KR20120014843A - 압착식 롤러성형장치 - Google Patents

Abstract

압착식 롤러성형장치가 개시된다. 본 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치는 베이스; 베이스 상에 설치되는 프레임; 프레임의 내부에서 베이스의 중앙에 설치되며, 상면에는 전후방향으로 성형면을 형성하는 하형; 프레임의 상부 중앙에 설치되는 압착 실린더; 프레임의 내부에서, 압착 실린더의 작동로드에 연결 프레임을 통하여 양 측부가 설치되며, 하면 중앙에는 전후방향으로 레일 홈을 형성하고, 레일 홈을 따라서는 일정구간 개구된 랙 슬롯이 형성되는 레일 플레이트; 프레임의 내부에서, 상면 중앙에 전후방향을 따라 레일단을 구성하여 레일 플레이트의 레일 홈에 설치되며, 레일단의 상면에는 랙 슬롯에 설치되는 랙부를 형성하는 롤러 홀더; 하형의 성형면에 대응하여 롤러 홀더의 하부에 전후방향을 따라 회전 가능하게 설치되는 다수개의 압착롤러; 및 레일 플레이트의 상면 일측에 설치되며, 회전축에는 상기 랙부에 치합되는 피니언이 장착되는 전후진 모터를 포함한다.

Description

압착식 롤러성형장치{ROLLER FORMING DEVICE}

본 발명은 압착식 롤러성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성이 간단하고, 성형품에 스프링 백을 완전히 제거할 수 있도록 하는 압착식 롤러성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 롤 포밍 공법은 코일을 풀어 상부 롤과 하부 롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 것으로, 특히 차량용 범퍼 빔과 같이 다양한 형상으로 절곡 성형된 직선타입의 빔류를 제조하게 된다.

도 1은 롤 포밍 공법을 이루기 위한 종래 기술에 따른 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도로써, 종래 기술에 따른 롤 포밍 장치 및 그 공정은 먼저, 공급되는 코일(200)을 풀어주는 언코일러(201)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S110)를 이루고, 상기 언코일러(201)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 평판의 강판패널(250)로 펴주는 스트레이트너(203)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S120)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(203)의 후방에는 상기 스트레이트너(203)로부터 공급된 강판패널(250)에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(205)가 구비되어 피어싱 단계(S130)를 진행한다.

또한, 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(207)은 상기 브레이크 프레스(205)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(201), 스트레이트너(203), 및 브레이크 프레스(205)를 거쳐 공급되는 강판패널(250)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(260)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S140)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(207)의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위한 라운드 벤더(209)가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 상기 성형빔(260)을 통과시킴으로써 일정 곡률의 성형빔(260)을 제조하는 벤딩단계(S150)를 이루게 된다.

또한, 상기 라운드 벤더(209)의 후방에는 상기 성형빔(260)을 일정규격으로 절단하는 컷팅 프레스(211)가 구성되어 제품화하기 위한 성형품의 규격대로 성형빔(260)을 절단하는 컷팅단계(S160)를 이룬다.

이러한 롤 포밍 장치 및 그 공정을 통하여 생산되는 성형빔의 사용 예로, 도 2에서는 길이방향을 따라 일정 형상으로 절곡되어 롤 포밍 성형된 실 사이드 아웃터 패널(300)을 도시하고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 롤 포밍 장치 및 그 공정은 간단한 형상의 성형빔(300)을 생산하기에는 설비가 복잡할 뿐만 아니라, 장비가 고가이고, 그 설치공간 또한, 넓게 차지하는 단점이 있다.

또한, 소재가 고장력 강판인 경우, 성형 후에 스프링 백 등에 의한 제품 치수의 불량이 발생하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 롤 포밍 장치의 단점을 극복하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 하형에 대하여 상하방향 및 전후방향으로 작동하는 다수의 압착롤러로 구성되어 장치 투자비를 최소화하는 압착식 롤러성형장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하려는 다른 과제는 하형 상에 1차 성형패널(즉, 프레스 성형을 통하여 성형품의 형상으로 1차 성형된 패널을 지칭함)을 로딩한 상태로, 상기 1차 성형패널에 대하여 다수의 압착롤러를 통하여 수직방향으로 압착 성형한 후, 다시 전후방향으로 구름 압착하여 성형품의 스프링 백을 완전히 제거할 수 있도록 하는 압착식 롤러성형장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 압착식 롤러성형장치는 베이스; 상기 베이스 상에 설치되는 프레임; 상기 프레임의 내부에서 상기 베이스의 중앙에 설치되며, 상면에는 전후방향으로 성형면을 형성하는 하형; 상기 프레임의 상부 중앙에 설치되는 압착 실린더; 상기 프레임의 내부에서, 상기 압착 실린더의 작동로드에 연결 프레임을 통하여 양 측부가 설치되며, 하면 중앙에는 전후방향으로 레일 홈을 형성하고, 상기 레일 홈을 따라서는 일정구간 개구된 랙 슬롯이 형성되는 레일 플레이트; 상기 프레임의 내부에서, 상면 중앙에 전후방향을 따라 레일단을 구성하여 상기 레일 플레이트의 레일 홈에 설치되며, 상기 레일단의 상면에는 상기 랙 슬롯에 설치되는 랙부를 형성하는 롤러 홀더; 상기 하형의 성형면에 대응하여 상기 롤러 홀더의 하부에 전후방향을 따라 회전 가능하게 설치되는 다수개의 압착롤러; 및 상기 레일 플레이트의 상면 일측에 설치되며, 회전축에는 상기 랙부에 치합되는 피니언이 장착되는 전후진 모터를 포함한다.

상기 하형에는 성형면의 전방 일측에 성형패널의 위치를 규제하는 규제수단이 설치될 수 있다.

또한, 상기 규제수단은 상기 하형의 성형면 상에 나사 체결되는 핀 하우징;

상기 핀 하우징의 내부에 끼워져 상부로 돌출되는 규제핀; 및 상기 핀 하우징의 내부에서 상기 규제핀에 상향 탄성력을 제공하는 스프링으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 하형은 성형면의 양 내측 모서리부를 따라 성형 여유홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 압착 실린더는 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 구성될 수 있다.

또한, 상기 압착롤러는 상기 롤러 홀더의 하부에 전후방향을 따라 동일형상으로 3개소에 설치될 수 있다.

또한, 상기 전후진 모터는 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 스텝모터로 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치에 의하면, 하형의 성형면에 대하여 상하방향 및 전후방향으로 작동하는 3개의 압착롤러로 구성되어 기존의 롤 포밍 장치에 비하여 장치 투자비를 최소화할 수 있다.

또한, 하형의 성형면 상에 1차 성형패널을 로딩한 상태로, 상기 1차 성형패널에 대하여 다수의 압착롤러를 통하여 수직방향으로 압착 성형한 후, 다시 성형면 상의 성형 여유홈에 대하여 전후방향으로 구름 압착하여 성형품의 스프링 백을 완전히 제거할 수 있다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이다.
도 2는 일반적인 롤 포밍 장치를 이용하여 차량용 실 사이드 아웃터 패널로 제조되는 성형품의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치의 정 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치의 측 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치의 각 단계별 작동 상태도이다.

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

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치의 정면도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 압착식 롤러성형장치(1)의 구성은 바닥면에 베이스(3)가 구성된다.

베이스(3) 상에는 양 측부에 연결된 상태로 프레임(5)이 설치된다.

프레임(5)의 내부에는 베이스(3)의 상면 중앙에 하형(7)이 설치된다.

하형(7)은 그 상면에 전후방향으로 성형면(9)이 형성되고, 상기 성형면(9)의 양 내측 모서리부를 따라서는 성형 여유홈(11)이 형성된다.

상기 하형(7)의 성형면(9)의 전방 일측에는 1차 성형패널(미도시; 즉, 프레스 성형을 통하여 성형품의 형상으로 1차 성형된 패널을 지칭함)의 위치를 규제하는 규제수단(20)이 구성된다.

상기 규제수단(20)은 하형(7)의 성형면(9) 상에 나사 체결되는 핀 하우징(21)이 구성되고, 핀 하우징(21)의 내부에는 규제핀(23)이 끼워져 상부로 돌출된다.

또한, 핀 하우징(21)의 내부에는 스프링(25)이 삽입되어 상기 규제핀(23)에 상향 탄성력을 제공한다.

그리고 프레임(5)의 상부 중앙에는 압착 실린더(13)가 하향 설치된다.

여기서, 상기 압착 실린더(13)는 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 프레임(5)의 내부에는 상기 압착 실린더(13)의 작동로드(15)에 연결 프레임(17)을 통하여 레일 플레이트(19)가 그 양 측부를 통하여 설치된다.

상기 레일 플레이트(19)는 그 하면 중앙에 전후방향으로 레일 홈(27)을 형성한다.

또한, 상기 레일 플레이트(19)는 레일 홈(27)을 따라서 일정구간 개구된 랙 슬롯(29)이 형성된다.

또한, 프레임(5)의 내부에서, 상기 레일 플레이트(19)에 롤러 홀더(31)가 설치된다.

상기 롤러 홀더(31)는 그 상면 중앙에 전후방향을 따라 레일단(33)을 구성하여 상기 레일 플레이트(19)의 레일 홈(27)에 설치된다.

상기 롤러 홀더(31)의 레일단(33) 상면에는 상기 레일 플레이트(19)의 랙 슬롯(29)에 설치되는 랙부(35)를 형성한다.

그리고 상기 롤러 홀더(31)의 하부에는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 전후방향을 따라 회전 가능하게 3개의 압착롤러(R)가 설치된다.

상기 3개의 압착롤러(R)는 상기 하형(7)의 성형면(9)에 대응하게 배치되며, 상기 롤러 홀더(31)의 하부에 전후방향을 따라 동일형상으로 설치된다.

상기 레일 플레이트(19)의 상면 일측에는 전후진 모터(37)가 설치된다.

상기 전후진 모터(37)는 그 회전축(39)에 상기 랙부(35)에 치합되는 피니언(41)이 장착된다.

여기서, 상기 전후진 모터(37)는 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 스텝모터로 구성되는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 압착식 롤러성형장치(1)의 작동을, 도 6 내지 도 9를 통하여 설명한다.

먼저, 상기 하형(7)의 성형면(9) 상에 1차 성형패널(P)이 로딩되어 규제핀(23)에 1차 성형패널(P)이 그 규제홀(H)을 통하여 끼워진 상태로, 도 6에서 도시한 바와 같이, 압착 실린더(13)가 하향 구동한다.

그러면, 상기 3개의 압착롤러(R)는 하형(7) 상의 성형패널(P)을 수직방향으로 압착한 상태가 된다.

이러한 상태로, 도 7과 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 전후진 모터(37)가 정방향 및 역방향으로 회전방향을 바꾸어 구동하게 된다.

그러면, 상기 전후진 모터(37)의 정역방향 회전 구동력은 피니언(41)과 랙부(35)의 작동에 따라 상기 롤러 홀더(31)에 전후진력으로 작용하게 된다.

즉, 상기 롤러 홀더(31)는 전후진력에 의해 상기 레일 플레이트(19)에 대하여 전진 및 후진 방향으로 왕복 이동하게 되며, 이에 따라 3개의 압착롤러(R)는 하형 상의 1차 성형패널(P)을 성형면(9)에 대하여 압착하여 구름접촉된 상태로 전후방향으로 다시 압착 성형하게 된다.

이러한 과정에서, 상기 1차 성형패널(P)은 그 절곡부가 성형 여유홈(11)에 의해 간섭없이 각 압착롤러(R)에 의해 절곡 성형되어 최종 성형품의 절곡부에는 스프링 백이 제거된다.

이와 같이, 3개의 압착롤러(R)에 의한 압착 성형이 완료된 후에는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 압착 실린더(13)를 상승 구동하여 성형품을 취출하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

3: 베이스 5: 프레임
7: 하형 9: 성형면
11: 성형 여유홈 13: 압착 실린더
15: 작동로드 17: 연결 프레임
19: 레일 플레이트 20: 규제수단
21: 핀 하우징 23: 규제핀
25: 스프링 27: 레일 홈
29: 랙 슬롯 31: 롤러 홀더
33: 레일단 35: 랙부
R: 압착롤러 37: 전후진 모터
39: 회전축 41: 피니언
P: 1차 성형패널

Claims (7)

1. 베이스;
   상기 베이스 상에 설치되는 프레임;
   상기 프레임의 내부에서 상기 베이스의 중앙에 설치되며, 상면에는 전후방향으로 성형면을 형성하는 하형;
   상기 프레임의 상부 중앙에 설치되는 압착 실린더;
   상기 프레임의 내부에서, 상기 압착 실린더의 작동로드에 연결 프레임을 통하여 양 측부가 설치되며, 하면 중앙에는 전후방향으로 레일 홈을 형성하고, 상기 레일 홈을 따라서는 일정구간 개구된 랙 슬롯이 형성되는 레일 플레이트;
   상기 프레임의 내부에서, 상면 중앙에 전후방향을 따라 레일단을 구성하여 상기 레일 플레이트의 레일 홈에 설치되며, 상기 레일단의 상면에는 상기 랙 슬롯에 설치되는 랙부를 형성하는 롤러 홀더;
   상기 하형의 성형면에 대응하여 상기 롤러 홀더의 하부에 전후방향을 따라 회전 가능하게 설치되는 다수개의 압착롤러; 및
   상기 레일 플레이트의 상면 일측에 설치되며, 회전축에는 상기 랙부에 치합되는 피니언이 장착되는 전후진 모터를 포함하는 압착식 롤러성형장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하형에는
   성형면의 전방 일측에 성형패널의 위치를 규제하는 규제수단이 설치되는 압착식 롤러성형장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 규제수단은
   상기 하형의 성형면 상에 나사 체결되는 핀 하우징;
   상기 핀 하우징의 내부에 끼워져 상부로 돌출되는 규제핀; 및
   상기 핀 하우징의 내부에서 상기 규제핀에 상향 탄성력을 제공하는 스프링으로 구성되는 압착식 롤러성형장치.
4. 제1항 내지 제3항 중, 어느 한 항에 있어서,
   상기 하형은
   성형면의 양 내측 모서리부를 따라 성형 여유홈이 형성되는 압착식 롤러성형장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 압착 실린더는
   작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 구성되는 압착식 롤러성형장치.
6. 제1항에서,
   상기 압착롤러는
   상기 롤러 홀더의 하부에 전후방향을 따라 동일형상으로 3개소에 설치되는 압착식 롤러성형장치.
7. 제1항에서,
   상기 전후진 모터는
   회전수 및 회전방향 제어가 가능한 스텝모터로 구성되는 압착식 롤러성형장치.

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