KR20150079021A - 곡률 가변유닛 - Google Patents

Abstract

곡률 가변유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡률 가변유닛은 롤 포밍 장치 상에 설치되는 라운드 벤더의 후방에서, 컷팅 프레스와 함께 설치되는 것을 포함하며, 상기 컷팅 프레스의 최후방에서, 상하로 상호 대응하는 상부 및 하부 벤딩롤의 틈을 통과하는 성형빔을 가압 벤딩롤이 구동모터의 작동에 따라, 상측으로 전후진 이동하면서 상기 성형빔의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경시키는 것을 특징으로 한다.

Description

곡률 가변유닛{CURVATURE VARIABLE UNIT}

본 발명은 곡률 가변유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 곡률로 곡률 성형되는 성형빔의 끝단부에 다른 곡률 반경을 갖도록 가변하여 곡률 성형하는 라운드 벤더에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 범퍼빔과 같이 일정 곡률을 갖는 성형품은 롤 포밍 공법을 통하여 직관의 성형빔으로 성형된 후, 곡률성형장치를 거치면서 일정 곡률로 곡률 성형되어 생산된다.

일반적인 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 범퍼빔과 같이 다양한 형상으로 절곡 성형된 직선타입의 성형빔을 제조하는데 적용된다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 1을 참조하면, 롤 포밍 시스템 및 그 공정은 공급되는 코일(10)을 풀어주는 언코일러(1)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S1)를 진행한다.

상기 언코일러(1)의 공정방향 후방에는 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(10)을 평판의 패널(20)로 펴주는 스트레이트너(2)가 구비되어 스트레이트닝 단계(S2)를 진행한다.

상기 스트레이트너(2)의 공정방향 후방에는 스트레이트너(2)로부터 공급된 패널(20)에 여러 용도의 홀을 성형하는 브레이크 프레스(3)가 구비되어 피어싱 단계(S3)를 진행한다.

상기 브레이크 프레스(3)의 공정방향 후방에는 적어도 7개 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포밍 유닛(4)이 배치되어 상기 언코일러(1), 스트레이트너(2), 및 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계(S4)를 진행한다.

그리고 상기 브레이크 프레스(3)의 공정방향 후방에는 곡률성형장치로 라운드 벤더(6)가 구비되어 성형빔(30)을 통과시킴으로써 일정 곡률을 갖는 성형빔(40)으로 성형하는 벤딩 단계(S6)를 진행한다.

이러한 라운드 벤더(6)의 공정방향 후방에는 컷팅 프레스(7)가 구비되어 상기 성형빔(40)을 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 절단하는 컷팅 단계(S7)를 진행한다.

이와 같은 롤 포밍 공정을 통하여, 도 2에서 도시한 바와 같은 차량용 범퍼빔(50)을 생산하게 된다.

상기 범퍼빔(50)은 차량의 전방 및 후방에서 차폭 방향으로 배치되며, 프런트 사이드 멤버(미도시)에 스테이(미도시) 등을 통하여 연결된다.

최근에는 차량의 세련된 디자인과 범퍼유닛의 다른 구성품과의 간섭을 방지하기 위한 등의 이유로 범퍼빔(50)에도 다단의 곡률을 적용하는 추세이다.

이와 같이 다단의 곡률을 적용하는 범퍼빔(50)은 도 2에서 도시한 바와 같이, 중앙부에 비해 양 단부를 더 작은 곡률 반경으로 곡률 성형하여 이루어진다.

즉, 상기 범퍼빔(50)은 상기 일정 곡률과 동일한 제1곡률 반경을 갖는 제1곡률부(51)와, 상기 제1곡률부(51)의 양 단부에 위치하여 상기 제1곡률 반경과 다른 제2곡률 반경을 갖는 제2곡률부(52)를 포함한다.

그런데, 상기한 롤 포밍 장치에서는 하나의 곡률을 갖는 성형빔(40)만을 성형할 수 있으므로, 도 2에서와 같은 범퍼빔(50)의 양 단부에 제2곡률부(52)를 성형하기 위해서는 별도의 벤딩장치를 통하여 추가적인 벤딩 작업을 진행해야 한다.

따라서 범퍼빔의 생산 공정이 증가하여 생산 원가가 증가하고, 별도의 벤딩장치를 설치하기 위한 설치비가 증가하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예는 별도의 벤딩장치를 추가 설치하지 않고, 컷팅 프레스에 함께 설치되어, 제1곡률부와 제2곡률부를 갖는 성형빔을 생산할 수 있도록 하는 곡률 가변유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 롤 포밍 장치 상에 설치되는 라운드 벤더의 후방에서, 컷팅 프레스와 함께 설치되는 것을 포함하며, 상기 컷팅 프레스의 최후방에서, 상하로 상호 대응하는 상부 및 하부 벤딩롤의 틈을 통과하는 성형빔을 가압 벤딩롤이 구동모터의 작동에 따라, 상측으로 전후진 이동하면서 상기 성형빔의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경시키는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛이 제공될 수 있다.

또한, 상기 상부 및 하부 벤딩롤은 상기 컷팅 프레스의 후방에 설치되는 하우징의 상측과 하측에 각각 설치되고, 각 회전축이 상기 하우징의 슬라이드 홈에 슬라이더를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 가압 벤딩롤은 상기 하부 벤딩롤의 후방에 설치되고, 회전축이 상기 하우징의 슬라이드 홈에 슬라이더를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 가압 벤딩롤은 상기 슬라이더에 베어링 유닛을 통하여 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 상기 구동모터는 상기 하우징의 하부에서 상향 설치되고, 구동축이 스크류 축으로 이루어져 상기 슬라이더와 체결될 수 있다.

또한, 상기 구동모터는 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예는 별도의 벤딩장치를 추가로 설치하지 않고, 컷팅 프레스와 함께 곡률 가변유닛을 설치하여 제1곡률부와 제2곡률부를 갖는 성형빔을 생산할 수 있다.

이에 따라, 생산 공정 및 생산 원가가 줄어들며, 별도의 벤딩장치를 추가로 설치함에 따른 설치비가 필요하지 않게 된다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.
도 2는 일반적인 롤 포밍 시스템 및 공정을 통하여 생산된 범퍼빔의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 곡률 가변유닛의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 곡률 가변유닛의 작동도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 곡률 가변유닛은 도 1에서 도시한 바와 같이, 롤 포밍 시스템에 적용되어 롤 포밍 성형에 의해 성형된 직관의 성형빔(30)을 곡률 성형한다.

즉, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 곡률 가변유닛(70)이 적용되는 롤 포밍 시스템과 이에 의한, 롤 포밍 공정은 코일(10)을 풀어주는 언코일러(1)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S1)를 진행한다.

상기 언코일러(1)의 공정방향 후방에는 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(10)을 평판의 패널(20)로 펴주는 스트레이트너(2)가 구비되어 스트레이트닝 단계(S2)를 진행한다.

상기 스트레이트너(2)의 공정방향 후방에는 스트레이트너(2)로부터 공급된 패널(20)에 여러 용도의 홀을 성형하는 브레이크 프레스(3)가 구비되어 피어싱 단계(S3)를 진행한다.

상기 브레이크 프레스(3)의 공정방향 후방에는 적어도 7개 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포밍 유닛(4)이 배치되어 상기 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계(S4)를 진행한다.

그리고 상기 브레이크 프레스(3)의 공정방향 후방에는 라운드 벤더(6)가 구비되어 성형빔(30)을 통과시킴으로써, 중앙부에 제1곡률 반경의 제1곡률부(51)를 갖는 성형빔(40)으로 성형하는 벤딩 단계(S6)를 진행한다.

또한, 라운드 벤더(6)의 공정방향 후방에는 컷팅 프레스(7)가 구비되어 상기 성형빔(40)을 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 절단하는 컷팅 단계(S7)를 진행한다.

따라서, 상기와 같은 롤 포밍 시스템 및 그 공정에 의해, 도 2에서 도시한 바와 같이, 중앙부에 제1곡률 반경의 제1곡률부(51)를 갖는 범퍼빔(50)을 성형한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 곡률 가변유닛의 개략적인 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 곡률 가변유닛(70)은 상기 라운드 벤더(6)를 통해 컷팅 프레스(7)로 진입된 성형빔(40)에 상기 제1곡률부(51) 보다 작은 반경을 갖는 제2곡률부(52)를 성형한다.

이러한 곡률 가변유닛(70)은 상기 컷팅 프레스(7)와 함께 설치되고, 상기 컷팅 프레스(7)의 최후방에서, 상하로 상호 대응하는 상부 및 하부 벤딩롤(71,72)의 틈을 통과하는 상기 성형빔(40)을 가압 벤딩롤(73)이 구동모터(74)의 작동에 따라, 상측으로 전후진 이동하면서 성형빔(40)의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경시킨다.

즉, 상기 상부 및 하부 벤딩롤(71,72)은 상기 컷팅 프레스(7)의 후방에 설치되는 하우징(75)의 상측과 하측에 각각 설치되고, 각 회전축(76)이 상기 하우징(75)에 형성되는 슬라이드 홈(78a)에 슬라이더(79a)를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치된다.

이때, 상기 상부 및 하부 벤딩롤(71,72)은 상기 슬라이더(79a)에 회전 지지된다.

상기 가압 벤딩롤(73)은 상기 하부 벤딩롤(71)의 후방에 설치되고, 회전축(77)이 상기 하우징(75)에 형성되는 슬라이드 홈(78)에 슬라이더(79)를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치된다.

이때, 상기 가압 벤딩롤(73)은 상기 슬라이더(79)에 베어링 유닛(80)을 통해 회전 가능하게 지지되고, 이러한 베어링 유닛(80)은 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 구동모터(74)는 상기 하우징(75)의 하부에서 상향 설치되고, 구동축이 스크류 축(81)으로 이루어져 상기 슬라이더(79)와 체결된다. 이때, 구동모터(74)는 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 곡률 가변유닛의 작동도이다.

이러한 구성을 갖는 곡률 가변유닛은 도 4를 참조하면, 상기 라운드 벤더(6)를 통과하면서 곡률로 성형된 성형빔(40)이 상기 컷팅 프레스(7)로 진입되면, 상기 성형빔(40)의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 작게 하여 성형하고자, 상기 구동모터(74)가 정방향 회전 구동한다.

이어서, 상기 스크류 축(81)을 통해 체결된 슬라이더(79)와 함께 상기 가압 벤딩롤(73)이 상기 성형빔(40) 측으로 직진하면서 성형빔(40)의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경하면서 성형한다.

즉, 상기 가압 벤딩롤(73)이 직진하면서 상기 상부 및 하부 벤딩롤(71,72)의 틈을 통과하는 성형빔(40)을 가압하여 일정구간의 곡률 반경이 초기 곡률 반경에 비하여 작아지게 곡률 성형한다.

따라서, 상기 성형빔(40)은 구간별로 곡률 조정이 필요한 경우, 상기 구동모터(74)를 전후진 구동 제어하여 곡률 조정을 이룰 수 있다.

이에 의해서, 도 2에서 도시한 바와 같이, 중앙부에 제1곡률 반경의 제1곡률부(51)와, 양 단부에 제1곡률 반경보다 작은 제2곡률 반경을 갖는 제2곡률부(52)를 갖는 범퍼빔(50)을 하나의 공정 상에서 한번에 생산할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 언코일러 2: 스트레이트너
3: 브레이크 프레스 4: 롤 포밍 유닛
6: 라운드 벤더 7: 컷팅 프레스
10: 코일 20: 패널
30, 40: 성형빔 50: 범퍼빔
51: 제1곡률부 52: 제2곡률부
61: 베이스 70: 곡률 가변유닛
71,72: 하부 벤딩롤 73: 상부 벤딩롤
74: 구동모터 75: 하우징
76,77: 회전축 78,78a: 슬라이드 홈
79,79a: 슬라이더 80: 베어링 유닛
81: 스크류 축

Claims (9)

1. 롤 포밍 장치 상에 설치되는 라운드 벤더의 후방에서, 컷팅 프레스와 함께 설치되는 것을 포함하며,
   상기 컷팅 프레스의 최후방에서, 상하로 상호 대응하는 상부 및 하부 벤딩롤의 틈을 통과하는 성형빔을 가압 벤딩롤이 구동모터의 작동에 따라, 상측으로 전후진 이동하면서 상기 성형빔의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경시키는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부 및 하부 벤딩롤은
   상기 컷팅 프레스의 후방에 설치되는 하우징의 상측과 하측에 각각 설치되고, 각 회전축이 상기 하우징의 슬라이드 홈에 슬라이더를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가압 벤딩롤은
   상기 하부 벤딩롤의 후방에 설치되고, 회전축이 상기 하우징의 슬라이드 홈에 슬라이더를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가압 벤딩롤은
   상기 슬라이더에 베어링 유닛을 통하여 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 구동모터는
   상기 하우징의 하부에서 상향 설치되고, 구동축이 스크류 축으로 이루어져 상기 슬라이더와 체결되는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동모터는
   회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
7. 롤 포밍 장치 상에 설치되는 라운드 벤더의 후방에서, 컷팅 프레스와 함께 설치되고, 상기 컷팅 프레스의 최후방에서 상하로 상호 대응하는 상부 및 하부 벤딩롤의 틈을 통과하는 성형빔을 가압 벤딩롤이 구동모터의 작동에 따라, 상측으로 전후진 이동하면서 상기 성형빔의 일정구간에 대하여 곡률 반경을 변경시키는 것을 포함하되,
   상기 상부 및 하부 벤딩롤은 상기 컷팅 프레스의 후방에 설치되는 하우징의 상측과 하측에 각각 설치되고, 각 회전축이 상기 하우징의 슬라이드 홈에 슬라이더를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치되고,
   상기 가압 벤딩롤은 상기 하부 벤딩롤의 후방에 설치되고, 회전축이 상기 하우징의 슬라이드 홈에 슬라이더를 통하여 일정구간 전후진 이동 가능하게 배치되며,
   상기 구동모터는 상기 하우징의 하부에서 상향 설치되고, 구동축이 스크류 축으로 이루어져 상기 가압 벤딩롤의 회전축이 슬라이더와 체결되는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
8. 제7항에 있어서,
   상기 가압 벤딩롤은
   상기 슬라이더에 베어링 유닛을 통하여 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.
9. 제7항에 있어서,
   상기 구동모터는
   회전수 및 회전방향 제어가 가능한 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡률 가변유닛.

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