓨터
50: 벤딩부
58: 선회부재
60: 선회각도감지부
70: 회전부재
90: 동력수단
9: 벤딩시의 각도에 따른 토크

Claims (4)

1. (a1) 모터부와,
   (a2) 상기 모터부의 동력을 받아 선회를 하여 파이프에 힘을 가하여 상기 파이프를 휘는 선회부재를 가지는 벤딩부와,
   (a3) 상기 벤딩부의 선회부재와 연결구를 통하여 연결되고 그 회전중심이 일치하는 회전부재와,
   (a4) 상기 회전부재를 회전시키는 동력수단과,
   (a5) 상기 모터부와 상기 동력수단을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 벤딩기의 내구성 실험장치를 제공하는 벤딩기의 내구성 실험장치 제공단계와;
   (b) 상기 제어부가 상기 모터부가 상기 벤딩부에 설치되는 상기 파이프를 특정각도로 휠 때 발생하는 토크와 반대방향의 토크를 상기 동력수단이 발생하도록 상기 동력수단을 제어하면서, 상기 모터부가 상기 벤딩부의 선회부재를 특정각도까지 선회시키도록 제어하여 상기 파이프를 휘는 벤딩과정을 재현하는 벤딩재현과정과;
   (c) 상기 제어부가 상기 선회부재가 선회하여 상기 특정각도에 도달하면 상기 선회부재를 원위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어하여 상기 선회부재가 원위치로 복귀하는 원위치복귀과정과;
   (d) 상기 제어부가 상기 벤딩재현과정의 횟수를 카운팅하여, 그 누적된 횟수가 설정된 벤딩재현횟수에 도달할 때 까지 상기 벤딩재현과정을 반복하도록 제어하여 상기 벤딩재현과정이 설정된 벤딩재현횟수만큼 반복되는 벤딩재현반복과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 벤딩기의 내구성실험방법.
2. 제1항에 있어서,
   벤딩기의 내구성 실험장치는 상기 모터부의 토크를 감지하는 토크감지부와, 상기 벤딩부의 선회부재의 선회각도를 감지하는 선회각도감지부와, 상기 모터부의 상기 선회부재의 선회각도에 따른 상기 모터부의 토크를 출력하는 출력부를 더욱 포함하여 이루어지고;
   상기 제어부가 상기 선회각도감지부와 상기 토크감지부로부터 상기 선회부재의 선회각도에 따른 상기 모터부의 토크를 받아 이를 출력하는 벤딩특성출력과정을 더욱 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 벤딩기의 내구성실험방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 선회부재가 상기 특정각도만큼 선회하였을 때 또는 상기 선회부재가 상기 특정각도만큼 선회 후 상기 원위치로 복귀하였을 때 상기 벤딩재현과정이 일회 이루어진 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 벤딩기의 내구성실험방법.
4. (a) 모터부와;
   (b) 상기 모터부의 동력을 받아 선회를 하여 파이프에 힘을 가하여 상기 파이프를 휘는 선회부재를 가지는 벤딩부와;
   (c) 상기 벤딩부의 선회부재와 연결구를 통하여 연결되고 그 회전중심이 일치하는 회전부재와;
   (d) 상기 회전부재를 회전시키는 동력수단과;
   (e) 상기 모터부가 상기 벤딩부에 설치되는 상기 파이프를 특정각도로 휠 때 발생하는 토크와 반대방향의 토크를 상기 동력수단이 발생하도록 상기 동력수단을 제어하면서 상기 모터부가 상기 벤딩부의 선회부재를 특정각도까지 선회시키도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 벤딩기의 내구성실험장치.

Images