KR20220045775A - 점진성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점진성형장치에 관한 것으로, 성형패턴이 형성되며 성형패턴을 덮도록 피성형체가 안착되는 서포터, 피성형체를 성형패턴에 대응되게 성형하는 성형부, 및 성형패턴을 마주하는 피성형체의 내면에 진공압을 인가하는 진공부를 포함하는 것에 의하여, 피성형체의 성형성 및 가공성을 향상시키고, 피성형체의 손상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

점진성형장치{INCREMENTAL FORMING APPARATUS}

본 발명은 점진성형장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 피성형체의 성형성 및 가공성을 향상시킬 수 있으며, 피성형체의 손상 및 변형을 최소화할 수 있는 점진성형장치에 관한 것이다.

판재의 성형 방법 중 하나로서, 암수 한 쌍의 금형의 사이에 판재를 배치하고, 프레스로 금형을 가압하여 금형에 대응하는 형상으로 판재를 성형하는 매칭 다이 성형법이 널리 사용되고 있다.

그러나, 매칭 다이 성형법은 코너부에서 국부적인 변형 증가율을 초래하여 성형 한계를 높이기 어려운 문제점이 있다. 또한, 기존 판재 성형방법은, 금형을 사용함에 따라 대량 생산에 적합하나, 성형품의 구조가 복잡한 경우에는 적용이 곤란하고 성형품마다 금형을 다시 제작하여야 하는 단점이 있다.

이에 따라 최근에는, 소량 다품종 생산에 적합하고 성형품의 구조에 관계없이 판재 성형이 가능한 점진성형기술(무금형 판재 성형 기술)에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.

점진성형기술 중 하나로서, 음각패턴(또는 양각패턴)가 형성된 서포터에 피성형체(예를 들어, 판재)를 배치하고, 성형 공구가 음각패턴의 궤적을 따라 이동(피성형체를 가압)하면서 피성형체를 음각패턴에 대응하는 형태로 점진적으로 성형하는 기술이 제시된 바 있다.

그런데, 기존에는 성형 공구를 이용하여 음각패턴의 궤적을 따라 피성형체를 성형할 시, 피성형체의 중앙부 부위가 피성형체의 가장자리 부위(음각패턴의 최외각 측벽부에 인접한 부위)보다 부상(솟아오름)됨으로 인하여, 피성형체의 가장자리 부위에서의 유동성이 저하(곡률반경이 작아짐)되는 문제점이 있고, 이로 인해 피성형체의 성형성 및 가공성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 기존에는 피성형체의 가장자리 부위에서의 유동성 저하로 인해, 피성형체의 손상 및 변형(예를 들어, 파단, 주름 발생, 살 몰림)이 발생하고, 피성형체의 성형 깊이에 제약이 따르는 문제점이 있다.

이를 위해 최근에는 피성형체의 성형성 및 가공성을 향상시키고, 피성형체의 손상 및 변형을 최소화하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 피성형체의 성형성 및 가공성을 향상시킬 수 있으며, 피성형체의 손상 및 변형을 최소화할 수 있는 점진성형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명의 실시예는 피성형체의 가장자리 부위에서 유동성을 확보하고, 손상 및 변형을 최소화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 피성형체의 성형 자유도 및 성형 깊이를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 피성형체의 성형 품질 및 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 성형 공구의 가공 부하를 낮추고 수명을 연장할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 점진성형장치는, 성형패턴이 형성되며 성형패턴을 덮도록 피성형체가 안착되는 서포터, 피성형체를 성형패턴에 대응되게 성형하는 성형부, 및 성형패턴을 마주하는 피성형체의 내면에 진공압을 인가하는 진공부를 포함한다.

이는, 피성형체의 성형성 및 가공성을 향상시키고, 피성형체의 손상을 최소화하기 위함이다.

즉, 기존에는 성형 공구를 이용하여 음각패턴의 궤적을 따라 피성형체를 성형할 시, 피성형체의 중앙부 부위가 피성형체의 가장자리 부위(음각패턴의 최외각 측벽부에 인접한 부위)보다 부상(솟아오름)됨으로 인하여, 피성형체의 가장자리 부위에서의 유동성이 저하(곡률반경이 작아짐)되는 문제점이 있고, 이로 인해 피성형체의 성형성 및 가공성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 기존에는 피성형체의 가장자리 부위에서의 유동성 저하로 인해, 피성형체의 손상 및 변형(예를 들어, 파단, 주름 발생, 살 몰림)이 발생하고, 피성형체의 성형 깊이에 제약이 따르는 문제점이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형패턴은 양각으로 돌출된 양각패턴 및 음각으로 함몰된 음각패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 서포터에는 평탄면이 마련되고, 피성형체는 평탄면에 안착될 수 있다.

이와 같이, 서포터에 형성된 평탄면에 피성형체가 안착(밀착)되도록 하는 것에 의하여, 피성형체와 서포터의 사이에 간극 또는 공간이 발생하는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

성형부는 성형패턴의 궤적(형상)을 따라 이동하며 피성형체를 성형패턴에 대응하는 형태로 성형할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형부는, 이동로봇, 이동로봇에 마련되는 홀더, 및 홀더에 선택적으로 분리 가능하게 결합되는 성형공구를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 점진성형장치는, 성형공구의 단부 위치를 감지하는 감지부를 포함할 수 있고, 감지부에서 감지한 성형공구의 단부 위치에 기초하여 이동로봇에 의한 성형공구의 이동을 교정(성형공구의 초기 위치를 설정)할 수 있다.

이와 같이, 성형공구의 단부 위치에 기초하여 이동로봇에 의한 성형공구의 이동을 교정하는 것에 의하여, 피성형체의 가공(성형) 정확도를 높이고 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

진공부는 피성형체의 내면에 진공압을 인가할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.

일 예로, 진공부는, 진공압을 형성하는 진공압 형성부, 및 일단은 진공압 형성부에 연결되고 다른 일단은 서포터에 연결되는 진공라인을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 서포터에는 성형패턴으로 노출되는 진공홀이 형성될 수 있고, 진공라인은 진공홀에 연결될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 점진성형장치는 피성형체를 서포터에 고정하는 클램프를 포함할 수 있다.

이는, 피성형체를 서포터(서포터의 평탄면)에 밀착되게 고정하기 위함이다.

이와 같이, 클램프를 이용하여 피성형체가 서포터(서포터의 평탄면)에 밀착되게 고정되도록 하는 것에 의하여, 피성형체의 배치 상태를 안정적으로 유지하고, 피성형체와 성형패턴의 사이 공간의 진공 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

클램프는 피성형체를 서포터에 고정할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.

일 예로, 클램프는, 피성형체를 서포터에 가압하는 가압부재, 및 가압부재를 서포터에 체결하는 체결부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가압부재는 피성형체의 둘레를 따라 연속적인 링 형태를 이루도록 배치되는 복수개의 가압블록을 포함할 수 있다.

이와 같이, 복수개의 가압블록을 연속적으로 연결하여 가압부재를 구성하는 것에 의하여, 피성형체의 형상 및 구조에 따라 가압부재를 개별적으로 제작하지 않고도, 가압블록의 개수 및 자세를 변경하여 피성형체의 둘레를 따라 가압부재를 배치하는 것이 가능하다. 따라서, 구조 및 제작 공정을 간소화하고, 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 서포터에는 제1체결홀이 형성되고, 가압부재에는 제2체결홀이 형성될 수 있으며, 체결부재는 제1체결홀 및 제2체결홀에 체결될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가압부재는, 서포터에 접촉되는 접촉부, 및 서포터의 외측에 배치되는 비접촉부, 비접촉부에 마련되며 서포터와 가압부재의 사이에 개재되는 지지부를 포함할 수 있다.

이와 같이, 가압부재의 최외각 가장자리 저면 영역에 지지부를 마련하는 것에 의하여, 가압부재에 의한 가압력(체결부재에 의한 체결력)을 향상시킬 수 있으므로, 서포터와 피성형체 간의 기밀성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게, 지지부는 피성형체의 두께 이하의 두께를 갖도록 제공된다.

이와 같이, 지지부가 피성형체의 두께 이하의 두께를 갖도록 하는 것에 의하여, 체결부재로 가압부재를 서포터에 체결할 시, 지렛대 원리에 의해 가압부재의 접촉부에는 보다 강한 가압력이 인가될 수 있으므로, 서포터와 피성형체 간의 기밀성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지부는, 제1두께를 가지며 서포터와 가압부재의 사이에 개재되는 제1지지부재, 및 제1두께와 다른 제2두께를 가지며 서포터와 가압부재의 사이에 개재되는 제2지지부재 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 피성형체의 성형성 및 가공성을 향상시킬 수 있으며, 피성형체의 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 피성형체의 가장자리 부위에서 유동성을 확보하고, 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 피성형체의 성형 자유도 및 성형 깊이를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 피성형체의 성형 품질 및 정확도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 성형 공구의 가공 부하를 낮추고 수명을 연장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치로서, 성형부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치로서, 성형도구를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치로서, 서포터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치로서, 피성형체의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치로서, 클램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치로서, 피성형체의 성형 공정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치(10)는, 성형패턴(120)이 형성되며 성형패턴(120)을 덮도록 피성형체(20)가 안착되는 서포터(100), 피성형체(20)를 성형패턴(120)에 대응되게 성형하는 성형부(200), 및 성형패턴(120)을 마주하는 피성형체(20)의 내면에 진공압을 인가하는 진공부(300)를 포함한다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치(10)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 피성형체(20)를 성형하기 위해 사용될 수 있으며, 피성형체(20)의 종류 및 특성(재질)에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 본 발명의 실시예에 따른 점진성형장치(10)는, 차체를 형성하기 위한 블랭크(예를 들어, 금속 판재)를 성형하기 위해 사용될 수 있다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 서포터(100)는 피성형체(20)의 하부를 지지하도록 마련되며, 피성형체(20)의 저면을 마주하는 서포터(100)의 상부에는 성형패턴(120)이 형성된다.

참고로, 본 발명의 실시예에서 성형패턴(120)이라 함은, 피성형체(20)를 3차원 형상으로 성형하기 위한 3차원 패턴(또는 성형면)으로 이해될 수 있으며, 성형패턴(120)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형패턴(120)은 양각으로 돌출된 양각패턴 및 음각으로 함몰된 음각패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

서포터(100)는 성형패턴(120)을 갖는 다양한 구조로 마련될 수 있으며, 서포터(100)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 서포터(100)는 대략 사각 블록 형태로 형성될 수 있고, 서포터(100)의 상부에는 음각으로 함몰되게 음각패턴이 형성될 수 있다.

서포터(100)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 베이스부재(미도시) 상에 자유롭게 배치(결합)될 수 있으며, 베이스부재에 대한 서포터(100)의 위치 및 자세에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

피성형체(20)는 성형패턴(120)을 덮도록 서포터(100)의 상부에 안착된다.

바람직하게, 서포터(100)의 상부에는 평탄면(110)이 마련되고, 피성형체(20)는 평탄면(110)에 안착될 수 있다.

이와 같이, 서포터(100)에 형성된 평탄면(110)에 피성형체(20)가 안착(밀착)되도록 하는 것에 의하여, 피성형체(20)와 서포터(100)의 사이에 간극 또는 공간이 발생하는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 성형부(200)는 피성형체(20)를 성형패턴(120)에 대응되게 성형하기 위해 마련된다.

여기서, 피성형체(20)를 성형패턴(120)에 대응되게 성형한다 함은, 성형패턴(120)에 대응하는 형상으로 피성형체(20)를 성형하는 것으로 정의된다.

성형부(200)는 성형패턴(120)의 궤적(형상)을 따라 이동(도 9 참조)하며 피성형체(20)를 성형패턴(120)에 대응하는 형태로 성형할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 성형부(200)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형부(200)는, 이동로봇(210), 이동로봇(210)에 마련되는 홀더(220), 및 홀더(220)에 선택적으로 분리 가능하게 결합되는 성형공구(230)를 포함할 수 있다.

이동로봇(210)로서는 성형공구(230)를 자유롭게 이동시키면서 피성형체(20)를 가압(피성형체가 성형패턴에 접근되는 방향으로 가압)할 수 있는 통상의 다축 로봇이 사용될 수 있으며, 이동로봇(210)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 이동로봇(210)으로서는 X축 방향, Y축 방향, 및 Z축 방향을 따라 자유롭게 성형공구(230)를 이동시키면서 피성형체(20)를 가압할 수 있는 6축 로봇이 사용될 수 있다.

홀더(220)는 성형공구(230)를 이동로봇(210)(예를 들어, 이동로봇의 엔드 암)에 선택적으로 분리 가능하게 결합시키기 위해 마련된다.

홀더(220)는 성형공구(230)를 결합(고정)할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 홀더(220)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 홀더(220)로서는 선반 등에 적용되는 밀링척이 사용될 수 있다.

성형공구(230)로서는 홀더(220)에 결합 가능한 다양한 공구가 사용될 수 있으며, 성형공구(230)의 종류 및 규격에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 성형공구(230)로서는 서로 다른 직경 및 팁 형상을 갖는 복수개의 공구가 사용될 수 있다.

성형공구(230)의 일단은 홀더(220)에 결합되고, 성형공구(230)의 다른 일단은 피성형체(20)를 가압할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 점진성형장치는(10), 성형공구(230)의 단부 위치를 감지하는 감지부(500)를 포함할 수 있다.

감지부(500)는 성형공구(230)의 종류 및 규격(예를 들어, 길이) 등에 따라 성형공구(230)의 이동을 교정하기 위해 마련된다.

보다 구체적으로, 감지부(500)는 성형공구(230)의 단부 위치(최말단 위치)를 감지할 수 있으며, 감지부(500)에서 감지한 성형공구(230)의 단부 위치에 기초하여 이동로봇(210)에 의한 성형공구(230)의 이동을 교정(성형공구의 초기 위치를 설정)할 수 있다.

이와 같이, 성형공구(230)의 단부 위치에 기초하여 이동로봇(210)에 의한 성형공구(230)의 이동을 교정하는 것에 의하여, 피성형체(20)의 가공(성형) 정확도를 높이고 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

진공부(300)는 성형패턴(120)을 마주하는 피성형체(20)의 내면에 진공압을 인가하도록 마련된다.

여기서, 피성형체(20)의 내면에 진공압을 인가한다 함은, 피성형체(20)와 성형패턴(120)의 사이 공간에 진공압을 인가하는 것으로 정의된다.

이와 같이, 피성형체(20)의 내면에 진공압을 인가하는 것에 의하여, 도 8과 같이, 피성형체(20)의 중앙부(20a)는 피성형체(20) 가장자리부(20b)보다 성형패턴(120)에 인접하도록 오목하게 배치될 수 있으므로, 피성형체(20)의 성형성 및 가공성을 향상시키고, 피성형체(20)의 손상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

즉, 기존에는 성형 공구를 이용하여 음각패턴의 궤적을 따라 피성형체(20)를 성형할 시, 피성형체(20)의 중앙부(20a) 부위가 피성형체(20)의 가장자리 부위(음각패턴의 최외각 측벽부에 인접한 부위)보다 부상(솟아오름)(도 8 참조)됨으로 인하여, 피성형체(20)의 가장자리 부위에서의 유동성이 저하(곡률반경이 작아짐)되는 문제점이 있고, 이로 인해 피성형체(20)의 성형성 및 가공성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 기존에는 피성형체(20)의 가장자리 부위에서의 유동성 저하로 인해, 피성형체(20)의 손상 및 변형(예를 들어, 파단, 주름 발생, 살 몰림)이 발생하고, 피성형체(20)의 성형 깊이에 제약이 따르는 문제점이 있다.

하지만, 본 발명의 실시예는 피성형체(20)의 내면에 진공압을 인가하여 피성형체(20)의 중앙부(20a) 부위가 오목하게 배치되도록 하는 것에 의하여, 피성형체(20)의 가장자리 부위에서의 유동성을 향상(곡률반경이 증가)시킬 수 있으므로, 피성형체(20)의 성형성 및 가공성을 향상시키고, 피성형체(20)의 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

진공부(300)는 피성형체(20)의 내면(도 4를 기준으로 저면)에 진공압을 인가할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 진공부(300)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 진공부(300)는, 진공압을 형성하는 진공압 형성부(310), 및 일단은 진공압 형성부(310)에 연결되고 다른 일단은 서포터(100)에 연결되는 진공라인(320)을 포함할 수 있다.

진공압 형성부(310)로서는 진공압을 형성 가능한 통상의 진공 펌프가 사용될 수 있으며, 진공압 형성부(310)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 서포터(100)에는 성형패턴(120)으로 노출되는 진공홀(130)이 형성될 수 있고, 진공라인(320)은 진공홀(130)에 연결될 수 있다.

예를 들어, 진공홀(130)은 대략 'L'자 형태를 이루도록 형성될 수 있고, 진공홀(130)의 일단은 성형패턴(120)으로 노출되고, 진공홀(130)의 다른 일단은 서포터(100)의 측벽 외측으로 노출되어 진공라인(320)과 연결될 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에서는 피성형체(20)의 저면을 마주하는 성형패턴(120)의 상부(바닥부)에 진공홀(130)이 노출되는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 성형패턴의 측벽부에 진공홀이 노출되도록 구성하는 것도 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 점진성형장치(10)는 피성형체(20)를 서포터(100)에 고정하는 클램프(400)를 포함할 수 있다.

이는, 피성형체(20)를 서포터(100)(서포터의 평탄면)에 밀착되게 고정하기 위함이다.

이와 같이, 클램프(400)를 이용하여 피성형체(20)가 서포터(100)(서포터의 평탄면)에 밀착되게 고정되도록 하는 것에 의하여, 피성형체(20)의 배치 상태를 안정적으로 유지하고, 피성형체(20)와 성형패턴(120)의 사이 공간의 진공 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

클램프(400)는 피성형체(20)를 서포터(100)에 고정할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 클램프(400)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 클램프(400)는, 피성형체(20)를 서포터(100)에 가압하는 가압부재(410), 및 가압부재(410)를 서포터(100)에 체결하는 체결부재를 포함할 수 있다.

가압부재(410)는 피성형체(20)를 서포터(100)에 가압 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다.

바람직하게, 가압부재(410)는 피성형체(20)의 상부 가장자리를 덮도록 배치될 수 있으며, 가압부재(410)의 구조 및 형상에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

더욱 바람직하게, 가압부재(410)는 피성형체(20)의 둘레를 따라 연속적인 링 형태를 이루도록 배치되는 복수개의 가압블록(410a)을 포함할 수 있다.

이와 같이, 복수개의 가압블록(410a)을 연속적으로 연결하여 가압부재(410)를 구성하는 것에 의하여, 피성형체(20)의 형상 및 구조에 따라 가압부재(410)를 개별적으로 제작하지 않고도, 가압블록(410a)의 개수 및 자세를 변경하여 피성형체(20)의 둘레를 따라 가압부재(410)를 배치하는 것이 가능하다. 따라서, 구조 및 제작 공정을 간소화하고, 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

체결부재는 가압블록(410a)을 서포터(100)에 체결하도록 마련되며, 체결부재의 종류 및 체결 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 도 6을 참조하면, 서포터(100)에는 제1체결홀(140)이 형성되고, 가압부재(410)에는 제2체결홀(418)이 형성될 수 있으며, 체결부재(예를 들어, 볼트)는 제1체결홀(140) 및 제2체결홀(418)에 체결(나사 체결)될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가압부재(410)는, 서포터(100)에 접촉되는 접촉부(412), 및 서포터(100)의 외측에 배치되는 비접촉부(414), 비접촉부(414)에 마련되며 서포터(100)와 가압부재(410)의 사이에 개재되는 지지부(416)를 포함할 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에서, 접촉부(412)라 함은 서포터(100)의 상면에 접촉되는 가압부재(410)의 저면 영역(구간)으로 정의될 수 있고, 비접촉부(414)라 함은 서포터(100)의 상면에 접촉되지 않도록 서포터(100)의 외측에 배치되는 가압부재(410)의 최외각 가장자리 저면 영역(구간)으로 정의될 수 있다.

이와 같이, 가압부재(410)의 최외각 가장자리 저면 영역에 지지부(416)를 마련하는 것에 의하여, 가압부재(410)에 의한 가압력(체결부재에 의한 체결력)을 향상시킬 수 있으므로, 서포터(100)와 피성형체(20) 간의 기밀성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게, 지지부(416)는 피성형체(20)의 두께 이하의 두께(도 6을 기준으로 상하 방향을 따른 두께)를 갖도록 제공된다. 일 예로, 피성형체(20)의 두께가 0.5㎜~2㎜인 경우, 지지부(416)는 2㎜의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

이와 같이, 지지부(416)가 피성형체(20)의 두께 이하의 두께를 갖도록 하는 것에 의하여, 체결부재로 가압부재(410)를 서포터(100)에 체결할 시, 지렛대 원리에 의해 가압부재(410)의 접촉부(412)에는 보다 강한 가압력이 인가될 수 있으므로, 서포터(100)와 피성형체(20) 간의 기밀성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지부(416)는, 제1두께를 가지며 서포터(100)와 가압부재(410)의 사이에 개재되는 제1지지부재(416a), 및 제1두께와 다른 제2두께를 가지며 서포터(100)와 가압부재(410)의 사이에 개재되는 제2지지부재(416b) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 피성형체(20)의 두께에 대응하여 제1지지부재(416a) 또는 제2지지부재(416b)로 교체함으로써, 지지부(416)의 높이(두께)를 조절하는 것이 가능하다.

일 예로, 도 6을 참조하면, 가압부재(410)에는 제1두께(피성형체(20)의 두께 이하의 두께)를 갖는 제1지지부재(416a)가 결합될 수 있고, 체결부재로 가압부재(410)를 서포터(100)에 체결할 시, 제1지지부재(416a)에 의한 지렛대 원리에 의해 가압부재(410)의 접촉부(412)에는 보다 강한 가압력이 인가될 수 있으므로, 서포터(100)와 피성형체(20) 간의 기밀성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

다른 일 예로, 도 7을 참조하면, 가압부재(410)에는 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 갖는 제2지지부재(416b)가 결합될 수 있고, 체결부재로 가압부재(410)를 서포터(100)에 체결할 시, 제2지지부재(416b)에 의한 지렛대 원리에 의해 가압부재(410)의 접촉부(412)에는 보다 강한 가압력이 인가될 수 있으므로, 서포터(100)와 피성형체(20) 간의 기밀성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

참고로, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 지지부(416)가 2개의 지지부재(416a,416b)를 포함하는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 지지부가 3개 이상의 지지부재를 포함하는 것도 가능하다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 점진성형장치
20 : 피성형체
100 : 서포터
110 : 평탄면
120 : 성형패턴
130 : 진공홀
140 : 제1체결홀
200 : 성형부
210 : 이동로봇
220 : 홀더
230 : 성형공구
300 : 진공부
310 : 진공압 형성부
320 : 진공라인
400 : 클램프
410 : 가압부재
410a : 가압블록
412 : 접촉부
414 : 비접촉부
416 : 지지부
416a : 제1지지부재
416b : 제2지지부재
418 : 제2체결홀
500 : 감지부

Claims (15)

1. 성형패턴이 형성되며, 상기 성형패턴을 덮도록 피성형체가 안착되는 서포터;
   상기 피성형체를 상기 성형패턴에 대응되게 성형하는 성형부; 및
   상기 성형패턴을 마주하는 상기 피성형체의 내면에 진공압을 인가하는 진공부;
   를 포함하는 점진성형장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 진공부는,
   상기 진공압을 형성하는 진공압 형성부; 및
   일단은 상기 진공압 형성부에 연결되고, 다른 일단은 상기 서포터에 연결되는 진공라인;
   을 포함하는 점진성형장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 성형패턴에 노출되게 상기 서포터에 형성되는 진공홀을 포함하고,
   상기 진공라인은 상기 진공홀에 연결되는 점진성형장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 서포터에는 평탄면이 마련되고,
   상기 피성형체는 상기 평탄면에 안착되는 점진성형장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 피성형체를 상기 서포터에 고정하는 클램프를 포함하는 점진성형장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 클램프는,
   상기 피성형체를 상기 서포터에 가압하는 가압부재; 및
   상기 가압부재를 상기 서포터에 체결하는 체결부재;
   를 포함하는 점진성형장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 가압부재는 상기 피성형체의 둘레를 따라 연속적인 링 형태를 이루도록 배치되는 복수개의 가압블록을 포함하는 점진성형장치.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 가압부재는,
   상기 서포터에 접촉되는 접촉부;
   상기 서포터의 외측에 배치되는 비접촉부; 및
   상기 비접촉부에 마련되며, 상기 서포터와 상기 가압부재의 사이에 개재되는 지지부;
   를 포함하는 점진성형장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 피성형체의 두께 이하의 두께를 갖도록 제공되는 점진성형장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 지지부는,
    제1두께를 가지며, 상기 서포터와 상기 가압부재의 사이에 개재되는 제1지지부재; 및
    상기 제1두께와 다른 제2두께를 가지며, 상기 서포터와 상기 가압부재의 사이에 개재되는 제2지지부재; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 점진성형장치.
    
11. 제6항에 있어서,
    상기 서포터에 형성되는 제1체결홀; 및
    상기 가압부재에 형성되는 제2체결홀;을 포함하고,
    상기 체결부재는 상기 제1체결홀 및 상기 제2체결홀에 체결되는 점진성형장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 성형부는,
    이동로봇;
    상기 이동로봇에 마련되는 홀더; 및
    상기 홀더에 선택적으로 분리 가능하게 결합되는 성형공구;
    를 포함하는 점진성형장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 성형공구의 단부 위치를 감지하는 감지부를 포함하고,
    상기 성형공구의 상기 단부 위치에 기초하여 상기 이동로봇에 의한 상기 성형공구의 이동을 교정하는 점진성형장치.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 성형패턴은, 양각패턴 및 음각패턴 중 적어도 어느 하나를 포함하는 점진성형장치.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 피성형체의 내면에 상기 진공압을 인가하면,
    상기 피성형체의 중앙부는 상기 피성형체의 가장자리부보다 상기 성형패턴에 인접하도록 오목하게 배치되는 점진성형장치.
    

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