KR20120094621A - 링크 밴딩 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관체를 한번의 작업으로 밴딩 및 프레스 가공할 수 있으며, 단부 변형을 방지하도록 된 링크 밴딩 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템은 중공을 갖는 관체를 밴딩 성형하기 위한 것으로서, 상기 관체를 지지하는 지지유닛과, 상기 지지유닛에 지지된 관체를 가압 성형하는 가압유닛과, 상기 지지유닛에 설치되어 상기 지지유닛에 지지된 상기 관체의 단부를 고정하는 고정유닛을 구비하며, 상기 고정유닛은 상기 관체의 단부에서 상기 중공을 통해 소정길이 상기 관체의 내부로 삽입되는 삽입부재와, 상기 삽입부재를 진퇴 구동시키기 위한 제1 구동액추에이터를 포함한다.
상기 지지유닛은 지지면에 고정된 서포트바디와, 상기 서포트바디에 수평방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있는 회동바디와, 상기 회동바디를 상기 회전축을 중심으로 회전구동시키는 제2 구동액추에이터를 포함하고, 상기 고정유닛은 상기 회동바디에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 딸른 링크 밴딩 시스템은 제품의 가압성형, 밴딩 등의 작업공정들을 한번의 공정으로 모두 실시할 수 있어 공정수의 축소를 통해 제작비용과 시간을 최소화할 수 있으며, 단부의 소재절단공정이 필요치 않아 소재비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Description

링크 밴딩 시스템 {LINK BENDING SYSTEM}

본 발명은 링크 밴딩 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관체를 한번의 작업으로 밴딩 및 프레스 가공할 수 있으며, 단부 변형을 방지하도록 된 링크 밴딩 시스템에 관한 것이다.

튜브형태의 강관이나 인발제품을 성형가공하는 과정은 제품의 형태에 따라 다르긴 하지만 통상적으로 2~3단계의 공정을 거쳐 이루어진다.

일반적인 튜브강관의 성형과정은 외관을 가압 성형하고, 이를 설정된 양만큼 프레스로 절곡성형한 뒤, 단부를 절단하는 단계를 거쳐 이루어지게 된다.

종래 방식에 따른 관재의 가압 성형방식은 각 공정별로 전용 장치에 제품을 탈부착하는 작업을 진행해야 하기 때문에 작업시간이 길어지고, 그에 따른 인력의 투입이 많아 제품의 생산비용이 증가되는 문제점이 있었다.

아울러 관재를 가압하고 절곡하는 성형과정에서 관재의 단부 형태가 변형되기 때문에 변형된 형태를 보정하기 위해 단부를 절단해야 하므로 소재가 낭비되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 튜브형상의 강관이나 인발제품에 대하여 성형과 절곡이 한 장치에서 모두 이루어지며, 단부 변형이 방지됨으로써 소재의 낭비를 최소화하고 제품의 제작비용 및 제작시간을 최소화할 수 있도록 된 링크 밴딩 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템은 중공을 갖는 관체를 밴딩 성형하기 위한 것으로서, 상기 관체를 지지하는 지지유닛과, 상기 지지유닛에 지지된 관체를 가압 성형하는 가압유닛과, 상기 지지유닛에 설치되어 상기 지지유닛에 지지된 상기 관체의 단부를 고정하는 고정유닛을 구비하며, 상기 고정유닛은 상기 관체의 단부에서 상기 중공을 통해 소정길이 상기 관체의 내부로 삽입되는 삽입부재와, 상기 삽입부재를 진퇴 구동시키기 위한 제1 구동액추에이터를 포함한다.

상기 지지유닛은 지지면에 고정된 서포트바디와, 상기 서포트바디에 수평방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있는 회동바디와, 상기 회동바디를 상기 회전축을 중심으로 회전구동시키는 제2 구동액추에이터를 포함하고, 상기 고정유닛은 상기 회동바디에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 고정유닛은 상기 회동바디에 설치되며, 상기 관체의 단부 외주면을 파지하도록 상기 관체의 상부와 하부에서 각각 상기 관체를 향해 진퇴되는 상,하부 고정부재와, 상기 상,하부 고정부재를 각각 진퇴구동하는 제3, 제4 구동액추에이터를 더 구비하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 가압유닛은 상기 지지유닛에 지지된 관체의 상부에서 상기 관체를 향해 하강하는 가동플레이트와, 상기 가동플레이트에 하방으로 연장되게 설치된 메인성형부재를 포함하는 프레스부와, 상기 가동플레이트에 설치되는 가스스프링과, 상기 가스스프링에 의해 하강하며 단부가 상기 관체를 가압하여 설정된 형태로 성형할 수 있게 가공된 보조성형부재를 구비하는 보조성형부를 포함하고, 상기 지지유닛은 상기 관체의 양단부를 각각 지지할 수 있도록 상호 대향되는 위치에 두 개가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 딸른 링크 밴딩 시스템은 제품의 가압성형, 밴딩 등의 작업공정들을 한번의 공정으로 모두 실시할 수 있어 공정수의 축소를 통해 제작비용과 시간을 최소화할 수 있으며, 단부의 소재절단공정이 필요치 않아 소재비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템을 통해 성형되는 제품의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 링크 밴딩 시스템의 측단면도,
도 4는 도 1의 링크 밴딩 시스템의 정단면도,
도 5 내지 도 8은 관체를 설치하고 성형 가공하는 과정을 단계적으로 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도면을 참조하면 본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템(100)은 인발된 금속재의 관체(10)를 밴딩 성형하여 원하는 소정의 형상으로 가공하기 위한 것으로, 본 실시예의 경우에는 알루미늄 인발품을 범퍼로 가공하기 위한 링크 밴딩 시스템(100)이다.

링크 밴딩 시스템(100)은 관체(10)를 지지하는 지지유닛(110)과, 관체(10)를 가압하는 가압유닛(130)과, 관체(10)의 단부를 지지유닛(110)에 고정하는 고정유닛(120)을 구비한다.

도시된 것처럼 지지유닛(110)은 두 개가 구비되며 관체(10)의 양 단부를 각각 지지할 수 있도록 소정 간격 이격된 상태로 상호 마주보는 방향으로 설치되어 있다.

이격된 두 지지유닛(110)은 동일한 구조이므로 이하에서는 하나의 지지유닛(110)만을 설명한다.

지지유닛(110)은 서포트바디(111)와, 상기 서포트바디(111)에 회전 가능하게 지지되어 있는 회동바디(115)와, 회동바디(115)를 회전 구동시키기 위한 제2 구동액추에이터(118)를 구비한다.

상기 서포트바디(111)는 지지면에 베이스부(112)가 설치되고, 상기 베이스부(112)의 상면에 상호 이격된 두 개의 벽체(113)가 상방으로 연장되어 형성된다. 상기 벽체(113)의 사이에는 후술하는 회동바디(115)가 회전 가능하게 설치되므로 벽체(113)의 이격거리는 회동바디(115)의 폭에 대응하도록 형성되는 것이 바람직하다. 아울러 벽체(113)의 일측에는 상단으로부터 하방으로 연장되어 있는 가이드홈이 형성되어 있다.

아울러 상기 베이스부(112)의 상면에는 후술하는 회동바디(115)가 회동될 때 회동이 일정 각도 이상 이루어지지 않도록 회동바디(115)의 회동을 제한하는 스토퍼(114)가 형성되어 있다. 상기 스토퍼(114)는 베이스부(112)의 상면에서 상방으로 소정길이 돌출되어 있는 상태이고, 전방에서 후방으로 연장될수록 베이스부(112)의 상면으로부터 돌출되는 돌출길이가 점점 길어지도록 경사지게 형성되어 있다.

회동바디(115)는 벽체(113)의 사이에 설치되는데, 벽체(113)를 관통해 상기 회동바디(115)의 측면과 연결되는 회동핀(116)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회동바디(115)는 후술하는 고정유닛(120)이 설치되며 회동을 통해 관체(10)의 밴딩성형을 유도하게 된다.

회동바디(115)의 일측에는 상기 가이드홈을 통해 벽체(113)의 외측으로 돌출되는 돌출연결부(117)가 형성되어 있으며, 상기 제2 구동액추에이터(118)가 돌출연결부(117)와 연결되어 회동바디(115)를 회전 구동시키게 된다.

제2 구동액추에이터(118)는 지지면에 하단이 회전 가능하게 설치된 실린더바디와, 상기 실린더바디로부터 인출되는 인출로드로 이루어지며, 인출로드의 단부가 상기 돌출연결부(117)와 연결되어 있어서 인출로드의 인입 및 인출에 따라 회동바디(115)가 상기 회전핀을 중심으로 회전구동하게 된다.

상기 회동바디(115)의 전면에는 상기 관체(10)의 단부가 안착될 수 있도록 안착홈이 형성되어 있어서, 안착홈에 관체(10)의 단부가 놓이도록 설치하여 성형을 준비한다.

상기 고정유닛(120)은 관체(10)의 단부를 회동바디(115)에 고정시키고 가압 성형 과정 중 관체(10)의 단부에서 변형이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.

고정유닛(120)은 회동바디(115)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 삽입부재(121)와, 상기 삽입부재(121)를 진퇴구동시키는 제1 구동액추에이터(122)와, 상기 회동바디(115)에 안착된 관체(10)의 상부와 하부를 파지하여 관체(10)를 고정하는 상,하부 고정부재(123,124)와, 상,하부 고정부재(123,124)를 구동하는 제3, 제4 구동액추에이터(125,126)를 구비한다.

삽입부재(121)는 관체(10)의 내부 중공으로 삽입될 수 있도록 관체(10)의 중공 형상에 대응하는 크기 및 형상으로 형성되어 있으며 회동바디(115)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 삽입부재(121)는 상기 제1 구동액추에이터(122)에 의해 진퇴 구동함으로써 관체(10)에 삽입되거나 분리가 이루어지게 되어 있는데, 후술하는 가압유닛(130)에 의해 밴딩성형 또는 가압성형이 이루어지는 동안에도 관체(10)의 단부 형상이 변형되는 것을 방지한다.

상기 상,하부 고정부재(123,124)는 각각 회동바디(115)에 안착된 관체(10)의 외부를 파지하여 관체(10)를 고정하기 위한 것이다. 상,하부 고정부재(123,124)는 각각 제3, 제4 구동액추에이터(125,126)와 연결되어 있어서 제3, 제4 구동액추에이터(125,126)의 구동에 의해 상하방향으로 진퇴가 이루어지게 되며, 상,하부 고정부재(123,124)가 각각 하강 및 승강하여 관체(10)의 상면과 하면을 파지한다.

상기 상,하부 고정부재(123,124)는 관체(10)의 외주면과 접촉하는 접촉면이 요철형상으로 형성되어 있어서 상,하부 고정부재(123,124)가 관체(10)를 파지한 상태에서 성형이 이루어지는 동안 접촉면 상에서 슬립이 발생하지 않도록 되어 있다.

관체(10)를 절곡 성형하게 되면 절곡되는 반경 중심에 대하여 외측과 내측의 변형량이 상호 다르기 때문에 관체(10)의 단부가 변형되기 때문에 종래에는 변형된 관체(10)의 단부를 절단 가공하는 마무리 공정이 필요했고, 절단에 따라 소재의 낭비에 다른 제작비용의 상승과 같은 문제가 있었으나 본 발명의 경우 고정유닛(120)의 상,하부 고정부재(123,124)가 관체(10)의 단부를 파지하게 되므로 관체(10)의 단부가 밴딩 또는 가압 성형이 이루어지는 과정에서도 변형이 발생하지 않게 된다.

아울러 상기 삽입부재(121)가 관체(10)의 내부로 삽입되어 있기 때문에 상,하부 고정부재(123,124)가 외부에서 관체(10)를 가압하더라도 관체(10)가 찌그러지는 등 변형이 발생하지 않는다.

상기 상부 고정부재(123) 및 제3 구동액추에이터(125)는 삽입부와 함께 제1 구동액추에이터(122)에 의해 회동바디(115) 상에서 전후방향으로 진퇴가 이루어진다. 삽입부재(121)가 관체(10)로부터 분리된 상태일 때에는 제3 구동액추에이터(125)와 상부고정부재 역시 후방으로 후퇴한 상태여서 회동바디(115) 상에 관체(10)가 안착될 수 있는 안착영역이 제공되며, 관체(10)가 안착된 후에는 상부 고정부재(123)와 제3 구동액추에이터(125)가 제1 구동액추에이터(122)에 의해 관체(10)의 상부에 위치하도록 이동된 상태에서 제3 구동애구에이터의 구동에 의해 상부고정부재가 관체(10)의 외주면을 파지할 수 있게 하강하게 된다.

상기 가압유닛(130)은 상기 관체(10)를 가압하여 가압성형 또는 밴딩성형하기 위한 것이다.

가압유닛(130)은 프레스부(131)와 보조성형부(134)를 포함한다.

프레스부(131)는 상기 지지유닛(110)과 관체(10)의 상부에서 상하방향으로 승강 가능하게 설치되는 가동플레이트(132)와, 상기 가동플레이트(132)로부터 하방으로 연장되어 있는 메인성형부재(133)를 구비한다.

가동플레이트(132)는 도시되지는 않았으나 가동플레이트(132)를 상하방향으로 승강 구동하는 메인구동 액추에이터에 의해 승강 또는 하강 구동하게 되며, 메인성형부재(133)는 관체(10)를 절곡성형하기 위해 절곡되는 형상에 대응하도록 하단이 하방으로 만곡지게 형성되어 있다. 물론 메인성형부재(133)의 하단 형상은 성형될 관체(10)의 형상에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 보조성형부(134)는 상기 가동플레이트(132)에 설치되어 있는 가스스프링(135)과, 상기 가스스프링(135)에 의해 하방으로 인출되는 보조성형부재(136)를 포함한다.

보조성형부재(136)는 가스스프링(135)에 의해 하방으로 인출되어 관체(10)를 가압함으로써 관체(10)의 일측을 설정된 형태로 가압 성형한다. 보조성형부재(136)는 관체(10)를 가압하여 일측이 내부로 인입되게 변형시키거나 관체(10)의 단부를 절단하거나, 구부리는 등의 변형이 이루어지도록 성형한다.

보조성형부재(136)의 숫자는 관체(10)의 형상에 따라 다수개가 마련될 수도 있으며, 형성위치나 모양 등도 가공되는 형태에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 8에 도시된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템(100)을 통한 관체(10)의 성형과정을 설명한다.

먼저 이격된 두 지지유닛(110)에 성형할 관체(10)의 양 단부가 지지되도록 설치한다.

도 5에 도시되어 있는 것처럼 관체(10)를 지지유닛(110)에 설치할 때에는 가동플레이트(132)가 승강된 상태이고, 회동바디(115)도 수평상태이며, 상기 제1 구동액추에이터(122)에 의해 삽입부재(121)와 상부 고정부재(123)가 후방으로 이동한 상태이다.

관체(10)가 회동바디(115) 상에 안착되면 도 6에 도시되어 있는 것처럼, 제1 구동액추에이터(122)의 구동에 의해 삽입부재(121)가 전진하여 관체(10)의 내부로 삽입이 이루어진다. 삽입부재(121)가 전진하는 동시에 제3 구동액추에이터(125) 및 상부 고정부재(123)도 함께 회동바디(115)의 전방측으로 이동하여 관체(10)를 파지할 수 있는 지점으로 위치한다.

삽입부재(121)가 삽입된 후에는 도 7에 도시되어 있는 것처럼, 제3, 제4 구동액추에이터(125,126)의 구동에 의해 상,하부 고정부재(123,124)가 각각 하강 및 승강하여 관체(10)의 단부 외주면을 파지하여 관체(10)를 회동바디(115) 상에 고정하게 된다.

관체(10)가 고정유닛(120)에 의해 회동바디(115)에 고정되면 도 8에 도시된 것처럼 가동플레이트(132)가 하강하면서 메인성형부재(133)가 지지유닛(110) 사이의 관체(10)를 하방으로 가압하게 되며, 제4 구동액추에이터(126)의 구동에 의해 회동바디(115)가 회동하면서 관체(10)를 밴딩한다. 관체(10)는 메인성형부재(133)의 형상에 대응하도록 밴딩이 이루어진다.

그리고 가스스프링(135)도 함께 구동하면서 보조성형부재(136)도 관체(10)를 향해 하강하여 관체(10)의 일측을 설정된 형태로 가압 성형하게 된다.

상기 관체(10)의 밴딩 및 가압 성형 과정을 위해 가동플레이트(132)가 하강하거나 회동바디(115)가 회동하는 것은 관체(10)의 형상이나 성형조건에 따라 동시에 가동이 이루어지거나 순차적으로 이루어지도록 설정할 수 있다.

성형이 완료되면 가동플레이트(132)는 승강하면서 메인성형부재(133)와 보조성형부재(136)가 관체(10)로부터 분리되며, 제3, 제4 구동액추에이터(125,126)가 상,하부 고정부재(123,124)를 관체(10)로부터 이격시키고, 상기 삽입부재(121)가 관체(10)로부터 인출되도록 제1 구동액추에이터(122)가 구동하여 회동바디(115)에 대한 관체(10)의 고정을 해제하고 성형된 관체(10)를 분리한다.

이후 제2 구동액추에이터(118)의 구동을 통해 회동바디(115)를 초기위치로 회전시켜 관체(10) 성형 준비를 마친다.

본 발명에 따른 링크 밴딩 시스템(100)은 상기 기술된 과정을 반복하면서 관체(10)를 성형하며, 가압 성형 및 밴딩이 동시에 이루어지게 되므로 가공후 관체(10)의 단부를 절단하는 것과 같은 후가공 공정이 생략되며, 여러 가공 공정이 한번이 이루어짐에 따라 인력의 소모도 최소화된다.

100; 링크 밴딩 시스템
110; 지지유닛
111; 서포트바디 115; 회동바디
118; 제2 구동액추에이터
120; 고정유닛
121; 삽입부재 122; 제1 구동액추에이터
123; 상부 고정부재 124; 하부 고정부재
125; 제3 구동액추에이터 126; 제4 구동액추에이터
130; 가압유닛
131; 프레스부
132; 가동플레이트 133; 메인성형부재
134; 보조성형부
135; 가스스프링 136; 보조성형부재

Claims (5)

1. 중공을 갖는 관체를 밴딩 성형하기 위한 것으로서,
   상기 관체를 지지하는 지지유닛과;
   상기 지지유닛에 지지된 관체를 가압 성형하는 가압유닛과;
   상기 지지유닛에 설치되어 상기 지지유닛에 지지된 상기 관체의 단부를 고정하는 고정유닛;을 구비하며,
   상기 고정유닛은 상기 관체의 단부에서 상기 중공을 통해 소정길이 상기 관체의 내부로 삽입되는 삽입부재와, 상기 삽입부재를 진퇴 구동시키기 위한 제1 구동액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 링크 밴딩 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 지지유닛은 지지면에 고정된 서포트바디와,
   상기 서포트바디에 수평방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있는 회동바디와,
   상기 회동바디를 상기 회전축을 중심으로 회전구동시키는 제2 구동액추에이터를 포함하고,
   상기 고정유닛은 상기 회동바디에 설치되는 것을 특징으로 하는 링크 밴딩 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 고정유닛은 상기 회동바디에 설치되며, 상기 관체의 단부 외주면을 파지하도록 상기 관체의 상부와 하부에서 각각 상기 관체를 향해 진퇴되는 상,하부 고정부재와, 상기 상,하부 고정부재를 각각 진퇴구동하는 제3, 제4 구동액추에이터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 링크 밴딩 시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 가압유닛은 상기 지지유닛에 지지된 관체의 상부에서 상기 관체를 향해 하강하는 가동플레이트와, 상기 가동플레이트에 하방으로 연장되게 설치된 메인성형부재를 포함하는 프레스부와,
   상기 가동플레이트에 설치되는 가스스프링과, 상기 가스스프링에 의해 하강하며 단부가 상기 관체를 가압하여 설정된 형태로 성형할 수 있게 가공된 보조성형부재를 구비하는 보조성형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 링크 밴딩 시스템.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지유닛은 상기 관체의 양단부를 각각 지지할 수 있도록 상호 대향되는 위치에 두 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 링크 밴딩 시스템.

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