KR101244920B1

KR101244920B1 - 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치

Info

Publication number: KR101244920B1
Application number: KR1020120146411A
Authority: KR
Inventors: 이성구; 류재언
Original assignee: 주식회사 대동강업; 류재언; 이성구
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-03-18

Abstract

본 발명은 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부면과 측부면 및 절곡 날개를 형성하여 일정한 길이로 절단한 씨형강의 강성을 향상시키기 위하여 프레스 라인에 자동으로 공급되며, 프레스 라인에서 다양한 피어싱과 블랭킹, 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 밴딩 등을 자동생산 할 수 있도록 일정한 간격으로 설치한 프레스에 순차적으로 공급하여 가공하는 과정에서 씨형강을 정밀하게 자동으로 이송시키어 정확한 생산위치에 공급되어 가공되도록 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치 에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 코일을 포밍장치(100)에 공급하여 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 성형한 후 소정의 길이로 절단하는 씨형강(15)을 다수의 프레스(131)가 설치된 자동프레스라인(130)에 가공피치로 공급하는 피딩장치에 있어서,
양쪽에 설치한 가이드롤러(23)의 사이에 씨형강(15)이 공급되는 가이드롤러부(20)와;
상기 가이드롤러부(20)의 우측에 설치하며 고정된 메인롤러(31)의 하측으로 설치한 메인기어(37)와 연결하는 한 쌍의 아이들기어(38)와 연결되는 가동기어(48)의 상측으로 메인롤러(31)와의 간격이 조절되는 가동롤러(46)로 이루어진 피딩부(30)와;
상기 가동롤러(46)의 가동롤러축(49)이 관통하며 간격조절 이송테이블(43)의 상측에서 상부LM가이드(44)에 연결된 릴리싱 테이블(45)에 롤러 이송핸들(41)을 연결한 피딩간격 조절부(40)와;
상기 메인롤러(31)의 우측에 설치한 엔코더롤러(64)가 엔코더 설치대(65)에 연결되어 엔코더롤러 이송테이블(63)에 연결되어 씨형강(15)의 이송피치를 보정하는 엔코더부(60)와;
상기 씨형강(15)의 공급을 정지하는 스토퍼(71)를 회전 안내축(73)으로 회전 가능하게 스토퍼 설치대(72)에 설치하며 상기 스토퍼(71)의 한쪽 상측에 스토퍼 실린더(74)를 설치하는 스토퍼부(70)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치 {Feeding apparatus}

본 발명은 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부면과 측부면 및 절곡 날개를 형성하여 일정한 길이로 절단한 씨형강의 강성을 향상시키기 위하여 프레스 라인에 자동으로 공급되며, 프레스 라인에서 다양한 피어싱과 블랭킹, 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 밴딩 등을 자동생산 할 수 있도록 일정한 간격으로 설치한 프레스에 순차적으로 공급하여 가공하는 과정에서 씨형강을 정밀하게 자동으로 이송시키어 정확한 프레스금형 위치에 공급되어 가공되도록 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치에 관한 것이다.

형강은 각종 단면형상을 가진 봉 형태의 압연제를 가리키는 것으로서, 주로 건물 외벽 고정프레임 등 철골 구조용으로 사용된다.

용강은 각주 형태의 형에 주입해서 강괴를 만들고 불순물을 제거하여 치밀하게 하는 공정을 거친 후 가열로에서 재가열하여 압연기에 걸고 여러 단계의 형붙이 롤러를 통해서 각종 단면형상의 것으로 다듬질한다. 이후 단면형상에 따라 등변 형강, 부등변 형강, H 형강, I 형강, 형강, Z 형강, T 형강, C 형강 등의 종류로 구분된다.

인장강도는 일반 구조용 압연강재로서 약 40~60kg/㎠의 것이 사용되며, 시중에 판매하고 있는 것의 길이는 보통 3.5~15m이다.

이 중 씨형강은 폭이 비교적 넓고 평면형상으로 형성된 상부면과, 상기 상부면의 양쪽 측부면을 절곡하여 소정의 폭으로 돌출되도록 하고, 상기 양쪽 측부면의 하측에서 안쪽으로 절곡날개가 돌출되도록 형성한다.

이러한 씨형강은 그와 결합되는 패널과 합하여 건축 내장용 및 구조용으로 사용되는데, 주로 벽체의 칸막이 등에 사용된다.

그러나 종래의 씨형강은 단순한 "ㄷ"자 형태로 내구성이 취약하여 건물 외벽에 설치 후 결합된 패널의 무게 및 외부충격에 의해 내외측으로 휘게 되는 등 하자발생의 우려가 있었다.

그리고 종래의 씨형강은 내부에 홀과 비드, 엠보싱, 밴딩 등 다양한 형상을 가공하여 강도를 향상시키는 경우, 롤 포밍에 장애가 발생하므로 롤 포밍을 할 수 없다. 기존 씨형강은 코일을 공급하여 롤 포밍에 의해 씨형강을 성형한 후 소정의 길이(10~15 미터 정도)로 절단하여 완성하게 된다.

한편, 롤 포밍으로 씨형강의 상부면 양쪽에서 측부면을 절곡 하여 성형하고, 상기 측부면의 선단부를 안쪽 방향으로 절곡한 절곡 날개를 성형한 씨형강을 소정의 길이로 절단하여 씨형강 공급 제어장치에서 고속(분당 40∼50미터)으로 공급하여 프레스라인 프레스에 설치한 복합자동화금형에서 다양한 성형을 위해서는 고속이송과 급정거를 통하여 속도를 감속시키고 프레스의 복합자동화금형에 설치한 스토퍼를 통하여 씨형강 제품이 정지된 상태에서 가공하기 위해서는 공급 속도의 제어와 씨형강이 가공되는 정확한 높이의 제어를 필요로 하게 되며, 프레스에서 연속 가공하게 되면 씨형강제품 높이가 프레스금형다이높이로 낮아지게 되고, 씨형강의 규격이 상부면의 폭 간격이 60∼200mm 다른 규격을 갖게 되고 측부면의 양 날개길이에서 차이가 있고 씨형강의 규격에 따라 프레스의 금형다이 위치와 씨형강 제품 높이를 조절함은 물론, 씨형강 업다운 제어장치의 높이가 제어되어야 한다.

또한, 상기 프레스에 설치한 스토퍼를 통하여 공급하는 씨형강을 정지하게 되고, 씨형강의 강성을 높이기 위해서 소성 가공하는 프레스금형 가공 공정에서 일정한 간격에서 일렬로 설치한 프레스에 설정된 규격에 따라 순차적으로 가공하도록 공급하여야 하지만, 5∼15미터의 길이로 절단된 씨형강을 순차적으로 공급하는 과정에서 공급 위치의 정확성이 보장되어야 하지만, 이송 중에 외부적인 화경으로 인한 부하로 씨형강이

정치수를 이송하지 못하고 피더 롤러에서 슬립이 발생하여 치수의 오차가 나는 것을 보정하지 못하게 되므로 불량의 원인이 되어 연속적인 자동생산의 장애 원인이 되는 결점으로 발생하게 된다.

문헌 1. 실용신안등록번호 제0431791호(2006. 11. 17. 등록) 문헌 2. 실용신안등록번호 제0417647호(2006. 05. 24. 등록) 문헌 3. 특허공개번호 제2005-0032546호(2005. 04. 07. 공개) 문헌 4. 특허공개번호 제10-2011-0054499호(2011. 05. 22. 공개)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 코일을 공급하여 포밍에서 성형한 씨형강을 자동프레스라인에서 복합자동화금형을 이용한 작업에 의해 경량이면서 고강성이 되도록 가공하되; 일정한 간격에 형성하는 긴 피어싱홀과 다양한 위치에 다양한 형상과 모양의 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 보강 힘살 등을 성형하여 씨형강을 자동생산할 때, 씨형강의 다양한 형상 및 제품규격에 따라 프레스 성형 및 가공 위치인 정밀 가공피치로 이송하여 정밀가공이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 씨형강의 이송길이를 서보NC수치제어를 하여 슬립 없이 정확한 길이를 이송시키도록 하며, 흔들림 없이 직선으로 정확이 이송을 안내하고, 엔코더 롤러는 씨형강의 이송량 길이를 정확하게 계산하여 서보NC피더롤러의 이송량과 일치하면 다음 공정에 명령을 주고, 씨형강 이송 중 외적 환경적인 부하로 인하여 서보NC피더롤러와 씨형강의 슬립으로 인한 길이 오차를 엔코더에서 받은 정보를 바탕으로 서보NC피더롤러에 수치 보정을 제공하여 불량을 방지하며, 서보NC피더롤러의 정확힌 피치 길이를 에러 없이 이송할 수 있도록 하여 연속자동 생산이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 코일을 포밍장치에 공급하여 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 성형한 후 소정의 길이로 절단하는 씨형강을 다수의 프레스가 설치된 자동프레스라인에 가공피치로 공급하는 피딩장치에 있어서,

양쪽에 설치한 가이드롤러의 사이에 씨형강이 공급되는 가이드롤러부와;

상기 가이드롤러부의 우측에 설치하며 고정된 메인롤러의 하측으로 설치한 메인기어와 연결하는 한 쌍의 아이들기어와 연결되는 가동기어의 상측으로 메인롤러와의 폭의 간격이 조절되는 가동롤러로 이루어진 피딩부와;

상기 가동롤러의 가동롤러축이 관통하며 간격조절 이송테이블의 상측에서 상부LM가이드에 연결된 릴리싱 테이블에 롤러 이송핸들을 연결한 폭 간격 조절부와;

상기 메인롤러의 우측에 설치한 엔코더롤러가 엔코더 설치대에 연결되어 엔코더롤러 이송테이블에 연결되어 씨형강의 이송피치를 보정하는 엔코더부와;

상기 씨형강의 공급을 정지하는 스토퍼, 스토퍼 회전축으로 회전 가능하게 스토퍼 설치대에 설치하며 상기 스토퍼의 한쪽 상측에 스토퍼 실린더를 설치하는 스토퍼, 씨형강이 터치되어 스토퍼가 한쪽으로 밀린 것을 감지하여 서보NC피더롤러 피치 기준점을 정해주는 센서로 된 스토퍼부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 코일을 공급하여 포밍에서 성형한 씨형강을 자동프레스라인에서 복합자동화금형을 이용한 작업에 의해 경량이면서 강도가 향상되도록 제공하되; 일정한 간격에 형성하는 피어싱 홀과 다양한 위치에 다양한 형상과 모양의 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 보강 힘살 등을 성형하여 씨형강을 자동생산할 때, 복합자동화금형의 첫 번째와 세 번째 프레스의 전방과 다섯 번째 프레스의 뒤에 설치하여 씨형강의 다양한 형상 및 제품규격에 따라 프레스 성형 및 가공 위치로 고속 정밀 가공피치 이송이 가능하도록 하며, 정밀 가공피치의 이송에 의한 씨형강의 정밀가공이 가능하도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 서보NC수치제어로 메인롤러와 가동롤러가 씨형강을 슬립 없이 정확한 치수를 이송시키도록 하며, 가이드롤러에 의해 메인롤러에 흔들림 없이 직선으로 정확하게 이송되도록 안내하여 자동으로 정밀가공이 가능하도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 엔코더부는 씨형강이 정확히 이송되었는지 검출하고 씨형강 이송 중 외적 환경적인 부하로 인하여 서보NC피더롤러와 씨형강의 슬립으로 인한 길이 오차를 엔코더에서 받은 정보를 바탕으로 서보NC피더롤러에 수치 보정을 제공하여 불량을 방지하고 생산장비 및 금형을 보호할 수 있도록 하며, 스토퍼부는 피딩부에 스타트 피치 기준점을 제공하기 위하여 스토퍼에 터치되는 센서신호 점이 이송기준이 되어 입력해둔 길이만큼 정확하게 이송시켜 연속자동생산이 가능하도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 개략적인 설치상태를 나타낸 정면도
도 2 는 본 발명의 주요 부분에 대한 개략적인 설치상태를 나타낸 평면도
도 3 은 본 발명에 주요 부분에 대한 설치상태 정면도
도 4 는 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 정면도
도 5 는 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 평면도
도 6 은 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 좌측면도
도 7 은 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 우측면도
도 8 은 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 우측면도
도 9 는 본 발명의 스토퍼부에 대한 주요 부분의 단면도

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 개략적인 설치상태를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 주요 부분에 대한 개략적인 설치상태를 나타낸 평면도, 도 3은 본 발명에 주요 부분에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 평면도를 나타낸 것이다.

코일을 포밍장치(100)에 공급하여 상부면의 양쪽에서 모두 한쪽(하측) 방향으로 측부면을 절곡한 후 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 절곡하여 절곡 날개를 형성함으로써 씨형강(15)의 전체적인 형태를 성형한 후 소정의 길이(5∼15미터)로 절단하여 자동컷팅장치(110)로 공급한다.

상기 자동컷팅장치(110)에 공급된 씨형강(15)은 리프터 컨베이어(120)에서 자동프레스라인(130)의 프레스(131)에 설치한 복합자동화금형에 공급하여 포밍장치(100)에서 생산하는 속도로 라인선상에서 가공 생산하므로 생산성은 기존 씨형강 제품과 동일하며, 기존 씨형강 형상구조의 강성을 높일 수 있는 부위에 긴 피어싱홀을 가공한 후 소성가공버링과, 소성가공비드를 통하여 기존제품 단면적 비례 보강 힘살을 만들어준 씨형강의 강도를 35% 이상 크게 향상시킬 수 있도록 하고 자동으로 고속(분당 30∼50미터) 생산되도록 하는 것이다.

상기 프레스(131)는 각 가공과정에 따라 여러 대를 설치하는 것이며, 본 발명은 여러 대의 프레스(131) 중 가장 첫 번째와 세 번째의 전방과 다섯 번째의 후방에 피딩장치(200, 210, 220)를 설치하여 씨형강(15)의 길이에 규격에 따라 10m이상은 첫 번째 프레스(131)의 피딩장치(200)와 다섯 번째 프레스(131)의 피딩장치(220)를 사용하며 10m이하 길이규격은 첫 번째 프레스(131)와 세 번째 프레스(131)의 피딩장치(210) 및 다섯 번째 프레스(131)의 피딩장치(220)를 사용하여 이송시키며 정밀 가공피치에서 공급 및 정지를 제어하여 씨형강(15)의 강도를 크게 향상시키며 자동으로 정밀 생산이 가능하도록 설치하는 것이다.

상기 프레스(131)는 독립되게 설치되어 피치 조절과 가공위치에 따라서 위치를 자유롭게 이송하여 세팅한 후 고정시킨 다음에 작업을 수행하는 것이다.

도 4는 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 평면도, 도 6은 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 좌측면도, 도 7은 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 우측면도, 도 8은 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 우측면도를 나타낸 것이다.

프레스(131)의 첫 번째와 세 번째의 전방에 설치하는 피딩장치(200, 210)와, 다섯 번째의 후방에 설치하는 피딩장치(220)는 씨형강(15)의 규격에 따라 설치위치를 제어하여 직선방향으로 공급되도록 하는 가이드롤러부(20)와;

상기 라이드롤러부(20)의 우측에 설치하여 고정된 메인기어(37)와 소정의 간격을 두고 공급하는 씨형강(15)의 규격에 따라 설치위치를 제어하며 설정된 가공 길이로 공급하는 가동롤러(46)로 이루어지는 피딩부(30)와;

상기 가동롤러(46)가 메인기어(37)와 동일선상에서 씨형강(15)의 규격에 따라 설치위치가 제어되며 가동롤러(46)를 가압하여 정밀 공급이 제어되도록 하는 피딩간격 조절부(40)와;

상기 메인롤러(31)의 우측 후방에 설치하며 씨형강(15)에 접촉하여 이송하는 치수를 정확하게 검출하여 다음 공정의 제어가 가능하도록 하는 엔코더부(60)와;

사이에 씨형강(15)이 공급되면 최초에 정지하는 위치를 제공하는 스토퍼(71)를 통하여 씨형강(15)의 이송 피치 기준점이 되도록 하는 스토퍼부(70)로 이루어지는 것이다.

피딩장치(200, 210, 220)는 동일한 구성요소로 이루어지며, 적어도 2곳에서 씨형강(15)의 양쪽이 통과하며 성형되도록 하되; 본체(10)는 양쪽에 피더 프레임 고정볼트(11)를 설치하여 씨형강(15)의 폭에 따른 메인기어(37)와 가동롤러(46)의 간격에서 중심점을 제어할 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 가이드롤러부(20)는 가이드블럭(21)의 상측에서 가이드롤러용 LM가이드(22)가 위치를 제어할 수 있도록 설치하며, 가이드롤러용 LM가이드(22)의 상측으로 가이드롤러(23)를 양쪽에 설치하여 씨형강(15)이 공급되도록 설치하며, 상기 가이드롤러(23)는 가이드롤러 고정부재(24)를 통하여 씨형강(15)의 공급규격에 따라 폭을 조절하여 고정함으로써 피딩부(30)에 흔들림 없이 직선으로 정확히 이송되도록 설치하는 것이다.

상기 피딩부(30)는 본체(10)의 하측에 설치한 서보모터(32)의 동력이 서보감속기(33)를 통하여 커플링(34)으로 메인축(35)을 회전시키도록 연결하며, 메인축(35)에는 메인기어(37)가 연결되고 상측으로 메인축 베어링(36)으로 지지되어 메인롤러축 고정 파워락(39)의 외경에 메인롤러(31)를 설치하여 고정된 상태로 회전을 제어할 수 있도록 설치한다.

상기 메인기어(37)에는 한 쌍의 아이들기어(38) 중 어느 하나가 외경에 연결되어 있으며, 한 쌍의 아이들기어(38)는 아이들 설치대(38a)에 결합되어 X, Y축으로 자유롭게 구동되어 고정 가능하도록 설치하는 것이다.

상기 아이들기어(38) 중 메인기어(37)에 연결되지 않은 어느 하나는 가동기어(48)에 연결되어 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 서로 동일한 이송방향으로 동일한 회전수로 회전하도록 설치한다.

상기 가동기어(48)는 가동롤러축(49)이 직립되게 설치되어 있으며 파워락(47)의 외경으로 가동롤러(46)가 설치되어 메인롤러(31)와의 사이 폭에서 씨형강(15)이 공급되도록 하는 것이다.

상기 씨형강 폭 간격 조절부(40)는 본체(10)의 상측에서 왕복이동 가능하도록 하부LM가이드(42)의 상측에 간격조절 이송테이블(45)을 설치하고, 상기 간격조절 이송테이블(41)에는 상부LM가이드(44)의 상측에 릴리싱 테이블(45)이 연결되어 있다.

상기 상부LM가이드(44)에는 가동롤러 이송핸들(41)이 연결되어 씨형강 규격의 폭을 조절하도록 하고, 릴리싱 테이블(45)의 상측에는 가동롤러(46)의 폭을 제어할 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 릴리싱 테이블(45)의 상측에는 가동롤러 연결대(53)가 직립되게 설치되어 가동롤러 텐션볼트(51)의 내부에 결합한 텐션 스프링(52)의 탄성력으로 가동롤러(46)가 소정의 가압력을 갖도록 설치하는 것이다.

상기 간격조절 이송테이블(43)은 상측에 릴리싱 실린더(50)가 연결되어 씨형강(15)의 진입과, 다양한 과정의 프레스가공 상태에서 가동롤러(46)의 전진과 후진을 제어하여 메인롤러(31)와의 간격을 조절할 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 엔코더부(60)는 메인롤러(31)의 우측에 설치하는 엔코더롤러(64)가 엔코더 설치대(65)에 연결되어 있으며, 엔코더 설치대(65)는 엔코더롤러 이송테이블(63)에 이송 가능하게 연결되어 있고 텐션축(66)이 연결되어 이송을 제어할 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 텐션축(66)은 텐션스프링(62)을 설치한 엔코더롤러 텐션볼트(61)에 연결되어 엔코더롤러(64)가 씨형강(15)의 접촉 압력을 제공하여 슬립 없이 공급 길이를 정확하게 계산하여 보정기능을 수행할 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 스토퍼부(70)는 스토퍼실린더(74)의 하측에 스토퍼(71)의 한쪽이 위치하여 회전이동을 제어할 수 있도록 설치하고, 상기 스토퍼(71)는 스토퍼 설치대(72)에서 회전 안내축(73)에 회전이 가능하도록 연결하며, 씨형강(15)이 공급되는 위치에 초경합금(76)을 설치하였다.

도 9는 본 발명의 스토퍼부에 대한 주요 부분의 단면도를 나타낸 것으로, 스토퍼 설치대(72)에는 스토퍼(71)가 회전 안내축(73)에 회전 가능하게 연결하고, 약간의 유격을 형성하여 스토퍼(71)가 씨형강(15)을 정지시키며 밀린(회전한) 후 원상태로 복귀되도록 하는 탄성력을 제공하는 스토퍼 복귀부(75)를 설치하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명은 언코일러를 통하여 코일을 롤피더에 의해 자동으로 일자형태가 되도록 펼쳐지면서 소정의 속도로 공급되도록 하는 것이다.

상기 코일은 포밍장치(100)에 의해 씨형강(15)의 중앙을 이루는 상부면 양쪽을 하측으로 절곡하여 측부면을 형성하되; 상부면의 길이에 비하여 측부면의 길이가 더 짧게 절곡되고, 상기 측부면의 단부를 서로 마주보도록 절곡하여 하측으로 공간이 형성되도록 절곡 날개를 형성하는 것이다.

상기 포밍장치(100)에 의해 상부면의 양쪽으로 측부면을 형성하고, 측부면의 하측 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 형성하여 자동컷팅장치(110)에서 소정의 길이(5∼15미터)로 절단하여 종래와 같이 상부면과 측부면에 어떠한 가공을 하지 않은 상태의 씨형강(15)을 성형하는 것이다.

상기 절단한 씨형강(15)을 리프터 컨베이어(120)에 포밍장치(100)에서 생산되는 속도(고속)로 공급하여 자동 프레스라인(130)의 프레스(131)에 소정의 설정 피치로 정밀 이송된 후 각각의 성형단계를 통하여 강성을 높일 수 있는 부위에 긴 피어싱홀과, 상부면 소성가공비드, 측면 소성가공비드 및 가로 소성가공비드를 성형하여 강도가 향상된 고강성 씨형강(15)을 성형할 수 있도록 공급하는 것이다.

상기와 같은 씨형강(15)을 공급하는 리프터 컨베이어(120)에서 고속으로 공급하는 도중에 가공할 위치에 이르게 될 때 공급속도를 급감속시킨 후 첫 번째 프레스(131)의 전방에 설치한 피딩장치(200)에서 정지되어 설정된 피치로 연속 공급되어 자동 가공되도록 하는 것이다.

피딩장치(200)에 가동롤러(46)가 릴리싱 실린더(50)에 의하여 벌어져 있어 걸리지 않고 이송된 후 스토퍼부(70)의 스토퍼(71)에 터치되어 멈추며, 순간 스토퍼(71)에 설치한 도시하지 않은 근접센서가 이를 감지하여 릴리싱 실린더(50)가 구동하며 가동롤러(46)를 전진시킨다.

릴리싱 실린더(50)의 구동과 동시에 서보모터(32)가 구동하여 미리 입력해 놓은 피치만큼 메인롤러(31)와 가동롤러(46)가 구동되어 정확히 이송시키고, 엔코더부(60)에서는 씨형강(15)의 이송량을 측정하며, 포밍장치(100)와 프레스(131)가 구동되어 프레스(131)의 크랭크 각도가 240∼280˚ 이면 프레스 각도에 입력된 신호를 받아 연속해서 가공되도록 한다.

프레스가공은 씨형강(15)을 이송시킬 때 약 7mm를 금형다이에서 띄워 이송시켜야 하고, 가공할 때에는 다시 하강시켜 가공하므로 가동롤러(46)가 씨형강(15)을 가압하고 있다가 프레스(131)의 크랭크 각도가 90∼150˚ 사이에 입력해둔 신호를 받아 릴리싱 실린더(50)가 가동롤러(46)를 후진시켜 가압력을 풀어주며, 프레스(131)의 크랭크 각도가 180∼200˚ 사이의 신호를 받아 가동롤러(46)를 전진시켜 텐션 스프링(52)의 힘으로만 가동롤러(46)를 가압시키도록 하는 것이다.

이하에서 본 발명에 대한 작용을 더욱 구체적설명하면 다음과 같다.

상기 씨형강(15)이 급감속되어 피딩장치(200)에 공급된 후 스토퍼(71)의 끝 부분에 설치한 초경합금(76)에 터치되어 정지하게 된다.

상기 초경합금(76)에 터치되는 스토퍼(71)는 회전안내축(73)에 연결되어 있으므로 소정의 각도만큼 회전 또는 씨형강(15)의 공급방향으로 밀림이 발생하게 된다.

씨형강(15)이 정지하게 되면 스토퍼부(70)의 스토퍼 실린더(74)가 구동하여 스토퍼(71)의 한쪽 끝 부분을 구동시켜 회전 안내축(73)을 축으로 회전시키게 되면서 초경합금(76)이 씨형강(15)의 상측으로 이송하여 씨형강(15)의 이송을 정지하게 된 상태를 해제하게 되며, 동시에 스토퍼 복귀부(75)에서 텐션이 제공되어 후방으로 밀린 스토퍼(71)를 원상태로 복귀시키는 것이다.

이때, 스토퍼(71)는 씨형강(15)의 상측에 올라탄 상태가 되거나, 상측에서 분리되어 씨형강(15)의 공급(이송)에 아무런 장애가 발생하지 않도록 한다.

스토퍼부(70)를 통하여 씨형강(15)이 정지하게 되면 정확한 피치 길이를 이송하기 위해서 피딩부(30)의 스타트 피치치수 기준점으로 제공하게 되며, 다음 작업부터 이송기준이 되도록 하면서 서보모터(32)를 제어할 수 있는 기준점으로 제공할 수 있게 되므로 씨형강(15)을 정확한 피치에서 공급 및 가공이 가능하도록 하는 것이다.

씨형강(15)이 공급될 때 가이드롤러부(20)는 가이드롤러(23)가 씨형강(15)의 폭을 갖도록 미리 조절하여 고정한 상태에서 피딩부(30)에 씨형강(15)이 흔들림 없이 직선으로 정확하게 이송되도록 안내하게 되는 것이다.

상기 가이드롤러부(20)는 가이드블럭(21)의 상측에서 가이드롤러용 LM가이드(22)의 상측에서 폭을 자유롭게 조절할 수 있는 것이며, 씨형강(15)의 공급 폭에 맞추어 미리 조절할 후 가이드롤러 고정부재(24)를 통하여 고정시켜 씨형강(15)의 공급을 안내할 수 있도록 하는 것이다.

가이드롤러부(20)에서 직선으로 이송되는 씨형강(15)는 피딩부(30)에서 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 사이에서 슬립 없이 정확한 치수를 이송시켜 공급함으로써 자동프레스라인(130)의 프레스(131)에서 각각의 가공공정에 따른 정밀가공을 수행하는 것이다.

상기 가이드롤러부(20)는 서보모터(32)와 서보감속기(33)를 통하여 커플링(34)에서 메인축(35)을 회전시키게 되므로 메인축 베어링(36)에 지지되어 메인롤러(31)가 회전하게 되고, 상기 메인축(35)의 회전은 메인기어(37)와 연결된 한 쌍의 아이들기어(38)를 통하여 가동기어(48)에 동일한 방향과 동일한 속도로 회전력이 전달되므로 가동롤러축(49)의 회전에 따라 가동롤러(46)가 회전하게 되는 것이다.

메인롤러(31)와 가동롤러(46)가 씨형강(15)을 설정된 피치로 공급한 후 정지하게 되며, 피딩간격 조절부(40)의 가동롤러 텐션볼트(51)는 텐션스프링(52)의 탄성력으로 가동롤러(46)를 지지하며 가압하여 씨형강(15)을 슬립 없이 정확한 피치를 공급할 수 있도록 하는 것이다.

메인롤러(31)는 고정된 상태이지만 가동롤러(46)는 폭이 조절되는 것이므로 씨형강(15)의 공급 폭에 따라서 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 폭을 조절할 수 있게 되는 것이다.

메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 폭을 조절하기 위해서는 조절부(40)의 롤러이송핸들(41)을 회전시키면 간격조절 이송테이블(43)의 상측에서 상부LM가이드(44)에 연결한 릴리싱 테이블(45)이 자유롭게 이동하게 되므로 가동롤러(46)의 위치를 제어하여 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 폭을 조절하여 씨형강(15)의 규격에 따라 공급 폭을 제어할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 폭을 조절하게 되면 씨형강(15)이 공급되는 중심점이 일치하지 않기 때문에 생산이 불가능하여, 피더프레임 고정볼트(11)의 조절을 통하여 본체(10)에서 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 폭에 따른 중심점을 조절한 후 고정시킨 상태에서 씨형강(15)을 공급하며 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 롤러 폭 간격 조절부(40)를 통하여 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 간격을 조절한 후에는 메인기어(37)와 연결된 한 쌍의 아이들기어(38) 중 하나가 가동기어(48)와 분리되어 동력이 연결되지 않는 상태가 된다.

이때 이이들 설치대(38a)는 X, Y축으로 구동하게 되므로 한 쌍의 아이들기어(38)가 경사지게 이동할 수 있게 되므로 메인기어(37)와 가동기어(48)에 한 쌍의 아이들기어(38)가 모두 연결된 상태에서 아이들 설치대(38a)를 고정하여 메인기어(37)의 회전동력이 가동기어(48)에 정확하게 전달되어 동시에 회전되도록 제어하는 것이다.

그리고 메인롤러(31)와 가동롤러(46)는 씨형강(15)이 최초 공급될 때와 소정의 피치로 이송된 후 프레스(131)가 하강하여 작업을 수행할 때에는 씨형강(15)이 소정의 높이로 하강하여 가공이 되어야 하므로, 씨형강(15)의 최초 공급시와 소정의 피치로 이송된 후 프레스(131)가 하강하여 작업을 수행할 때에는 릴리싱 실린더(50)가 구동하여 상부LM가이드(44)의 상측에 있는 릴리싱 테이블(45)을 구동하여 가동롤러(46)를 후진시켜 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 폭을 벌려 씨형강(15)의 가공 및 이송이 안전하게 이루어지도록 하게 되며, 씨형강(15)의 가공 및 이송 후에는 다시 구동되어 가동롤러(46)를 전진시켜 이송 피치로 자동 공급되도록 하는 것이다.

한편, 메인롤러(31)와 가동롤러(46)는 쿠션이 있어야 하므로 쉽게 마모될 수 있으므로 원통형으로 형성한 후 롤러 축과 롤러사이에 파워락(39, 47)을 설치하여 메인롤러(31)나 가동롤러(46)를 정밀하고 간편하게 교환해 사용할 수 있도록 하는 것이다.

씨형강(15)이 피딩부(30)를 통하여 설정된 피치로 공급되면서 프레스(131)에 설치한 복합자동화금형에서 각각의 공정에 따른 성형을 수행하게 되며, 엔코더부(60)는 메인롤러(31)의 우측에 설치되어 씨형강(15)의 측면에 접촉된 상태에서 씨형강(15)의 이송공급에 따른 회전으로 이송거리를 검출하게 되는 것이다.

씨형강(15)이 설정 피치를 정확하게 이송하였는지를 검출하여 피딩부(30)의 피치 정확성을 확인하여 보정을 해주고 그 이상 오차를 벗어나게 공급하는 경우 시스템을 정지시킨 후 점검에 의해 재가동되도록 하는 것이다.

엔코더롤러(64)는 엔코더롤러 이송테이블(63)에 안내되는 것이며, 엔코더 설치대(65)가 텐션축(66)을 통하여 엔코더롤러 텐션볼트(61)에 의해 텐션스프링(62)의 텐션 조절에 따라 씨형강의 정확한 길이를 확인하여 보정하도록 하며, 피딩부(30)가 외적인 환경으로 인한 부하와 슬립에 따라 공급 피치에 오차가 발생하는 경우에도 엔코더부(60)에서 이를 감지하여 오차를 보정할 수 있도록 함으로써 다음공정의 명령을 제어하여 제품의 불량을 방지하고 생산장비와 금형을 보호하는 안전장치의 역할을 제공하는 것이다.

본 발명은 코일을 공급하여 롤 포밍한 후 소정의 길이로 절단한 씨형강의 강도를 향상시키고 프레스자동라인에 고속으로 공급하여 자동으로 생산할 수 있도록 공급속도를 제어하여 프레스 라인에 자동으로 공급되며 프레스 라인에서 다양한 피어싱과 블랭킹, 소성가공비드, 소성가공버링, 소성가공엠보싱, 밴딩 등을 자동생산 할 수 있도록 프레스라인의 복합자동화금형 위치에 공급하되; 피딩부에 씨형강이 흔들림 없이 직선으로 정확하게 공급되도록 하는 가이드롤러부와 슬립 없이 정확한 피치를 공급하는 피딩부 및 피딩간격을 간편하게 제어하는 피딩간격 조절부와 씨형강의 공급 피치를 계산하여 오차를 보정하는 엔코더부 및 씨형강의 공급을 정지시킨 후 공급의 기준점이 되도록 함으로써 자동으로 정확한 피치를 공급하며 연속 생산할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명이다.

10 : 본체 11 : 피더프레임 고정볼트
20 : 가이드롤러부 21 : 가이드블럭
22 : 가이드롤러용 LM가이드 23 : 가이드롤러
24 : 가이드롤러 고정부재 30 : 피딩부
31 : 메인롤러 32 : 서보모터
33 : 서보감속기 34 : 커플링
35 : 메인축 36 : 메인축 베어링
37 : 메인기어 38 : 아이들기어
38a : 아이들 설치대 39 : 메인롤러 파워락
40 : 피딩간격 조절부 41 : 롤러 이송핸들
42 : 하부LM가이드 43 : 간격조절 이송테이블
44 : 상부LM가이드 45 : 릴리싱 테이블
46 : 가동롤러 47 : 파워락
48 : 가동기어 49 : 가동롤러축
50 : 릴리싱 실린더 51 : 가동롤러 텐션볼트
52, 62 : 텐션스프링 53 : 가동롤러 연결대
60 : 엔코어부 61 : 엔코더롤러 텐션볼트
63 : 엔코더롤러 이송테이블 64 : 엔코더롤러
65 : 엔코더 설치대 66 : 텐션축
70 : 스토퍼부 71 : 스토퍼
72 : 스토퍼 설치대 73 : 회전 안내축
74 : 스토퍼 실린더 75 : 스토퍼 복귀부
76 : 초경합금 100 : 포밍장치
110 : 자동컷팅장치 120 : 리프트 컨베이어
130 : 프레스자동라인 131 : 프레스
200, 210, 220 : 피딩장치

Claims

코일을 포밍장치(100)에 공급하여 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 성형한 후 소정의 길이로 절단하는 씨형강(15)을 다수의 프레스(131)가 설치된 자동프레스라인(130)에 가공피치로 공급하는 피딩장치에 있어서,
양쪽에 설치한 가이드롤러(23)의 사이에 씨형강(15)이 공급되는 가이드롤러부(20)와;
상기 가이드롤러부(20)의 우측에 설치하며 고정된 메인롤러(31)의 하측으로 설치한 메인기어(37)와 연결하는 한 쌍의 아이들기어(38)와 연결되는 가동기어(48)의 상측으로 메인롤러(31)와의 간격이 조절되는 가동롤러(46)로 이루어진 피딩부(30)와;
상기 가동롤러(46)의 가동롤러축(49)이 관통하며 간격조절 이송테이블(43)의 상측에서 상부LM가이드(44)에 연결된 릴리싱 테이블(45)에 롤러 이송핸들(41)을 연결한 피딩간격 조절부(40)와;
상기 메인롤러(31)의 우측에 설치한 엔코더롤러(64)가 엔코더 설치대(65)에 연결되어 엔코더롤러 이송테이블(63)에 연결되어 씨형강(15)의 이송피치를 보정하는 엔코더부(60)와;
상기 씨형강(15)의 공급을 정지하는 스토퍼(71)를 회전 안내축(73)으로 회전 가능하게 스토퍼 설치대(72)에 설치하며 상기 스토퍼(71)의 한쪽 상측에 스토퍼 실린더(74)를 설치하는 스토퍼부(70)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 가이드롤러부(20)는 가이드블럭(21)의 상측의 가이드롤러용 LM가이드(22) 상측에 가이드롤러(23)를 설치하고, 상기 가이드롤러(23)의 위치를 가이드롤러 고정부재(24)로 고정하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 피딩부(30)는 서보모터(32)와 서보감속기(33)가 커플링(34)으로 메인축(35)에 연결되며, 상기 메인축(35)에 설치하는 메인축 베어링(36)의 상측으로 메인롤러(31)와 하측으로 설치한 메인기어(37)와;
상기 메인기어(37)와 연결된 한 쌍의 아이들기어(38)의 한쪽으로 가동롤러축(49)에 연결한 가동롤러(46)와 하측으로 설치한 가동기어(48)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 한 쌍의 아이들기어(38)는 X, Y축으로 구동하는 아이들 설치대(38a)에 연결되어 메인롤러(31)와 가동롤러(46)의 폭 조절에도 동일한 속도로 조절하도록 연결하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 피딩간격 조절부(40)는 본체(10)의 상측에 설치한 하부LM가이드(42)와;
상기 하부LM가이드(42)의 상측에 설치한 간격조절 이송테이블(43)의 상측으로 설치한 상부LM가이드(44)와;
상기 상부LM가이드(44)의 상측에 설치하며 가동롤러 연결대(53)가 결합된 릴리싱테이블(45)과;
상기 릴리싱테이블(45)이 연결된 롤러 이송핸들(41)과;
상기 가동롤러 연결대(53)에 연결되며 내부에 텐션 스프링(52)을 설치한 가동롤러 텐션볼트(51)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 피딩간격 조절부(40)는 상부LM가이드(44)의 상측에 설치한 릴리싱 테이블(45)에 릴리싱 실린더(50)가 연결되어 씨형강(15)의 가공 및 최초 공급시 가동롤러(46)를 후진시키도록 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 엔코더부(60)는 텐션스프링(62)이 설치된 엔코더롤러 텐션볼트(61)에 연결된 텐션축(66)이 엔코더 설치대(65)에 연결되며, 상기 엔코더 설치대(65)는 엔코더롤러 이송테이블(63)에 지지되고 엔코더롤러(64)가 설치되는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 스토퍼부(70)는 씨형강(15)을 정지하는 부분에 초경합금(64)을 설치하고 스토퍼설치대(72)에서 회전 안내축(73)으로 회전 가능하게 설치한 스토퍼(71)와;
상기 초경합금(64)이 설치된 스토퍼(71)의 반대편 상측에 설치한 스토퍼실린더(74)와;
상기 스토퍼 설치대(72)에서 스토퍼(71)가 씨형강(15)을 정지시키면서 유격된 후 복귀되도록 하는 스토퍼 복귀부(75)를 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 메인롤러(31)는 메인축(35)의 외경으로 메인롤러 파워락(39)을 설치하고, 가동롤러(46)는 가동롤러축(49)의 외경으로 파워락(47)을 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.
제 1항에 있어서,
상기 피딩부(30)는 본체(10)에 설치하며 양쪽으로 가동롤러(46)의 간격 조절에 따른 중심점을 맞추는 피더프레임 고정볼트(11)를 설치하는 것을 특징으로 하는 고강성 씨형강 생산 자동이송 피딩장치.