KR20130030302A - 엣지 컬링 툴 - Google Patents

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KR20130030302A
KR20130030302A KR1020137003790A KR20137003790A KR20130030302A KR 20130030302 A KR20130030302 A KR 20130030302A KR 1020137003790 A KR1020137003790 A KR 1020137003790A KR 20137003790 A KR20137003790 A KR 20137003790A KR 20130030302 A KR20130030302 A KR 20130030302A
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flanging
spring
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axis
tool
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KR1020137003790A
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스테판 라이스
데트레프 토드체이
알버트 리츠
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에프에프테 아데아게 프로덕션스시스테메 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

롤 플랜징 툴에 있어서, 공간상에서 이동될 수 있는 액츄에이터에 연결판(C)를 통해서 연결되는 연결 수단(6)을 구비하는 베어링 구조체(3-6); 서로 멀어지도록 벌어지고, 연결수단(6)을 포함하는 연결부(5)에 서로 연결되는 제1암(3, 10)과 제2암(4, 20); 연결판(C)로부터 떨어진 제1암(3, 10)의 일단에 설치되어서, 제1암(3)을 따라 연장되고 연결판(C)를 관통하는 제1회전축(R1)에 대해서 회전될 수 있는 제1플랜징 롤러(1); 연결판(C)로부터 떨어진 제2암(4, 20)의 일단에 설치되어서, 제2회전축(R2)에 대해서 회전될 수 있는 제2플랜징 롤러(2);를 포함하고, 제1회전축(R1)은 제2회전축(R2)의 수직선(L)과 롤 플랜징 툴의 위 또는 내부에서 교차하거나 가로지르는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.

Description

엣지 컬링 툴{Edge curling tool}
본 발명은 구성 부품을 플랜징하기 위한 롤 플랜징 툴에 관련된 것으로, 바람직하게는 두 개이상의 구성 부품 사이에 해밍(hemming)된 연결부를 제작하기 위한 것이다. 이 툴은 공간 상에서 작동될 수 있는 액츄에이터에 고정될 수 있고(예를 들어 산업용 로봇의 팔의 일단), 연결부로 간주될 수 있는 다른 프레임워크에 고정될 수도 있다. 특히 이 툴은 자동차, 자동차의 부품의 제작에 사용될 수 있고, 바람직하게는 자동차의 생산라인에 적용될 수 있다.
자동차에서, 예를 들어 바퀴 아치(wheel arch)와 같은 몸체의 특정 영역이나 예를 들어 선 루프(sunroof), 엔진 본닛(engine bonnet), 흙받이 같은 부품은 몸체의 내부 부품 또는 외부 부품에 고정적으로 연결되거나 해밍된 연결부에 의해서 서로 연결되기 위해서 플랜징 가공될 수 있다. 플랜징된 구성 부품-일반적으로 외장 부품-은 보통 금속 판으로 이루어진 부품이다. 플랜징 가공이 이루어지는 동안, 플랜징 롤러는 구성 부품의 외측면이 플랜징되도록 길이방향으로 이동되고, 외측면의 주변 영역을 포함하는 플랜징 웨브를 접는다(folding). 예를 들어 만일 플랜징 웨브가 90도의 각도 이상으로 접어진다면, 복수 개의 연속적인 플랜징 단계가 필요하고, 이러한 과정은 EP 1 420 908 B1에서 연속적으로 수행되는 복수 개의 롤 플랜징 가공으로 설명되거나, EP 1 685 915에서 하나의 공정에서 연속적으로 접는 가공방법으로 설명된다. 플랜징 웨브가 접혀지는 주변 영역은 구성 요소의 인접 영역에 소정 각도로 기울어져 있고, 주변 영역의 각위치는 길이방향에 따라 변할 수 있는데, 구성 부품은 접근성에 있어서 문제가 있을 수 있고, 결과적으로 롤 플랜징 툴을 가공하는 엑츄에이터의 움직임에 문제가 있을 수 있다. 그래서 하나의 길이방향 부분에 대해서, 주변 영역은 상기 부분에 인접한 구성부품의 영역에 90도의 각도를 이룰 수 있는 반면에, 다른 길이방향 부분은 상기 부분에 인접한 구성부품의 영역에 다른 각도를 이룰 수 있거나, 예를 들어 단순히 직선을 따라 그 영역으로 연장될 수 있다. 주변 영역은 길이방향을 따라 연속적으로 꼬일 수 있고, 결과적으로 인접한 주변 영역에 대해서 각위치가 연속적으로 변하거나 길이방향으로 서로 단차진 길이방향 부분을 포함할 수 있고, 각각 다른 각위치로 서로 불연속적으로 연결될 수 있다. 그러한 주변 영역의 형상은 엔진 본넷과 유사할 수 있고, 엔진 본닛은 단면이 홈통과 유사하고, 홈통 형상을 통해 몸체의 주변 영역으로 연장되어 충돌시에 보행자에게 가하는 상해의 위험을 줄일 수 있다. 만일 플랜징 롤러가 주변 영역을 따라 이동한다면, 플랜징 툴은 주변 영역의 다른 각위치를 따라야만 하고, 따라서 플랜징툴은 길이방향에 평행한 축에 대해서 피벗팅되거나 회전되어야만 한다. 부가적으로, 툴의 각위치는 연속적으로 수행되는 플랜징 단계에 따라 일반적으로 변경되어야 하기 때문에, 툴은 전체적으로 자주 문제가 생길 수 있다.
복잡한 형상을 갖는 주변 영역을 플랜징하기 위해서, 복수 개의 플랜징 툴을 포함하는 플랜징 툴을 사용할 수 있다. 이런 방식으로, 다른 플랜징 롤러들을 사용해서 다른 길이방향 부분을 플랜징하는 것이 가능하다. 그러나, 이런 타입의 플랜징 툴은 크기가 크고, 사용가능한 공간에 제약이 있다면 많은 문제가 있다. 복수 개의 플랜징 롤러와 툴의 베어링 구조체를 지지하는 부분은 툴의 크기에 영향을 준다.
햄(hem)-소위 최종 플랜징 롤러-가공을 하기 위한 플랜징 롤러들은 탄성 스프링에 의해서 지지되는 것이 바람직하다. 이런 타입의 바람직한 지지의 방식은 DE 100 11 854 A1에 개시되어 있다. 마찬가지로 탄성 스프링에 의한 지지는 툴의 크기를 증가시키고, 툴을 복잡하게 하며, 나아가 가격도 상승시킨다.
본 발명의 목적은 길이 방향의 구성 부품의 인접 영역에 대해서 다른 각위치에 놓인 주변 영역을 따라 구성 부품을 용이하게 플랜징하기 위한 것이고, 이러한 목적을 실행하기 위한 롤 플랜징 툴을 제공하기 위한 것이다.
다른 목적은 롤 플랜징 툴을 단순화하고, 롤 플랜징 툴이 복수 개의 탄성 스프링에 의해서 지지되는 플랜징 롤러를 구비하고, 탄성 스프링 지지에 대해서, 바람직하게는 상기 목적을 해결할 수 있는 툴의 형상을 얻고자 함에 있다.
본 발명은 베어링 구조체, 제1플랜징 롤러, 제2플랜징 롤러를 포함하고, 제1플랜징 롤러는 베어링 구조체에 설치되어 제1회전축에 대해서 회전할 수 있고, 제2플랜징 롤러는 베어링 구조체에 설치되어 제2회전축에 대해서 회전할 수 있다. 베어링 구조체가 툴의 구성요소(예를 들어 플랜징 롤러)를 탑재한다는 사실은 베어링 구조체에 직접 장착되거나 하나 또는 그 이상의 구조체에 경유해서 베어링 구조체에 간접적으로 장착된다는 두 가지 방식을 포함한다. 툴이 공간상에서 움직일 수 있는 액츄에이터에 연결되는 것에 의해서 베어링 구조체는 연결 수단을 형성할 수 있다. 특히 액츄에이터는 산업용 로봇의 암(arm)의 일단이나 암이 될 수 있다. 연결 수단은 연결 영역, 바람직하게는 연결판을 포함하고, 연결판을 통해서 액츄에이터에 접촉한다. 만일 베어링 구조체의 연결 영역이 평평하지 않다면, 액츄에이터와 베어링 구조체 사이에 대체물로써 인식되는 분리판은 본 발명에서 연결판을 의미하는 것으로 이해되고, 연결판은 베어링 구조체가 액츄에이터에 대해서 가압되는 방향에 대해 직각으로 향한다.
본 발명에 따라서, 툴은 서로 분리해서 뻗어있고, 연결 부분에서 서로 연결되어 있는 제1암과 제2암을 포함한다. 연결 수단은 연결 부분에 형성된다. 바람직하게는, 베어링 구조체는 이미 툴의 암의 부분인 암(arm)을 포함한다. 베어링 구조체는 전체적으로 플랜징 가공 동안에 흡수되어야 하는 힘을 흡수하는데에 유리하지는 않더라도 견고한 구조체일 수 있다. 툴의 암과 베어링 구조체의 선택적인 암은 특히 서로에 대해서 V자 형태를 이룰 수 있고, 인접한 연결 부분에 대해서 Y자 형태의 툴을 형성할 수 있으며, 바람직하게는 Y자 형태의 베어링 구조체를 형성할 수 있다.
나아가, 제1플랜징 롤러는 연결판으로부터 이격된 제1암의 일단에 배치되고, 제2플랜징 롤러는 연결판에서 이격된 제2암의 일단에 배치되는데, 베어링 구조체의 암에 직접적으로 또는 베어링 구조체에 지지되는 전달수단을 각각 경유하거나, 바람직하게는 베어링 구조체의 암에서 각각 연장된다. 플랜징 롤러 중 적어도 하나는 바람직하게는 각각 배치된 암의 연장선상에 배치된다.
플랜징 롤러의 회전축은 연결판과 서로의 회전축에 대해서 상대적으로 특정한 방향으로 마련된다. 제1플랜징 롤러로부터 시작하는 제1플랜징 롤러의 회전축은 툴을 통해서 연장되고, 연결판을 관통한다. 반대로, 제2회전축에 대한 수직선, 즉 그것을 수직하게 관통하는 직선은 제2회전축으로부터 툴을 관통해서 연장하고, 연결판을 관통하고, 툴의 외부 또는 내부에서 제1회전축과 교차한다. 제1회전축과 수직선은 바람직하게는 연결부를 통해서 연장되거나 연결부에서 겹쳐진다. 제1회전축과 수직선은 바람직하게는 연결부에서 가로질러지거나 특정 영역에서 겹쳐진다.
서로 분리되어 뻗은 돌출된 암과 플랜징 롤러와 툴의 회전축의 방향 때문에, 주변 영역에서 플랜징 웨브를 접거나 연속적으로 직접 연속적이거나 비틀려진 주변 영역에서 플랜징 웨브를 연속적으로 접기 위해서, 툴은 선택적으로 제1 또는 제2플랜징 롤러를 이용할 수 있다. 복수 개의 플랜징 단계에서, 비록 각각의 주변 영역이 길이방향으로, 즉 각각의 플랜징 롤러의 롤러 방향에 대해서 각각의 구성 부품의 인접 영역에 대해서 다른 각위치를 개시한다고 하더라도, 가능하다. 그래서 제1플랜징 롤러는 특히 반지름에 의해 구성 부품의 인접 영역에 소정 각도로 향하는 주변 영역에 대해서 플랜징 웨브를 접는데에 적합하다. 이때 반지름은 날카로운 에지(edge)를 형성하거나 완곡한 커브형상을 이룰 수 있다.
만일 플랜징 위치에서 사용가능한 공간이 제한적이라면, 제1플랜징 롤러가 핑거의 형태로 툴의 제1암에서 연장되는 것이 유용하다. 특히 제2플랜징 롤러는 직선에서 구성 부품의 큰 인접 영역으로 연장되는 주변 영역을 플랜징하거나 인접 영역에 90도 보다 큰 완곡된 각을 형성하도록 하여, 구성 부품의 인접 영역이 툴을 방해하지 않도록 한다.
바람직하게는, 플랜징 롤러는 자유롭게 돌출된다. 실시예에서는, 제1플랜징 롤러는 제1회전축에 대해 폐쇄된 경계면, 롤링 또는 플랜징 영역의 축길이에 자유롭게 접근가능하고, 즉 툴은 제1플랜징 롤러의 롤링 영역에 대해 축방향으로 겹치는 다른 구성요소를 포함하지 않는다. 그러나, 제1플랜징 롤러의 롤링 영역이 제2플랜징 롤러로부터 보여지는 것처럼 자유롭게 접근 가능한 실시예도 마찬가지로 유리하다. 마지막으로, 제2플랜징 롤러로부터 마주보는 제1플랜징 롤러의 롤링 영역의 적어도 한 측면이 자유롭게 접근가능하다는 다른 실시예는 마찬가지로 유리하다. 동일한 내용이 제2플랜징 롤러에 대해서도 적용되는데, 즉 바람직한 실시예에서는, 그것의 롤링 영역이 모든 측면으로부터 자유롭게 접근가능하여 이 영역에서 툴의 다른 구조체를 넘어서 툴의 제2암의 연장되는 방향으로 돌출되거나, 제1플랜징 롤러를 향해 두 개의 암 사이 영역에서 툴의 다른 구조체에 의해서 그것의 앞단에 축방향으로 겹쳐지지 않는다.
본 발명은 또한 베어링 구조체를 포함하는 롤 플랜징 툴을 포함하는데, 베어링 구조체는 공간상에서 이동될 수 있는 액츄에이터에 연결되는 연결 수단, 제1플랜징 롤러, 제2플랜징 롤러, 스프링을 포함하고, 두 플랜징 롤러은 함께 베어링 구조체에 설치된다. 베어링 구조체는 제1플랜징 롤러를 탑재하여, 제1회전축에 대해서 회전될 수 있고, 스프링의 복원력에 대해서 제1회전축에 횡방향으로 이동될 수 있다. 베어링 구조체는 또한 제2플랜징 롤러를 탑재하여, 제2회전축에 대해서 회전될 수 있고, 동일한 스프링의 복원력에 대해서 제2회전축에 횡방향으로 이동될 수 있다. 툴은 위에서 설명된 바처럼 유리하게 형성될 수 있지만, 암이 하나도 없거나, 하나만을 구비할 수 있다. 동일한 스프링에서 양쪽 플랜징 롤러를 지지하여서, 개별적으로 플랜징 롤러를 지지하는 구조와 비교했을 때에, 적어도 하나의 스프링과 탄성적으로 이동가능한 지지를 위해 필요한 다른 구조물이 불필요하다. DE 100 11 854 A1에서 개시된 것처럼 개별적으로 지지되는 두 개의 플랜징 롤러를 구비하는 툴과 본 발명을 비교할 수 있다. 역으로, 본 발명에 따른 지지 방식은 하나의 플랜징 롤러에 대한 문헌에 개시된 지지구조로부터 발전될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 툴은 제1플랜징 롤러에 대해 베어링 구조체에 이동가능하게 연결된 제1전달 수단, 제2플랜징 롤러에 대해 마찬가지로 베어링 구조체에 이동가능하게 연결된 제2전달 수단을 포함한다. 제1플랜징 롤러는 제1전달 수단에 지지되어, 회전축에 대해서 회전될 수 있고, 제2플랜징 롤러는 제2전달 수단에 지지되어, 회전축에 대해서 회전될 수 있다. 제1전달 수단은 베어링 구조체에 이동가능하도록 연결되고, 플랜징 힘- 플랜징 가공 동안에 제1회전축의 횡방향으로 제1플랜징 롤러에 적용되는 -을 제1방향인 스프링의 힘에 대항하여 스프링에 전달한다. 제2전달 수단은 플랜징 힘- 플랜징 가공 동안에 제2회전축에 대해 횡방향으로 제2플랜징 롤러에 작용하는 -을 스프링의 힘에 대항하여, 스프링에 전달하는 방식으로 베어링 구조체에 대해 상대적으로 이동될 수 있다. 그래서 플랜징 가공 중에 제1전달 수단을 경유해 제1플랜징 롤러에 의하거나, 제2전달 수단을 경유해 제2플랜징 롤러에 의해서 각각의 플랜징 힘에 대응되는 힘에 대해서 스프링은 긴장된 상태이거나, 각각의 플랜징 힘에 비례한다. 제2전달 수단은 바람직하게 제2플랜징 롤러의 플랜징 힘을 제1방향에 반대되는 반대 방향으로 스프링에 전달한다. 그러한 실시예에서, 스프링은 하나의 플랜징 롤러에 의한 하나의 축방향과 다른 플랜징 롤러에 의한 반대 축방향에서 스프링 축을 따라 설치된다.
최종 플랜징에 앞선 초기 플랜징 단계에서 스프링은 굴복하지 않고 견고한 접합부처럼 작용하는 반면에, 각각의 플랜징 롤러가 최종의 플랜징 롤러에 의한 최종의 플랜징 단계에 사용될 때에, 플랜징 가공 중에 스프링은 일반적으로 작용하는 힘에 의해 탄성적으로 구부러질 수 있는 정도로 바이어스(bias)되게 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 플랜징 롤러의 회전축을 설치하는 것은 통상적인 스프링을 통한 지지구조를 마련하는 것이다. 플랜징 가공 중에 제1플랜징 롤러에 의한 반동으로 흡수되는 플랜징 힘은 유리하게는 제2회전축에 수직선을 따라 스프링에 전달된다. 이러한 목적을 위해서, 제2전달 수단은 베어링 구조체에 연결될 수 있고, 선형적으로 - 가이드되고 회전이 방지되도록 고정되는- 수직선을 따라 전후방으로 이동될 수 있다. 플랜징 가공 중에 제1플랜징 롤러에 의해서 흡수되는 플랜징 힘은 제1회전축의 방향에 따라 측방 힘으로 작용하고, 굽힘 힘으로서 베어링 구조체에 전달될 수 있다. 제1전달 수단은 베어링 구조체에 연결되어, 제1회전축에 횡방향을 향하는 피벗팅 축에 대해서 피벗팅될 수 있다. 또한 제1플랜징 롤러에 의해 흡수되는 플랜징 힘은 전달 수단의 레버 암을 경유해서 제2회전축의 수직선에 실질적으로 평행한 스프링에 전달될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 전달 수단은 적절히 피벗팅 레버(pivoting lever)로 형성되고, 피벗팅 축으로부터 제1플랜징 롤러의 힘의 중심으로 연장되는 제1레버 암, 피벗팅 축으로부터 반대 측면으로, 스프링 축을 따라 힘이 작용하고, 예를 들어 슬라이딩 접촉으로, 방향이 바람직하게 변화되는 부근 위까지 연장되는 제2레버 암을 포함한다. 제1레버 암과 제2레버 암은 특히 동일한 길이로 이루어질 수 있다. 레버 암은 수학적인 레버 암을 의미한다. 두 개의 수학적 레버 암과 바람직하게 실제의 물질적 레버 암은 서로 피벗팅 축을 넘어서 각각 직선 방향으로 연장될 수 있다. 즉 레버 암들은 직선의 피벗팅 레버를 형성하지만, 절대적으로 필수적인 것은 아니다. 동일한 길이의 레버 암을 사용하면, 플랜징 가공 중에 제1플랜징 롤러에 작용하는 힘은 별도의 가감없이 스프링으로 1:1로 전달된다.
바람직한 실시예에서는, 스프링은 플랜징 가공 중에 스프링에 의해서 흡수되는 힘을 측정하는 로드셀에 의해서 지지된다. 설정 수단이 스프링의 바이어스를 설정하기 위해서 마련된다. 그러나 다른 실시예에서는, 로드 셀은 플랜징 가공 중에 스프링에 의해서 흡수된 힘을 측정하는데에 사용될 수 있고, 특히 최종 플랜징 가공 중에, 액츄에이터는 측정된 값에 따라 제어될 수 있어서, 개별적으로 사용되는 플랜징 롤러는 액츄에이터 제어에 의해서 기설정된 플랜징 힘으로 구성부품의 플랜징 웨브에 대해 가압된다. 로드 셀은 제1플랜징 롤러와 제2플랜징 롤러가 통상적인 스프링을 경유해 로드 셀에 작용할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 이 경우에 통상적인 로드 셀은 상술한 로드 셀을 의미한다. 로드 셀 대신에, 다른 센서는 각각의 힘을 측정하거나 확인하는데에 사용되는데, 예를 들어 압력 센서, 힘 센서, 압축 및 인장 센서, 위치 센서가 사용될 수 있고, 이러한 센서를 이용하면 스프링에 작용하는 힘의 대표적인 수치들이 측정될 수 있다.
바람직한 플랜징 방법에서, 플랜징 롤러는 각각 초기의 플랜징 롤러와 최종 플랜징 롤러로 사용된다. 그래서 플랜징 롤러는 초기의 하나 이상의 플랜징 단계에서, 각각의 플랜징 롤러의 회전축의 각위치(angular position)에 의해서 기설정된 각도로 접기 위해서 플랜징 웨브를 롤가공한다. 플랜징 롤러는 플랜징 웨브를 롤가공하는데, 플랜징 웨브는 초기 플랜징에 의해서 접혀지고, 최종 플랜징 단계에서 플랜징 웨브가 완전히 접혀지며, 최종 플랜징 단계가 수행되었을 때 플랜징 엣지에 인접한 주변 영역에 대해 180도 이상으로 접혀진다. 또한 본 발명은 방법에 관련되는데, 그 방법에서 구성 부품은 구성 부품의 인접 영역에 대해 각위치를 변화시키는 주변 영역을 따라 접혀진다. 플랜징 가공 중에, 제1플랜징 롤러는 주변 영역의 제1길이 부분에 사용되고, 제2플랜징 롤러는 주변 영역의 다른 길이 부분에 사용된다. 두 개의 플랜징 롤러는 주변 영역의 길이부분에 초기 플랜징에서 적어도 하나의 공정과 최종 플랜징의 최종 공정에 각각 사용된다. 이러한 목적을 위해서, 플랜징 롤러는 베어링 구조체에 각각 지지되어 플랜징 롤러는 개별적인 스프링이나 바람직하게는 묘사된 통상적인 스프링을 경유해서 탄성적으로 이동될 수 있다. 스프링이나 바람직하게는 통상적인 스프링은 각 초기 플랜징 단계나 플랜징 롤러에 대한 초기 플랜징 단계에서 굴복하지 않고 견고한 접합부로 작용하며, 최종 플랜징 가공 중에 더 큰 압축력 하에서 탄성적으로 굴복할 수 있을 정도로 큰 바이어스(bias)을 가지고 조립된다.
바람직한 실시예에서는, 베어링 구조체는 툴의 하나 이상의 구성요소가 수용되거나 하나 이상의 구성요소, 예를 들어 스프링이나 하나 또는 두 개의 전달 수단이 돌출되는 하우징을 형성한다. 그러나 주로, 베어링 구조체는 단지 경계의 개념으로 프레임 워크를 형성하고, 그 프레임 워크에서 플랜징 롤러나 툴의 다른 구성요소들이 외측면에서 지지된다. 제1회전축이 툴에 인접하거나 툴 내부에서 제2회전축에 대한 수직선과 교차한다는 사실은 교차점 또는 교차 영역에 서로 인접한 두 개의 점이 툴의 내부 또는 툴에 인접해 있다는 것을 의미한다. 교차점 또는 교차 영역에 서로 인접한 점들은 베어링 구조체의 내부 또는 베어링 구조체에 인접하게 위치하는 것이 바람직하고, 베어링 구조체의 연결부분의 내부 또는 연결부분에 인접해 있는 것이 더욱 바람직하다.
제1플랜징 롤러의 회전축은 연결판에 수직으로 향할 수 있다. 회전축은 연결판에 비스듬한 것이 바람직하다. 경사도는 제1회전축이 연결 수단의 영역에서 연결판을 관통할 정도로 선택되는 것이 바람직하다. 마찬가지로 상술한 내용은 제2플랜징 롤러의 회전축의 수직선에도 적용되는 것이 바람직하다.
또한 유리한 특징들은 종속항이나 그것들의 조합에서 서술된다.
본 발명에 따르면 길이 방향의 구성 부품의 인접 영역에 대해서 다른 각위치에 놓인 주변 영역을 따라 구성 부품을 용이하게 플랜징할 수 있다.
또한, 롤 플랜징 툴을 단순화하고, 롤 플랜징 툴이 복수 개의 탄성 스프링에 의해서 지지되는 플랜징 롤러를 구비하고, 탄성 스프링 지지를 할 수 있는 툴의 형상을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면에 기초해서 아래에서 설명된다. 실시예에 의해서 개시된 특징은, 개별적으로 또는 조합에 의해서, 청구항과 설명된 실시예에서 서술된다.
도 1은 롤 플랜징 툴의 측면도.
도 2는 롤 플랜징 툴의 사시도.
도 3은 도 1의 A-A 단면도.
도 4는 도 1의 B-B 단면도.
도 5는 롤 플랜징 툴을 사용하는 롤 해밍장치에 의해서 제작된 구성 부품 복합체를 도시한 도면.
도 1과 도 2는 롤 플랜징 툴의 측면도와 사시도이다. 툴은 유사한 방식으로 공간상에서 이동할 수 있는 산업용 로봇이나 다른 액츄에이터에 대한 툴 헤드(tool head)로 설계된다. 툴은 제1플랜징 롤러 1, 제2플랜징 롤러 2와 툴의 구성요소를 탑재하고 고정된 프레임 워크로 작용하는, 특히 플랜징 롤러 1과 2에 대해서, 베어링 구조체를 포함한다. 툴은 플랜징 롤러 1과 2를 넘어선 다른 플랜징 롤러를 포함하지 않는다. 플랜징 롤러 1은 베어링 구조체에 지지되어 베어링 구조체는 전달 수단 10에 의해서 피벗팅될 수 있고, 플랜징 롤러 2는 베어링 구조체에 지지되어 베어링 구조체는 전달 수단 20에 의해서 선형적으로 이동될 수 있다. 툴은 상술한 타입의 액츄에이터에 연결되는 것이 적절하다.
베어링 구조체는 제1암 3과 제2암 4를 포함하고, 또한 제1암 3과 제2암 4가 돌출된 연결부 5를 포함하는데, 도 1에 측면도에서 대체로 연결부 5와 함께 Y자 형상을 이루고, 암 3과 4로부터 멀리 떨어진 연결부 5의 일단에 위치하는 연결 수단 6을 포함한다. 툴은 연결 수단 6에 의해서 액츄에이터에 연결, 특히 고정된다. 연결 수단 6은 판형의 연결 영역을 갖는 연결 플랜지의 형상을 이룬다. 고정되었을 때 액츄에이터에 접하는 플랜지 판이나 연결에 관해서 유사한 프레임 워크는 연결판 C를 형성하고, 연결판 C는 연결 수단 6의 접촉 영역과 이 영역을 포함하는 완전한 평면을 의미하는 것으로 이해된다.
베어링 구조체 3-6은 실질적으로 서로 이격되도록 배치된 두 개의 베어링 판으로 이루어지고, 서로에 대해서 베어링 판을 횡방향으로 강화하고 연결 수단 6을 포함하는 횡방향 강화수단을 포함한다. 베어링 판은 서로 동일한 형상으로 이루어지고, 서로 분리되도록 뻗어진 두 개의 암 3과 4를 형성한다.
플랜징 롤러 1은 회전축 R1에 대해서 회전될 수 있도록 설치되고, 플랜징 롤러 2는 회전축 R2에 대해서 회전될 수 있도록 설치된다. 플랜징 롤러 1로부터 살펴보면, 회전축 R1은 베어링 구조체 3-6을 통해서 연장되고, 이 실시예에서 암 3과 연결부 5를 통해서 연결판 C 즉 연결 수단 6의 접촉 영역을 관통한다. 제2플랜징 롤러 2의 회전축 R2는 제2플랜징 롤러 2의 중심점에서 회전축 R2와 교차하는 직선의 접촉선 L, 즉 동일한 점에서 회전축 R2의 수직선이 제2암 4와 연결부 5를 관통해 연장되고, 플랜징 롤러 2로부터 도시된 바처럼, 마찬가지로 연결판 C- 이 실시예에서 마찬가지로 연결 수단 6의 연결 영역-를 관통하도록 형성된다. 수직선 L은 또한 연결부 5에 중첩되는 영역에서 회전축 R1과 교차하는데, 그 교차점은 연결부 5의 영역에서 베어링 구조체 3-6에 의해서 형성된 하우징 내부에 존재한다. 회전축 R1과 수직선 L은 서로 90도 각도를 이룬다. 회전축 R1과 R2는 함께 도 1에 판의 형태의 갖는 판을 형성한다. 이 실시예에서, 회전축 R1과 R2는 서로 평행하다. 수직선 L은 동일한 평면 위에 놓인다. 변형된 예에서, 제2플랜징 롤러 2는 회전축 R2가 수직축 L에 대해서 다른 회전 각위치를 갖도록 하는 반면에 수직선 L과 회전축 R1의 방향은 변하지 않도록 배치할 수 있다. 비록 이 예에서 선정된 회전 각위치가 선호되는 회전 각위치이긴 하지만, 회전축 R2는 예를 들어 90도의 각도를 갖도록, 수직선 L에 대해서 회전할 수 있다.
전달 수단 10은 베어링 구조체 3-6에 지지되어, 이 예에서는 암 3, 전달 수단 10은 피벗팅 축 S에 대해서 피벗팅될 수 있는데, 축 S는 회전 조인트에서 회전축 R1에 대해서 횡방향으로 연장된다. 이 예에서는, 축 S는 회전축 R1과 수직으로 교차한다. 축 S는 또한 수직선 L에 대해서 수직을 이룬다. 전달 수단 10은 피벗팅 축 S로부터 플랜징 롤러 1의 힘의 중심으로 연장되는 제1레버 암과, 피벗팅 축 S로부터 다른 측면으로 연장되는 제2레버 암을 포함하는 피벗팅 레버를 포함한다. 이 예에서, 전달 수단 10은 두 개의 암을 구비하는 피벗팅 레버로 형성되고, 두 개의 레버 암은 회전축 R1을 따라 연장된다. 따라서, 피벗팅 축 S로부터 연결 수단 6을 향하는 레버 암은 회전축 R2의 수직선 L과 교차한다.
전달 수단 20은 수직선 L을 따라 전후방으로 선형적으로 이동될 수 있고, 베어링 구조체 3-6에 비해서 상대적으로 변화가 용이한 조인트에 위치하고, 이 예에서는 암 4에 위치한다. 두 개의 전달 수단 10과 20은 각각 암 3과 4에서 연장되어, 암 3, 10과 암 4, 20은 각각 베어링 구조체 3-6의 암 3과 4로 구성되고 전달 수단 10과 20은 툴의 암으로 사용된다.
도 3은 플랜징 롤러 1, 전달 수단 10과 각각의 마운팅을 도시하고, 도 1에서 A-A 단면을 나타낸 것이다. 플랜징 롤러 1은 전달 수단 10의 구멍으로 돌출되는 축 저널(shaft journal)을 포함하는 축 핑거(shaft finger)로 형성되고, 구멍에 수용된 베어링에서 회전축 R1에 대해서 회전될 수 있도록 설치된다. 축 저널은 핑거의 방식으로 전달 수단 10으로부터 전체적으로 돌출되는 플랜징 롤러 1의 플랜징 영역(플랜징 영역은 플래징 가공 중에 롤링 영역을 형성한다)에 대해서 자유단에서 두꺼워진다. 도시된 회전 마운팅과는 다르게, 축 저널은 전달 수단 10에 회전이 불가능하게 연결된 액시얼 저널(axial journal)로 형성되는 것이 가능하고, 따라서 플랜징 롤러 1은 내부 회전 베어링을 경유해서 액시얼 저널에 회전가능하게 설치될 수 있다. 그러나 도시된 실시예가 더욱 바람직하다.
전달 수단 10의 피벗 마운팅은 피벗팅 축 S를 따라 연장되고, 암 3에 회전되지 않도록 연결되는 축 저널 7에 의해서 얻어진다. 전달 수단 10은 단순한 슬라이딩 베어링에 탑재되어 축 저널 7에서 회전될 수 있다. 플랜징 가공 중에 흡수되는 플랜징 힘 F1이 카운터 베어링에 전달되기 때문에, 커플링 수단이 플랜징 롤러 1로부터 멀리 떨어진 전달 수단 10의 일단에 형성된다. 커플링 수단은 회전 조인트 부재 11와 슬라이딩 부재 12를 포함한다. 회전 조인트 부재 11은 회전축 R1에 대해서 횡방향으로 연장되고, 전달 수단 10에 대해서 상대적으로 회전가능하며, 전달 수단 10의 구멍 또는 반 구멍(semi-bore)을 통해서 회전축 R1에 대해서 횡방향으로 연장되는데, 이 실시예에서는 피벗팅 축 S에 대해서 평행하다. 슬라이딩 부재 12는 조인트 부재 11에 회전되지 않도록 연결된다. 대신에 슬라이딩 부재는 회전 조인트 부재에 회전가능하도록 연결될 수 있다. 만일 슬라이딩 부재 12가 회전 조인트 부재 11에 회전가능하도록 연결된다면, 회전 조인트 부재 11은 전달 수단 10에 회전이 불가능하게 연결될 수 있다.
도 4는 도 1에서 B-B단면도를 나타낸 것이고, 수직선 L에 대해서 연장된다. 플랜징 롤러 2는 스프링 25에서 수직선 L을 따라 전달 수단 20을 경유해서 지지되고, 플랜징 롤러 1은 커플링 수단 11, 12와 전달 수단 10을 경유해서 반대 방향으로 스프링 25에서 지지된다. 스프링 25는 수직선 L을 따라 압축 스프링처럼 작용하는데, 즉 수직선 L은 동시에 스프링 축을 형성한다. 이 실시예에서, 스프링은 나선형 스프링으로 형성된다. 플랜징 롤러 2의 방향으로, 스프링 25는 장력 부재 9의 접합부 9a에서 지지 부재 21을 통해 지지된다. 장력 부재 9는 베어링 구조체 3-6에 연결되어, 장력 부재가 적어도 축방향으로, 즉 스프링 축 L에 평행한 방향으로 상대적으로 움직이지 않는다. 이 실시예에서, 축방향 고정된 연결부는 연결 부재 8로 이루어진다. 축 반대 방향에서, 스프링 25는 전달 부재 16에서 지지 부재 17을 통해 지지되고, 그 후방은 베어링 부재 18에서 로드 셀 14를 통해 지지되고, 커플링 부재 11, 12가 스프링의 힘에 반대방향으로 작용하는 베어링 부재 18에 로드 셀 14를 통해 지지된다. 베어링 부재 18은 커플링 수단 11, 12에 대한 카운터 베어링을 형성한다. 베어링 부재 18은 다른 장력 부재 19와 함께 스프링 25에 대해서 카운터 홀더 18, 19를 형성한다. 그것은 장력 부재 19에 고정적으로 연결된다. 두 개의 장력 부재 9와 19는 스프링 25에의해서 서로 축방향으로 긴장된다. 장력 부재는 칼라에 의해서 형성된 접합부 9b, 19a를 통해 장력을 전달할 수 있도록 서로 고정된다. 장력 부재 19는 스프링 25의 힘에 대해서 장략 부재 9에 상대적으로 축방향에 따라 이동될 수 있다.
장력 수단 20은 외부 구조체 22, 플런저(plunger)로 작용하는 내부 구조체 23, 커버 22를 포함하고, 커버 22는 플랜징 롤러 2에 대면하고, 외부 구조체 22와 플런저 23에 인접하게 위치하며, 플랜징 힘 F2를 외부 구조체 22와 플런저 23에 전달한다. 플랜징 가공 중에 플런저 23은 플랜징 힘 F2의 방향으로 지지 부재 21에 작용한다.
커플링 수단 11, 12는 베어링 부재 18에 슬라이딩 접촉으로 느슨하게 놓인다. 이러한 느슨한 베어링 구조와 전달 수단 10에 대해 상대적인 슬라이딩 부재 12의 회전성에 의해서, 전달 수단 10의 피벗팅 움직임은 초기에는 스프링 축 L을 따라 베어링 부재 18에 전달되고, 거기에서부터 로드 셀 14, 설정 부재 15(예를 들어 설정 스크류), 전달 부재 16, 지지 부재 17을 통해 스프링 15로 전달된다. 연결 부재 8은 구멍의 영역에서 반대측 접합부 22a를 형성하는 외측 구조체 22에 의해서 제1플랜징 롤러 1에서 접합부를 형성하고, 연결 부재 8은 접합부로 작용하면서, 구멍을 통해 전달 수단 10과 플랜징 롤러 1의 피벗팅 움직임을 제한하는 반대측 접합부 22a로 연장된다.
도 5는 외측부 a와 내측부 i로 이루어진 구성 부품 복합체를 도시한다. 구성 부품 a와 i는 자동차의 엔진 본닛을 제작하기 위해 외측부 a와 내측부 i의 외측 영역을 따라 해밍 가공하여 서로 고정적으로 연결된다. 구성 부품 a와 i는 철판 부품으로 이루어진다. 내측부 i는 외측부 a의 내측에 위치하고, 내측부의 외측 영역은 두 면을 따라, 엔진 본닛의 전방 영역에서 외측부의 주변 영역으로, 주변 영역의 외측 영역을 형성하는 플랜징 웨브까지 연장된다. 플랜징 웨브는 롤 플랜징 툴에 의해서 복수의 플랜징 단계를 거쳐서 완전하게 접혀지고, 고정된 해밍가공된 연결부위는 이러한 방식으로 제작된다. 단면에서, 구성 부품 i와 a는 길이의 최대점에서는 평판 홈통의 형상으로 이루어지고, 전방으로 갈수록 평평해지고, 결국에는 테이퍼지는 형태로 이루어진다. 플랜징 웨브가 형성되는 주변 영역은 양쪽에서 엔진 본닛이 자동차의 엔진 구성요소를 덮는 인접한 중심영역에 대해서 수직의 각을 이루는데- 이 예에서는 거의 수직에 가깝다-, 본닛의 커브에 따라서 전방으로 중심 영역을 연장한다. 따라서 플랜징 웨브가 접혀지는 주변 영역은 세 개의 다른 길이방향 부분을 포함하는데, 즉 측면 길이 방향 부분은 플랜징 웨브부 a1를, 전방에 위치한 중앙 길이 방향 부분은 플랜징 웨브부 a2를 구비하고, 다른 측면 길이 방향 부분은 플랜징 웨브부 a3를 포함한다. 주변 영역에서 두 개의 측면 길이 방향 부분은 대략 전방 영역에서 중앙 길이 방향 부분과 수직을 이룬다.
두 개의 돌출암 3, 10과 4, 20, 상기 암의 일단에 설치된 플랜징 롤러 1, 2를 구비하는 플랜징 툴은 구성 부품 복합체와 구성 부품을 플랜징하기 위해 변형된다. 플랜징 롤러 1은 주변 영역의 두 개의 측면 길이방향 부분에서 플랜징을 하기 위해, 즉 웨브부 a1과 a3을 플랜징하기 위해 사용되는 반면에, 전방측의 웨브부 a2는 플랜징 롤러 2를 사용하는 복수 개의 플랜징 단계에서 접혀진다.
두 개의 측면 플랜징 웨브부 a1과 a3를 플랜징하기 위해서, 액츄에이터는 롤 플랜징 툴의 플랜징 롤러 1을 각각의 플랜징 웨브부 a1 이나 a3에 설치한다. 플랜징 롤러 1은 플랜징 웨브부 a1, a3를 따라 회전되어서, 회전축 R1의 각위치에 따라 플랜징 웨브부를 접는다. 측면 플랜징 웨브부 a1, a3를 플랜징할 때에, 툴은 구성 부품 a와 i로부터 도시된 바처럼 플랜징 롤러 2를 구비하는 암 4, 20이 바깥쪽으로 돌출되는 각 위치를 가정한다. 즉 플랜징 힘 F1은 도 1에 도시된 바처럼 플랜징 롤러 1에 작용한다. 플랜징 웨브부 a1과 a3는 복수 개의 플랜징 단계에서 더욱 접히고, 예를 들어 30도 나 45도로, 각각, 그리고 최종 플랜징에서 최종 플랜징 단계에서 완전히 접히는데, 즉 내측부 i의 주변이 가압된다. 중앙 플랜징 웨브부 a2를 플랜징하기 위해, 액츄에이터는 툴을 플랜징 롤러 2가 중앙 플랜징 웨브부 a2의 방향에 따라 중앙 플랜징 웨브부 a2에서 회전하는 각위치로 피벗팅한다. 플랜징 웨브부 a2는 마찬가지로 각각의 경우에 예를 들어 30도나 45도까지 연속적으로 플랜징 롤러 2를 사용하는 복수 개의 플랜징 단계에서 접히고, 최종 플랜징의 최종 프랜징 단계에서 완전하게 접힌다. 또한 그것은 내측부 i의 주변으로 가압된다. 플랜징 롤러 2를 사용하는 플랜징 가공 중에는, 최종 플랜징 단계가 완료되는 동안에 툴은 플랜징 롤러 1을 구비하는 암 3, 10이 내측부 i의 위에 위치하도록 향한다. 그러나 암 3, 10은 구성 부품 복합체 a, i로부터 바깥쪽을 향하는 것이 바람직하다.
롤 플랜징 툴은 해밍 베드(hemming bed)에 수용되는 구성 부품을 플랜징하는데에 사용된다. 플랜징 가공 중에, 헤밍 베드는 고정되도록 배치되고, 툴은 각각의 플랜징 단계가 실행될 때 각각의 플랜징 웨브의 각위치에 따라 액츄에이터에 의해서 조절되고, 길이방향으로 각각의 플랜징 웨브부의 형상에 따라 이동된다. 그러나 플랜징 가공 중에 플랜징 툴을 고정하고, 구성 부품 a와 i를 포함하는 해밍 베드를 공간 상에서 이동시키는 것에 의해 배치를 바꿀 수 있다. 그러한 예에서, 고정 프레임 워크는 액츄에이터를 대신한다. 다시 말해서, 툴이 공간상에서 이동할 수 있는 액츄에이터에 연결되는 것이 적합지만, 역으로 플랜징 가공 중에 고정되는 것도 가능하다.
스프링 25는 최종 플랜징을 수행하는 플랜징 가공 중에 작용하는 플랜징 힘 F1이나 F2보다 큰 바이어스도(bias)를 가지고 설치된다. 그래서, 스프링 25는 플랜징 단계에서 굴복하지 않고, 견고하게 유지된다. 그러나 최종 플랜징 가공 중에, 각각의 플랜징 웨브부는 그 바이어스를 넘는 힘으로 롤링가공되어, 스프링 25는 최종 플랜징 가공 중에 탄성적으로 굴복된다.
플랜징 롤러 1을 사용하는 최종 플랜징 공정 중에, 가해지거나 반대 방향에서 흡수되는 플랜징 힘 F1은 전달 수단 10과 커플링 수단 11, 12에 의해서 베어링 부재 18에 전달된다. 만일 스프링 25의 바이어스 힘(bias force)이 초과되면, 베어링 부재 18은 베어링 구조체 3-6에 견고하게 연결된 장력 부재 9와 연결 부재 8을 향해서 암 4에 대해서 상대적으로 장력 부재 19와 함께 이동된다. 베어링 부재 18에 작용하는 힘은 베어링 부재 18에 의해서 로드 셀 14로 전달되고, 거기에서 부터 설정 부재 15와 전달 부재 16을 통해서 지지 부재 17로, 그리고 거기에서 직접 스프링 25로 전달된다. 스프링 25는 다른 지지 부재 21을 경유해서 접합부 9a에 고정되기 때문에, 스프링은 전달되는 힘에 따라서 탄성적으로 굴복할 수 있다. 연결 부재 8은 이 방향에서 탄성적 굴복에 대한 접합부를 형성한다. 이러한 목적을 위해서, 외부 구조체 22는 반대 접합부 22a를 형성한다. 탄성 굴복의 방향에 대한 최대 스트로크와 스프링의 궤적은 H1으로 도시된다. 커플링 수단 11, 12와 베어링 부재 18 사이에 결합에 대해서는, 도 4에 도시된 카운터 홀더 18, 19의 왼쪽과 오른쪽에 도시된 볼트는 슬라이딩 부재 12와 베어링 부재 18 사이에서 순수한 슬라이딩 접촉을 하는 가이딩 볼트이고, 스프링 축 L이나 수직선에 대해서 수직하게 슬라이딩 접촉되어 선형적으로 부재 12와 18을 선형적으로 가이드 한다. 즉, 어떠한 장력을 전달하지 않는다.
만일 플랜징이 플랜징 롤러 2를 사용해서 수행되고, 플랜징 힘 F2가 최종 플랜징 동안 스프링 25의 바이어스 힘을 초과한다면, 전달 수단 20은 스프링 축 L을 따라 선형 수축 운동을 하는데, 플런저 23은 스프링 25가 탄성적으로 굴복할 때에 접합부 9a를 상승시키는 지지 부재 21을 가압한다. 스프링 25가 변할 때에, 스프링 힘은 전달 부재 16, 설정 부재 15, 로드 셀 14를 경유해서 베어링 부재 18의 방향으로 지지되는 지지 부재 17에 의해서 흡수된다. 베어링 부재 18은 장력 부재 19에 연결되어, 적어도 장력적으로 고정되어, 스프링 25에 의해서 흡수된 힘은 접합부 9b, 19a의 쌍을 경유해서 장력 부재 9에 의해서 흡수되고, 최종적으로 연결 부재 8을 통하고 베어링 구조체 3-6에 의해서 흡수된다. 이 방향에 대한 최대 스프링 경로와 스트로크 H2는 장력 부재 19의 접합부 19a에 대한 외측 구조체 22의 접합부에 의해서 기설정된다.
플랜징 롤러 1은 동일한 길이를 갖는 두 개의 레버 암을 통해 스프링 25에 작용한다. 만일 선형적으로 작용하는 힘이 개별적으로 작용하는 힘으로 대체된다고 가정하면, 피벗팅 축 S는 플랜징 가공 중에 플랜징 롤러 1에 작용하는 전체 힘 F1이 작용하는 플랜징 롤러 1의 힘의 중심으로부터와 수직선 L로부터 거리가 동일하다. 이러한 비례 때문에, 동일한 크기의 힘 F1과 F2는 동일한 크기의 스프링 힘을 발생시킨다.
두 개의 지지 부재(supporting element)는 제2암 4, 20에 배치되고, 이 실시예에서는 베어링 구조체 3-6의 암 4에 배치되며, 암 4, 20으로부터 서로 반대 방향으로 돌출된다. 지지 부재 26은 가늘고, 막대의 형상을 이룬다. 지지 부재 26을 사용하면, 크기 때문에 플랜징 롤러 1과 2에 접근할 수 없는 제한된 공간에서 액츄에이터가 플랜징 웨브를 가압할 수 있다.
이 예에서, 롤 플랜징 툴은 플랜징 롤러 1과 플랜징 롤러 2이 각각 하나로 이루어져 고정된다. 변형례에서는, 복수 개의 제1플랜징 롤러 1이 암 3, 10에 설치되고, 바람직하게는 전달 수단 10에, 그리고 서로 평행하게 위치하는 제1회전축 R1에 대해서 회전될 수 있다. 복수 개의 제1플랜징 롤러 1의 회전축 R1은 몸체에 대해서 고정될 수 있거나 평행하게 조정될 수 있다. 특히 조정(adjustability)이 가능하여, 복수 개의 제1플랜징 롤러 1 중에서 어느 하나라도 이 실시예에서 도시된 제1플랜징 롤러 1의 위치로 선택적으로 조절할 수 있다. 다른 변형예에서는 복수 개의 제2플랜징 롤러 2가 암 4, 20에 마련되어, 바람직하게는 전달 수단 20에 각각 마련될 수 있다. 두 개 또는 그 이상의 제2플랜징 롤러 2는 특히 회전축 R2가 예를 들어 수직으로, 각각 소정의 각도를 이루도록 배열될 수 있다. 제2회전축 R2는 수직선 L에 대해서 수직하여서 플랜징 가공 중에 작용하는 힘이 스프링 25의 스프링 축에 작용하거나 적어도 공간상에서 평행하게 작용한다. 제2플랜징 롤러는 롤 플랜징 툴에 고정되거나 조절가능하게 장착된다. 만일 플랜징 롤러 2가 조절가능하면, 플랜징 롤러 2의 각각이 개별적으로 조정되어 플랜징 롤러 2의 회전축 R2가 수직선 L에 교차하도록 하는 것이 바람직하다. 롤 플랜징 툴은 두 개의 변형례를 조합하거나 두 개의 변형례 중 어느 하나의 특징만을 갖는 것이 가능하다.
1 : 플래징 롤러
2 : 플랜징 롤러
3 : 암
4 : 암
5 : 연결부
6 : 연결 수단
7 : 축 저널
8 : 접합부, 연결 부재
9 : 장력 부재
9a : 접합부
9b : 접합부
9c : 접합부
10 : 전달 수단
11 : 커플링 수단, 회전 조인트 부재
12 : 커플링 수단, 슬라이딩 부재
13 -
14 : 로드 셀
15 : 설정 수단
16 : 전달 부재
17 : 지지 부재
18 : 베어링 부재, 카운터 홀더
19: 장력 부재, 카운터 홀더
20 : 전달 수단
21 : 지지 부재
22 : 외측 구조체
22a : 접합부
23 : 플런저
24 : 커버
25 : 스프링
26 : 지지 부재
a : 엔진 본닛, 외측부
a1, a2, a3 : 플랜징 웨브부
i : 엔진 본닛, 내측부
C : 연결판
F1 : 플랜징 힘
F2 : 플랜징 힘
L : 수직선, 스프링 축
R1 : 회전축
R2 : 회전축

Claims (34)

  1. 롤 플랜징 툴에 있어서,
    공간상에서 이동될 수 있는 액츄에이터에 연결판(C)를 통해서 연결되는 연결 수단(6)을 구비하는 베어링 구조체(3-6);
    서로 멀어지도록 벌어지고, 연결수단(6)을 포함하는 연결부(5)에 서로 연결되는 제1암(3, 10)과 제2암(4, 20);
    연결판(C)로부터 떨어진 제1암(3, 10)의 일단에 설치되어서, 제1암(3)을 따라 연장되고 연결판(C)를 관통하는 제1회전축(R1)에 대해서 회전될 수 있는 제1플랜징 롤러(1);
    연결판(C)로부터 떨어진 제2암(4, 20)의 일단에 설치되어서, 제2회전축(R2)에 대해서 회전될 수 있는 제2플랜징 롤러(2);를 포함하고,
    제1회전축(R1)은 제2회전축(R2)의 수직선(L)과 롤 플랜징 툴의 위 또는 내부에서 교차하거나 가로지르고,
    수직선(L)이 제2플랜징 롤러(2)를 통과해 연장되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  2. 제1항에 있어서,
    제1플랜징 롤러(1)는 스프링의 힘에 대항해 제1회전축(R1)의 횡방향으로 이동가능하도록 설치되고, 제2플랜징 롤러(2)는 스프링 힘에 대항해 제2회전축(R2)에 횡방향으로 이동될 수 있도록 설치되며,
    스프링은 플랜징 롤러(1, 2)의 각각에 마련되거나, 플랜징 롤러(1, 2)에 하나의 스프링(25)이 마련되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  3. 공간상에서 이동가능한 액츄에이터에 연결되기 위한 연결 수단(6)을 구비하는 베어링 구조체(3-6);
    베어링 구조체(3-6)에 탑재되는 스프링(25);
    베어링 구조체(3-6)에 설치되어 제1회전축(R1)에서 회전되고, 스프링(25)의 힘에 대항하여 제1회전축(R1)의 횡방향으로 이동되도록 고정된 제1플랜징 롤러(1);
    베어링 구조체(3-6)에 설치되어 제2회전축(R2)에서 회전되고, 스프링(25)의 힘에 대항하여 제2회전축(R2)의 횡방향으로 이동되도록 고정된 제2플랜징 롤러(2);
    제1회전축(R1)은 제2회전축(R2)의 수직선(L)과 롤 플랜징 툴의 위 또는 내부에서 교차하거나 가로지르고,
    제1전달 수단(10)은 베어링 구조체(3-6)에 이동가능하도록 연결되고, 제1플랜징 롤러(1)가 지지되어 제1회전축(R1)에서 회전될 수 있고, 제1회전축(R1)의 횡방향으로 제1플랜징 롤러(1)에 작용하는 플랜징 힘을 스프링(25)으로 스프링(25)의 힘에 대항하는 제1방향에 따라 전달하고,
    제2전달 수단(20)은 베어링 구조체(3-6)에 이동가능하도록 연결되고, 제2플랜징 롤러(2)가 지지되어 제2회전축(R2)에 대해서 회전될 수 있고, 제2회전축(R2)의 횡방향으로 제2플랜징 롤러(2)에 작용하는 플랜징 힘을 스프링으로(25) 스프링(25)의 힘에 대항하는 방향에 따라 전달하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  4. 제3항에 있어서,
    제1암(3, 10), 제2암(4, 20), 연결부(5)를 포함하고,
    암(3, 10, 4, 20)은 서로 멀어지도록 벌어지고, 연결부(5)에서 연결되며,
    연결부(5)는 연결 수단(6)을 구비하고,
    제1플랜징 롤러(1)은 제1암(3, 10)에 설치되고, 제2플랜징 롤러(2)는 제2암(4, 20)에 설치되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    스프링(25)는 수직선(L)을 따라 긴장될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    스프링(25)는 압축 스프링인 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    제1암(3, 10)은 제1회전축(R1)을 따라 연결부(5)로부터 돌출되고, 제2암(4, 20)은 제2회전축(R2)의 수직선(L)을 따라 연결부(5)로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  8. 제3항에 있어서,
    수직선(L)은 제2플랜징 롤러(2)를 통과해 연장되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  9. 제2항에 있어서,
    제1전달 수단(10);
    제2전달 수단(20);을 포함하고,
    제1전달 수단(10)은 베어링 구조체(3-6)에 이동가능하도록 연결되고, 제1플랜징 롤러(1)가 지지되어 제1회전축(R1)에서 회전될 수 있고, 제1회전축(R1)의 횡방향으로 제1플랜징 롤러(1)에 작용하는 플랜징 힘을 스프링(25)으로 스프링(25)의 힘에 대항하는 제1방향에 따라 전달하고,
    제2전달 수단(20)은 베어링 구조체(3-6)에 이동가능하도록 연결되고, 제2플랜징 롤러(2)가 지지되어 제2회전축(R2)에 대해서 회전될 수 있고, 제2회전축(R2)의 횡방향으로 제2플랜징 롤러(2)에 작용하는 플랜징 힘을 스프링으로(25) 스프링(25)의 힘에 대항하는 방향에 따라 전달하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  10. 제3항 또는 제9항에 있어서,
    제2전달 수단(20)은 제2플랜징 롤러(2)에 작용하는 플랜징 힘을 제1방향에 반대방향으로 스프링(25)에 전달하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  11. 제3항 또는 제9항에 있어서,
    한 공정에 제1플랜징 롤러(1)에 작용하는 플랜징 힘과 다른 공정에서 제2플랜징 롤러(3)에 적용되는 플랜징 힘을 비교했을 때에,
    전달 수단(10, 20)은 동일한 크기의 플랜징 힘이 가해지는 경우에, 스프링(25)에 크기에 있어서는 동일한 힘을 전달하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  12. 제3항 또는 제9항에 있어서,
    제1전달 수단(10)은 베어링 구조체(3-6)에 연결되어, 제1회전축(R1)의 횡방향을 향하는 피벗팅 축(S)에 대해서 피벗팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  13. 제12항에 있어서,
    제1전달 수단(10)은 피벗팅 축(S)로부터 제1플랜징 롤러(1)을 향하는 제1레버 암과 연결판(C)를 향하는 제2레버 암을 구비하는 피벗팅 레버로 이루어지고, 스프링(25)에 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  14. 제13항에 있어서,
    복수 개의 레버 암은 동일한 길이로 이루어진 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  15. 제3항 또는 제9항에 있어서,
    제2전달 수단(20)은 베어링 구조체(3-6)에 연결되어 제2회전축(R2)의 횡방향으로 선형적으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  16. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    스프링(25)는 로드 셀(14)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  17. 제16항에 있어서,
    스프링(25)는 상호 반대 방향에서 긴장될 수 있고, 접합부(9a)에서 베어링 구조체(3-6)에 상대적인 방향 중에 어느 하나에 고정되고, 로드 셀(14)에 이 방향 중에 다른 하나에 지지되며,
    플랜징 가공 중에 플랜징 롤러(1, 2) 중 어느 하나가 이 방향 중 어느 하나에 따라 스프링(25)에 작용되고, 플랜징 롤러(1, 2) 중에 다른 하나가 플랜징 가공 중에 이 방향 중 다른 하나의 방향에 따라 스프링에 작용되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  18. 제2항에 있어서,
    스프링(25)은 스프링 축(L)을 따라 긴장될 수 있고, 베어링 구조체(3-6)에 상대적인 스프링 축(L)을 따라 이동될 수 없는 제1접합부(9a)에서 스프링 축(L)의 방향에 바이어스를 가지고 일 방향으로 지지되고, 스프링 축(L)을 따라 전후로 이동될 수 있는 카운터 홀더(18, 19)에 다른 방향으로 지지되며, 베어링 구조체(3-6)에 상대적인 스프링 축(L)을 따라 이동될 수 없는 제2접합부(9b)에 대항해서 스프링 축(L)의 다른 방향으로 스프링(25)에 의해서 가압되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  19. 제9항 또는 제18항에 있어서,
    전달 수단(10, 20) 중에 어느 하나는 스프링(25)의 힘에 대항해서 카운터 홀더(18, 19)에 어느 하나의 방향으로 작용하고, 전달 수단(10, 20) 중에 다른 하나는 스프링(25)에 다른 하나의 방향으로 작용하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  20. 제3항에 있어서,
    스프링(25)은 스프링 축(L)을 따라 긴장될 수 있고, 베어링 구조체(3-6)에 상대적인 스프링 축(L)을 따라 이동될 수 없는 제1접합부(9a)에서 스프링 축(L)의 방향에 바이어스를 가지고 일 방향으로 지지되고, 스프링 축(L)을 따라 전후로 이동될 수 있는 카운터 홀더(18, 19)에 다른 방향으로 지지되며, 베어링 구조체(3-6)에 상대적인 스프링 축(L)을 따라 이동될 수 없는 제2접합부(9b)에 대항해서 스프링 축(L)의 다른 방향으로 스프링(25)에 의해서 가압되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  21. 제20항에 있어서,
    전달 수단(10, 20) 중에 어느 하나는 스프링(25)의 힘에 대항해서 카운터 홀더(18, 19)에 어느 하나의 방향으로 작용하고, 전달 수단(10, 20) 중에 다른 하나는 스프링(25)에 다른 하나의 방향으로 작용하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  22. 제1항 또는 제3항에 있어서
    a) 회전축(R1, R2)가 서로 30도 이하의 각도를 이루거나,
    b) 회전축(R1, R2)가 동일한 평면에서 연장된다는 특징 중에 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  23. 제22항에 있어서,
    회전축(R1, R2)가 서로 평행한 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  24. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    a) 수직선(L)과 제1회전축(R1)이 서로 적어도 30도의 각도를 이루거나,
    b) 수직선(L)과 제1회전축(R1)이 서로 적어도 60도의 각도를 이루거나,
    c) 수직선(L)과 제1회전축(R1)이 서로 150도 이하의 각도를 이루거나,
    d) 수직선(L)과 제1회전축(R1)이 서로 120도 이하의 각도를 이루거나,
    e) 수직선(L)과 제1회전축(R1)이 서로 90도의 각도를 이룬다는 특징 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  25. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    a) 제1회전축(R1)이 최소 30도, 최대 70도의 각도로 연결 수단(6)의 연결판(C)를 관통하거나,
    b) 제2회전축(R2)의 수직선(L)이 최소 30도, 최대 70도의 각도로 연결 수단(6)의 연결판(C)를 관통하거나,
    c) 제1회전축(R1)과 제2회전축(R2)의 수직선(L)이 실질적으로 동일한 각도로 연결 수단(6)의 연결판(C)를 관통한다는 특징 중에 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  26. 제25항에 있어서,
    제1회전축(R1)과 제2회전축(R2)의 수직선(L)이 20도 보다 작은 각도의 차이로 연결 수단(6)의 연결판(C)를 관통하는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  27. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    제1플랜징 롤러(1)는 제1회전축(R1)을 따라 제1암(3, 10)으로부터 돌출되는 축 저널(shaft journal) 또는 액시얼 저널(axial journal)에 설치되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  28. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    플랜징 롤러(1, 2)는 플랜징 구성 부품 a를 플랜징 할 때에 초기 플랜징 롤러와 최종 플랜징 롤러로 각각 사용되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  29. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    복수 개의 제1플랜징 롤러가 제공되고, 베어링 구조체(3-6)에 탑재되어, 제1회전축에 대해 각각 회전되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  30. 제29항에 있어서,
    복수 개의 제1회전축은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  31. 제29항에 있어서,
    각각의 제1플랜징 롤러는 플랜징 웨브(a1, a2, a3)를 플랜징할 때에 선택적으로 사용될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  32. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    복수 개의 제2플랜징 롤러가 제공되고, 베어링 구조체(3-6)에 탑재되어, 제2회전축에 대해서 각각 회전되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  33. 제32항에 있어서,
    복수 개의 회전축은 서로 평행하지 않고 서로 수직한 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
  34. 제32항에 있어서,
    각각의 제2플랜징 롤러는 플랜징 웨브(a1, a2, a3)를 플랜징할 때에 선택적으로 사용될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 롤 플랜징 툴.
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