KR20140099480A - 튜브 단부 성형 설비를 위한 서보 모터 제어 유압 펌프 - Google Patents

튜브 단부 성형 설비를 위한 서보 모터 제어 유압 펌프 Download PDF

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KR20140099480A
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애디슨맥키 인크.
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Abstract

전통적인 유압 동력 유닛과 관련된 일정 노이즈, 열, 에너지 사용을 가짐이 없이 유압 동력의 이점을 이용하는 튜브 단부 성형 설비 또는 기계를 제공하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 단부 성형 기계는 오일 유압/흐름을 위하여 시스템으로부터 요구가 있을 때에만 작동되는 유압 펌프를 포함한다. 이러한 것은 고정 용량형 유압 펌프에 결합된 동기 서보 모터 및 서보 구동부를 제공하는 것에 의해 달성된다. 시스템의 오일 압력은 압력이 서보 모터의 폐쇄 루프 제어를 제공하도록 사전 설정값 이하로 강하할 때를 검출하도록 모니터된다. 서보 모터는 튜브 단부 성형 공정 동안 원하는 시스템 압력을 얻는데 필요함으로써 요구된 속도로(모터/펌프 조합의 최대 RPM까지) 유압 펌프를 회전시키도록 제어된다.

Description

튜브 단부 성형 설비를 위한 서보 모터 제어 유압 펌프{SERVO MOTOR CONTROLLED HYDRAULIC PUMP UNIT FOR TUBE END FORMING EQUIPMENT}
본 발명은 일반적으로 배관을 형상화하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 튜브를 이용하는 차량의 배기 시스템 또는 다른 시스템과 같은 시스템에서 사용하기 위한 단부 성형 튜브(end forming tube)를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
튜브 단부 성형은 많은 배관 응용에 요구된다. 일반적으로, 튜브 단부 형태는 다른 튜브, 호스, 블록 등에 대한 일부 형태의 연결을 제공하도록 이용된다. 튜브의 단부에 적용될 수 있는 몇 가지 형태가 있다. 이러한 형태는 축소, 확장, 플레어(flare), 비드, 임팩트(또는 비대화) 등을 포함한다. 단부 성형을 위한 하나의 인기 공정은 "RAM형 단부 성형"으로 지칭된다. RAM형 단부 성형은 성형될 튜브를 한 세트의 클램프 블록으로 단단히 홀딩하는 냉간 가공 공정이다. 성형은 튜브의 목표 단부와 정렬하여 위치되는 하나 이상의 단부 성형 공구(예를 들어, 펀치)가 튜브 단부 위에 "들이받거나" 또는 가압될 때 달성된다. 목표 단부에 적용되는 축 방향 힘에 더하여 또는 이에 대한 대안으로서, 확장 펀치는 튜브의 내부면 또는 외부면에 반경 방향 힘을 제공하도록 사용될 수 있다.
성형 공구 및/또는 클램프 블록의 움직임을 용이하게 하도록, 단부 성형 기계는 전형적으로 하나 이상의 기계식 엑츄에이터를 포함한다. 일부 기계에서, 유압 실린더가 액츄에이터로서 사용된다. 단부 성형 기계를 위한 전통적인 유압 시스템은 유압 압력이 유압 시스템에 지속적으로 이용할 수 있도록 유압 펌프를 구동하는 교류 전류(AC)모터를 이용한다. 기계의 가동부로의 오일의 실제 흐름은 일반적으로 요구되는 기계 사이클에 따라서 오일의 흐름을 지시하도록 솔레노이드 작동식 밸브를 사용하여 제어된다. 기계가 작동 중이 아니고 오일 압력 및/또는 흐름이 요구되지 않을 때에도, AC 모터는 계속적으로 유압 펌프를 구동한다. 예상될 수 있는 바와 같이, 일정 노이즈, 열, 에너지 사용은 모두 전통적인 유압 동력 유닛을 사용하는 단부 성형 기계와 관련된다.
도 1은 본 발명에 따른 서보 모터 제어 유압 펌프 유닛을 포함하는 튜브 단부 성형 기계의 블록도를 도시한 도면;
도 2는 튜브가 개방 클램프 블록들 사이에 위치된, 튜브 상에 확장 단부를 성형하는 공정의 제1 단계를 도시한 단면도;
도 3은 튜브 클램프 블록들 사이에 단단히 클램핑된, 튜브 상에 확장 단부를 성형하는 공정의 제2 단계를 도시한 단면도;
도 4는 확장 펀치가 튜브의 단부에 들어가고 확장된 단부를 성형하도록 튜브를 확장한, 튜브 상에 확장 단부를 성형하는 공정의 제3 단계를 도시한 단면도;
도 5는 확장 펀치가 튜브 단부로부터 후퇴되고 튜브가 클램프 블록으로부터 해제된, 튜브 상에 확장 단부를 성형하는 공정의 제4 단계를 도시한 단면도.
본 발명의 실시예는 전통적인 유압 동력 유닛과 관련된 일정 노이즈, 열, 에너지 사용없이 유압 동력의 이점을 이용하는 튜브 단부 성형 설비 또는 기계를 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 유압 펌프 유닛이 오일 유압 또는 흐름을 위해 시스템으로부터 요구가 있을 때에만 작동하도록 설계된다. 일부 실시예에서, 이러한 것은 유압 펌프(예를 들어, 고정 또는 가변 용량형 유압 펌프)에 결합된 동기 서보 모터 및 서보 구동부를 제공하는 것에 의해 달성된다. 시스템의 오일 압력은 압력이 서보 모터의 폐쇄 루프 제어를 제공하도록 사전 설정값 이하로 강하할 때를 검출하도록 모니터된다. 서보 모터는 원하는 시스템 압력을 얻는데 필요함으로써 요구된 속도(모터/펌프 조합의 최대 RPM까지)로 유압 펌프를 회전시키도록 제어된다.
도 1을 참조하여, 서보 모터(14)(예를 들어, 동기 서보 모터)에 의해 제어되는 유압 펌프 유닛(12)을 포함하는 튜브 단부 성형 기계(10)의 실시예가 도시된다. 단부 성형 기계(10)는, 서보 모터(14)에 전력을 제공하고 그 속도 및/또는 토크를 제어하도록 작동하는 서보 구동부(16)를 포함한다. 서보 모터(14)는 서보 구동부(16)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 유압 펌프 유닛(12)에 회전 운동을 제공한다.
일부 실시예에서, 유압 펌프 유닛(12)은 유압 밸브(20)를 통해 유압 펌프 유닛(12)에 결합된 액츄에이터(18)(예를 들어, 유압 실린더)를 포함하는 유압 회로에서 오일 흐름 및/또는 압력을 발생시키도록 고정 용량형 유압 펌프이다. 다른 실시예에서, 가변 용량형 유압 펌프가 사용될 수 있다. 서보 모터(14)의 가변 속도 및/또는 토크는 단부 성형 기계(10)의 유압 회로의 유량과 압력을 제어한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(18)는 작동적으로 단부 성형 공구(22)에 결합되고, 튜브의 단부("튜브 단부")의 형상을 변경하기 위하여 단부 성형 공구의 물리적 운동(예를 들어, 축 방향 운동)을 제공하도록 작동한다. 일부 실시예에서, 유압 펌프 유닛(12) 및 단부 성형 기계(10)와 함께 사용될 수 있는 다른 액츄에이터 및 단부 성형 공구에 유사하게 결합되는 추가의 유압 밸브(24 및 26)가 제공될 수 있다.
단부 성형 기계(10)는 단부 성형 공정을 위한 작동 시퀀스 및 단부 성형 공구(22)의 위치를 제어하도록 작동하는 프로그램 가능 로직 컨트롤러(PLC)(예를 들어, 디지털 컴퓨터)와 같은 컨트롤러(28)를 또한 포함한다(도 2 내지 도 5 참조). 컨트롤러(28)는 또한 단부 성형 공정을 위한 유압 압력 및 흐름을 최적화하고, 요구되지 않을 때 오일 흐름을 감소시키거나 또는 제거하는 것에 의해 전력 사용, 발열 및 노이즈 발생을 감소시키거나 또는 제거하도록 구성된다. 이에 관하여, 컨트롤러(28)는, 시스템 압력 요구에 관한 지시를 서보 구동부(16)에 제공하고 액츄에이터(18)로 및 그로부터 전달되는 오일의 흐름을 제어하도록 유압 밸브(20)(사용될 때, 유압 밸브(24 및 26))에 제어 명령을 제공하도록 작동한다. 컨트롤러(28)는 각각 통신 라인(30 및 32)을 통해 서보 구동부(16) 및 유압 밸브(20)에 작동적으로 결합된다. 컨트롤러(28)는 또한 컨트롤러가 정확하게 단부 성형 공정을 제어할 수 있게 하는 위치 피드백 정보를 통신 라인(34)을 통해 액츄에이터(18)으로부터 수신한다.
단부 성형 기계(10)는 유압 펌프 유닛(12)과 유압 밸브(20) 사이의 유압 회로에 위치된 압력 트랜스듀서(36)(또는 센서)를 또한 포함한다. 압력 트랜스듀서(36)는 작동 동안 시스템에서의 유압 압력을 모니터하도록 구성된다. 압력 트랜스듀서(36)는 피드백 통신 라인(38)을 통하여 서보 구동부(16)에 작동적으로 결합되고, 서보 구동부에 압력 피드백 정보를 제공하도록 구성된다. 압력 트랜스듀서(38)로부터 수신된 피드백 정보를 이용하여, 서보 구동부(16)는 단부 성형 공정을 제어하도록 컨트롤러(28)에 의해 요구되는 유압 압력을 유지하도록 요구되는 바와 같이 서보 모터(14)의 속도 및/또는 토크를 조정하도록 작동한다.
도 2 내지 도 5는 튜브의 단부(52)를 확장하도록 상기된 도 1의 단부 성형 기계(10)를 사용하여 튜브(50) 상에 구현될 수 있는 튜브 단부 성형 공정의 다양한 단계를 도시한다. 도 2를 먼저 참조하면, 액츄에이터(18)는 각각 좌우 단부 부분(60 및 66)을 가지는 원통형 본체부(58)를 가진 작동 실린더(56)를 포함하는 실린더-피스톤 디바이스(54)의 형태를 취하며, 좌우 단부 부분은 피스톤 부재(64)에 의해 분할되는 원통형 내부 체적을 성형한다. 피스톤 부재(64)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 축 방향으로 좌우로 자유롭게 움직일 수 있다. 피스톤 부재(64)는 피스톤 로드(62)와 결합되거나 또는 일체로 성형되며, 피스톤 로드는 작동 실린더(56)의 우측 단부 부분(66)을 향하는 방향으로 피스톤 부재(64)로부터 축 방향으로 연장된다. 피스톤 부재(64)는 작동 실린더(56)의 우측 단부 부분(66)을 지나서 도 2에서 도 5의 우측을 향해 돌출한다.
피스톤 부재(64)는, 피스톤 부재(64)의 좌측 단부(70)와 실린더(56)의 좌측 단부 부분(60) 사이의 제1 압력 챔버(68), 피스톤 부재의 우측 단부(74)와 실린더(56)의 우측 단부 부분(66) 사이의 제2 압력 챔버(72)의 2개의 작동 압력 챔버를 한정한다. 유압 유체(예를 들어, 오일)는 유압 유체 포트 또는 통로(76)를 통해 제 제1 압력 챔버(68)로 선택적으로 공급될 수 있어서, 유압 유체가 제1 압력 챔버에 공급될 때, 피스톤 부재(64)는 피스톤 로드(62)와 함께 도 2 내지 도 5의 우측으로 구동된다. 유사하게, 유압 유체는 유압 유체 포트 또는 통로(78)를 통해 제2 압력 챔버(72)로 선택적으로 공급 될 수 있어서, 유압 유체가 제2 압력 챔버로 공급될 때, 피스톤 부재(64)는 피스톤 로드(62)와 함께 좌측으로 구동된다. 유압 유체 통로(76 및 78)는 도 1에 도시된 바와 같이 유압 펌프(12) 및 유압 밸브(20)와 같은 유압 펌프 및 유압 밸브에 작동적으로 결합 될 수 있다.
도 2 내지 도 5에서, 도 1의 단부 성형 공구(22)는 피스톤 로드(62)의 우측 단부에 선택적으로 결합된 단부 성형 공구(80)의 형태를 취한다. 단부 성형 공구(80)는 확장 펀치가 피스톤 로드(62)와 동축인 방식으로 단부 성형 공구로부터 우측을 향하여 연장되는(도시된 바와 같이) 해당 확장 펀치(82)를 포함한다. 확장 펀치(82)는 그 팁으로서 테이퍼부(84)를 구비하고, 튜브(50)의 단부(52)의 필요한 확장 내경과 동일한 직경(DE)을 갖는다. 단부 성형 공구(80)는 축소 편치, 스웨이징(swaging) 펀치, 플레어링(flaring) 펀치, 및 카피(coping) 펀치를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는 기타 유형의 펀치를 포함할 수 있다는 것이 예측될 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤 부재(64)는 초기에 유압 유체 통로(78)를 통해 제2 압력 챔버(72)에 유압유를 공급하는 것에 의해 좌측으로 움직인다. 튜브(50)는 상부 클램프 블록(88)과 하부 클램프 블록(90) 사이의 클램프 디바이스(86)에 위치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 클램프 블록(88) 및 하부 클램프 블록(90)은, 튜브(50)가 클램프 블록들 사이의 클램프 디바이스(86)에 고정되고 확장 펀치(82)와 축 방향으로 정렬되는 되는 위치로 서로에 대해 움직인다.
다음에, 도 4에 도시된 바와 같이, 압력 하의 유압 유체는 유압 유체 통로(76)를 통해 제1 압력 챔버(68)로 공급되고, 압력 하에서 제2 압력 챔버(72)로 유압 유체의 공급은 중단되고, 그 안의 유체는 유압 유체 통로(78)를 통해 자유롭게 배출된다. 이러한 작용은 피스톤 부재(64)를 우측으로 구동하여서, 확장 펀치(82)가 튜브(50)의 단부(52)로 들어가고, 펀치가 움직임으로써 튜브(50)를 확장하고, 확장된 부분(92)이 튜브의 단부에 성형된다.
확장 펀치(82)가 필요한 양만큼 튜브(50)의 단부(52) 내로 삽입되었을 때, 제1 압력 챔버(68)로 유압 유체의 공급은 중단되고, 압력 하에서 유압 유체는 제2 압력 챔버(72)로 공급되며, 제1 압력 챔버 내의 유체는 유압 유체 통로(76)를 통해 자유롭게 배출된다. 그러므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤 부재(64)는 좌측으로 후퇴되고, 확장 펀치(82)는 튜브(50)의 단부(52)로부터 완전히 후퇴된다. 이러한 공정의 결과로, 확장된 직경(DE)을 갖는 확장된 부분(92)을 구비한 튜브(50)가 만들어진다.
아래의 표 1은 4개의 다른 기계 조건에 대해 AC 모터를 사용하여 전통적인 유압 단부 성형 기계에 대한 서보 모터 제어 유압 펌프 유닛을 이용하는 단부 성형 기계를 위한 작동 상태를 비교한다.
기계 조건 서버/펌프 상태 전통적인 펌프 상태
기계 아이들 회전하지 않음 전체 RPM
50% 속도에서 액츄에이터 움직임 최대 RPM의 50% 전체 RPM
100% 속도에서 액츄에이터 움직임 최대 RPM의 100% 전체 RPM
액츄에이터 압력 홀딩 임의의 시스템 손실을 극복하도록 요구되는 RPM 전체 RPM
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 단부 성형 기계가 아이들 상태에 있을 때, 서보 모터(예를 들어, 도 1의 서보 모터(14))는 회전하지 않고, 액츄에이터(예를 들어, 유압 실린더)가 50%의 속도로 움직일 때 그 최대 RPM의 50%로 회전하며, 액츄에이터가 압력을 홀딩하고 움직이지 않을 때 임의의 손실을 극복하도록 요구되는 RPM(즉, 매우 느린 RPM)으로 회전한다. 대조적으로, 종래의 단부 성형 기계에서 사용된 펌프 유닛은 기계의 작동 상태에 관계없이 전체 RPM으로 계속 운행한다.
본원에 개시된 실시예들은 오일 유량, 그러므로 액츄에이터의 속도를 제어하도록 서보 모터/펌프 장치의 가변 속도를 사용하는 것에 의해 향상된 기계 운동 제어를 가능하게 한다. 이러한 것은, 오일이 밸브 포트 크기 및 유체 라인에 의해 허용되는 바와 같이 펌프로부터 이용할 수 있는 전체 유량으로 흐르는 전통적인 유압 단부 성형 기계와는 대조적이다. 이러한 전통적인 기계에서 감소된 운동 속도를 달성하도록, 오일 유량을 감소시키고, 그러므로 기계 운동을 늦추도록 유량 제어 밸브의 형태로 하는 제약(restriction)이 유체 라인 내에 배치되어야만 한다. 이 방법은 원하는 속도 제어를 달성하지만, 유체 라인 내로 도입된 제약은 유체 라인 제약의 부산물로서 열을 발생시키고, 높은 에너지 소비 및 높은 열 발생을 초래한다.
본 발명의 실시예들은 향상된 작업자의 안전을 또한 가능하게 한다. 유압 펌프 유닛이 필요하지 않을 때 압력 또는 흐름을 발생시키지 않기 때문에, 단부 성형 기계는 기계가 아이들일 때 저 에너지 상태로 있다. 이러한 것은 오직 회로에서 차단 밸브 및/또는 덤프 밸브의 사용을 통해 전통적인 시스템에서 달성될 수 있으며, 이는 바람직지 않게 추가적인 열 및 노이즈 방출을 초래한다.
본 발명의 실시예가 전통적인 유압 회로 및 AC 모터를 이용하는 단부 성형 기계 이상의 몇 가지 장점을 제공한다는 것을 예측할 것이다. 즉, 본원에 개시된 실시예는 유압 펌프 유닛 상에 상당히 감소된 듀티 사이클로 인하여 보다 적은 에너지를 사용하고, 보다 적은 유압 시스템 유지 보수를 요구하며, 이 둘 모두는 작동 비용을 감소시킨다. 본원에 제시된 실시예는 또한 보다 적은 열을 생성하고; 보다 적은 노이즈 방출을 생성하고; 그러므로 작동하는데 보다 적은 오일을 요구하며; 유압 회로에서 추가의 구성 요소 없이 기계 운동의 속도를 제어하는 능력을 가지고; 비용뿐만 아니라 열 및 노이즈 배출을 증가시킬 수 있는 유압 회로에서 추가 구성 요소를 요구함이 없이 기계가 아이들일 때 안전한, 저 에너지 상태를 달성한다.
상기된 실시예는 다른 구성 요소 내에 포함되거나 또는 이와 연결된 다른 다른 구성 요소를 설명한다. 이러한 설명된 구성은 단지 예시적인 것이며 실제로 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 구성이 구현 될 수 있다는 것으로 이해되어야 한다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하는 구성 요소의 임의의 배열은 원하는 기능성이 달성되도록 효과적으로 "결합"된다. 따라서, 본 명세서에서 특정 기능을 달성하기 위해 조합된 임의의 2개의 구성 요소는 구성 또는 중간 부품에 관계없이 원하는 기능성이 달성되도록 서로 "결합된" 것으로 보여질 수 있다. 마찬가지로, 이렇게 결합된 임의의 2개의 구성 요소는 원하는 기능을 달성하도록 서로 "작동 가능하게 연결된", 또는 "작동 가능하게 결합된" 것으로서 또한 보여질 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본원의 교시에 기초하여, 변경 및 수정이 본 발명 및 그 넓은 양태로부터 벗어남이 없이 만들어질 수 있고, 그러므로, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 것으로서 이러한 모든 수정 및 변경을 그 범위 내에서 포용한다는 것은 당업자에게는 자명할 것이다.
또한, 본 발명이 첨부된 청구범위에 의해서만 한정되는 것으로 이해되어야 한다. 이 기술 분야 내의 자들에게 이해 될 것이다, 일반적으로, 본원에서, 특히 첨부된 청구범위에서(예를 들어, 첨부된 청구항의 본문) 사용된 용어가 대체로 "개방" 용어로서 의도된다(예를 들어, "포함하는"은 "포함하지만 이에 한정되지 않는"으로서 해석되어야 하며, 용어 "가지는"은 "적어도 ~를 가지는"으로서 해석되어야 하고, 용어 "포함한다"는 "포함하지만 이에 한정되지 않는다"로 해석되어야 한다).
특정수의 도입된 청구항 인용이 의도되면, 이러한 의도가 청구항에 명시적으로 인용될 것이며, 이러한 인용의 부재 시, 이러한 의도가 없는 것으로 당업자들에게 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 다음의 첨부된 청구 범위는 청구항 인용을 도입하도록 도입구문 "적어도 하나" 및 "하나 이상"의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 문구의 사용은 동일한 청구항이 도입구문 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 단수표현(예를 들어, 단수 표현은 전형적으로 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 포함하는 것으로 해석되어야 한다)을 포함할 때에도 단수 표현에 의한 청구항 인용의 도입이 단지 하나의 이러한 인용을 포함하는 발명의 이러한 도입된 청구항 인용을 포함하는 임의의 특정 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 덧붙여, 도입된 청구항의 특정수가 명시적으로 인용될지라도, 당업자라면 이러한 인용이 전형적으로 적어도 인용된 수를 의미하도록 해석되어야 하는 것을 인지할 것이다(예를 들어, 다른 수식어 없이 "2개의 인용"은 적어도 2개의 인용, 또는 2개 이상의 인용을 의미한다).

Claims (15)

  1. 단부 성형 공구(end forming tool)를 사용하여 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위한 장치로서,
    상기 단부 성형 공구에 작동적으로 결합 가능하고, 상기 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위해 상기 튜브의 단부와 접촉으로 상기 단부 성형 공구를 움직이도록 구성된 유압 액츄에이터;
    유압 유체를 포함하는 유압 회로를 통해 상기 유압 액츄에이터에 작동적으로 결합되고, 상기 유압 액츄에이터를 구동하도록 상기 유압 회로에서 유압 유체의 흐름 및 압력을 발생시키도록 구성된 유압 펌프;
    상기 유압 펌프에 작동적으로 결합되고 상기 유압 펌프를 구동하도록 구성된 서보 모터;
    상기 서보 모터에 결합되고, 상기 서보 모터의 속도 및 토크를 제어하고, 차례로 상기 유압 회로에서 유압 유체의 유량 또는 압력을 제어하도록 작동하는 서보 구동부;
    상기 유압 회로 및 상기 서보 구동부에 작동적으로 결합되어, 상기 유압 회로의 유압 압력을 모니터하고 상기 서보 모터의 속도 또는 토크를 제어하기 위해 상기 서보 구동부에 의해 사용된 압력 피드백 정보를 상기 서보 모터에 제공하도록 구성된 압력 트랜스듀서; 및
    상기 서보 구동부 및 상기 유압 액츄에이터에 작동적으로 결합되어, 상기 유압 액츄에이터로부터 위치 피드백 정보를 수신하고 시스템 압력을 나타내는 제어 명령을 상기 서보 구동부로 전송하는 것에 의해 상기 단부 성형 공구의 위치 및 움직임을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서보 모터는 동기 서보 모터인 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유압 펌프는 고정 용량형 유압 펌프인 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유압 펌프와 상기 유압 액츄에이터 사이의 상기 유압 회로에 위치된 유압 밸브를 추가로 포함하되, 상기 유압 밸브는 상기 유압 회로를 통하여 유압 유체의 흐름 방향을 제어하도록 작동하는 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 장치.
  5. 제1항에 있어서, 다수의 유압 액츄에이터, 및 상기 유압 펌프와 상기 다수의 유압 액츄에이터 중 대응하는 것 사이의 상기 유압 회로에 각각 위치되는 다수의 유압 밸브를 추가로 포함하되, 각각의 상기 유압 밸브는 상기 유압 액츄에이터 중 하나에 대응하는 상기 유압 밸브로 및 해당 유압 밸브로부터 유압 유체의 흐름을 제어하도록 구성된 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유압 액츄에이터는 작동 실린더, 피스톤 부재, 및 상기 피스톤 부재에 결합된 피스톤 로드를 포함하는 유압 실린더-피스톤 디바이스를 포함하며, 상기 피스톤 로드는 상기 단부 성형 공구에 제거 가능하게 결합 가능한 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 장치.
  7. 단부 성형 공구를 사용하여 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위한 장치로서, 상기 장치는,
    상기 단부 성형 공구에 작동적으로 결합 가능하고, 상기 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위해 상기 튜브의 단부와 접촉으로 상기 단부 성형 공구를 움직이도록 구성된 유압 실린더-피스톤 디바이스;
    유압 유체를 포함하는 유압 회로를 통해 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스에 작동적으로 결합되어, 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스를 구동하도록 상기 유압 회로에서 유압 유체의 흐름 및 압력을 발생시키도록 구성된 고정 용량형 유압 펌프;
    상기 고정 용량형 유압 펌프에 작동적으로 결합되어, 상기 고정 용량형 유압 펌프를 구동하도록 구성된 동기 서보 모터;
    상기 동기 서보 모터에 결합되고, 상기 동기 서보 모터의 속도 또는 토크를 제어하고, 차례로 상기 유압 회로에서 유압 유체의 유량 또는 압력을 제어하도록 작동하는 서보 구동부;
    상기 유압 회로 및 상기 서보 구동부에 작동적으로 결합되고, 상기 유압 회로의 유압 압력을 모니터하고 상기 동기 서보 모터의 속도 또는 토크를 제어하도록 상기 서보 구동부에 의해 사용된 압력 피드백 정보를 상기 서보 모터의 제공하도록 구성된 압력 트랜스듀서;
    상기 고정 용량형 유압 펌프와 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스 사이의 상기 유압 회로에 위치되고, 상기 유압 회로를 통과하는 유압 유체의 흐름 방향을 제어하도록 작동하는 유압 밸브; 및
    상기 서보 구동부, 상기 유압 밸브, 및 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스에 작동적으로 결합되어, 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스로부터 위치 피드백 정보를 수신하고 시스템 압력을 나타내는 제어 명령을 상기 서보 구동부로 전송하고 상기 유압 회로를 통과하는 유압 유체의 흐름 방향을 제어하도록 상기 유압 밸브로 제어 명령을 전송하는 것에 의해 상기 단부 성형 공구의 위치 및 움직임을 제어하도록 구성된 디지털 컴퓨터를 포함하는 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 장치.
  8. 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    튜브 단부 성형 기계를 제공하는 단계로서, 상기 튜브 단부 성형 기계는,
    단부 성형 공구;
    상기 단부 성형 공구에 작동적으로 결합되고, 상기 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위해 상기 튜브의 단부와 접촉으로 상기 단부 성형 공구를 움직이도록 구성된 유압 액츄에이터;
    유압 유체를 포함하는 유압 회로를 통하여 상기 유압 액츄에이터에 작동적으로 결합되고, 상기 유압 액츄에이터를 구동하도록 상기 유압 회로에서 유압 유체의 흐름 및 압력을 발생시키도록 구성된 유압 펌프;
    상기 유압 펌프에 작동적으로 결합되고 상기 유압 펌프를 구동하도록 구성된 서보 모터; 및
    상기 서보 모터에 결합되고, 상기 서보 모터의 속도 또는 토크를 제어하고, 차례로 상기 유압 회로에서 유압 유체의 유량 또는 압력을 제어하도록 작동하는 서보 구동부를 포함하는 것인, 상기 튜브 단부 성형 기계를 제공하는 단계;
    상기 유압 회로에서 유압 압력을 모니터하는 단계;
    상기 서보 모터의 속도 또는 토크를 제어하도록 상기 서보 구동부에 의해 사용된 압력 피드백 정보를 상기 서보 구동부로 전송하는 단계;
    상기 유압 액츄에이터로부터 위치 피드백 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 단부 성형 공구의 위치 및 움직임을 제어하도록 시스템 압력을 나타내는 제어 명령을 상기 서보 구동부로 전송하는 단계를 포함하는, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 튜브 단부 성형 기계의 서보 모터는 동기 서보 모터인 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 튜브 단부 성형 기계의 유압 펌프는 고정 용량형 유압 펌프인 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 튜브 단부 성형 기계는 상기 유압 펌프와 유압 액츄에이터 사이의 상기 유압 회로에 위치된 유압 밸브를 추가로 포함하며, 상기 방법은 상기 유압 회로를 통하여 상기 유압 유체의 흐름 방향을 제어하도록 상기 유압 밸브의 작동을 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 튜브 단부 성형 기계는 다수의 유압 액츄에이터, 및 상기 유압 펌프와 상기 다수의 유압 액츄에이터의 대응하는 것 사이의 상기 유압 회로에 각각 위치된 다수의 유압 밸브를 추가로 포함하며, 상기 방법은 각각의 상기 다수의 유압 액츄에이터로 및 액츄에이터로부터 유압 유체의 흐름을 제어하도록 상기 다수의 유압 밸브의 작동을 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 튜브 단부 성형 기계의 유압 액츄에이터는, 작동 실린더, 피스톤 부재, 및 상기 피스톤 부재에 결합된 피스톤 로드를 포함하는 유압 실린더-피스톤 디바이스를 포함하며, 상기 단부 성형 공구는 상기 피스톤 로드에 제거 가능하게 결합되는 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 단부 성형 공구는 확장 펀치를 포함하는 것인, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
  15. 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    튜브 단부 성형 기계를 제공하는 단계로서, 상기 튜브 단부 성형 기계는,
    단부 성형 공구;
    상기 단부 성형 공구에 작동적으로 결합되고, 상기 튜브의 단부의 형상을 변경하기 위해 상기 튜브의 단부와 접촉으로 상기 단부 성형 공구를 움직이도록 구성된 유압 실린더-피스톤 디바이스;
    유압 유체를 포함하는 유압 회로를 통해 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스에 작동적으로 결합되고, 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스를 구동하도록 상기 유압 회로에서 유압 유체의 흐름 및 압력을 발생시키도록 구성된 고정 용량형 유압 펌프;
    상기 고정 용량형 유압 펌프에 작동적으로 결합되고, 상기 고정 용량형 유압 펌프를 구동하도록 구성된 동기 서보 모터;
    상기 동기 서보 모터에 결합되고, 상기 동기 서보 모터의 속도 또는 토크를 제어하고, 차례로 상기 유압 회로에서 유압 유체의 유량 또는 압력을 제어하도록 작동하는 서보 구동부; 및
    상기 고정 용량형 유압 펌프와 상기 유압 실린더-피스톤 디바이스 사이의 상기 유압 회로에 위치되고, 상기 유압 회로를 통과하는 유압 유체의 흐름 방향을 제어하도록 작동하는 유압 밸브를 포함하는 것인, 상기 튜브 단부 성형 기계를 제공하는 단계;
    상기 유압 회로에서 유압 압력을 모니터하는 단계;
    상기 동기 서보 모터의 속도 또는 토크를 제어하도록 상기 서보 구동부에 의해 사용된 압력 피드백 정보를 상기 서보 구동부로 전송하는 단계;
    상기 유압 실린더-피스톤 디바이스로부터 위치 피드백 정보를 수신하는 단계;
    상기 단부 성형 공구의 위치 및 움직임을 제어하도록 시스템 압력을 나타내는 제어 명령을 상기 서보 구동부로 전송하는 단계; 및
    상기 유압 회로를 통과하는 유압 유체의 흐름 방향을 제어하도록 상기 유압 밸브에 제어 명령을 전송하는 단계를 포함하는, 튜브의 단부의 형상 변경 방법.
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