KR102001604B1 - 가변 롤포밍 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 연속적인 폭 방향 굽힘 가공을 이용하여 단면이 일정한 길이가 긴 성형빔을 대량생산할 수 있는 가변 롤포밍 장치에 관한 것으로서, 코일 형태의 소재를 풀어서 공급하는 언코일부와, 상기 언코일부로부터 풀려 나온 상기 소재를 평평하게 레벨링(Levelling)하는 레벨링부와, 복수개의 롤포밍 유닛이 배치되고, 상기 레벨링부로부터 공급받은 상기 소재를 순차적으로 절곡 성형하여 일정한 형상을 갖는 성형빔으로 롤포밍 가공하는 가변 롤포밍부와, 가공된 상기 성형빔을 공급받아 상기 성형빔의 성형 치수를 검사하는 모니터링부 및 상기 모니터링부에서 측정된 상기 성형 치수를 전달 받아 상기 성형빔의 성형 오차율을 저장하고, 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면 상기 롤포밍 유닛의 절곡 성형량을 조절할 수 있도록 상기 가변 롤포밍부에 제어신호를 인가하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

가변 롤포밍 장치{Variable width type roll-forming apparatus}
본 발명은 가변 롤포밍 장치에 관한 것으로서, 연속적인 폭 방향 굽힘 가공을 이용하여 단면이 일정한 길이가 긴 성형빔을 대량생산할 수 있는 가변 롤포밍 장치에 관한 것이다.
롤포밍(Roll-forming)은 복수개의 롤포밍 유닛을 차례로 배치하고, 평판 형태의 소재가 각 롤포밍 유닛을 지나면서 일련의 성형 흐름을 통해 순차적으로 성형 가공하여 평판에서 원하는 단면 형상을 가지는 성형빔으로 성형하는 소성가공 방법의 하나이다.
일반적으로, 이러한 롤포밍은 냉각 롤 성형이 많이 사용되며, 그 특징은 단면 형상의 길이가 긴 제품을 대량으로 생산하는데 적합하고, 특히 절곡과 프레스 등으로 가공하기 어려운 복잡한 형상도 성형할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 롤포밍 장치는, 연속적인 폭 방향 굽힘 가공을 이용하여 단면이 일정한 길이가 긴 부품을 대량생산하는 기술로서, 같은 단면 형상의 제품이라 하더라도 재료에 따라 또는 같은 재료라 하더라도 생산 차수(LOT)에 따라 그 기계적 성질이 달라지는 문제가 있어, 롤포밍 장치의 세팅에 시간이 많이 소모되거나 롤 금형을 새로 제작해야 하는 문제점이 있었다. 또한, 같은 단면 형상의 제품을 다른 재료로 가공할 때, 또는 생산 차수(LOT) 별로 품질차이가 있는 재료를 사용할 때, 오랜 가동으로 인하여 롤 금형이나 카세트에 유격 등이 발생할 때 불량이 발생하며, 이를 완제품 검사 시에 불량을 발견하게 되면 상당량의 손실이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 비주얼(Visual) 검사 장치를 인라인(In-line)으로 도입하여 지속적으로 성형 완료된 성형빔의 치수를 모니터링하여, 성형빔의 성형 오차율이 허용 범위 이상일때 치수에 영향을 주는 가변 롤포밍 유닛을 사용자가 꾸며놓은 알고리즘에 맞추어 변화시켜 불량 발생을 현저히 줄일 수 있는 가변 롤포밍 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 가변 롤포밍 장치가 제공된다. 상기 가변 롤포밍 장치는, 코일 형태의 소재를 풀어서 공급하는 언코일부; 상기 언코일부로부터 풀려 나온 상기 소재를 평평하게 레벨링(Levelling)하는 레벨링부; 복수개의 롤포밍 유닛이 배치되고, 상기 레벨링부로부터 공급받은 상기 소재를 순차적으로 절곡 성형하여 일정한 형상을 갖는 성형빔으로 롤포밍 가공하는 가변 롤포밍부; 가공된 상기 성형빔을 공급받아 상기 성형빔의 성형 치수를 검사하는 모니터링부; 및 상기 모니터링부에서 측정된 상기 성형 치수를 전달 받아 상기 성형빔의 성형 오차율을 저장하고, 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면 상기 롤포밍 유닛의 절곡 성형량을 조절할 수 있도록 상기 가변 롤포밍부에 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 가변 롤포밍부는, 상기 소재의 일부분을 제 1 각도로 절곡 성형하는 제 1 고정 롤포밍 유닛; 상기 제 1 각도로 절곡 성형된 상기 소재의 스프링 백(Spring back)을 방지할 수 있도록, 상기 소재의 절곡부를 상기 제 1 각도보다 더 큰 각도로 오버 벤딩(Over bending)하여 교정하는 제 1 가변 롤포밍 유닛; 상기 소재의 상기 절곡부를 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 절곡 성형하는 제 2 고정 롤포밍 유닛; 및 상기 제 2 각도로 절곡 성형된 상기 소재의 스프링 백(Spring back)을 방지할 수 있도록, 상기 소재의 절곡부를 상기 제 2 각도보다 더 큰 각도로 오버 벤딩(Over bending)하여 교정하는 제 2 가변 롤포밍 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 제 1 가변 롤포밍 유닛은, 상기 소재의 측면 부분을 가압하여 상기 소재를 절곡 성형하는 측면 가압롤; 및 상기 소재가 안정적으로 절곡 성형될 수 있도록, 상기 소재를 절곡 성형 시 상기 소재의 가운데 부분을 가압하는 중심 가압롤;을 포함할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 측면 가압롤은, 상기 소재의 측면 부분과 접촉되어 상기 소재의 측면 부분을 가압하는 사이드 롤러; 및 상기 사이드 롤러를 상기 소재의 측면 방향으로 전후진시켜 상기 사이드 롤러의 가압량을 조절하는 사이드 롤러 구동부;를 포함할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 사이드 롤러 구동부는, 구동 모터; 상기 구동 모터의 회전축과 연결되어, 상기 구동 모터의 의해 회전되는 구동 나사봉; 및 상기 사이드 롤러와 체결되고, 상기 구동 나사봉과 나사 결합되어 상기 구동 나사봉의 회전에 따라 전후진하는 가동 부재;를 포함할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 사이드 롤러 구동부는, 구동 모터; 상기 구동 모터의 회전축과 연결되어, 상기 구동 모터의 의해 회전되는 구동 나사봉; 및 일측이 상기 사이드 롤러와 체결되고, 상기 구동 나사봉과 웜기어 조합으로 수직방향으로 연결되어, 상기 구동 나사봉의 회전에 의해 회전되면서 전후진되는 전후진 나사봉;을 포함할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 제어부는, 상기 성형빔의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면, 상기 사이드 롤러를 상기 소재의 측면 방향으로 전진 또는 후진시켜 상기 사이드 롤러의 가압량을 조절할 수 있도록, 상기 사이드 롤러 구동부에 실시간으로 제어 신호를 인가할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 중심 가압롤은, 상기 소재의 가운데 부분과 접촉되어 상기 소재의 가운데 부분을 가압하는 원심 롤러;를 포함하고, 상기 원심 롤러는, 질량 분포와 회전 속도를 이용하여 원심력에 의해 외경이 미세하게 조절될 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 제어부는, 상기 성형빔의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면, 원심력에 의해 변하는 상기 원심 롤러의 외경을 조절하여 상기 원심 롤러의 가압량을 조절할 수 있도록, 상기 원심 롤러의 회전 속도를 제어할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 모니터링부는, 카메라를 이용하여 상기 성형빔의 성형 치수를 검사하는 비전(Vision) 검사장치;를 포함할 수 있다.
상기 가변 롤포밍 장치에서, 상기 모니터링부는, 상기 성형빔의 절곡부와 접촉되어 회전하는 터크 롤러(Turk's roller)의 전후진량을 감지하여, 상기 성형빔의 성형 치수를 검사하는 접촉식 검사 장치;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 롤포밍 장치에 따르면, 비주얼(Visual) 검사 장치를 인라인(In-line)으로 도입하여 지속적으로 성형 완료된 성형빔의 치수를 모니터링하고, 성형빔의 성형 오차율이 허용 범위 이상일때 치수에 영향을 주는 가변 롤포밍 유닛을 사용자가 꾸며놓은 알고리즘에 맞추어 실시간으로 변화시켜 불량 발생을 현저히 줄일 수 있다.
이에 따라, 불량 발생으로 인한 롤포밍 장치의 재설정이 불필요하게 됨으로써, 궁극적으로 장비의 무인화를 실현시킬 수 있으며, 사용자가 설정하기에 따라 높은 정밀도 및 높은 수율의 제품을 용이하게 생산할 수 있는 효과를 가지는 가변 롤포밍 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 롤포밍 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 가변 롤포밍 장치의 가변 롤포밍 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 가변 롤포밍 유닛의 사이드 롤러를 구동하는 사이드 롤러 구동부를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 5는 가변 롤포밍 유닛의 중심 가압롤을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 가변 롤포밍 장치의 모니터링부를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 롤포밍 장치(100)를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 가변 롤포밍 장치(100)의 제 1 가변 롤포밍 유닛(VR-1)을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 그리고, 도 3 및 도 4는 도 2의 제 1 가변 롤포밍 유닛(VR-1)의 사이드 롤러(71)를 구동하는 사이드 롤러 구동부(72)를 개략적으로 나타내는 단면도들이고, 도 5는 가변 롤포밍 유닛(100)의 중심 가압롤(80)을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 6 및 도 7은 도 1의 가변 롤포밍 장치(100)의 모니터링부(40)를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 롤포밍 장치(100)는, 크게, 언코일부(10)와, 레벨링부(20)와, 가변 롤포밍부(30)와, 모니터링부(40)와 피어싱부(50)와, 컷팅부(60) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 언코일부(10)는, 가변 롤포밍 장치(100)의 공정 라인 전방에 구성되어, 코일 형태의 소재(S)를 풀어서 레벨링부(20)로 공급할 수 있다. 또한, 레벨링부(20)는, 언코일부(10)로부터 풀려 나온 소재(S)를 평평하게 레벨링(Levelling)할 수 있다.
더욱 구체적으로, 코일 형태로 오랫동안 말려있던 소재(S)는 언코일부(10)에 의해 풀리더라도 소재(S) 내부에 잔류하고 있는 응력으로 인하여 평평하게 펴지지 않고 주름지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 롤러가 소재(S)을 중심으로 지그재그로 배치되어 있는 언코일부(10)로, 소재(S)가 통과하면서 소재(S) 내부의 잔류 응력을 해소함으로써 소재(S)를 평평한 형태로 만들어줄 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 가변 롤포밍부(30)는, 복수개의 롤포밍 유닛(R)이 배치되고, 레벨링부(20)로부터 공급받은 소재(S)를 순차적으로 절곡 성형하여 일정한 단면 형상을 갖는 성형빔(B)으로 롤포밍 가공할 수 있다.
더욱 구체적으로 가변 롤포밍부(30)는, 소재(S)의 일부분을 제 1 각도로 절곡 성형하는 제 1 고정 롤포밍 유닛(FR-1)과, 상기 제 1 각도로 절곡 성형된 소재(S)의 스프링 백(Spring back)을 방지할 수 있도록, 소재(S)의 절곡부를 상기 제 1 각도보다 더 큰 각도로 오버 벤딩(Over bending)하여 교정하는 제 1 가변 롤포밍 유닛(VR-1)과, 소재(S)의 상기 절곡부를 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 절곡 성형하는 제 2 고정 롤포밍 유닛(FR-2)과, 상기 제 2 각도로 절곡 성형된 상기 소재(S)의 스프링 백(Spring back)을 방지할 수 있도록, 소재(S)의 절곡부를 상기 제 2 각도보다 더 큰 각도로 오버 벤딩(Over bending)하여 교정하는 제 2 가변 롤포밍 유닛(VR-2)과, 소재(S)의 상기 절곡부를 상기 제 2 각도 보다 큰 제 N 각도로 절곡 성형하는 제 N 고정 롤포밍 유닛(FR-N) 및 상기 제 N 각도로 절곡 성형된 상기 소재(S)의 스프링 백(Spring back)을 방지할 수 있도록, 소재(S)의 절곡부를 상기 제 N 각도보다 더 큰 각도로 오버 벤딩(Over bending)하여 교정하는 제 N 가변 롤포밍 유닛(VR-N)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 가변 롤포밍부(30)는, 각각의 고정 롤포밍 유닛(FR-1, FR-2, FR-N) 마다 공정 진행 방향의 후방에 가변 롤포밍 유닛(VR-1, VR-2, VR-N)이 배치될 수 있다. 따라서, 고정 롤포밍 유닛(FR-1, FR-2, FR-N)에서 소재(S)를 절곡 성형 후 소재의 스프링 백(Spring back)을 감안하여 가변 롤포밍 유닛(VR-1, VR-2, VR-N)에서 소재(S)의 절곡부를 오버 벤딩(Over bending) 함으로써, 소재(S)의 상기 절곡부가 정확한 각도로 성형되도록 교정할 수 있다.
이에 따라, 각 고정 롤포밍 유닛(FR-1, FR-2, FR-N) 마다 소재(S)의 절곡부를 교정하는 가변 롤포밍 유닛(VR-1, VR-2, VR-N)이 배치되어 소재(S)를 정확한 성형 치수를 갖는 성형빔(B)으로 롤포밍 가공할 수 있다. 이때, 각각의 가변 롤포밍 유닛(VR-1, VR-2, VR-N)은, 가압롤(70, 80)이 가변되고, 모니터링부(40)에서 측정된 성형빔(B)의 성형 치수 결과를 제어부(미도시)를 통해 전달받음으로써, 성형빔(B)의 성형 오차율에 따라서 가압롤(70, 80)을 가변하여 교정량을 조절할 수 있다.
또한, 모니터링부(40)는, 가공된 성형빔(B)을 공급받아 성형빔(B)의 성형 치수를 검사할 수 있다. 예컨대, 모니터링부(40)는, 카메라를 이용하여 성형빔(B)의 성형 치수를 검사하는 비전(Vision) 검사장치(41)를 포함할 수 있다. 이때, 가변 롤포밍부(30) 및 모니터링부(40)와 전기적으로 연결된 제어부(미도시)는, 모니터링부(40)에서 측정된 상기 성형 치수를 전달 받아 성형빔(B)의 성형 오차율을 저장하고, 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면 롤포밍 유닛(R)의 절곡 성형량을 조절할 수 있도록 가변 롤포밍부(30)에 제어신호를 인가할 수 있다.
따라서, 비주얼(Visual) 검사 장치를 가변 롤포밍 장치(100)에 인라인(In-line)으로 도입하여 지속적으로 성형 완료된 성형빔(B)의 치수를 모니터링하고, 성형빔(B)의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상일때 치수에 영향을 주는 가변 롤포밍부(30)를 사용자가 꾸며놓은 알고리즘에 맞추어 실시간으로 변화시켜 성형빔(B)의 불량 발생을 현저히 줄일 수 있다.
더불어, 가변 롤포밍 장치(100)는, 레벨링부(20)와 가변 롤포밍부(30) 사이에 피어싱부(50)가 설치되어, 프레스를 이용하여 레벨링부(20)로 부터 공급된 소재(S)에 위치 가이드 또는 형상 가공 등 여러 용도의 구멍을 성형할 수 있다. 또한, 가변 롤포밍부(30)와 모니터링부(40) 사이에 컷팅부(60)가 설치되어, 성형빔(B)을 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 절단할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가변 롤포밍부(30)의 제 1 가변 롤포밍 유닛(VR-1)은, 소재(S)의 측면 부분을 가압하여 소재(S)를 절곡 성형하는 측면 가압롤(70) 및 소재(S)가 안정적으로 절곡 성형될 수 있도록, 소재(S)를 절곡 성형 시 소재(S)의 가운데 부분을 가압하는 중심 가압롤(80)을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 측면 가압롤(70)은, 소재(S)의 측면 부분과 접촉되어 소재(S)의 측면 부분을 가압하는 사이드 롤러(71) 및 사이드 롤러(71)를 소재(S)의 측면 방향으로 전후진시켜 사이드 롤러(71)의 가압량을 조절하는 사이드 롤러 구동부(72)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 사이드 롤러 구동부(72)는, 구동 모터(72a)와 구동 모터(72a)의 회전축과 연결되어 구동 모터(72a)의 의해 회전되는 구동 나사봉(72b) 및 사이드 롤러(71)와 체결되고 구동 나사봉(72b)과 나사 결합되어 구동 나사봉(72b)의 회전에 따라 전후진하는 가동 부재(72c)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 성형빔(B)의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면, 사이드 롤러(71)를 소재(S)의 측면 방향으로 전진 또는 후진시켜 사이드 롤러(71)의 가압량을 조절할 수 있도록, 사이드 롤러 구동부(72)에 실시간으로 제어 신호를 인가할 수 있다.
따라서, 사이드 롤러 구동부(72)는, 위와 같이 리니어 엑추에이터 형태로 구성되어, 사이드 롤러(71)를 정밀하게 전후진 시킴으로써, 소재(S)의 측면 부분 가압량을 정밀하게 조절할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 사이드 롤러 구동부(72)는, 구동 모터(72d)와, 구동 모터(72d)의 회전축과 연결되어, 구동 모터(72d)의 의해 회전되는 구동 나사봉(72e) 및 일측이 사이드 롤러(71)와 체결되고, 구동 나사봉(72e)과 웜기어 조합(W)으로 수직방향으로 연결되어, 구동 나사봉(72e)의 회전에 의해 회전되면서 전후진되는 전후진 나사봉(72f)을 포함할 수도 있다. 이때, 상기 제어부는, 성형빔(B)의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면, 사이드 롤러(71)를 소재(S)의 측면 방향으로 전진 또는 후진시켜 사이드 롤러(71)의 가압량을 조절할 수 있도록, 사이드 롤러 구동부(72)에 실시간으로 제어 신호를 인가할 수 있다.
따라서, 사이드 롤러 구동부(72)는, 위와 같이 웜기어 조합(W)으로 이루어지는 잭스크류(Jackscrew) 형태로 구성되어 웜기어 조합(W)에 의해 높은 기어비를 가짐으로써, 구동 모터(72d)를 적은 힘을 가지는 소형 모터로 적용할 수 있으며, 더욱 정밀하게 사이드 롤러(71)의 전후진량을 조절하여 소재(S)의 측면 부분 가압량을 더욱 정밀하게 조절할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 중심 가압롤(80)은, 소재(S)의 가운데 부분과 접촉되어 소재(S)의 가운데 부분을 가압하는 원심 롤러(81)를 포함할 수 있다. 이때, 원심 롤러(81)는, 질량 분포와 회전 속도를 이용하여 원심력에 의해 외경이 미세하게 조절될 수 있다.
더욱 구체적으로, 원심 롤러(81)는, 사용자가 질량 분포(형상) 및 회전 속도를 조절할 수 있는 방식으로써, 원심력을 이용하여 롤 갭을 미세하게 조절할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 성형빔(B)의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면, 원심력에 의해 변하는 원심 롤러(81)의 외경을 조절하여 원심 롤러(81)의 가압량을 조절할 수 있도록, 원심 롤러(81)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
따라서, 원심 롤러(81)는, 질량 분포 및 회전 속도에 따른 원심력에 의해 외경이 미세하게 조절될 수 있도록 구성됨으로써, 소재(S)의 중심 부분 가압량을 정밀하게 조절할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 모니터링부(40)는, 성형빔(B)의 절곡부와 접촉되어 회전하는 터크 롤러(Turk's roller)(T)의 전후진량을 감지하여, 성형빔(B)의 성형 치수를 검사하는 접촉식 검사 장치(42)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 접촉식 검사 장치(42)는, 성형빔(B)의 길이 방향을 따라 복수개가 지그재그로 배치되어, 성형빔(B)의 절곡부와 접촉되어 회전하는 터크 롤러(T)의 전후진량을 감지함으로써, 성형빔(B)의 절곡부의 성형 치수 및 성형빔(B)의 곡률을 검사할 수 있다. 이때, 접촉식 검사 장치(42)의 수량 및 배치 간격은 성형빔(B)의 단면 형상 및 길이에 따라 사용자가 자유롭게 선택할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 롤포밍 장치(100)는, 비주얼(Visual) 검사 장치를 가변 롤포밍 장치(100)에 인라인(In-line)으로 도입하여 지속적으로 성형 완료된 성형빔(B)의 치수를 모니터링하고, 성형빔(B)의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상일때 치수에 영향을 주는 가변 롤포밍부(30)를 사용자가 꾸며놓은 알고리즘에 맞추어 실시간으로 변화시켜 성형빔(B)의 불량 발생을 현저히 줄일 수 있다.
그러므로, 성형빔(B)의 불량 발생으로 인한 가변 롤포밍 장치(100)의 재설정이 불필요하게 됨으로써, 궁극적으로 가변 롤포밍 장치(100)의 무인화를 실현시킬 수 있으며, 사용자가 설정하기에 따라 높은 정밀도 및 높은 수율의 제품을 용이하게 생산할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 언코일부
20: 레벨링부
30: 가변 롤포밍부
40: 모니터링부
50: 피어싱부
60: 컷팅부
S: 소재
B: 성형빔
R: 롤포밍 유닛
100: 가변 롤포밍 장치

Claims (11)

  1. 코일 형태의 소재를 풀어서 공급하는 언코일부;
    상기 언코일부로부터 풀려 나온 상기 소재를 평평하게 레벨링(Levelling)하는 레벨링부;
    복수개의 롤포밍 유닛이 배치되고, 상기 레벨링부로부터 공급받은 상기 소재를 순차적으로 절곡 성형하여 일정한 형상을 갖는 성형빔으로 롤포밍 가공하는 가변 롤포밍부;
    가공된 상기 성형빔을 공급받아 상기 성형빔의 성형 치수를 검사하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부에서 측정된 상기 성형 치수를 전달 받아 상기 성형빔의 성형 오차율을 저장하고, 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면 상기 롤포밍 유닛의 절곡 성형량을 조절할 수 있도록 상기 가변 롤포밍부에 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하고,
    상기 가변 롤포밍부는,
    상기 소재의 일부분을 제 1 각도로 절곡 성형하는 제 1 고정 롤포밍 유닛;
    상기 제 1 각도로 절곡 성형된 상기 소재의 스프링 백(Spring back)을 방지할 수 있도록, 상기 소재의 절곡부를 상기 제 1 각도보다 더 큰 각도로 오버 벤딩(Over bending)하여 교정하는 제 1 가변 롤포밍 유닛;
    상기 소재의 상기 절곡부를 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 절곡 성형하는 제 2 고정 롤포밍 유닛; 및
    상기 제 2 각도로 절곡 성형된 상기 소재의 스프링 백(Spring back)을 방지할 수 있도록, 상기 소재의 상기 절곡부를 상기 제 2 각도보다 더 큰 각도로 오버 벤딩(Over bending)하여 교정하는 제 2 가변 롤포밍 유닛;을 포함하여, 각각의 고정 롤포밍 유닛 마다 공정 진행 방향의 후방에 상기 소재의 상기 절곡부를 교정하는 가변 롤포밍 유닛이 배치되고,
    상기 제 1 가변 롤포밍 유닛 및 상기 제 2 가변 롤포밍 유닛은,
    상기 모니터링부에서 측정된 상기 성형빔의 상기 성형 오차율에 따라서 상기 제어부로부터 상기 제어신호를 인가받아 상기 절곡부의 교정량을 조절하는, 가변 롤포밍 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가변 롤포밍 유닛은,
    상기 소재의 측면 부분을 가압하여 상기 소재를 절곡 성형하는 측면 가압롤; 및
    상기 소재가 안정적으로 절곡 성형될 수 있도록, 상기 소재를 절곡 성형 시 상기 소재의 가운데 부분을 가압하는 중심 가압롤;
    을 포함하는, 가변 롤포밍 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 측면 가압롤은,
    상기 소재의 측면 부분과 접촉되어 상기 소재의 측면 부분을 가압하는 사이드 롤러; 및
    상기 사이드 롤러를 상기 소재의 측면 방향으로 전후진시켜 상기 사이드 롤러의 가압량을 조절하는 사이드 롤러 구동부;
    를 포함하는, 가변 롤포밍 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사이드 롤러 구동부는,
    구동 모터;
    상기 구동 모터의 회전축과 연결되어, 상기 구동 모터의 의해 회전되는 구동 나사봉; 및
    상기 사이드 롤러와 체결되고, 상기 구동 나사봉과 나사 결합되어 상기 구동 나사봉의 회전에 따라 전후진하는 가동 부재;
    를 포함하는, 가변 롤포밍 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 사이드 롤러 구동부는,
    구동 모터;
    상기 구동 모터의 회전축과 연결되어, 상기 구동 모터의 의해 회전되는 구동 나사봉; 및
    일측이 상기 사이드 롤러와 체결되고, 상기 구동 나사봉과 웜기어 조합으로 수직방향으로 연결되어, 상기 구동 나사봉의 회전에 의해 회전되면서 전후진되는 전후진 나사봉;
    을 포함하는, 가변 롤포밍 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 성형빔의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면, 상기 사이드 롤러를 상기 소재의 측면 방향으로 전진 또는 후진시켜 상기 사이드 롤러의 가압량을 조절할 수 있도록, 상기 사이드 롤러 구동부에 실시간으로 제어 신호를 인가하는, 가변 롤포밍 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 중심 가압롤은,
    상기 소재의 가운데 부분과 접촉되어 상기 소재의 가운데 부분을 가압하는 원심 롤러;를 포함하고,
    상기 원심 롤러는, 질량 분포와 회전 속도를 이용하여 원심력에 의해 외경이 미세하게 조절되는, 가변 롤포밍 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 성형빔의 상기 성형 오차율이 허용 범위 이상이면, 원심력에 의해 변하는 상기 원심 롤러의 외경을 조절하여 상기 원심 롤러의 가압량을 조절할 수 있도록, 상기 원심 롤러의 회전 속도를 제어하는, 가변 롤포밍 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    카메라를 이용하여 상기 성형빔의 성형 치수를 검사하는 비전(Vision) 검사장치;
    를 포함하는, 가변 롤포밍 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    상기 성형빔의 상기 절곡부와 접촉되어 회전하는 터크 롤러(Turk's roller)의 전후진량을 감지하여, 상기 성형빔의 성형 치수를 검사하는 접촉식 검사 장치;
    를 포함하는, 가변 롤포밍 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102301336B1 (ko) * 2020-02-26 2021-09-14 한국생산기술연구원 가변 롤포밍 장치
KR102422898B1 (ko) * 2020-10-26 2022-07-19 구연진 인서트 포밍이 가능한 데크플레이트 성형장치
KR102324459B1 (ko) * 2021-03-09 2021-11-11 대우공업 (주) 초고장력강 롤포밍 가변 성형 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011206843A (ja) * 2010-03-31 2011-10-20 Samtec Kk スピニング加工装置
KR101778075B1 (ko) * 2016-10-27 2017-09-27 주식회사 한독하이테크 실시간 공정데이터 기반의 롤포밍장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110131825A (ko) * 2010-05-31 2011-12-07 주식회사 성우하이텍 롤 포밍 시스템용 교정장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011206843A (ja) * 2010-03-31 2011-10-20 Samtec Kk スピニング加工装置
KR101778075B1 (ko) * 2016-10-27 2017-09-27 주식회사 한독하이테크 실시간 공정데이터 기반의 롤포밍장치

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