KR20100103166A - Method and apparatus of the continuous levelling machine for doubly curved formed sheet metals - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치 및 그 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 박판에 미세 패턴 성형 후 스프링 백으로 인해 발생하는 종방향 및 횡방향의 이중 곡률을 한 번의 교정 작업을 통해 동시에 제거하여 평면 형태로 교정하는 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 또한, 이 발명은 성형 후 발생할 수 있는 종방향 및 횡방향의 곡률을 성형 후 1개의 프로세스 내에서 교정공정이 가능한 장치 및 방법에 관한 것이기도 하다. The present invention relates to a continuous planar straightening device of a thin plate having a double curvature and a method thereof, and more particularly, a single straightening operation for the longitudinal and transverse double curvature caused by spring back after forming a fine pattern on the thin plate The present invention relates to a continuous planar straightening device of a thin plate having a double curvature which is simultaneously removed through a straight shape to be corrected. The present invention also relates to an apparatus and a method capable of correcting the longitudinal and transverse curvatures that may occur after molding in one process after molding.
대면적 박판에 미세 패턴을 성형하게 되면, 미세 패턴 성형 시 발생하는 성형 잔류응력 및 스프링 백으로 인해 박판이 길이방향 및 폭방향으로 곡률을 갖게 된다. 따라서, 이 미세 패턴이 성형된 박판을 기존의 박판과 같이 사용하기 위해 서는 박판의 평탄도 확보가 중요하다.When the fine pattern is formed on the large-area thin plate, the thin plate has curvature in the longitudinal direction and the width direction due to the molding residual stress and the spring back generated during the fine pattern forming. Therefore, it is important to secure the flatness of the thin plate in order to use the thin plate formed with the fine pattern as the existing thin plate.
도 1은 롤 상태의 박판 소재를 평면 형태로 교정하는 교정공정의 개략도이다. 롤에 감겨 있는 상태의 박판은 롤의 곡률을 가지기 때문에, 이를 그대로 사용하는데 무리가 있다. 따라서, 곡률을 갖는 박판(110)을 평면 형태로 교정해주기 위해 도 1과 같이 일반적으로 5개의 롤, 즉 2개의 롤 셋(120)을 이용해 교정하고 있다. 1 is a schematic diagram of a calibration process for straightening a thin sheet material in a roll state. Since the thin plate wound on the roll has the curvature of the roll, it is difficult to use it as it is. Therefore, in order to calibrate the
도 2는 일반적인 금형 성형방법을 통해 미세 패턴이 성형된 박판의 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 성형된 박판의 상세도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 박판에 미세 패턴을 성형함에 있어서는, 프로그레시브 금형(210) 또는 롤 금형(220)을 이용해 성형할 수 있다. 이러한 금형(210, 220)으로 성형된 박판(230)에는 그 표면에 다수의 미세 패턴이 형성된다. FIG. 2 is a schematic view of a thin plate molded with a fine pattern through a general mold forming method, and FIG. 3 is a detailed view of the molded thin plate shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, in forming a fine pattern on a thin plate, the mold may be molded using the
또한, 도 2 및 도 3과 같이, 성형된 박판(230)은 미세 패턴의 형상을 따라 K1, K2 방향의 양방향 곡률을 가지기도 한다. 즉, 성형된 박판(230)은 미세 패턴의 형상을 따라 각각 다른 종방향 곡률(K1)과 횡방향 곡률(K2)을 갖는다. 이를 성형된 박판(230)의 단면으로 살펴보면, X-Z 평면(231)에 대해서는 종방향 곡률(K1)을 갖고, Y-Z 평면(232)에 대해서는 횡방향 곡률(K2)을 갖는다. 이렇게 종방향 및 횡방향으로 이중 곡률을 갖는 박판은 실제 사용에 있어서 무리가 있다. 따라서, 이중 곡률을 갖는 박판을 사용하기 위해서는, 양방향(종방향 및 횡방향)에 대한 교정 작업이 필요하다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the molded
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 성형된 박판을 종래의 평면교정 장치를 이용 해 교정하는 개념의 사시도 및 정면도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 평면교정 장치(400)는 5개의 롤, 즉 2개의 롤 셋(410, 420)으로 구성된다. 이러한 롤 셋(410, 420)은 1개의 상부 롤과 2개의 하부 롤로 각각 구성된 것으로서, 성형된 박판(230)이 상부 롤과 하부 롤 사이를 지나감으로써 교정 작업이 이루어진다. 이러한 평면교정 장치(400)는 도 1과 같이 롤 형태로 감진 박판(110) 소재, 또는 도 3과 같이 곡률을 갖도록 금형 성형된 박판(230) 소재를 평면 형태로 교정하기 위해 사용되었다.4 and 5 are a perspective view and a front view of the concept of correcting the molded thin plate shown in Figure 3 using a conventional planar calibration device. 4 and 5, the conventional
그런데, 종래의 평면교정 장치(400)는 성형된 박판(230)의 폭방향과 일치하는 수직하중이 성형된 박판(230)에 가해지도록 상하부 롤이 배열된다. 즉, 성형된 박판(230)의 진행방향과 상하부 롤의 길이방향이 상부 또는 하부에서 보았을 때에 직교하도록 배열된다. 따라서, 성형된 박판(230)의 폭방향으로 형성된 종방향 곡률(K1)에 대한 교정은 가능하지만, 성형된 박판(230)의 길이방향으로 형성된 횡방향 곡률(K2)에 대해서는 교정이 불가능하다. 즉, 완전 평면을 이루기 위해서는 횡방향 곡률(K2)에 대한 교정 작업을 한번 더 수행해야 하는 단점이 있다. However, in the conventional
또한, 횡방향 곡률(K2)에 대한 교정 작업을 위해서는, 평면교정 장치(400)에 대한 성형된 박판(230)의 투입방향을 변경하는 절차를 진행해야 하므로, 프로그레시브 성형, 또는 롤 성형 후 직접적으로 얻어지는 성형된 박판(230)을 일정 길이로 절단한 후 이중 곡률에 대한 교정 작업을 각각 수행해야 한다. 즉, 종래의 평면교정 장치(400)는 금형 등을 통한 성형 후 연속적인 교정 작업이 불가능했다. In addition, in order to correct the lateral curvature K2, a procedure for changing the injection direction of the molded
따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이중 곡률을 갖는 박판의 진행방향과 롤의 길이방향이 상부 또는 하부에서 보았을 때에 직교하지 아니하고 각각의 롤 셋이 서로 다른 각을 유지하도록 배열함으로써, 박판의 종방향 및 횡방향 곡률을 동시에 교정할 수 있는 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the roll direction of the thin plate having a double curvature and the longitudinal direction of the roll is not orthogonal when viewed from the top or bottom, each roll set is mutually It is an object of the present invention to provide a continuous planar straightening apparatus for a thin plate having a double curvature capable of simultaneously correcting the longitudinal and transverse curvatures of the thin plate by arranging them to maintain different angles.
또한, 이 발명은 상기와 같은 롤과 롤 셋의 적절한 배열을 통해 금형 성형(프로그레시브 성형 또는 롤 성형)후 직접적으로 생기는 종방향 및 횡방향 곡률을 금형 성형 이후에 연속적으로 동시에 교정할 수 있는 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치 및 그 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides a double curvature capable of simultaneously and simultaneously correcting the longitudinal and transverse curvatures directly after mold molding (progressive or roll molding) through the proper arrangement of rolls and roll sets as described above. Another object of the present invention is to provide a continuous planar straightening device having a thin plate and a method thereof.
이 발명은 종방향 및 횡방향의 이중 곡률을 갖는 소재를 평면 형태로 교정하는 장치에 있어서, 소재를 교정하는 다수의 롤로 각각 구성되어 배열된 다수의 롤 셋을 포함하며, 다수의 롤 셋은 소재의 진행방향과 롤의 길이방향이 상부 또는 하부에서 보았을 때에 직교하지 아니하고, 소재의 진행방향에 대해 상향각(α) 또는 하향각(β)으로 배열되며, 인접하는 롤 셋이 서로 다른 상향각(α) 또는 하향각(β)으로 배열되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a device for straightening a material having a double curvature in a longitudinal direction and a transverse direction in a planar form, comprising a plurality of roll sets each configured and arranged in a plurality of rolls for straightening the material, the plurality of roll sets The advancing direction of the roll and the longitudinal direction of the roll are not orthogonal when viewed from the top or the bottom, and are arranged at an upward angle (α) or a downward angle (β) with respect to the advancing direction of the material, and adjacent roll sets have different upward angles ( α) or downward angle β.
이 발명의 인접하는 롤 셋은 서로 간에 직각을 이루는 상향각(α) 또는 하향각(β)을 갖되, 상향각(α) 및 하향각(β)이 각각 30°~ 60°인 것이 바람직하다.Adjacent roll sets of the present invention have an upward angle α or a downward angle β that are perpendicular to each other, and the upward angle α and the downward angle β are preferably 30 ° to 60 °, respectively.
이 발명은 소재의 투입 및 배출라인과 다수의 롤 셋의 사이에 각각 배치되어 소재의 이동을 안내하는 다수 쌍의 가이드롤을 더 포함할 수 있다. The present invention may further include a plurality of pairs of guide rolls disposed between the input and discharge lines of the material and the plurality of roll sets, respectively, to guide the movement of the material.
이 발명은 상기와 같은 장치를 이용한 평면교정 방법으로서, 인접하는 롤 셋 간에 서로 다른 상향각(α) 또는 하향각(β)을 갖는 다수의 롤 셋을 따라 소재를 이동시키면서 종방향 및 횡방향의 이중곡률을 동시에 제거하여 평면 형태로 교정하는 교정공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is a planar calibration method using the apparatus as described above, in the longitudinal and transverse direction while moving the material along a plurality of roll sets having a different upward angle (α) or downward angle (β) between adjacent roll sets It characterized in that it comprises a calibration process to remove the double curvature at the same time to correct in a planar form.
이 발명의 교정공정은 프로그레시브 성형 또는 롤 성형으로 인해 생기는 종방향 및 횡방향의 이중 곡률을 성형 이후의 후속공정으로 연속적으로 수행하여 교정할 수 있다.The calibration process of this invention can be corrected by successively carrying out the longitudinal and transverse double curvatures resulting from progressive molding or roll molding in a subsequent process after molding.
이 발명은 이중 곡률을 갖는 박판의 진행방향과 롤의 길이방향이 상부 또는 하부에서 보았을 때에 직교하지 아니하고 각각의 롤 셋이 서로 다른 각을 유지하도록 배열함으로써, 박판의 종방향 및 횡방향 곡률을 동시에 교정할 수 있는 장점이 있다. The present invention arranges the longitudinal and transverse curvatures of the thin plate simultaneously by arranging the roll direction of the thin plate having a double curvature and the longitudinal direction of the roll not to be orthogonal when viewed from the top or the bottom, so that each roll set maintains a different angle. There is an advantage to calibrating.
또한, 이 발명은 상기와 같은 롤과 롤 셋의 적절한 배열을 통해 금형 성형(프로그레시브 성형 또는 롤 성형)후 직접적으로 생기는 종방향 및 횡방향 곡률을 금형 성형 이후에 연속적으로 동시에 교정할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the longitudinal and transverse curvature directly generated after the mold molding (progressive or roll molding) through the appropriate arrangement of the roll and roll set as described above can be simultaneously and simultaneously corrected after the mold molding have.
아래에서, 이 발명에 따른 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치 및 그 방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In the following, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a continuous planar straightening device of a thin plate having a double curvature and a method according to the present invention will be described in detail.
도 6은 이 발명의 한 실시예에 따른 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치의 구성관계를 도시한 개념도이고, 도 7은 도 6에 도시된 평면교정 장치의 사시도이며, 도 8은 도 6에 도시된 평면교정 장치를 이용해 이중 곡률을 갖는 박판을 교정하는 개념도이다.FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a configuration relationship of a continuous planar straightening device of a thin plate having a double curvature according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a perspective view of the planar straightening device shown in FIG. 6, and FIG. It is a conceptual diagram of correcting a thin plate having a double curvature using the planar calibration device shown in FIG.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치(600)는 서로 간에 적절한 배열관계를 갖는 다수의 롤 셋(610, 620)과, 이중 곡률을 갖는 성형된 박판(230)의 투입 및 배출라인과 롤 셋(610, 620)의 사이에 각각 배치되어 성형된 박판(230)의 이동을 안내하는 다수 쌍의 가이드롤(630)로 구성된다.As shown in Figs. 6 to 8, the continuous
롤 셋(610, 620)은 1개의 상부 롤과 2개의 하부 롤로 각각 구성된 것으로서, 상하부 롤은 서로 간에 일정 간격을 두고 평행하게 배열된다. 따라서, 성형된 박판(230)이 상부 롤과 하부 롤 사이를 지나감으로써 교정 작업이 이루어진다. The
이 실시예의 롤 셋(610, 620)은 성형된 박판(230)의 진행방향과 롤의 길이방향이 상부 또는 하부에서 보았을 때에 직교하지 아니하고, 성형된 박판(230)의 진행방향에 대해 상향각(α) 또는 하향각(β)으로 롤이 배열된다. 또한, 인접하는 롤 셋(610, 620)이 상향각(α) 또는 하향각(β)과 같이 서로 다른 각도를 유지하도 록 배열된다. The
이 실시예의 평면교정 장치(600)는 성형된 박판(230)의 진행방향과 롤의 길이방향이 서로 직교할 경우, 성형된 박판(230)의 일방향(종방향 또는 횡방향)에 대한 곡률만을 제거하는 단점을 극복하기 위해, 서로 간에 직교하지 아니하는 상향각(α) 또는 하향각(β)으로 배열하여 양방향(종방향 및 횡방향)에 대한 곡률을 동시에 그 방향을 달리하면서 제거하도록 구성된다. 이때, 인접하는 롤 셋(610, 620)은 서로 간에 직각을 이루는 상향각(α) 또는 하향각(β)을 갖는 것이 바람직하다.In this embodiment, the
예를 들어, 전단의 롤 셋(610)은 45°상향각(α)으로 배열되고, 후단의 롤 셋(620)은 45°하향각(β)으로 배열된 경우, 처음에는 전단의 롤 셋(610)에 의해 45°상향각(α) 방향의 수직하중에 의해 그 방향에 대한 성형된 박판(230)의 종방향 및 횡방향 곡률이 제거된 후, 후단의 롤 셋(610)에 의해 45°하향각(α) 방향의 수직하중에 의해 그 방향에 대한 성형된 박판(230)의 종방향 및 횡방향 곡률이 제거된다. 즉, 인접하는 롤 셋(610, 620) 간의 서로 다른 방향에서의 수직하중을 가해 종방향 및 횡방향 곡률을 동시에 제거하여 평면 형태로 교정한다. 이때, 롤 셋(610)은 그 상향각(α) 또는 하향각(β)을 각각 30°~ 60°범위 내에서 조절하여 배열할 수 있다. For example, when the roll set 610 of the front end is arranged at a 45 degree upward angle α, and the roll set 620 of the rear end is arranged at a 45 degree downward angle β, the roll set of the front end is initially ( 610, the longitudinal and transverse curvatures of the formed
이 실시예는 종래에 평면 형태로의 교정을 위해 방향을 달리하여 행했던 두 번의 교정작업을 한 번의 교정작업으로 평면 교정이 가능하다. 또한, 이 실시예는 도 2와 같이 프로그레시브 성형 또는 롤 성형 후 직접적으로 생기는 종방향 및 횡 방향의 이중 곡률을 금형 성형 이후의 후속공정으로 연속적으로 수행하여 교정할 수 있다. 즉, 이 실시예는 이중 곡률을 제거하기 위해 성형된 박판(230)을 일정 길이로 절단하고 두 번의 교정공정을 거치지 않고, 금형 성형 이후의 후속공정으로 연속적으로 행하는 한 번의 교정공정으로 이중 곡률을 제거할 수 있다.In this embodiment, the plane calibration can be performed in one calibration operation with two calibration operations which were conventionally performed in different directions for calibration in a planar form. In addition, this embodiment can be corrected by continuously performing the double curvature in the longitudinal and transverse direction directly after the progressive molding or roll molding as shown in Figure 2 in a subsequent process after the mold molding. That is, in this embodiment, the double curvature is formed by one straightening process that is continuously performed in a subsequent process after mold molding, without cutting the molded
이상에서 이 발명의 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치 및 그 방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. In the above description, the technical details of the continuous planar correction apparatus of the thin plate having the double curvature of the present invention and the method thereof have been described together with the accompanying drawings, which illustrate the best embodiment of the present invention by way of example. no.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations within the scope of the appended claims without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 롤 상태의 박판 소재를 평면 형태로 교정하는 교정공정의 개략도이고, 1 is a schematic diagram of a calibration process for straightening a thin sheet material in a rolled state,
도 2는 일반적인 금형 성형방법을 통해 미세 패턴이 성형된 박판의 개략도이고, 2 is a schematic view of a thin plate formed with a fine pattern through a general mold forming method,
도 3은 도 2에 도시된 성형된 박판의 상세도이고, FIG. 3 is a detailed view of the molded thin plate shown in FIG. 2,
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 성형된 박판을 종래의 평면교정 장치를 이용해 교정하는 개념의 사시도 및 정면도이고, 4 and 5 are a perspective view and a front view of the concept of correcting the molded thin plate shown in Figure 3 using a conventional planar calibration device,
도 6은 이 발명의 한 실시예에 따른 이중 곡률을 갖는 박판의 연속형 평면교정 장치의 구성관계를 도시한 개념도이고, 6 is a conceptual diagram showing the configuration of the continuous planar straightening device of a thin plate having a double curvature according to an embodiment of the present invention,
도 7은 도 6에 도시된 평면교정 장치의 사시도이며, FIG. 7 is a perspective view of the planar calibration device shown in FIG. 6;
도 8은 도 6에 도시된 평면교정 장치를 이용해 이중 곡률을 갖는 박판을 교정하는 개념도이다.FIG. 8 is a conceptual diagram of calibrating a thin plate having a double curvature by using the planar calibration device shown in FIG. 6.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠ ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
230 : 박판 600 : 평면교정 장치230: thin plate 600: plane calibration device
610, 620 : 롤 셋 630 : 가이드 롤610, 620: Roll set 630: Guide roll
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140827 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |