KR20090053080A

KR20090053080A - 곡률 성형 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20090053080A
Application number: KR1020070119735A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 손성만
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-05-27
Also published as: KR100934898B1

Abstract

본 발명은 일정곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 레이저 센서를 통하여 실시간 측정하여 설정곡률의 기준좌표와 실시간 성형곡률의 측정좌표를 비교하여 곡률 성형롤의 위치제어를 통하여 편차범위 내에서 항상 일정한 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품을 생산할 수 있도록 하는 곡률 성형 장치 및 그 제어방법을 제공한다.

롤 포밍 성형품, 곡률 성형 장치, 곡률 성형롤, 레이저 센서

Description

곡률 성형 장치 및 그 제어방법{Curvature bending system and control method thereof}

본 발명은 곡률 성형 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 범퍼 빔과 같이 일정곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 레이저 센서를 통하여 실시간 측정하여 설정곡률의 기준좌표와 실시간 성형곡률의 측정좌표를 비교하여 곡률 성형롤의 위치제어를 통하여 편차범위 내에서 항상 일정한 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품을 생산할 수 있도록 하는 곡률 성형 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 범퍼 빔과 같은 일정곡률을 갖는 롤 포밍 성형품은 롤 포밍 성형 장치에서 성형된 후, 곡률 성형 장치를 거치면서 일정곡률을 갖는 성형품으로 성형된다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 롤 포밍 성형 장치(101)는 다수의 롤 포머(103)로 구성되는데, 강판패널(105)이 이러한 롤 포머(103)들을 지나면서 범퍼 빔과 같은 롤 포밍 성형품(107)으로 성형된다.

이러한 롤 포밍 성형 장치(101)에 강판패널(105)을 공급하기 위하여 그 전방 에는 코일(109)을 장착한 언코일러(111)와, 상기 언코일러(111)에 의해 풀려 나온 띠상 강판을 펴주어 평판의 띠상 강판패널(105)이 준비되도록 하는 스트레이트너(113) 및 상기 스트레이트너(113)로부터 공급된 상기 띠상 강판패널(105)에 범퍼 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(115)가 구비된다.

그리고 상기 롤 포밍 성형 장치(101)의 후방에는 차량의 범퍼 빔과 같은 일정곡률을 갖는 롤 포밍 성형품(107)의 곡률을 성형하기 위한 상기한 곡률 성형 장치(100)가 구비된다.

즉, 상기 곡률 성형 장치(100)는 다수개의 상,하부 곡률 성형롤(117)을 제품에 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료한 성형품(107)을 통과시킴으로써 일정곡률의 완성품을 제조하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 곡률 성형 장치(100)는 다수개의 상,하부 곡률 성형롤(117)이 한번 설정된 배열위치에 설치된 상태로 동일 제품을 생산하는 동안에는 그대로 사용되는데, 이는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫 번째, 소재별로 물리적 특성이 각각 달라 롤 포밍 성형품(107)의 스프링 백의 량에도 각각 차이가 발생하며, 이에 따라 곡률 성형 완료 후에도 소재별 곡률이 다르게 나타나며, 특히 가동중에는 곡률의 변화에 대처할 수 없어 일정한 곡률을 갖는 성형품을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

두 번째, 다른 사양의 성형품을 생산하는 경우에는 해당 곡률을 재설정하기 위하여 매번 다수개의 상,하부 곡률 성형롤(117)의 배열위치를 재조정해야 함으로 작업시간이 과다하게 소요되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 일정곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 레이저 센서를 통하여 실시간 측정하여 설정곡률의 기준좌표와 실시간 성형곡률의 측정좌표를 비교하여 곡률 성형롤의 위치제어를 통하여 편차범위 내에서 항상 일정한 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품을 생산할 수 있도록 하는 곡률 성형 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 곡률 성형 장치는 롤 포 밍 성형 장치의 후방에, 다수개의 곡률 성형롤을 성형빔에 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료한 성형빔을 통과시킴으로써 일정곡률의 완성품을 제조하는 곡률 성형 장치에 있어서,

상기 롤 포밍 성형 장치의 후방에서 그 하부다이 상에 구성되며, 롤 포밍 진행방향을 따라 수직방향으로 2단의 수직 가이드 홈과 상하 경사방향으로 3단의 경사 가이드 홈을 형성하는 가이드 하우징; 상기 가이드 하우징의 제1단 수직 가이드 홈에 상,하부 안내롤을 이동 가능하게 설치하여 상기 롤 포밍 성형 장치로부터 공급되는 성형빔을 안내하는 안내롤 수단; 상기 가이드 하우징의 제2단 수직 가이드 홈에 상,하부 기준롤을 설치하여 상기 안내롤 수단으로부터 공급되는 성형빔을 그 곡률 반경방향으로 구름 지지하는 기준롤 수단; 상기 가이드 하우징의 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈에 각각 상,하부 곡률 성형롤을 이동 가능하게 설치하고, 각각의 상,하부 곡률 성형롤은 각 구동모터의 구동제어에 의해 그 배열위치가 조정되도록 하여 상기 기준롤 수단으로부터 공급되는 성형빔의 실시간 성형곡률을 가변제어하는 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단; 상기 가이드 하우징의 후방에서 상기 하부다이 상에 구성되어 실시간 곡률이 성형되는 성형빔의 일측과 타측의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률의 측정좌표신호를 출력하는 곡률좌표 측정수단; 상기 곡률좌표 측정수단으로부터 성형빔의 실시간 성형곡률의 측정좌표를 수신하여 설정곡률의 기준좌표와 비교하여 상기 측정좌표가 상기 기준좌표의 편차범위 내로 들어올 때까지 상기 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단의 각 구동모터를 구동제어하여 각 상,하부 곡률 성형롤의 위치제어를 이루는 제어로직을 갖는 제어기를 포 함하는 것을 특징으로 한다.

상기 안내롤 수단은 상기 가이드 하우징의 제1단 수직 가이드 홈에 하부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 하부 안내롤; 상기 가이드 하우징의 제1단 수직 가이드 홈에 상부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 상부 안내롤; 상기 제1단 수직 가이드 홈의 상부에 대응하여 상기 가이드 하우징에 설치되며, 작동로드의 선단은 가압블록을 통하여 상기 상부 가이드 프레임에 연결되어 상기 상,하부 안내롤을 통하여 투입되는 성형빔을 일정압력으로 가압하면서 안내하는 가압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가압 실린더는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 기준롤 수단은 상기 가이드 하우징의 제2단 수직 가이드 홈에 하부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 하부 기준롤; 상기 가이드 하우징의 제2단 수직 가이드 홈에 상부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 상부 기준롤; 상기 제2단 수직 가이드 홈의 상부에 대응하여 상기 가이드 하우징에 설치되는 조정 플레이트; 상기 상부 가이드 프레임의 상부에 설치되는 조정블록; 상기 조정 플레이트와 조정블록을 연결하여 체결되며, 상기 조정 플레이트에 대하여 조정블록의 위치를 조정하는 조정 스크루로 이루어진다.

제1,제2,제3곡률 성형롤 수단은 상기 가이드 하우징의 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈에 각각 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이딩 프레임; 상기 각 슬라이딩 프레임의 상,하부에 각각 지지프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 상,하부 곡 률 성형롤; 상기 각 슬라이딩 프레임의 상부에 구성되는 스크루 블록; 상기 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈에 대응하여 가이드 하우징의 상부에 장착 플레이트를 통하여 장착되며, 회전축은 스크루축으로 이루어져 상기 스크루 블록에 체결되며, 제어기의 제어신호에 따라 회전 구동하는 구동모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단의 각 구동모터는 그 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 곡률좌표 측정수단은 상기 가이드 하우징의 후방에서 상기 하부다이 상의 일측에 구성되어 실시간 곡률이 성형되는 성형빔의 일측에 대하여 그 접선의 직각방향으로 레이저빔을 조사 함으로써 상기 성형빔에 대한 상기 일측의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 따른 측정좌표신호를 제어기로 출력하는 제1레이저 센서; 상기 가이드 하우징의 후방에서 상기 하부다이 상의 타측에 구성되어 실시간 곡률이 성형되는 성형빔의 타측에 대하여 그 접선의 직각방향으로 레이저빔을 조사 함으로써 상기 성형빔에 대한 타측의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 따른 측정좌표신호를 제어기로 출력하는 제2레이저 센서로 이루어진다.

한편, 상기한 바와 같은 곡률 성형 장치의 제어방법은 설정곡률로 성형된 성형빔의 곡률부에 대한 위치별 기준좌표를 설정하는 제1단계; 상기 기준좌표를 기준으로 하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 대한 허용가능 편차범위를 설정하는 제2단계; 상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 따른 위치별 좌표를 곡률좌표 측정수단을 통하여 실시간 측정하는 제3단계; 상기 성형빔의 실시간 위치별 측정좌표가 상 기 기준좌표를 기준으로 그 편차범위 내에 있는가를 판단하는 제4단계; 상기 제4단계에서, 조건을 만족하면, 실시간 성형빔의 곡률 성형을 진행하며, 상위 단계로 리턴하는 제5단계; 상기 제4단계에서, 조건을 만족하지 않는 경우, 제1,2,3곡률 성형롤 수단의 각 구동모터를 제어하여 각 곡률 성형롤의 위치를 조정한 후, 상위 단계로 리턴하는 제6단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치의 제어방법.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 곡률 성형 장치 및 그 제어방법에 의하면, 일정곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 2개의 레이저 센서를 통하여 실시간 측정하여 설정곡률의 기준좌표와 실시간 성형곡률의 측정좌표를 비교하여 편차범위를 벗어나면 구동모터 제어에 의해 각 곡률 성형롤의 위치제어를 통하여 편차범위 내에서 항상 일정한 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품을 실시간 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이에 따라, 곡률 성형 장치의 가동중에도 곡률의 변화에 대처할 수 있어 일정한 곡률을 갖는 성형품을 실시간 생산할 수 있게 된다.

또한, 다른 사양의 성형품을 생산하는 경우에도 해당 곡률을 재설정하기만 하면, 매번 다수개의 상,하부 곡률 성형롤의 배열위치를 재조정할 필요가 없는 등, 작업시간을 배제할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하 면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡률 성형 장치가 적용되는 롤 포밍 성형 장치의 개략적인 측면 구성도이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 곡률 성형 장치의 사시도 및 측면 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 곡률 성형 장치(10)는 롤 포밍 성형 장치(1)의 후방에 구성되어 제품에 성형하고자하는 곡률로 롤 포밍 성형을 완료한 성형빔(7)을 통과시킴으로써 일정곡률의 완성품을 제조하게 된다.

먼저, 본 발명의 곡률 성형 장치(10)가 적용되는 전체적인 롤 포임 성형 장치(1)의 구성을 설명한다.

즉, 상기 롤 포밍 성형 장치(1)는 다수의 롤 포머(3)로 구성되는데, 강판패널(5)이 이러한 롤 포머(3)들을 지나면서 범퍼 빔과 같은 롤 포밍 성형빔(7)으로 성형된다.

이러한 롤 포밍 성형 장치(1)에 강판패널(5)을 공급하기 위하여 그 전방에는 코일(9)을 장착한 언코일러(11)와, 상기 언코일러(11)에 의해 풀려 나온 띠상 강판을 펴주어 평판의 띠상 강판패널(5)이 준비되도록 하는 스트레이트너(13) 및 상기 스트레이트너(13)로부터 공급된 상기 띠상 강판패널(5)에 범퍼 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(15)가 구비된다.

그리고 상기 롤 포밍 성형 장치(1)의 후방에는 차량의 범퍼 빔과 같은 일정곡률을 갖는 롤 포밍 성형빔(7)의 곡률을 성형하기 위한 본 실시예에 따른 곡률 성형 장치(10)가 구비된다.

본 실시예에 따른 곡률 성형 장치(10)의 구성은, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 롤 포밍 성형 장치(1)의 후방에서 그 하부다이(17) 상에 가이드 하우징(21)이 구비된다.

상기 가이드 하우징(21)은 롤 포밍 진행방향을 따라 수직방향으로 2단의 수직 가이드 홈(G1,G2)과 상하 경사방향으로 3단의 경사 가이드 홈(C1,C2,C3)을 형성하여 구성된다.

상기 가이드 하우징(21)의 제1단 수직 가이드 홈(G1)에는 상,하부 안내롤을 이동 가능하게 설치하여 상기 롤 포밍 성형 장치(1)로부터 공급되는 성형빔(7)을 안내하는 안내롤 수단(R1)이 구성된다.

상기 안내롤 수단(R1)의 구체적인 구성은 상기 가이드 하우징(21)의 제1단 수직 가이드 홈(G1)에 하부 가이드 프레임(31)을 통하여 회전 가능하게 하부 안내롤(32)이 설치된다.

상기 가이드 하우징(21)의 제1단 수직 가이드 홈(G1)에서, 상기 하부 안내롤(32)의 상부에 상부 가이드 프레임(33)을 통하여 회전 가능하게 상부 안내롤(34)이 설치된다.

또한, 상기 제1단 수직 가이드 홈(G1)의 상부에 대응하여 상기 가이드 하우징(21)에 가압 실린더(35)가 설치되는데, 상기 가압 실린더(35)의 작동로드의 선단은 가압블록(36)을 통하여 상기 상부 가이드 프레임(33)에 연결되어 상기 상,하부 안내롤(32,34) 사이로 투입되는 성형빔(7)을 일정압력으로 가압하면서 안내되도록 한다.

여기서, 상기 가압 실린더(35)는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 가이드 하우징(21)의 제2단 수직 가이드 홈(G2)에는 상,하부 기준롤을 설치하여 상기 안내롤 수단(R1)으로부터 공급되는 성형빔(7)을 그 곡률 반경방향으로 구름 지지하는 기준롤 수단(R2)이 구성된다.

상기 기준롤 수단(R2)의 구체적인 구성은 상기 가이드 하우징(21)의 제2단 수직 가이드 홈(G2)에 하부 가이드 프레임(41)을 통하여 회전 가능하게 하부 기준롤(42)이 설치된다.

상기 가이드 하우징(21)의 제2단 수직 가이드 홈(G2)에는 상기 하부 기준롤(42)의 상부에 상부 가이드 프레임(43)을 통하여 회전 가능하게 상부 기준롤(44)이 설치된다.

또한, 상기 제2단 수직 가이드 홈(G2)의 상부에 대응하여 상기 가이드 하우징(21)에는 조정 플레이트(45)가 설치되고, 상기 상부 가이드 프레임(43)의 상부에는 조정블록(46)이 설치된다.

상기 조정 플레이트(45)와 조정블록(46)은 조정 스크루(47)에 의해 서로 연결하여 체결되며, 상기 조정 스크루(47)는 그 체결량을 조절하여 상기 조정 플레이트(45)에 대하여 조정블록(46)의 위치를 조정하도록 구성된다.

그리고 상기 가이드 하우징(21)의 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈(C1,C2,C3)에는 각각 상,하부 곡률 성형롤을 이동 가능하게 설치하고, 각각의 상,하부 곡률 성형롤은 각 구동모터(M1,M2,M3)의 구동제어에 의해 그 배열위치가 조정되도록 하 여 상기 기준롤 수단(R2)으로부터 공급되는 성형빔(7)의 실시간 성형곡률을 가변제어하는 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단(B1,B2,B3)이 구성된다.

상기한 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단(B1,B2,B3)의 각각의 구성은 동일하며, 그 구체적인 구성은 상기 가이드 하우징(21)의 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈(C1,C2,C3)에 각각 슬라이드 가능하게 슬라이딩 프레임(F)이 설치된다.

상기 각 슬라이딩 프레임(F)의 상,하부에는 각각 지지프레임(SF)을 통하여 회전 가능하게 상,하부 곡률 성형롤(BR1,BR2)이 설치된다.

또한, 상기 각 슬라이딩 프레임(F)의 상부에는 스크루 블록(SB)이 구성된다.

상기 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈(C1,C2,C3)에 대응하여 가이드 하우징(21)의 상부에는 각각 장착 플레이트(MP)를 통하여 구동모터(M1,M2,M3)가 장착되는데, 상기 각 구동모터(M1)는 그 회전축이 스크루축(S)으로 이루어져 상기 스크루 블록(SB)에 체결되며, 제어기(23)의 제어신호에 따라 회전 구동하도록 구성된다.

여기서, 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단(B1,B2,B3)의 각 구동모터(M1,M2,M3)는 그 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 가이드 하우징(21)의 후방에서 상기 하부다이(17) 상에는 실시간 곡률성형되는 성형빔(7)의 일측과 타측의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔(7)의 실시간 성형곡률의 측정좌표신호를 출력하는 곡률좌표 측정수단(LS)이 구성된다.

이러한 곡률좌표 측정수단(LS)의 구체적인 구성은 상기 가이드 하우징(21)의 후방에서 상기 하부다이(17) 상의 일측에 제1레이저 센서(LS1)가 구성되어 실시간 곡률이 성형되는 성형빔(7)의 일측(P1)을 감지하여 상기 성형빔(7)에 대한 일측(P1)의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔(7)의 실시간 성형곡률에 따른 측정좌표신호를 제어기(23)로 출력하도록 구성된다.

이때, 상기 제1레이저 센서(LS1)는 성형빔(7)의 일측에 대하여 그 접선의 직각방향으로 레이저빔을 조사하도록 구성된다.

또한, 상기 가이드 하우징(21)의 후방에서 상기 하부다이(17) 상의 타측에는 제2레이저 센서(LS2)가 구성되어 실시간 곡률성형되는 성형빔(7)의 타측(P2)을 감지하여 상기 성형빔(7)에 대한 타측(P2)의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔(7)의 실시간 성형곡률에 따른 측정좌표신호를 제어기(23)로 출력하도록 구성된다.

상기 제2레이저 센서(LS2)도 상기 성형빔(7)의 타측에 대하여 그 접선의 직각방향으로 레이저빔을 조사하도록 구성된다.

그리고 상기 제어기는 상기 곡률좌표 측정수단(LS)인 제1,제2레이저 센서(LS1,LS2)로부터 상기 성형빔(7)의 실시간 성형곡률의 일측 및 타측의 측정좌표를 수신하여 설정곡률의 기준좌표와 비교하여 상기 측정좌표가 상기 기준좌표의 편차범위 내로 들어올 때까지 상기 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단(B1,B2,B3)의 각 구동모터(M1,M2,M3)를 구동제어하여 각 상,하부 곡률 성형롤(BR1,BR2)의 위치제어를 이루는 제어로직을 갖는다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 곡률 성형 장치의 제어방법은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 설정곡률로 성형된 성형빔(7)의 곡률부에 대한 위치(P1,P2)별 기준좌표를 제어기(23)에 설정한다.(S1)

이어서, 상기 제어기(23)에는 상기 기준좌표를 기준으로 하여 상기 성형빔(7)의 실시간 성형곡률에 대한 허용가능 편차범위를 설정한다.(S2)

이와 같이, 상기 제어기(23)에 기준좌표와 편차범위가 설정되면, 상기 제어기(23)는 상기 성형빔(7)의 실시간 성형곡률에 따른 위치(P1,P2)별 좌표를 곡률좌표 측정수단의 제1, 제2레이저 센서(LS1,LS2)를 통하여 실시간 측정하여 상기 성형빔(7)의 실시간 위치별 측정좌표를 수신하게 된다.(S3)

상기 단계(S3)에 이어, 상기 제어기(23)는 상기 성형빔(7)의 실시간 위치별 측정좌표가 상기 기준좌표를 기준으로 그 편차범위 내에 있는가를 판단하게 된다.(S4)

이때, 상기 단계(S4)에서, 상기 성형빔(7)의 실시간 위치별 측정좌표가 상기 편차범위 내에 있는 경우에는 실시간 성형빔의 곡률 성형을 진행하며(S5), 상위 단계(S3)로 리턴된다.

반면, 상기 단계(S4)에서, 상기 성형빔(7)의 실시간 위치별 측정좌표가 상기 편차범위를 벗어나는 경우에는 제어기(23)가 상기 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단(B1,B2,B3)의 각 구동모터(M1,M2,M3)를 제어하여 각 곡률 성형롤(BR1,BR2)의 배열위치를 조정한 후,(S6) 상위 단계(S3)로 리턴된다.

이때, 상기 단계(S6)는 제어기(23)에 의해 상기 성형빔(7)의 실시간 성형곡률의 측정좌표가 편차범위 내에서 들어올 때까지 반복적으로 진행된다.

도 1은 종래 기술에 따른 곡률 성형 장치가 적용되는 롤 포밍 성형 장치의 개략적인 측면 구성도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡률 성형 장치가 적용되는 롤 포밍 성형 장치의 개략적인 측면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 성형 장치의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 곡률 성형 장치의 측면 구성도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 곡률 성형 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 공정도이다.

Claims

롤 포밍 성형 장치의 후방에, 다수개의 곡률 성형롤을 성형빔에 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 설치하여 롤 포밍 성형을 완료한 성형빔을 통과시킴으로써 일정곡률의 완성품을 제조하는 곡률 성형 장치에 있어서,

상기 롤 포밍 성형 장치의 후방에서 그 하부다이 상에 구성되며, 롤 포밍 진행방향을 따라 수직방향으로 2단의 수직 가이드 홈과 상하 경사방향으로 3단의 경사 가이드 홈을 형성하는 가이드 하우징;

상기 가이드 하우징의 제1단 수직 가이드 홈에 상,하부 안내롤을 이동 가능하게 설치하여 상기 롤 포밍 성형 장치로부터 공급되는 성형빔을 안내하는 안내롤 수단;

상기 가이드 하우징의 제2단 수직 가이드 홈에 상,하부 기준롤을 설치하여 상기 안내롤 수단으로부터 공급되는 성형빔을 그 곡률 반경방향으로 구름 지지하는 기준롤 수단;

상기 가이드 하우징의 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈에 각각 상,하부 곡률 성형롤을 이동 가능하게 설치하고, 각각의 상,하부 곡률 성형롤은 각 구동모터의 구동제어에 의해 그 배열위치가 조정되도록 하여 상기 기준롤 수단으로부터 공급되는 성형빔의 실시간 성형곡률을 가변제어하는 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단;

상기 가이드 하우징의 후방에서 상기 하부다이 상에 구성되어 실시간 곡률이 성형되는 성형빔의 일측과 타측의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률의 측정좌표신호를 출력하는 곡률좌표 측정수단;

상기 곡률좌표 측정수단으로부터 성형빔의 실시간 성형곡률의 측정좌표를 수신하여 설정곡률의 기준좌표와 비교하여 상기 측정좌표가 상기 기준좌표의 편차범위 내로 들어올 때까지 상기 제1,제2,제3곡률 성형롤 수단의 각 구동모터를 구동제어하여 각 상,하부 곡률 성형롤의 위치제어를 이루는 제어로직을 갖는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 안내롤 수단은

상기 가이드 하우징의 제1단 수직 가이드 홈에 하부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 하부 안내롤;

상기 가이드 하우징의 제1단 수직 가이드 홈에 상부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 상부 안내롤;

상기 제1단 수직 가이드 홈의 상부에 대응하여 상기 가이드 하우징에 설치되며, 작동로드의 선단은 가압블록을 통하여 상기 상부 가이드 프레임에 연결되어 상기 상,하부 안내롤을 통하여 투입되는 성형빔을 일정압력으로 가압하면서 안내하는 가압 실린더;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치.
제2항에 있어서,

상기 가압 실린더는

그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 기준롤 수단은

상기 가이드 하우징의 제2단 수직 가이드 홈에 하부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 하부 기준롤;

상기 가이드 하우징의 제2단 수직 가이드 홈에 상부 가이드 프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 상부 기준롤;

상기 제2단 수직 가이드 홈의 상부에 대응하여 상기 가이드 하우징에 설치되는 조정 플레이트;

상기 상부 가이드 프레임의 상부에 설치되는 조정블록;

상기 조정 플레이트와 조정블록을 연결하여 체결되며, 상기 조정 플레이트에 대하여 조정블록의 위치를 조정하는 조정 스크루;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치.
제1항에 있어서,

제1,제2,제3곡률 성형롤 수단은

상기 가이드 하우징의 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈에 각각 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이딩 프레임;

상기 각 슬라이딩 프레임의 상,하부에 각각 지지프레임을 통하여 회전 가능하게 설치되는 상,하부 곡률 성형롤;

상기 각 슬라이딩 프레임의 상부에 구성되는 스크루 블록;

상기 제1,제2,제3단 경사 가이드 홈에 대응하여 가이드 하우징의 상부에 장착 플레이트를 통하여 장착되며, 회전축은 스크루축으로 이루어져 상기 스크루 블록에 체결되며, 제어기의 제어신호에 따라 회전 구동하는 구동모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치.
제1항 또는 제5항에 있어서,

제1,제2,제3곡률 성형롤 수단의 각 구동모터는

그 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치.
제1항에 있어서,

상기 곡률좌표 측정수단은

상기 가이드 하우징의 후방에서 상기 하부다이 상의 일측에 구성되어 실시간 곡률이 성형되는 성형빔의 일측에 대하여 그 접선의 직각방향으로 레이저빔을 조사 함으로써 상기 성형빔에 대한 상기 일측의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 따른 측정좌표신호를 제어기로 출력하는 제1레이저 센서;

상기 가이드 하우징의 후방에서 상기 하부다이 상의 타측에 구성되어 실시간 곡률이 성형되는 성형빔의 타측에 대하여 그 접선의 직각방향으로 레이저빔을 조사 함으로써 상기 성형빔에 대한 타측의 실시간 좌표를 측정하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 따른 측정좌표신호를 제어기로 출력하는 제2레이저 센서;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치.
곡률 성형 장치의 제어방법에 있어서,

설정곡률로 성형된 성형빔의 곡률부에 대한 위치별 기준좌표를 설정하는 제1단계;

상기 기준좌표를 기준으로 하여 상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 대한 허용가능 편차범위를 설정하는 제2단계;

상기 성형빔의 실시간 성형곡률에 따른 위치별 좌표를 곡률좌표 측정수단을 통하여 실시간 측정하는 제3단계;

상기 성형빔의 실시간 위치별 측정좌표가 상기 기준좌표를 기준으로 그 편차범위 내에 있는가를 판단하는 제4단계;

상기 제4단계에서, 조건을 만족하면, 실시간 성형빔의 곡률 성형을 진행하며, 상위 단계로 리턴하는 제5단계;

상기 제4단계에서, 조건을 만족하지 않는 경우, 제1,2,3곡률 성형롤 수단의 각 구동모터를 제어하여 각 곡률 성형롤의 위치를 조정한 후, 상위 단계로 리턴하는 제6단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 제5단계 및 제6단계에서의 상위 단계는

제3단계인 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치의 제어방법.
제8항에 있어서,

제1,제2,제3곡률 성형롤 수단의 각 구동모터는

그 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 성형 장치의 제어방법.