KR20170057733A - 가변 곡률 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 가변 곡률 성형 장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 가변 곡률 성형 장치는 공급되는 판재를 다단으로 연속적으로 롤성형하는 롤성형유닛들, 및 상기 롤성형유닛들의 공정 방향 뒤쪽에 배치되어 롤성형된 성형품을 벤딩하는 롤성형유닛을 포함하고, 상기 롤성형유닛은, 설정거리 이격되어 배치되는 상부성형롤과 하부성형롤, 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤이 회전가능하게 배치되는 회전프레임, 상기 회전프레임이 회전가능하게 배치되는 이동프레임, 상기 회전프레임 상에서 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤을 각각 회전시키도록 배치되는 제1구동부, 상기 이동프레임 상에서 상기 회전프레임을 설정각도로 회전시키도록 배치되는 제2구동부, 및 상기 이동프레임을 상하방향으로 이동시키도록 배치되는 제3구동부를 포함할 수 있다.

Description

가변 곡률 성형 장치{VARIABLE BENDING RATE FORMING DEVICE}

본 발명은 가변 곡률 성형 장치에 대한 것으로, 공급되는 판재를 설정곡률로 벤딩하되, 설정상태에 따라서 벤딩되는 곡률을 가변시킬 수 있는 가변 곡률 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 롤성형 공법은 코일을 풀어 상부 성형롤과 하부 성형롤을 한 쌍으로 구성하여 일렬로 배치된 다단의 롤성형 유닛을 통과하도록 하여 일정한 형상으로 순차적으로 절곡 성형하는 공법이다.

이러한 롤성형 공법을 통하여 생산되는 성형빔은 차량용 빔류, 프레임류, 멤버류와 같이 일정한 형상으로 절곡 성형된 직관타입이 대부분이다.

이러한 롤성형 공법은 공급되는 코일을 풀어주는 언코일러가 공정라인 전방에 구성되어 코일을 공급하여 주고, 언코일러의 공정방향 후방에는 스트레이트너가 구비되어 언코일러로부터 풀려 나온 띠상의 코일을 평평하게 펴준다.

그리고 상기 스트레이트너의 공정방향 후방에는 프레스가 구비되어 스트레이트너로부터 공급된 코일에 여러 용도의 구멍을 성형한 후, 상기 프레스의 공정방향 후방에 구성되는 적어도 20단 이상의 롤성형 유닛에 의해 공급되는 코일을 순차적으로 절곡 성형하여 일정한 형상을 갖는 직선타입의 성형빔으로 롤 성형하게 된다.

이후, 상기 롤성형 공법의 공정방향 후방에는 벤딩성형장치와 컷팅 프레스가 구비되어 상기 성형빔에 곡률을 형성하고, 이를 제품화하기 위한 완성품의 규격대로 절단하여 롤성형된 성형빔을 생산하게 된다.

상기 롤성형 공정을 통하여 성형되는 성형빔은 롤성형 공정의 특성 상, 단면이 직사각 또는 정사각 형상의 일정규격을 갖는 평판의 코일 또는 블랭크(즉, 패널)를 소재로 하여 직관 타입의 성형빔을 성형하는 것이 가능하고, 길이방향을 곡률반경을 갖는 벤딩성형도 가능하다.

이러한 벤딩성형은 롤성형 공정의 후단부에서 롤성형된 성형빔을 벤딩하는 벤딩장치를 통해서 구현되는데, 이러한 벤딩장치는 성형빔의 곡률을 일정하게 벤딩할 수 있다. 그러나, 이러한 벤딩장치는 성형품에 따라서 벤딩곡률을 가변시키는 것은 어렵다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 목적은 공급되는 판재를 벤딩하고, 그 벤딩곡률을 가변시킴으로써 제품의 규격을 유연하게 가변시키고, 생산성도 향상시키는 가변 곡률 성형 장치를 제공하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따라서 공급되는 판재를 다단으로 연속적으로 롤성형하는 롤성형유닛의 후방에 배치되는 가변 곡률 성형 장치는 설정거리 이격되어 배치되는 상부성형롤과 하부성형롤, 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤이 회전가능하게 배치되는 회전프레임, 상기 회전프레임이 회전가능하게 배치되는 이동프레임, 상기 회전프레임 상에서 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤을 각각 회전시키도록 배치되는 제1구동부, 상기 이동프레임 상에서 상기 회전프레임을 설정각도로 회전시키도록 배치되는 제2구동부, 및 상기 이동프레임을 상하방향으로 이동시키도록 배치되는 제3구동부를 포함할 수 있다.

상기 제3구동부는, 회전력을 제공하는 회전력소스, 상기 회전력소스에 의해서 회전하는 회전스크류, 및 일측은 상기 이동프레임에 고정되고, 상기 회전스크류와 스크류 체결되는 스크류체결부를 포함할 수 있다.

상기 이동프레임의 이동을 가이드하도록 배치되는 가이드, 및 상기 가이드의 일단부와 타단부에 각각 고정되어 배치되는 프레임를 포함할 수 있다.

상기 가이드는 상기 이동프레임을 관통하여 배치되고, 상기 프레임은 상기 가이드의 하단부에 배치되는 하부프레임, 및 상기 가이드의 상단부에 배치되는 상부프레임을 포함할 수 있다.

상기 제1구동부, 상기 제2구동부, 및 상기 제3구동부는 각각 서보모터에 의해서 작동될 수 있다.

상기 제2구동부는, 상기 회전프레임을 회전시키기 위한 회전력을 제공하도록 상기 이동프레임 상에 고정되는 회전력소스를 포함하고, 상기 회전력소스는 기어를 통해서 그 회전력을 상기 회전프레임 측으로 전달할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 곡률 성형장치는 설정거리 이격되어 배치되는 상부성형롤과 하부성형롤, 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤이 회전가능하게 배치되는 회전프레임, 상기 회전프레임이 회전가능하게 배치되는 이동프레임, 상기 회전프레임 상에서 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤을 각각 회전시키도록 배치되는 제1구동부, 상기 이동프레임 상에서 상기 회전프레임을 설정각도로 회전시키도록 배치되는 제2구동부, 및 상기 이동프레임을 상하방향으로 이동시키도록 배치되는 제3구동부를 포함할 수 있다.

상기 제3구동부는, 회전력을 제공하는 회전력소스, 상기 회전력소스에 의해서 회전하는 회전스크류, 및 일측은 상기 이동프레임에 고정되고, 상기 회전스크류와 스크류 체결되는 스크류체결부를 포함할 수 있다.

상기 이동프레임의 이동을 가이드하도록 배치되는 가이드, 및 상기 가이드의 일단부와 타단부에 각각 고정되어 배치되는 프레임을 포함할 수 있다

상기 가이드는 상기 이동프레임을 관통하여 배치되고, 상기 프레임은 상기 가이드의 하단부에 배치되는 하부프레임; 및 상기 가이드의 상단부에 배치되는 상부프레임을 포함할 수 있다.

상기 제1구동부, 상기 제2구동부, 및 상기 제3구동부는 각각 서보모터에 의해서 작동될 수 있다.

상기 제2구동부는, 상기 회전프레임을 회전시키기 위한 회전력을 제공하도록 상기 이동프레임 상에 고정되는 회전력소스를 포함하고, 상기 회전력소스는 기어를 통해서 그 회전력을 상기 회전프레임 측으로 전달할 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤의 상하 위치와 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤의 회전 위치를 가변적으로 제어함으로써, 롤성형되는 판재의 곡률반경을 용이하게 가변시킬 수 있다.

따라서, 하나의 가변 곡률 성형 장치를 이용하여 벤딩형태를 가변적으로 수행함으로써, 보다 다양한 형태의 성형빔을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 곡률 성형 장치의 전체적인 구성도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 가변구조를 갖는 롤성형유닛의 전체적인 정면도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 롤성형유닛의 전체적인 측면도이다.

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

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

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

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 가변구조를 갖는 롤성형유닛의 전체적인 정면도이다.

도 2을 참조하면, 롤성형유닛은 하부프레임(225), 이동프레임(220), 회전프레임(215), 상부성형롤(200), 하부성형롤(205), 가이드(210), 회전스크류(250), 스크류체결부(252), 상부프레임(230), 및 제3구동부(240)를 포함한다.

상기 하부프레임(225)과 상기 상부프레임(230)은 상하 방향으로 설정된 거리를 두고 배치되고, 상기 가이드(210)가 상기 하부프레임(225)과 상기 상부프레임(230)을 연결하는 구조를 갖는다.

상기 가이드(210)가 상기 이동프레임(220)을 상하로 관통하는 구조를 가지며, 상기 이동프레임(220)은 상기 가이드(210)를 따라서 상하로 이동가능하게 배치된다.

상기 이동프레임(220) 안에는 상기 회전프레임(215)이 회전가능하게 삽입되어 배치되고, 상기 회전프레임(215)의 앞면에서 상기 상부성형롤(200)과 상기 하부성형롤(205)이 회전가능하게 배치된다.

상기 이동프레임(220)의 상부면에는 상기 스크류체결부(252)가 고정되고, 상기 회전스크류(250)의 하단부는 상기 스크류체결부(252)의 안쪽으로 삽입되어 체결되고, 상기 회전스크류(250)의 상단부는 상기 상부프레임(230)을 관통하여 상기 제3구동부(240)에 연결된다.

따라서, 상기 제3구동부(240)가 상기 회전스크류(250)에 회전력을 전달하면, 상기 회전스크류(250)가 회전하여 상기 스크류체결부(252)를 통해서 상기 이동프레임(220)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 롤성형유닛의 전체적인 측면도로서, 도 2과 비교하여 차이점에 대해서 주로 설명하고, 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 3를 참조하면, 상기 회전프레임(215)은 원통형구조를 가지고, 상기 이동프레임(220)의 전면측으로 삽입된 구조를 가지며, 상기 회전프레임(215)의 외주면과 상기 이동프레임(220)의 내주면 사이에 슬라이딩되는 구조로, 상기 회전프레임(215)이 상기 이동프레임(220) 안에서 회전가능한 구조를 갖는다.

상기 회전프레임(215) 안에는 상기 상부성형롤(200)과 상기 하부성형롤(205)을 각각 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 제1구동부(260)가 각각 배치된다.

또한, 상기 이동프레임(220)의 상부면 뒤 쪽에는 제2구동부(270)가 배치된다. 상기 제2구동부(270)는 상기 회전프레임(215)을 회전시키기 위한 회전력을 제공한다.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제2구동부(270)에는 구동기어(272)가 연결되고, 상기 회전프레임(215)의 후면측에는 피동기어(274)가 배치되며, 상기 피동기어와 상기 회전프레임은 샤프트를 통해서 함께 회전하는 구도를 가지며, 상기 구동기어(272)와 상기 피동기어(274)가 서로 외접한다.

따라서, 상기 제2구동부(270)가 작동하면, 상기 구동기어(272), 및 상기 피동기어(274)가 회전하고, 상기 회전프레임(215)이 회전되는 구조를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 곡률 성형 장치의 전체적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 가변 곡률 성형 장치는 베이스프레임(100)위에 공정방향으로 설치되는 제1롤성형유닛(110a), 제2롤성형유닛(110b), 제3롤성형유닛(110c), 제4가변곡률성형유닛(110d), 및 제5가변곡률성형유닛(110e)을 포함한다.

판재(150)는 연속적으로 또는 시트 형태로 상기 제1,2,3롤성형유닛(110 a, b, c,)을 거치면서 다단으로 롤성형되고, 상기 제4,5가변곡률성형유닛(110 d, e)을 통해서 벤딩되는 구조를 갖는다.

도시한 바와 같이, 상기 제1,2,3롤성형유닛(110 a, b, c)에는 상부성형롤(200)과 하부성형롤(205)이 각각 배치되고, 상기 상부성형롤(200)과 상기 하부성형롤(205)이 배치되는 롤프레임(220a)은 상하로 그 위치가 고정된 상태에서 판재를 롤성형하는 구조를 갖는다.

아울러, 상기 제4,5가변곡률성형유닛(110 d, e)은 도 2 및 도 3에 기재된 바와 같이, 상기 회전프레임(215)의 회전을 통해서 상기 상부성형롤(200)과 상기 하부성형롤(205)의 위치를 가변시킬 수 있고, 상기 이동프레임(220)의 상하 이동을 통해서 상기 상부성형롤(200)과 상기 하부성형롤(205)의 상하 위치를 가변시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 제4,5가변곡률성형유닛(110 d, e)에 배치되는 상기 상부성형롤(200)과 상기 하부성형롤(205)의 상하 위치와 상기 상부성형롤(200)과 상기 하부성형롤(205)의 회전 위치를 가변적으로 제어함으로써, 롤성형되는 판재의 곡률반경을 용이하게 가변시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제4,5가변곡률성형유닛(110 d, e)은 상기 베이스프레임(100) 상에서 고정방향 앞뒤로 움직이도록 배치되고, 상기 제4,5가변곡률성형유닛(110 d, e)을 앞뒤로 움직이는 유닛이동부(350)가 상기 베이스프레임(100)에 구비될 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

225: 하부프레임 205: 하부성형롤
200: 상부성형롤 215: 회전프레임
220: 이동프레임 210: 가이드
250: 회전스크류 252: 스크류체결부
230: 상부프레임 240: 제3구동부
260: 제1구동부 270: 제2구동부
272: 구동기어 274: 피동기어

Claims (11)

1. 공급되는 판재를 다단으로 연속적으로 롤성형하는 롤성형유닛의 후방에 배치되는 가변 곡률 성형 장치에 있어서,
   설정거리 이격되어 배치되는 상부성형롤과 하부성형롤;
   상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤이 회전가능하게 배치되는 회전프레임;
   상기 회전프레임이 회전가능하게 배치되는 이동프레임;
   상기 회전프레임 상에서 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤을 각각 회전시키도록 배치되는 제1구동부;
   상기 이동프레임 상에서 상기 회전프레임을 설정각도로 회전시키도록 배치되는 제2구동부; 및
   상기 이동프레임을 상하방향으로 이동시키도록 배치되는 제3구동부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡률 가변구조를 갖는 가변 곡률 성형 장치.
2. 제1항에서,
   상기 제3구동부는,
   회전력을 제공하는 회전력소스;
   상기 회전력소스에 의해서 회전하는 회전스크류; 및
   일측은 상기 이동프레임에 고정되고, 상기 회전스크류와 스크류 체결되는 스크류체결부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
3. 제1항에서,
   상기 이동프레임의 이동을 가이드하도록 배치되는 가이드; 및
   상기 가이드의 일단부와 타단부에 각각 고정되어 배치되는 프레임; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
4. 제3항에서,
   상기 가이드는 상기 이동프레임을 관통하여 배치되고,
   상기 프레임은 상기 가이드의 하단부에 배치되는 하부프레임; 및 상기 가이드의 상단부에 배치되는 상부프레임
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
5. 제1항에서,
   상기 제2구동부는,
   상기 회전프레임을 회전시키기 위한 회전력을 제공하도록 상기 이동프레임 상에 고정되고, 기어를 통해서 그 회전력을 상기 회전프레임 측으로 전달하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
6. 설정거리 이격되어 배치되는 상부성형롤과 하부성형롤;
   상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤이 회전가능하게 배치되는 회전프레임;
   상기 회전프레임이 회전가능하게 배치되는 이동프레임;
   상기 회전프레임 상에서 상기 상부성형롤과 상기 하부성형롤을 각각 회전시키도록 배치되는 제1구동부;
   상기 이동프레임 상에서 상기 회전프레임을 설정각도로 회전시키도록 배치되는 제2구동부; 및
   상기 이동프레임을 상하방향으로 이동시키도록 배치되는 제3구동부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
7. 제6항에서,
   상기 제3구동부는,
   회전력을 제공하는 회전력소스;
   상기 회전력소스에 의해서 회전하는 회전스크류; 및
   일측은 상기 이동프레임에 고정되고, 상기 회전스크류와 스크류 체결되는 스크류체결부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
8. 제6항에서,
   상기 이동프레임의 이동을 가이드하도록 배치되는 가이드; 및
   상기 가이드의 일단부와 타단부에 각각 고정되어 배치되는 프레임
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
9. 제8항에서,
   상기 가이드는 상기 이동프레임을 관통하여 배치되고,
   상기 프레임은 상기 가이드의 하단부에 배치되는 하부프레임; 및 상기 가이드의 상단부에 배치되는 상부프레임
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
10. 제6항에서,
    상기 제1구동부, 상기 제2구동부, 및 상기 제3구동부는 각각 서보모터에 의해서 작동되는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.
11. 제2항에서,
    상기 제2구동부는,
    상기 회전프레임을 회전시키기 위한 회전력을 제공하도록 상기 이동프레임 상에 고정되는 회전력소스; 를 포함하고,
    상기 회전력소스는 기어를 통해서 그 회전력을 상기 회전프레임 측으로 전달하는 것을 특징으로 하는 가변 곡률 성형 장치.

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