KR20010072554A - 중공형상 소재를 이송하는 방법 및 장치 - Google Patents

중공형상 소재를 이송하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중공형상 소재를 이송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 용접될 이음부를 갖는 중공단면 소재(15,26,35)를, 차량 제조시 사용되는 중공단면을 제조하기 적합한 용접기(6,12,24,32)의 용접부까지 이송하는 이송장치에 있어서, 이송장치가 예비성형된 중공형상 소재를 파지하는 수단(16,17,21,33,34)을 갖되, 이 수단은 성형기구로부터는 비적재되고 용접기 속으로 적재되는 형상으로 되며, 이음부가 용접기의 용접부와 일직선이 되도록 소재의 이음부를 정렬시키는 수단(17,21,36,37)을 갖추게 되며, 이음부의 단부를 원하는 대로 위치시키는 수단(16,17,21,36,37)을 갖추게 되고, 용접부 구역에서 위치된 이음부의 단부를 서로 가압하는 수단(17,21,34)을 갖추게 되는 것을 특징으로 한다.
따라서 예비 성형품이 정밀 고성능 레이저 용접기 사이로 시기 적절하게 공급되되 진동이 없으며 필요한 정확성을 갖는 것이다. 이에 그들은 중공단면을 생산하도록 용접되어 이 중공 단면 부품은 또 다른 성형이 이루어져 차량 바디의 구성요소로 되기가 적합하다.

Description

중공형상 소재를 이송하는 방법 및 장치{method and device for transferring a hollow-profile blank}
차량에 사용하기에 적합한 중공소재의 제조에서, 용접부는 다른 성형공정으로 취급된다. 이 성형 공정을 위해 하이드로폼법(hydroforming) 기술의 사용이 현재 늘고 있는 추세이다. 이 성형기술은 원하는 주어진 단면을 구부리고 벌지(bulge) 성형할 수 있으나, 용접 조인트의 품질에서 많은 조건을 요구한다.
상기와 같은 높은 품질을 만족시킬 수 있는 용접기는 전문가들에게 알려져있다. 이들 기계의 특징(특히), 특별한 장치는 예비성형된 부품의 이음부를 안정시키고, 필요한 정확도로 레이저 용접빔까지 공급하는 것이다.
상기 정밀 고성능 레이저 용접기에서, 예비성형된 중공 단부의 이송은 수작업으로 이루어진다. 이는 첫째로, 개별 성형기와 용접기의 다른 처리율을 조절하는 것이 가능하고, 둘째로, 정확한 용접기가 성형기구로부터 발생되는 진동으로부터 분리된다.
본 발명은 용접될 중공형상의 예비성형품을 이송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 용접되는 튜브나 다른 중공형상 물품의 제작방법 및 제작장치는 꽤 오래전부터 당해 속하는 업자에게 알려져 있다. 기본적으로 모든 방법과 장치에서 철판 시이트는 성형기구에 의해 원하는 형상으로 성형된다. 이 성형기구에서 코일로부터 철판 시이트를 가져다오고, 연속 성형공정에 의해 직각 또는 원형 단면으로 성형한다. 다른 성형기구에서 철판 시이트가 스택으로부터 철판을 가져다 와서 성형기구에 의해 차례 차례 원하는 형상으로 성형한다. 이어 예비성형된 중공형상 소재가 용접기에 공급되고, 이 용접기에서 철판 시이트의 단부에 형성된 벌트 조인트(butt joint)를 용접하게 된다.
도 1은 본 고안에 따른 중공단면의 제작공정을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 고안에 따른 용접이송기를 갖춘 이송장치의 제1변형예를 도시한 도면,
도 3은 본 고안에 따른 이중 셔틀을 갖춘 이송장치의 제2변형예를 도시한 도면,
도 4는 본 고안에 따른 관통 이송 시스템을 갖춘 이송장치의 제3변형예를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적은 중공형상 소재를 성형하는 성형기구와 정밀 용접기 사이에서 예비성형된 중공 형상 소재를 기계적으로 이송하는 이송장치를 제공하는 것인데, 예비 성형품이 정밀 고성능 레이저 용접기 사이로 시기 적절하게 공급되되 진동이 없으며 필요한 정확성을 갖는 것이다. 이에 그들은 중공단면을 생산하도록 용접되어 이 중공 단면 부품은 또 다른 성형이 이루어져 차량 바디의 구성요소로 되기가 적합하다.
본 발명의 과제는 청구항 1의 방법에 의해 해결되고, 특히 소재가 성형기구로부터 배출되고 용접기로 공급되도록 적용된 이송장치에서의 방법에 의해 해결된다. 또, 소재의 이음부가 용접기의 용접부와 함께 일직선으로 되도록 조정됨에 의해 해결된다. 또 다른 처리 단계에서 용접될 단부가 원하는 대로 위치되고, 용접부의 구역에서 서로 가압된다.
본 발명에 따른 방법을 수행하도록 적용되는 장치는 청구항 3의 형태를 갖는다. 특히, 예비성형된 중공 형상의 소재를 파지하는 수단을 갖게 되고, 이 수단은소재를 성형기구로부터 배출시켜 용접기로 공급시키도록 적용된다. 같은 수단에 의해, 소재의 이음부가 조정되어 용접기의 용접부와 함께 일직선이 되게 된다. 추가적인 수단이 공급되되, 이 수단은 원하는 대로 이음부의 단부를 위치시키고 용접부 구역에서 이음부의 단부를 가압하게 된다.
특히 실시예는 독립항의 형상에 의해 한정된다.
본 발명의 방법 및 장치의 발전은 전문가의 기술에 달려 있다. 특히 용접 과정을 감시하고 용접된 시임의 정도를 컨트롤하는 추가적인 측정 항목이 유입될 수가 있다. 즉, 용접기는 이음부를 따라 통과할 수 있는 용접빔을 갖출 수 있다. 용접작업 후에 이어지는 용접 시임의 세척작업이 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 이송방법 및 이송장치를 위해, 물론 정확도에 관해서 어떤 특별한 요구조건에 구속되지 않는 용접기를 사용할 수가 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세하게 설명하기로 한다.
조립공정을 개략적으로 도시한 도 1에 의하면, 연속적으로 작동되는 성형기구(2) 또는 차례로 작동되는 성형기구(3)가 중공단면을 성형하기 위해 사용된다. 연속적으로 작동되는 성형기구(2)의 경우에는 성형될 평판 시이트가 코일(4)로부터 직접 운반되고, 반면에 차례로 작동되는 성형기구(3)의 경우에는 처리될 평판 시이트가 스택(stack; 5)으로부터 운반된다. 알려진 것처럼 성형기구는 다이 굽힘기술을 이용하며, 슬라이딩 액션 드로(sliding-action draw) 또는 롤링(rolling)에 의해 굽힘을 성형한다. 원하는 형상 즉 둥글고, 측면이 직선이고, 반면상인 중공 형상의 소재(blank)를 상기 기술에 의해 성형할 수가 있다. 상기 중공형상의 소재는 또 다른 제작단계에서 용접될 길이방향의 연속 이음부를 갖는다. 이를 위해 성형기구에서 예비성형된 중공형상의 소재가 용접기(6)로 공급된다. 개별 기계에 따라 공정율이 매우 다양하기 때문에, 중간 단계(7)가 성형기구(2,3)와 용접기(6) 사이에 제공되고, 상기 소재는 용접기(6)에 수작업으로 공급된다. 알려진 특히 튜브제작용 용접기는 이음부를 용접부로 안내하는 수단이 구비된다. 이어지는 처리단계(8)에서 용접된 튜브가 또 다른 성형작업이 이루어진다. 즉, 튜브가 굽여지고, 확장되고, 코팅된다. 도 1에 도시된 제작공정은 본 발명의 과제를 해결할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 작업시간이 적절하고, 진동이 발생되지 않으며, 조정가능한 이송기(9)가 연속적 또는 차례차례 작동되는 성형기구(2)와 연결하여 사용하기에 적합하다.
제1실시예는 도 2에 도시되어 있다. 이 실시예에서 성형기구(11)와 용접기(12)가 분리되어 있는데, 이는 성형기구(11)에서 발생된 진동이 용접기(12)에 전달되는 것을 방지하기 위함이다. 이 예에서 성형될 평판 시이트(13)가 스택(14)으로부터 공급되고, 알려진 방법으로 성형기(11)에 의해 구부려져 튜브(15)로 성형된다. 예비 성형된 튜브 소재가 참조부호 19 방향으로 배출되어 롤러(18)위로 적재되어 용접 이송기(16) 위에 적재된다. 바람직한 본 실시예에서, 두개의 용접 이송기(16.1, 16.2)가 앞뒤로 번갈아 연결되도록 공급되고, 용접 빔(X)이 하나 또는 나머지 용접 이송기를 교대로 안내한다. 용접 이송기(16)가 다수의 갈고리 발톱(claw)을 갖추어져, 이것에 의해 소재를 파지하고, 정렬시키며, 국부적인 가압을 할 수 있게 된다. 이와 같은 용접 이송기는 직경이 50 ∼ 250 mm인 소재를 취급하는데 적합하다. 평판 시이트의 두께는 0.5 ∼ 3 mm 사이이다.
도 3에 도시된 이송장치는 적재 셔틀(shuttle; 21)과 비적재 셔틀(22)을 갖는다. 여기서도 성형기구(23)와 용접기(24)가 분리되어 있어, 성형기구(23)에서 발생된 진동이 용접기(24)에 전달되지 않도록 되어 있다. 성형기구(23)의 배출 매커니즘(25)이 예비성형된 소재(26)를 롤러(28) 위로 공급하여 적재 셔틀(21)까지 공급하게 된다. 이 적재 셔틀(21)이 처음 접근으로 용접부와 소재의 용접될 이음부가 일직선이 되도록 정렬시킨다. 이를 위해 상기 셔틀이 소재(26)를 길이방향 축에 대해 회전시킬 수 있고, 수평 내지는 수직으로 재배치시킬 수 있다. 이 적재 셔틀(21)은 정렬된(조정된) 소재(26)를 용접기(24)의 용접 빔(X)까지 유도한다. 이음부를 안정화시키고 바람직하게 가압하는 또 다른 파지 메카니즘(27)이 용접부 구역에 제공된다. 이 파지 메카니즘(27)은 특히 이음부를 정확하게 통과하도록 안내한다. 비적재 셔틀(22)은 용접기(24)로부터 용접된 소재(26)를 이동시키고, 적재셔틀(21)과 함께 적절하게 협력한다. 특히, 적재 셔틀(21)이 성형기구(21)에 의해 공급된 소재를 잡을 수 있고, 용접기(24)에 위치된 소재가 비적재 셔틀(22)에 의해 용접기를 통과해 끌어내진다. 따라서 용접기(24)가 어떠한 방해없이 작동될 수 있다. 이러한 배치에서 역시 성형기구(23)와 용접기(24) 사이의 이송은 진동없고, 취급은 조정이 가능하다(5).
도 3에 도시된 배치에서, 성형기구(31)와 용접기(32) 사이의 이송은 무한 컨베이어(33)의 보조에 의해 효과적이다. 이 무한 컨베이어(33)는 한 쌍으로 배치되는 파지조(jaw; 34)가 갖추어지고, 성형기(31)로부터 이송되어 파지조 속으로 들어온 소재가 밀리게 된다. 파지조(34)의 알맞은 형상이나 개별 무한 궤도의 기울어짐을 통하여, 파지조(34)가 소재(35)에 대해 대응되는 파지력을 갖도록 제작되어 진다. 용접부에서 우선적으로 취급되는 용접될 이음부의 필요한 배열은 상호이동 중심잡기 무한 궤도 내지/ 또는 알맞은 적재 셔틀(37)에 의해 만들어질 수 있다. 이송장치는 연속적으로 작업되는 성형기구 또는 차례대로 작업되는 성형기구로부터 소재를 이송하는데 적합하다. 이 경우, 성형기구로부터 배출된 소재가 이송롤러(38)위로 공급되어 무한 컨베이어(33)의 파지조(24)까지 이송된다.
성형기구의 배출 메카니즘의 동작이 이송장치의 동작과 일치될 수 있는 것은 명백하다. 특히, 용접기가 복식 장치로 작동될 수 있다. 즉, 여러대의 이송장치가 서로 평행하게 배치되고, 용접기의 용접빔과 함께 교대로 협력한다. 용접기에서 고전력 레이저를 사용하는 것은 용접될 소재의 원재료에 의존될 것이다.
상기 중공 단면 부품은 또 다른 성형이 이루어져 차량 바디의 구성요소로 되기가 적합하다.

Claims (10)

  1. 자동차 제조에서 사용할수 있는 중공프로필의 제조를 위하여 적합하여진 용접기의 용접장소에 대한 용접하고자하는 틈을 가지는 형공구에서 예비성형된 중공프로필-소재의 운반을 위한 방법에 있어서,
    형공구의 하역을 위해 그리고 용접기의 장입을 위하여 형성된 운반장치의 소재가 파지되며, 소재의 틈은 운반장치의 도움으로 상기한 틈이 용접기의 용접장소와 일렬로 정렬되는 방법으로 정렬되며, 틈의 가장자리들은 원하여진 방법으로 위치하여지며, 그리고 위치하여진 틈의 가장자리들은 적어도 용접장소의 범위에서 서로에 대하여 압축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    틈과 용접장소는 정밀 고성능 레이저에 대하여 필요한 정확성을 가지고 서로 정렬되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 자동차 제작에서 사용할수 있는 중공프로필의 제조를 위하여 적합한 용접기를 가지며, 형공구내에서 예비성형된 중공프로필-소재의 운반을 위한 운반장치에 있어서,
    예비성형된 중공프로필-소재의 파지를 위한 수단이 설치되어 있으며, 이것은 상기 형공구를 하역하고 용접기를 장입하는데 적합하여지며, 틈이 용접기의 용접장소와 일직선이 되도록 하는 방법으로 소재의 틈의 정렬을 위한 수단과;
    원하여진 방법으로 틈 가장자리들을 위치시키기 위한 수단과; 그리고 적어도 용접장소의 범위에 위치하여진 틈 가장자리들을 서로 압축하기 위한 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    용접기는 정밀 고성능 레이저를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 3항 내지 제 4항중의 한항에 있어서,
    이것은 용접차를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    용접하는 개별적으로 작동할수 있는 다수의 갈고리를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 3항 내지 제 4항중의 한항에 있어서,
    상기한 것은 이중-셔틀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 3항 내지 제 5항중의 한항에 있어서,
    상기한 것은 다수의 고정턱들을 구비하는 운반 캐터필라를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 3항 내지 제 8항중의 한항에 있어서,
    상기한 것은 중심조정 캐터필라를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 3항 내지 제 8항중의 한항에 있어서,
    상기한 것은 고정 캐터필라를 가지는 것을 특징으로 하는 운반장치.
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