KR102431650B1

KR102431650B1 - 성형롤 교체가 용이한 롤 포밍장치

Info

Publication number: KR102431650B1
Application number: KR1020210193807A
Authority: KR
Inventors: 백낙천
Original assignee: (주)백천정밀
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-08-12

Abstract

본 발명은 고정스탠드의 베어링하우징에 결합된 상부성형롤유닛(110)(또는 하부성형롤유닛(120))의 수평축 양 단부를 분해(또는 해체)하는 것이 아니라, 수평축을 제1지지축(X10)과 제2지지축(X20) 그리고 롤지지축(X30)으로 3분할하여 커플링(500)에 의해 결합 및 분리가 가능하도록 구성함으로써, 성형롤을 지지하는 중앙의 롤지지축만을 교체할 수 있게 하여, 신속하고 정확하게 성형롤 교체작업이 가능한, 다품종 소량 생산에 특히 적합한 롤 포밍장치를 제안한다.
또한, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 상부성형롤유닛과 하부성형롤유닛 뿐만 아니라, 좌우에 각각 구비된 좌측성형롤유닛 및 우측성형롤유닛에 대해서도, 사이드롤의 수직축을 탈착 가능한 구조로 개선함으로써, 상하 좌우에 구비되는 모든 성형롤들을 신속하고 정확하게 성형롤 교체작업이 가능하도록 구성된다.

Description

성형롤 교체가 용이한 롤 포밍장치{ROLL FORMING MACHINE HAS AN EASY CHANGEABLE ROLL}

본 발명은 띠 강판(또는 강판 스트립)을 소재로 단계적으로 성형, 용접, 정형하여 강관을 제조하거나, 단계적으로 롤 성형과정을 거쳐 일정한 단면 형상을 갖는 제품을 냉간 성형하기 위해, 여러 개수의 성형롤 어셈블리가 일렬로 연속 배치된 롤 성형라인에서 다른 구경의 관을 성형하고자 하는 경우, 또는 다른 단면형상의 제품을 성형하고자 하는 경우, 롤 포밍장치의 전체 또는 일부 카트리지를 교환하는 것이 아니라, 성형롤만을 간단하게 교체함으로써, 다품종 소량 생산이 가능한 롤 포밍장치에 관한 발명이다.

일반적으로, 롤 포밍장치는 긴 띠(strip) 형상의 금속판을 상하좌우로 배치된 롤(roll) 사이로 통과시켜 성형(Forming)하는 냉간 성형공법으로 제작하는 장치로서, 긴 띠(strip) 형상의 금속판은 상하좌우로 배치된 롤 세트(Roll Set)를 통과할 때마다 조금씩 소성변형이 이루어져, 목적하는 단면형상의 제품이 성형된다.

이러한 성형공정을 수행하는 롤 포밍장치는, 예를 들어 파이프를 성형하는 경우, 성형될 관경(管徑)의 규정 치수에 맞는 롤(roll)을 교체하면 얼마든지 다양한 규격의 관경을 갖는 관을 제작할 수 있으므로, 좌우측의 사이드 롤과, 상부 롤 및 하부 롤을 규격에 부합되는 것으로 교체하거나 또는 롤 상호간의 간격을 조절하여 사용하는 것이 가능하다.

그러나 종래의 생산 라인은 롤러간의 간격이 다른 여러 대의 성형롤러어셈블리가 순차적으로 고정 배치되어 있어 만약에 다른 구경의 관을 성형하여야 하는 경우 각각의 성형롤 어셈블리를 교체해야 하므로 전체 롤 포밍 가공라인의 가동을 멈추어야 하므로 생산성을 높일 수 없게 된다.

특히 최근 들어, 다품종 소량생산이 요구되고 있으므로, 일련의 롤 포밍 생산라인을 그대로 유지하면서 다양한 관경(管徑)의 파이프를 성형하기 위해, 롤 교체에 관한 다양한 기술들이 시도되고 있다.

먼저, 본 발명의 출원인이 특허등록 받은 한국 등록특허 제10-1093740호(이하 '종래기술1'이라 한다)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 성형롤 어셈블리(RA)와 고정프레임(20)을 결합시켜 카세트 타입으로 구성하고, 롤 포밍 가공라인을 따라 일렬로 배치된 고정스탠드(10)를 카세트 타입의 성형롤 어셈블리(RA)가 착탈 가능하게 구성하여, 이종(異種)의 규격의 제품을 성형해야 하는 경우에는 기존 성형롤 어셈블리를 고정스탠드에서 분리해 내고, 이종(異種)의 제품 성형을 위한 성형롤 어셈블리를 고정스탠드에 곧 바로 장착할 수 있도록 구성한 롤 포밍장치에 관한 것이다.

또 다른 종래기술로서, 한국 등록실용신안 제20-0373037호(이하 종래기술2'라 한다)에는, 여러 개로 분할 구성된 성형롤을 회전축에 끼워 구성함으로써, 반복 생산에 의해 성형롤의 특정부위가 마모될 때, 해당 성형롤만을 교체할 수 있는 기술이 개시되어 있다. 그런데, 종래기술2는 성형롤 교체를 위해서는 회전축 양 단을 지지하는 좌우 스탠드로부터 회전축 일단을 분해할 수밖에 없는 구조이기 때문에, 성형롤 교체에 많은 시간이 소요된다.

그리고, 한국 등록특허 제10-1365786호(이하 '종래기술3'이라 한다)에는 롤과 회전축 하우징을 포함하는 성형롤 유닛을, 롤 포밍 가공라인의 고정스탠드로부터 교체레일을 따라 슬라이딩시켜 인출할 수 있는 구조가 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래기술1 및 종래기술3을 기존 조관 라인에 적용하기 위해서는 기존의 고정스탠드를 그대로 활용할 수 없으므로, 해당 종래기술에 부합하는 새로운 구조의 고정스탠드를 신규 도입하여 설치해야 할 뿐만 아니라, 여벌의 성형롤 어셈블리(RA) 또는 여벌의 성형롤 유닛을 보유하고 있어야 하므로, 과도한 설비투자의 요인이 된다.

KR

10-1093740

B1

KR

20-0373037

Y1

KR

10-1365786

B1

KR

20-0212116

Y1

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 롤 포밍 생산라인에서 포밍장치 전체를 교체하거나 또는 롤 어셈블리를 교환하는 것이 아니라, 성형롤만을 간단하게 교체함으로써, 다품종 소량 생산이 가능한 롤 포밍장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 고정스탠드의 베어링하우징에 결합된 상부성형롤유닛(110)(또는 하부성형롤유닛(120))의 수평축 양 단부를 분해(또는 해체)하는 것이 아니라, 커플링에 의해 결합 및 분리가 가능하도록 수평축을 3분할하여, 성형롤을 지지하는 중앙의 롤지지축만을 교체할 수 있도록 함으로써, 신속하고 정확하게 성형롤 교체작업이 가능한 롤 포밍장치를 제안한다.

또한, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 상부성형롤유닛과 하부성형롤유닛 뿐만 아니라, 좌우에 각각 구비된 좌측성형롤유닛 및 우측성형롤유닛에 대해서도, 사이드롤의 수직축을 탈착 가능한 구조로 개선함으로써, 상하 좌우에 구비되는 모든 성형롤들을 신속하고 정확하게 성형롤 교체작업이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 상부수평롤과 하부수평롤을 교체한 후에, 상하의 두 수평롤의 이격거리 조절을 간편하게 수행할 수 있도록 하고, 또한 좌우측의 두 사이드롤의 이격거리 조절 및 상하 위치조절을 간편하게 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는,

공급되는 소재의 상부면과 하부면, 그리고 좌측면과 우측면을 각각 성형하는 상부수평롤(112)과, 하부수평롤(122)과, 좌측사이드롤(212)과, 우측사이드롤(222)을 구비하여, 성형가공 라인을 따라 이동하는 스트립 형상의 금속판을 소정 형상으로 성형하는 롤 포밍장치에 있어서,

좌우 고정스탠드(100)에 양단이 지지되어 회전하는 상기 상부수평축(111) 또는 하부수평축(121)을, 3분할하여 커플러(500)로써 결합하여 동심축이 되도록 구성하되,

좌측 단부가 상기 좌측 고정스탠드(100A)의 베어링하우징에 결합되고 우측 단부에 제1 커플러(500)를 구비한 제1지지축(X10)과; 우측 단부가 상기 우측 고정스탠드(100B)의 베어링하우징에 결합되고 좌측 단부에 제2 커플러(500)를 구비한 제2지지축(X20)과; 좌우 양 단부가 상기 제1 및 제2 커플러에 각각 탈착 가능하게 결합되며, 수평롤(상부수평롤(112) 및 하부수평롤(122)을 통징하는 용어임. 이하 같다)에 각각 키 결합되어 일체로 회전하는 롤지지축(X30)으로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 적용된 기술사상은 상기 상부수평축(111)과 하부수평축(121)에 모두 둥시에 적용되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서는 상기 상부수평축(111) 또는 하부수평축(121) 중의 어느 하나에 선택적으로 적용될 수도 있다.

특히, 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 상기 커플러(500)는, 롤지지축(X30) 단부가 안착되어 수용되는 수용부(505)를 구비한 안착부(501)와, 상기 안착부에 구비되고 상기 롤지지축(X30) 단부와 결합되어 회전력을 전달하는 키(506)와, 상기 안착부(501)에 수용된 상기 롤지지축(X30) 단부를 결합하는 결합부(502)를 구비함으로써, 호이스트 장비만으로도 간편하게 수평롤을 분리하고 장착하는 교체 작업이 가능한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)에 대해서도 유닛 전체를 교체하지 않고 좌측사이드롤(212)과, 우측사이드롤(222)만을 각각 간단하게 교체하여 장착할 수 있도록 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 상부수평롤(112)과 하부수평롤(122), 좌측사이드롤(212)과 우측사이드롤(222)을 교체한 후에, 상하의 두 수평롤의 이격거리를 조절하기 위한 수평롤간격조절수단을 구비하며, 또한 좌우측의 두 사이드롤의 이격거리를 조절하기 위한 수직롤간격조정수단과, 사이드롤 상하 위치를 조절하기 위한 높낮이조절수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또다른 과제 및 이의 구체적인 해결수단은 후술하는 ‘발명을 실시하기 위한 구체적인 내용’ 및 첨부도면에서 더욱 구체적으로 설명될 것이다.

본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 커플링에 의해 결합 및 분리가 가능하도록 수평축을 3분할하여, 베어링하우징에 결합된 제1지지축과 제2지지축은 그대로 유지한 상태에서 성형롤을 지지하는 롤지지축만을 교체할 수 있도록 함으로써, 생산라인에서 포밍장치 전체를 교체하거나 또는 롤 어셈블리를 교환하던 종래기술에 비해, 신속하고 정확하게 성형롤 교체작업이 가능하므로 다품종 소량 생산에 특히 적합하다. 종래기술의 경우에는 롤 교체작업에, 10시간 이상이 소요되었으나 본 발명에 따른 롤 교체작업은 1~2시간 이내에 롤 교체가 가능하다.

그리고, 본 발명에 따른 롤 포밍장치의 수평축은, 커플러에 의해 결합된 3분할 구조이기 때문에, 종래기술에 따른 일체형 수평축과 달리, 상부 수평롤이나 하부 수평롤에 큰 하중이 걸리는 롤 포밍 공정에는 부적합할 수도 있다. 그러나, 두께가 얇은 강판 스트립의 롤 포밍 가공인 경우, 또는 스테인레스 강판 스트립의 공정과 같이 성형 속도가 1~3 m/min 정도로 매우 느리게 이송되는 롤 포밍 공정의 경우에는 일반 강철판의 롤 포밍공정에 비해 상대적으로 상하 수평축(111)(121)에 걸리는 하중이 적다. 따라서, 3분할 수평축이라 하더라도 커플러에 의한 결합력으로도 성형 하중을 충분히 견딜 수 있다.

또한 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 상하 수평롤의 이격거리를 조절하기 위한 수평롤간격조절수단을 구비하고, 또한 좌우측의 두 사이드롤의 이격거리를 조절하기 위한 수직롤간격조정수단과, 사이드롤 상하 위치를 조절하기 위한 높낮이조절수단을 더 구비함으로써, 상부수평롤(112)과 하부수평롤(122), 좌측사이드롤(212)과 우측사이드롤(222)을 교체한 후에 성형 롤들의 위치조절이 매우 용이하다.

본 발명의 또다른 작용효과는 후술하는 ‘발명을 실시하기 위한 구체적인 내용’에서 더 자세하게 설명될 것이다.

도 1은 교체 가능한 카트리지타입의 조관기에 관한 종래기술1의 설명도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평롤과 회전축의 구성을 도시한 설명도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 포밍장치의 수평롤 설치구조를 도시한 정면도
도 4는 도 3의 측면도
도 5는 도 3의 평면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직롤과 수직롤 하우징의 구성을 도시한 정면도
도 7은 도 6의 측면도
도 8은 도 6의 평면도 및 사이드롤 장착수단을 확대한 설명도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함한다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 제1~, 제2~ 등은 서로 다른 구성요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 롤 포밍장치를 첨부도면과 함께 설명함에 있어서, 편의를 위하여 대략의 방향 기준을 도 3 및 도 6를 참고하여 특정하면,

성형되는 제품(1)이 진행하는 방향을 '후방(後方)' 또는 뒤쪽방향으로, 그 반대의 방향을 '전방(前方)' 또는 앞쪽방향으로 정의하고, 롤 포밍장치의 베이스 방향을 '하방(下方)' 또는 아래방향으로, 그 반대의 방향을 '상방(上方)' 또는 윗쪽방향으로 정의한다. 그리고, 도 3 및 도 6을 기준으로 도면의 좌측 방향을 '좌측(左側)' 또는 왼쪽방향으로, 그 반대의 방향을 '우측(右側)' 또는 오른쪽방향으로 정의하여, 각 구성요소의 결합관계를 설명한다. 그리고 다른 도면 및 이와 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 롤 포밍장치에 대해, 바람직한 실시예를 중심으로 도시된 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평축과 수평롤의 결합관계를 도시한 개략적 설명도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 포밍장치의 수평롤 설치구조를 도시한 정면도이며, 도 4는 도 3의 측면도이며, 도 5는 도 3의 평면도를 나타낸다.

먼저 본 발명에 따른 롤 포밍장치의 개략적인 구성을, 도 3의 정면도와 도 4의 측면도 및 도 5의 평면도를 기준으로 설명한다. 본 발명에 따른 롤 포밍장치에 있어서, 공급되는 소재의 상부면을 성형하는 상부성형롤유닛(110)의 양 단부는 좌우 양쪽에 설치되는 한 쌍의 고정스탠드(100A)(100B)의 베어링하우징(102)에 각각 결합되어, 회전가능하게 설치된다. 상기 상부성형롤유닛(110)을 구성하는 상부수평롤(112)은 상부수평축(111)에 끼워져 지지된다.

또한, 공급되는 소재의 하부면을 성형하는 하부성형롤유닛(120)은 상기 상부성형롤유닛(110)의 하부에 구비되는데, 상기 하부성형롤유닛(120)도 상기 상부성형롤유닛(110)과 마찬가지로, 양 단부는 좌우 양쪽에 설치되는 한 쌍의 고정스탠드(100A)(100B)의 베어링하우징(102)에 각각 결합되어, 회전가능하게 설치되며, 상기 하부성형롤유닛(120)을 구성하는 하부수평롤(122)은 하부수평축(121)에 끼워져 지지된다.

여기서, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는 고정스탠드(100)의 베어링하우징에 결합된 상부성형롤유닛(110)(또는 하부성형롤유닛(120))의 수평축 양 단부를 분해(또는 해체)하는 것이 아니라, 커플러에 의해 결합 및 분리가 가능하도록 수평축을 3분할하여, 상부수평롤(112) 및 하부수평롤(122)을 지지하는 롤지지축만을 신속하고 간편하게 교체할 수 있도록 하기 위해,

상기 상부수평축(111)과 하부수평축(121)은,

좌측 단부는 상기 좌측 고정스탠드(100A)의 베어링하우징에 결합되고 우측 단부에는 제1 커플러(500)를 구비한 제1지지축(X10)과; 우측 단부는 상기 우측 고정스탠드(100B)의 베어링하우징에 결합되고 좌측 단부에 제2 커플러(500)를 구비한 제2지지축(X20)과; 좌우 양 단부가 상기 제1 및 제2 커플러에 각각 탈착 가능하게 결합되어 상기 제1지지축(X10)과 제2지지축(X20)의 회전 중심축과 동심축을 가지며, 상기 상부수평롤(112) 또는 하부수평롤(122)에 각각 키 결합되어 일체로 회전하는 롤지지축(X30)으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 상기 상부성형롤유닛(110)과 하부성형롤유닛(120)은, 상기 제1 지지축(X10)과 제2 지지축(X20)은 그대로 유지되도록 한 상태에서, 상기 제1 및 제2 커플러(500)만을 조작함으로써 성형될 제품의 규격 및 특성에 맞추어 상기 상부수평롤(112) 또는 하부수평롤(122)을 간단하게 교체하여 장착할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 및 제2 커플러(500)(500)의 구성은 도 2에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 롤지지축(X30) 단부가 안착되어 수용되는 수용부(505)를 구비한 안착부(501)와, 상기 안착부에 구비되고 상기 롤지지축(X30) 단부와 결합되어 회전력을 전달하는 키(키 및 키홈을 포함한다. 이하 동일한 의미임)(506)와, 상기 안착부(501)에 수용된 상기 롤지지축(X30) 단부를 결합하는 결합부(502)를 구비하여 이루어진다. 도 2에서 미설명된 도면부호 504는 상기 결합부(502)와 안착부(501)를 체결하는 결합볼트를 도시한 것이며, 도면부호 503은 상기 결합볼트(503)가 삽입되는 결합공을 지칭한다.

도 4및 도 5에서 미설명된 도면부호 FL은 좌우 고정스탠드(100A)(100B)를 고정시켜 결합하는 고정봉을 도시한 것이며, 도면부호 11은 상기 고정스탠드(100)를 지지하는 베이스(11)를 도시한 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 상하의 두 수평롤(상부수평롤(112) 및 하부수평롤(122)을 통징하는 용어임. 이하 같다)의 이격거리를 조절하기 위한 수평롤간격조절수단을 구비한다. 상기 수평롤간격조절수단은, 상기 상부성형롤유닛(110)의 베어링하우징(102) 상부에 결합되어 상기 상부성형롤유닛(110)의 베어링하우징(102)을 승강시키는 승강스크류(105)와, 수평롤위치제어모터(M1)의 회전력을 상기 승강스크류(105)에 전달하는 제1 전동축(103)을 구비하며, 상기 수평롤위치제어모터(M1)를 제어함으로써 상기 상부성형롤유닛(110)의 승하강을 제어한다.

도 3에 되시되어 있는 바와 같이, 서 하부수평롤을 지지하는 베어링하우징은 고정너트(109)에 의해 견고하게 지지되어 고정된다.

더 나아가, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는,

측하우징(213)에 양단이 지지되는 좌측수직축(211)과, 상기 좌측수직축(211)에 회전가능하게 결합되는 좌측사이드롤(212)을 포함하며, 공급되는 소재의 좌측면을 성형하는 좌측성형롤유닛(210)과;

우측하우징(223)에 양단이 지지되는 우측수직축(221)과, 상기 우측수직축(221)에 회전가능하게 결합되는 우측사이드롤(222)을 포함하며, 공급되는 소재의 우측면을 성형하는 우측성형롤유닛(220);을 더 포함할 수도 있다.

도 6 내지 도 8은 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)을 더 구비한 롤 포밍장치에 관한 도면으로서, 도 6은 그 정면도이며, 도 7은 측면도, 그리고 도 8은 도 6의 평면도 및 사이드롤 장착수단을 확대한 설명도이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)은 판 형상의 사이드롤프레임(201) 전면에 구비되어, 좌우 방향으로 이동되면서 좌측사이드롤(212)과 우측사이드롤(222) 사이의 간격이 조절될 수 있도록 각각 상부레일(R21) 및 하부레일(R22)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 그리고, 상기 사이드롤프레임(201)의 후면에는 상기 고정스탠드(100)에 승강 가능하게 결합된다.

또한, 상기 좌측하우징(213) 및 우측하우징(223) 각각은 상부브라켓(B1)과 하부브라켓(B2)을 구비하며, 상기 상부브라켓(B1)과 하부브라켓(B2)에는 좌측수직축(211) 또는 우측수직축(221)의 상단과 하단이 각각 결합된다. 상기 좌측사이드롤(212) 또는 우측사이드롤(222)에는 베어링이 내장되어, 각각 좌측수직축(211) 또는 우측수직축(221)에 대해 회전이 가능하게 결합된다.

본 발명에 따른 상부브라켓(B1)과 하부브라켓(B2)에는, 전방으로 개방된 축수부(Y21)가 각각 형성되고, 상기 좌측수직축(211) 또는 우측수직축(221)의 단부를 지지하여 고정하는 고정볼트 삽입공(P)이 각각 형성되어 구성된다.

그리고, 상기 좌측수직축(211) 또는 우측수직축(221)의 단상부에는 후크가 구비되어, 호이스트 장비를 상기 후크에 연결하여 전진 또는 후진, 또는 상하로 이동시킴으로써, 제품 규격 및 특성에 맞는 좌우 사이드롤을 교환한다.

이와 같이, 상기 좌측하우징(213) 및 우측하우징(223)은 그대로 유지한 상태에서, 고정볼트를 죄는 것만으로 제품 규격 및 특성에 맞는 좌우 사이드롤의 수직축(211)((221)의 상단과 하단을 각각 상기 축수부(Y21)에 간단하게 결합하거나 분리가 가능하다.

더 나아가, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는,

상부성형롤유닛(110)과 하부성형롤유닛(120)을 지지하는 고정스탠드(100)에 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)을 한꺼번에 결합한 구조이다.

종래기술에서는 별도의 독립적인 스탠드에 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)을 설치하였으나,

일반 강판에 비해 스프링백(spring back) 현상이 심한 스테인레스 강판 스트립의 롤 포밍에 있어서는, 수평롤(상부수평롤(112) 및 하부수평롤(122)을 통징하는 용어임)의 설치위치와 사이드롤(좌측사이드롤(212)과 우측사이드롤(222)을 통칭하는 용어임. 이하 같다)의 설치위치 사이의 이격거리가 멀어지게 되면, 포밍되는 스테인레스 강판의 표면에 스크래치가 많이 발생되는 문제가 있다.

이와 같은 이유에서, 포밍되는 스테인레스 강판의 표면 스크래치를 최소화하기 위해, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는,

상기 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)은, 수직면을 구비한 사이드롤프레임(201)의 전방 면에 결합되어 이루어지고, 상기 사이드롤프레임(201)의 후방 면은 상기 한 쌍의 고정스탠드(100) 전방에 결합되어 이루어지되,

상기 사이드롤프레임(201)의 후방 면에는 상기 한 쌍의 고정스탠드(100) 전방 면에 대해 승하강을 안내하는 승강가이드(R)가 구비되어, 구동수단에 의해 상기 고정스탠드(100)를 따라 승하강 가능하게 결합된다.

그리고, 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 사이드롤 상하 위치를 조절하기 위한 높낮이조절수단을 더 포함하는데, 상기 높낮이조절수단은, 상기 베이스(11)에 고정되어 상기 사이드롤프레임(201)의 승하강을 제어한다.

상기 높낮이조절수단은, 승하강구동모터(M21)와, 상기 승하강구동모터(M21)의 회전력을 한 쌍의 제2스크류잭(204)으로 전달하는 제2 전동축(203)과, 상기 사이드롤프레임(201)의 하부 좌우 양쪽으로 이격되어 구비되고 상기 제2 전동축(203)으로부터 동력을 전달받아 상기 사이드롤프레임(201)을 승강시키는 한 쌍의 제2 스크류잭(204)으로 이루어진다.

다음으로, 좌측사이드롤(212)과 우측사이드롤(222) 사이의 상호간 이격거리를 조절하는 수직롤간격조정수단에 대해 설명한다. 상기 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)은 좌우 대칭의 구조로 이루어지므로, 이하에서는 좌측성형롤유닛(210)을 기준으로 설명한다.

상기 수직롤간격조정수단은, 사이드롤위치조절모터(M24)와, 상기 사이드롤위치조절모터(M24)의 회전력을 제1스크류잭(205)으로 전달하는 전동부(207)와, 상기 제1스크류잭(205)에 연결되고 우측 끝단이 상기 좌측하우징(213)에 결합된 스크류축(206)으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 상기 수직롤간격조정수단은, 상기 사이드롤위치조절모터(M24)의 회전력을 제어함으로써, 전동부를 거쳐 제1스크류잭(205)으로 전달되는 회전력에 의해 내외측으로 이동되는 스크류축(206)의 이동거리만큼 상기 좌측하우징(213)이 우측 또는 좌측으로 이동된다. 우측성형롤유닛(220)을 좡 방향으로 이동시키는 수직롤간격조정수단 또한 동일한 구성이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 롤 포밍장치는, 수평롤이나 사이드롤, 또는 수평롤과 사이드롤을 간편하게 교체가 가능할 뿐만 아니라, 상기 높낮이조절수단 및 수직롤간격조정수단을 제어함으로써 수평롤과 사이드롤을 교체한 이후에 요구되는 수평롤 및 사이드롤의 위치조절을 용이하게 수행할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

100: 고정스탠드
100A: 좌측 고정스탠드 100B: 우측 고정스탠드
102: 베어링하우징 103: 제1 전동축
104: 기어박스 105: 승강스크류
110: 상부성형롤유닛
111: 상부수평축 112: 상부수평롤
120: 하부성형롤유닛
121: 하부수평축 122: 하부수평롤
201: 사이드롤프레임 203: 제2 전동축
204: 제2 스크류잭 205: 제1 스크류잭
R21: 상부수평가이드 R22: 하부수평가이드
210: 좌측성형롤유닛
211: 좌측수직축 212: 좌측사이드롤
213: 좌측하우징
220: 우측성형롤유닛
221: 우측수직축 222: 우측사이드롤
223: 우측하우징
500: 제1 커플러, 제2 커플러
X10: 제1 지지축 X20: 제2 지지축
X30: 롤지지축
501: 안착부 502: 결합부
503: 체결공 505: 수용부
506: 키(키홈)

Claims

좌우 양쪽에 설치되는 한 쌍의 고정스탠드(100)와;
상기 좌우 고정스탠드(100)에 양단이 지지되어 회전하는 상부수평축(111)과, 상기 상부수평축(111)에 결합되는 상부수평롤(112)을 포함하며, 공급되는 소재의 상부면을 성형하는 상부성형롤유닛(110)과;
상기 상부성형롤유닛(110)의 하부에 구비되고, 상기 고정스탠드에 양단이 지지되어 회전하는 하부수평축(121)과, 상기 하부수평축(121)에 결합되는 하부수평롤(122)을 포함하며, 공급되는 소재의 하부면을 성형하는 하부성형롤유닛(120);을 구비하고,
좌측하우징(213)에 양단이 지지되는 좌측수직축(211)과, 상기 좌측수직축(211)에 회전가능하게 결합되는 좌측사이드롤(212)을 포함하며, 공급되는 소재의 좌측면을 성형하는 좌측성형롤유닛(210)과;
우측하우징(223)에 양단이 지지되는 우측수직축(221)과, 상기 우측수직축(221)에 회전가능하게 결합되는 우측사이드롤(222)을 포함하며, 공급되는 소재의 우측면을 성형하는 우측성형롤유닛(220);을 구비하여,
스트립 형상의 금속판을 파이프 성형가공 라인을 따라 상기 상부수평롤(112)과 하부수평롤(122) 사이로, 그리고 상기 좌측사이드롤(212)과 우측사이드롤(222) 사이로 반복적으로 통과시켜 제품을 성형하는 롤 포밍장치에 있어서,
상기 상부수평축(111) 또는 하부수평축(121) 또는 상기 상부수평축(111)과 하부수평축(121) 모두는,
좌측 단부가 상기 좌측 고정스탠드(100A)의 베어링하우징에 결합되고 우측 단부에 제1 커플러(500)를 구비한 제1지지축(X10)과; 우측 단부가 상기 우측 고정스탠드(100B)의 베어링하우징에 결합되고 좌측 단부에 제2 커플러(500)를 구비한 제2지지축(X20)과; 좌우 양 단부가 상기 제1 및 제2 커플러에 각각 탈착 가능하게 결합되어 상기 제1지지축(X10)과 제2지지축(X20)의 회전 중심축과 동심축을 가지며, 상기 상부수평롤(112) 또는 하부수평롤(122)에 각각 키 결합되어 일체로 회전하는 롤지지축(X30)으로 구성됨으로써,
상기 제1 지지축(X10)과 제2 지지축(X20)은 그대로 유지한 상태에서, 상기 제1 및 제2 커플러(500)만을 조작함으로써 성형될 제품의 규격 및 특성에 맞추어 상기 상부수평롤(112) 또는 하부수평롤(122), 또는 상기 상부수평롤(112)과 하부수평롤(122) 모두를 간단하게 교체하여 장착할 수 있는 것을 특징으로 하는 롤 포밍장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 커플러(500)(500)는,
롤지지축(X30) 단부가 안착되어 수용되는 수용부(505)를 구비한 안착부(501)와, 상기 안착부에 구비되고 상기 롤지지축(X30) 단부와 결합되어 회전력을 전달하는 키(506)와, 상기 안착부(501)에 수용된 상기 롤지지축(X30) 단부를 결합하는 결합부(502)를 구비한 것을 특징으로 하는 롤 포밍장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 좌측하우징(213) 및 우측하우징(223) 각각은, 대응하는 좌측수직축(211) 또는 우측수직축(221)의 상단과 하단을 각각 지지하는 상부브라켓(B1)과 하부브라켓(B2)을 구비하되,
상기 상부브라켓(B1)과 하부브라켓(B2)에는, 전방으로 개방된 축수부(Y21)가 각각 형성되고, 상기 좌측수직축(211) 또는 우측수직축(221)의 상단부 및 하단부를 각각 지지하여 고정하는 고정볼트 삽입공(H)이 각각 형성되어 구성됨으로써,
상기 좌측하우징(213) 및 우측하우징(223)은 그대로 유지한 상태에서, 고정볼트(P)를 죄거나 푸는 것만으로 제품 규격 및 특성에 맞는 좌우 사이드롤의 수직축(211)((221)의 상단과 하단을 각각 상기 축수부(Y21)에 간단하게 결합하거나 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 롤 포밍장치.
제3항에 있어서,
상기 좌측성형롤유닛(210)과 우측성형롤유닛(220)은, 수직면을 구비한 사이드롤프레임(201)의 전방 면에 결합되어 이루어지고, 상기 사이드롤프레임(201)의 후방 면은 상기 한 쌍의 고정스탠드(100) 전방에 결합되어 이루어지되,
상기 사이드롤프레임(201)의 후방 면에는 상기 한 쌍의 고정스탠드(100) 전방 면에 대해 승하강을 안내하는 승강가이드(R1)가 구비되어, 구동수단에 의해 상기 고정스탠드(100)를 따라 승하강 가능하게 결합되며;
베이스에 고정되어 상기 사이드롤프레임(201)의 승하강을 구동하는 상기 구동수단은, 상기 사이드롤프레임(201)의 하부 좌우 양쪽으로 이격되어 구비되는 한 쌍의 스크류잭(204)과, 승하강구동모터(M21)와, 상기 승하강구동모터(M21)의 회전력을 상기 한 쌍의 제2 스크류잭(204)으로 전달하는 제2 전동축(203)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 포밍장치.