KR20230001098A - 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치 및 이를 이용한 자동차의 필라 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치 및 이를 이용한 자동차의 필라 제조방법에 관한 것으로 서로 평행하지 않은 제1면부 내지 제4면부를 포함하는 4각 형상의 필라를 제조하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치이며, 제1롤 포밍부, 제2롤 포밍부, 제3롤 포밍부로 제1면에서 굴곡된 제3면부와 제4면부, 제1면부에서 굴곡된 제1부분 면부와 제3면부의 단부에서 굴곡된 제2부분면부를 맞닿게 하여 제2면부를 형성하고, 용접부로 제1부분 면부와 제2부분 면부를 용접시켜 고정함으로써 사각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 한번의 롤 포밍 공정을 통해 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하고, 제조 원가를 절감하며 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치 및 이를 이용한 자동차의 필라 제조방법{ROLL FORMING APPARATUS FOR MANUFACTURING PILLAR OF AUTOMOBILES AND MANUFACTURING METHOD FOR PILLAR OF AUTOMOBILES USING THE SAME}

본 발명은 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치 및 이를 이용한 자동차의 필라 제조방법에 관한 것으로 더 상세하게는 롤 포밍 공정을 통해 하나의 용접 부위로 4각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 제조할 수 있는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치 및 이를 이용한 자동차의 필라 제조방법에 관한 발명이다.

일반적으로 자동차의 필라(pillar)는 바디와 루프를 연결하는 기둥을 이루는 프레임을 말한다.

자동차의 필라는 롤 포밍 공정을 통해 제조된 2개의 개방된 형태의 프레임을 적어도 2군데에서 용접하여 폐단면의 필라를 제조하고 있다.

종래 자동차용 필라는 롤 포밍 공정으로 일 측이 개방된 형태의 제1필라 프레임과 제2필라 프레임을 제조하고, 제1필라 프레임과 제2필라 프레임를 서로 개방부가 마주보게 한 상태에서 맞붙여 적어도 2개소에서 용접하여 폐단면의 필라를 제조한다.

그러나, 종래 자동차의 필라 제조방법은 2개의 필라 프레임을 롤 포밍 공정으로 각각 제조한 후 적어도 2개소에서 용접하는 별도의 용접 공정을 추가로 수행해야 하므로 제조 공정이 복잡하고, 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

한국특허등록 제1544343호 "자동차용 도어 필라의 제조방법 및 그 제조방법으로 만들어진 자동차용 도어 필라"(2015.08.06.등록)

본 발명의 목적은 사각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 한번의 롤 포밍 공정을 통해 제조할 수 있는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치 및 이를 이용한 자동차의 필라 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 용접 전과 후에 2번의 형상 교정 작업을 통해 사각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 기설계된 형상으로 정밀하게 제조할 수 있는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치 및 이를 이용한 자동차의 필라 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는, 서로 평행하지 않은 제1면부 내지 제4면부를 포함하는 4각 형상의 필라를 제조하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치이며, 필라 제조용 플레이트의 양 단부 측 일부분을 점차 굽혀 평면의 제1면부의 일단부 측과 타단부 측에 각각 제2면부의 일부분이 되는 제1부분 면부와 제2면부의 나머지 부분이 되는 제2부분 면부를 형성하는 제1롤 포밍부, 상기 제1면부의 타단부 측을 점차 굽혀 제3면부를 형성하는 제2롤 포밍부, 상기 제1면부의 타단부 측을 굽혀 상기 제1면부와 상기 제3면부 사이에 제4면부를 형성하고 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부가 서로 맞붙게 하여 상기 제2면부를 형성하는 제3롤 포밍부, 서로 맞붙은 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부를 용접하는 용접부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는, 상기 제3롤 포밍부와 상기 용접부의 사이에 위치되어 상기 제3롤 포밍부로 가성형된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제1형상 교정부; 및 상기 용접부에 의해 용접된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제2형상 교정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는, 상기 제2형상 교정부에 의해 교정된 상기 필라용 프레임체를 기설정된 길이로 절단하는 프레임 커팅부 및 절단된 상기 필라용 프레임체 비틀고 휘어 기설계된 형태의 자동차용 필라를 성형하는 필라 제조용 3차원 벤딩기기를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제1롤 포밍부는 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부를 수직으로 세워지게 형성하는 복수의 제1성형단부, 수직으로 세워진 상기 제1부분 면부를 예각으로 형성하고, 수직으로 세워진 상기 제2부분 면부를 둔각으로 형성하는 제2성형단부 및 예각으로 형성된 상기 제1부분 면부와 둔각으로 형성된 상기 제2부분 면부를 각각 기설정된 각도로 형성하는 제3성형단부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제1성형단부는 각각 부분면용 하부 성형롤부재와 부분면용 상부 성형롤부재를 포함하여 평평한 플레이트 형상인 필라 제조용 플레이트의 양 단부 측을 각각 일부분씩 점차 굽혀 제1부분 면부와 제2부분 면부를 수직으로 형성하고, 상기 제2성형단부는 상기 제1면부가 올려지는 제2성형 하부롤부재, 상기 제2성형 하부롤부재의 일측에 회전 가능하게 위치되고, 상부에서 하부로 점차 직경이 작아지는 역방향 콘형상을 가지고 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하여 상기 제1부분 면부를 안쪽으로 기울어지게 하는 예각형성용 측면롤부재, 상기 제2성형 하부롤부재의 타측에 위치되고, 하부에서 상부로 점차 직경이 작아지는 정방향 콘형상을 가지고 제2부분 면부의 외측면을 지지하여 제2부분 면부를 바깥쪽으로 기울어지게 하는 둔각형성용 측면롤부재, 상기 제2성형 하부롤부재의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 안쪽면이 상기 제1부분 면부의 내측면을 지지하는 제1내측 지지롤부재 및 상기 제2성형 하부롤부재의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 안쪽면이 상기 제2부분 면부의 내측면을 지지하는 제2내측 지지롤부재를 포함하고, 상기 제3성형단부는 상기 제1면부가 올려지는 제3성형 하부롤부재 및 하부 측으로 상기 제1면부의 상면에 밀착되는 제1플레이트 지지부가 돌출되게 위치된 제3성형 상부롤부재를 포함하고, 상기 제3성형 하부롤부재는 일측에 상기 제1부분 면부의 굽힙부분을 안쪽면으로 지지하는 제1굽힘부 지지부가 돌출되게 위치되고, 타측에 상기 제2부분 면부의 외측면을 지지하는 경사면을 구비한 부분면 교정용 제1돌기부가 돌출되게 위치되며, 상기 제1플레이트 지지부는 하부면이 평면으로 형성되고, 일측에 상기 제1부분 면부가 삽입되는 부분면 제1삽입부가 위치되고, 타측면에 상기 제2부분 면부의 안쪽면을 지지하는 경사면을 가지며, 상기 부분면 제1삽입부는 내부에 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하는 제1지지 경사면과 상기 제1부분 면부의 단부를 지지하는 제2지지 경사면이 위치될 수 있다.

본 발명에서 상기 제1내측 지지롤부재는 단부 측에 둥글게 형성된 제1라운드 지지부가 상기 제1부분 면부와 상기 제1면부의 경계인 제1부분면 굽힘부의 안쪽면을 지지한 상태로 기울어진 안쪽면이 상기 제1부분 면부의 안쪽면을 밀착하여 지지하여 상기 예각형성용 측면롤부재와 사이에서 상기 제1부분 면부를 예각으로 성형하고, 상기 제2내측 지지롤부재는 단부 측에 둥글게 형성된 제2라운드 지지부가 상기 제2부분 면부와 상기 제1면부의 경계인 제2부분면 굽힘부의 안쪽면을 지지한 상태로 기울어진 안쪽면이 상기 제2부분 면부의 안쪽면을 밀착하여 지지하여 상기 둔각형성용 측면롤부재와 사이에서 상기 제2부분 면부를 둔각으로 성형할 수 있다.

본 발명에서 상기 제2롤 포밍부는 복수의 제4성형단을 통해 제1면부의 타단부 측을 점차 굽히면서 상기 제1면부와 상기 제2부분 면부의 사이에 제3면부를 형성하고, 제5성형단을 통해 상기 제1면부와 상기 제3면부의 경계부분인 제3면 굽힘부의 형상을 교정할 수 있다.

본 발명에서 상기 제4성형단은 상기 제1면부가 올려지는 제4성형 하부롤부재 및 하부 측으로 상기 제1면부의 상면에 밀착되는 제2플레이트 지지부가 돌출되게 위치된 제4성형 상부롤부재를 포함하고, 상기 제4성형 하부롤부재는 일측에 상기 제1부분 면부의 굽힘부분 안쪽면을 지지하는 제2굽힘부 지지부가 돌출되게 위치되고, 타측에 상기 제3면부의 하부면을 지지하는 하부면 지지용 제1경사면이 형성되며, 상기 제2플레이트 지지부는 일측에 상기 제1부분 면부가 삽입되는 부분면 제2삽입부가 위치되고, 타측에 상기 제3면부의 상부면을 지지하는 상부면 지지용 제1경사면이 형성되며, 상기 부분면 제2삽입부는 내부에 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하는 제3지지 경사면과 상기 제1부분 면부의 단부를 지지하는 제4지지 경사면이 위치되고, 상기 제4성형 상부롤부재의 타측에는 상기 제2플레이트 지지부의 하부 측으로 돌출되게 위치되어 상기 제4성형 하부롤부재에 겹쳐지게 위치되며 내측면에 상기 제2부분 면부의 외측면을 지지하는 제2부분면 고정용 경사면이 위치된 제2부분면 고정용 돌출부가 구비되고, 상기 제4성형 하부롤부재의 타측에는 상기 제2부분면 고정용 돌출부가 겹쳐지고 상기 제2부분면 고정용 경사면과 마주보고 상기 제2부분면 고정용 돌출부를 지지하는 돌출부 지지용 경사면이 위치될 수 있다.

본 발명에서 상기 제5성형단은 상기 제1면부가 올려지는 제5성형 하부롤부재, 상기 제5성형 하부롤부재의 일측에 회전 가능하게 위치되고, 상부에서 하부로 점차 직경이 작아지는 역방향 콘형상을 가지고 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하는 제1부분면 지지용 측면롤부재, 상기 제5성형 하부롤부재의 타측에 회전 가능하게 위치되고, 외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 상기 제3면부와 상기 제2부분 면부를 각각 지지하는 면 지지용 V홈부가 위치된 제2부분면 지지용 측면롤부재 및 상기 제5성형 하부롤부재의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 단부 측에 둥글게 형성된 가압용 라운드부가 상기 제1면부와 상기 제3면부의 경계부분인 제3면 굽힘부의 안쪽면을 누르는 굽힘부 성형롤부재를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 용접부는 용접 중 필라용 프레임체의 형상을 유지하는 복수의 용접 지지용 롤 성형단과 이송 중에 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부의 경계를 용접하는 용접기를 포함하고, 상기 용접 지지용 롤 성형단은 상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제1용접용 측면 지지롤부재, 외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 상기 제4면부와 상기 제3면부를 각각 지지하는 V홈부가 위치된 제2용접용 측면 지지롤부재 및 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부가 맞닿은 제2면부의 상면을 가압하는 용접용 상부롤부재를 포함하며, 상기 용접용 상부롤부재의 외주면에는 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부의 경계로 용접용 와이어를 공급할 수 있는 와이어 삽입홈부가 구비될 수 있다.

본 발명에서 상기 제1형상 교정부는 상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 교정용 제1측면롤부재, 상기 제4면부의 하부측에 위치되어 상기 제4면부가 안착되는 경사면을 가지고 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 교정용 제1하부롤부재, 일측에 상기 제3면부를 지지하는 경사면을 가지며 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 교정용 제2측면롤부재, 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치되어 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부가 맞닿은 상기 제2면부의 상면을 가압하는 교정용 제1상부롤부재를 포함하고, 상기 교정용 제1하부롤부재는 상기 제1면부와 상기 제4면부 사이의 굽힘부분을 받치는 라운드 지지부가 경사면의 일측에 위치되고, 상기 교정용 제1상부롤부재는 일측과 타측이 각각 상기 교정용 제1측면롤부재와 상기 교정용 제2측면롤부재에 각각 일부분 겹쳐지게 위치될 수 있다.

본 발명에서 상기 제1형상 교정부는 상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제1교정용 측면롤부재, 외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 상기 제4면부와 상기 제3면부를 각각 지지하는 교정용 V홈부가 위치된 제2교정용 측면롤부재, 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부가 맞닿은 상기 제2면부의 상면을 가압하는 제1교정용 상부롤부재를 포함하며, 상기 제1교정용 상부롤부재는 일측과 타측이 각각 상기 제1교정용 측면롤부재와 상기 제2교정용 측면롤부재에 각각 일부분 겹쳐지게 위치될 수 있다.

본 발명에서 상기 제2형상 교정부는 상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제2교정용 제1측면롤부재, 상기 제2교정용 제1측면롤부재의 타측에서 상기 제4면부의 하부측에 위치되어 상기 제4면부가 안착되는 경사면을 가지고 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제2교정용 하부롤부재, 상기 제2교정용 제1측면롤부재와 마주보게 위치되고 일측에 상기 제3면부를 지지하는 경사면을 가지며 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 제2교정용 제2측면롤부재 및 상기 제2교정용 하부롤부재의 상부 측에 위치되고, 수평축을 중심으로 회전되며 상기 제2면부의 상면를 지지하는 제2교정용 상부롤부재를 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조방법의 일 실시예는 코일형태로 감긴 필라 제조용 플레이트를 롤 포밍 장치로 연속적으로 공급하면서 롤 포밍 장치로 서로 평행하지 않은 제1면부 내지 제4면부를 포함하는 4각 형상의 필라를 제조하는 자동차의 필라 제조방법이며, 상기 필라 제조용 플레이트의 양 단부 측 일부분을 점차 굽혀 평면의 제1면부의 일단부 측과 타단부 측에 각각 제2면부의 일부분이 되는 제1부분 면부와 제2면부의 나머지 부분이 되는 제2부분 면부를 형성하는 제1롤 포밍단계, 상기 제1면부의 타단부 측을 점차 굽혀 제3면부를 형성하는 제2롤 포밍단계, 상기 제1면부의 타단부 측을 굽혀 상기 제1면부와 상기 제3면부 사이에 제4면부를 형성하고 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부가 서로 맞붙게 하여 제2면부를 형성하는 제3롤 포밍단계, 가성형된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제1형상 교정단계, 상기 제1형상 교정단계 후 서로 맞붙은 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부를 용접하는 용접단계, 상기 용접단계에 의해 용접된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제2형상 교정단계, 상기 제2형상 교정단계에 의해 교정된 상기 필라용 프레임체를 기설정된 길이로 절단하는 프레임 커팅단계, 상기 프레임 커팅단계로 절단된 상기 필라용 프레임체를 벤딩하고 비틀어 기설정된 형상의 필라를 성형하는 벤딩단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 제1롤 포밍단계는 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부를 수직으로 세워지게 형성하는 제1부분면 성형과정 및 수직으로 세워진 상기 제1부분 면부를 예각으로 형성하고, 수직으로 세워진 상기 제2부분 면부를 둔각으로 형성하는 제2부분면 성형과정을 포함하며, 상기 제3롤 포밍단계는 평면의 제1면부를 V자형으로 굽혀 상기 제1면부와 상기 제4면부를 구분하여 형성하고, 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부의 단부가 맞닿아지도록 하여 제2면부를 형성할 수 있다.

본 발명에서 상기 제1롤 교정단계는 제1교정용 측면롤부재로 상기 제1면부를 밀착하여 지지하고, 제1교정용 상부롤부재로 상기 제2면부를 밀착하여 지지하며, 제2교정용 측면롤부재로 상기 제3면부와 상기 제4면부를 밀착하여 지지함으로써 필라용 프레임체의 형상을 교정할 수 있다.

본 발명은 사각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 한번의 롤 포밍 공정을 통해 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하고, 제조 원가를 절감하며 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 용접 전과 후에 2번의 형상 교정 작업을 통해 사각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 기설계된 형상으로 정밀하게 제조할 수 있어 불량률을 최소화하고, 제조 효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제1롤 포밍부를 예시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제2롤 포밍부를 예시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제3롤 포밍부를 예시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제1형상 교정부를 예시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 용접부를 예시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제2형상 교정부를 예시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 필라 제조용 3차원 벤딩기기의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기의 일 실시예를 도시한 일부 확대 사시도.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기에서 제1프레임 고정 지그부와 제2프레임 고정 지그부를 예시한 도면.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기에서 프레임 곡선 안내부의 일 실시예를 도시한 도면.
도 15는 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기의 작동예를 도시한 도면.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는, 서로 평행하지 않은 제1면부(11) 내지 제4면부(14)를 포함하는 4각 형상의 필라를 제조하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치이다.

본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 상, 하에 위치되는 상, 하 성형롤은 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치되고, 좌, 우에 위치되는 측면 성형롤은 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 점을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는 필라 제조용 플레이트(10)의 양 단부 측 일부분을 점차 굽혀 평면의 제1면부(11)의 일단부 측과 타단부 측에 각각 제2면부(12)의 일부분이 되는 제1부분 면부(12a)와 제2면부(12)의 나머지 부분이 되는 제2부분 면부(12b)를 형성하는 제1롤 포밍부(100), 제1면부(11)의 타단부 측을 점차 굽혀 제3면부(13)를 형성하는 제2롤 포밍부(200), 제1면부(11)의 타단부 측을 굽혀 제1면부(11)와 제3면부(13) 사이에 제4면부(14)를 형성하고 제1부분 면부(12a)의 단부와 제2부분 면부(12b)의 단부가 서로 맞붙게 하여 제2면부(12)를 형성하는 제3롤 포밍부(300), 서로 맞붙은 제1부분 면부(12a)의 단부와 제2부분 면부(12b)의 단부를 용접하는 용접부(400)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는 제1롤 포밍부(100)로 필라 제조용 플레이트(10)를 연속적으로 공급하는 코일 거치부(500)를 더 포함한다.

코일 거치부(500)는 필라 제조용 플레이트(10)가 코일형태로 감겨진 릴을 거치하는 릴 거치대로 릴 거치대에 거치된 코일체를 풀면서 필라 제조용 플레이트(10)를 제1롤 포밍부(100)로 연속적으로 공급하게 된다.

코일 거치부(500)는 코일 형태로 감겨진 필라 제조용 플레이트(10)가 코일 형태로 감겨진 릴을 거치시켜 코일을 풀면서 제1롤 포밍부(100)로 연속적으로 공급할 수 있는 공지의 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

또한, 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는 제3롤 포밍부(300)와 용접부(400)의 사이에 위치되어 제3롤 포밍부(300)로 가성형된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제1형상 교정부(600), 용접부(400)에 의해 용접된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제2형상 교정부(700)를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치의 일 실시예는 제2형상 교정부(700)에 의해 교정된 필라용 프레임체를 기설정된 길이로 절단하는 프레임 커팅부(800)와 절단된 필라용 프레임체 비틀고 휘어 기설계된 형태의 자동차용 필라를 성형하는 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)를 더 포함한다.

프레임 커팅부(800)는 회전되는 커팅날을 포함하여 제1롤 포밍부(100), 제2롤 포밍부(200), 제3롤 포밍부(300), 제1형상 교정부(600), 용접부(400), 제2형상 교정부(700)를 거쳐 연속적으로 성형되는 필라용 프레임체를 기설정된 길이로 절단하여 후술될 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)로 필라 벤딩부로 절단된 필라용 프레임체를 이송할 수 있게 한다.

필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)는 기설정된 길이로 절단된 필라용 프레임체를 비틀고 휘어 기설계된 형태의 자동차용 필라의 제조를 완료하며, 이는 하기에서 더 상세하게 설명함을 밝혀둔다.

한편, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제1롤 포밍부(100)를 예시한 도면이고, 도 2 및 도 3을 참고하여 제1롤 포밍부(100)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

하기에서 설명되는 제1롤 포밍부(100), 제2롤 포밍부(200), 제3롤 포밍부(300), 제1형상 교정부(600), 용접부(400), 제2형상 교정부(700)에서 성형을 위해 사용되는 각 롤은 회전 가능하게 설치된 것으로 외주면이 필라 제조용 플레이트(10)의 외측면과 내측면에 각각 밀착되어 회전되면서 필라 제조용 플레이트(10)를 굽혀지게 성형하는 것으로 개별적으로 회전되는 것으로 기재되어 있지 않아도 롤 포밍장치에서 성형롤이 회전되는 구조와 동일한 형태로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 구조임을 밝혀둔다.

제1롤 포밍부(100)는 복수의 성형단을 포함하며 각 성형단 즉, 복수의 성형단은 각각 하부 성형롤부와 상부 성형롤부를 포함하여 필라 제조용 플레이트(10)의 양 단부 측을 각각 일부분씩 점차 굽혀 제1면부(11)와 이어지는 제2면부(12)의 일부분과 제2면부(12)의 나머지 부분을 형성한다.

더 상세하게 제1롤 포밍부(100)는 복수의 성형단을 포함하여 일단부 측을 제1면부(11)의 평면을 기준으로 예각으로 굽혀 예각의 제1부분 면부(12a)를 형성하고, 타탄부 측을 둔각으로 굽혀 둔각의 제2부분 면부(12b)를 형성한다.

제1롤 포밍부(100)는 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)를 수직으로 세워지게 형성하는 복수의 부분면용 롤 성형단을 포함하는 복수의 제1성형단부(110), 수직으로 세워진 제1부분 면부(12a)를 예각으로 형성하고, 수직으로 세워진 제2부분 면부(12b)를 둔각으로 형성하는 제2성형단부(120), 예각으로 형성된 제1부분 면부(12a)와 둔각으로 형성된 제2부분 면부(12b)를 각각 기설정된 각도로 형성하는 제3성형단부(130)를 포함한다.

복수의 제1성형단부(110)는 각각 부분면용 하부 성형롤부재(111)와 부분면용 상부 성형롤부재(112)를 포함하여 평평한 플레이트 형상인 필라 제조용 플레이트(10)의 양 단부 측을 각각 일부분씩 점차 굽혀 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)를 수직으로 형성한다.

도 2의 (a)를 참고하면 복수의 제1성형단부(110) 중 첫번째 제1성형단부(110)의 부분면용 하부 성형롤부재(111)는 필라 제조용 플레이트(10)의 양단부를 지지하는 플레이트 지지돌기부(111c)가 양 측에 돌출되고, 첫번째 제1성형단부(110)의 부분면용 상부 성형롤부재(112)는 플레이트 지지돌기부(111c)의 사이로 삽입되어 필라 제조용 플레이트(10)의 상부면을 가압하는 평면의 하부면을 가지는 평면 지지 돌기부(112b)가 하부 측으로 돌출되게 위치된다.

평면 지지 돌기부(112b)는 필라 제조용 플레이트(10)의 상부면 중 적어도 95% 이상의 면적을 가압하여 연속적으로 공급되는 필라 제조용 플레이트(10)의 평면을 안정적으로 유지하고, 필라 제조용 플레이트(10)가 평면인 상태로 고정되어 제1롤 포밍부(100), 제2롤 포밍부(200), 제3롤 포밍부(300), 제1형상 교정부(600), 용접부(400), 제2형상 교정부(700)를 통해 안정적으로 성형될 수 있다.

또한, 도 2의 (b), 도 2의 (c), 도 3의 (a)를 참고하면 복수의 제1성형단부(110) 중 나머지 복수의 제1성형단부(110)의 부분면용 하부 성형롤부재(111)는 각각 제1부분 면부(12a)의 외측면과 제2부분 면부(12b)의 외측면을 지지하여 필라 제조용 플레이트(10)의 양 단부 측을 굽히게 하는 제1부분면용 외측 경사면과 제2부분면용 외측 경사면이 서로 마주보게 위치되는 제1부분면 성형 돌기부(111a)와 제2부분면 성형 돌기부(111b)가 양 측에 돌출된다.

그리고, 복수의 제1성형단부(110) 중 나머지 복수의 제1성형단부(110)의 부분면용 상부 성형롤부재(112)는 양 측면에 각각 제1부분 면부(12a)의 내측면과 제2부분 면부(12b)의 내측면을 지지하여 필라 제조용 플레이트(10)의 양 단부 측을 굽히게 하는 제1부분면용 내측 경사면과 제2부분면용 내측 경사면이 위치되고 하부면이 필라 제조용 플레이트(10)의 상부면과 밀착되는 평면으로 형성된 제3부분면 성형 돌기부(112a)가 하부에 돌출되게 위치된다.

제1부분면용 외측 경사면과 제1부분면용 내측 경사면은 대응되는 경사를 가져 제1부분 면부(12a)의 외측면과 내측면을 각각 밀착되게 지지하여 필라 제조용 플레이트(10)의 일단부 측이 굽혀지면서 제1부분 면부(12a)가 형성될 수 있게 하고, 제2부분면용 외측 경사면과 제2부분면용 내측 경사면은 대응되는 경사를 가져 제2부분 면부(12b)의 외측면과 내측면을 각각 밀착되게 지지하여 필라 제조용 플레이트(10)의 타단부 측이 굽혀지면서 제2부분 면부(12b)가 형성될 수 있다.

복수의 제1성형단부(110)은 성형 진행 방향 즉, 필라 제조용 플레이트(10)의 이송 방향에서 점차 경사가 커지도록 형성되어 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)가 수직 방향으로 세워질 수 있게 한다.

즉, 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)는 각각 제1부분면 성형 돌기부(111a)와 제3부분면 성형 돌기부(112a) 사이, 제2부분면 성형 돌기부(111b)와 제3부분면 성형 돌기부(112a) 사이에서 점차 경사가 커지도록 굽혀지면서 수직 방향으로 세워지게 형성된다.

제2성형단부(120)는 수직 방향으로 세워진 제1부분 면부(12a)를 안쪽으로 더 굽혀 예각으로 형성하고, 수직 방향을 제2부분 면부(12b)를 바깥쪽으로 일부 펴서 둔각으로 형성한다.

더 상세하게 도 3의 (b)를 참고하면 제2성형단부(120)는 제1면부(11) 즉, 필라 제조용 플레이트(10)가 올려지는 제2성형 하부롤부재(121), 제2성형 하부롤부재(121)의 일측에 회전 가능하게 위치되고, 상부에서 하부로 점차 직경이 작아지는 역방향 콘형상을 가지고 제1부분 면부(12a)의 외측면을 지지하여 제1부분 면부(12a)를 안쪽으로 기울어지게 하는 예각형성용 측면롤부재(122), 제2성형 하부롤부재(121)의 타측에 위치되고, 하부에서 상부로 점차 직경이 작아지는 정방향 콘형상을 가지고 제2부분 면부(12b)의 외측면을 지지하여 제2부분 면부(12b)를 바깥쪽으로 기울어지게 하는 둔각형성용 측면롤부재(123), 제2성형 하부롤부재(121)의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 안쪽면이 제1부분 면부(12a)의 내측면을 지지하는 제1내측 지지롤부재(124), 제2성형 하부롤부재(121)의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 안쪽면이 제2부분 면부(12b)의 내측면을 지지하는 제2내측 지지롤부재(125)를 포함한다.

예각형성용 측면롤부재(122)와 둔각형성용 측면롤부재(123)는 제2성형 하부롤부재(121)의 축방향과 수직방향의 축방향 즉, 세로로 세워진 회전축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 것을 일 예로 한다.

제1내측 지지롤부재(124)의 내측면은 예각형성용 측면롤부재(122)의 외주면과 대응되는 경사로 기울어지게 위치되고, 제2내측 지지롤부재(125)의 내측면은 둔각형성용 측면롤부재(123)의 외주면과 대응되는 경사로 기울어지게 위치된다.

제1내측 지지롤부재(124)는 회전축이 기울어지게 위치되면서 예각형성용 측면롤부재(122)와 마주보는 안쪽면이 예각형성용 측면롤부재(122)의 외주면과 대응되는 경사로 기울어지게 위치되고, 제2내측 지지롤부재(125)는 회전축이 기울어지게 위치되면서 둔각형성용 측면롤부재(123)와 마주보는 안쪽면이 둔각형성용 측면롤부재(123)의 외주면과 대응되는 경사로 기울어지게 위치되는 것이다.

제1내측 지지롤부재(124)의 단부 측은 라운드지게 형성되어 제1부분 면부(12a)가 굽혀진 안쪽면을 지지하며, 제2내측 지지롤부재(125)의 단부 측은 라운드지게 형성되어 제2부분 면부(12b)가 굽혀진 안쪽면을 지지한다.

제1내측 지지롤부재(124)는 단부 측에 둥글게 형성된 제1라운드 지지부가 제1부분 면부(12a)와 제1면부(11)의 경계인 제1부분면 굽힘부의 안쪽면을 지지한 상태로 기울어진 안쪽면이 제1부분 면부(12a)의 안쪽면을 밀착하여 지지하여 예각형성용 측면롤부재(122)와 사이에서 제1부분 면부(12a)를 예각으로 성형한다.

또한, 제2내측 지지롤부재(125)는 단부 측에 둥글게 형성된 제2라운드 지지부가 제2부분 면부(12b)와 제1면부(11)의 경계인 제2부분면 굽힘부의 안쪽면을 지지한 상태로 기울어진 안쪽면이 제2부분 면부(12b)의 안쪽면을 밀착하여 지지하여 둔각형성용 측면롤부재(123)와 사이에서 제2부분 면부(12b)를 둔각으로 성형한다.

제3성형단부(130)는 제2성형단부(120)에서 예각으로 형성된 제1부분 면부(12a)와 둔각으로 형성된 제2부분 면부(12b)를 미세하게 교정하여 각각 기설정된 각도 즉, 기설정된 예각과 기설정된 둔각으로 정밀하게 형성하는 역할을 한다.

도 3의 (c)를 참고하면 제3성형단부(130)는 제1면부(11) 즉, 필라 제조용 플레이트(10)가 올려지는 제3성형 하부롤부재(131), 하부 측으로 제1면부(11) 즉, 필라 제조용 플레이트(10)의 상면에 밀착되는 제1플레이트 지지부(132a)가 돌출되게 위치된 제3성형 상부롤부재(132)를 포함한다.

그리고, 제3성형 하부롤부재(131)는 일측에 제1부분면 굽힘부를 안쪽면으로 지지하는 제1굽힘부 지지부(131a)가 돌출되게 위치되고, 타측에 제2부분 면부(12b)의 외측면을 지지하는 경사면을 구비한 부분면 교정용 제1돌기부(131b)가 돌출되게 위치된다.

또한, 제3성형 상부롤부재(132)의 제1플레이트 지지부(132a)는 하부면이 평면으로 형성되고, 제1플레이트 지지부(132a)의 일측에는 제1부분 면부(12a)가 삽입되는 부분면 제1삽입부(132b)가 위치되고, 제1플레이트 지지부(132a)의 타측면은 제2부분 면부(12b)의 안쪽면을 지지하는 경사면을 가진다.

부분면 교정용 제1돌기부(131b)의 내측면과 제1플레이트 지지부(132a)의 타측면은 제2부분 면부(12b)의 기설정된 각도와 동일한 경사면을 가지도록 형성되며 제2부분 면부(12b)의 안쪽면과 외측면을 각각 지지하여 제2부분 면부(12b)가 기설정된 각도로 정확하게 형성되게 한다.

또한, 부분면 제1삽입부(132b)는 내부에 제1부분 면부(12a)의 외측면을 지지하는 제1지지 경사면과 제1부분 면부(12a)의 단부를 지지하는 제2지지 경사면이 위치되며, 제1지지 경사면은 제1부분 면부(12a)의 기설정된 각도와 동일한 경사면을 가지도록 형성되며, 제2지지 경사면은 제1지지 경사면과 이어져 형성되어 제1부분 면부(12a)의 단부 측을 지지하여 제1부분 면부(12a)의 경사 각도가 안쪽으로 더 이상 굽혀지지 않도록 한다.

제3성형단부(130)는 부분면 제1삽입부(132b) 내에서 제1지지 경사면이 제1부분 면부(12a)의 외측면을 지지하면서 단부 측이 제2지지 경사면에 지지되어 제1부분 면부(12a)를 기설정된 각도로 형성하고, 제1플레이트 지지부(132a)의 타측면에 위치된 경사면과 부분면 교정용 제1돌기부(131b)의 내측면이 제2부분 면부(12b)의 내측면과 외측면을 각각 지지하면서 제2부분 면부(12b)를 기설정된 각도로 형성한다.

도 4는 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제2롤 포밍부(200)를 예시한 도면이고, 도 4를 참고하면 제2롤 포밍부(200)는 제2부분 면부(12b)가 형성된 제1면부(11)의 타단부 측을 점차 굽혀 제3면부(13)를 형성한다.

제3면부(13)는 제1면부(11)의 타단부 측에서 제2부분 면부(12b)의 안쪽 즉, 제1면부(11)와 제2부분 면부(12b)의 사이에서 점차 굽혀져 형성된다.

제2롤 포밍부(200)는 복수의 제4성형단(210)을 통해 제1면부(11)의 타단부 측을 점차 굽히면서 제1면부(11)와 제2부분 면부(12b)의 사이에 제3면부(13)를 형성하고, 제5성형단(220)을 통해 제1면부(11)와 제3면부(13)의 경계부분인 제3면 굽힘부의 형상을 교정한다.

도 4의 (a)를 참고하면 제4성형단(210)은 제1면부(11) 즉, 필라 제조용 플레이트(10)가 올려지는 제4성형 하부롤부재(211), 하부 측으로 제1면부(11) 즉, 필라 제조용 플레이트(10)의 상면에 밀착되는 제2플레이트 지지부(212a)가 돌출되게 위치된 제4성형 상부롤부재(212)를 포함한다.

그리고, 제4성형 하부롤부재(211)는 일측에 제1부분면 굽힘부를 안쪽면으로 지지하는 제2굽힘부 지지부(211a)가 돌출되게 위치되고, 타측에 제3면부(13)의 하부면을 지지하는 하부면 지지용 제1경사면이 형성된다.

또한, 제4성형 상부롤부재(212)의 제2플레이트 지지부(212a)는 하부면이 평면으로 형성되고, 제2플레이트 지지부(212a)의 일측에는 제1부분 면부(12a)가 삽입되는 부분면 제2삽입부(212b)가 위치되고, 제2플레이트 지지부(212a)의 타측에 제3면부(13)의 상부면을 지지하는 상부면 지지용 제1경사면이 형성된다.

상부면 지지용 제1경사면은 하부면 지지용 제1경사면과 마주보고 대응되는 각도로 형성되어 하부면 지지용 제1경사면과의 사이에서 제3면부(13)의 상부면에 밀착될 수 있다.

복수의 제4성형단(210)은 성형 진행 방향 즉, 필라 제조용 플레이트(10)의 이송 방향에서 하부면 지지용 제1경사면이 점차 경사가 커지도록 형성되어 제3면부(13)의 경사 각도를 점차 증대시키면서 제3부면을 기설정된 경사 각도로 굽혀지게 형성한다.

부분면 제2삽입부(212b)는 내부에 제1부분 면부(12a)의 외측면을 지지하는 제3지지 경사면과 제1부분 면부(12a)의 단부를 지지하는 제4지지 경사면이 위치되며, 제3지지 경사면은 제1부분 면부(12a)의 기설정된 각도와 동일한 경사면을 가지도록 형성되며, 제4지지 경사면은 제3지지 경사면과 이어져 형성되어 제1부분 면부(12a)의 단부 측을 지지하여 제1부분 면부(12a)의 경사 각도가 안쪽으로 더 이상 굽혀지지 않도록 한다.

제4성형단(210)은 제1부분 면부(12a)가 부분면 제2삽입부(212b)에 삽입되어 위치가 고정된 상태에서 제1면부(11)의 타측을 하부면 지지용 제1경사면과 상부면 지지용 제1경사면의 사이에서 점차 굽히면서 제3면부(13)를 형성하게 된다.

또한, 제4성형 상부롤부재(212)의 타측에는 제2플레이트 지지부(212a)의 하부 측으로 돌출되게 위치되어 제4성형 하부롤부재(211)에 겹쳐지게 위치되며 내측면에 제2부분 면부(12b)의 외측면을 지지하는 제2부분면 고정용 경사면이 위치된 제2부분면 고정용 돌출부(212c)가 구비된다.

제2부분면 고정용 경사면은 제2부분 면부(12b)의 외측면에 밀착되어 지지될 수 있는 경사각도로 형성되는 것을 일 예로 한다.

제4성형 하부롤부재(211)의 타측에는 겹쳐지는 제2부분면 고정용 돌출부가 겹쳐지고 제2부분면 고정용 경사면과 마주보고 제2부분면 고정용 돌출부를 지지하는 돌출부 지지용 경사면이 위치된다.

돌출부 지지용 경사면은 제2부분면 고정용 경사면과 마주보게 위치되어 제2부분면 고정용 경사면과 대응되는 경사각도를 가져 제2부분면 고정용 경사면이 밀착되어 지지됨으로써 제2부분면 고정용 돌출부가 안정적으로 제2부분 면부(12b)의 외측면을 지지하여 제3면부(13)가 하부면 지지용 제1경사면과 상부면 지지용 제1경사면의 사이에서 점차 굽히면서 형성될 때 제2부분 면부(12b)의 위치를 고정한다.

제4성형단(210)은 제1부분 면부(12a)가 부분면 제2삽입부(212b)에 삽입되어 위치가 고정되고, 제2부분 면부(12b)가 제2부분면 고정용 경사면에 지지된 상태에서 제1면부(11)의 타측을 하부면 지지용 제1경사면과 상부면 지지용 제1경사면의 사이에서 점차 굽히면서 제3면부(13)를 형성하게 된다.

또한, 제5성형단(220)은 제4성형단(210)을 거쳐 제1면부(11)의 타측에 형성된 제3면부(13)의 굽힘부분 즉, 제1면부(11)와 제3면부(13)의 경계부분인 제3면 굽힘부의 안쪽면을 눌려 제3면 굽힘부의 형상을 교정한다.

도 4의 (b)를 참고하면 제5성형단(220)은 필라 제조용 플레이트(10) 즉 제1면부(11)가 올려지는 제5성형 하부롤부재(221), 제5성형 하부롤부재(221)의 일측에 회전 가능하게 위치되고, 상부에서 하부로 점차 직경이 작아지는 역방향 콘형상을 가지고 제1부분 면부(12a)의 외측면을 지지하는 제1부분면 지지용 측면롤부재(222), 제5성형 하부롤부재(221)의 타측에 회전 가능하게 위치되고, 외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 제3면부(13)와 제2부분 면부(12b)를 각각 지지하는 면 지지용 V홈부(223a)가 위치된 제2부분면 지지용 측면롤부재(223), 제5성형 하부롤부재(221)의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 단부 측에 형성된 가압용 라운드부가 제1면부(11)와 제3면부(13)의 경계부분인 제3면 굽힘부의 안쪽면을 누르는 굽힘부 성형롤부재(224)를 포함한다.

제5성형단(220)은 제1면부(11)가 제5성형 하부롤부재(221) 상에 안착되며, 제1부분 면부(12a)가 제1부분면 지지용 측면롤부재(222)의 외주면에 지지되고 제3면부(13)와 제2부분 면부(12b)가 각각 제2부분면 지지용 측면롤부재(223)의 면 지지용 V홈부(223a) 내에서 지지된 상태로 굽힘부 성형롤부재(224)의 단부 측 가압용 라운드부가 제3면 굽힘부의 안쪽면을 눌러 제1면부(11)와 제3면부(13)의 경계부분인 제3면 굽힘부의 형상을 기설정된 형태로 정확하게 교정한다.

도 5는 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제3롤 포밍부(300)를 예시한 도면이고, 도 5를 참고하여 제3롤 포밍부(300)는 복수의 제6성형단(310)과 제7성형단(320)을 포함하여 평면의 제1면부(11)를 V자형으로 굽혀 제1면부(11)와 제4면부(14)를 구분하여 형성하고, 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)의 단부가 맞닿아지도록 하여 제2면부(12)를 형성한다.

도 5의 (a)를 참고하면 제6성형단(310)은 제1면부(11) 즉, 필라 제조용 플레이트(10)가 올려지며 제1면부(11)가 내부로 삽입되는 제1V형 성형홈부(311a)가 구비된 제6성형 하부롤부재(311), 하부 측으로 제1면부(11) 즉, 필라 제조용 플레이트(10)의 상면에 밀착되고 하부면이 V형으로 형성된 제3플레이트 지지부(312a)가 돌출되게 위치된 제6성형 상부롤부재(312)를 포함한다.

그리고, 제1V형 성형홈부(311a)의 일측에는 제1부분면 굽힘부를 안쪽면으로 지지하는 제3굽힘부 지지부(311b)가 돌출되게 위치되고, 타측에 제3면부(13)를 지지하는 제3면 지지부(311c)가 돌출되게 된다.

제3면 지지부(311c)는 제3면부(13)의 경사면과 대응되는 경사면을 가져 제3면부(13)가 경사면에 밀착되어 지지된다.

또한, 제6성형 상부롤부재(312)의 제3플레이트 지지부(312a)는 하부면이 제1V형 성형홈부(311a)의 바닥면과 대응되는 V형으로 형성되고, 제3플레이트 지지부(312a)의 일측에는 제1부분 면부(12a)가 삽입되는 부분면 제3삽입부(312b)가 위치되고, 제1플레이트 지지부(132a)의 타측에 제2부분 면부(12b)가 삽입되는 부분면 제4삽입부(312c)가 위치된다.

부분면 제3삽입부(312b)는 내부에 제1부분 면부(12a)의 외측면을 지지하는 제5지지 경사면과 제1부분 면부(12a)의 단부를 지지하는 제6지지 경사면이 위치되며, 제5지지 경사면은 제1부분 면부(12a)의 외측면에 밀착되는 경사면을 가지도록 형성되며, 제6지지 경사면은 제5지지 경사면과 이어져 형성되어 제1부분 면부(12a)의 단부 측을 지지하여 제1부분 면부(12a)의 경사 각도가 안쪽으로 더 이상 굽혀지지 않도록 한다.

또한, 부분면 제4삽입부(312c)는 내부에 제2부분 면부(12b)의 외측면을 지지하는 제7지지 경사면과 제2부분 면부(12b)의 단부를 지지하는 제8지지 경사면이 위치되며, 제7지지 경사면은 제2부분 면부(12b)의 외측면에 밀착되는 경사면을 가지도록 형성되며, 제8지지 경사면은 제7지지 경사면과 이어져 형성되어 제2부분 면부(12b)의 단부 측을 지지하여 제2부분 면부(12b)의 경사 각도가 안쪽으로 더 이상 굽혀지지 않도록 한다.

제6성형단(310)은 부분면 제3삽입부(312b)와 부분면 제4삽입부(312c) 내에 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)가 삽입되어 위치가 고정되고, 제3면부(13)가 제3면 지지부(311c)에 의해 지지된 상태에서 제3플레이트 지지부(312a)로 제1면부(11)를 가압하여 제1면부(11)가 제1V형 성형홈부(311a) 내에서 V자형으로 굽혀지게 한다.

복수의 제1성형단부(110)은 성형 진행 방향 즉, 필라 제조용 플레이트(10)의 이송 방향에서 점차 경사가 커지도록 형성되어 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)가 수직 방향으로 세워질 수 있게 한다.

상부면 지지용 제1경사면은 하부면 지지용 제1경사면과 마주보고 대응되는 각도로 형성되어 하부면 지지용 제1경사면과의 사이에서 제3면부(13)의 상부면에 밀착될 수 있다.

복수의 제6성형단(310)은 성형 진행 방향 즉, 필라 제조용 플레이트(10)의 이송 방향에서 V홈부의 경사면이 점차 커지도록 하여 V자 형으로 제1면부(11)가 굽혀지면서 제4면부(14)와의 사이 각도가 점차 작아지도록 성형된다.

도 5의 (b)를 참고하면 제7성형단(320)은 제1면부(11)와 제4면부(14)가 안착되는 제2V형 성형홈부(321a)가 구비된 제7성형 하부롤부재(321), 하부면의 일측에 제1부분 면부(12a)가 삽입되는 부분면 제5삽입부(322a)가 위치되고, 하부면의 타측에 제2부분 면부(12b)가 삽입되는 부분면 제6삽입부(322b)가 위치되는 제7성형 상부롤부재(322), 제3면부(13)의 외측면을 지지하는 제7성형 측면롤부재(323)를 포함한다.

부분면 제5삽입부(322a)는 내부에 제1부분 면부(12a)의 외측면을 지지하는 제9지지 경사면과 제1부분 면부(12a)의 단부를 지지하는 제10지지 경사면이 위치되며, 제9지지 경사면은 제1부분 면부(12a)의 외측면에 밀착되는 경사면을 가지도록 형성되며, 제10지지 경사면은 제9지지 경사면과 이어져 형성되어 제1부분 면부(12a)의 단부 측을 지지하여 제1부분 면부(12a)의 경사 각도가 안쪽으로 더 이상 굽혀지지 않도록 한다.

또한, 부분면 제6삽입부(322b)는 내부에 제2부분 면부(12b)의 외측면을 지지하는 제11지지 경사면과 제2부분 면부(12b)의 단부를 지지하는 제12지지 경사면이 위치되며, 제11지지 경사면은 제2부분 면부(12b)의 외측면에 밀착되는 경사면을 가지도록 형성되며, 제12지지 경사면은 제11지지 경사면과 이어져 형성되어 제2부분 면부(12b)의 단부 측을 지지하여 제2부분 면부(12b)의 경사 각도가 안쪽으로 더 이상 굽혀지지 않도록 한다.

제7성형단(320)은 제1면부(11)와 제4면부(14)의 사이 각도를 좁히면서 부분면 제5삽입부(322a)와 부분면 제6삽입부(322b)를 통해 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)의 간격을 점차 좁혀 최종적으로는 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)가 맞닿을 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제1형상 교정부(600)를 예시한 도면이고, 도 6의 (a)를 참고하면 제1형상 교정부(600)는 제1면부(11)를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 교정용 제1측면롤부재(610), 제4면부(14)의 하부측에 위치되어 제4면부(14)가 안착되는 경사면을 가지고 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 교정용 제1하부롤부재(620), 일측에 제3면부(13)를 지지하는 경사면을 가지며 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 교정용 제2측면롤부재(630), 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치되어 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)가 맞닿은 제2면부(12)의 상면을 가압하는 교정용 제1상부롤부재(640)를 포함한다.

또한, 교정용 제1하부롤부재(620)는 제1면부(11)와 제4면부(14) 사이의 굽힘부 즉, 제1면부(11)와 제4면부(14)의 경계에 위치되는 제4굽힘부를 받치는 굽힘 지지부(621)가 경사면의 일측에 위치되어 제4면부(14)와 함께 제4면부(14)를 함께 지지하여 더 안정적으로 교정작업이 이루어지고 기설정된 정확한 형상으로 필라용 프레임체가 형성될 수 있도록 한다.

또한, 교정용 제1상부롤부재(640)는 일측과 타측이 각각 교정용 제1측면롤부재(610)와 교정용 제2측면롤부재(630)에 각각 일부분 겹쳐지게 위치되어 교정용 제1측면롤부재(610)와 교정용 제2측면롤부재(630)의 내측면에 지지된 상태로 안정적으로 제2면부(12)를 가압할 수 있다.

제1형상 교정부(600)는 교정용 제1측면롤부재(610)로 제1면부(11)를 밀착하여 지지하고, 교정용 제1상부롤부재(640)로 제2면부(12)를 밀착하여 지지하며, 교정용 제2측면롤부재(630)로 제3면부(13)를 밀착하여 지지하고, 교정용 제1하부롤부재(620)로 제4면부(14)를 밀착하여 지지함으로써 즉, 4개의 면을 각기 다른 교정롤로 지지하여 필라용 프레임체의 형상을 기설정된 형상으로 교정될 수 있게 한다.

도 6의 (b)를 참고하면 제1형상 교정부(600)는 제1면부(11)를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제1교정용 측면롤부재(650), 외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 제4면부(14)와 제3면부(13)를 각각 지지하는 교정용 V홈부(661)가 위치된 제2교정용 측면롤부재(660), 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)가 맞닿은 제2면부(12)의 상면을 가압하는 제1교정용 상부롤부재(670)를 포함한다.

제1교정용 상부롤부재(670)는 일측과 타측이 각각 제1교정용 측면롤부재(650)와 제2교정용 측면롤부재(660)에 각각 일부분 겹쳐지게 위치되어 제1교정용 측면롤부재(650)와 교정용 제2교정용 측면롤부재(660)의 내측면에 지지된 상태로 안정적으로 제2면부(12)를 가압할 수 있다.

제1형상 교정부(600)는 제1교정용 측면롤부재(650)로 제1면부(11)를 밀착하여 지지하고, 제1교정용 상부롤부재(670)로 제2면부(12)를 밀착하여 지지하며, 제2교정용 측면롤부재(660)로 제3면부(13)와 제4면부(14)를 밀착하여 지지함으로써 즉, 필라용 프레임체의 4개의 면을 3방향에서 각각 교정롤로 지지하여 필라용 프레임체의 형상을 기설정된 형상으로 교정될 수 있게 한다.

제1형상 교정부(600)는 제1교정용 측면롤부재(650)와 제2교정용 측면롤부재(660)를 통해 성형된 필라용 프레임체의 양측에서 가압함과 아울러 상부 측에서 제1교정용 상부롤부재(670)로 가압하여 필라용 프레임체의 응력을 해소시킬 수 있고, S/Back의 양이 현저히 줄어드는 효과가 있다.

도 7은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 용접부(400)를 예시한 도면이고, 도 7을 참고하면 용접부(400)는 용접 중 필라용 프레임체의 형상을 유지하는 복수의 용접 지지용 롤 성형단(410)과 이송 중에 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)의 경계를 용접하는 용접기를 포함하여 용접 지지용 롤 성형단(410)으로 필라용 프레임체의 형상을 유지한 상태에서 용접기를 이용하여 서로 맞닿은 제1부분 면부(12a)의 단부와 제2부분 면부(12b)의 단부를 용접기로 용접하여 고정시킨다.

용접 지지용 롤 성형단(410)은 제1면부(11)를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제1용접용 측면 지지롤부재(411), 외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 제4면부(14)와 제3면부(13)를 각각 지지하는 V홈부가 위치된 제2용접용 측면 지지롤부재(412), 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)가 맞닿은 제2면부(12)의 상면을 가압하는 용접용 상부롤부재(413)를 포함한다.

용접용 상부롤부재(413)의 외주면에는 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)의 경계로 용접용 와이어를 공급할 수 있는 와이어 삽입홈부(413a)가 구비된다.

용접 지지용 롤 성형단(410)은 용접용 와이어를 용접용 상부롤부재(413)를 통해 용접용 와이어를 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)의 경계로 연속적으로 공급하여 용접기에 의해 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)의 용접 작업이 연속적으로 이루어질 수 있게 한다.

용접기는 스폿 용접기인 것을 일 예로 하고, 이외에도 이송되는 프레임 구조체를 길이 방향으로 용접시킬 수 있는 공지의 용접기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

도 8은 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 제2형상 교정부(700)를 예시한 도면이고, 도 8을 참고하면 용접부(400)에 의해 용접된 필라용 프레임체를 최종적으로 교정하여 기설계된 정확한 형상 즉, 서로 평행하지 않은 제1면부(11) 내지 제4면부(14)를 포함하는 4각 형상의 필라로 정확하게 제조될 수 있게 한다.

제2형상 교정부(700)는 제1면부(11)를 지지하는 경사면을 가지고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제2교정용 제1측면롤부재(710), 제2교정용 제1측면롤부재(710)의 타측에서 제4면부(14)의 하부측에 위치되어 제4면부(14)가 안착되는 경사면을 가지고 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제2교정용 하부롤부재(720), 제2교정용 제1측면롤부재(710)와 마주보게 위치되고 일측에 제3면부(13)를 지지하는 경사면을 가지며 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 제2교정용 제2측면롤부재(730), 제2교정용 하부롤부재(720)의 상부 측에 위치되고, 수평축을 중심으로 회전되며 제2면부(12)의 상면를 지지하는 제2교정용 상부롤부재(740)를 포함한다.

제2형상 교정부(700)는 제2교정용 제1측면롤부재(710), 제2교정용 상부롤부재(740), 제2교정용 제2측면롤부재(730), 제2교정용 하부롤부재(720)를 제1면부(11), 제2면부(12), 제3면부(13), 제4면부(14)에 각각 밀착시켜 제1면부(11), 제2면부(12), 제3면부(13), 제4면부(14)를 가압하면서 용접부(400)에 의해 용접된 필라용 프레임체를 최종적으로 교정하여 기설계된 정확한 형상 즉, 서로 평행하지 않은 제1면부(11) 내지 제4면부(14)를 포함하는 4각 형상의 필라로 정확하게 연속적으로 제조될 수 있게 한다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)의 일 실시예를 도시한 일부 확대 사시도이며, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)에서 제1프레임 고정 지그부(1100)와 제2프레임 고정 지그부(1200)를 예시한 도면이다.

또한, 도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기에서 프레임 곡선 안내부(1500)의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 15는 본 발명에 따른 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)의 작동예를 도시한 도면으로 후술될 상부 휨 고정 지그부가 작동되어 상부 측으로 휘어진 필라용 프레임체(900)를 걸어 고정하는 예를 도시한 것이다.

도 9 내지 도 15를 참고하여 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)는 프레임 커팅부(800)에서 절단된 필라용 프레임체(900)를 휘고 비틀어 기설계된 필라의 형상으로 성형한다.

필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)는 프레임 커팅부(800)와 일직선 상에 위치되어 프레임 커팅부(800)에서 절단된 후 직선 방향으로 이송되는 필라용 프레임체(900)를 제공받아 바로 벤딩 공정을 수행하도록 위치된다.

즉, 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)는 제2형상 교정부(700)에서 성형된 후 프레임 커팅부(800)에서 절단된 필라용 프레임체(900)를 직선 이동을 통해 바로 전달받아 벤딩시킴으로써 기설계된 자동차용 필라의 형상으로 최종 성형한다.

한편, 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치에서 필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)의 일 실시예는 서로 평행하지 않은 제1면부(11) 내지 제4면부(14)를 포함하는 4각 형상의 필라용 프레임체(900)의 양 단부를 잡는 제1프레임 고정 지그부(1100)와 제2프레임 고정 지그부(1200), 제2프레임 고정 지그부(1200)를 기설정된 반경으로 회전시켜 필라용 프레임체(900)를 휘게 하는 프레임 휨용 회전부(1300), 제2프레임 고정 지그부(1200)를 필라용 프레임체(900)의 축방향으로 회전시켜 필라용 프레임체(900)를 비트는 프레임 비틀기용 회전부(1400), 제1프레임 고정 지그부(1100)와 제2프레임 고정 지그부(1200)의 사이에 위치되어 프레임 휨용 회전부(1300)에 의해 휘어지는 필라용 프레임체(900)의 곡선을 안내하는 프레임 곡선 안내부(1500)를 포함한다.

3차원 벤딩기기의 일 실시예는 프레임 비틀기용 회전부(1400)를 상, 하 이동시키는 프레임 휨용 승하강부(1600), 프레임 휨용 승하강부(1600)를 전, 후 이동시키는 지그 직선 이동부(1700)를 더 포함한다.

제1프레임 고정 지그부(1100)는 제1면부(11)와 제4면부(14)가 안착되는 V홈부가 형성된 제1지그 받침부재(1110), 제2면부(12)와 제3면부(13)를 가압하여 필라용 프레임체(900)를 고정시키는 제1지그 고정부재(1120), 제1지그 고정부재(1120)를 승하강시키는 제1지그 승하강부(1130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2프레임 고정 지그부(1200)는 제1면부(11)와 제4면부(14)가 안착되는 V홈부가 형성된 제2지그 받침부재(1210), 제2면부(12)와 제3면부(13)를 가압하여 필라용 프레임체(900)를 고정시키는 제2지그 고정부재(1220), 제2지그 고정부재(1220)를 승하강시키는 제2지그 승하강부(1230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1지그 승하강부(1130)와 제2지그 승하강부(1230)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

제1프레임 고정 지그부(1100)는 제1면부(11)와 제4면부(14)가 안착되는 V홈부가 형성된 제1지그 받침부재(1110), 제1지그 승하강부(1130)에 의해 상, 하 이동하여 제2면부(12)와 제3면부(13)를 가압하여 필라용 프레임체(900)를 고정시키는 제1지그 고정부재(1120)를 통해 프레임 커팅부(800)에서 절단된 필라용 프레임체(900)를 직선 이동을 통해 바로 전달받아 필라용 프레임의 일단부 측을 고정시킬 수 있다.

또한, 제2프레임 고정 지그부(1200)는 제1면부(11)와 제4면부(14)가 안착되는 V홈부가 형성된 제2지그 받침부재(1210), 제2지그 승하강부(1230)에 의해 상, 하 이동하여 제2면부(12)와 제3면부(13)를 가압하여 필라용 프레임체(900)를 고정시키는 제2지그 고정부재(1220)를 통해 프레임 커팅부(800)에서 절단된 필라용 프레임체(900)를 직선 이동을 통해 바로 전달받아 필라용 프레임의 타단부 측을 고정시킬 수 있다.

프레임 곡선 안내부(1500)는 평면 상에서 기설정된 곡률을 따라 배치되어 필라용 프레임체(900)가 일측 방향으로 휘어지는 것을 안내하는 복수의 곡선 안내용 블럭부(1510, 1520, 1530, 1540)를 포함한다.

복수의 곡선 안내용 블럭부(1510, 1520, 1530, 1540)는 필라용 프레임체(900)가 휘어지는 방향에서 기설정된 곡률을 따라 배치되고 필라용 프레임체(900)가 통과되어 위치된다.

더 상세하게 프레임 곡선 안내부(1500)는 평면 상에서 제1프레임 고정 지그부(1100)부터 제2프레임 고정 지그부(1200)까지 기설정된 곡률을 따라 배치되어 필라용 프레임체(900)가 일측 방향으로 휘어지는 것을 안내하는 제1곡선 안내용 블럭부(1510), 제2곡선 안내용 블럭부(1520), 제3곡선 안내용 블럭부(1530), 제4곡선 안내용 블럭부(1540)를 포함한다.

또한, 제1곡선 안내용 블럭부(1510), 제2곡선 안내용 블럭부(1520), 제3곡선 안내용 블럭부(1530), 제4곡선 안내용 블럭부(1540)는 각각 필라용 프레임체(900)가 휘어지는 반대편 즉, 타측 방향으로 개방된 제1프레임 통과부, 제2프레임 통과부, 제3프레임 통과부, 제4프레임 통과부가 서로 이어져 구비되고, 제1프레임 통과부, 제2프레임 통과부, 제3프레임 통과부, 제4프레임 통과부의 일측에는 서로 이어져 기설정된 곡률을 가지는 곡면이 각각 구비된다.

필라용 프레임체(900)는 일단부 측이 제1프레임 고정 지그부(1100)에 물려 고정된 상태에서 제1프레임 통과부, 제2프레임 통과부, 제3프레임 통과부, 제4프레임 통과부를 통과하여 타단부 측이 제2프레임 고정 지그부(1200)에 물려 양단부 측이 각각 고정된다.

제2프레임 고정 지그부(1200)는 일단부 측이 제1프레임 고정 지그부(1100)에 물린 필라용 프레임체(900)의 타단부 측을 물어 고정하고, 프레임 비틀기용 회전부(1400)에 의해 필라용 프레임체(900)의 축방향으로 회전되거나, 프레임 휨용 회전부(1300)에 의해 평면 상에서 기설정된 반경으로 회전되어 필라용 프레임체(900)의 타단부 측을 평면 상에서 휘게 하거나, 축방향을 중심으로 비틀어 성형할 수 있다.

또한, 제2프레임 고정 지그부(1200)는 프레임 휨용 승하강부(1600)에 의해 프레임 비틀기용 회전부(1400)와 함께 상, 하 이동되어 필라용 프레임체(900)를 상, 하 방향으로 휘게 할 수 있다.

또한, 제2프레임 고정 지그부(1200)는 프레임 휨용 승하강부(1600)를 전, 후 이동시키는 지그 직선 이동부(1700)를 포함하여 필라용 프레임체(900)를 인장시켜 팽팽하게 당긴 상태에서 벤딩 공정을 수행할 수 있다.

제2프레임 고정 지그부(1200)는 프레임 휨용 승하강부(1600)를 전, 후 이동시키는 지그 직선 이동부(1700)를 포함하여 필라용 프레임체(900)의 길이에 따라 필라용 프레임체(900)의 타단부 측을 물어 고정시키는 위치가 조정될 수 있다.

제2프레임 고정 지그부(1200)는 지그 직선 이동부(1700)에 의해 전, 후 이동되어 프레임 커팅부(800)에서 다양한 길이로 절단된 필라용 프레임체(900)의 길이에 따라 필라용 프레임체(900)의 타단부 측을 물어 고정시킬 수 있다.

프레임 휨용 회전부(1300)는 지그용 베이스 지지체(1310), 지그용 베이스 지지체(1310)의 일단부 측에 회전 가능하게 힌지 결합되는 지그 회전 지지체(1320), 지그 회전 지지체(1320)를 회전시키는 지그 회전부(1330)를 포함한다.

또한, 프레임 휨용 회전부(1300)는 지그 회전 지지체(1320)의 회전을 안내하도록 원호 형상을 가지는 원호형 가이드 레일부(1340)를 더 포함하고, 지그 회전 지지체(1320)는 지그 회전부(1330)의 작동에 의해 원호형 가이드 레일부(1340)를 따라 구르는 주행바퀴(1321)를 포함한다.

지그 회전 지지체(1320)는 지그 회전부(1330)의 작동에 의해 주행바퀴(1321)가 원호형 가이드 레일부(1340)를 따라 구르면서 기설정된 반경을 가지고 원활하게 회전하게 된다.

지그 회전부(1330)는 일단부 측이 지그용 베이스 지지체(1310)에 회전 가능하게 연결되고, 타단부 측이 지그 회전 지지체(1320)에 회전 가능하게 연결되며 지그 회전 지지체(1320)를 밀거나 당겨 회전시키는 회전용 직선 이동부를 포함하며, 회전용 직선 이동부는 유압실린더인 것을 일 예로 한다.

지그 회전부(1330)는 도시되지 않았지만 지그 회전 지지체(1320)의 회전축을 회전시키는 회전모터를 포함하고, 회전모터의 회전력을 지그 회전 지지체(1320)의 회전축으로 전달하는 감속부를 더 포함할 수 있다.

감속부는 벨트 구조, 기어 구조 등 공지의 회전력 전달 구조를 이용하여 다양하게 변형하여 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

지그 회전부(1330)는 도시되지 않았지만 이외에도 지그 회전 지지체(1320)를 회전시킬 수 있는 공지의 회전 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

지그 직선 이동부(1700)는 지그 회전 지지체(1320)에 위치되어 프레임 휨용 승하강부(1600)를 전, 후 이동시킨다.

프레임 비틀기용 회전부(1400)는 제2프레임 고정 지그부(1200)가 회전 가능하게 장착되고, 프레임 휨용 승하강부(1600)에 장착되어 프레임 휨용 승하강부(1600)에 의해 상, 하 이동하게 구비된다.

프레임 휨용 승하강부(1600)는 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터인 것을 일 예로 하고, 이외에도 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체, 유압 실린더 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

또한, 지그 직선 이동부(1700)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 직선 이동 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

즉, 프레임 비틀기용 회전부(1400)는 제2프레임 고정 지그부(1200)를 필라용 프레임체(900)의 축방향을 중심으로 회전시켜 필라용 프레임체(900)를 축방향으로 비틀게 되고, 프레임 휨용 승하강부(1600)는 프레임 비틀기용 회전부(1400)를 승하강시켜 제2프레임 고정 지그부(1200)를 함께 승하강시키고, 지그 직선 이동부(1700)는 프레임 휨용 승하강부(1600)를 직선 이동시켜 프레임 비틀기용 회전부(1400)와 제2프레임 고정 지그부(1200)를 함께 직선이동시키며, 지그 회전부(1330)는 지그 직선 이동부(1700) 즉, 지그 회전 지지체(1320)를 평면 상에 세워진 축을 중심으로 회전시킴으로써 프레임 휨용 승하강부(1600), 프레임 비틀기용 회전부(1400)와 제2프레임 고정 지그부(1200)를 함께 평면 상에 세워진 축을 중심으로 회전시킨다.

한편, 제1곡선 안내용 블럭부(1510)는 사이에 제1프레임 통과부가 위치되는 제1상부 블럭부재(1511)와 제1하부 블럭부재(1512), 제1하부 블럭부재(1512)를 상, 하 이동시켜 제1상부 블럭부재(1511)와 제1하부 블럭부재(1512) 사이에서 필라용 프레임체(900)를 물어 고정시키는 제1블럭 승하강부(1513)를 포함한다.

또한, 제2곡선 안내용 블럭부(1520)는 사이에 제2프레임 통과부가 위치되는 제2상부 블럭부재(1521)와 제2하부 블럭부재(1522), 제2하부 블럭부재(1522)를 상, 하 이동시켜 제2상부 블럭부재(1521)와 제2하부 블럭부재(1522) 사이에서 필라용 프레임체(900)를 물어 고정시키는 제2블럭 승하강부(1523)를 포함한다.

또한, 제3곡선 안내용 블럭부(1530)는 사이에 제3프레임 통과부가 위치되는 제3상부 블럭부재(1531)와 제3하부 블럭부재(1532), 제3하부 블럭부재(1532)를 상, 하 이동시켜 제3상부 블럭부재(1531)와 제3하부 블럭부재(1532) 사이에서 필라용 프레임체(900)를 물어 고정시키는 제3블럭 승하강부(1533)를 포함한다.

또한, 제4곡선 안내용 블럭부(1540)는 사이에 제4프레임 통과부가 위치되는 제4상부 블럭부재(1541)와 제4하부 블럭부재(1542), 제4하부 블럭부재(1542)를 상, 하 이동시켜 제4상부 블럭부재(1541)와 제4하부 블럭부재(1542) 사이에서 필라용 프레임체(900)를 물어 고정시키는 제4블럭 승하강부(1543)를 포함한다.

제1상부 블럭부재(1511)의 하부면, 제2상부 블럭부재(1521)의 하부면, 제3상부 블럭부재(1531)의 하부면과 제4상부 블럭부재(1541)의 하부면은 서로 이어져 기설정된 곡률을 가지는 하나의 곡면을 형성하여 프레임 휨용 승하강부(1600)에 의해 제2프레임 고정 지그부(1200)가 승강될 때 하부면을 통해 필라용 프레임체(900)의 상부 측 휘어짐을 안내하여 필라용 프레임체(900)가 상부 측으로 기설정된 곡률로 안정적으로 휘어질 수 있게 한다.

제1곡선 안내용 블럭부(1510), 제2곡선 안내용 블럭부(1520), 제3곡선 안내용 블럭부(1530), 제4곡선 안내용 블럭부(1540)는 각각 제1하부 블럭부재(1512), 제2하부 블럭부재(1522), 제3하부 블럭부재(1532), 제4하부 블럭부재(1542)를 순차적으로 승강시켜 필라용 프레임체(900)를 순차적으로 물어 고정시킨다.

즉, 지그 회전부(1330)는 제2프레임 고정 지그부(1200)를 평면상으로 기설정된 반경으로 회전시면서 필라용 프레임체(900)를 기설정된 곡률로 휘게 하는데 일단 제1프레임 고정부만 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한 상태에서 제2프레임 고정 지그부(1200)를 기설정된 곡률 중 일부만큼만 회전시켜 1차로 휜다.

그리고, 제1블럭 승하강부(1513)를 작동시켜 제1곡선 안내용 블럭부(1510)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한 상태에서 즉, 지그 회전부(1330)는 기설정된 곡률 중 일부만큼만 더 회전시켜 2차로 휜다.

그리고, 제2블럭 승하강부(1523)를 작동시켜 제2곡선 안내용 블럭부(1520)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한 상태에서 즉, 지그 회전부(1330)는 기설정된 곡률 중 일부만큼만 더 회전시켜 3차로 휜다.

그리고, 제3블럭 승하강부(1533)를 작동시켜 제3곡선 안내용 블럭부(1530)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한 상태에서 즉, 지그 회전부(1330)는 기설정된 곡률 중 일부만큼만 더 회전시켜 4차로 휜다.

그리고, 제4블럭 승하강부(1543)를 작동시켜 제4곡선 안내용 블럭부(1540)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한 상태에서 즉, 지그 회전부(1330)는 기설정된 곡률 중 나머지 만큼만 더 회전시켜 5차로 휘어 필라용 프레임체(900)가 평면 상에서 기설정된 반경으로 최종적으로 휘어지게 한다.

지그 회전부(1330)는 제1곡선 안내용 블럭부(1510), 제2곡선 안내용 블럭부(1520), 제3곡선 안내용 블럭부(1530), 제4곡선 안내용 블럭부(1540) 즉, 복수의 곡선 안내용 블럭부(1510, 1520, 1530, 1540)로 필라용 프레임체(900)를 일단부 측에서 타단부 측까지 순차적으로 잡고 지그 회전부(1330)로 지그 회전체를 단계별로 회전시켜 기설정된 반경으로 최종적으로 휘어지게 하여 필라용 프레임체(900)를 기설계된 반경으로 정밀하고 안정적으로 휘어질 수 있도록 한다.

그리고, 지그 회전부(1330)가 다단계로 필라용 프레임체(900)를 점차 휘어지도록 할 때 휘어지는 단계의 사이에 프레임 휨용 승하강부(1600)로 필라용 프레임체(900)를 상부 측으로 들어올려 제1상부 블럭부재(1511), 제2상부 블럭부재(1521), 제3상부 블럭부재(1531), 제4상부 블럭부재(1541)의 하부면을 따라 순차적으로 휘게 한다.

즉, 프레임 휨용 회전부(1300)가 필라용 프레임체(900)를 1차로 휘게 한 후 제1곡선 안내용 블럭부(1510)로 잡기 전에 프레임 휨용 승하강부(1600)를 작동시켜 필라용 프레임체(900)가 제1상부 블럭부재(1511)의 하부면을 따라 휘어지게 한 다음 제1곡선 안내용 블럭부(1510)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한다.

그리고, 제1곡선 안내용 블럭부(1510)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정하고, 프레임 휨용 회전부(1300)가 필라용 프레임체(900)를 2차로 휘게 한 후 제2곡선 안내용 블럭부(1520)로 잡기 전에 프레임 휨용 승하강부(1600)를 작동시켜 필라용 프레임체(900)가 제2상부 블럭부재(1521)의 하부면을 따라 휘어지게 한 다음 제2곡선 안내용 블럭부(1520)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한다.

그리고, 제2곡선 안내용 블럭부(1520)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정하고, 프레임 휨용 회전부(1300)가 필라용 프레임체(900)를 3차로 휘게 한 후 제3곡선 안내용 블럭부(1530)로 잡기 전에 프레임 휨용 승하강부(1600)를 작동시켜 필라용 프레임체(900)가 제3상부 블럭부재(1531)의 하부면을 따라 휘어지게 한 다음 제3곡선 안내용 블럭부(1530)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정한다.

그리고, 제3곡선 안내용 블럭부(1530)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정하고, 프레임 휨용 회전부(1300)가 필라용 프레임체(900)를 3차로 휘게 한 후 제4곡선 안내용 블럭부(1540)로 잡기 전에 프레임 휨용 승하강부(1600)를 작동시켜 필라용 프레임체(900)가 제4상부 블럭부재(1541)의 하부면을 따라 휘어지게 한 다음 제4곡선 안내용 블럭부(1540)로 필라용 프레임체(900)를 잡아 고정하여 프레임 휨용 회전부(1300)가 필라용 프레임체(900)를 4차로 휘게 한다.

필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)의 일 실시예는 프레임 휨용 승하강부(1600)의 작동에 의해 제2프레임 고정 지그부(1200)를 기설계된 최고 높이로 승강시킨 상태에서 상부 측으로 기설계된 곡률로 휘어진 필라용 프레임체(900)를 걸어 위치를 고정시키는 상부 휨 고정 지그부(1800)를 더 포함한다.

상부 휨 고정 지그부(1800)는 제4곡선 안내용 블럭부(1540)의 상부 측 즉, 복수의 곡선 안내용 블럭부(1510, 1520, 1530, 1540) 중 마지막에 위치된 곡선 안내용 블럭부의 상부 측에 회전 가능하게 위치되며 필라용 프레임체(900)를 걸어 고정하는 프레임 고정용 고리부재(1810), 프레임 고정용 고리부재(1810)를 회전시키는 고리 회전부(1820)를 포함한다.

프레임 고정용 고리부재(1810)는 하단부 측에 필라용 프레임체(900)를 걸어 고정하는 고리부가 구비되고, 고리부는 필라용 프레임체(900)를 걸어 고정하는 다양한 고리 형태로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

고리 회전부(1820)는 프레임 고정용 고리부재(1810)의 회전축보다 상부 측에서 프레임 고정용 고리부재(1810)와 연결되어 프레임 고정용 고리부재(1810)의 상단부 측을 밀거나 당겨 프레임 고정용 고리부재(1810)를 회전축을 중심으로 회전시키는 고리 회전용 직선 이동부인 것을 일 예로 한다.

고리 회전용 직선 이동부는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 직선 이동 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

필라 제조용 3차원 벤딩기기(1000)는 필라용 프레임체(900)를 복수의 곡선 안내용 블럭부(1510, 1520, 1530, 1540)로 순차적으로 잡고, 프레임 휨용 회전부(1300)로 필라용 프레임체(900)가 평면 상에서 단계적으로 휘게 하고, 프레임 휨용 회전부(1300)로 휘는 단계 전 또는 후에서 프레임 휨용 승하강부(1600)로 단계적으로 필라용 프레임체(900)를 상부 측으로 휘게 하고, 프레임 휨용 회전부(1300)로 휘는 단계 전 또는 후에서 프레임 비틀기용 회전부(1400)를 기설계된 필라의 형상에 따라 선택적으로 작동시켜 필라용 프레임체를 축방향에서 비틀게 된다.

한편, 본 발명에 따른 자동차의 필라 제조방법의 일 실시예는 코일형태로 감긴 필라 제조용 플레이트(10)를 롤 포밍 장치로 연속적으로 공급하면서 롤 포밍 장치로 서로 평행하지 않은 제1면부(11) 내지 제4면부(14)를 포함하는 4각 형상의 필라를 제조하는 자동차의 필라 제조방법이다.

본 발명에 따른 자동차의 필라 제조방법의 일 실시예는 필라 제조용 플레이트(10)의 양 단부 측 일부분을 점차 굽혀 평면의 제1면부(11)의 일단부 측과 타단부 측에 각각 제2면부(12)의 일부분이 되는 제1부분 면부(12a)와 제2면부(12)의 나머지 부분이 되는 제2부분 면부(12b)를 형성하는 제1롤 포밍단계, 제1면부(11)의 타단부 측을 점차 굽혀 제3면부(13)를 형성하는 제2롤 포밍단계, 제1면부(11)의 타단부 측을 굽혀 제1면부(11)와 제3면부(13) 사이에 제4면부(14)를 형성하고 제1부분 면부(12a)의 단부와 제2부분 면부(12b)의 단부가 서로 맞붙게 하여 제2면부(12)를 형성하는 제3롤 포밍단계, 가성형된 필라용 프레임체(900)의 형상을 교정하는 제1형상 교정단계, 제1형상 교정단계 후 서로 맞붙은 제1부분 면부(12a)의 단부와 제2부분 면부(12b)의 단부를 용접하는 용접단계, 용접단계에 의해 용접된 필라용 프레임체(900)의 형상을 교정하는 제2형상 교정단계, 제2형상 교정단계에 의해 교정된 필라용 프레임체(900)를 기설정된 길이로 절단하는 프레임 커팅단계, 프레임 커팅단계로 절단된 필라용 프레임체(900)를 벤딩하고 비틀어 기설정된 형상의 필라를 성형하는 벤딩단계를 포함한다.

제1롤 포밍단계는 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)를 수직으로 세워지게 형성하는 제1부분면 성형과정, 수직으로 세워진 제1부분 면부(12a)를 예각으로 형성하고, 수직으로 세워진 제2부분 면부(12b)를 둔각으로 형성하는 제2부분면 성형과정을 포함한다.

또한, 제3롤 포밍단계는 평면의 제1면부(11)를 V자형으로 굽혀 제1면부(11)와 제4면부(14)를 구분하여 형성하고, 제1부분 면부(12a)와 제2부분 면부(12b)의 단부가 맞닿아지도록 하여 제2면부(12)를 형성한다

제1롤 교정단계는 제1교정용 측면롤부재(650)로 제1면부(11)를 밀착하여 지지하고, 제1교정용 상부롤부재(670)로 제2면부(12)를 밀착하여 지지하며, 제2교정용 측면롤부재(660)로 제3면부(13)와 제4면부(14)를 밀착하여 지지함으로써 필라용 프레임체(900)의 형상을 교정한다.

용접단계는 용접 지지용 롤 성형단(410)으로 필라용 프레임체(900)의 형상을 유지한 상태에서 용접기를 이용하여 서로 맞닿은 제1부분 면부(12a)의 단부와 제2부분 면부(12b)의 단부를 용접하여 고정시킨다.

제2교정 단계는 제2교정용 제1측면롤부재(710), 제2교정용 상부롤부재(740), 제2교정용 제2측면롤부재(730), 제2교정용 하부롤부재(720)를 제1면부(11), 제2면부(12), 제3면부(13), 제4면부(14)에 각각 밀착시켜 제1면부(11), 제2면부(12), 제3면부(13), 제4면부(14)를 가압하면서 용접부(400)에 의해 용접된 필라용 프레임체(900)를 최종적으로 교정한다.

벤딩단계는 제1프레임 고정 지그부(1100)와 제2프레임 고정 지그부(1200)로 필라용 프레임체(900)의 양 단부 측을 잡아 팽팽하게 당기는 프레임 인장과정, 프레임 인장과정 후 제2프레임 고정 지그부(1200)를 기설정된 반경으로 회전시켜 필라용 프레임체(900)를 평면 상에서 횡방향으로 휘는 프레임 횡방향 휨과정, 제2프레임 고정 지그부(1200)를 필라용 프레임체(900)의 길이 길이 방향을 축방향으로 회전시키는 프레임 비틀림과정을 포함한다.

또한, 벤딩단계는 필라용 프레임체(900)를 상부 측으로 들어올려 휘는 프레임 종방향 휨과정을 더 포함할 수 있다.

프레임 횡방향 휨 과정은 평면 상에서 제1프레임 고정 지그부(1100)부터 제2프레임 고정 지그부(1200)까지 필라용 프레임체(900)가 통과되는 복수의 곡선 안내용 블럭부(1510, 1520, 1530, 1540)가 순차적으로 기설정된 곡률을 따라 배치되어 복수의 곡선 안내용 블럭부(1510, 1520, 1530, 1540)로 필라용 프레임체(900)를 일단부 측에서 타단부 측까지 순차적으로 잡고, 필라용 프레임체(900)를 복수의 단계로 구분하여 횡방향으로 일부분씩 휘어 필라용 프레임체(900)가 기설정된 반경으로 최종적으로 휘어지게 한다.

또한, 프레임 종방향 휨과정은 프레임 횡방향 휨과정에서 필라용 프레임체(900)가 복수의 단계로 구분되어 횡방향으로 일부분씩 휘어질 때 휘어지는 각 단계의 사이에 필라용 프레임체(900)를 상부 측으로 일부분 씩 복수의 단계로 들어올려 순차적으로 휘게 한다.

또한, 프레임 비틀림과정은 프레임 횡방향 휨과정의 복수의 단계의 전, 후 또는 프레임 종방향 휨과정의 복수의 단계 전, 후에서 필라용 프레임체를 축방향에서 비틀어 기설정된 필라의 형상으로 성형하게 된다.

본 발명은 사각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 한번의 롤 포밍 공정을 통해 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하고, 제조 원가를 절감하며 생산성을 크게 향상시킨다.

본 발명은 용접 전과 후에 2번의 형상 교정 작업을 통해 사각 형상의 폐단면을 가지는 자동차의 필라를 기설계된 형상으로 정밀하게 제조할 수 있어 불량률을 최소화하고, 제조 효율을 크게 향상시킨다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10 : 필라 제조용 플레이트 11 : 제1면부
12 : 제2면부 12a : 제1부분 면부
12b : 제2부분 면부 13 : 제3면부
14 : 제4면부
100 : 제1롤 포밍부 110 : 제1성형단부
111 : 부분면용 하부 성형롤부재 111a : 제1부분면 성형 돌기부
111b : 제2부분면 성형 돌기부 111c : 플레이트 지지돌기부
112 : 부분면용 상부 성형롤부재 112a : 제3부분면 성형 돌기부
112b : 평면 지지 돌기부 120 : 제2성형단부
121 : 제2성형 하부롤부재 122 : 예각형성용 측면롤부재
123 : 둔각형성용 측면롤부재 124 : 제1내측 지지롤부재
125 : 제2내측 지지롤부재 130 : 제3성형단부
131 : 제3성형 하부롤부재 131a : 제1굽힘부 지지부
131b : 교정용 제1돌기부 132 : 제3성형 상부롤부재
132a : 제1플레이트 지지부 132b : 부분면 제1삽입부
200 : 제2롤 포밍부 210 : 제4성형단
211 : 제4성형 하부롤부재 211a : 제2굽힘부 지지부
212 : 제4성형 상부롤부재 212a : 제2플레이트 지지부
212b : 부분면 제2삽입부
212c : 제2부분면 고정용 돌출부
220 : 제5성형단 221 : 제5성형 하부롤부재
222 : 제1부분면 지지용 측면롤부재
223 : 제2부분면 지지용 측면롤부재
223a : 면 지지용 V홈부 224 : 굽힘부 성형롤부재
300 : 제3롤 포밍부 310 : 제6성형단
311 : 제6성형 하부롤부재 311a : 제1V형 성형홈부
311b : 제3굽힘부 지지부 311c : 제3면 지지부
312 : 제6성형 상부롤부재 312a : 제3플레이트 지지부
312b : 부분면 제3삽입부 312c : 부분면 제4삽입부
320 : 제7성형단 321 : 제7성형 하부롤부재
321a : 제2V형 성형홈부 322 : 제7성형 상부롤부재
322a : 부분면 제5삽입부 322b : 부분면 제6삽입부
400 : 용접부 410 : 용접 지지용 롤 성형단
411 : 제1용접용 측면 지지롤부재
412 : 제2용접용 측면 지지롤부재 413 : 용접용 상부롤부재
413a : 와이어 삽입홈부
500 : 코일 거치부
600 : 제1형상 교정부 610 : 교정용 제1측면롤부재
620 : 교정용 제1하부롤부재 621 : 굽힘 지지부
630 : 교정용 제2측면롤부재 640 : 교정용 제1상부롤부재
650 : 제1교정용 측면롤부재 660 : 제2교정용 측면롤부재
661 : 교정용 V홈부 670 : 제1교정용 상부롤부재
700 : 제2형상 교정부 710 : 제2교정용 제1측면롤부재
720 : 제2교정용 하부롤부재 730 : 제2교정용 제2측면롤부재
740 : 제2교정용 상부롤부재
800 : 프레임 커팅부
900 : 필라용 프레임체
1000 : 필라 제조용 3차원 벤딩기기 1100 : 제1프레임 고정 지그부
1110 : 제1지그 받침부재 1120 : 제1지그 고정부재
1130 : 제1지그 승하강부 1200 : 제2프레임 고정 지그부
1210 : 제2지그 받침부재 1220 : 제2지그 고정부재
1230 : 제2지그 승하강부 1300 : 프레임 휨용 회전부
1310 : 지그용 베이스 지지체 1320 : 지그 회전 지지체
1321 : 주행바퀴 1330 : 지그 회전부
1340 : 원호형 가이드 레일부 1400 : 프레임 비틀기용 회전부
1500 : 프레임 곡선 안내부 1510 : 제1곡선 안내용 블럭부
1511 : 제1상부 블럭부재 1512 : 제1하부 블럭부재
1513 : 제1블럭 승하강부 1520 : 제2곡선 안내용 블럭부
1521 : 제2상부 블럭부재 1522 : 제2하부 블럭부재
1523 : 제2블럭 승하강부 1530 : 제3곡선 안내용 블럭부
1531 : 제3상부 블럭부재 1532 : 제3하부 블럭부재
1533 : 제3블럭 승하강부 1540 : 제4곡선 안내용 블럭부
1541 : 제4상부 블럭부재 1542 : 제4하부 블럭부재
1543 : 제4블럭 승하강부 1600 : 프레임 휨용 승하강부
1700 : 지그 직선 이동부 1800 : 상부 휨 고정 지그부
1810 : 프레임 고정용 고리부재 1820 : 고리 회전부

Claims (16)

1. 서로 평행하지 않은 제1면부 내지 제4면부를 포함하는 4각 형상의 필라를 제조하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치이며,
   필라 제조용 플레이트의 양 단부 측 일부분을 점차 굽혀 평면의 제1면부의 일단부 측과 타단부 측에 각각 제2면부의 일부분이 되는 제1부분 면부와 제2면부의 나머지 부분이 되는 제2부분 면부를 형성하는 제1롤 포밍부;
   상기 제1면부의 타단부 측을 점차 굽혀 제3면부를 형성하는 제2롤 포밍부;
   상기 제1면부의 타단부 측을 굽혀 상기 제1면부와 상기 제3면부 사이에 제4면부를 형성하고 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부가 서로 맞붙게 하여 상기 제2면부를 형성하는 제3롤 포밍부; 및
   서로 맞붙은 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부를 용접하는 용접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3롤 포밍부와 상기 용접부의 사이에 위치되어 상기 제3롤 포밍부로 가성형된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제1형상 교정부; 및
   상기 용접부에 의해 용접된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제2형상 교정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제2형상 교정부에 의해 교정된 상기 필라용 프레임체를 기설정된 길이로 절단하는 프레임 커팅부;
   절단된 상기 필라용 프레임체 비틀고 휘어 기설계된 형태의 자동차용 필라를 성형하는 필라 제조용 3차원 벤딩기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1롤 포밍부는,
   상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부를 수직으로 세워지게 형성하는 복수의 제1성형단부;
   수직으로 세워진 상기 제1부분 면부를 예각으로 형성하고, 수직으로 세워진 상기 제2부분 면부를 둔각으로 형성하는 제2성형단부; 및
   예각으로 형성된 상기 제1부분 면부와 둔각으로 형성된 상기 제2부분 면부를 각각 기설정된 각도로 형성하는 제3성형단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1성형단부는 각각 부분면용 하부 성형롤부재와 부분면용 상부 성형롤부재를 포함하여 평평한 플레이트 형상인 필라 제조용 플레이트의 양 단부 측을 각각 일부분씩 점차 굽혀 제1부분 면부와 제2부분 면부를 수직으로 형성하고,
   상기 제2성형단부는,
   상기 제1면부가 올려지는 제2성형 하부롤부재;
   상기 제2성형 하부롤부재의 일측에 회전 가능하게 위치되고, 상부에서 하부로 점차 직경이 작아지는 역방향 콘형상을 가지고 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하여 상기 제1부분 면부를 안쪽으로 기울어지게 하는 예각형성용 측면롤부재;
   상기 제2성형 하부롤부재의 타측에 위치되고, 하부에서 상부로 점차 직경이 작아지는 정방향 콘형상을 가지고 제2부분 면부의 외측면을 지지하여 제2부분 면부를 바깥쪽으로 기울어지게 하는 둔각형성용 측면롤부재;
   상기 제2성형 하부롤부재의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 안쪽면이 상기 제1부분 면부의 내측면을 지지하는 제1내측 지지롤부재; 및
   상기 제2성형 하부롤부재의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 안쪽면이 상기 제2부분 면부의 내측면을 지지하는 제2내측 지지롤부재를 포함하고,
   상기 제3성형단부는,
   상기 제1면부가 올려지는 제3성형 하부롤부재; 및
   하부 측으로 상기 제1면부의 상면에 밀착되는 제1플레이트 지지부가 돌출되게 위치된 제3성형 상부롤부재를 포함하고,
   상기 제3성형 하부롤부재는 일측에 상기 제1부분 면부의 굽힙부분을 안쪽면으로 지지하는 제1굽힘부 지지부가 돌출되게 위치되고, 타측에 상기 제2부분 면부의 외측면을 지지하는 경사면을 구비한 부분면 교정용 제1돌기부가 돌출되게 위치되며,
   상기 제1플레이트 지지부는 하부면이 평면으로 형성되고, 일측에 상기 제1부분 면부가 삽입되는 부분면 제1삽입부가 위치되고, 타측면에 상기 제2부분 면부의 안쪽면을 지지하는 경사면을 가지며,
   상기 부분면 제1삽입부는 내부에 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하는 제1지지 경사면과 상기 제1부분 면부의 단부를 지지하는 제2지지 경사면이 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1내측 지지롤부재는 단부 측에 둥글게 형성된 제1라운드 지지부가 상기 제1부분 면부와 상기 제1면부의 경계인 제1부분면 굽힘부의 안쪽면을 지지한 상태로 기울어진 안쪽면이 상기 제1부분 면부의 안쪽면을 밀착하여 지지하여 상기 예각형성용 측면롤부재와 사이에서 상기 제1부분 면부를 예각으로 성형하고,
   상기 제2내측 지지롤부재는 단부 측에 둥글게 형성된 제2라운드 지지부가 상기 제2부분 면부와 상기 제1면부의 경계인 제2부분면 굽힘부의 안쪽면을 지지한 상태로 기울어진 안쪽면이 상기 제2부분 면부의 안쪽면을 밀착하여 지지하여 상기 둔각형성용 측면롤부재와 사이에서 상기 제2부분 면부를 둔각으로 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 제2롤 포밍부는 복수의 제4성형단을 통해 제1면부의 타단부 측을 점차 굽히면서 상기 제1면부와 상기 제2부분 면부의 사이에 제3면부를 형성하고, 제5성형단을 통해 상기 제1면부와 상기 제3면부의 경계부분인 제3면 굽힘부의 형상을 교정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제4성형단은,
   상기 제1면부가 올려지는 제4성형 하부롤부재; 및
   하부 측으로 상기 제1면부의 상면에 밀착되는 제2플레이트 지지부가 돌출되게 위치된 제4성형 상부롤부재를 포함하고,
   상기 제4성형 하부롤부재는 일측에 상기 제1부분 면부의 굽힘부분 안쪽면을 지지하는 제2굽힘부 지지부가 돌출되게 위치되고, 타측에 상기 제3면부의 하부면을 지지하는 하부면 지지용 제1경사면이 형성되며,
   상기 제2플레이트 지지부는 일측에 상기 제1부분 면부가 삽입되는 부분면 제2삽입부가 위치되고, 타측에 상기 제3면부의 상부면을 지지하는 상부면 지지용 제1경사면이 형성되며,
   상기 부분면 제2삽입부는 내부에 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하는 제3지지 경사면과 상기 제1부분 면부의 단부를 지지하는 제4지지 경사면이 위치되고,
   상기 제4성형 상부롤부재의 타측에는 상기 제2플레이트 지지부의 하부 측으로 돌출되게 위치되어 상기 제4성형 하부롤부재에 겹쳐지게 위치되며 내측면에 상기 제2부분 면부의 외측면을 지지하는 제2부분면 고정용 경사면이 위치된 제2부분면 고정용 돌출부가 구비되고,
   상기 제4성형 하부롤부재의 타측에는 상기 제2부분면 고정용 돌출부가 겹쳐지고 상기 제2부분면 고정용 경사면과 마주보고 상기 제2부분면 고정용 돌출부를 지지하는 돌출부 지지용 경사면이 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 제5성형단은,
   상기 제1면부가 올려지는 제5성형 하부롤부재;
   상기 제5성형 하부롤부재의 일측에 회전 가능하게 위치되고, 상부에서 하부로 점차 직경이 작아지는 역방향 콘형상을 가지고 상기 제1부분 면부의 외측면을 지지하는 제1부분면 지지용 측면롤부재;
   상기 제5성형 하부롤부재의 타측에 회전 가능하게 위치되고, 외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 상기 제3면부와 상기 제2부분 면부를 각각 지지하는 면 지지용 V홈부가 위치된 제2부분면 지지용 측면롤부재; 및
   상기 제5성형 하부롤부재의 상부 측에서 회전축이 기울어지게 위치되어 단부 측에 둥글게 형성된 가압용 라운드부가 상기 제1면부와 상기 제3면부의 경계부분인 제3면 굽힘부의 안쪽면을 누르는 굽힘부 성형롤부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접부는 용접 중 필라용 프레임체의 형상을 유지하는 복수의 용접 지지용 롤 성형단과 이송 중에 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부의 경계를 용접하는 용접기를 포함하고,
    상기 용접 지지용 롤 성형단은,
    상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제1용접용 측면 지지롤부재;
    외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 상기 제4면부와 상기 제3면부를 각각 지지하는 V홈부가 위치된 제2용접용 측면 지지롤부재; 및
    상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부가 맞닿은 제2면부의 상면을 가압하는 용접용 상부롤부재를 포함하며,
    상기 용접용 상부롤부재의 외주면에는 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부의 경계로 용접용 와이어를 공급할 수 있는 와이어 삽입홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
    
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1형상 교정부는,
    상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 교정용 제1측면롤부재;
    상기 제4면부의 하부측에 위치되어 상기 제4면부가 안착되는 경사면을 가지고 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 교정용 제1하부롤부재;
    일측에 상기 제3면부를 지지하는 경사면을 가지며 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 교정용 제2측면롤부재;
    수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치되어 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부가 맞닿은 상기 제2면부의 상면을 가압하는 교정용 제1상부롤부재를 포함하고,
    상기 교정용 제1하부롤부재는 상기 제1면부와 상기 제4면부 사이의 굽힘부분을 받치는 라운드 지지부가 경사면의 일측에 위치되고,
    상기 교정용 제1상부롤부재는 일측과 타측이 각각 상기 교정용 제1측면롤부재와 상기 교정용 제2측면롤부재에 각각 일부분 겹쳐지게 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
    
12. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1형상 교정부는 상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지는 콘형상으로 형성되고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제1교정용 측면롤부재;
    외주면에 V자 형상으로 2개의 경사면을 가져 상기 제4면부와 상기 제3면부를 각각 지지하는 교정용 V홈부가 위치된 제2교정용 측면롤부재;
    상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부가 맞닿은 상기 제2면부의 상면을 가압하는 제1교정용 상부롤부재를 포함하며,
    상기 제1교정용 상부롤부재는 일측과 타측이 각각 상기 제1교정용 측면롤부재와 상기 제2교정용 측면롤부재에 각각 일부분 겹쳐지게 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
    
13. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2형상 교정부는,
    상기 제1면부를 지지하는 경사면을 가지고 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제2교정용 제1측면롤부재;
    상기 제2교정용 제1측면롤부재의 타측에서 상기 제4면부의 하부측에 위치되어 상기 제4면부가 안착되는 경사면을 가지고 수평축을 중심으로 회전 가능하게 위치된 제2교정용 하부롤부재;
    상기 제2교정용 제1측면롤부재와 마주보게 위치되고 일측에 상기 제3면부를 지지하는 경사면을 가지며 수직축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 제2교정용 제2측면롤부재; 및
    상기 제2교정용 하부롤부재의 상부 측에 위치되고, 수평축을 중심으로 회전되며 상기 제2면부의 상면를 지지하는 제2교정용 상부롤부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조용 롤 포밍 장치.
    
14. 코일형태로 감긴 필라 제조용 플레이트를 롤 포밍 장치로 연속적으로 공급하면서 롤 포밍 장치로 서로 평행하지 않은 제1면부 내지 제4면부를 포함하는 4각 형상의 필라를 제조하는 자동차의 필라 제조방법이며,
    상기 필라 제조용 플레이트의 양 단부 측 일부분을 점차 굽혀 평면의 제1면부의 일단부 측과 타단부 측에 각각 제2면부의 일부분이 되는 제1부분 면부와 제2면부의 나머지 부분이 되는 제2부분 면부를 형성하는 제1롤 포밍단계;
    상기 제1면부의 타단부 측을 점차 굽혀 제3면부를 형성하는 제2롤 포밍단계;
    상기 제1면부의 타단부 측을 굽혀 상기 제1면부와 상기 제3면부 사이에 제4면부를 형성하고 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부가 서로 맞붙게 하여 제2면부를 형성하는 제3롤 포밍단계;
    가성형된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제1형상 교정단계;
    상기 제1형상 교정단계 후 서로 맞붙은 상기 제1부분 면부의 단부와 상기 제2부분 면부의 단부를 용접하는 용접단계;
    상기 용접단계에 의해 용접된 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 제2형상 교정단계;
    상기 제2형상 교정단계에 의해 교정된 상기 필라용 프레임체를 기설정된 길이로 절단하는 프레임 커팅단계; 및
    상기 프레임 커팅단계로 절단된 상기 필라용 프레임체를 벤딩하고 비틀어 기설정된 형상의 필라를 성형하는 벤딩단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조방법.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1롤 포밍단계는,
    상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부를 수직으로 세워지게 형성하는 제1부분면 성형과정; 및
    수직으로 세워진 상기 제1부분 면부를 예각으로 형성하고, 수직으로 세워진 상기 제2부분 면부를 둔각으로 형성하는 제2부분면 성형과정을 포함하며,
    상기 제3롤 포밍단계는 평면의 제1면부를 V자형으로 굽혀 상기 제1면부와 상기 제4면부를 구분하여 형성하고, 상기 제1부분 면부와 상기 제2부분 면부의 단부가 맞닿아지도록 하여 제2면부를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조방법.
    
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1롤 교정단계는 제1교정용 측면롤부재로 상기 제1면부를 밀착하여 지지하고, 제1교정용 상부롤부재로 상기 제2면부를 밀착하여 지지하며, 제2교정용 측면롤부재로 상기 제3면부와 상기 제4면부를 밀착하여 지지함으로써 필라용 프레임체의 형상을 교정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 필라 제조방법.

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