KR20170074302A - 평탄도 측정이 가능한 교정 프레스 및 이를 활용한 교정 방법 - Google Patents

평탄도 측정이 가능한 교정 프레스 및 이를 활용한 교정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래의 교정 프레스를 통항 교정 방식이 소재이송이 반복적으로 이루어져 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라, 소재의 평탄도 불량 위치와 교정 프레스의 헤더위치를 동기화하는 것에도 정확도가 떨어져 프레스 작업 효율이 떨어지는 것을 해결하기 위한 것으로 대상물의 상하 양측에서 서로 엇갈리게 배치된 복수의 프레스 헤드; 및 상측의 프레스 헤드와 연결되며, 상기 프레스 헤드와 함께 이동 가능하게 구성된 평탄도계; 를 포함하며, 상기 평탄도계는 상측의 프레스 헤드를 중심으로 대상물의 이동 방향을 따라서 배치되며, 레이저와 상기 대상물에 반사된 상기 레이저를 수광하는 카메라를 포함하여 구성되는 교정 프레스를 제공한다.

Description

평탄도 측정이 가능한 교정 프레스 및 이를 활용한 교정 방법{Straightening Press which can Measure Flatness and Method Using It}
본 발명은 평탄도 측정이 가능한 교정 프레스 및 이를 활용한 교정 방법에 대한 것이다. .
도 1 에서 도시된 바와 같이, 소재(S)는 가열로(1)에서 가열된 후 압연장치(2)에서 압연되고, 가속 냉각 장치(3)를 통과하면서 냉각되고, 교정지(4)를 통과하여 형상을 교정한다.
그 후에 통상 일정한 소재 두께(예를 들면, 50t)를 기준으로 그보다 클 경우에는 냉각대(5)에서 냉각되고, 절단 장치(8)에 의해서 일정 길이로 절단된 후 형상 교정(A)을 위하여 교정 프레스(9)로 보내지며, 교정된 후 평탄도 측정장치(10) 및 초음파 탐상장치(미도시) 등을 거쳐 최종 제품으로 생산되며, 일정한 두께 미만의 소재는 냉각대(5)에서 냉각된 후 전단라인(6) 및 검사라인(7)을 거쳐서 제품이 된다.
이러한 후물재 공정 중 형상 교정(A)의 모습이 도 2 에 도시되어 있다. 형상 교정은 평탄도 측정장치(10)에서 형상을 측정 또는 수동을 직접 측정하여 프레스 교정기를 통하여 형상이 불량한 위치에 대한 평탄도를 개선한다. 교정 프레스(9)는 상부 헤더(9b) 및 하부의 헤더(9a)를 이용하여 3점 굽힘으로 형상을 개선하는데, 이는 롤러 교정기 대비 작업 시간이 많이 소요된다.
일반적으로 교정 프레스 작업시에는 교정 프레스(9) 옆에 위치한 평탄도계(10)를 이용하여 평탄도를 측정한 후 소재를 교정 프레스(9) 내부로 이송하여 형상불량 위치를 확인하여 프레스 헤더(9a) 위로 위치한 후 형상개선을 위하여 3점 굽힘을 부가하며, 이후 평탄도계로 다시 이송하여 형상개선이 되었는지 확인하는 작업을 반복적으로 수행하게 되는데, 이러한 교정 프레스(9)를 이용하여 형상을 개선하는 작업은 평탄도 측정을 한후 소재를 이송하여 교정작업을 수행하고 다시 소재를 평탄도 측정장치(10)로 이송하여 평탄도 측정을 한 후 다시 소재를 이송하는 작업을 반복한다.
본 발명은 종래의 교정 프레스를 통항 교정 방식이 소재이송이 반복적으로 이루어져 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라, 소재의 평탄도 불량 위치와 교정 프레스의 헤더위치를 동기화하는 것에도 정확도가 떨어져 프레스 작업 효율이 낮은 것을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 교정 프레스 및 이를 사용한 교정 방법을 제공한다.
본 발명은 대상물의 상하 양측에서 서로 엇갈리게 배치된 복수의 프레스 헤드; 및 상측의 프레스 헤드와 연결되며, 상기 프레스 헤드와 함께 이동 가능하게 구성된 평탄도계; 를 포함하며, 상기 평탄도계는 상측의 프레스 헤드를 중심으로 대상물의 이동 방향을 따라서 배치되며, 레이저와 상기 대상물에 반사된 상기 레이저를 수광하는 카메라를 포함하여 구성되는 교정 프레스를 제공한다.
본 발명에서 상기 평탄도계의 카메라와 레이저는 상기 상측의 프레스 헤드를 중심으로 서로 반대 방향에 배치될 수 있다.
또, 본 발명에서 상기 평탄도계는 복수 개 구비되며, 상기 프레스 헤드를 중심으로 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다.
다르게, 본 발명의 상기 평탄도계의 레이저는 스윙 운동 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명에서 상기 상측의 프레스 헤드는 상기 평탄도계와 함께 이동되도록 상기 상측의 프레스 헤드에는 이동 수단이 연결될 수 있으며, 상기 상측의 프레스 헤드와 연결된 평탄도계는 상기 프레스 헤드에 대하여 상대 운동이 가능하도록 이동 수단에 연결될 수도 있다.
본 발명은 상술한 교정 프레스를 통하여 교정하는 교정 방법으로, 상측 또는 하측의 프레스 헤드를 상하 방향으로 이동시켜 대상물을 가압하여 교정하는 교정 단계; 및 상기 평탄도계를 통하여 대상물의 평탄도를 측정하는 평탄도 측정 단계;를 포함하는 교정 방법을 제공한다.
이때, 상기 평탄도 측정 단계는 대상물을 이동시키면서 대상물의 일정 영역의 평탄도를 측정하거나, 상기 평탄도 측정 단계는 상기 평탄도계가 이동하면서 대상물의 일정 영역의 평탄도를 측정할 수 있다.
본 발명은 소재이송이 반복적으로 이루어질 필요가 없어, 교정 프레스의 효율 상승이 가능하며, 평탄도 불량 위치와 교정 프레스의 헤드 위치를 동기화 작업의 생략이 가능하다.
도 1 은 종래의 후판 제품화 공정의 개략도이다.
도 2 는 종래의 후판 제품화 공정에서 교정 단계를 도시한 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 교정 프레스의 제 1 실시예의 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 교정 프레스를 포함한 시스템을 도시한 개략도이다.
도 5 는 본 발명의 교정 프레스의 제 2 실시예로 교정을 수행하는 모습이 도시된 개략도이다.
도 6 은 본 발명의 교정 프레스의 제 3 실시예의 개략도이다.
도 7 은 본 발명의 교정 프레스의 제 4 실시예의 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 3 에는 본 발명의 교정 프레스의 제 1 실시예의 개략도가 도시되어 있다. 도 3 에서 보이듯이, 본 발명의 교정 프레스(100)는 대상물(P)의 상하 양측에서 서로 엇갈리게 배치된 복수의 프레스 헤드(110, 120); 및 상측의 프레스 헤드(120)와 본체(130)를 통하여 연결되며, 교정 프레스(100) 내측에 배치되는 평탄도계를 포함하며,상기 평탄도계는 상측의 프레스 헤드(120)를 중심으로 대상물(P)의 이동 방향을 따라서 배치되며, 레이저(140)와 상기 대상물에 반사된 상기 레이저를 수광하는 카메라(150)를 포함하여 구성된다.
제 1 실시예에서, 교정 프레스(100)의 내측에 평탄도계, 즉, 레이저(140) 및 카메라(150)가 배치됨으로써, 프레스 교정 작업과 평탄도 측정이 동일한 장치인 교정 프레스에서 실시될 수 있다.
초기 대상물(P) 유입 시 평탄도계가 이동하는 대상물(P)의 평탄도를 측정함으로써, 대상물(P)의 위치와 교정 헤드의 위치를 별도로 동기화하는 것이 불필요하다는 장점이 있다.
본 발명에서 평탄도계는 레이저(140)와 카메라(150)로 표현하고 있으나, 레이저는 발광할 수 있는 구성을 의미하며, 카메라는 상기 발광부로부터의 광이 대상물의 표면에 의해 반사된 것을 감광할 수 있는 구성을 의미한다.
제 1 실시예에서 상기 레이저(140)와 카메라(150)는 상측의 프레스 헤드(120)가 내려와 대상물(P)과 맞닿는 지점을 향하여 배치되며, 평탄도계는 교정 프레스(100)의 입출입부에 배치된다.
도 4 에는 본 발명의 교정 프레스(100)를 포함한 시스템을 도시한 개략도가 도시되어 있다.
도 4 에서 보이드싱, 본 발명의 교정 프레스(100)는 측정 데이터베이스(200)과 프레스 교정 PLC 및 SCC(300)과 연결되어 있으며, 그에 따라서, 레이저(140)와 카메라(150)를 포함하는 평탄도계에서 측정된 데이타를 측정 데이터베이스(200)로 송부하고, 측정 데이터베이스(200)는 측정된 결과를 바탕으로 대상물(P)의 형상을 파악한다.
측정 데이터베이스(200)에서 얻어진 대상물(P)의 형상 정보는 프레스 교정 PLC 및 SCC(300)로 전달되며, 여기서 교정 프레스(100)를 제어하여, 형상 교정을 수행한다.
형상 교정이 수행된 후 에 다시 레이저(140)와 카메라(150)를 통하여 평탄도를 측정하며, 측정된 결과가 다시 측정 데이터베이스(200)로 보내져 형상을 파악하며, 이 형상 정보는 프레스 교정 PLC 및 SCC로 보내져서 형상 교정이 제대로 수행되었는지 및 추가 교정을 할 것인지를 정하게 되며, 이러한 형상 측정과 형상 교정이 한 장치를 통하여 연속적으로 수행될 수 있어서, 대상물(P)의 이동이나 평탄도계와 교정 프레스(100)의 동기화로 인한 문제가 해결될 수 있다.
도 5a~d 에는 본 발명의 교정 프레스(100)의 제 2 실시예로 교정을 수행하는 모습이 도시되어 있다. 도 5a~c에는 교정 프레스(100)로 대상물(P)이 공급되면서 평탄도계로 대상물(P)이 형상을 측정하는 모습이 도시되어 있으며, 도 5d 에서는 대상물(P)의 교정이 필요한 부분을 교정 프레스(100)의 헤드(120)에 세팅하는 모습이 도시되어 있다.
도 5a ~ d 에 도시되 제 2 실시예의 경우에 도 3 에 도시된 제 1 실시예와 대부분 유사하나, 평탄도계를 구성하는 카메라(150)와 레이저(140)가 상측의 프레스 헤드(120)에 직접 연결되어 제 1 실시예보다 상측에 평탄도계가 구비된다는 점에서 차이가 있다.
도 5a~c 에서 보이듯이, 진입하는 대상물(P)을 평탄도계를 사용하여 평탄도 즉, 형상을 측정한다. 이렇게 측정된 정보는 도 4 에서 설명한 측정 데이터베이스(200)로 전달되며, 측정 데이터베이스(200)는 이로부터 대상물(P)의 형상을 판단하며, 교정 부위를 설정한다.
도 5d 에서 보이듯이, 다시 대상물(P)을 후퇴시켜, 교정하고자 하는 부분이 프레스 헤드(110, 120)에 정렬되도록 하며, 그 후에 프레스 헤드(120)를 동작시켜 대상물(P)을 교정하게 된다.
도 6 에는 본 발명의 교정 프레스의 제 3 실시예가 도시되어 있다. 제 3 실시예의 교정 프레스(100)는 대상물(P)의 상하 양측에서 서로 엇갈리게 배치된 복수의 프레스 헤드(110, 120) 및 상측의 프레스 헤드(120)와 상측의 본체(130)에 연결되는 평탄도계를 포함하며, 상기 평탄도계는 상측의 프레스 헤드(120)를 중심으로 대상물(P)의 이동 방향을 따라서 배치되며, 레이저(140)와 상기 대상물에 반사된 상기 레이저를 수광하는 카메라(150)를 포함하여 구성된다. 상기 평탄도계의 카메라(150)와 레이저(140)는 상기 상측의 프레스 헤드를 중심으로 서로 반대 방향에 배치된다.
제 3 실시예에서 평탄도계의 레이저(140)는 피봇(141)을 중심으로 회전가능하게 연결되어 있어서, 스윙 운동 가능하며, 평탄도계의 카메라(150)는 다양한 각도의 광을 수광할 수 있도록 제 1 실시예보다는 넓은 면적을 가지는 CCD로 구성될 수 있다.
제 3 실시예의 경우에 도 5 와 같이 대상물(P)이 이동하지 않더라도 교정이 필요한 영역 및 교정된 부분의 형상을 파악할 수 있도록 레이저(140)가 스윙 운동하면서 대상물(P)의 여러 지점의 평탄도를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 대상물(P)을 교정한 이후에 다시 대상물(P)을 이동시킬 필요 없이 교정이 수행된 부분의 평탄도를 측정하여 추가 교정이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
도 7 에는 본 발명의 제 4 실시예가 도시되어 있다. 제 4실시예의 교정 프레스(100)는 대상물(P)의 상하 양측에서 서로 엇갈리게 배치된 복수의 프레스 헤드(110, 120) 및 상측의 프레스 헤드(120)와 상측의 본체(130)에 연결되는 평탄도계를 포함하며, 상기 평탄도계는 상측의 프레스 헤드(120)를 중심으로 대상물(P)의 이동 방향을 따라서 반대 방향에 하나씩 각각 배치되며, 각 평탄도계는 레이저(140)와 상기 대상물에 반사된 상기 레이저를 수광하는 카메라(150)를 포함하여 구성된다.
또한, 도 7 의 교정 프레스(100)는 상측의 본체(130)가 대상물(P)의 진행 방향과 동일한 방향으로 이동될 수 있도록 레일(160) 상기 레일(160)을 따라서 이동하는 이동 수단(190)이 구비된다.
도 7 의 교정 프레스(100)의 경우에 상측의 프레스 헤드(120)를 중심으로 진행방향 양측에 평탄도계가 각각 구비되어 있기 때문에 동시에 넓은 영역의 평탄도를 측정하는 것이 가능하며, 이동 수단(190)이 구비되어 있기 때문에, 대상물(P)을 움직이지 않고도 평탄도를 측정하는 것이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 주요 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 각 실시예의 특징을 복합적으로 적용하여 실시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 7 의 실시예에서 도 6 의 실시예의 스윙 구조가 적용될 수도 있으며, 반대로 도 6 의 실시예와 같이 스윙 구조를 가지는 평탄도계가 도 7 의 실시예와 같이 이동 방향의 전후방향 양측에 각각 구비되는 것도 가능함은 물론이다.
100: 교정 프레스 110, 120: 헤드
130: 본체 140: 레이저
150: 카메라 160: 레일
190: 이동수단

Claims (9)

  1. 대상물의 상하 양측에서 서로 엇갈리게 배치된 복수의 프레스 헤드; 및
    상측의 프레스 헤드와 연결되며, 상기 프레스 헤드와 함께 이동 가능하게 구성된 평탄도계; 를 포함하며,
    상기 평탄도계는 상측의 프레스 헤드를 중심으로 대상물의 이동 방향을 따라서 배치되며, 레이저와 상기 대상물에 반사된 상기 레이저를 수광하는 카메라를 포함하여 구성되는 교정 프레스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평탄도계의 카메라와 레이저는 상기 상측의 프레스 헤드를 중심으로 서로 반대 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 교정 프레스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 평탄도계는 복수 개 구비되며, 상기 프레스 헤드를 중심으로 서로 반대 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 교정 프레스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평탄도계의 레이저는 스윙 운동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 교정 프레스.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상측의 프레스 헤드가 상기 평탄도계와 함께 이동되도록 상기 상측의 프레스 헤드에는 이동 수단이 연결되는 것을 특징으로 하는 교정 프레스.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상측의 프레스 헤드와 연결된 평탄도계는 상기 프레스 헤드에 대하여 상대 운동이 가능하도록 이동 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 교정 프레스.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 교정 프레스를 통하여 교정하는 교정 방법으로,
    상측 또는 하측의 프레스 헤드를 상하 방향으로 이동시켜 대상물을 가압하여 교정하는 교정 단계; 및
    상기 평탄도계를 통하여 대상물의 평탄도를 측정하는 평탄도 측정 단계;를 포함하는 교정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 평탄도 측정 단계는 대상물을 이동시키면서 대상물의 일정 영역의 평탄도를 측정하는 것을 특징으로 하는 교정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 평탄도 측정 단계는 상기 평탄도계가 이동하면서 대상물의 일정 영역의 평탄도를 측정하는 것을 특징으로 하는 교정 방법.
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E601 Decision to refuse application
AMND Amendment