KR20060011148A

KR20060011148A - 롤 벤딩형 조관장치

Info

Publication number: KR20060011148A
Application number: KR1020040059839A
Authority: KR
Inventors: 오상진; 정병훈; 김종섭; 정태현
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-03
Also published as: KR100552615B1

Abstract

좌,우측 하부롤에 고장력 받침판을 연결 구성하여 성형할 강판을 그 하부에서 지지함과 동시에, 라운드 변형되도록 가이드 함으로써, 상기 좌,우측 하부롤의 축 중심간 거리(L)에 상관없이, 상기 강판 양단부에 직선구간(SL)의 발생을 방지하여 강판의 양단 에지면의 용접 작업성을 향상시키고, 정확한 원형의 관부재 생산을 가능하게 하기 위하여;

베이스 프레임; 상기 베이스 프레임 상의 좌우 양측에 연결 프레임을 통하여 그 상부에 일정간격 이격되어 설치되며, 중앙 상부면은 수평면으로 형성되고, 그 양측 상부면은 각각 일정구간 경사면으로 형성되는 중앙 프레임; 상기 중앙 프레임의 중앙 수평면 전후 좌우 모서리부분에 각각 수직방향으로 세워져 설치되는 가이드 포스터; 상기 전후 좌우 가이드 포스터의 상단에 체결되는 상부 프레임; 상기 중앙 프레임과 상부 프레임 사이에서, 상기 전후 좌우 가이드 포스터를 따라 상하방향으로 슬라이드 가능하게 장착되는 슬라이드 프레임; 상기 중앙 프레임의 중앙 상부면에 그 길이방향을 따라 상호 일정간격 이격된 상태로 양단이 하부롤 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되는 좌,우측 하부롤; 상기 좌,우측 하부롤 사이의 정중앙 상부에 그 길이방향을 따라 배치되어 양단이 상기 슬라이드 프레임의 하부에 상부롤 프레임을 통하여 연결되는 상부롤; 상기 상부 프레임에 구성되며, 복수개의 링크를 통하여 상기 슬라이드 프레임의 상부와 연결되어 실린더의 전후진 수평작동을 상하 수직작동으로 슬라이드 프레임에 전달하여 이를 승하강 구동시키는 승하강 수단; 상기 베이스 프레임의 전방 내측에 구성되어 상기 상부롤에 체인과 스프로켓 및 회전 조인트를 통하여 동력전달 가능하도록 연결되어 상기 상부롤에 회전구동력을 발생시키는 상부롤 구동수단; 상기 베이스 프레임의 길이방향 중앙에 배치되어 상기 베이스 프레임의 폭 방향 양측에 설치되는 고정블록에 양측으로 구비되는 작동로드를 통하여 장착되며, 상부에는 피딩 플레이트가 일체로 구성되는 피딩수단; 상기 중앙 프레임과 베이스 프레임 사이에서, 상기 피딩 플레이트의 상부면에 폭방향으로 좌우 양측에 각각 작동로드가 외측방을 향하여 설치되는 좌,우측 스트레칭 수단; 상기 좌,우측 하부롤 상에 걸쳐진 상태로 구성되는 고장력 받침판; 상기 좌,우측 연결 프레임에 회전 가능하게 지지된 상태로, 상기 고장력 받침판의 양단과 상기 좌,우측 스트레칭 수단을 각각 연결하여 상기 중앙 프레임의 상부 양측 경사면을 따라 가이드되면서 좌,우측 스트레칭 수단의 당김력을 상기 고장력 받침판에 전달하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩 조관장치를 제공한다.

롤 벤딩형 조관장치, 롤 벤딩법, 고장력 받침판, 조관

Description

롤 벤딩형 조관장치{A PIPE FORMING DEVICE OF ROLL BENDING TYPE}

도 1 내지 도 3은 종래 3단 롤 벤딩법을 설명하기 위한 개념도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤 벤딩형 조관장치의 정면 구성도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤 벤딩형 조관장치의 측면 구성도,

도 6 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 롤 벤딩형 조관장치의 단계별 작동 상태도이다.

본 발명은 롤 벤딩형 조관장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 좌,우측 하부롤에 고장력 받침판을 연결 구성하여 성형할 강판을 그 하부에서 지지함과 동시에, 라운드 변형되도록 가이드 함으로써, 상기 강판 양단부에 직선구간(SL)의 발생을 방지할 수 있도록 하는 롤 벤딩형 조관장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축 혹은 산업분야에서 주로 사용되는 관부재는 강판을 다양한 조관방법을 통하여 조관 성형한 후, 그 양단의 에지부를 서로 맞대어 전기저항용접 혹은 레이저 용접함으로써 생산된다.

이와 같이, 관부재의 생산을 위하여 강판을 조관하는 방법에는 상하로 2개의 롤러형 금형에 튜브모양의 홈을 형성하고, 먼저 하부 롤러형 금형에서 강판을 "U"자 형상으로 성형 한 후, 상부 롤러형 금형을 이용하여 원형튜브로 성형하는 U-O 포밍법, 여러 개의 다단롤을 통하여 강판을 점차적으로 성형하여 원하는 튜브를 제작하는 다단롤 포밍법, 좌,우측 하부롤 상에 강판을 로딩하여 그 중간에 최대 굽힘 모멘트까지 상부롤을 통하여 집중하중을 가한 상태로 상기 강판을 일정반경으로 라운드 변형시키는 3단 롤 벤딩법 등으로 나눌 수 있다.

이러한 강판의 조관방법 중에서, 상기 3단 롤 벤딩법은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 먼저, 일정간격 이격된 좌,우측 하부롤(101,103)과, 상기 좌,우측 하부롤(101,103)의 중앙 상부에 상부롤(105)이 구비되며, 상기 좌측 하부롤(101)의 축 중심 수직 상단 외주면에 강판(100)의 일단 에지면(E1)을 위치시킨 상태로, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 상부롤(105)을 하강시켜 강판(100)의 일측에 집중하중(W)을 가하게 되는데, 이 때, 상기 좌,우측 하부롤(101,103)의 축 중심간 거리를 "L"이라고 하면, 상기 집중하중(W)은 상기 강판(100)의 일단 에지면(E1)으로부터 "L/2" 지점에 대하여 강판(100)의 최대 굽힘 모멘트만큼의 하중(W)으로 가해져 강판(100)이 굽힘 변형을 일으키도록 한다.

이러한 상태로, 도 3에서와 같이, 상기 상부롤(105)과 좌,우측 하부롤(101,103)을 회전시켜 강판(100)을 일정한 곡률로 라운드 변형을 유도하여 강판(100)의 전체길이(l)에 걸쳐 굽힘 변형시키게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 3단 롤 벤딩법에 의하면, 상기 강판(100)을 좌,우측 하부롤(101,103)에 최초 로딩하는 시점에서, 상기 좌,우측 하부롤(101,103)은 그 축 중심간 거리(L)에 의해 강판(100)의 양단 에지면(E1,E2)이 좌,우측 하부롤(101,103)의 각 축 중심 수직 상단 외주면에서 이탈되지 않도록 하기 위해서는 강판(100)의 양단부에 상기 상부롤(105)과 좌,우측 하부롤(101,103)의 회전에 의해 라운드 변형되지 않는 최대 "L/2" 정도의 직선구간(SL)이 각각 발생하게 된다.

즉, 상기 강판(100)은 그 양단의 직선구간(SL)에 의해 양단 에지면(E1,E2)이 정확하게 일치되지 않고 다소 벌어진 상태로 대응되도록 하여 상기 강판(100)의 양단 에지면(E1,E2)을 서로 맞대어 레이저용접할 때, 용접불량의 원인이 되는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 상기 강판(100)의 양단 에지면(E1,E2)을 용접하더라도, 정확한 원형의 관부재를 생산할 수 없다는 등의 문제점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 좌,우측 하부롤에 고장력 받침판을 연결 구성하여 성형할 강판을 그 하부에서 지지함과 동시에, 라운드 변형되도록 가이드 함으로써, 상기 좌,우측 하부롤의 축 중심간 거리(L)에 상관없이, 상기 강판 양단부에 직선구간(SL)의 발생을 방지하여 강판의 양단 에지면의 용접 작업성을 향상시키고, 정확한 원형의 관부재 생산을 가능하게 하는 롤 벤딩형 조관장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 롤 벤딩형 조관장치 는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임 상의 좌우 양측에 연결 프레임을 통하여 그 상부에 일정간격 이격되어 설치되며, 중앙 상부면은 수평면으로 형성되고, 그 양측 상부면은 각각 일정구간 경사면으로 형성되는 중앙 프레임; 상기 중앙 프레임의 중앙 수평면 전후 좌우 모서리부분에 각각 수직방향으로 세워져 설치되는 가이드 포스터; 상기 전후 좌우 가이드 포스터의 상단에 체결되는 상부 프레임; 상기 중앙 프레임과 상부 프레임 사이에서, 상기 전후 좌우 가이드 포스터를 따라 상하방향으로 슬라이드 가능하게 장착되는 슬라이드 프레임; 상기 중앙 프레임의 중앙 상부면에 그 길이방향을 따라 상호 일정간격 이격된 상태로 양단이 하부롤 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되는 좌,우측 하부롤; 상기 좌,우측 하부롤 사이의 정중앙 상부에 그 길이방향을 따라 배치되어 양단이 상기 슬라이드 프레임의 하부에 상부롤 프레임을 통하여 연결되는 상부롤; 상기 상부 프레임에 구성되며, 복수개의 링크를 통하여 상기 슬라이드 프레임의 상부와 연결되어 실린더의 전후진 수평작동을 상하 수직작동으로 슬라이드 프레임에 전달하여 이를 승하강 구동시키는 승하강 수단; 상기 베이스 프레임의 전방 내측에 구성되어 상기 상부롤에 체인과 스프로켓 및 회전 조인트를 통하여 동력전달 가능하도록 연결되어 상기 상부롤에 회전구동력을 발생시키는 상부롤 구동수단; 상기 베이스 프레임의 길이방향 중앙에 배치되어 상기 베이스 프레임의 폭 방향 양측에 설치되는 고정블록에 양측으로 구비되는 작동로드를 통하여 장착되며, 상부에는 피딩 플레이트가 일체로 구성되는 피딩수단; 상기 중앙 프레임과 베이스 프레임 사이에서, 상기 피딩 플레이트의 상부면에 폭방향으로 좌우 양측에 각각 작동로드가 외측방을 향하여 설치되는 좌,우측 스트레칭 수단; 상기 좌,우측 하부롤 상에 걸쳐진 상태로 구성되는 고장력 받침판; 상기 좌,우측 연결 프레임에 회전 가능하게 지지된 상태로, 상기 고장력 받침판의 양단과 상기 좌,우측 스트레칭 수단을 각각 연결하여 상기 중앙 프레임의 상부 양측 경사면을 따라 가이드되면서 좌,우측 스트레칭 수단의 당김력을 상기 고장력 받침판에 전달하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤 벤딩형 조관장치의 정면 및 측면 구성도로써, 본 발명의 실시예에 따른 롤 벤딩형 조관장치의 구성은 일단 하부에 베이스 프레임(F1)이 구비된다.

상기 베이스 프레임(F1) 상에는 그 좌우 양측에 연결 프레임(F2)을 통하여 그 상부에 일정간격 이격되어 중앙 프레임(F3)이 설치된다.

즉, 상기 좌,우측 연결 프레임(F2)은 그 하단이 각각 베이스 프레임(F1)의 상단에 고정되고, 그 상부 내측단이 각각 중앙 프레임(F3)의 외측단에 고정된다.

상기 중앙 프레임(F3)의 중앙 상부면은 수평면으로 형성되고, 그 양측 상부면은 각각 일정구간 경사면으로 형성된다.

상기 중앙 프레임(F3)의 중앙 수평면 전후 좌우 모서리부분에는 각각 가이드 포스터(GP)가 수직방향으로 세워져 설치된다.

상기 전후 좌우 가이드 포스터(GP)의 상단에는 상부 프레임(F4)이 설치된다.

상기 중앙 프레임(F3)과 상부 프레임(F4) 사이에는 상기 전후 좌우 가이드 포스터(GP)를 따라 상하방향으로 슬라이드 가능하게 슬라이드 프레임(SF)이 설치된다.

상기 슬라이드 프레임(SF)은 상기 각각의 가이드 포스터(GP) 상에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 가이드 블록(GB)을 통하여 설치된다.

상기 중앙 프레임(F3)의 중앙 상부면에는 그 길이방향을 따라 상호 일정간격 이격된 상태로 양단이 하부롤 브라켓(B1)을 통하여 좌,우측 하부롤(1,3)이 회전 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 좌,우측 하부롤(1,3)은 상기 중앙 프레임(F3)의 중앙 수평면 상에 그 길이방향을 따라 일정간격으로 4개씩의 아이들 롤러(7)가 설치되어 이를 회전 가능하게 지지하게 된다.

그리고 상기 좌,우측 하부롤(1,3) 사이의 정중앙 상부에는 그 길이방향을 따라 상부롤(5)이 배치되어 그 양단이 상기 슬라이드 프레임(SF)의 하부에 상부롤 프레임(B2)을 통하여 회전 가능하게 연결된다.

여기서, 상기 상부롤(5)은 상부롤 프레임(B2)의 하부에 그 길이방향을 따라 일정간격으로 설치되는 6개의 슬라이딩 플레이트(9)를 통하여 회전 가능하게 지지된다.

그리고 상기 상부 프레임(F4)에는 복수개의 링크를 통하여 상기 슬라이드 프레임(SF)의 상부와 연결되어 실린더의 전후진 수평작동을 상하 수직작동으로 슬라이드 프레임(SF)에 전달하여 이를 승하강 구동시키는 승하강 수단이 구성된다.

상기 승하강 수단의 구체적인 구성은 상기 상부 프레임(F4)의 일측단에 브라 켓(11)을 통하여 구동 실린더(13)가 장착된다.

그리고 상기 상부 프레임(F4)의 길이방향 양측에는 제1링크(L1)가 그 상단을 통하여 각각 힌지(H1) 체결된다.

또한, 상기 제1링크(L1)의 하단에는 제1링크(L1)의 중앙 일측이 힌지(H2) 체결되고, 상기 제2링크(L2)의 상단은 상기 구동 실린더(13)의 작동로드(15)와 힌지(H3) 연결된다.

그리고 상기 슬라이드 프레임(SF)의 상부 양측에는 연결도그(17)가 각각 구성되며, 상기 연결도그(17)는 그 상단이 상기 제2링크(L2)의 하단과 힌지(H4) 체결되어 제2링크(L2)와 슬라이드 프레임(SF)을 연결하게 된다.

여기서 상기 구동 실린더(13)는 제어기의 제어신호에 따라 온/오프 제어되는 유압 솔레노이드 밸브(미도시)를 통하여 유압시스템(미도시)으로부터 작동유압을 공급받아 구동되는 유압실린더로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 상기 구동 실린더(13)를 구동제어하기 위한 유압시스템은 일반적으로 당 기술분야에서 통상 유압구동원과 이를 제어하기 위한 제어기로 이루어지는 기술적 범위내에서 구현이 가능한 정도로 이루어지며, 그 구체적인 시스템의 설명은 생략한다.

그리고 상기 베이스 프레임(F1)의 전방 내측에는 상기 상부롤(5)에 체인과 스프로켓 및 회전 조인트 등을 통하여 동력전달 가능하도록 연결되어 상기 상부롤(5)에 회전구동력을 발생시키는 상부롤 구동수단이 구성된다.

상기 상부롤 구동수단의 구체적인 구성은 상기 베이스 프레임(F1)의 전방에 체인 하우징(CH)이 구성된다.

상기 체인 하우징(CH)과 베이스 프레임(F1) 사이에는 구동모터(19)가 구성된다.

상기 구동모터(19)는 양측으로 회전축(21,23)을 연장 형성하여 일측 회전축(21)이 상기 체인 하우징(CH)의 하부에 회전 가능하게 지지되고, 타측 회전축(23)이 상기 베이스 프레임(F1)의 하부 일측에 회전 가능하게 지지되어 회전 구동력을 발생시키게 된다.

상기 체인 하우징(CH)의 내부에는 상기 구동모터(19)의 일측 회전축(21)에 구동 스프로켓(25)이 키 결합되고, 상기 체인 하우징(CH)의 내부에서 그 상부에는 피동축(27)을 통하여 피동 스프로켓(29)이 회전 가능하게 설치된다.

상기 구동 스프로켓(25)과 피동 스프로켓(29)을 상호 2열의 체인(31)을 통하여 동력전달 가능하도록 연결된다.

또한, 상기 체인 하우징(CH)과 베이스 프레임(F1) 사이에는 회전 조인트(33)가 그 일단을 통하여 상기 피동축(27)에 연결되고, 그 타단은 상기 상부롤(5)의 일단에 연결되어 상기 구동모터(19)의 회전력을 상부롤(5)에 전달하게 된다.

여기서 상기 회전 조인트(33)는 유니버셜 조인트로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 구동모터(19)는 그 회전력 제어가 가능한 스텝모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 베이스 프레임(F1)의 길이방향 중앙에는 상기 베이스 프레임(F1)의 폭 방향 양측에 설치되는 고정블록(35)에 양측으로 구비되는 작동로드(37)를 통하여 피딩수단이 장착되며, 상기 피딩수단의 상부에는 피딩 플레이트(39)가 일체로 장착된다.

상기 피딩수단은 중앙에 피스톤(41)을 일체로 고정한 상기 작동로드(37)의 양단을 각각 상기 양측 고정블록(35)에 고정하고, 실린더 하우징(43)의 상부에 상기 피딩 플레이트(39)가 일체로 장착되는 피딩 실린더(45)로 이루어진다.

여기서, 상기 피딩 실린더(45)는 제어기의 제어신호에 따라 온/오프 제어되는 유압 솔레노이드 밸브를 통하여 유압시스템(미도시)으로부터 작동유압을 공급받아 구동되는 복동식 유압실린더로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 상기 피딩 실린더(45)를 구동제어하기 위한 유압시스템(미도시)은 일반적으로 당 기술분야에서 통상 유압구동원과 이를 제어하기 위한 제어기로 이루어지는 기술적 범위내에서 구현이 가능한 정도로 이루어지며, 그 구체적인 시스템의 설명은 생략한다.

그리고 상기 중앙 프레임(F3)과 베이스 프레임(F1) 사이에는 상기 피딩 플레이트(39)의 상부면에 폭 방향으로 좌우 양측에 각각 작동로드(47,49)가 외측방을 향하도록 배치되어 좌,우측 스트레칭 수단이 장착된다.

상기 좌,우측 스트레칭 수단은 상기 피딩 플레이트(39) 상의 좌우 양측에 각각 외향하여 장착되는 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)로 이루어진다.

여기서, 상기 좌,우측 스트레칭 실린더는 제어기의 제어신호에 따라 온/오프 제어되는 유압 솔레노이드 밸브를 통하여 유압시스템(미도시)으로부터 작동유압을 공급받아 구동되는 유압실린더로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 상 기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)를 구동제어하기 위한 유압시스템(미도시)은 일반적으로 당 기술분야에서 통상 유압구동원과 이를 제어하기 위한 제어기로 이루어지는 기술적 범위내에서 구현이 가능한 정도로 이루어지며, 그 구체적인 시스템의 설명은 생략한다.

그리고 상기 좌,우측 하부롤(1,3) 상에는 고장력 받침판(55)이 걸쳐진 상태로 배치되는데, 상기 고장력 받침판(55)은 고탄성의 강판 코일로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 고장력 받침판(55)의 양단은 연결수단을 통하여 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)와 각각 상호 연결되는데, 상기 연결수단은 상기 좌,우측 연결 프레임(F2)에 회전 가능하게 지지된 상태로 상기 중앙 프레임(F3)의 상부 양측 경사면을 따라 가이드되면서 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)의 당김력을 상기 고장력 받침판(55)에 전달하도록 구성된다.

이러한 연결수단의 구체적인 구성은 먼저, 좌,우측 연결 프레임(F2) 상에 상하로 각각 상,하부 지지 스프로켓(57)이 회전 가능하게 장착된다.

상기 상,하부 지지 스프로켓(57)에는 체인(59)이 걸쳐지게 되며, 상기 체인(59)의 일단은 베이스 프레임(F1) 상에 구성되는 수평 가이드 유닛(61)을 통하여 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)와 연결되고, 그 타단은 중앙 프레임(F3)의 양측 경사면 상에 구성되는 경사 가이드 유닛(63)을 통하여 상기 고장력 받침판(55)의 양단과 각각 연결된다.

여기서, 상기 수평 가이드 유닛(61)은 상기 베이스 프레임(F1) 상의 폭 방향 양측으로 각각 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)의 전방에 수평 가이드 레일(65)이 설치되고, 상기 수평 가이드 레일(65) 상에는 가이드 블록(67)을 통하여 슬라이딩 판(69)이 설치된다.

또한, 상기 슬라이딩 판(69) 상에는 상기 각 스트레칭 실린더(51,53)의 작동로드(47,49)와 연결되는 로드 연결블록(71)이 구비되고, 상기 슬라이딩 판 (39)상에서 상기 각 체인(57)의 일단을 연결하는 체인 연결블록(73)이 구성된다.

그리고 상기 경사 가이드 유닛(63)의 구성은 상기 중앙 프레임(F3) 상의 폭 방향 양측 경사면 상에 경사 가이드 레일(75)이 구성되고, 상기 경사 가이드 레일(75) 상에 가이드 블록(77)을 통하여 가이드 클램퍼(79)가 설치된다.

상기 가이드 클램퍼(79)는 그 일단이 상기 고장력 받침판(55)의 각 단부를 클램핑하여 연결하고, 그 타단은 상기 체인(59)의 타단과 연결된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 롤 벤딩형 조관장치의 단계별 작동을, 도 6 내지 도 17을 통하여 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 좌,우측 하부롤(1,3) 상의 고장력 받침판(55) 상단에 관부재로 성형할 강판(100)을 로딩하기 전에, 상기 피딩 실린더(45)의 좌측 유압실(C1)로 제어유압이 작용하여 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)와 체인(59)를 통하여 연결된 고장력 받침판(55)은 도면에서 우측단(P2)으로 당겨진 상태가 된다. 이러한 상태로 고장력 받침판(55) 상단에 상기 강판(100)을 로딩하게 되는데, 이 때, 상기 강판(100)은, 상기 좌,우측 하부롤(1,3)의 축 중심간 거리를 "L"이라고 할 때, 상기 좌측 하부롤(1)의 축 중심 으로부터 "L/4" 지점의 고장력 받침판(55) 상에, 그 좌단 에지면(E1)이 위치되도록 초기로딩위치를 설정하여 안착시킨다.

이러한 상태에서, 상기 구동 실린더(13)에는, 도 8에서와 같이, 유압이 작용하여 상부롤(5)을 하강시켜 강판(100)의 일측에 집중하중(W)을 가하게 되는데, 상기 집중하중(W)은 상기 좌,우측 하부롤(1,3)의 축 중심간 거리(L)의 정 중앙인 "L/2" 지점, 즉, 상기 강판(100)의 좌단 에지면(E1)으로부터 다시 "L/4" 지점에 대하여 강판(100)의 최대 굽힘 모멘트만큼의 하중(W)으로 가해져 상기 고장력 받침판(55)과 함께, 강판(100)의 좌단부에 굽힘 변형을 일으키도록 한다.

이러한 상태로, 도 9에서와 같이, 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에도 유압이 작용하여, 상기 구동 실린더(13)에 의한 상부롤(5)의 집중하중(W)에 대응하는 강판(100)의 배면에 고장력 받침판(55)을 통하여 반력(-W)을 가하도록 상기 고장력 받침판(55)의 양단에 당김력(W1,W2)을 제공하게 되며, 이에 상기 상부롤(5)에 의한 집중하중(W)과 상기 고장력 받침판(55)의 양단에 걸리는 당김력(W1,W2)은 수학식 1에서와 같이, 서로 상쇄된다.

W = W1 + W2

이와 같이, 상기 강판(100)에 상부롤(5)에 의한 집중하중(W)과 고장력 받침판(55)에 의한 반력(-W)이 유지되는 상태로, 도 9에서와 같이, 피딩 실린더(45)의 우측 유압실(C2)에 1차 제어유압을 공급하여 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에 체인(59)로 연결된 고장력 받침판(55)을 도면에서 좌측단(P1)으로 당기게 되고, 이와 동시에, 상기 구동모터(13)를 제어하여 상부롤(5)을 시계방향(정방향)으로 회전시켜, 상기 강판(100)에 좌측 정 라운드부(R1)를 형성하게 된다.

즉, 좌측 정 라운드부(R1)는 상기 상부롤(5)의 수직 중심선(S)에 대하여 상기 강판(100)의 좌단 에지면(E1)이 이루는 각이 "140°"까지 형성된다.

이러한 상태에서, 도 10에서와 같이, 구동 실린더(13)에 유압을 공급하여 구동 실린더(13)를 미세하게 상승시키며, 상기 피딩 실린더(45)의 우측 유압실(C2)에 2차 제어유압을 공급하여 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에 와이어(49)로 연결된 고장력 받침판(55)을 도면에서 좌측단(P1)으로 더 당기게 되고, 이와 동시에, 상기 구동모터(13)를 제어하여 상부롤(5)을 시계방향(정방향)으로 다시 회전시켜, 상기 강판(100)의 좌측 정 라운드부(R1)보다 곡률이 큰 좌측 가변 라운드부(r1)를 형성하게 된다.

즉, 상기 좌측 가변 라운드부(r1)는 상기 상부롤(5)의 수직 중심선(S)에 대하여 상기 강판(100)의 좌단 에지면(E1)이 이루는 각이 "170°"가 될 때까지 약 "30°"이하의 구간에서 형성된다.

이로써, 상기 강판(100)은 좌측 정 라운드부(R1)와 좌측 가변 라운드부(r1)의 좌단부 굽힘 변형을 완료하게 되며, 이어서, 도 11에서와 같이, 구동 실린더(13)에 유압을 공급하여 구동 실린더(13)를 최초 위치로 상승시키고, 이에 따라 상부롤(5)의 집중하중(W)이 제거되어 고장력 받침판(55)은 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)의 당김력(W1,W2)에 의해 좌,우측 하부롤(1,3) 상에서 완전히 펴지게 된다.

이러한 상태로, 도 12에서와 같이, 상기 피딩 실린더(45)의 우측 유압실(C2)에 3차 제어유압을 공급하여 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에 와이어(49)로 연결된 고장력 받침판(55)을 도면에서 좌측단(P1)으로 완전히 당기게 되고, 이와 동시에, 상기 구동모터(13)를 제어하여 상부롤(5)을 시계방향(정방향)으로 회전시켜, 상기 강판(100)의 우단 에지면(E2)이 상기 우측 하부롤(3)의 축 중심으로부터 "L/4" 지점의 고장력 받침판(55) 상에 위치되도록 우단부 굽힘 변형 위치로 급속 이동시키게 된다.

이 때, 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에는 유압이 일부 해제되어 초기 유압을 유지한 상태가 된다.

이와 같이, 강판(100)의 우단부 굽힘 변형 준비가 완료되면, 도 13에서와 같이, 구동 실린더(13)에 유압을 공급하여 상부롤(5)을 하강시켜 강판(100)의 일측에 집중하중(W)을 가하게 되는데, 상기 집중하중(W)은 강판(100)의 우단 에지면(E2)으로부터 "L/4" 지점에 대하여 강판(100)의 최대 굽힘 모멘트만큼의 하중(W)으로 가해져 상기 고장력 받침판(55)과 함께, 강판(100)의 우단부에 굽힘 변형을 일으키도록 한다.

이러한 상태로, 도 14에서와 같이, 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에는 다시 유압이 작용하여, 상기 구동 실린더(13)에 의한 상부롤(5)의 집중하중(W)에 대응하는 강판(100)의 우단부 배면에 고장력 받침판(55)을 통하여 반력(-W)을 가하도록 상기 고장력 받침판(55)의 양단에 당김력(W1,W2)을 제공하게 되며, 이에 상기 상부롤(5)에 의한 집중하중(W)과 상기 고장력 받침판(55)의 양단에 걸리는 당 김력(W1,W2)은 상기와 같이, 서로 상쇄된다.

이와 같이, 상기 강판(100)에 상부롤(5)에 의한 집중하중(W)과 고장력 받침판(55)에 의한 반력(-W)이 유지되는 상태로, 도 15에서와 같이, 피딩 실린더(45)의 좌측 유압실(C1)에 다시 1차 제어유압을 공급하여 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에 체인(59)로 연결된 고장력 받침판(55)을 도면에서 우측단(P2)으로 당기게 되고, 이와 동시에, 상기 구동모터(13)를 제어하여 상부롤(5)을 반시계방향(역방향)으로 회전시켜, 상기 강판(100)에 우측 정 라운드부(R2)를 형성하게 된다.

즉, 우측 정 라운드부(R2)도 상기 상부롤(5)의 수직 중심선(S)에 대하여 상기 강판(100)의 우단 에지면(E2)이 이루는 각이 "140°"까지 형성된다.

이러한 상태에서, 도 16에서와 같이, 구동 실린더(13)에 유압을 공급하여 구동 실린더(13)를 미세하게 상승시키며, 상기 피딩 실린더(45)의 좌측 유압실(C1)에 다시 2차 제어유압을 공급하여 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에 체인(59)로 연결된 고장력 받침판(55)을 도면에서 우측단(P2)으로 더 당기게 되고, 이와 동시에, 상기 구동모터(13)를 제어하여 상부롤(5)을 반시계방향(역방향)으로 다시 회전시켜, 상기 강판(100)의 우측 정 라운드부(R2)보다 곡률이 큰 우측 가변 라운드부(r2)를 형성하게 된다.

즉, 상기 우측 가변 라운드부(r2)도 상기 상부롤(5)의 수직 중심선(S)에 대하여 상기 강판(100)의 우단 에지면(E2)이 이루는 각이 "170°"가 될 때까지 약 "30°"이하의 구간에서 형성된다.

이로써, 상기 강판(100)은 좌우측 정 라운드부(R1,R2)와 좌우측 가변 라운드부(r1,r2)의 모든 굽힘 변형을 완료하게 되며, 이어서, 도 17에서와 같이, 구동 실린더(13)에 유압을 공급하여 구동 실린더(13)를 최초 위치 이상으로 상승시키고, 상기 좌,우측 스트레칭 실린더(51,53)에는 유압이 일부 해제되어 초기 유압으로 복원시킴으로써 고장력 받침판(55)은 좌,우측 하부롤(1,3) 상에서 완전히 펴지게 된다.

이상과 같이, 상기 관부재로 성형이 완료된 강판(100)은 상부롤(5) 상에서 축방향으로 취출할 수 있게 되며, 상기 강판(100)은 본 발명의 롤 벤딩형 조관장치 내 고장력 받침판(55)에 의해 지지되면서, 그 양단부에 종래의 직선구간(SL)없이 전체길이(l)에 결쳐 라운드형상으로 굽힘 변형을 가능하게 하여 양단 에지면(E1,E2)이 벌어짐 없이 정확하게 일치하도록 하며, 상기 강판(100)의 양단 에지면(E1,E2)의 접합시 그 굽힘량을 좌우측 가변 라운드부(r1,r2)에서 흡수함으로써, 정확한 원형의 관부재 생산을 가능하게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 롤 벤딩형 조관장치에 의하면, 좌,우측 하부롤에 고장력 받침판을 연결 구성하여 성형할 강판을 그 하부에서 지지함과 동시에, 라운드 변형되도록 가이드 함으로써, 상기 강판 양단부에 직선구간(SL) 없이 전체길이에 걸쳐 라운드형상으로 굽힘 변형하여 양단 에지면을 정확하게 일치시킬 수 있어 용접 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 상기 강판의 양단 에지면의 접합시 그 굽힘량을 좌우측 가변 라운드부 에서 흡수함으로써, 정확한 원형의 관부재 생산을 가능하게 하여 제품품질을 향상시키는 효과도 있다.

Claims

롤 벤딩형 조관장치에 있어서,

베이스 프레임;

상기 베이스 프레임 상의 좌우 양측에 연결 프레임을 통하여 그 상부에 일정간격 이격되어 설치되며, 중앙 상부면은 수평면으로 형성되고, 그 양측 상부면은 각각 일정구간 경사면으로 형성되는 중앙 프레임;

상기 중앙 프레임의 중앙 수평면 전후 좌우 모서리부분에 각각 수직방향으로 세워져 설치되는 가이드 포스터;

상기 전후 좌우 가이드 포스터의 상단에 체결되는 상부 프레임;

상기 중앙 프레임과 상부 프레임 사이에서, 상기 전후 좌우 가이드 포스터를 따라 상하방향으로 슬라이드 가능하게 장착되는 슬라이드 프레임;

상기 중앙 프레임의 중앙 상부면에 그 길이방향을 따라 상호 일정간격 이격된 상태로 양단이 하부롤 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되는 좌,우측 하부롤;

상기 좌,우측 하부롤 사이의 정중앙 상부에 그 길이방향을 따라 배치되어 양단이 상기 슬라이드 프레임의 하부에 상부롤 프레임을 통하여 연결되는 상부롤;

상기 상부 프레임에 구성되며, 복수개의 링크를 통하여 상기 슬라이드 프레임의 상부와 연결되어 실린더의 전후진 수평작동을 상하 수직작동으로 슬라이드 프레임에 전달하여 이를 승하강 구동시키는 승하강 수단;

상기 베이스 프레임의 전방 내측에 구성되어 상기 상부롤에 체인과 스프로켓 및 회전 조인트를 통하여 동력전달 가능하도록 연결되어 상기 상부롤에 회전구동력을 발생시키는 상부롤 구동수단;

상기 베이스 프레임의 길이방향 중앙에 배치되어 상기 베이스 프레임의 폭 방향 양측에 설치되는 고정블록에 양측으로 구비되는 작동로드를 통하여 장착되며, 상부에는 피딩 플레이트가 일체로 구성되는 피딩수단;

상기 중앙 프레임과 베이스 프레임 사이에서, 상기 피딩 플레이트의 상부면에 폭방향으로 좌우 양측에 각각 작동로드가 외측방을 향하여 설치되는 좌,우측 스트레칭 수단;

상기 좌,우측 하부롤 상에 걸쳐진 상태로 구성되는 고장력 받침판;

상기 좌,우측 연결 프레임에 회전 가능하게 지지된 상태로, 상기 고장력 받침판의 양단과 상기 좌,우측 스트레칭 수단을 각각 연결하여 상기 중앙 프레임의 상부 양측 경사면을 따라 가이드되면서 좌,우측 스트레칭 수단의 당김력을 상기 고장력 받침판에 전달하는 연결수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 좌,우측 연결 프레임은

그 하단이 각각 베이스 프레임의 상단에 고정되고, 그 상부 내측단이 각각 중앙 프레임의 외측단에 고정되는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 슬라이드 프레임은

상기 각각의 가이드 포스터 상에 가이드 블록을 통하여 설치되어 상하방향으로 슬라이드 가이드 되는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 좌,우측 하부롤은

상기 중앙 프레임의 중앙 수평면 상에 그 길이방향을 따라 일정간격으로 설치되는 다수개의 아이들 롤러를 통하여 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부롤은

상기 상부롤 프레임의 하부에 그 길이방향을 따라 일정간격으로 설치되는 다수개의 슬라이딩 플레이트를 통하여 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 승하강 수단은

상기 상부 프레임의 일측단에 브라켓을 통하여 장착되는 구동 실린더;

상기 상부 프레임의 길이방향 양측에 상단이 각각 힌지 체결되는 제1링크;

중앙 일측이 상기 제1링크의 하단에 힌지 체결되고, 상단은 상기 구동 실린더의 작동로드와 힌지 연결되는 제2링크;

상기 슬라이드 프레임의 상부 양측에 구성되며, 상단이 상기 제2링크의 하단 과 힌지 체결되어 제2링크와 슬라이드 프레임을 연결하는 연결도그;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 6에 있어서, 상기 구동 실린더는

제어기의 제어신호에 따라 온/오프 제어되는 유압 솔레노이드 밸브를 통하여 유압시스템으로부터 작동유압을 공급받아 구동되는 유압실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부롤 구동수단은

상기 베이스 프레임의 전방에 구성되는 체인 하우징;

상기 체인 하우징과 베이스 프레임 사이에 구성되며, 양측으로 회전축을 연장 형성하여 일측 회전축이 상기 체인 하우징의 하부에 회전 가능하게 지지되고, 타측 회전축이 상기 베이스 프레임의 하부 일측에 회전 가능하게 지지되어 회전 구동력을 발생시키는 구동모터;

상기 체인 하우징의 내부에서, 상기 구동모터의 일측 회전축에 키 결합되는 구동 스프로켓;

상기 체인 하우징의 내부에서 그 상부에 피동축을 통하여 회전 가능하게 설치되는 피동 스프로켓;

상기 구동 스프로켓과 피동 스프로켓을 연결하는 체인;

상기 체인 하우징과 베이스 프레임 사이에서, 일단이 상기 피동축에 연결되 고, 타단이 상기 상부롤의 일단에 연결되어 회전력을 전달하는 회전 조인트;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 8에 있어서, 상기 회전 조인트는

유니버셜 조인트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 8에 있어서, 상기 구동모터는

그 회전력 제어가 가능한 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 8에 있어서, 상기 체인은

2열로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 피딩수단은

중앙에 피스톤을 일체로 고정한 작동로드의 양단을 각각 양측 고정블록에 고정하고, 실린더 하우징의 상부에는 상기 피딩 플레이트가 일체로 장착되는 피딩 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 12에 있어서, 상기 피딩 실린더는

제어기의 제어신호에 따라 온/오프 제어되는 유압 솔레노이드 밸브를 통하여 유압시스템으로부터 작동유압을 공급받아 구동되는 복동식 유압실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 좌,우측 스트레칭 수단은

상기 피딩 플레이트 상의 좌우 양측에 각각 외향하여 장착되고, 각각의 작동로드 선단은 상기 고장력 받침판의 양단에 상기 연결수단을 통하여 연결되는 좌,우측 스트레칭 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 14에 있어서, 상기 좌,우측 스트레칭 실린더는

제어기의 제어신호에 따라 온/오프 제어되는 유압 솔레노이드 밸브를 통하여 유압시스템으로부터 작동유압을 공급받아 구동되는 유압실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 고장력 받침판은

고탄성의 강판 코일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 1에 있어서, 상기 연결수단은

좌,우측 연결 프레임 상에 상하로 각각 장착되는 상,하부 지지 스프로켓;

상기 상,하부 지지 스프로켓에 걸쳐진 상태로, 일단은 베이스 프레임 상에 구성되는 수평 가이드 유닛을 통하여 각 스트레칭 수단에 연결되고, 타단은 중앙 프레임의 양측 경사면 상에 구성되는 경사 가이드 유닛을 통하여 상기 고장력 받침판의 양단에 각각 연결되는 체인;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 17에 있어서, 상기 수평 가이드 유닛은

상기 베이스 프레임 상의 폭 방향 양측으로 각각 스트레칭 수단의 전방에 설치되는 수평 가이드 레일;

상기 수평 가이드 레일 상에 가이드 블록을 통하여 설치되는 슬라이딩 판;

상기 슬라이딩 판 상에 고정되어 상기 각 스트레칭 수단의 작동로드와 연결되는 로드 연결블록;

상기 슬라이딩 판 상에 고정되어 상기 각 체인의 일단을 연결하는 체인 연결블록;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.
청구항 17에 있어서, 상기 경사 가이드 유닛은

상기 중앙 프레임 상의 폭 방향 양측 경사면 상에 설치되는 경사 가이드 레일;

상기 경사 가이드 레일 상에 가이드 블록을 통하여 설치되며, 그 일단이 상기 고장력 받침판의 각 단부를 클램핑하여 연결하고, 그 타단이 상기 체인의 타단과 연결되는 가이드 클램퍼;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 벤딩형 조관장치.