KR20070052341A - 판재를 벤딩하는 툴 시스템 및 그 이용 방법 - Google Patents

Abstract

소정의 폴드 라인을 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하기 위해 벤딩 툴 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 가공 평면에서 상기 판재를 수용하여 지지하는 툴 베이스, 상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재의 일부분을 고정하도록 상기 판재에 대하여 결합하는 클램프, 상기 클램프가 클램핑 구멍을 통해 연장되도록 상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재를 위치시키는 로케이터, 및 상기 클램프 근처에 위치되며 상기 폴드 라인을 중심으로 상기 판재가 벤딩되도록 상기 판금의 고정되지 않은 부분에 대하여 상방의 힘을 가하기 위해 상기 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션으로부터 상부 포지션으로 이동 가능한 벤딩 암을 포함한다. 판재를 벤딩하기 위해 상기 툴 시스템을 이용하는 방법 또한 개시한다.

툴 시스템, 벤딩, 판재, 클램프, 2차원, 3차원, 폴드 라인, 툴 베이스

Description

판재를 벤딩하는 툴 시스템 및 그 이용 방법 {TOOL SYSTEM FOR BENDING SHEET MATERIALS AND METHOD OF USING SAME}

본 발명은, 일반적으로, 판재를 벤딩하는 툴 시스템 및 그 이용 방법에 관한 것이다.

3차원(3D) 구조를 형성하기 위해 2차원(2D) 판재를 벤딩하는 것이 공지되어 있다. 2차원 판재를 벤딩하기 위한 기계류 및 공구작업 또한 공지되어 있다. 일반적으로, 이러한 기계류 및 공구작업은 판재를 수평 배향으로 수용한다. 예를 들어, Huda 등에게 허여된 미국특허 제4,133,198호는 넓은 영역을 구성하는 유닛을 벤딩하는 장치를 개시하고 있다. Iwaki 등에게 허여된 미국특허 제4,230,058호는 판재로부터 상자 형상의 구조를 만들도록 구성되는 장치를 개시하고 있다. Moore에게 허여된 미국특허 제5,105,640호는 판재로부터 상자 형상의 판금 덕트를 형성하기 위한 장치를 개시하고 있다.

이러한 공지된 장치는 일반적으로 바람직하지 못하게, 수평으로 배향된 판재 위에 판재를 클램프하거나 형상화시키는 프레스 및/또는 클램핑 부재가 배치된다. 이러한 부품들은 그 의도한 목적에서는 효과적일 수 있으나, 이러한 프레스 및/또는 클램핑 부재는 클램핑 또는 벤딩 프로세스를 하는 동안에 이들 부품이나 그 사 이에서 손가락 또는 신체의 일부분으로 판재를 부적절하게 쥔 작업자에게 심각한 물리적 위해를 줄 수 있다.

또한, 이러한 공지의 장치는 일반적으로, 판재의 상당한 부분이 장치에 걸쳐지도록 판재를 클램핑하여, 걸쳐진 부분이 벤딩 프로세스 중에 방해받지 않고 움직일 수 있다. 판재의 이러한 움직이는 부분은 작업자가 부주의한 경우에는 벤딩 프로세스 중에 작업자를 가격하여 상해를 주어 물리적으로 상당히 위험할 수 있다.

이러한 공지된 장치의 다른 단점은, 일반적으로 특정의 3차원 구조를 형성하도록 구성되어서 다른 3차원 구조에 이용되도록 다시 공구작업을 하는 데에는 상당한 시간 및 비용이 요구될 수 있다는 것이다.

따라서, 공지된 벤딩 기계류 및 공구작업의 상기 및 다른 단점을 극복할 수 있는, 판재의 벤딩을 위한 툴 시스템이 필요하게 되었다.

본 발명의 일 측면은, 소정의 폴드 라인 및 상기 폴드 라인에 인접하며 판재의 둘레 에지로부터 이격된 클램핑 구멍을 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하기 위한 벤딩 툴 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은, 판재를 가공 평면에서 수용하고 지지하며 액추에이터 슬롯을 가지는 툴 베이스, 및 상기 액추에이터 슬롯을 통해 연장되는 벤드 액추에이터를 포함한다. 밴드 액추에이터는 장착 브래킷, 상기 브래킷에 연결되는 클램프, 및 상기 브래킷에 연결되는 벤딩 암을 포함한다. 클램프는 상기 툴 베이스 위에서 연장되며 상기 판재의 일부분을 상기 툴 베이스에 대하여 고정하기 위해 개방된 포지션과 고정된 포지션 사이에서 움직일 수 있다. 벤딩은 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션과 상부 포지션 사이에서 움직일 수 있어서 판재의 고정되지 않은 부분에 대하여 힘을 가함으로써 폴드 라인을 중심으로 판재를 벤딩할 수 있다. 상기 시스템은 또한 가공 베이스에 대하여, 클램프가 판재의 클램핑 구멍을 통해 연장되도록 판재를 위치시키기 위한 로케이터(locator)를 포함한다.

툴 베이스는 둘레 형상 및 소정의 폴드 패턴을 가지는 특정의 판재 디자인에 사용되도록 구성될 수 있으며, 툴 베이스는 또한 이 툴 베이스에서 가공될 특정의 판재 디자인을 구분하기 위해 둘레 형상과 대응되는 윤곽을 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 툴 베이스를 지지하고 상기 툴 베이스 아래로부터 구멍 슬롯에 접근할 수 있도록 하기 위해 상기 툴 베이스에 제거 가능하게 부착되는 하나 이상의 레그를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 또한 상기 판재를 가공 평면에서 툴 베이스 위에 지지하도록 상기 툴 베이스에 제거 가능하게 부착되는 받침대를 포함할 수 있다. 툴 베이스는, 상기 로케이터와 상보적인 제1 크기 및 형상을 가지는 제1 보어, 상기 레그와 상보적인 제2 크기 및 형상을 가지는 제2 보어, 및 상기 받침대와 상보적인 제3 크기 및 형상을 가지는 제3 보어를 포함할 수 있으며, 이로 인해 보어의 각각의 크기 및 형상이 로케이터, 레그, 및 받침대의 위치를 시각적으로 나타낸다.

브래킷은, 채널 및 하방으로 대면하는 쇼울더를 구비한 대향 조(jaw)를 포함할 수 있으며, 벤드 액추에이터의 상부 부분이 액추에이터 슬롯을 통해 툴 베이스 아래로부터 삽입되고, 채널은 액추에이터 슬롯의 일 단부에 맞물리며, 벤드 액추에이터는 툴 베이스에 대하여 고정되도록 액추에이터 슬롯의 반대쪽 단부에 대하여 하방으로 대면하는 쇼울더와 맞닿도록 하방으로 연장된다.

벤드 액추에이터는, 벤딩 암에 작동 가능하게 연결되는 드라이버를 포함할 수 있으며, 드라이버의 작용은 벤딩 암을 초기 포지션과 상부 포지션 사이에서 이동시킨다. 드라이버는, 드라이버의 작용이 마찬가지로 클램프를 개방된 포지션과 결합된 포지션 사이에도 이동시키도록 클램프에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 드라이버는 실린더 스트로크를 가지는 공압 실린더일 수 있으며, 실린더 스트로크의 제1 부분은 클램프의 이동을 일으키고, 실린더 스트로크의 제2 부분은 벤딩 암의 이동을 일으킨다. 클램프는 브래킷에 피벗 가능하게 장착될 수 있고 벤딩 암은 클램프에 피벗 가능하게 장착될 수 있다. 공압 실린더의 일 단부는 브래킷에 작동 가능하게 연결될 수 있고 공압 실린더의 반대쪽 단부는 벤딩 암에 작동 가능하게 연결될 수 있다.

판재는 소정 패턴의 폴드 라인 및 상기 폴드 라인 각각에 인접하는 클램핑 구멍을 가질 수 있으며, 각각의 경우에 상기 시스템은 각각의 폴드 라인을 따라 벤딩이 일어나도록 위치되는 복수의 벤드 액추에이터를 포함할 수 있다. 상기 툴 베이스는 각각의 벤드 액추에이터에 대하여 대응되는 액추에이터 슬롯을 포함할 수 있다.

각각의 벤드 액추에이터는 각각의 벤딩 암을 초기 포지션과 상부 포지션 사이에서 이동시키고 각각의 클램프를 개방된 포지션과 결합된 포지션 사이에서 이동시키는 드라이버를 포함할 수 있다.

상기 시스템은 드라이버의 동작 시퀀스 및 작용력 및 각각의 드라이버의 휴지 시간(dwell time)을 제어하는 PLC(programmable logic controller)를 포함할 수 있다. 드라이버는 실린더 스트로크를 가지는 공압 실린더일 수 있으며, PLC는 각각의 드라이버의 2단 동작을 제공하며 드라이버는 클램프의 이동을 일으키도록 실린더 스트로크의 제1 부분을 제어하고 벤딩 암의 이동을 일으키도록 실린더 스트로크의 제2 부분을 제어한다.

본 발명의 다른 측면은, 가공 평면에서 판재를 수용하여 지지하는 툴 베이스, 상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재의 일부분을 고정하도록 상기 판재에 대하여 결합하는 클램프, 상기 클램프가 클램핑 구멍을 통해 연장되도록 상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재를 위치시키는 로케이터, 및 상기 클램프 근처에 위치되며 상기 폴드 라인을 중심으로 상기 판재를 벤딩하기 위해 판금의 고정되지 않은 부분에 대하여 상방의 힘을 가하기 위해 상기 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션으로부터 상부 포지션으로 이동 가능한 벤딩 암을 포함하는 벤딩 툴 시스템에 관한 것이다.

벤드 액추에이터는 벤딩 암을 포함할 수 있으며 툴 베이스는 삽입되는 벤드 액추에이터의 일부분을 제거 가능하게 수용하도록 구성되는 액추에이터 슬롯을 포함할 수 있다. 벤드 액추에이터는 채널 및 하방으로 대면하는 쇼울더를 구비하는 대향 조를 가지는 브래킷을 포함할 수 있고, 벤드 액추에이터의 상부 부분이 액추에이터 슬롯을 통해 툴 베이스 아래로부터 삽입될 수 있고, 채널은 액추에이터 슬롯의 일 단부에 맞물리며, 벤드 액추에이터는 툴 베이스에 대하여 고정되도록 액추에이터 슬롯의 반대쪽 단부에 대하여 하방으로 대면하는 쇼울더와 맞닿도록 하방으로 연장될 수 있다.

벤드 액추에이터는, 벤딩 암에 작동 가능하게 연결되는 드라이버를 포함할 수 있으며, 드라이버의 작용은 벤딩 암을 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션과 가공 평면 위에 위치되는 상부 포지션 사이에서 이동시킨다. 밴드 액추에이터는 클램프를 포함할 수 있고, 드라이버가 클램프를 판재가 없는 개방 포지션과 툴 베이스에 대하여 판재를 아래로 홀딩하는 결합 포지션 사이에서 이동시키도록 드라이버가 클램프에 작동 가능하게 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 소정의 폴드 라인을 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 상기 판재의 폴드 라인 근처에서 상기 판재의 둘레 에지로부터 이격하여 클램핑 구멍을 형성하는 단계; 클램프가 상기 클램핑 구멍을 통해 연장되고 상기 판재의 하부면이 상기 툴 베이스 위에 가공 평면을 형성하도록 상기 툴 베이스에 상기 판재를 위치시키는 단계; 상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재의 일부분을 고정하도록 상기 판재에 대하여 상기 클램프를 결합시키는 단계; 및 상기 클램프 근처에 위치하는 벤딩 암을 상기 가공 평면 아래의 초기 포지션으로부터 상부 포지션으로 이동시켜서 상기 폴드 라인을 중심으로 상기 판재가 벤딩되도록 판금의 고정되지 않은 부분에 대하여 상방의 힘을 가하는 단계, 중 하나 이상의 단계를 포함한다.

상기 벤드 액추에이터는 벤딩 암을 포함할 수 있으며 상기 툴은 상기 벤드 액추에이터를 제거 가능하게 수용하도록 구성되는 액추에이터 슬롯을 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 방법은 상기 벤드 액추에이터의 일부분을 상기 액추에이터 슬롯을 통해 삽입하여 상기 가공 베이스에 고정시키는 단계를 포함할 수 있다. 벤드 액추에이터는 채널 및 하방으로 대면하는 쇼울더를 구비하는 대향 조를 가지는 브래킷을 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 삽입 및 고정 단계는 상기 벤드 액추에이터의 상부 부분을 아래로부터 상기 액추에이터 슬롯을 통해 삽입하는 단계, 상기 채널을 상기 액추에이터 슬롯의 일 단부에 대하여 맞물리는 단계, 및 상기 하방으로 대면하는 쇼울더가 상기 액추에이터 슬롯의 대향 단부에 대하여 접촉하여 상기 액추에이터가 상기 베이스에 고정되도록 상기 액추에이터를 하방으로 연장시키는 단계를 포함할 수 있다.

벤드 액추에이터는 벤드 암에 작동 가능하게 연결되는 드라이버를 포함할 수 있고, 상기 이동 단계는 상기 벤딩 암을 상기 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션으로부터 상기 가공 평면 위에 위치되는 상부 포지션으로 이동시키도록 상기 드라이버를 동작시킴으로써 이루어질 수 있다. 벤드 액추에이터는 클램프를 포함할 수 있고 드라이버는 벤딩 암에 작동 가능하게 연결될 수 있으며, 이 경우, 결합 단계는 클램프를 판재가 없는 개방 포지션으로부터 판재를 툴 베이스에 대하여 아래로 홀딩하는 결합 포지션으로 이동시키도록 상기 드라이버를 동작시킴으로써 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 라인을 따라 폴딩되며 홀딩을 위해 상기 라인 근처에 개구부를 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하는 툴 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 판재를 수용하여 지지하며 적어도 하나의 슬롯이 형성되어 있는 지지 수단, 상기 슬롯을 통해 연장되며 장착 수단을 포함하는 동작 수단, 상기 장착 수단에 연결되며 상기 지지 수단으로부터 연장되고 상기 판재의 일부분을 상기 지지 수단에 대하여 고정하기 위해 하나의 포지션과 다른 포지션 사이에서 이동 가능한 홀딩 수단, 상기 장착 수단에 연결되며 상기 판재의 고정되지 않은 부분에 힘을 가하여 상기 판재를 벤딩하기 위해 초기 포지션과 다른 포지션 사이에서 이동 가능한 벤딩 수단, 및 상기 홀딩 수단이 상기 판재의 개구부를 통해 연장되도록 상기 판재를 상기 지지 수단에 대하여 위치시키는 수단을 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면은, 적어도 하나의 라인을 따라 폴딩될 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 적어도 하나의 라인 근처에서 상기 판재에 개구부를 형성하는 단계; 상기 판재가 상기 개구부를 통해 정위치에 홀딩될 수 있도록 상기 판재를 지지부에 위치시키는 단계; 상기 판재의 일부분을 상기 지지부에 대하여 고정하기 위해 상기 개구부를 통해 상기 판재를 홀딩하는 단계; 및 상기 판재가 홀딩되어 있는 영역 근처에 위치되는 벤딩 부재를 하나의 포지션으로부터 다른 포지션으로 이동시킴으로써 적어도 하나의 라인을 중심으로 상기 판재가 벤딩되도록 상기 판재의 고정되지 않은 부분에 대하여 힘을 가하는 단계, 중 하나 이상을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른, 판재의 벤딩을 위해 복수의 모듈형 액추에이터 어셈블리 및 다른 부품을 지지하는 가공 평면을 가지는 툴 시스템의 사시도이다.

도 2는 도 1의 가공 평면에서 모듈형 액추에이터 어셈블리가 제거된 툴 시스 템의 사시도이다.

도 3은 도 2의 모듈형 액추에이터 어셈블리의 확대사시도이다.

도 4의 (a), (b), (c)는 도 2의 모듈형 액추에이터 어셈블리의 초기 포지션, 클램프 포지션, 및 벤드 포지션을 각각 나타내는 개략적인 측면도이다.

도 5의 (a), (b), (c)는 도 2의 모듈형 액추에이터 어셈블리에 위치된 가공물의 측면도로서, 상기 모듈형 액추에이터가 가공물을 수용하는 초기 포지션, 가공물을 가공 평면에 고정하는 클램프 포지션, 및 툴 시스템이 가공물을 폴드 라인을 따라 폴딩한 벤드 포지션을 나타낸다.

도 6은 도 1의 툴 시스템을 이용하여 3차원 구조로 폴딩될 수 있는 예시적인 판재 가공물이 도 1의 툴 베이스 위에 겹쳐진 사시도로서, 상기 판재 가공물이 초기에 2차원적인 실질적으로 편평한 초기 상태로 있는 것을 나타낸다.

도 7의 (a), (b), (c), (d), (e), (f)는 도 1의 모듈형 액추에이터 어셈블리 상에 위치되어 폴딩 단계를 이용하여 가공물로부터 3차원 구조로 폴딩되는 도 6의 가공물의 개략사시도이다.

본 발명의 판재를 벤딩하는 툴 시스템에 관한 다른 특징 및 장점들은 이하의 첨부도면을 참조한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

첨부도면에는 본 발명의 예시적인 실시예를 상세하게 도시하였다. 본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 설명하겠지만, 이러한 실시예에 한정되지는 않는다는 것을 이해하여야 한다. 한편, 본 발명은 특허청구범위에 정의한 본 발명의 사 상 및 범위 내에서 여러 대안, 변경 및 동등물을 포함할 수 있다.

도면에서는, 동일한 부품에 대하여 동일한 참조부호를 부여하였으며, 도 1에는 2차원 판재를 3차원 형상으로 폴딩하기 위해 사용될 수 있는 벤딩 툴 시스템(30)을 나타내고 있다.

본 발명의 벤딩 툴 시스템은 특히, 다양한 폴드 형상 및 구성을 이용하는 엔지니어드 폴드 라인(engineered fold line)을 가지는 2차원 판재를 벤딩하기에 적합하다. 상기 다양한 폴드 형상 및 구성은, Durney에게 허여된 미국특허 제6,481,259호, 2002년 9월 26일자 미국특허출원 제10/256,870호인 "METHOD FOR PRECISION BENDING OF SHEET OF MATERIALS, SLIT SHEETS AND FABRICATION PROCESS", 2003년 9월 26일자 미국특허출원 제10/672,766호인 "TECHNIQUES FOR DESIGNING AND MANUFACTURING PRECISION-FOLDED, HIGH STRENGTH, FATIGUE-RESISTANT STRUCTURE AND SHEET THEREFOR", 2004년 3월 3일자 미국특허출원 제10/795,077호인 "SHEET MATERIAL WITH BEND CONTROLLING DISPLACEMENTS AND METHOD FOR FORMING THE SAME", 2004년 4월 4일자 미국특허출원 제10/821,818호인 "METHOD OF DESIGNING FOLD LINES IN SHEET MATERIAL", 및 2004년 6월 4일자 미국특허출원 제10/861,726호인 "TECHNIQUES FOR DESIGNING AND MANUFACTURING PRECISION-FOLDED, HIGH STRENGTH, FATIGUE-RESISTANT STRUCTURES AND SHEET THEREFOR"에 기재된 것들을 포함하되 이것들에만 한정되지 않으며, 이들 문헌들은 그 전체가 참조되어 본 명세서에 원용되었다. 공지된 장치와는 달리, 본 발명의 벤딩 툴 시스템은 전술한 특허들에 기재된 방식으로 2차원 판재를 3차원 구조로 만들 수 있도록 해준다.

그러나, 본 발명의 벤딩 툴 시스템은 폴드 라인을 중심으로 하여 판재를 다른 유형으로 벤딩하기에도 적합하며, 상기 폴드 라인은, 전술한 엔지니어드 폴드 라인, 스코어링(scoring) 및/또는 다른 적절한 수단에 의해 형성되는 소정의 폴드 라인, 또는 상기 벤드 라인을 따라 벤딩을 촉진시키기 위해 상기 판재가 상기 벤드 라인을 따라 연장되는 임의의 물리적 구조를 가지지 않는 의도된 벤드 라인을 포함하되, 이것들에 한정되지 않는다.

일반적으로, 벤딩 툴 시스템(30)은 툴 베이스(32), 및 각각이 가공물(37)(도 1에는 도시하지 않음)의 대응되는 폴드 라인(35) 아래에 위치되도록 배치되는 하나 이상의 벤드 액추에이터(33)를 포함한다. 벤드 액추에이터는 가공물의 일부분을 툴 베이스에 고정시키고 가공물의 고정되지 않은 부분에 대하여 힘을 가하여 폴드 라인을 따라 벤딩이 이루어지도록 구성되며, 이에 대하여는 나중에 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 벤딩 툴 시스템(30)은 툴 베이스의 상부에 약간의 폴딩 장비를 포함하며, 특히 그 위의 가공물에는 힘을 가하거나 가압하는 장비를 포함하지 않는다. 따라서, 벤딩 툴 시스템은 작업자가 상해를 입을 수 있는 가능성을 최소화하여 안전성을 높여준다. 모든 작업은 보다 용이하고 신속하며 안전한 어셈블리 모드의 제공에 의해 아래로부터 이루어진다.

툴 베이스(32)는 금속 플레이트 또는 액추에이터(33)를 지지하기 위한 안정적인 베이스를 제공하는 다른 적절한 구조로 형성될 수 있다. 툴 베이스는 가공물 의 각각의 폴드 라인을 따라 하나 이상의 액추에이터를 위치시키도록 특정 가공물에 제공될 수 있다. 툴 베이스가 특정의 가공물 디자인에 사용되도록 구성되는 경우, 툴 베이스는 특정 가공물 디자인의 윤곽(39)을 포함할 수 있으며, 이로써 작업자에게 툴 베이스가 구성되기 위한 가공물 유형을 구분하는 가시적 수단을 제공한다. 예시된 실시예에서, 툴 베이스(32)는 가공물(37)을, Durney가 출원하였으며 그 전체가 참조되어 본 명세서에 원용된 미국특허출원 공개공보 제2004/0134250A1호에 개시되어 있으며 도 28(a~e)에 도시된 방식의 전기식 부품과 같은 부품의 지지를 위한 섀시로 벤딩하도록 구성된다.

윤곽(39)은 에칭, 페인팅, 프린팅 및/또는 다른 적절한 수단에 의해 툴 베이스(32)에 가해질 수 있다. 윤곽 외에, 또는 윤곽 대신, 툴 베이스에는 확인(identification) 플랜지(40)가 제공될 수도 있으며 이로 인해 에지 코드(edge code)(41)(도 6)가 에칭되거나 플랜지 상에 마킹되어 특정 툴 베이스에 대응되는 가공물의 특정 윤곽을 확인하도록 한다. 예시된 실시예에서, 에지 코드는 기하학적 패턴이지만, 숫자, 문자, 형상 및 특정 가공물에 대응되는 다른 적절한 수단일 수도 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 벤드 액추에이터(33)는 툴 베이스에 의해 제거 가능하게 지지되고 모듈형으로 설계되어 필요에 따라 액추에이터가 툴 베이스로부터 간단히 제거되고 다른 곳에 설치될 수 있다. 툴 베이스(32)는 각각의 벤드 액추에이터를 위한 액추에이터 슬롯(42)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 벤드 액추에이터는 "드롭-인(drop-in)"으로 설계되어 액추에이터 슬롯을 통해 아래로부터 부분적 으로 삽입되어 제자리에 드롭될 수 있다. 도 3 및 도 4(a)를 참조하면, 각각의 액추에이터는 조(46) 및 채널(47)을 가지는 브래킷(44)을 포함한다. 브래킷은, 채널이 액추에이터 슬롯의 일 단부와 결합되도록 슬라이드될 수 있으며 채널이 단부에 수용되면 브래킷이 채널을 중심으로 피벗되고 단부가 조의 쇼울더(49) 쪽으로 하방을 향하여 가공물(37)에 대하여 맞닿고 액추에이터 슬롯(42) 내에서 브래킷(44)을 측면 고정하도록, 조가 액추에이터 슬롯을 통해 삽입되도록 구성된다.

예시된 실시예에서, 툴 베이스(32)는 복수의 레그(51)에 의해 지지되며, 레그(51)는 툴 베이스의 하측에 접근 공간을 제공하여 벤드 액추에이터의 장착 및 제거를 용이하게 한다. 레그는, 나사식 패스너를 포함하되 이것에만 한정되지 않는 적절한 수단에 의해 툴 베이스에 고정된다. 툴 베이스(32)를 지지하기 위해 다른 적절한 수단이 이용될 수도 있다. 예를 들어 작업대(workbench) 또는 다른 표면에는 툴 베이스를 제거 가능하게 수용하고 지지하도록 하는 치수의 둘레 쇼울더를 가지는 개구부가 제공될 수 있다. 이러한 개구부는 작업자가 필요에 따라 하나의 툴 베이스를 다른 작업대로부터 제거하고 다른 툴 베이스로 교체할 수 있도록 한다. 대안적으로, 장착 브래킷 또는 다른 수단이 이용되어 툴 베이스를 벽, 선반 또는 다른 구조에 분리 가능하거나 영구적으로 직접 장착하도록 할 수 있다.

도 4(a)를 계속해서 참조하면, 브래킷(44)의 일부분은, 브래킷의 상부면이 지지점(53)을 제공하여 가공물(37)이 위치될 수 있도록, 툴 베이스(32) 위에서 연장됨으로써, 가공물의 하부면과 일치하는 가공 평면을 제공한다. 하나 이상의 받침대(54)가 가공물(37)의 하측에 맞닿도록 제공될 수도 있어서, 가공물이 툴 베이 스에 대하여 수직으로 지지될 수 있다. 이러한 받침대는 특히 2개의 폴드 라인 사이에 직접 존재하지 않아서 액추에이터에 의해 지지되지 않는 가공물의 지지부에 유용하다. 하나 이상의 로케이터(56)가 툴 베이스(32) 상에, 보다 구체적으로는, 지지점(53)에 가공물을 측방으로 위치시키도록 제공될 수도 있다. 툴 베이스는, 로케이터가 가공물의 둘레 측부 에지에 대하여 실질적으로 맞닿아서 가공물을 측방으로 위치시키도록, 윤곽(39)을 중심으로 로케이터(56)가 배치될 수 있다.

벤딩 툴 시스템(30)의 모듈형 설계의 장점은, 액추에이터, 레그, 받침대, 로케이터 및 다른 추가의 부품들이 툴 베이스(32)로부터 간단히 제거되어 툴 베이스가 납작하게 보관될 수 있도록 한다는 것이다. 레그, 받침대, 로케이터 및 다른 추가의 부품들은 툴 베이스에 대하여 또는 툴 베이스 쪽으로 폴드 다운되어 시스템이 납작하게 보관될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 모듈형 설계는, 각각이 특정 가공물을 위해 구성되는 다중 툴 베이스에 대하여, 사용하지 않을 때 용이하게 보관될 수 있도록 한다. 또한, 모듈형 설계는 툴 부품의 재고를 감소시킬 수 있다. 1개 내지 3개가 이용되지만 동시에 많은 툴 베이스가 이용되기에 충분한 수의 액추에이터 및 부품만이 필요하다. 예를 들어, 조립 설비가 12개의 상이한 3차원 구조를 조립할 수 있지만 동시에 3개 또는 4개의 3차원 구조 설계를 조립하도록 의도되는 경우, 이 설비는 모든 툴 베이스에 설치되기에 충분한 부품을 가지는 대신에 한번에 3개 또는 4개의 툴 베이스를 이용하기에 충분한 수의 액추에이터 및 추가의 부품을 준비하기만 하면 된다.

임의의 특정 디자인의 가공물은 하나 이상의 소정의 폴드 라인, 명확한 폴딩 시퀀스 또는 적어도 하나의 바람직한 폴딩 시퀀스, 및 독특한 윤곽을 가진다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 도 7(a)에 도시한 가공물(37)은 5개의 폴드 라인(35.1, 35.2, 35.3, 35.4, 35.5)을 갖는다. 일 실시예에서, 폴드 시퀀스는, 폴드 라인(35.1, 35.2)을 따라 동시에 폴딩하고(도 7(b) 참조), 폴드 라인(35.3)을 따라 폴딩하고(도 7(c) 참조), 폴드 라인(35.4)을 따라 폴딩하고(도 7(d) 참조), 마지막으로 폴드 라인(35.5)을 따라 폴딩하여(도 7(e) 참조), 최종적인 3차원 구조를 형성하는 단계를 포함한다. 폴드 라인(35.1 및 35.2)을 따라 폴딩하는 단계는 동시가 아니라 순차적일 수 있다. 예를 들어, 폴드 라인(35.1)을 따라 폴딩한 후에 폴드 라인(35.2)을 따라 폴딩하거나, 그 반대 순서로 폴딩할 수 있다.

전술한 폴딩 시퀀스는 이미 가공물(37)에 장착된 부품(57)을 중심으로 폴딩이 일어날 수 있도록 한다. 예를 들어, 부품(57)은 회로 기판, 냉각 팬, 또는 가공물이 툴 베이스 상에 위치되기 전에 가공물에 장착되는 다른 소망의 부품일 수 있다. 대안적으로, 부품은 가공물이 툴 베이스 상에 위치되었을 때 장착될 수 있다. 도 7(a) 및 도 7(e)에 도시한 바와 같이, 이러한 부품의 장착 및 모든 폴딩 조작은 동일한 워크스테이션, 즉 동일한 툴 베이스(32)에서 일어날 수 있다.

엔지니어 및 디자이너는 하나 이상의 폴드 액추에이터(33)를 각각의 폴드 라인을 따라 어디에 배치하고 상보적인 받침대(54) 및 로케이터(56)를 구비하는 베이스 평면에 어떻게 제공해야 하는지를 결정할 수 있다. 또한, 베이스 평면에는 탭(60)과 같은 "스윙 아웃(swing out)"을 수용하도록 구멍(58)이 제공될 수 있다. 구멍에는 가공물이 대응되는 폴드 라인을 따라 벤딩됨에 따라 스윙 아웃이 툴 베이 스를 통해 스윙할 수 있도록 간극이 제공된다. 예를 들어, 구멍(58)에는 탭(60)을 위한 간극이 제공되어 가공물이 도 7(c)에 화살표(SO)로 나타낸 바와 같이 폴드 라인(35.2)을 따라 벤딩됨에 따라 툴 베이스(32)를 통해 스윙할 수 있도록 한다.

툴 베이스에는 가공물을 툴 베이스(32)에 대하여 고정하기 위한 적절한 클램핑 수단이 제공될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 액추에이터(33)에는 클램핑 구멍(63)을 통해 연장되며 가공물(37)을 툴 베이스(32)에 대하여 고정하도록 피벗되는 액추에이터 클램핑 훅(61)이 제공된다. 클램핑 구멍은, 가공물의 고정되지 않은 부분이 지지되어 벤딩될 수 있는 지지점을 제공하기 위해 가공물의 원하는 폴드 라인 근처에 제공될 수 있다.

클램핑 훅 대신 또는 추가로 다른 적절한 클램핑 수단이 사용될 수 있다. 예를 들어, 가공물의 하부면에 작용하는 진공 클램프, 폴드 라인에 인접하거나 멀리 떨어져서 위치되는 대응 클램핑 구멍을 통해 유사하게 연장되는 액추에이터로부터 분리된 훅 클램프, 및/또는 다른 적절한 클램핑 수단이 가공물을 툴 베이스에 고정하도록 이용될 수 있다.

예시된 실시예에서, 액추에이터(33)는, 가공물의 일부분을 툴 베이스에 고정하기 위한 클램핑 훅(61), 및 가공물의 고정되지 않은 부분(68)에 대하여 힘을 가하여 폴드 라인을 따라 벤딩이 이루어지도록 하기 위한 벤딩 암(67) 모두의 이동을 제어하는 2단 드라이버(65)를 포함한다. 2단 구성의 드라이버는, 액추에이터의 부품 수를 줄여주어 설계를 간소화시키고 제조비용을 저감시키는 장점을 갖는다.

드라이버 스트로크의 제1 부분은 클램핑 훅을 동작시키고 드라이버 스트로크 의 나머지는 벤딩 암을 동작시킨다. 본 발명에 따라 2단 액추에이터가 아닌 수단이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 특히 클램핑 훅 대신 또는 추가로 불연속 클램핑 수단이 이용되는 경우, 벤딩을 위한 제1 전용 액추에이터 수단이 제공될 수 있으며 클램핑을 위한 제2 전용 액추에이터 수단이 제공될 수 있다. 도시한 드라이버(65)는 양방향 동작 공압 실린더(70)를 포함하지만, 단방향 동작 공압 실린더, 단방향 또는 양방향 동작 유압 실린더, 전기 모터, 리니어 액추에이터, 및 클램핑 훅/또는 벤딩 암의 이동을 유발시키기에 적절한 다른 수단을 포함하되, 이것에 한정되지 않는 다른 적절한 액추에이터 수단이 이용될 수 있다.

도 4(a) 및 도 5(a)를 참조하면, 클램핑 훅은 훅 피벗(72)에 의해 브래킷(44)에 피벗식으로 지지되며, 벤딩 암은 암 피벗(74)에 의해 클램핑 훅에 피벗식으로 지지된다. 초기 단계에서, 클램핑 훅(61)은 훅 피벗(72)의 중심을 벗어나서(예를 들어 중심의 좌측에) 위치되며 따라서 도 5(a)에 도시한 바와 같이 가공물이 툴 베이스 상에 배치될 수 있다. 도 5(a)를 참조하면, 클램핑 훅(61)은 초기 단계에서 클램핑 구멍(63)을 통해 연장되어 가공물(37)과 결합될 준비를 한다. 초기 단계에서, 벤딩 암(67)은 초기의 수축 포지션에 위치되어 벤딩 암의 최상부가 지지점(53)과 동일하거나 약간 아래에 놓이게 된다.

실린더(70)가 동작함에 따라, 피스톤 로드(75)는 상방으로 연장되어 벤딩 암(67)을 상방으로 밀어 벤딩 암의 최상부가 가공물과 이미 접촉하지 않은 경우에 가공물(37)과 접촉하도록 한다. 피스톤 로드의 연장이 계속되면 벤딩 암은, 암 피벗(74)을 통해 클램핑 훅(61)을 밀어 훅 피벗(72)을 중심으로 화살표(CH)의 방향으 로 피벗 동작을 일으킴으로써, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 클램핑 훅이 가공물(37)과 결합하도록 한다.

클램핑 훅(61)이 가공물(37)과 결합함으로써, 클램핑 훅은 추가의 동작이 제한되어, 클램핑 단계를 종료하고 벤딩 단계를 시작한다. 피스톤 로드(75)의 연장이 계속되면 빈딩 암(67)은 새로운 고정식 암 피벗(74)을 중심으로 하여 화살표(BA)의 방향으로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 가공물(37)의 고정되지 않은 부분(68)이 소정의 각도로 벤딩될 때까지 피벗된다. 벤딩 암(67)의 최상부는 가공물(37)의 고정되지 않은 부분(68)을 가압하여 가공물(37)이 폴드 라인을 중심으로 벤딩되도록 한다. 벤딩 암의 최상부에는 벤딩 중에 가공물의 하부면을 따라 자유롭게 회전되는 접촉 롤러(77)가 제공될 수 있다. 이러한 접촉 롤러는 벤딩 암이 가공물을 따라 슬라이딩 접촉하는 것을 방지하여 가공물에 대한 스크래칭, 마모 또는 다른 손상을 최소화시킨다.

도 5(b) 및 도 5(c)를 참조하면, 클램핑 훅(61)은 가공물(37)을 브래킷(44)의 상부 부분에 대하여 아래로 클램프하도록 설계되며, 벤딩 툴 시스템은 각각의 벤드를 액추에이터 자체에 레버리지한다. 따라서, 툴 베이스에는 소량의 비틀림 하중이 전달되어서 툴 베이스가 경량이고 비교적 간단한 구성으로 될 수 있다.

벤드 액추에이터의 치수 및 형상은 가공물에 특정한 각도의 벤드를 부여하게 된다. 예를 들어, 도시된 실시예에서는, 벤드 액추에이터(33)가 가공물(37)에 90˚의 벤드를 부여하도록 구성된다. 그러나, 액추에이터는, 드라이버의 스트로크를 조절하거나 다른 적절한 수단에 의해 벤드 각도가 조절될 수 있도록 조절 가능할 수 있다. 액추에이터의 가압 시간 및 휴지 시간 또한 다른 제어 벤딩 동작으로 조절될 수 있다.

액추에이터는 특정한 유형의 폴드(예를 들어 특정한 각도 등), 특정한 유형의 가공물(예를 들어 가공물 게이지, 소재 유형 등), 또는 다른 파라미터에 맞추어질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 액추에이터는 두께가 약 0.020 내지 0.080인치인 판금을 벤딩하도록 설계 및 구성된다. 예를 들어 두께가 약 0.050 내지 0.110인치 또는 보다 두꺼운 범위의 판금을 벤딩하도록 구성된 추가의 대형 액추에이터, 또는 예를 들어 두께가 약 0.050이하의 얇은 게이지 판금을 벤딩하도록 구성된 추가의 소형 액추에이터가 제공될 수 있다. 또한, 상이한 크기의 액추에이터가 이용되는 경우, 액추에이터 슬릿에는 각각의 액추에이터 크기에 맞는 크기 및/또는 형상이 제공될 수 있다. 이러한 구성은, 조립자가 조립 설명서 또는 다른 지침서를 참조할 필요 없이 특정의 툴 베이스의 각각의 액추에이터 슬롯의 크기 및/또는 형상만을 보고 적절한 크기의 액추에이터를 각각의 액추에이터 슬롯에 삽입하면 되므로, 벤딩 툴 시스템을 세팅하는 것이 용이해진다.

툴 베이스는 마찬가지로 레그, 받침대, 로케이터, 및 다른 부품의 설치가 용이하도록 인덱스된다. 예를 들어, 툴 베이스에는, 레그를 위한 제1 직경의 보어(79), 받침대를 위한 제2 직경의 보어(81), 로케이터를 위한 제3 직경의 보어(82) 등이 제공될 수 있다. 마찬가지로, 각각의 부품에 대응되는 상이한 형상의 구멍 또는 플랜지가 제공될 수 있으며, 예를 들면 레그를 위한 정사각형 구멍, 받침대를 위한 삼각형 구멍 등이다. 구멍의 크기 및/또는 형상은 각각의 구멍에 어 느 특정한 유형의 부품이 삽입되는 지에 관한 정보를 조립자에게 제공하여, 벤딩 툴 시스템의 세팅에 서류를 참조할 필요를 없애준다. 기하학적 코드는 시스템 셋업 시에 어느 부품과 몇 개의 부품이 필요한 지를 조립자에게 스스로 알려준다.

각각의 액추에이터의 가압 및 휴지 시간, 및 액추에이터의 동작 시퀀스를 제어하기 위해 액추에이터는 적절한 수단에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 임의의 원하는 조합 기간 및/또는 시퀀스로 액추에이터(33)를 제어하기 위해 16채널 밸브 어셈블리(86)를 가지는 PLC(84)가 제공된다. PLC는, 필요에 따라 하나 이상의 임의의 액추에이터를 동작시키기 위한 수동 오버라이드(86) 및/또는 세이프티/오프 스위치(89)를 구비하여 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 대응되는 가공물의 형상에 대응되는 윤곽을 포함하는 툴 베이스에 확인 표시가 새겨질 수 있다. 마찬가지로, 액추에이터 순서 시퀀스, 즉 폴드 시퀀스가 마찬가지로 툴 베이스에 적용될 수 있다. 이러한 시퀀스 표시는, 가공물이 벤딩 툴 시스템에 장착되기 전에 벤딩 시퀀스가 올바른 순서로 되어 있는지 확인하는데 이용될 수 있다.

PLC의 실제 구성은 본 발명에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 밸브 어셈블리는 각각의 액추에이터가 가공물에 가하는 힘의 양을 조절하기 위해 각각의 액추에이터에 가해지는 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 또한, 공압 실린더가 아닌 액추에이터 수단이 사용되는 경우, PLC는, 단방향 또는 양방향 동작 유압 실린더, 전기 모터 또는 솔레노이드, 및/또는 다른 적절한 액추에이터 수단을 동작시키도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 벤딩 툴 시스템은 2차원 판재로부터 3차원 물체를 형성하는 간단하고 안전한 방법을 제공한다. 툴 시스템은, 프레스 브레이크(press brake), 프로그레시브 다이(progressive die) 및 다른 중량 기계를 사용하는 것을 피할 수 있게 하기 때문에, 제조 환경 대신에 조립 환경에 이용될 수 있다. 본 발명의 벤딩 툴 시스템은, 프로파일링, 펀칭, 레이저 커팅 또는 다른 작업이 일어나는 여러 제조 스테이션 후 또는 중간에 조립 라인에 용이하게 위치될 수 있다. 또한, 벤딩 툴 시스템은 여러 마무리 스테이션 전 또는 후에 조립 라인에 위치될 수 있다.

또한, 본 발명의 벤딩 툴 시스템은 2차원 판재 부품이 조립 공간으로 직접 이송될 수 있도록 하여, 가급적 많은 제조 공정을 납작하게 통과할 수 있도록 한다. 가공물을 툴 베이스에 이송하기 위해 다양한 방법이 이용되며, 가공물을 툴 베이스 상에 놓도록 이용될 수 있는 오버헤드 진공 전달 장치를 포함하지만 이것에 한정되지는 않는다.

벤딩 툴 시스템은 작업자의 숙련도가 변화되는 환경에 사용될 수 있다. 작업자는 프레스 브레이크, 프로그레시브 다이 및 다른 기계 공구를 사용하는데 있어서 숙련될 필요가 없다. 본 발명의 벤딩 툴 시스템 및 방법은 모든 움직이는 부품이 실질적으로 툴 베이스(32) 및 가공물(37) 아래에 배치되기 때문에 안전성을 보장한다.

본 발명의 벤딩 툴 시스템은 판재의 벤딩을 보조하도록 이용될 수도 있다. 예를 들어, 2차원 판재가 3차원 물체로 폴딩되면, 전술한 미국특허출원 공개공보 제2004/0134250A1호의 도 28(a~e)에 도시된 바와 같이, 폴딩된 섹션을 맞물리도록 하기 위해 어셈블리 탭이 이용될 수 있다. 이러한 어셈블리 탭은 조립 공정 중에 대응되는 슬롯과 주의 깊게 정렬될 필요가 있기 때문에 이러한 "탭이 이용되는" 2차원 판재를 벤딩하고 조립하기 위해 공지된 장치를 이용하는 것은 곤란하다. 반대로, 본 발명의 벤딩 툴 시스템은, 작업자가 텝(91)을 그 대응되는 어셈블리 슬롯(93)(도 7(e) 참조)과 동시에 정렬시킬 수 있는 방식으로 가공물을 벤딩하기에 충분한 힘을 제공함으로써 작업자를 보조하도록 이용될 수 있다. 따라서, 벤딩 툴 시스템은 작업자에 의해 요구되는 물리적 힘을 최소화하도록 이용될 수도 있어서 팔목터널증후군(carpal tunnel syndrome) 및 다른 증상과 같은 반복적인 스트레스 상해를 피할 수 있도록 한다.

또한, 공압 실린더, 다른 액추에이터 수단은, 가공물에 가해진 힘이 가공물을 벤딩하기에 충분하지만 작업자가 부주의로 인해 손가락이나 신체의 일부분이 물리는 경우에 작업자에게 상해를 주지 않을 정도로 조절될 수 있다. 마찬가지로, 액추에이터 수단은, 공구작업 시스템이 전술한 부품(57)과 같은 부품에 손상을 줄 위험이 없게 충분히 낮은 힘을 이용하도록 조절될 수 있다.

본 발명의 벤딩 툴 시스템은 완전 자동화되어 폴딩 속도를 증대시킬 수 있다. 프로세스가 완전 자동화되는 경우, 예를 들어 가공물 전달 및 이송이 자동화되는 경우, 작업자는 툴 베이스에 존재할 필요가 없다. 이러한 경우, 폴딩 속도는, 작업자가 존재할 필요가 없기 때문에 작업자에게 상해를 줄 가능성을 증대시키지 않는 속도로 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 벤딩 툴 시스템은 조립 공정 의 속도를 증가시키도록 이용될 수 있다.

설명의 편의와 청구범위의 정확한 정의를 위해, 용어 "위" 또는 "상부", "아래" 또는 "하부", "내부" 및 "외부"는 도면에 도시한 바와 같은 특징의 포지션을 참조하여 본 발명의 특징을 설명하기 위해 사용된 것이다.

본 발명의 특정 실시예는 예시 및 설명을 위한 것이며, 본 발명을 한정하려는 것이 아니며, 이에 대하여 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 실시예들은 본 발명의 원리 및 그 응용을 설명하기 위한 것으로, 당업자들은 다양한 변형에 의한 다양한 실시예를 고려할 수 있다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 정의된 것 및 그 동등물을 포함한다.

Claims (27)

1. 소정의 폴드 라인 및 상기 폴드 라인에 인접하며 둘레 에지로부터 이격된 클램핑 구멍을 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하기 위한 벤딩 툴 시스템에 있어서,

   상기 판재를 가공 평면에서 수용하고 지지하며, 액추에이터 슬롯을 가지는 툴 베이스,

   상기 액추에이터 슬롯을 통해 연장되며, 장착 브래킷, 상기 가공 평면 아래에서 상기 브래킷에 연결되고 상기 툴 베이스 위에서 연장되며 상기 판재의 일부분을 상기 툴 베이스에 대하여 고정하기 위해 개방된 포지션과 고정된 포지션 사이에서 움직일 수 있는 클램프, 및 상기 가공 평면 아래에서 상기 브래킷에 연결되며 상기 판재의 고정되지 않은 부분에 대하여 힘을 가하여 상기 폴드 라인을 중심으로 벤딩이 이루어지도록 상기 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션과 상부 포지션 사이에서 움직일 수 있는 벤딩 암을 포함하는 벤드 액추에이터, 및

   상기 가공 베이스에 대하여, 상기 클램프가 상기 판재의 클램핑 구멍을 통해 연장되도록, 상기 판재를 위치시키기 위한 로케이터(locator)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 툴 베이스는 둘레 형상 및 소정의 폴드 패턴을 가지는 특정의 판재 디 자인에 이용되도록 구성되며, 상기 툴 베이스는, 상기 툴 베이스에서 가공될 특정의 판재 디자인을 구분하기 위해 상기 둘레 형상과 대응되는 윤곽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 시스템은, 상기 툴 베이스를 지지하고 상기 툴 베이스 아래로부터 상기 구멍 슬롯에 접근할 수 있도록 하기 위해 상기 툴 베이스에 제거 가능하게 부착되는 하나 이상의 레그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 시스템은, 상기 판재를 상기 가공 평면에서 상기 툴 베이스 위에 지지하도록 상기 툴 베이스에 제거 가능하게 부착되는 받침대(rest)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 툴 베이스는, 상기 로케이터와 상보적인 제1 크기 및 형상을 가지는 제1 보어, 상기 레그와 상보적인 제2 크기 및 형상을 가지는 제2 보어, 및 상기 받침대와 상보적인 제3 크기 및 형상을 가지는 제3 보어를 가지며, 이로 인해 상기 보어 각각의 크기 및 형상이 상기 로케이터, 레그, 및 받침대의 위치를 시각적으로 나타내는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 브래킷은 채널 및 하방으로 대면하는 쇼울더를 구비한 대향 조(jaw)를 더 포함하고, 벤드 액추에이터의 상부 부분이 상기 액추에이터 슬롯을 통해 상기 툴 베이스 아래로부터 삽입되고, 상기 채널은 상기 액추에이터 슬롯의 일 단부에 맞물리며, 상기 벤드 액추에이터는 상기 툴 베이스에 대하여 고정되도록 상기 액추에이터 슬롯의 반대쪽 단부에 대하여 하방으로 대면하는 쇼울더와 맞닿도록 하방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
7. 제1항에 있어서,

   상기 벤드 액추에이터는 상기 벤딩 암에 작동 가능하게 연결되는 드라이버를 더 포함하고, 상기 드라이버의 작용은 상기 벤딩 암을 상기 초기 포지션과 상기 상부 포지션 사이에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
8. 제7항에 있어서,

   상기 드라이버는, 상기 드라이버의 작용이 상기 클램프도 상기 개방된 포지션과 상기 결합된 포지션 사이에서 이동시키도록 상기 클램프에 작동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
9. 제8항에 있어서,

   상기 드라이버는 실린더 스트로크를 가지는 공압 실린더이고, 상기 실린더 스트로크의 제1 부분은 상기 클램프의 이동을 일으키고, 상기 실린더 스트로크의 제2 부분은 상기 벤딩 암의 이동을 일으키는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
10. 제9항에 있어서,

    상기 클램프는 상기 브래킷에 피벗 가능하게 장착되고, 상기 벤딩 암은 상기 클램프에 피벗 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
11. 제10항에 있어서,

    상기 공압 실린더의 일 단부는 상기 브래킷에 작동 가능하게 연결되고, 상기 공압 실린더의 반대쪽 단부는 상기 벤딩 암에 작동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
12. 제1항에 있어서,

    상기 판재는 소정 패턴의 폴드 라인 및 상기 폴드 라인 각각에 인접하는 클램핑 구멍을 가지며, 상기 시스템은 각각의 상기 폴드 라인을 따라 벤딩이 일어나도록 위치되는 복수의 벤드 액추에이터를 포함하고, 상기 툴 베이스는 각각의 상기 벤드 액추에이터에 대하여 대응되는 액추에이터 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    각각의 상기 벤드 액추에이터는, 각각의 벤딩 암을 상기 초기 포지션과 상기 상부 포지션 사이에서 이동시키며 각각의 클램프를 상기 개방된 포지션과 상기 결합된 포지션 사이에서 이동시키는 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
14. 제13항에 있어서,

    상기 시스템은 상기 드라이버의 동작 시퀀스와 작용력 및 각각의 상기 드라이버의 휴지 시간(dwell time)을 제어하는 PLC(programmable logic controller)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
15. 제14항에 있어서,

    상기 드라이버는 실린더 스트로크를 가지는 공압 실린더이고, 상기 PLC는 각각의 드라이버의 2단 동작을 제공하며, 상기 드라이버는 상기 클램프의 이동을 일으키도록 상기 실린더 스트로크의 제1 부분을 제어하고 상기 벤딩 암의 이동을 일으키도록 상기 실린더 스트로크의 제2 부분을 제어하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
16. 소정의 폴드 라인 및 상기 폴드 라인에 인접하며 둘레 에지로부터 이격된 클램핑 구멍을 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하기 위한 벤딩 툴 시스 템에 있어서,

    상기 판재를 가공 평면에서 수용하고 지지하는 툴 베이스,

    상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재의 일부분을 고정하도록 상기 판재에 대하여 결합하는 클램프,

    상기 클램프가 클램핑 구멍을 통해 연장되도록 상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재를 위치시키는 로케이터, 및

    상기 클램프 근처에 위치되며 상기 폴드 라인을 중심으로 상기 판재가 벤딩되도록 상기 판금의 고정되지 않은 부분에 대하여 상방의 힘을 가하기 위해 상기 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션으로부터 상부 포지션으로 이동 가능한 벤딩 암

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
17. 제16항에 있어서,

    상기 벤딩 암을 포함하는 벤드 액추에이터를 더 포함하고, 상기 툴 베이스는 액추에이터 슬롯을 포함하며, 상기 액추에이터 슬롯에 삽입되는 상기 벤드 액추에이터의 일부분을 제거 가능하게 수용하도록 상기 액추에이터 슬롯이 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
18. 제17항에 있어서,

    상기 벤드 액추에이터는, 채널 및 하방으로 대면하는 쇼울더를 구비하는 대 향 조를 가지는 브래킷을 더 포함하고, 상기 벤드 액추에이터의 상부 부분은 아래로부터 상기 액추에이터 슬롯을 통해 삽입되고, 상기 채널은 상기 액추에이터 슬롯의 일 단부에 맞물리며, 상기 벤드 액추에이터는 상기 툴 베이스에 대하여 고정되도록 상기 액추에이터 슬롯의 반대쪽 단부에 대하여 하방으로 대면하는 쇼울더와 맞닿도록 하방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
19. 제18항에 있어서,

    상기 벤드 액추에이터는 상기 벤딩 암에 작동 가능하게 연결되는 드라이버를 더 포함하고, 상기 드라이버의 작용은 상기 벤딩 암을 상기 가공 평면 아래에 위치되는 초기 포지션과 상기 가공 평면 위에 위치되는 상부 포지션 사이에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
20. 제19항에 있어서,

    상기 밴드 액추에이터는 상기 클램프를 더 포함하고, 상기 드라이버가 상기 클램프를 상기 판재가 없는 개방 포지션과 상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재를 아래로 홀딩하는 결합 포지션 사이에서 이동시키도록, 상기 드라이버가 상기 클램프에 작동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 벤딩 툴 시스템.
21. 소정의 폴드 라인을 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하는 방법에 있어서,

    상기 판재에, 상기 폴드 라인 근처에서 상기 판재의 둘레 에지로부터 이격하여 클램핑 구멍을 형성하는 단계,

    상기 클램프가 상기 클램핑 구멍을 통해 연장되고 상기 판재의 하부면이 상기 툴 베이스 위에 가공 평면을 형성하도록 상기 툴 베이스에 상기 판재를 위치시키는 단계,

    상기 툴 베이스에 대하여 상기 판재의 일부분을 고정하도록 상기 판재에 대하여 상기 클램프를 결합시키는 단계, 및

    상기 클램프 근처에 위치하는 벤딩 암을 상기 가공 평면 아래의 초기 포지션으로부터 상부 포지션으로 이동시켜서 상기 폴드 라인을 중심으로 상기 판재가 벤딩되도록 상기 판금의 고정되지 않은 부분에 대하여 상방의 힘을 가하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제21항에 있어서,

    상기 벤드 액추에이터는 상기 벤딩 암을 포함하고, 상기 툴은 상기 벤드 액추에이터를 제거 가능하게 수용하도록 구성되는 액추에이터 슬롯을 포함하고,

    상기 방법은 상기 벤드 액추에이터의 일부분을 상기 액추에이터 슬롯을 통해 삽입하여 상기 가공 베이스에 고정시키는 단계를 더 포함하는

    것을 특징으로 하는 방법.
23. 제22항에 있어서,

    상기 벤드 액추에이터는, 채널 및 하방으로 대면하는 쇼울더를 구비하는 대향 조를 가지는 브래킷을 포함하고,

    상기 삽입 및 고정 단계는, 상기 벤드 액추에이터의 상부 부분을 아래로부터 상기 액추에이터 슬롯을 통해 삽입하는 단계, 상기 채널을 상기 액추에이터 슬롯의 일 단부에 대하여 맞물리는 단계, 및 상기 하방으로 대면하는 쇼울더가 상기 액추에이터 슬롯의 대향 단부에 대하여 접촉하여 상기 액추에이터가 상기 베이스에 고정되도록 상기 액추에이터를 하방으로 연장시키는 단계를 포함하는

    것을 특징으로 하는 방법.
24. 제23항에 있어서,

    상기 벤드 액추에이터는 상기 벤드 암에 작동 가능하게 연결되는 드라이버를 포함하고,

    상기 이동 단계는, 상기 벤딩 암을 상기 가공 평면 아래에 위치되는 상기 초기 포지션으로부터 상기 가공 평면 위에 위치되는 상기 상부 포지션으로 이동시키도록 상기 드라이버를 동작시킴으로써 이루어지는

    것을 특징으로 하는 방법.
25. 제24항에 있어서,

    상기 벤드 액추에이터는 클램프를 포함하고 상기 드라이버는 상기 벤딩 암에 작동 가능하게 연결되며,

    상기 결합 단계는, 상기 클램프를 상기 판재가 없는 개방 포지션으로부터 상기 판재를 상기 툴 베이스에 대하여 아래로 홀딩하는 결합 포지션으로 이동시키도록 상기 드라이버를 동작시킴으로써 이루어지는

    것을 특징으로 하는 방법.
26. 라인을 따라 폴딩되며 홀딩을 위해 상기 라인 근처에 개구부를 포함하는 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하는 툴 시스템에 있어서,

    상기 판재를 수용하여 지지하며 하나 이상의 슬롯이 형성되어 있는 지지 수단,

    상기 슬롯을 통해 연장되며 장착 수단을 포함하는 동작 수단,

    상기 장착 수단에 연결되며 상기 지지 수단으로부터 연장되고 상기 판재의 일부분을 상기 지지 수단에 대하여 고정하기 위해 하나의 포지션과 다른 포지션 사이에서 이동 가능한 홀딩 수단,

    상기 장착 수단에 연결되며 상기 판재의 고정되지 않은 부분에 힘을 가하여 상기 판재를 벤딩하기 위해 초기 포지션과 다른 포지션 사이에서 이동 가능한 벤딩 수단, 및

    상기 홀딩 수단이 상기 판재의 개구부를 통해 연장되도록 상기 판재를 상기 지지 수단에 대하여 위치시키는 수단

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 툴 시스템.
27. 하나 이상의 라인을 따라 폴딩될 2차원 판재로부터 3차원 구조를 형성하는 방법에 있어서,

    하나 이상의 라인 근처에서 상기 판재에 개구부를 형성하는 단계,

    상기 판재가 상기 개구부를 통해 정위치에 홀딩될 수 있도록 상기 판재를 지지부에 위치시키는 단계,

    상기 판재의 일부분을 상기 지지부에 대하여 고정하기 위해 상기 개구부를 통해 상기 판재를 홀딩하는 단계, 및

    상기 판재가 홀딩되어 있는 영역 근처에 위치되는 벤딩 부재를 하나의 포지션으로부터 다른 포지션으로 이동시킴으로써 하나 이상의 라인을 중심으로 상기 판재가 벤딩되도록 상기 판재의 고정되지 않은 부분에 대하여 힘을 가하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

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