KR20120075023A

KR20120075023A - 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치

Info

Publication number: KR20120075023A
Application number: KR1020100137041A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 정명섭
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-06

Abstract

롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치가 개시된다. 본 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치는 측정 테이블; 상기 측정 테이블 상의 양측에 설치되어 성형빔의 양측 선단을 규제하는 규제블록; 상기 측정 테이블의 전방에 구성되는 레일을 따라 슬라이더가 이동하도록 구성되는 안내수단; 상기 측정 테이블의 일측에 구성되는 모터의 정역 회전구동력으로 스크루 로드 상의 스크루 하우징이 직선 왕복 운동하도록 구성되는 이동수단; 상기 슬라이더와 스크루 하우징의 상면에 설치되어 상기 성형빔의 외측면을 따라 접촉롤러가 이동하면서 제어기에 가변저항신호를 출력하는 가변저항센서; 상기 제어기의 출력신호에 따라 경고음을 출력하는 경고수단을 포함한다.

Description

롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치{CURVATURE INSPECTING DEVICE OF ROLL FORMING BEAM}

본 발명은 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤 포밍 성형빔의 벤딩 공정 이후, 성형빔의 곡률을 검사하기 위한 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치에 관한 것이다.

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

도 1은 상기한 롤 포밍 공법을 이루기 위한 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도로써, 종래 기술에 따른 롤 포밍 시스템 및 그 공정은 먼저, 공급되는 코일(10)을 풀어주는 언코일러(1)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S1)를 이루고, 상기 언코일러(1)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 평판의 강판패널(20)로 펴주는 스트레이트너(2)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S2)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(2)의 후방에는 상기 스트레이트너(2)로부터 공급된 강판패널(20)에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(3)가 구비되어 피어싱 단계(S3)를 진행한다.

또한, 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(4)은 상기 브레이크 프레스(3)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(1), 스트레이트너(2), 및 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 강판패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계(S4)를 진행한다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(4)의 후방에는 레이저 용접기(5)를 통하여 레이저 발진기(5a)로부터 출력되는 레이저빔을 상기 폐단면으로 롤 성형이 완료된 성형빔(30)의 레이저 용접부에 조사하여 용접단계(S5)를 진행한다.

이어서, 상기 성형빔(30)이 일정 곡률을 갖도록 상기 레이저 용접기(5)의 후방에 라운드 벤더(6)가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 상기 성형빔(30)을 통과시킴으로써 일정 곡률의 성형빔(40)을 제조하는 벤딩단계(S6)를 이룬다.

또한, 상기 라운드 벤더(6)의 후방에는 상기 성형빔(40)을 일정규격으로 절단하는 컷팅 프레스(7)가 구성되어 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 성형빔(40)을 절단하는 컷팅단계(S7)를 이룬다.

이러한 롤 포밍 시스템 및 그 공정을 통하여 생산되는 성형빔(40)의 사용 예로, 도 2에서는 길이방향을 따라 폐단면 형상으로 절곡 성형되어 레이저 용접부(W)가 용접되어 용접비드(B)를 형성하는 차량용 범퍼빔(50)을 도시하고 있다.

한편, 이러한 범퍼빔(50)과 같은 롤 포밍 성형빔은 차체의 사이드 멤버(미도시)에 조립하기 위해서는 상기 벤딩단계(S6)에서 정확한 곡률로 성형되어야 하며, 작업자는 이러한 성형빔(40)의 곡률을 확인하기 위하여 라인상에서 곡률 측정자를 이용하여 성형빔(40)의 주요부에 대한 곡률을 수작업으로 측정한다.

그러나 이러한 성형빔(40)의 곡률 검사를 작업자가 수작업으로 진행함에 따라 측정하는 작업자에 따라서 오차범위가 달라 검사결과를 신뢰할 수 없으며, 수작업으로 인한 작업자의 피로도를 가중시키며, 이에 따른 생산성 저하의 원인이 되는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 롤 포밍 성형빔을 벤딩 성형한 후, 측정 테이블 상에 양단을 규제한 상태로, 성형빔의 외측면에 구름 접촉된 상태로 이동하는 가변저항센서의 가변 저항 신호값을 통하여 성형빔의 곡률을 간단하게 검사하기 위한 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치는 측정 테이블; 상기 측정 테이블 상의 양측에 설치되어 성형빔의 양측 선단을 규제하는 규제블록; 상기 측정 테이블의 전방에 구성되는 레일을 따라 슬라이더가 이동하도록 구성되는 안내수단; 상기 측정 테이블의 일측에 구성되는 모터의 정역 회전구동력으로 스크루 로드 상의 스크루 하우징이 직선 왕복 운동하도록 구성되는 이동수단; 상기 슬라이더와 스크루 하우징의 상면에 설치되어 상기 성형빔의 외측면을 따라 접촉롤러가 이동하면서 제어기에 가변저항신호를 출력하는 가변저항센서; 상기 제어기의 출력신호에 따라 경고음을 출력하는 경고수단을 포함한다.

상기 각 규제블록은 각 내측면에 상기 성형빔의 선단이 삽입되는 규제홈이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 규제블록은 상면에 상기 규제홈으로 연결되는 경사 안내면이 형성될 수 있다.

또한, 상기 안내수단은 상기 성형빔의 외측면에 대응하는 상기 측정 테이블 상의 전방에 설치되는 레일; 및 상기 레일 상에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이더로 구성될 수 있다.

또한, 상기 이동수단은 상기 측정 테이블의 일측방에 모터 브라켓을 통하여 설치되는 구동모터; 상기 레일에 이웃하여 평행하게 배치되어 상기 측정 테이블의 양 측부에 구성되는 베어링체를 통하여 양단이 회전 가능하게 설치되며, 일단은 상기 구동모터의 회전축에 일체로 연결되는 스크루 로드; 및 상기 슬라이더와 일체로 연결되어 상기 스크루 로드에 치합되는 스크루 하우징으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 구동모터는 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 구성될 수 있다.

또한, 상기 가변저항센서는 상기 슬라이더와 스크루 하우징의 상면에 고정 설치되는 센서 하우징; 상기 센서 하우징의 내부 양 측면에 설치되어 각각 제어기와 전기적으로 연결되는 양측 고정 저항판; 상기 센서 하우징에 대하여 전후진 가능하게 설치되는 로드; 상기 센서 하우징의 내부에서, 상기 로드의 단부에 고정되어 상기 양측 고정 저항판에 접촉된 상태로 상기 로드와 함께 슬라이드 이동하는 가변전극; 상기 센서 하우징의 외부에서, 상기 로드의 선단에 롤러 브라켓을 통하여 설치되어 상기 성형빔의 외측면에 구름 접촉되는 접촉롤러; 및 상기 센서 하우징의 내부면과 상기 가변전극 사이에 개재되어 상기 가변전극에 탄성력을 제공하는 스프링으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 접촉롤러는 우레탄 소재로 형성될 수 있다.

또한, 상기 경고수단은 부저로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치에 의하면, 측정 테이블 상의 양측 규제블록에 성형빔의 양단을 고정한 상태로, 성형빔의 외측면을 따라 구름 접촉된 상태로 이동하는 가변저항센서의 가변 저항 신호값을 설정값과 비교함으로써 성형빔의 곡률을 간단하게 검사할 수 있다.

이에 따라, 작업자가 바뀌어도 오차 없는 정확한 곡률을 갖는 성형빔을 선별할 수 있으며, 작업자의 작업환경을 개선하고, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 단계별 공정 개념도이다.
도 2는 일반적인 롤 포밍 시스템 및 공정을 이용하여 제조된 차량용 범퍼빔의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 검사장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 곡률 검사장치의 측면도이다.
도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 가변저항센서의 단면도이다,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 검사장치의 사용 상태를 도시한 평면도이다.

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

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 검사장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 곡률 검사장치의 측면도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 곡률 검사장치(100)는 측정 테이블(101), 규제블록(103,105), 안내수단(107), 이동수단(109), 가변저항센서(111) 및 경고수단이 구비된다.

상기 측정 테이블(101)은 4개의 지주(101a)에 의해 설치되는 사각의 플레이트로 구성된다.

상기 규제블록(103,105)은 상기 측전 테이블(101)의 양측에 설치되어 성형빔(200)의 양측 선단을 규제한다.

이러한 양측 규제블록(103,105)은 각 내측면에 상기 성형빔(200)의 선단이 삽입되는 규제홈(G)이 형성된다.

또한, 상기 규제블록(103,105)은 그 상면에 상기 규제홈(G)으로 연결되는 경사 안내면(GF)이 형성되어 상기 성형빔(200)의 선단을 안내한다.

그리고 상기 안내수단(107)은 상기 성형빔(200)의 외측면에 대응하여 측정 테이블(101) 상의 전방에 레일(107a)이 설치된다.

또한, 상기 레일(107a) 상에는 슬라이더(107b)가 슬라이드 가능하게 설치된다.

그리고 상기 이동수단(109)은 측정 테이블(101)의 일측에 구성되는 모터의 정역 회전구동력으로 스크루 로드(109a) 상의 스크루 하우징(109b)이 직선 왕복 운동하도록 구성된다.

즉, 이러한 이동수단(109)은 상기 측정 테이블(101)의 일측방에 모터 브라켓(113)을 통하여 구동모터(M)가 설치된다.

여기서, 상기 구동모터(M)는 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 스크루 로드(109a)는 상기 레일(107a)에 이웃하여 평행하게 배치되어 측정 테이블(101)의 양 측부에 구성되는 각 베어링체(115,117)를 통하여 양단이 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 스크루 로드(109a)의 일단은 상기 구동모터(M)의 회전축(119)에 일체로 연결되어 구동모터(M)의 회전구동력을 전달받아 회전한다.

또한, 상기 스크루 하우징(109b)는 상기 스크루 로드(109a)에 치합된 상태로, 일측면이 상기 슬라이더(107b)와 일체로 연결된다.

즉, 상기 스크루 하우징(109b)은 스크루 로드(109a)의 회전구동에 의해 슬라이더(107b)와 함께 레일(107a)을 따라 측정 테이블(101) 상에서 직선 왕복 운동하도록 구성된다.

그리고 상기 가변저항센서(111)는 상기 슬라이더(107b)와 스크루 하우징(109b)의 상면에 고정 설치되어 상기 성형빔(200)의 외측면을 따라 접촉롤러(121)가 이동하면서 제어기(C)에 가변저항신호를 출력하도록 구성된다.

이러한 가변저항센서(111)의 구체적인 구성에 대해서는 이하, 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 5를 참조하면, 상기 가변저항센서(111)는 상기 슬라이더(107b)와 스크루 하우징(109b)의 상면에 센서 하우징(123)이 고정 설치된다.

상기 센서 하우징(123)의 내부 양 측면에는 각각 고정 저항판(125,127)이 설치되어 각각 제어기(C)와 전기적으로 연결된다.

상기 센서 하우징(123)에는 로드(129)가 설치되는데, 상기 로드(129)는 센서 하우징(123)에 대하여 전후진 가능하게 설치된다.

또한, 상기 센서 하우징(123)의 내부에는 상기 로드(129)의 단부에 가변전극(131)이 고정되어 상기 양측 고정 저항판(125,127)에 양단이 접촉된 상태로 상기 로드(129)와 함께 슬라이드 이동하도록 구성된다.

또한, 상기 센서 하우징(123)의 외부에서는 상기 로드(129)의 선단에 롤러 브라켓(133)을 통하여 상기 접촉롤러(121)가 설치되어 성형빔(200)의 외측면에 구름 접촉된다.

여기서, 상기 접촉롤러(121)는 우레탄 소재로 형성되어 접촉되는 성형빔(200)의 외측면에 스크래치의 발생을 방지하도록 할 수 있다.

또한, 상기 센서 하우징(123)의 내부에는 스프링(135)이 설치되는데, 상기 스프링(135)은 센서 하우징(123)의 내부면과 상기 가변전극(131) 사이에 개재되어 상기 가변전극(131)에 탄성력을 제공한다.

이러한 구성의 가변저항센서(111)는 측정 테이블(101) 상의 양측 규제블록(103,105)에 고정된 성형빔(200)의 외측면을 따라 접촉롤러(121)가 이동하면서, 로드(129)를 통하여 가변전극(131)이 양측 고정 저항판(125,127)을 이동하면서, 가변 저항 신호값을 제어기(C)로 출력한다.

또한, 상기 경고수단은 부저(B)로 구성되어 상기 제어기(C)의 출력신호에 따라 경고음을 출력한다.

따라서 상기한 바와 같은 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치(100)의 작동은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 곡률 성형된 성형빔(200)의 양측 선단을 측정 테이블(101) 상의 양측 규제블록(103,105)에 형성된 규제홈(G)에 삽입하여 규제한다.

이때, 상기 성형빔(200)은 그 양측 선단이 양측 규제블록(103,105)의 경사 안내면(GF)을 따라 안내되어 규제홈(G)에 삽입된다.

이와 같이, 성형빔(200)이 양측 규제블록(103,105)을 통하여 측정 테이블(101)에 규제된 상태에서, 상기 구동모터(M)를 일방향으로 구동하여 성형빔(200)의 외측면에 접촉롤러(121)를 통하여 구름 접촉된 가변저항센서(111)를 일측에 타측으로 이동시킨다.

그러면, 상기 가변저항센서(111)는 성형빔(200)의 외측면 곡률에 따라 이동하는 접촉롤러(121)에 의해 로드(129)가 센서 하우징(123)에 대하여 전후진하게 되며, 이에 따라 양측 고정 저항판(125,127) 사이의 가변전극(131)이 동기 이동하면서 제어기(C)에 가변 저항 신호값을 입력한다.

이에 따라, 상기 제어기(C)는 성형빔(200)의 외측면 곡률에 따라 가변 저항 신호로 입력되는 입력값과 자체 설정된 설정값과 비교하며, 입력값과 설정값 사이의 오차가 오차허용범위를 벗어나는 경우, 이를 성형빔(200)의 곡률이 설계사양과 다른 것으로 인식하여 부저(B)에 출력신호를 입력하여 경고음을 발생시킨다.

따라서 본 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치(100)는 측정 테이블(101) 상의 양측 규제블록(103,105)에 성형빔(200)의 양단을 고정한 상태로, 성형빔(200)의 외측면을 따라 접촉롤러(121)를 통하여 구름 접촉된 상태로 이동하는 가변저항센서(111)의 가변 저항 신호값을 설정값과 비교함으로써 성형빔(200)의 곡률을 간단하게 검사한다.

또한, 작업자가 바뀌어도 오차 없는 정확한 곡률을 갖는 성형빔(200)을 선별할 수 있게 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.

100: 곡률 검사장치
101: 측정 테이블
103,105: 규제블록
107: 안내수단
107a: 레일
107b: 슬라이더
109: 이동수단
109a: 스크루 로드
109b: 스크루 하우징
111: 가변저항센서
115,117: 베어링체
121: 접촉롤러
123: 센서 하우징
125,127: 고정 저항판
129: 로드
131: 가변전극
200: 성형빔
C: 제어기
B: 부저
G: 규제홈
GF: 경사 안내면

Claims

측정 테이블;
상기 측정 테이블 상의 양측에 설치되어 성형빔의 양측 선단을 규제하는 규제블록;
상기 측정 테이블의 전방에 구성되는 레일을 따라 슬라이더가 이동하도록 구성되는 안내수단;
상기 측정 테이블의 일측에 구성되는 모터의 정역 회전구동력으로 스크루 로드 상의 스크루 하우징이 직선 왕복 운동하도록 구성되는 이동수단;
상기 슬라이더와 스크루 하우징의 상면에 설치되어 상기 성형빔의 외측면을 따라 접촉롤러가 이동하면서 제어기에 가변저항신호를 출력하는 가변저항센서;
상기 제어기의 출력신호에 따라 경고음을 출력하는 경고수단을 포함하는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제1항에서,
상기 각 규제블록은
각 내측면에 상기 성형빔의 선단이 삽입되는 규제홈이 형성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 규제블록은
상면에 상기 규제홈으로 연결되는 경사 안내면이 형성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 안내수단은
상기 성형빔의 외측면에 대응하는 상기 측정 테이블 상의 전방에 설치되는 레일; 및
상기 레일 상에 슬라이드 가능하게 설치되는 슬라이더로 구성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 이동수단은
상기 측정 테이블의 일측방에 모터 브라켓을 통하여 설치되는 구동모터;
상기 레일에 이웃하여 평행하게 배치되어 상기 측정 테이블의 양 측부에 구성되는 베어링체를 통하여 양단이 회전 가능하게 설치되며, 일단은 상기 구동모터의 회전축에 일체로 연결되는 스크루 로드;
상기 슬라이더와 일체로 연결되어 상기 스크루 로드에 치합되는 스크루 하우징으로 구성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제5항에 있어서,
상기 구동모터는
회전방향 제어가 가능한 서보모터로 구성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 가변저항센서는
상기 슬라이더와 스크루 하우징의 상면에 고정 설치되는 센서 하우징;
상기 센서 하우징의 내부 양 측면에 설치되어 각각 제어기와 전기적으로 연결되는 양측 고정 저항판;
상기 센서 하우징에 대하여 전후진 가능하게 설치되는 로드;
상기 센서 하우징의 내부에서, 상기 로드의 단부에 고정되어 상기 양측 고정 저항판에 접촉된 상태로 상기 로드와 함께 슬라이드 이동하는 가변전극;
상기 센서 하우징의 외부에서, 상기 로드의 선단에 롤러 브라켓을 통하여 설치되어 상기 성형빔의 외측면에 구름 접촉되는 접촉롤러; 및
상기 센서 하우징의 내부면과 상기 가변전극 사이에 개재되어 상기 가변전극에 탄성력을 제공하는 스프링으로 구성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 접촉롤러는
우레탄 소재로 형성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 경고수단은
부저로 구성되는 롤 포밍 성형빔용 곡률 검사장치.