KR920008864B1

KR920008864B1 - 변형 교정방법

Info

Publication number: KR920008864B1
Application number: KR1019890004067A
Authority: KR
Inventors: 노부가즈 고데라; 다께오 가꾸지
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 아오이 죠이찌
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1992-10-10
Also published as: KR890014251A; JPH0636942B2; US4949565A; JPH01249220A; IN174867B

Abstract

내용 없음.

Description

변형 교정방법

제1도는 본 발명에 의한 변형 교정방법의 기본원리를 나타낸 그래프.

제2도는 프레스벤딩 작업에 의한 금속장척부재의 교정방법의 설명도.

제3도는 본 발명에 의한 고정방법 실시를 위한 프레스식 교정장치의 사시도.

제4도는 금속장척부재의 프레스벤딩작업을 실시하기 위한 제3도에 나타낸 교정장치의 프레스헤드들의 기본배치를 나타낸도면.

제5, 6 및 7도는 각각 마이너스 벤딩(mimus bending)작업 및 2방향 밴딩작업을 실시하기 위한 프레스헤드들의 배치를 나타낸도면.

제8도는 금속장척부재에 대한 종래의 교정방법 실시를 위한 프레스헤드들의 배치를 나타낸도면.

본 발명은 금속장척부재들의 변형을 교정하는 변형 교정장치의 교정방법에 관한 것이다.

통상 비교적 긴 종선길이(이후 ＂장척부재＂라고 약칭한다.)를 갖는 가이드레일등의 금속부재들을 소정형상칫수로 절삭 가공중에 굽힘이나 다른 형태의 변형이 허용치 이내가 아니면 장척부재의 표면위에 흔적이 남게된다.

따라서, 장척부재의 절삭가공전에 변형이 허용범위이내에 있는지의 여부를 측정하여 유압프레스 수단을 사용하여 장척부재의 변형을 허용치 이내로 수정 또는 교정할 필요가 있다.

예를 들면, 장척부재의 변형을 교정하는 자동프레스식 직선화교정(즉, 변형고정)장치가 제3도에 사시도로 나타나있다.

제3도에 참조하면 자동직선화장치는 피측정장척부재(4)의 굽힘 측정기(1)를 포함하여, 굽힘측정기(1)용 가이드레일(2)의 연장선에 대해서 직각방향의 회전축을 갖는 복수의 반송롤러들(3)이 한쪽 가이드레일(2)에 연하여 적당한 간격으로 배치되어 있다.

측정시에 장척부재(4)의 위치를 결정지우기 위한 위치결정롤러(5)가 반송롤러 (3)의 근방에 각각 배치되어 있다. 또 가이드레일(2)의 한쪽에 연하여 있는 인접 반송롤러들(3) 사이에는 복수의 회전롤러들(6)이 배치되어 장척부재를 약 90°회전시킨다.

금속장척부재(4)용 프레스 작업실행부가 설비된 변형 교정부(7)는 반송롤러들(3) 및 회전롤러들(6)의 배치부 일단에 설치되어 있다.

또 복수의 다른 반송롤러들(8)도 반송롤러들(3)과 같이 적당한 간격을 두고 배치되어 있으므로, 반송롤러들(3,8) 사이에 설치된 변형 교정부(7)와 반송롤러들(8)의 작용에 의해 금속장척부재(4)가 변형 교정부(7)를 통과하는 동안에 프레스작업이 행해진다. 또 금속장척부재(4)를 약 90°만큼 회전시키기 위하여 인접반송롤러(8) 사이에 복수의 회전롤러들(9)가 배치되어 있다.

반송롤러(3), 회전롤러(6), 변형 교정부(7)의 프레스작업부, 반송롤러(8) 및 회전롤러(9)의 순으로 금속장척부재(4)를 직선상으로 반송하기 위하여 서로 심맞추어 배치되어 있다.

츠정기(1)의 측정작업 종료후에 반송롤러들(3)이 회전하여 금속장척부재를 변형 교정부(7)로 반송한다.

이 장척부재(4)는 제어반(10)으로부터의 전기신호들에 응하여 변형의 교정이 행해진 후에 변형 교정이 완료된 장척부재(4)가 반송롤러(8)를 향해서 반송된다. 한번 변형이 교정된 장척부재(4)는 반송롤러들(3,8)의 역회전에 의해서 교정측정기(1)를 향해서 역반송되어 장척부재의 변형을 재측정한다.

이 반복측정중에 장척부재의 변형이 검출되면 반송로러들(3,8)의 회전에 의해서 재차 변형 교정부(7)로 반송되어 상술한 방법으로 변형이 수정된다. 반면에 반복측정중에 변형이 검출되지 않으면 장척부재(4)는 반송롤러들(3,8)에 의해서 반송되어 반송롤러(8)로부터 반출된다.

변형 교정부(7)에서 행해질 변형 교정 또는 교정작업을 제4-7도를 참조하여 설명하겠다.

제4도에 나타낸 바와 같이 1조의 프레스 헤드들(11a,11b,11c)은 변형 교정부 (7)내에 서로 평행으로 또 그들의 전단부들이 같은 방향을 향하게 배치되고, 다른 조의 프레스 헤드들(12a,12b,12c)도 이 교정부(7)에 서로 평행으로 또 그들의 전단부들이 같은 방향을 향하고 있다.

이들 프레스헤드들(11a,11b,11c,12a,12b,12c)은 순서적으로 제4도에 나타낸 바와 같이 그들 사이에 끼워져있는 금속장척부재와 함께 각각 대향하여 배치되어 있다.

이들 프레스헤드들(11, 12)은 독립적으로 이동가능하다.

제5도는 소위 ＂플러스 벤딩(plus bending)＂작업을 나타낸 것이다.

제5도를 참조하면 금속장척부재(4)를 프레스 헤드들(12a, 12c)의 2점에서 지지하고, 이 장척부재(4)의 지지부 사이의 중앙부를 프레스헤드(11b)로 하향 가압하여 장척부재의 교정작업을 행한다. 제6도는 소위 ＂마이너스 벤딩(minus bending)＂작업을 나타내고 있다.

제6도를 참조하면 금속장척부재(4)를 중앙의 헤드(12b)의 점으로 지지하고, 양측의 프레스헤드들(11a, 11c)에 의해서 아래로 눌러서 장착부재(4)의 교정작업을 행한다.

제7도는 2방향 프레스작업을 나타내고 있다. 제7도를 참조하면 금속장척부재( 4)를 프레스 헤드들(11a, 12c, 11c)에 의해 3점에서 눌러서 장척부재의 교정작업을 행한다.

상술한 이들 교정 즉, 변형 교정방법은 종래의 알려지고 행해진 것이며, 특히 플러스 벤딩법은 고도로 바람직한 방법이므로 통상채용되어 왔다.

종래의 교정방법들중의 하나 즉, 전술한 형의 자동교정장치를 사용한 마이너스 벤딩작업을 제8도를 참조하여 상세히 설명하겠다.

금속장척부재(4)의 변형량(S)을 교정스판(ι)마다 측정하여, 측정데이타를 전기신호로서 제어반으로 입력한다.

장척부재(4)의 어느부분의 측정된 교정량이 소정의 기준치를 초과할 경우에 그 부분을 변형 교정할 부분으로 결정항고, 측정된 그 부분의 변형량(S)을 교정량으로서 결정한 후에 변형 교정부(7)에서 제어반(10)에 입력된 데이터에 준하여 변형 교정을 행한다.

그러나 상술한 교정방법으로는 이 장척부재의 교정구간마다의 변형치를 수정할 변형량으로 간주하기 때문에 이 방법에서는 측정되는 장척부재의 각 부분마다 부분적으로 변형을 교정할 수 있어, 장척부재를 전체길이에 걸쳐서 교정할 수는 없다.

결국 어느 경우에는 이 장척부재를 전체 길이에 걸쳐서 전체적으로 교정할 수 없다.

또, 다른 경우 즉, 이 교정할 장척부재가 곡선과 같은 전체적으로 매끄럼고 완만한 변형을 갖는 경우에는 종래의 교정점을 검출방법으로는 그들의 교정점을 검출할 수 없는 일도 생긴다.

본 발명의 목적은 종래기술의 결점을 제거하도록 비교적 긴 종선길이를 갖는 금속부재들의 개선된 교정방법을 제공하므로서 장척부재의 전체 형태를 파악하여 장척부재의 변형을 실질적으로 교정하여 장척부재가 1차 직선에 근사하도록 하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적은 긴 종선길이를 갖는 장척부재의 교정방법을 다른 단계로 구성된 교정장치를 사용함으로써 달성할 수 있다. 그 단계는 아래와 같다.

교정할 복수의 변형점을 사전에 측정하는 단계 :

이 장척부재가 실질적으로 직선형태가 되도록 상기 복수의 점들중 처음 1점에서 변형 교정량을 다른 점들에서의 교정량을 고려하여 산출하는 단계 : 장척부재의 상기 1점에서 다른 점들에서 교정될 조정된 교정량에 준하여 변형을 교정하는 단계 :

본 발명의 가장 양호한 실시양태에서는 최소자승법을 사용하여 금속장척부재의 직선형태가 실질적으로 1차 직선에 근사하도록 조정단계가 행해진다.

본 발명의 교정방법에 의하면, 교정되어야 할 금속장척부재의 복수의 변형점들을 사전에 설정한다. 어느점에서의 교정될 변형량의 교정이 요구되는 경우에 그 양을 다른 점들에서의 교정되어야할 변형량을 고려하여 최소자승법을 사용하여 설정하여 금속장척부재를 실질적으로 직선상으로 교정되게 한다.

이와 같이 함으로써 이 장척부재의 각점의 교정할 변형량을 설정한다. 그리하여 장치의 교정정도를 현저히 향상시킬 수 있다.

이하에 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하겠다.

본 발명에 의한 금속장척부재의 교정방법은 제3도에 나타낸 자동교정장치를 사용하여 실시한다. 따라서, 이 교정장치의 상세설명은 생략하겠다.

제1도는 변형을 측정한 금속장척부재(4)의 일예를 나타내고 있다. 제1도에서 이 장척부재(4)가 x-y좌표계에 위치하고 있다. x축에서 변형이 측정되는 샘플링점을 취하고 y축에서 변형량을 취했다.

다음에 변형 교정 즉, 교정방법을도시한 x-y좌표계내의 장척부재의 형태가 1차 직선인 y=ax+b로 나타낸 직선에 실질적으로 같은 모양으로 교정되는 경우에 적용시켰다.

샘플링점(xi)에서 교정할 장척부재의 변형량을 (δi)라고 정의하면 교정후의 샘플링점(xi)에서의 벼형량은도시한 좌표계내에서 (yi-δi)로 표시된다.

이하에 이 샘플링점(xi) 이외의 샘플링점(xj)에서의 교정작업이 점(xi)에 줄변형에 대한 영향에 대해서 설명하겠다. 이 실시예에 의한 교정방법은 제2도에 나타낸 마이너스 벤딩 작업에 준하여 행해진다.

샘플링 점(xj)에서의 교정량을 δj라 정의하고, δj만큼 교정한다고 하면 장척부재(4)의 샘플링점(xj)을 프레스헤드(12b)로 지지하고, 이 장척부재를 점(xj)의 양측에 있는 프레스 헤드들(11a, 11c)로 아래로 눌러 장척부재(4)의 변형(δj)을 교정한다.

장척부재(4)의 단위길이당의 교정량은 δj/ι로 나타내진다.

따라서 샘플링점(xj)에서의 교정작업이 점(xj)에서의 변형에 미치는 영향은 아래와 같다.

｜xi-xj｜-δj/ι

여기서, 기호(ι)는 서로 인접한 프레스헤드사이의 간격 즉 교정구간이 절반길이를 나타내므로 장척부재(4)의 모든 샘플링점들에서 교정되어야할 변형의 샘플링점(xi)에 대한 영향은 다음과 같다.

모든 점들이 교정된 후의 장척부재의 점을(xi)의 변형은 다음과 같다.

교정될 변형량(δi)은 하나의 샘플링점(xi)에서의 교정될 값이고, 식(1)이 이상적 식 y=ax+b에서 실질적으로 일치된다.

교정량(δi)을 산출하는 일예를 이하에 설명하겠다.

샘플링점(xi)에서의 교정후의 장척부재(4)의 형태와 식 y=ax+b로 표시되는 형태간의 오차를 εi라 하면 그 오차는 다음과 같이 표시된다.

식(2)에 최소자승법을 적용시켜 점(xi)에서의 오차(εi)의 자승합을 E라 하면 이 자승합은 다음과 같이 표시된다.

식(3)에서 δk, a 및 b를 다음식(4)를 만족시키게 산출하면 값 E는 최소화된다.

식(4)를 풀면 다음 매트릭스(5)로 정리된다.

매트릭스(5)의 각 요소는 다음과 같이 표시될 수 있다.

상기 매트릭스에서 값들(xi, yi, ι)은 측정 데이터로서 기지의 것이므로 값들(δ₁, δ₂, ……, δ_n-1, δ_n)에 대한 (n+2)의 연립방정식을 구성하고, 이들 값들은 이 연립방정식을 풀어서 구할 수 있다.

따라서 이 장척부재의 대응점들(x₁, x₂, ……, x_n-1, x_n)에서 교정량인 값들(δ₁, δ₂,……, δ_n-1, δ_n)에 준하여 전체길이에 걸쳐서 장척부재의 변형이 교정될 수 있는 것이다.

Claims

교정장치를 사용하여 긴 종선길이를 갖는 금속장척부재의 교정방법에 있어서, (a) 교정해야 할 복수의 변형점들을 사전에 측정하는 단계 : (b) 상기 장척부재가 실질적으로 1차직선형태를 갖도록 상기 복수의 점들중 처음 1점에서의 교정량을 다른 점들에서의 교정량을 고려하여 산출하는 단계 및 (c) 상기 다른 점들에서의 조정된 교정량에 준하여 장척부재의 상기 1점에서의 변형을 교정하는 단계로 구성하는 변형 교정방법.
제1 항에 있어서, 상기 산출단계(b)가 (ⅰ) 상기 복수의 변형점들 각각에서의 상기 금속장척부재의 교정량을 측정하는 단계와, (ⅱ) 직선형태가 1차 직선의 형태가 되도록 최소자승법을 사용하여 상기 측정된 교정량의 사용을 포함하는 직선교정작업에 의해 상기 금속장척부재의 직선형태를 나타내는 상기 1차 직선을 구하는 단계를 포함하는 것이 특징인 변형 교정방법.
제1 항에 있어서, 상기 변형 교정단계(c)는 상기 금속장척부재에 대한 3점 프레스밴딩작업에 따라 수행되며, 상기 금속장척부재는 교정장치의 3조의 대향배치된 프레스헤드들(11a,11b,11c,12a,12b,12c)간에 위치되며 상기 프레스헤드들중 적어도 하나가 상기 1점에서의 변형을 교정해주도록 이동하는 것이 특징인 변형 교정방법.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 지점들에서 교정할 교정량은 전기신호로서 측정 검출되며 또한 상기 1점에서 실제로 교정할 교정량은 상기 검출된 전기신호에 응답하여 산출하는 것이 특징인 변형 교정방법.