KR102308758B1 - 가변 롤 포밍 장치 - Google Patents

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송태영
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(유)이원마린
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Abstract

본 발명은 가변 롤 포밍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 판재의 단면 두께에 따라 상하로 배치된 성형롤러 간 거리 조절 및 판재의 길이에 대응하여 성형롤러의 축을 지지하는 스탠드 간 거리를 조절할 수 있어 다양한 크기의 판재를 횡방향으로 성형가공할 수 있는 가변 롤 포밍장치에 관한 것이다.
본 발명의 가변 롤 포밍장치는 가공대상물의 단면 두께에 따라 상하로 배치된 상부압출롤과 하부압출롤 간 상하 거리 조절이 가능하고, 가공대상물의 길이에 대응하여 한 쌍의 스탠드들 간 거리 조절할 수 있어 다양한 크기의 판상의 가공대상물을 횡방향으로 성형가공할 수 있어 적용효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 가변 롤 포밍장치는 상부압출롤러들 간 및 하부압출롤러들간 이격거리 조절 및 교체가 용이하여 작업효율이 향상될 수 있는 이점이 있다

Description

가변 롤 포밍 장치{Variable roll forming device}
본 발명은 가변 롤 포밍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 판재의 단면 두께에 따라 상하로 배치된 성형롤러 간 거리 조절 및 판재의 길이에 대응하여 성형롤러의 축을 지지하는 스탠드 간 거리를 조절할 수 있어 다양한 크기의 판재를 횡방향으로 성형가공할 수 있는 가변 롤 포밍장치에 관한 것이다.
일반적으로 롤 포밍(Roll Forming)은 몇 조의 성형 롤러를 차례로 배치하고, 판재가 각 성형 롤러를 지나면서 일련의 성형흐름을 통해 순차적으로 성형 가공하여 평판에서 원하는 단면 형상을 성형하는 소성가공 방법의 하나이다. 이러한 롤 포밍은 통상적으로 냉각 롤 성형이 많이 사용되며, 그 특징은 같은 단면 형상의 길이가 긴 제품을 대량으로 생산하는 데 적합하고, 특히 절곡과 프레스 등으로 가공하기 어려운 복잡한 형상도 성형할 수 있다.
이러한 롤 포밍장치는 가공대상물의 길이방향으로 절곡홈을 가공대상물에 형성한다. 그리고, 기존의 롤 포밍장치는 롤 포밍하기 위한 가공 대상물의 폭에 따라 미리 롤러의 길이를 정해서 제작하므로 롤 포밍 장치의 폭을 조절할 수 없다. 즉, 기존 롤 포밍 장치는 두 개의 스탠드를 고정하고 그 사이에 성형 롤러를 회전 지지할 수 있게 장착하여 롤 포밍하므로, 고정식으로 고정한 두 개의 스탠드 때문에 이들 스탠드 사이의 폭을 조절할 수 없어 결과적으로 이들 사이를 지나가는 가공 공작물의 폭에 맞게 포밍 장치의 폭을 조절할 수 없다.
한편, 제작할 선작의 외형 사이즈에 따라 다양한 크기의 성형판을 필요로 한다. 그런데, 선박의 외판 성형 시, 앞에서 상술한 바와 같은 롤 포밍 방식의 한계로 인해 구조적인 변경이 필요하다.
특히, 선박의 호선별 필요한 크기의 성형판이 소량으로 필요한 경우가 종종 발생하는데, 기존의 롤 포밍장치는 상황에 맞게 스탠드 간 또는 성형롤러들 간 위치를 조절함이 용이하지 않아 어려움이 따른다.
대한민국 등록특허공보 제10-1619827호 : 폭 가변 롤 포밍장치
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 판상의 가공대상물의 폭 방향으로 홈을 형성할 수 있으며, 홈의 크기 및 홈 간 거리 조절을 위해 성형롤러(이하 '압출롤러'라 함)들 위치 조절 및 교체가 용이한 가변 롤 포밍장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변 롤 포밍 장치는 판 상의 가공대상물의 길이방향으로 연장된 베이스프레임유닛과, 상기 베이스프레임유닛의 상부에 상호 이격 거리가 조절 가능하게 장착되는 한 쌍의 스탠드와, 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 연장되며 양측이 한 쌍의 상기 스탠드에 회전가능하게 장착되는 제1회전축과, 상기 제1회전축의 상방에서 상기 가공대상물의 두께에 따라 상기 제1회전축에 대해 상하로 이동가능하며 회전 가능하게 양측이 한 쌍의 스탠드에 장착되는 제2회전축과, 상기 제1 또는 제2회전축에 상호 이격되게 장착되며 외측에 요홈부가 각각 형성되고 상기 제1 또는 제2회전축 상에 위치이동가능한 복수의 하부압출롤과, 상기 제1 또는 제2회전축에 장착되며 외측에 상기 요홈부에 치합되어 상기 요홈부와 함께 상기 가공대상물의 폭 방향으로 연장된 절곡부를 형성하는 돌출부가 각각 마련되고 상기 제1 또는 제2회전축에 위치이동가능한 복수의 상부압출롤과, 상기 제1 또는 제2회전축 상에 상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤의 위치를 조절 및 고정하기 위한 롤 위치세팅수단과, 상기 가공대상물의 폭 방향 일측이 상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤 사이로 진입되어 압출될 수 있도록 상기 제1 및 상기 제2회전축에 회전력을 전달하는 롤 회전구동유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 스탠드는 상기 베이스프레임유닛에 지지되며 하부에 상기 제1회전축이 관통되어 회전가능하게 장착되고 상부에 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 관통되고 상하로 연장되며 상방으로 개방된 슬라이딩 홀이 형성된 수직프레임과, 상기 슬라이딩 홀에서 상하로 이동가능하며 상기 제2회전축이 회전가능하게 장착되는 승강부재와, 상기 수직프레임의 상단에 장착되어 상기 승강부재를 구속하는 승강지지판과, 상기 승강지지판을 관통하여 상기 승강부재와 나사결합되어 회전방향에 따라 상기 승강부재를 상방 또는 하방으로 이동시키는 승강조절볼트를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 가변 롤 포밍 장치는 한 쌍의 상기 스탠드의 상부에 각각 장착되는 복수의 지지브라켓과, 상기 제2회전축의 상방에서 상기 제2회전축에 나란하게 연장되며 양측이 복수의 상기 지지브라켓에 결합되는 지지축과, 인접하게 상호 이격된 상기 상부압출롤들 사이에 위치되되 상기 상부압출롤들 간 이격거리에 따라 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 이동가능하게 상부가 상기 지지축에 결합되며 하부가 상기 제2회전축에 접하여 상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤 사이로 상기 가공대상물 진입 시 상기 하부압출롤들에 대한 상기 상부압출롤의 이격 간격을 유지시키는 제1간격유지부재와; 상기 제1간격유지부재의 수직하방에 위치되게 상기 베이스프레임유닛에 장착되되 상기 하부압출롤들 간 이격 거리에 따라 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 이동가능하게 장착되며, 상부가 상기 제1회전축을 지지하여 상기 상부압출롤에 대한 상기 하부압출롤의 이격 간격을 유지시키는 제2간격유지부재를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제1간격유지부재는 상기 승강부재의 승강에 의한 상기 제2회전축의 높이에 따라 상하방향으로 길이 신축이 가능한 것이 바람직하다.
본 발명의 가변 롤 포밍장치는 가공대상물의 단면 두께에 따라 상하로 배치된 상부압출롤과 하부압출롤 간 상하 거리 조절이 가능하고, 가공대상물의 길이에 대응하여 한 쌍의 스탠드들 간 거리 조절할 수 있어 다양한 크기의 판상의 가공대상물을 횡방향으로 성형가공할 수 있어 적용효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 가변 롤 포밍장치는 상부압출롤러들 간 및 하부압출롤러들간 이격거리 조절 및 교체가 용이하여 작업효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 장치에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 동일 축 선상의 성형롤러들 간의 이격거리가 조절된 가변 롤 포밍 장치에 대한 사시도이고,
도 3과 도 4는 성형판재에 폭이 다른 홈 가공을 위해 성형롤러가 교체된 가변 롤 포밍장치에 대한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가변 롤 포밍 장치에 대한 일부 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)가 도시되어 있다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 판 상의 가공대상물(1)에 폭 방향으로 연장된 적어도 하나 이상의 절곡부(3)가 형성되게 가공대상물(1)을 소성가공하는 것으로서, 가공대상물(1)의 길이 및 단면 두께에 대응하여 안정적으로 절곡부(3)를 성형할 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 판 상의 가공대상물(1)의 길이방향으로 연장된 베이스프레임유닛(11)과, 베이스프레임유닛(11)의 상부에 상호 이격 거리가 조절 가능하게 장착되는 한 쌍의 스탠드(20)와, 베이스프레임유닛(11)의 길이방향으로 연장되며 양측이 한 쌍의 스탠드(20)에 회전가능하게 장착되는 제1회전축(41)과, 제1회전축(41)의 상방에서 가공대상물(1)의 두께에 따라 제1회전축(41)에 대해 상하로 이동가능하며 회전 가능하게 양측이 한 쌍의 스탠드(20)에 장착되는 제2회전축(46)과, 제1 또는 제2회전축(41,46)에 상호 이격되게 장착되며 외측에 원주방향을 따라 연장된 요홈부(54)가 각각 형성된 복수의 하부압출롤(51)과, 제1 또는 제2회전축(41,46)에 장착되며 외측에 요홈부(54)에 치합되어 요홈부(51)와 함께 가공대상물(1)의 폭 방향으로 연장된 절곡부(3)를 형성하는 돌출부(64)가 각각 형성된 복수의 상부압출롤(61)과, 제1 또는 제2회전축(41,46) 상에 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)의 위치를 조절 및 고정하기 위한 롤 위치세팅수단과, 가공대상물(1)의 폭 방향 일측이 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51) 사이로 진입되어 압출될 수 있도록 제1 및 제2회전축(41,46)에 회전력을 전달하는 롤 회전구동유닛(80)과, 가공대상물(1)이 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51) 사이로 진입시 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)의 이격거리가 유지되게 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)를 지지하는 축지지유닛(100)을 구비한다.
가공대상물(1)은 알루미늄 소재로 된 판재가 적용되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)의 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51) 사이로 압출 시 소성가공될 수 있으면 한정되지 않는다.
베이스프레임유닛(11)은 도 1을 참고하면, 횡단면이 'ㄷ' 형상을 가지며 개방된 측부가 상호 마주하며 일정간격으로 이격되게 배치되는 한 쌍의 단위프레임(12)을 구비한다.
한 쌍의 단위프레임(12)은 상단의 상호 대응되는 위치에 한 쌍의 스탠드(20)와 후술되는 축지지유닛(100)의 제2간격유지부재(130)의 일측과 타측이 각각 탈착 가능하게 장착되기 위해 상하로 관통된 제1결합공(14)이 복수 개 형성된다. 제1결합공(14)은 제2간격유지부재(130)의 결합 위치 조절이 용이하도록 단위프레임(12)의 길이방향으로 연장된 장공형태로 형성된다. 단위프레임(12)은 제1결합공(14)들 사이마다 원형상으로 관통된 제2결합공(15)이 더 형성될 수 있다.
한 쌍의 스탠드(20)는 베이스프레임유닛(11)의 길이방향으로 상호 이격되며대칭되게 배치되도록, 각 폭 방향 일측과 타측이 상호 이격된 단위프레임(12)들에 결합된다.
스탠드(20)는 수직프레임(21)과, 승강부재(31)와, 승강지지판(36)과, 승강조절볼트(38)를 구비한다.
수직프레임(21)은 일정한 폭으로 상하로 연장되되 상단과 하단이 상호 나란하게 수평 방향으로 절곡된 판상으로 상부에 베이스프레임유닛(11)의 길이방향으로 관통되고 일정한 폭으로 상하로 연장되며 상방으로 개방된 슬라이딩홀(25)이 형성된다.
수직프레임(21)은 절곡된 하단이 한 쌍의 단위프레임(12)에 의 제1 또는 제2결합공(14,15)에 결합되어 지지되며, 슬라이딩홀(25)의 하방으로 제1회전축(41)이 회전가능하게 관통 장착된다.
승강부재(31)는 중심측으로 제2회전축(46)이 회전가능하게 장착되며 베이스프레임유닛(11)의 폭 방향 양단에서 상호 마주하는 방향으로 인입되며 상하방향으로 관통형성되는 복수의 슬라이딩결합홈(33)이 형성되어 슬라이딩홀(25)에서 상하로 이동가능하게 수직프레임(21)과 슬라이딩 결합되는 승강몸체부(32)과, 승강몸체부(32)의 상단에서 상방으로 나란하게 연장되되 베이스프레임유닛(11)의 폭 방향으로 상호 이격되는 승강거리제한턱(34)을 구비한다.
승강부재(31)는 슬라이딩홀(25)에서 상하로 이동가능하게 슬라이딩홀(25)보다 적은 길이로 상하 연장된다.
승강지지판(36)은 베이스프레임유닛(11)의 폭 방향으로 길이연장되고 수직프레임(21)의 절곡된 상단에 장착되어 승강부재(31)를 상방에 대해 구속한다.
승강조절볼트(38)는 승강지지판(36) 중심측을 관통하여 승강거리제한턱(34)들 사이로 연장되어 승강몸체부(32)의 상단으로 나사 결합된다. 승강조절볼트(38)는 승강부재(31)와 나사 결합되어 회전방향에 따라 승강부재(31)를 상방 또는 하방으로 이동시킨다.
제1 및 제2회전축은 상하로 배치되며 상호 나란하게 스탠드(20)에 장착된다. 도 1을 참고하면, 제1회전축(41)에는 하부압출롤(51)이 장착되고, 제2회전축(46)에는 상부압출롤(61)이 장착되어 있으나, 상호 치환되어 장착될 수도 있다.
다수의 상부압출롤(61)은 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 돌출부(64a,64b,64c)의 크기를 달리하는 제1 내지 제3그룹으로 마련되며, 다수의 하부압출롤(51)은 제1 내지 제3그룹의 상부압룰롤의 돌출부에 대응되게 인입되 요홈부(54a,54b,54c)의 크기를 달리하는 제4 내지 제6그룹으로 마련될 수 있다. 다수의 상부압출롤와 하부압출롤은 제시된 것에 한정되지 않고 다양한 크기의 직경으로 돌출부 또는 요홈부를 갖는 그룹이 각각 더 마련될 수 있다.
한편, 위치세팅수단은 제1회전축에 관통형성되며 일정간격 상호 이격된 다수의 제1롤러 위치세팅공(42)과, 제2회전축(46)에 제1축위치세팅공(42)의 수직상방 위치에 각각 관통형성되는 제2롤러 위치세팅공(47)과, 상부압출롤(61)에 관통형성되어 제1 또는 제2 롤러위치세팅공(42,47)과 연통가능한 제2롤러 위치고정공(63)과, 하부압출롤(51)에 관통형성되어 제1 또는 제2 롤러 위치세팅공(42,47)과 연통가능한 제1롤러위치고정공(53)과, 제1회전축과 하부압출롤(51)을 관통하여 하부압출롤(51)의 위치를 고정하는 제1핀(55)과, 제2회전축과 상부압출롤(61)을 관통하여 상부압출롤(61)의 위치를 고정하는 제2핀(65)를 구비한다.
그리고, 단위프레임(12)의 측면에는 위치세팅수단의 으로써, 길이방향을 따라 일정간격으로 다수의 눈금(미도시)이 프린팅 될는 것이 바람직하며, 상하로 취합된 상부 및하부압출롤(61,51)의 위치를 세팅하기 위하여 제1 및 제2롤러 위치세팅공(42,47)의 수직하방 위치에 각각 관통되는 다수의 제3롤러 위치세팅공(18)이 형성된다.
위치세팅수단은 베이스프레임유닛(11)에 대해 상부압출롤러와 하부압출로러의 위치를 조절하기위한 세팅지그(150)를 더 구비한다.
세팅지그(150)는 상하로 배치되어 수평방향으로 나란하게 연장되어 제1롤러위치고정공(53)과 제3롤러 위치세팅공(18) 삽입되는 제1 및 제2위치세팅바(152,153)와, 제1 및 제2위치세팅바(152,153)의 일단을 연결하도록 상하로 연장된 제1수직연장바(154)를 포함하는 하부세팅부(151)와; 제1수직연장바(154)의 상단에서 하방으로 인입된 인입홈(미도시)에 하부가 수용되는 제2수직연장바(157)와, 제2수직연장바(157)의 상단에서 제1 및 제2위치세팅바(152,153)와 나란하게 연장되어 제2롤러 위치고정공(63)으로 삽입가능한 제3위치세팅바(158)를 포함하여 제2회전축(47)의 높이에 따라 하부세팅부(151)에 대해 상하방향으로 이동가능한 상부세팅부(156);를 구비한다.
롤 회전구동유닛(80)은 한 쌍의 스탠드(20) 중 어느 하나의 스탠드(20)에 돌출되는 제1회전축(41)의 일단에 장착된 종동스프라켓(81)과, 종동스프라켓(81)에 인접하게 설치되는 회전구동모터(83)와, 회전구동모터(83)의 구동축(84)에 장착되는 구동스프라켓(85)과, 구동스프라켓(85)과 종동스프라켓(81)을 연결하는 구동벨트(86)를 구비한다. 회전구동모터(83)는 조작부(미도시)와 연결되어 사용자의 조작부 조장에 따라 구동되거나 구동정지된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 조작부의 조작에 따라 회전구동모터(83)에 전원을 공급하는 전원공급부가 마련되며, 전원공급부는 상용전원과 연결된 콘센트와 플러그 구조가 적용될 수 있다.
회전구동모터(83)가 구동되면 제1회전축(41)의 회전방향에 의해 가공대상물(1)의 상면에 접하는 제2회전축(46)은 제1회전축(41)과 반대방향으로 회전되면서, 가공대상물(1)이 가압되어 소성가공되면서 일방향으로 압출된다.
축지지유닛(100)은 한 쌍의 스탠드(20)의 상부에 각각 하단이 탈착 가능하게 장착되는 복수의 지지브라켓(101)과, 제2회전축(46)의 상방에서 제2회전축(46)에 나란하게 연장되며 양측이 복수의 지지브라켓(101)에 결합되는 지지축(106)과, 인접하게 상호 이격된 상부압출롤(61)들 사이에 위치되되 상부압출롤(61)들간 이격거리에 따라 베이스 프레임유닛(11)의 길이방향으로 이동가능하게 상부가 지지축(106)에 결합되며 하부가 제2회전축(46)에 면접하는 제1간격유지부재(110)와, 제1간격유지부재(110)의 수직 하방에 위치되게 베이스프레임유닛(11)에 장착되되 하부압출롤(51)들간 이격 거리에 따라 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 이동가능하게 장착되며 제1회전축(41)을 지지하는 제2간격유지부재(130)를 구비한다.
제1간격유지부재(110)는 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51) 사이로 가공대상물(1) 진입 시 상승될 수 있는 제2회전축(46)을 상방에서 하방으로 눌러 하부압출롤(51)들에 대한 상부압출롤(61)의 이격 간격을 유지시킨다.
제1간격유지부재(110)는 승강부재(31)의 승강에 의한 제2회전축(46)의 높이에 따라 상하방향으로 길이 신축이 가능한 구조를 갖는다. 제1간격유지부재(110)는 지지축(106)이 관통되는 지지축결합부(111)와, 지지축결합부와 연결되며 하방에 위치하는 제2회전축(46)과 접하는 축가압부(116)와, 지지축결합부(111)와 축가압부(116)를 관통하여 축가압부(116)의 높이를 고정하는 길이조절볼트(121)를 구비한다.
지지축결합부(111)는 내측으로 지지축(106)이 관통되게 수평 방향으로 연장된 관 형상으로 형성된 축관통부(112)와, 축관통부(112)의 하단에서 제2회전축(46) 방향으로 연장되며 내측에 하방으로 개방된 수용홈(미도시)이 형성되는 상하이동가이드부(113)를 구비한다.
상하이동가이드부(113)는 베이스프레임유닛(11)의 폭 방향으로 수용홈에 연통되게 관통된 상하로 상호 이격된 다수의 제1관통공(115)이 형성된다.
축 가압부(116)는 상부가 상하이동가이드부(113)의 수용홈(114)에 삽입되는 위치조절로드부(117)와, 위치조절로드부(117)의 하단에서 하방에 위치한 제2회전축(46)에 면접하게 제2회전축(46)의 외주면 곡률에 대응되게 상방으로 오목한 면을 갖도록 원주방향으로 연장된 반원형상의 클램프부(119)를 구비한다
위치조절로드부(117)는 베이스프레임유닛(11)의 폭 방향으로 관통되어 제1관통공(115)과 연통가능하며 상하로 이격된 다수의 제2관통공(118)이 형성된다.
제2간격유지부재(130)는 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51) 사이로 가공대상물(1) 진입 시 하강 될 수 있는 제1회전축(41)을 하방에서 지지하여 상부압출롤(61)에 대한 하부압출롤(51)의 이격 간격을 유지시킨다.
제2간격유지부재(130)는 일정한 폭으로 베이스프레임유닛(11)의 폭 방향으로 연장된 판상으로 양측이 복수의 단위프레임(12)에 각각 결합되는 프레임결합부(131)와, 프레임결합부(131)의 길이방향 중심측에서 상방으로 돌출되되 제1회전축(41)을 지지할 수 있도록 하방으로 반원형상으로 인입되고 베이스프레임유닛(11)의 길이방향 양측으로 개방된 축지지홈(135)이 형성된 축지지부(134)를 구비한다.
제2간격유지부재(130)는 프레임결합부(131)의 일측 및 타측을 상하로 관통하여 단위프레임(12)의 제1결합공(14)으로 연장된 제1결합볼트(137)와, 제1결합볼트(137)의 하단에 결합되어 제1결합볼트(137)를 구속하는 제1결합너트(미도시)에 의해 단위프레임에 고정될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 가공하고자 하는 절곡부의 형상에 따라, 제1 내지 제6 그룹 중 대응되는 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)을 선택하고 가공하고자 하는 절곡부의 개수에 대응되게 제2회전축과 제1회전축에 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51) 관통장착한 후, 핀(55,65) 고정한다.
상하로 배치되는 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)의 단위프레임에 대한 위치는 세팅지그(150)를 통해 세팅될 수 있다. 제2회전축(106)의 높이에 따라 세팅지그(150)는 하부세팅부(151)의 제1수직연장바(154)에 제2수직연장바(157)가 수용된 길이를 조절하여 길이 신장되거나 길이 신축될 수 있다.
한편, 제1 및 제2회전축에 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)을 결합시키기 위해서는 적어도 한 쌍의 스탠드 중 어느하나가 제1 및 제2회전축에 분리되어야 하며, 상세한 설명은 생략한다.
제1 및 제2회전축에 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)이 결합되면, 소성가공하고자 하는 가공대상물의 두께에 따라 승강조절볼트(38)를 회전시켜 승강부재(31)의 높이를 조절하여 제1회전축(41)과 제2회전축(46) 간격을 조절한다.
그리고, 상부압출롤(61)간 이격간격 간 이격간격에 따라 지지축(106) 상에 제1간격유지부재(100)들의 위치 이동시켜 지지축(106)에 제1볼트(108)로 고정한다. 제1볼트(108)는 축관통부(112)를 관통하여 지지축(106)에 간섭됨으로써 제1간격유지부재(100)의 위치를 고정한다. 도시되지는 않았으나, 지지축(106)는 축관통부(112)의 내부로 관통하여 간섭되는 제1볼트(108)의 단부가 인입될 수 있는 결속홈(미도시)이 일정간격으로 길이방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.
또한, 제2회전축(46)의 높이에 따라 제1간격유지부재(100)들이 상하 길이를 조절한 후 제2볼트(121)로 고정한다.
하부압출롤(51)들 간 이격간격에 따라 제2간격유지부재(130)들의 위치 이동시켜 단위프레임(12)에 각각 제3볼트(137)로 고정한다.
이렇게 세팅이 완료되면, 회전구동모터(83)를 구동시켜 제1회전축을 회전시킴으로써 상부압출롤(61)와 하부압출롤(65)이 가공대상물에 접하면서 상호 반대방향으로 회전되고, 가공대상물의 요홈부와 돌출부 사이로 진입된 부분이 가압되면서 소성가공되어 절곡부(3)가 형성된다.
한편, 도시되지는 않았으나, 가공대상물이 수평하게 지지된 상태에서 요홈부와 돌출부 사이로 수평하게 진입될 수 있도록 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)에 인접하게 가공대상물을 수평하게 지지한 상태로 이송시키는 가공대상물 이송수단(미도시)이 설치되는 것이 바람직하다. 가공대상물 이송수단은 일반적인 이송컨베이어 구조가 적용될 수 있으며 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부압출롤(61)들 간과 하부압출롤(51)들 간 간격을 좁혀 절곡부(3)들의 이격거리를 조절할 수도 있다.
또한, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 절곡부의 형상을 변경하기위하여 다른 크기와 직경의 상부압출롤(61',61")과 하부압출롤(51',51")을 제1 또는 제2회전축(41,46)에 교체하여 소성가공할 수도 있다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 가공대상물의 길이에 따라 스탠드가 거리를 조절하여 제1 및 제2회전축을 지지시킬 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 가공대상물의 단면 두께에 따라 상하로 배치된 상부압출롤(61)와 하부압출롤(51) 간 거리 조절이 가능하고, 가공대상물의 길이에 대응하여 한 쌍의 스탠드(20)들 간 거리 조절할 수 있어 다양한 크기의 판상의 가공대상물을 횡방향으로 성형가공할 수 있어 적용효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 상부압출롤러(61)들 간 및 하부압출롤러(51)들간 이격거리 조절 을 포함하는 위치 세팅 및 교체가 용이하여 작업효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 5에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(210)가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일기능을 갖는 구성요소는 동일참조부호로 표기한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(210)는 스탠드를 제외하고 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변롤 포밍방치(10)의 구조와 동일하다.
스탠드(220)는 수직프레임(221)과, 승강부재(31)와, 승강지지판(36)과, 승강조절볼트(38)와, 제1이송가이드부재(250)와 제2이송가이드부재(280)를 구비한다.
수직프레임(221)은 폭 방향 양측에 상하로 나란하게 연장된 복수의 레일(222,224)이 더 형성되는 것을 제외하고 본 발명의 제 1실시 예에 따른 수직프레임(21)의 형상과 동일하다.
제1이송가이드부재(250)은 상하로 이동가능하게 수직프레임(221)의 양측에 형성된 레일(222,224)을 감쌀 수 있도록 형성되어 레일(222,224)에 슬라이딩 결합되되 제2회전축(46)에 지지되게 하단에서 상방으로 인입되며 베이스프레임유닛(11)의 길이방향으로 관통된 축 지지홈(251)이 형성되어 제2회전축의 높이에 따라 승강된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 축 지지홈(251)에 수용되는 제2회전축(46)에는 축지지홈(251)에 대해 회전이 용이하도록 베어링(290)이 장착되는 것이 바람직하다.
그리고 제1이송가이드부재(250)는 가공대상물(1)이 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)들 사이로 진입되는 방향의 일측부에서 제1 및 제2회전축(41,46)에 인접할수록 마주하는 상부 및 하부압출롤(61,51)에 인접해지는 제1이송가이드면(254)을 가져 가공대상물(1)이 한 쌍의 스탠드(20)들에 대해 동일간격 이격되도록 가공대상물(1)을 안내한다.
제2이송가이드부재(270)는 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)을 통과하여 상기 절곡부(3)가 형성됨으로써 길이 축소된 가공대상물을 안내할 수 있도록 제1이송가이드부재(250)의 타측부에 베이스프레임유닛(11)의 길이방향으로 결합위치가 조절가능하게 볼트 (277)결합되며 가공대상물(1)이 진입되는 방향의 일측부에서 제1 및 제2회전축(41,46)에 멀어질수록 마주하는 상부 및 하부압출롤(61,51)에 인접해지는 제2이송가이드면(274)을 가져 절곡부(3)가 형성된 가공대상물(1)이 한 쌍의 스탠드(20)들에 동일간격 이격되도록 가공대상물(1)을 안내한다.
제2이송가이드부재(270)는 상하 일정한 폭을 가지며 제1 및 제2회전축(41,46)에 멀어질수록 수직프레임(21)에 멀어지게 연장되어 제2이송가이드면(274)이 형성되는 제1연장부(271)과, 제1 및 제2회전축(41,46)에 멀어지는 방향의 제1연장부(271)의 일단부에서 베이스프레임유닛(11)의 길이방향으로 연장되며 길이방향을 따라 상호 이격되며 베이스프레임유닛(11)의 폭 방향으로 각각 관통되는 다수의 제3결합공(276)을 갖는 제2연장부(275)를 구비한다.
한편, 가공대상물에 절곡부(3)들이 형성됨으로써 축소되는 길이를 상부압출롤(61)의 돌출부(64)와 하부압출롤(51)의 요홈부(54)를 통해 예측할 수 있다. 예측된 축소된 길이의 절반만큼 제1연장부(271)의 일단부가 제1이송가이드부재(250)의 일면에 대해 이격되도록 제2이송가이드부재(270)의 위치를 조절한 후, 제1이송가이드부재(250)의 타측부에 제2이송가이드부재(270)를 볼트결합한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(210)는 한 쌍의 스탠드(220)의 제1 및 제2이송가이드부재(250,270)을 통해 상부압출롤(61)과 하부압출롤(51)에 소성가공되는 가공대상물(1)이 안정적으로 가이드 될 수 있어 가공효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
도시되지는 않았으나, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 롤 포밍장치(10)는 성형가공정밀도를 높이도록 다수 개가 가공대상물 이송 방향으로 연속되게 설치될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 따른 가변 롤 포밍장치는 도면에 도시된 일 예를 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
1 : 가공대상물 10 : 가변 롤 포밍장치
11 : 베이스프레임유닛 41 : 제1회전축
46 : 제2회전축 20 : 스탠드
21 : 수직프레임 31 : 승강부재
36 : 승강지지판 38 : 승강조절볼트
51 : 하부압출롤 54 : 요홈부
61 : 상부압출롤 64 : 돌출부
80 : 롤 회전구동유닛 100 : 축지지유닛
106 : 지지축 110 : 제1간격유지부재
130 : 제2간격유지부재 150 : 세팅지그

Claims (5)

  1. 판 상의 가공대상물의 길이방향으로 연장된 베이스프레임유닛과,
    상기 베이스프레임유닛의 상부에 상호 이격 거리가 조절 가능하게 장착되는 한 쌍의 스탠드와,
    상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 연장되며 양측이 한 쌍의 상기 스탠드에 회전가능하게 장착되는 제1회전축과,
    상기 제1회전축의 상방에서 상기 가공대상물의 두께에 따라 상기 제1회전축에 대해 상하로 이동가능하며 회전 가능하게 양측이 한 쌍의 스탠드에 장착되는 제2회전축과,
    상기 제1 또는 제2회전축에 상호 이격되게 장착되며 외측에 요홈부가 각각 형성되고 상기 제1 또는 제2회전축 상에 위치이동가능한 복수의 하부압출롤과,
    상기 제1 또는 제2회전축에 장착되며 외측에 상기 요홈부에 치합되어 상기 요홈부와 함께 상기 가공대상물의 폭 방향으로 연장된 절곡부를 형성하는 돌출부가 각각 마련되고 상기 제1 또는 제2회전축에 위치이동가능한 복수의 상부압출롤과,
    상기 제1 또는 제2회전축 상에 상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤의 위치를 조절 및 고정하기 위한 롤 위치세팅수단과,
    상기 가공대상물의 폭 방향 일측이 상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤 사이로 진입되어 압출될 수 있도록 상기 제1 및 상기 제2회전축에 회전력을 전달하는 롤 회전구동유닛과,
    한 쌍의 상기 스탠드의 상부에 각각 장착되는 복수의 지지브라켓과,
    상기 제2회전축의 상방에서 상기 제2회전축에 나란하게 연장되며 양측이 복수의 상기 지지브라켓에 결합되는 지지축과,
    인접하게 상호 이격된 상기 상부압출롤들 사이에 위치되되 상기 상부압출롤들간 이격거리에 따라 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 이동가능하게 상부가 상기 지지축에 결합되며 하부가 상기 제2회전축에 접하여 상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤 사이로 상기 가공대상물 진입 시 상기 하부압출롤들에 대한 상기 상부압출롤의 이격 간격을 유지시키는 제1간격유지부재와;
    상기 제1간격유지부재의 수직하방에 위치되게 상기 베이스프레임유닛에 장착되되 상기 하부압출롤들간 이격 거리에 따라 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 이동가능하게 장착되며, 상부가 상기 제1회전축을 지지하여 상기 상부압출롤에 대한 상기 하부압출롤의 이격 간격을 유지시키는 제2간격유지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 롤 포밍장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스탠드는
    상기 베이스프레임유닛에 지지되며 하부에 상기 제1회전축이 관통되어 회전가능하게 장착되고 상부에 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 관통되고 상하로 연장되며 상방으로 개방된 슬라이딩 홀이 형성된 수직프레임과,
    상기 슬라이딩 홀에서 상하로 이동가능하며 상기 제2회전축이 회전가능하게 장착되는 승강부재와,
    상기 수직프레임의 상단에 장착되어 상기 승강부재를 구속하는 승강지지판과,
    상기 승강지지판을 관통하여 상기 승강부재와 나사결합되어 회전방향에 따라 상기 승강부재를 상방 또는 하방으로 이동시키는 승강조절볼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 롤 포밍장치.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서, 상기 제1간격유지부재는
    상기 승강부재의 승강에 의한 상기 제2회전축의 높이에 따라 상하방향으로 길이 신축이 가능한 것을 특징으로 하는 가변 롤 포밍장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 스탠드는
    상하로 이동가능하게 상기 수직프레임에 슬라이딩 결합되되 상기 제2회전축에 지지되게 하단에서 상방으로 인입되며 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 관통된 축 지지홈이 형성되어 상기 제2회전축을 따라 승강가능하며,
    상기 가공대상물이 상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤들 사이로 진입되는 방향의 일측부에서 상기 제1 및 제2회전축에 인접할수록 마주하는 상기 상부 및 하부압출롤에 인접해지는 제1이송가이드면을 가져 상기 가공대상물이 한 쌍의 스탠드들에 동일간격 이격되도록 상기 가공대상물을 안내하는 제1이송가이드부재와,
    상기 상부압출롤과 상기 하부압출롤을 통과하여 상기 절곡부가 형성됨으로써 길이 축소된 상기 가공대상물을 안내할 수 있도록 상기 제1이송가이드부재의 타측부에 상기 베이스프레임유닛의 길이방향으로 결합위치가 조절가능하게 장착되며 상기 가공대상물이 진입되는 방향의 일측부에서 상기 제1 및 제2회전축에 멀어질수록 마주하는 상기 상부 및 하부압출롤에 인접해지는 제2이송가이드면을 가져 상기 절곡부가 형성된 상기 가공대상물이 한 쌍의 스탠드들에 동일간격 이격되도록 상기 가공대상물을 안내하는 제2이송가이드부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 롤 포밍장치.
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