KR20110106491A - Apparatus for forming curved surface in metal plates - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부선형배열롤셋과 하부선형배열롤셋을 가지는 선형배열롤셋을 매개로 다중 곡면의 형상을 갖도록 금속판재를 성형함에 있어 선형배열롤셋에 대한 금속판재의 좌우방향 틀어짐을 검출하여 이를 정확한 위치로 가이드하고, 곡면의 성형과정에서 선형배열롤셋의 가장자리 부위에 도달하여 자중에 의해 수반되는 금속판재의 처짐을 검출하여 이를 하부에서 지지함으로써 금속판재의 곡면성형시 정확한 곡률을 가질 수 있도록 가공하며 성형후 금속판재의 반출시 자중에 의한 꺾임 변형을 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하방향으로 개별적인 이동이 가능한 다수의 구동롤열을 각각 구비하는 상부선형배열롤셋(12)과 하부선형배열롤셋(14)을 구비하여 금속판재(16)에 곡면성형을 실시하는 곡면성형장치(10)로서, 곡면성형장치(10)는 상부선형배열롤셋(12)과 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 금속판재(16)를 정위치로 정렬하기 위해 동작하는 위치정렬용 구동부와, 위치정렬용 구동부를 곡면성형장치(10)에 대해 고정 설치하는 셋팅부, 위치정렬용 구동부로부터 제공되는 구동력을 매개로 셋팅부에 대해 직선방향으로 이동하여 금속판재(16)의 좌우방향으로의 틀어짐을 교정하는 액추에이터부, 셋팅부에 대해 액추에이터부를 직선방향으로만 이동 가능하게 구속하는 가이드부, 금속판재(16)에 대한 틀어짐의 정도를 실시간으로 검출하는 정위치 이탈변위 검출부 및, 정위치 이탈변위 검출부를 통해 검출되는 금속판재(16)에 대한 틀어짐의 정도에 따라 위치정렬용 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 구비한다.The present invention is to detect the left and right lateral distortion of the metal sheet material to the linear array rollset in forming the metal plate to have a multi-curve shape through the linear array rollset having the upper linear array rollset and the lower linear array rollset to the correct position Guides and reaches the edge of the linear array rollset in the process of forming the curved surface, detects the deflection of the metal sheet accompanied by its own weight, and supports it from the bottom so that it can be processed to have an accurate curvature when forming the curved surface of the metal sheet. An object of the present invention is to prevent bending deformation due to its own weight when taking out a metal sheet.
The present invention for achieving the above object, the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14 each having a plurality of drive roll rows that can be individually moved in the vertical direction to the metal plate 16 As the surface forming apparatus 10 for performing the surface forming, the surface forming apparatus 10 is operated to align the metal plate 16 in position between the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14. The position alignment driving unit, the setting unit fixedly installing the position alignment driving unit with respect to the curved forming apparatus 10, and the metal plate member 16 by moving in a linear direction with respect to the setting unit through the driving force provided from the alignment unit. Actuator part for correcting the twist in the left and right directions, a guide part for restraining the actuator part to be movable only in a linear direction with respect to the setting part, and detecting the degree of the twist to the metal plate 16 in real time. Depending on the degree of teuleojim for the metal sheet 16 to be detected by the displacement detector and the displacement, positive displacement displacement detecting part and a control unit for controlling the operation of the positioning drive for.
Description
본 발명은 금속판재용 곡면성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선형배열롤셋을 이용한 금속판재의 곡면성형의 과정에서 금속판재의 틀어짐을 방지하도록 부재의 양측단부를 정확한 위치로 가이드하여 정확한 형상의 다중 곡면이 가공될 수 있도록 하고, 곡면의 성형 과정에서 선형배열롤셋의 가장자리 부위에 금속판재가 도달할 경우 부재가 자중에 의해 하방향으로 처지게 되어 발생하는 변형을 부재에 대한 하부 지지를 통해 억제함으로써 판재의 성형 불량을 해소할 수 있도록 하는 금속판재의 곡면성형장치에 관한 것이다. The present invention relates to a curved sheet forming apparatus for a metal sheet, and more particularly, to guide the both ends of the member to the correct position to prevent twisting of the metal sheet in the process of forming the curved sheet metal sheet using a linear array rollset multiple Allows the surface to be machined and suppresses the deformation caused by the member's downward deflection due to its own weight when the metal sheet reaches the edge of the linear array rollset during the forming of the surface. The present invention relates to a curved sheet forming apparatus for a metal plate that can eliminate molding defects.
일반적으로 선박의 외형은 다중 곡면을 가지는 형태이기 때문에 건조시 사용되는 평판형태의 후판은 반드시 설계 사양의 적정 곡률로 가공해야 한다. 이와 같이 금속판재에 있어 다중 곡면을 형성하기 위해서는 특허출원 제10-2005-0122311호의 "다양한 형상의 이중 곡률을 가지는 금속판재를 성형하기 위한 선형배열롤셋 및 이를 이용한 성형방법" 등에 개시된 선형배열롤셋(Line Array Roll Set; LARS)을 이용해야 한다. 상기 선형배열롤셋은 다수의 구동롤열과 유휴롤열을 각각 갖춘 상부선형배열롤셋과 하부선형배열롤셋로 이루어지고, 통상 곡면성형장비로 알려져 있다.In general, since the outer shape of the ship has a multi-curved shape, the plate-shaped thick plate used for drying must be processed to the proper curvature of the design specification. As described above, in order to form a multi-curved surface in a metal sheet, a linear array rollset disclosed in Patent Application No. 10-2005-0122311, "Linear array rollset for forming a metal sheet having a double curvature of various shapes and a forming method using the same". Line Array Roll Set (LARS) should be used. The linear array roll set includes an upper linear array roll set and a lower linear array roll set each having a plurality of driving roll rows and idle roll rows, and are generally known as curved forming equipment.
그런데, 상기와 같은 종래 곡면성형장비를 이용하여 금속판재에 다중 곡면을 가공하는 과정에서는 판재와 롤열 사이의 접촉점 이탈에 따라 판재의 롤 성형방향 정위치에 대해 좌우방향으로 부재의 위치가 변화하는 이른 바 틀어짐 현상이 발생하고, 이러한 틀어짐은 롤/곡면 접촉점 이탈로부터 기인하는 현상으로 종국에는 원하는 형태의 곡면을 얻을 수 없게 하는 문제를 초래하게 된다. However, in the process of processing multiple curved surfaces of the metal sheet using the conventional curved molding equipment as described above, the position of the member is changed in the horizontal direction with respect to the exact position of the roll forming direction of the sheet according to the deviation of the contact point between the sheet and the roll row. Bar warpage occurs, and this warpage is caused by the deviation of the roll / curved contact point, which eventually causes a problem that a desired shape of the curved surface cannot be obtained.
특히, 가공 대상의 부재인 조선용 후판은 폭과 길이가 수 미터에서 수십 미터에 이르고 또한 그 무게는 수백 kg에서 수십 ton에 이르기 때문에 곡면의 형상에 따라 복잡한 다중 곡면을 형성하는 데 많은 어려움이 있었고, 이 결과 곡면성형장비로 판재의 투입과 회수시에 형상이 크게 달라지므로 재성형 작업이 불가피해 지는 문제가 있었다.In particular, the shipboard thick plate, which is a member of the machining target, has a difficulty in forming a complex multi-surface according to the shape of the curved surface because its width and length range from several meters to several tens of meters and its weight ranges from several hundred kg to tens of tons. As a result, there was a problem that the reshaping operation is inevitable because the shape is greatly changed at the time of the input and recovery of the plate by the surface forming equipment.
즉, 조선용 후판을 곡면 가공함에 있어 곡판의 형상은 매우 다양하기 때문에, 다양한 형상으로 곡판을 성형할 때 곡판의 스프링백, 곡량, 비대칭 곡면, 비정형 곡판(경사진 엣지) 등 많은 항목들을 고려해야만 한다. 특히 비대칭 곡은 성형 도중 곡판의 원하지 않는 회전이 일어나 원하지 않는 성형결과가 나타날 수 있다. 또한 곡량이 깊은 경우, 혹은 롤/ 평판 배치에 따라 초기 스텝에서 나오지 않던 롤 접촉점 이탈이 발생할 수 있기 때문에 부재의 성형시 정확한 초기 인입에 대한 필요성이 대두되는 실정이다. In other words, since the shape of the curved plate is very diverse in the surface processing of shipboard heavy plate, many items such as springback, curvature, asymmetric surface, and atypical curved sheet (beveled edge) must be considered when forming the curved sheet in various shapes. do. In particular, asymmetrical curves may cause undesired rotation of the curved plate during molding, resulting in undesired molding results. In addition, there is a need for accurate initial drawing in forming the member because a deep curvature or a roll contact point deviating from the initial step may occur depending on the roll / plate arrangement.
아울러, 종래 곡면성형장비를 이용하여 금속판재에 다중 곡면을 가공할 때에는 금속판재가 곡면성형장비의 가장자리 부위에 도달할 때 부재의 자중에 의해 아래로 처지게 되는 현상이 발생하고, 이러한 현상은 금속판재의 꺾임 변형으로 귀결되어 종국에는 원하는 곡률을 가지는 곡부재로 가공할 수 없는 문제를 유발하게 된다. In addition, when processing the curved surface of the metal sheet by using the conventional surface forming equipment when the metal sheet reaches the edge of the surface forming equipment, the phenomenon that the member falls down due to the weight of the member, this phenomenon occurs This results in the bending deformation of and eventually causes a problem that cannot be processed into a curved member having the desired curvature.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 상부선형배열롤셋과 하부선형배열롤셋을 가지는 선형배열롤셋을 매개로 다중 곡면의 형상을 갖도록 금속판재를 성형함에 있어 선형배열롤셋에 대한 금속판재의 좌우방향 틀어짐을 검출하여 이를 정확한 위치로 가이드하고, 곡면의 성형과정에서 선형배열롤셋의 가장자리 부위에 도달하여 자중에 의해 수반되는 금속판재의 처짐을 검출하여 이를 하부에서 지지함으로써 금속판재의 곡면성형시 정확한 곡률을 가질 수 있도록 가공하며 성형후 금속판재의 반출시 자중에 의한 꺾임 변형을 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and in forming a metal sheet material having a shape of a multi-curve through a linear array rollset having an upper linear array rollset and a lower linear array rollset, Detects the left and right twist of the metal plate to guide the correct position, and reaches the edge of the linear array rollset during the forming of the curved surface to detect the deflection of the metal plate accompanied by its own weight to support it from below Its purpose is to process the curvature to have the correct curvature and to prevent bending deformation caused by its own weight when removing the metal plate after molding.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하방향으로 개별적인 이동이 가능한 다수의 구동롤열을 각각 구비하는 상부선형배열롤셋과 하부선형배열롤셋을 포함하고, 상기 상부선형배열롤셋과 상기 하부선형배열롤셋에 각각 구비된 다수의 구동롤열 높이를 개별적으로 조절한 다음, 상기 상부선형배열롤셋과 상기 하부선형배열롤셋 사이로 금속판재를 진입시켜 소정의 곡률을 가지도록 성형하는 금속판재용 곡면성형장치에 있어서, 상기 상부선형배열롤셋과 상기 하부선형배열롤셋 사이에서 상기 금속판재에 대한 곡면성형시 부재의 틀어짐을 바로 잡아주도록 상기 곡면성형장치의 진입 및 반출측 좌/우 위치에 각각 설치되는 다수의 부재정렬장치를 더 포함하고; 상기 부재정렬장치는 상기 상부선형배열롤셋과 상기 하부선형배열롤셋 사이에서 상기 금속판재의 롤 접촉 이동방향에 대한 좌우방향으로의 수평위치를 정위치로 정렬하기 위해 동작하는 위치정렬용 구동부와, 상기 위치정렬용 구동부를 상기 곡면성형장치에 대해 고정 설치하는 셋팅부, 상기 위치정렬용 구동부로부터 제공되는 구동력을 매개로 상기 셋팅부에 대해 직선방향으로 이동하여 상기 금속판재의 측면을 가압함으로써 금속판재의 이동시 좌우방향으로의 틀어짐의 정도를 바로 잡아주도록 설치되는 액추에이터부, 상기 셋팅부에 대해 상기 액추에이터부를 직선방향으로만 이동 가능하게 구속하는 가이드부, 상기 금속판재의 곡면성형중 진입부와 진출부 양측에서 상기 금속판재에 대한 틀어짐의 정도를 실시간으로 검출하는 정위치 이탈변위 검출부 및, 상기 정위치 이탈변위 검출부를 통해 검출되는 상기 금속판재에 대한 틀어짐의 정도에 따라 상기 위치정렬용 구동부의 동작을 실시간으로 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, includes an upper linear array roll set and a lower linear array roll set each having a plurality of drive roll rows that can be individually moved in the vertical direction, the upper linear array roll set and the lower linear array In the curved sheet forming apparatus for a metal sheet material to adjust the height of the plurality of driving rolls respectively provided in the roll set, and then to form a metal sheet between the upper linear array roll set and the lower linear array roll set to have a predetermined curvature, A plurality of member alignment devices respectively installed at the entry and exit side left and right positions of the curved forming apparatus to correct the distortion of the member when forming the curved surface of the metal plate between the upper linear array roll set and the lower linear array roll set. Further comprising; The member aligning device includes: a position alignment driving unit operable to align a horizontal position in a horizontal direction in a horizontal direction with respect to a roll contact movement direction of the metal sheet material between the upper linear array roll set and the lower linear array roll set; A setting unit fixedly installing the positioning drive unit with respect to the curved forming apparatus, and moving in a linear direction with respect to the setting unit by pressing the driving force provided from the positioning drive unit to press the side surface of the metal plate member to Actuator part installed to correct the degree of distortion in the right and left direction during the movement, the guide part for restraining the actuator part to be movable only in the linear direction with respect to the setting part, both the entry part and the exit part of the curved surface of the metal plate In-situ deviation detecting the degree of distortion of the metal sheet in real time And a control unit configured to control the operation of the position alignment driving unit in real time according to the degree of distortion of the metal plate detected by the above-described detection unit and the displacement deviation detection unit.
또한, 본 발명은 상기 상부선형배열롤셋과 상기 하부선형배열롤셋 사이에서 상기 금속판재에 대한 곡면성형후 배출되는 상기 금속판재를 지지하는 부재지지장치를 더 포함하고; 상기 부재지지장치는 상기 금속판재의 반출측에서 바닥에 대해 직립하게 설치되어 승/하강 높이를 조절하는 수직 이송부와, 상기 수직 이송부의 승/하강 높이를 조절하여 곡면성형후 반출되는 상기 금속판재에 대한 상하방향으로의 처짐을 방지하기 위해 동작하는 높이조절용 구동부, 상기 수직 이송부에 설치되어 상기 높이조절용 구동부의 동작에 따라 상기 금속판재의 저면과 접촉하여 금속판재의 하중을 지지하는 하중 지지부 및, 곡면성형후 반출되는 상기 금속판재의 높이를 실시간으로 검출하는 높이 검출부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 높이 검출부로부터 검출되는 상기 금속판재의 위치에 따라 상기 높이조절용 구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a member supporting apparatus for supporting the metal sheet material discharged after the surface forming of the metal sheet material between the upper linear array roll set and the lower linear array roll set. The member supporting apparatus is installed upright with respect to the floor on the carrying out side of the metal plate, and the vertical conveying portion for adjusting the lifting / lowering height, and to adjust the lifting / lowering height of the vertical conveying portion to the metal plate to be carried out after the surface forming A height adjustment driving part operable to prevent sagging in the up and down direction, a load support part installed on the vertical conveying part to contact the bottom surface of the metal plate material in accordance with the operation of the height adjustment driving part, and to support the load of the metal plate material, and a curved surface And a height detector configured to detect a height of the metal sheet being carried out after molding in real time, and the controller controls an operation of the height adjusting driver according to a position of the metal sheet detected from the height detector.
본 발명에 따른 금속판재용 곡면성형장치는 상부선형배열롤셋과 하부선형배열롤셋을 가지는 선형배열롤셋을 매개로 금속판재에 다중 곡면의 형상을 갖도록 성형함에 있어, 부재정렬장치는 선형배열롤셋에 의한 곡면성형 과정에서 금속판재의 좌우방향 틀어짐을 검출하고 검출된 틀어짐의 정도에 따라 액추에이터부의 동작을 제어하여 금속판재의 틀어짐을 정위치로 가이드하여 보정할 수 있으므로 곡면성형시 원하는 수준의 정확한 곡률로 금속판재를 가공할 수 있게 해 준다. The curved sheet forming apparatus for a metal sheet according to the present invention is formed to have a multi-curved shape on a metal sheet through a linear array rollset having an upper linear array rollset and a lower linear array rollset, the member alignment device is a curved surface by a linear array rollset Detects the left and right twist of the metal plate in the forming process and controls the actuator part according to the detected degree of distortion to guide and correct the twist of the metal plate to the correct position. Allow to process
즉, 부재정렬장치는 곡면성형중 금속판재의 측면부위를 정위치로 가이드하여 상부선형배열롤셋과 하부선형배열롤셋 사이의 공간에서 정위치로 정렬할 수 있으므로 엣지 부분에 대한 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 정위치로 가이드할 때 롤러를 이용한 접촉을 매개로 다양한 형상을 가지는 금속판재의 측면(엣지 부분)에 대한 손상을 배제할 수 있게 된다.That is, the member aligning device can guide the side portion of the metal sheet during the curved molding to the right position to align it in the right position in the space between the upper linear array rollset and the lower linear array rollset, thereby preventing damage to the edge portion. In addition, it is possible to exclude the damage to the side surface (edge portion) of the metal plate having a variety of shapes, in particular through the contact with the roller when guiding in place.
또한, 부재지지장치는 선형배열롤셋에 의한 곡면의 성형과정에서 금속판재가 선형배열롤셋의 가장자리 부위에 도달하여 자중에 의한 처짐의 발생시 이를 검출하고, 검출시 수직 이송부의 동작을 제어하여 하중 지지부를 매개로 금속판재의 저면부위를 효과적으로 지지할 수 있으므로 곡면의 성형작업에 있어 금속판재에 발생할 수 있는 원치 않는 꺾임 변형을 보다 적극적으로 방지할 수 있게 해 준다.In addition, the member supporting apparatus detects the occurrence of deflection due to its own weight when the metal sheet reaches the edge of the linear array rollset in the process of forming the curved surface by the linear array rollset, and controls the operation of the vertical conveying unit to detect the load support unit by controlling the operation of the vertical feeder. As it can effectively support the bottom part of the metal sheet, it is possible to more actively prevent the unwanted bending deformation that may occur in the metal sheet during the forming of the curved surface.
아울러, 부재지지장치는 곡면성형 과정에서 금속판재의 저면을 지지함에 있어 에어 실린더를 이용하여 발생 추력을 높여 부재의 초기 부하를 만족할 수 있고, 특히 장비로부터 반출되는 금속판재의 하중에 의한 접촉 충격을 완충시키는 일종의 댐퍼 기능까지도 구현할 수 있게 된다. In addition, the member supporting apparatus can satisfy the initial load of the member by increasing the generated thrust by using an air cylinder in supporting the bottom of the metal sheet during the curved molding process, in particular in the contact impact caused by the load of the metal sheet taken out from the equipment Even a damper function can be implemented.
도 1은 본 발명에 따른 금속판재의 곡면성형장치에 있어 부재정렬장치의 설치 상태를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 금속판재의 곡면성형장치에 있어 부재정렬장치의 설치 상태를 도시한 정면도
도 3은 도 2의 측면도.
도 4는 도 2의 평면도.
도 5는 본 발명의 곡면성형장치에 있어 부재정렬장치의 구성을 도시한 도면.
도 6은 도 5의 평면도로서, 부착플레이트의 저면부에 설치되는 LM 블록과 액추에이터부에 설치되는 LM 가이드 사이의 배치 관계를 도시한 도면.
도 7은 도 5에 도시된 부재정렬장치에서 스트로크 제한 검출부의 설치 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 금속판재의 곡면성형장치에 있어 부재지지장치의 설치 상태를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 곡면성형장치에 있어 부재지지장치의 구성을 도시한 도면.
도 10은 도 9의 측면도.
도 11은 도 9의 평면도.
도 12는 도 9의 A-A선 단면도.
도 13은 도 9의 요부인 "가" 부위를 확대 도시한 도면.1 is a perspective view showing the installation state of the member alignment device in the curved surface forming apparatus of a metal sheet according to the present invention.
Figure 2 is a front view showing the installation state of the member alignment device in the curved surface forming apparatus of the metal plate according to the present invention
Figure 3 is a side view of Figure 2;
4 is a plan view of FIG.
5 is a view showing the configuration of a member alignment device in the curved molding apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of FIG. 5, illustrating an arrangement relationship between an LM block provided on the bottom of the attachment plate and an LM guide provided on the actuator.
7 is a view showing an installation state of the stroke limit detection unit in the member alignment device shown in FIG.
8 is a perspective view showing the installation state of the member support device in the curved surface forming apparatus of the metal plate according to the present invention.
9 is a view showing the configuration of a member supporting apparatus in the curved forming apparatus of the present invention.
10 is a side view of FIG. 9;
FIG. 11 is a plan view of FIG. 9;
12 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9.
FIG. 13 is an enlarged view of a portion “ga” of a main part of FIG. 9; FIG.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying exemplary drawings.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 곡면성형장치(10)는 조선용 후판과 같은 금속재 원판의 적소(適所) 부위에 적정의 하중을 가하여 다중 곡률을 가지는 곡면으로 가공하기 위한 설비에 해당하는 것으로, 이른 바 선형배열롤셋(Line Array Roll Set; LARS)이라 지칭된다. As shown in the figure, the
이를 위해 상기 곡면성형장치(10)는 상하 층상으로 배열되어 상호 마주 보도록 설치되는 상부선형배열롤셋(12)과 하부선형배열롤셋(14)을 구비한다. 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14)은 개별적인 이동이 가능한 다수의 구동롤열과 유휴롤열을 각각 갖추고 있어, 구동롤열과 유휴롤열에 대한 개별적인 위치 조절을 통해 원재료에 해당하는 금속판재(16)에 대한 곡률을 다양하게 변화시킬 수 있게 된다. To this end, the curved forming
즉, 상기 금속판재(16)는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에 형성되는 공간으로 진입한 상태에서 구동롤열과 유휴롤열에 의한 가압으로 인해 다중 곡면의 다양한 곡률을 가지도록 성형되고 성형후 설비의 외부로 반출된다. 이때, 상기 금속판재(16)는 소재의 두께나 강성 등 재질이 가지는 특성에 따라 상기 곡면성형장치(10)의 내부에서 진입한 다음 반출방향과 진입반대방향을 향해 수회에 걸쳐 왕복 이동한 다음 외부로 반출되기도 한다. That is, the
본 발명에 따른 상기 곡면성형장치(10)는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 이루어지는 상기 금속판재(16)에 대한 곡면 성형시 롤/곡면 접촉점 이탈로 인해 상기 금속판재(16)가 구동롤열과 유휴롤열 사이에서 정위치로부터 이탈되는 부재의 좌우방향 틀어짐이 발생할 때 이를 정위치로 바로 잡아주기 위해 상기 곡면성형장치(10)를 중심으로 상기 금속판재(16)의 진입 및 반출측 위치에서 좌/우로 각각 설치되는 다수의 부재정렬장치(100)를 구비한다. The curved forming
이와 같은 기능을 수행하기 위한 상기 부재정렬장치(100)의 구성은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같다. The configuration of the
즉, 상기 부재정렬장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 곡면성형장치(10)의 진입 및 반출측 좌/우 위치에 각각 수평한 방향으로 설치되어 상기 금속판재(16)에 대한 곡면성형중 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 상기 금속판재(16)의 롤 접촉 이동방향에 대한 좌우방향으로의 수평위치를 정위치로 가이드하여 정렬하기 위해 동작하는 위치정렬용 구동부와, 상기 위치정렬용 구동부를 상기 곡면성형장치(10)에 대해 고정 설치하여 지지하기 위한 셋팅부, 상기 위치정렬용 구동부로부터 제공되는 구동력을 매개로 상기 셋팅부에 대해 직선방향으로 이동하여 상기 금속판재(16)의 양쪽 측면을 적절한 하중으로 가압함으로써 상기 금속판재(16)의 곡면성형을 위한 이동시 좌우방향으로의 틀어짐의 정도를 바로 잡아주도록 설치되는 액추에이터부, 상기 셋팅부에 대해 상기 액추에이터부를 직선방향으로 한정하여 이동 가능하게 구속하는 가이드부, 상기 금속판재(16)의 곡면 성형중 상기 곡면성형장치(10)에 대한 상기 금속판재(16)의 좌우방향으로 수평위치에 대한 틀어짐의 정도를 실시간으로 검출하는 정위치 이탈변위 검출부 및, 상기 정위치 이탈변위 검출부를 통해 검출되는 상기 금속판재(16)에 대한 틀어짐의 정도에 따라 상기 위치정렬용 구동부의 동작을 실시간으로 제어하여 상기 액추에이터부의 동작량을 조절함으로써 상기 금속판재(16)의 곡면성형을 위한 이동시 좌우방향으로의 틀어짐을 보정하여 정위치로 안내하는 제어부를 구비한다. That is, the
상기 위치정렬용 구동부는 상기 셋팅부를 매개로 상기 곡면성형장치(10)에 대해 고정 설치되고 상기 제어부로부터 제어신호를 입력받아 회전량이 조절되는 제1서보모터(102)와, 상기 제1서보모터(102)의 회전축에 대해 직결방식으로 연결되도록 결합되어 제1서보모터(102)로부터 제공되는 구동력을 적정의 감속비로 감속하여 출력하는 감속기(104)를 구비한다. 이때, 상기 제어부는 상기 액추에이터부에 대한 동작량의 조절을 상기 제1서보모터(102)에 대한 회전각 제어를 통한 위치 제어로 구현한다. The position alignment driving unit is fixed to the curved forming
상기 셋팅부는 상기 곡면성형장치(10)에 있어, 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14)을 각각 수직한 방향으로 상대 이동이 가능하게 설치하는 프레임(18)에 대해 나사결합 등의 체결방식으로 고정되어 상기 위치정렬용 구동부를 지지함과 더불어 상기 가이드부를 매개로 상기 액추에이터부의 이동을 직선방향으로 안내하는 부착플레이트(106)로 이루어진다. 즉, 상기 제1서보모터(102)와 상기 감속기(104)는 상기 부착플레이트(106)에 설치된 상태에서 상기 곡면성형장치(10)에 대해 견고하게 지지된다. The setting portion of the curved forming
상기 액추에이터부는 상기 위치정렬용 구동부로부터 제공되는 구동력을 매개로 상기 셋팅부에 대해 직선방향으로 이동하여 상기 금속판재(16)의 측면을 적절하게 가압함으로써 상기 곡면성형장치(10)의 상부선형배열롤셋(12)과 하부선형배열롤셋(14) 사이로 상기 금속판재(16)의 이동시 좌우방향으로의 틀어짐의 정도를 바로 잡아주게 된다. 이를 위해, 상기 액추에이터부는 상기 위치정렬용 구동부의 감속기(104)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 볼 너트(108)와, 상기 볼 너트(108)에 치합되어 상기 감속기(104)를 통해 제공되는 구동력을 매개로 회전하는 볼 스크류(110) 및, 상기 볼 스크류(110)의 양단부에 결합되어 상기 셋팅부의 부착플레이트(106)에 대해 직선방향으로 전/후진 이동하는 LM 액추에이터(112)를 구비한다. The actuator part moves in a linear direction with respect to the setting part via a driving force provided from the position alignment driving part to press the side surface of the
특히, 상기 액추에이터부는 상기 곡면성형장치(10)의 진입측 양쪽으로는 상기 금속판재(16)에 대한 진입방향 정위치를 가이드하기 위해 위치제어용 조그 모드로 동작하고, 상기 곡면성형장치(10)의 반출측 양쪽으로는 상기 금속판재(16)에 대한 반출방향 정위치를 확보하기 위한 토크제어용 토크 모드로 동작한다. 즉, 상기 액추에이터부 중 일부가 상기 곡면성형장치(10)의 진입측 양쪽에서 위치제어용 조그 모드로 동작하게 되면, 상기 금속판재(16)는 상기 곡면성형장치(10)에 대한 진입방향에서 정위치를 가이드 받을 수 있게 된다. 또한, 상기 액추에이터부 중 나머지가 상기 곡면성형장치(10)의 반출측 양쪽에서 토크제어용 토크 모드로 동작하게 되면, 상기 금속판재(16)는 상기 곡면성형장치(10)에 대한 반출방향에서 양측면 부위를 액추에이터부에 의해 가압받아 좌우방향으로 수평위치를 틀어짐이 없이 정위치로 유지할 수 있게 된다. In particular, the actuator portion is operated in a jog mode for position control to guide the exact position of the entry direction with respect to the
상기 액추에이터부는 상기 위치정렬용 구동부의 감속기(104)로부터 풀리셋트를 매개로 동력을 전달받는다. 이는 상기 위치정렬용 구동부의 제1서보모터(102)와 감속기(104)에 대해 상기 액추에이터부의 볼 너트(108)를 상호 동력전달이 가능하게 연결함에 있어 측방향 배치를 가능하게 함으로써 장비의 전체 길이를 줄이기 위함이다. 아울러 간접 구동에 의한 발생 소음을 줄이는 것도 또 다른 목적에 해당한다. The actuator unit receives power from the
이를 위해 상기 풀리셋트는 상기 감속기(104)에 연결되는 구동 풀리(114)와, 상기 구동 풀리(114)와 타이밍 벨트(116)를 매개로 동력을 전달받아 이를 상기 볼 너트(108)에 전달하는 종동 풀리(118)로 이루어진다. 즉, 상기 볼 스크류(110)는 상기 종동 풀리(118)를 관통한 상태에서 상기 볼 너트(108)의 내주면에 치합되고, 특히 상기 LM 액추에이터(112)의 양단부에 대해 회전 가능하게 설치된다. To this end, the pull set receives the power through the driving
상기 LM 액추에이터(112)는 선단부에 상기 금속판재(16)의 측면부를 가압하여 그 위치를 정렬하기 위한 부재정렬용 롤러(120)를 구비하는 데, 상기 부재정렬용 롤러(120)는 상기 곡면성형장치(10)의 상부선형배열롤셋(12)과 하부선형배열롤셋(14)이 이격됨으로 인해 상기 금속판재(16)가 아무런 지지력을 받지 못하고 진입방향으로 흘러내림을 방지하기 위해 비회전 방식을 채택한다. 또한, 상기 LM 액추에이터(112)는 일측 선단부에 상기 부재정렬용 롤러(120)의 설치를 위한 장착플레이트(122)를 구비하고, 상기 비회전 방식의 부재정렬용 롤러(120)는 파손시 교환의 용이성을 위해 상기 장착플레이트(122)에 대해 탈/부착이 가능한 나사체결 등의 결합방식으로 조립된다. The LM actuator 112 includes a
상기 가이드부는 상기 셋팅부의 부착플레이트(106)에 고정되는 LM 블록(124)과, 상기 LM 블록(124)에 치합되어 직선방향으로 가이드되고 상기 부재정렬용 롤러(120)를 장착하기 위해 상기 장착플레이트(122)와 결합되는 LM 가이드(126)를 포함한다. 이때, 상기 LM 가이드(126)의 설치방향은 상기 LM 액추에이터(112)의 전 길이방향으로 설정됨은 물론이다. The guide part is LM block 124 fixed to the mounting
상기 정위치 이탈변위 검출부는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 상기 금속판재(16)의 진입 및 반출 경로 중에 설치되어 상기 금속판재(16)의 좌우방향으로 수평위치에 대한 정위치 이탈 변위량을 실시간으로 계측하여 검출하도록 설치되는 센싱수단으로서, 예컨대 비전시스템으로 이루어진다. 이 경우, 상기 비전시스템은 CCD 카메라와 렌즈로 구성된 광학계, 영상을 획득하기 위한 프레임 그래버(Grabber), 영상 처리/분석을 위한 소프트웨어 운용에 필요한 PC로 구성된 연산부, 상기 CCD 카메라를 상기 곡면성형장치(10)에 설치하기 위한 기구부 등을 포함한다. 즉, 비전시스템은 부재의 위치를 인식하기 위해 개발된 것으로 CCD 카메라를 이용하여 대상물의 형상을 인식하고, 프레임 그래버를 이용하여 CCD 카메라로부터 입력받은 신호로부터 영상을 획득하며, 연산부에서 획득된 영상을 분석 처리하여 틀어짐의 정도를 판단하게 된다.The displacement deviation detection unit is installed between the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14 during the entry and exit paths of the
특히, 상기 금속판재(16)에 대한 정위치 이탈 변위량은 기준위치 설정을 위한 신호출력수단과 그 위치의 변화를 실시간으로 비교하여 산출함으로써, 상기 위치정렬용 구동부의 제어에 따른 상기 액추에이터부의 동작을 통해 상기 금속판재(16)는 상기 곡면성형장치(10)에 의한 곡면성형을 위한 동작중 항상 틀어짐 없이 정위치를 유지할 수 있게 된다. In particular, the positional displacement amount relative to the
본 발명에 따른 상기 곡면성형장치(10)에 있어 상기 부재정렬장치(100)는 상기 셋팅부에 대한 상기 액추에이터부의 이동량을 제한하기 위한 스트로크 제한 검출부를 더 포함하는 바, 상기 스트로크 제한 검출부는 상기 셋팅부의 부착플레이트(106)에 각각 설치되는 상/하한 리미트 센서(128)와, 상기 LM 액추에이터(112)에 설치된 리미트 도그(130)로 이루어진다. In the curved forming
이에 따라, 상기 곡면성형장치(10)는 상기 액추에이터부의 동작시 설정된 스트로크에 한정하여 그 동작량을 제한할 수 있게 된다. 즉, 상기 제어부는 상기 스트로크 제한 검출부를 통해 검출되는 상/하한의 신호에 따라 상기 제1서보모터(102)에 대한 위치 제어를 수행하게 된다.Accordingly, the curved forming
본 발명에 따른 상기 곡면성형장치(10)는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 상기 금속판재(16)에 대한 곡면성형후 반출되는 상기 금속판재(16)의 수직방향으로의 처짐을 방지하기 위해 상기 곡면성형장치(10)의 반출측 좌/우 위치에서 각각 전후방향으로 이격되게 설치되는 다수의 부재지지장치(200)를 구비한다.The curved
이와 같은 기능을 수행하기 위한 상기 부재지지장치(200)의 구성은 도 8 내지 도 13에 도시된 바와 같다. The structure of the
즉, 상기 부재지지장치(200)는 상기 곡면성형장치(10)의 반출측 좌/우 위치에서 적어도 한 쌍 이상의 수량으로서 바닥에 대해 각각 직립하게 설치되어 승/하강 높이를 조절 가능하게 하는 수직 이송부와, 상기 수직 이송부의 승/하강 높이를 조절하여 곡면성형후 반출되는 상기 금속판재(16)에 대한 상하방향으로의 처짐을 방지하기 위해 동작하는 높이조절용 구동부, 상기 수직 이송부에 설치되어 상기 높이조절용 구동부의 동작에 따라 상기 금속판재(16)의 저면과 직접적으로 접촉하여 상기 금속판재(16)의 하중을 지지함으로써 상기 곡면성형장치(10)로부터 상기 금속판재(16)의 반출후 처짐을 막아주는 하중 지지부, 곡면성형후 반출되는 상기 금속판재(16)의 높이를 실시간으로 검출하는 높이 검출부 및, 상기 높이 검출부로부터 검출되는 상기 금속판재(16)의 위치에 따라 상기 높이조절용 구동부의 동작을 실시간으로 제어하여 상기 수직 이송부의 동작량을 조절함으로써 상기 금속판재(16)의 곡면성형후 반출되는 상황에서 자중에 의한 처짐이 발생할 때 이를 지지하여 처짐의 발생을 억제하는 제어부를 구비한다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 곡면성형장치(10)의 부재정렬장치(100)에 구비된 제어부와 그 기능을 공유하여도 무방하다. That is, the
상기 수직 이송부는 바닥에 대해 직립하게 설치되는 고정형 기립부재(202)와, 상기 고정형 기립부재(202)에 대해 수직방향으로 가이드되어 승/하강하는 이동형 기립부재(204) 및, 상기 고정형 기립부재(202)에 대해 상기 이동형 기립부재(204)를 수직방향으로만 이동 가능하게 구속하는 가이드부를 구비한다. The vertical conveying part is a fixed
이 경우, 상기 고정형 기립부재(202)와 상기 이동형 기립부재(204)는 최대 스트로크에서 상기 금속판재(16)의 저면을 지지할 때 상기 금속판재(16)에 의한 수직 및 수평 하중에 보다 효과적으로 견딜 수 있도록 사각 프레임 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 이동형 기립부재(204)는 상기 고정형 기립부재(202)의 내부에 수용 가능한 상태로 설치되어 상기 높이조절용 구동부의 작동에 따라 승/하강된다. In this case, the
상기 가이드부는 상기 고정형 기립부재(202)의 내주면에서 길이방향을 따라 고정되는 LM 블록(206)과 상기 LM 블록(206)에 치합되어 직선방향으로 가이드 되도록 상기 이동형 기립부재(204)의 외주면에 길이방향을 따라 고정되는 LM 가이드(208)를 구비한다. The guide part may have a length on an outer circumferential surface of the movable standing
상기 높이조절용 구동부는 상기 이동형 기립부재(204)에 대해 고정되어 함께 승/하강되고 상기 제어부로부터 제어신호를 입력받아 회전량을 조절받는 제2서보모터(210)와, 상기 제2서보모터(210)로부터 제공되는 구동력을 전달받아 회전하는 피니언(212) 및, 상기 이동형 기립부재(204)의 내주면에 길이방향으로 설치되고 상기 피니언(212)에 치합되는 랙바아(214)를 구비한다. The height adjusting drive unit is fixed to the movable standing
이때, 상기 제어부는 상기 높이조절용 구동부에 대한 동작량의 조절을 상기 제2서보모터(210)에 대한 회전각 제어를 통한 위치 제어로 구현한다. 또한, 상기 높이조절용 구동부는 상기 곡면성형장치(10)로부터 곡면성형후 배출되는 상기 금속판재(16)에 대한 하중 지지를 실시하여 소재의 처짐에 따른 변형을 방지함에 있어 보다 빠른 응답성을 위해 상기 제2서보모터(210)와 상기 피니언(212)을 직결방식으로 연결하여 보다 신속하게 동작하도록 구성한다. At this time, the control unit implements the adjustment of the operation amount for the height adjustment driving unit by the position control through the rotation angle control for the
이를 위해, 상기 제2서보모터(210)는 상기 이동형 기립부재(204)에 대해 연결부재(216)를 매개로 고정 설치되고, 상기 제2서보모터(210)의 회전축(210a)과 상기 피니언(212)을 축지지하는 회전축(212a)은 상기 연결부재(216)를 상기 제2서보모터(210)에 대해 연결 지지하는 부재의 내부에서 커플링(218)을 매개로 축연결되며, 상기 피니언(212)의 회전축(212a)은 상기 연결부재(216)의 내주면 양단부에 대해 베어링(220)을 매개로 축지지된다. 또한, 상기 피니언(212)을 축지지하는 회전축(212a)은 선단부에 상기 피니언(212)의 이탈을 제한하기 위한 와셔(212b)를 장착한다. To this end, the
상기 고정형 기립부재(202)는 상기 높이조절용 구동부의 이동을 위해, 즉 상기 높이조절용 구동부와 상기 이동형 기립부재(204) 사이의 연결을 위한 상기 연결부재(216)를 이동 가능하게 수용하기 위해, 일측면에 길이방향을 따라 길게 관통되는 제1슬롯(202a)을 형성하고, 상기 이동형 기립부재(204)는 상기 높이조절용 구동부와의 연결을 위한 상기 연결부재(216)의 관통설치를 위해 상기 제1슬롯(202a)과 대향하는 일측면에 개구부(204a)를 형성한다. The fixed standing
상기 하중 지지부는 상기 이동형 기립부재(204)의 상단부에 수평한 방향으로 설치되는 안착플레이트(222)와, 상기 안착플레이트(222)에 대해 직립하면서 상호 대향되도록 설치되는 한 쌍의 지지플레이트(224), 상기 한 쌍의 지지플레이트(224) 사이를 관통하도록 설치되는 힌지핀(226) 및, 상기 힌지핀(226)에 대해 공회전 가능하게 설치되어 상기 금속판재(16)의 저면과 구름 접촉하여 금속판재(16)의 하중을 지지하는 아이들 롤러(228)를 구비한다. 이때, 상기 아이들 롤러(228)는 상기 힌지핀(226)의 외주면에 대해 베어링(226a)을 매개로 회전이 자유롭도록 설치되고, 특히 상기 아이들 롤러(228)는 상기 금속판재(16)와의 접촉시 완충 작용을 위해 외주면에 완충성 도포층(228a)을 일체로 갖추는 것이 바람직하다.The load supporting part is a mounting
상기 높이 검출부는 상기 곡면성형장치(10)의 반출측에 설치되어 상기 금속판재(16)에 대한 높이정보를 실시간으로 검출하도록 설치되는 센싱수단으로 구현되는 바, 상기 센싱수단은 상기 부재정렬장치(100)의 정위치 이탈변위 검출부에서와 같은 비전시스템을 적용하여도 되고, 대상물의 높이를 측정할 수 있는 다른 어떤 형태의 센서류로 구현하여도 무방하다. 단, 상기 센싱수단은 상기 곡면성형장치(10)의 반출측 좌/우에서 각각 전후방향으로 위치하는 각 부재지지장치(200)에서 상기 금속판재(16)에 대한 높이를 실시간으로 검출하기에 적합한 위치로 설치되는 것이 보다 바람직하다. The height detection unit is implemented by sensing means installed on the carrying out side of the curved forming
또한, 상기 부재지지장치(200)에 있어, 상기 고정형 기립부재(202)와 상기 이동형 기립부재(204)는 수직한 방향으로 설치되는 완충기구부를 매개로 연결되는 바, 상기 완충 기구부는 상기 곡면성형장치(10)의 반출측으로 배출되는 상기 금속판재(16)의 초기 하중을 지지하여 처짐 등의 변형을 보다 효과적으로 억제하기 위한 목적으로 동작 초기의 추력을 최대한 단시간에 높일 수 있는 에어 실린더(230)로 구현하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 에어 실린더(230)는 상기 고정형 기립부재(202)의 외주면과 상기 안착플레이트(222)의 저면 사이에서 수직한 방향으로 설치되고, 상기 에어 실린더(230)의 팽창 및 수축에 관여하는 각종 배관이나 압력 공급원 및 개폐밸브 등의 구성은 공지의 요소에 해당하므로 도시 및 그에 대한 동작 설명을 생략하기로 한다.In addition, in the
본 발명의 곡면성형장치(10)에 있어 상기 부재지지장치(200)는 상기 고정형 기립부재(202)에 대한 상기 이동형 기립부재(204)의 이동량을 제한하기 위한 스트로크 제한 검출부를 더 포함하는 바, 상기 스트로크 제한 검출부는 상기 고정형 기립부재(202)의 외주면 상/하부에 각각 설치되는 상/하한 리미트 센서(232)와, 상기 이동형 기립부재(204)의 외주면에 설치되어 상기 고정형 기립부재(202)의 길이방향을 따라 길게 관통하도록 형성되는 제2슬롯(202b)을 통해 외부로 노출되어 상기 이동형 기립부재(204)와 함께 승/하강하여 상기 상/하한 리미트 센서(232)에 각각 접촉하는 리미트 도그(234)로 이루어진다.In the curved forming
이에 따라, 상기 곡면성형장치(10)는 상기 수직 이송부의 동작시 설정된 스트로크에 한정하여 그 동작량을 제한할 수 있게 된다. 즉, 상기 제어부는 상기 스트로크 제한 검출부를 통해 검출되는 상/하한의 신호에 따라 상기 제2서보모터(210)에 대한 위치 제어를 수행하게 된다. Accordingly, the curved forming
또한, 상기 스트로크 제한 검출부에 있어, 상기 상/하한 리미트 센서(128)는 상기 고정형 기립부재(202)의 내주면에 설치되고, 상기 리미트 도그(130)는 상기 이동형 기립부재(204)의 외주면에서 상기 상/하한 리미트 센서(128)와 접촉할 수 있는 위치로 설치되어도 무방하다. 이 경우, 상기 고정형 기립부재(202)에서 리미트 도그(130)의 관통설치를 위한 상기 제2슬롯(202b)은 형성하지 않아도 된다.In addition, in the stroke limit detection unit, the upper /
따라서, 본 발명은 상기 곡면성형장치(10)를 이용하여 상기 금속판재(16)를 다중 곡면의 곡률을 가지도록 가공함에 있어, 상기 부재정렬장치(100)는 상기 곡면성형장치(10)의 진입 및 반출측 좌/우 위치로 각각 설치되어 있으므로 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 상기 금속판재(16)의 롤 접촉 이동방향에 대한 좌우방향으로의 틀어지는 것을 정위치로 가이드하여 정렬할 수 있게 된다. Therefore, in the present invention, the
즉, 상기 부재정렬장치(100)는 정위치 이탈변위 검출부를 매개로 상기 금속판재(16)에 대한 틀어짐의 정도를 검출한 다음, 상기 위치정렬용 구동부에 대한 동작 제어를 통한 상기 액추에이터부의 동작을 매개로 상기 곡면성형장치(10)의 진입 및 반출방향에 대해 상기 금속판재(16)를 정위치로 가이드할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 금속판재(16)는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 적정한 가압력을 받아 원하는 곡률을 가지도록 성형될 수 있게 된다.That is, the
또한 본 발명은 상기 곡면성형장치(10)의 반출측 좌/우 위치로 각각 설치되는 다수의 부재지지장치(200)를 구비하고 있어 상기 금속판재(16)에 대한 곡면성형의 과정에서 선형배열롤셋의 가장자리 부위에 상기 금속판재(16)가 도달함에 따라 자중에 의해 하방향으로 처지는 금속판재(16)의 변형을 배제할 수 있게 된다.In addition, the present invention is provided with a plurality of
즉, 상기 부재지지장치(200)는 높이 검출부를 매개로 각 위치에서 상기 금속판재(16)에 대한 위치정보를 실시간으로 입력받아 상기 높이조절용 구동부에 대한 동작 제어를 통한 상기 높이조절용 구동부의 동작을 매개로 상기 곡면성형장치(10)의 반출측에서 상기 금속판재(16)의 저면을 보다 안정적으로 지지할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 금속판재(16)는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 하부로 처짐이 없이 적정한 가압력을 받아 원하는 곡률을 가지도록 성형될 수 있게 된다.That is, the
특히, 상기 부재지지장치(200)는 상기 수직 이송부의 고정형 기립부재(202)와 이동형 기립부재(204) 사이에 설치되는 완충 기구부에 해당하는 에어 실린더(230)를 구비하고 있어, 상기 에어 실린더(230)는 상기 곡면성형장치(10)의 반출측으로 배출되는 상기 금속판재(16)의 초기 하중을 보다 효과적으로 지지할 수 있음과 더불어 내부에 충전된 에어가 가지는 완충 특성을 매개로 상기 금속판재(16)의 하중을 보다 안락하게 지지할 수 있는 일종의 댐퍼 기능까지도 구현할 수 있게 된다.In particular, the
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. As described above with reference to the accompanying drawings for the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited by the above-described specific embodiments, those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs Various modifications and variations are possible within the scope of the spirit and scope of the present invention as set forth below.
10-곡면성형장치 12-상부선형배열롤셋 14-하부선형배열롤셋
16-금속판재 18-프레임 100-부재정렬장치
102-제1서보모터 104-감속기 106-부착플레이트
108-볼 너트 110-볼 스크류 112-LM 액추에이터
114-구동 풀리 116-타이밍 벨트 118-종동 풀리
120-부재정렬용 롤러 122-장착플레이트 124-LM 블록
126-LM 가이드 128-상/하한 리미트 센서 130-리미트 도그
200-부재지지장치 202-고정형 기립부재 204-이동형 기립부재
206-LM 블록 208-LM 가이드 210-제2서보모터
212-피니언 214-랙바아 216-연결부재
218-커플링 220-베어링 222-안착플레이트
224-지지플레이트 226-힌지핀 228-아이들 롤러
230-에어 실린더 232-상/하한 리미트 센서 234-리미트 도그 10-Curve forming apparatus 12-Upper Linear Array Rollset 14-Lower Linear Array Rollset
16-metal plate 18-frame 100-member alignment device
102-1st servo motor 104-Reducer 106-Mounting plate
108-ball nut 110-ball screw 112-lm actuator
114-driven pulley 116-timing belt 118-driven pulley
120-member alignment roller 122-mounting plate 124-LM block
126-LM Guide 128-Upper / Lower Limit Sensor 130-Limit Dog
200-member support device 202-fixed standing member 204-movable standing member
206-LM Block 208-LM Guide 210-Second Servomotor
212-pinion 214-rack bar 216-connector
218-coupling 220-bearing 222-seat plate
224-support plate 226-hinge pin 228-idle roller
230-air cylinder 232-upper / lower limit sensor 234-limit dog
Claims (20)
상기 곡면성형장치(10)는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 상기 금속판재(16)에 대한 틀어짐을 바로 잡아 주도록 진입 및 반출측 좌/우 위치로 각각 설치되는 다수의 부재정렬장치(100)를 더 포함하고;
상기 부재정렬장치(100)는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 상기 금속판재(16)의 롤 접촉 이동방향에 대한 좌우방향으로의 수평위치를 정위치로 정렬하기 위한 구동력을 발생하는 위치정렬용 구동부;
상기 위치정렬용 구동부를 상기 곡면성형장치(10)에 대해 고정 설치하는 셋팅부;
상기 위치정렬용 구동부로부터 제공되는 구동력을 매개로 상기 셋팅부에 대해 직선방향으로 이동하여 상기 금속판재(16)의 좌우방향으로의 틀어짐을 교정하는 액추에이터부;
상기 셋팅부에 대해 상기 액추에이터부를 직선방향으로만 이동 가능하게 구속하는 가이드부;
상기 금속판재(16)에 대한 틀어짐의 정도를 실시간으로 검출하는 정위치 이탈변위 검출부; 및
상기 정위치 이탈변위 검출부를 통해 검출되는 상기 금속판재(16)에 대한 틀어짐의 정도에 따라 상기 위치정렬용 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판재의 곡면성형장치. An upper linear array roll set 12 and a lower linear array roll set 14 each having a plurality of drive roll rows each of which can be individually moved in the vertical direction, and the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14 In the curved surface forming apparatus of the metal sheet material to perform the surface shaping by adjusting the height of the drive roll row in the state in which the metal sheet material (16) between the),
The curved forming apparatus 10 is moved into the left and right positions of the inlet and the outlet side so as to straighten the distortion of the metal plate 16 between the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14. It further comprises a plurality of member alignment device 100 is installed;
The member aligning device 100 is a horizontal position in the horizontal direction in the left and right directions with respect to the roll contact movement direction of the metal sheet material 16 between the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14. Position alignment drive unit for generating a driving force for alignment;
A setting unit fixedly installing the position alignment driving unit with respect to the curved forming apparatus 10;
An actuator part for correcting the distortion in the left and right directions of the metal plate 16 by moving in a linear direction with respect to the setting part via a driving force provided from the position alignment driver;
A guide part which restrains the actuator part to be movable only in a linear direction with respect to the setting part;
An in-situ deviation detection unit for detecting a degree of distortion of the metal plate 16 in real time; And
And a control unit for controlling the operation of the position alignment driving unit in accordance with the degree of distortion with respect to the metal plate member (16) detected through the positional displacement detection unit.
상기 위치정렬용 구동부는 상기 셋팅부에 설치되어 상기 제어부로부터 제어받는 제1서보모터(102)와, 상기 제1서보모터(102)와 연결되는 감속기(104)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 1,
The position alignment driving unit includes a first servo motor 102 installed in the setting unit and controlled by the control unit, and a reducer 104 connected to the first servo motor 102. Surface forming apparatus.
상기 셋팅부는 상기 제1서보모터(102)와 상기 감속기(104)를 설치하고, 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이를 연결하는 프레임(18)에 고정되는 부착플레이트(106)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 2,
The setting unit attaches the first servo motor 102 and the reduction gear 104 and is fixed to the frame 18 connecting the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14. Curved forming device for a metal sheet, characterized in that consisting of a plate (106).
상기 액추에이터부는 상기 감속기(104)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 볼 너트(108)와, 상기 볼 너트(108)에 치합되어 상기 감속기(104)를 통해 제공되는 구동력을 매개로 회전하는 볼 스크류(110) 및, 상기 볼 스크류(110)의 양단부에 결합되어 상기 셋팅부에 대해 직선방향으로 이동하는 LM 액추에이터(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 2,
The actuator part is a ball nut 108 that rotates by a driving force provided from the reducer 104 and a ball screw that is engaged with the ball nut 108 and rotates through a driving force provided through the reducer 104 ( 110) and a LM actuator (112) coupled to both ends of the ball screw (110) to move in a linear direction with respect to the setting portion.
상기 액추에이터부는 상기 감속기(104)로부터 풀리셋트를 매개로 동력을 전달받고, 상기 풀리셋트는 상기 감속기(104)에 연결되는 구동 풀리(114)와, 상기 구동 풀리(114)와 타이밍 벨트(116)로 동력을 전달받아 이를 상기 볼 너트(108)에 전달하는 종동 풀리(118)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 4,
The actuator part receives power from the reducer 104 via a pull set, and the pull set includes a drive pulley 114 connected to the reducer 104, the drive pulley 114, and a timing belt 116. Curved forming apparatus for a metal sheet, characterized in that consisting of a driven pulley (118) for receiving the power to the power transmission to the ball nut (108).
상기 LM 액추에이터(112)는 선단부에 상기 금속판재(16)의 측면부를 가압하여 그 위치를 정렬하기 위해 부재정렬용 롤러(120)를 구비하고, 상기 부재정렬용 롤러(120)는 상기 LM 액추에이터(112)의 선단부에 장착플레이트(122)를 매개로 탈/부착 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 4,
The LM actuator 112 includes a member alignment roller 120 for pressing the side portion of the metal plate 16 to the front end portion and aligning the position thereof, and the member alignment roller 120 includes the LM actuator ( 112, the curved surface forming apparatus for a metal sheet, characterized in that coupled to the detachable / attached method via the mounting plate 122 to the front end.
상기 가이드부는 상기 셋팅부에 고정되는 LM 블록(124)과, 상기 LM 블록(124)에 치합되어 가이드되고 상기 장착플레이트(122)와 결합되는 LM 가이드(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method of claim 6,
The guide part includes an LM block 124 fixed to the setting part, and an LM guide 126 engaged with the LM block 124 to be guided and coupled to the mounting plate 122. Surface forming apparatus.
상기 셋팅부에 대한 상기 액추에이터부의 이동량을 제한하기 위한 스트로크 제한 검출부를 더 포함하고, 상기 스트로크 제한 검출부는 상기 셋팅부에 각각 설치되는 상/하한 리미트 센서(128)와 상기 LM 액추에이터(112)에 설치된 리미트 도그(130)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 4,
The apparatus further includes a stroke limit detection unit for limiting a movement amount of the actuator unit relative to the setting unit, wherein the stroke limit detection unit is installed at the upper / lower limit limit sensor 128 and the LM actuator 112 respectively installed at the setting unit. Curved forming device for a metal sheet, characterized in that consisting of a limit dog (130).
상기 정위치 이탈변위 검출부는 상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에 설치되어 상기 금속판재(16)에 대한 정위치 이탈 변위량을 실시간으로 계측하여 검출하는 비전시스템으로 이루어지고, 상기 비전시스템은 CCD 카메라와 렌즈로 구성되는 광학계와 영상을 획득하기 위한 프레임 그래버, 영상 처리/분석을 위한 소프트웨어의 운용을 위한 연산부 및, 상기 CCD 카메라를 상기 곡면성형장치(10)에 설치하기 위한 기구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 1,
The positional displacement detection unit is a vision system installed between the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14 as a vision system for measuring and detecting the positional displacement displacement with respect to the metal plate 16 in real time. The vision system includes an optical system composed of a CCD camera and a lens, a frame grabber for acquiring an image, an operation unit for operating software for image processing / analysis, and the CCD camera to the curved forming apparatus 10. Surface forming apparatus for a metal sheet, characterized in that it comprises a mechanism for installing.
상기 상부선형배열롤셋(12)과 상기 하부선형배열롤셋(14) 사이에서 상기 금속판재(16)의 저면부를 지지하도록 반출측 좌/우 위치로 각각 설치되는 다수의 부재지지장치(200)를 더 포함하고;
상기 부재지지장치(200)는 바닥에 대해 직립하게 설치되어 승/하강 높이를 조절하는 수직 이송부;
상기 수직 이송부의 승/하강 높이를 조절하여 상기 금속판재(16)에 대한 상하방향으로의 처짐을 방지하기 위해 동작하는 높이조절용 구동부;
상기 수직 이송부에 설치되어 상기 높이조절용 구동부의 동작에 따라 상기 금속판재(16)의 하중을 지지하는 하중 지지부; 및
곡면성형후 반출되는 상기 금속판재(16)의 높이를 실시간으로 검출하는 높이 검출부를 구비하고,
상기 제어부는 상기 높이 검출부로부터 검출되는 상기 금속판재(16)의 위치에 따라 상기 높이조절용 구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 금속판재의 곡면성형장치.The method according to claim 1,
Further, a plurality of member supporting apparatuses 200 are installed at the left and right positions of the carrying out side to support the bottom portion of the metal plate 16 between the upper linear array roll set 12 and the lower linear array roll set 14. Including;
The member support device 200 is installed upright with respect to the floor vertical transfer portion for adjusting the lifting / lowering height;
A height adjustment driving unit operable to adjust the height of the vertical transfer part to prevent sagging in the vertical direction with respect to the metal plate 16;
A load supporting part installed in the vertical conveying part to support the load of the metal plate 16 according to the operation of the height adjusting driving part; And
It is provided with a height detection unit for detecting in real time the height of the metal sheet material 16 to be carried out after the curved molding,
And the control unit controls the operation of the height adjusting drive unit according to the position of the metal plate member 16 detected from the height detecting unit.
상기 수직 이송부는 바닥에 대해 직립하게 설치되는 고정형 기립부재(202)와, 상기 고정형 기립부재(202)에 대해 수직방향으로 승/하강하는 이동형 기립부재(204) 및, 상기 고정형 기립부재(202)에 대해 상기 이동형 기립부재(204)를 수직방향으로만 이동 가능하게 구속하는 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 10,
The vertical conveying part is a fixed type standing member 202 installed upright with respect to the floor, a movable type standing member 204 rising / lowering in a vertical direction with respect to the fixed type standing member 202, and the fixed type standing member 202 And a guide portion for restraining the movable standing member 204 to be movable only in the vertical direction with respect to the metal sheet material.
상기 고정형 기립부재(202)와 상기 이동형 기립부재(204)는 최대 스트로크에서 수직 및 수평 하중에 견딜 수 있도록 사각 프레임 형태로 형성되고, 상기 이동형 기립부재(204)는 상기 고정형 기립부재(202)의 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method of claim 11,
The stationary standing member 202 and the movable standing member 204 are formed in a rectangular frame shape to withstand vertical and horizontal loads at the maximum stroke, and the movable standing member 204 is formed of the fixed standing member 202. Curved forming device for a metal sheet, characterized in that accommodated inside.
상기 가이드부는 상기 고정형 기립부재(202)의 내주면에 고정된 LM 블록(206)과, 상기 LM 블록(206)에 치합되어 가이드 되도록 상기 이동형 기립부재(204)의 외주면에 설치되는 LM 가이드(208)를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method of claim 11,
The guide part is an LM block 206 fixed to the inner circumferential surface of the fixed standing member 202 and an LM guide 208 installed on the outer circumferential surface of the movable standing member 204 to be guided by being engaged with the LM block 206. Curved forming device for a metal sheet, characterized in that it comprises a.
상기 높이조절용 구동부는 상기 이동형 기립부재(204)에 대해 고정되고 상기 제어부로부터 동작량을 제어받는 제2서보모터(210)와, 상기 제2서보모터(210)로부터 제공되는 구동력으로 회전하는 피니언(212) 및, 상기 이동형 기립부재(204)의 내주면에 길이방향으로 설치되어 상기 피니언(212)에 치합되는 랙바아(214)를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method of claim 11,
The height adjusting drive unit is fixed to the movable standing member 204 and the second servo motor 210 is controlled by the control unit and the pinion to rotate with the driving force provided from the second servo motor 210 ( 212) and a rack bar (214) installed in the longitudinal direction on the inner circumferential surface of the movable standing member (204) to be engaged with the pinion (212).
상기 제2서보모터(210)는 상기 이동형 기립부재(204)에 대해 연결부재(216)를 매개로 고정 설치되고, 상기 제2서보모터(210)의 회전축(210a)과 상기 피니언(212)을 축지지하는 회전축(212a)은 커플링(218)을 매개로 축연결되며, 상기 피니언(212)의 회전축(212a)은 상기 연결부재(216)의 내주면에 대해 베어링(220)을 매개로 축지지되는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 14,
The second servo motor 210 is fixedly installed through the connecting member 216 with respect to the movable standing member 204 and rotates the rotation shaft 210a and the pinion 212 of the second servo motor 210. The shaft supporting shaft 212a is axially connected via the coupling 218, and the shaft 212a of the pinion 212 is shaft-supported via the bearing 220 with respect to the inner circumferential surface of the connecting member 216. Curved forming device for a metal sheet, characterized in that the.
상기 고정형 기립부재(202)는 상기 연결부재(216)의 이동을 위해 일측면에 길이방향을 따라 제1슬롯(202a)을 형성하고, 상기 이동형 기립부재(204)는 상기 연결부재(216)의 관통설치를 위해 상기 제1슬롯(202a)과 대향하는 일측면에 개구부(204a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 15,
The fixed standing member 202 forms a first slot 202a along a longitudinal direction on one side for the movement of the connecting member 216, the movable standing member 204 of the connecting member 216 Curved forming apparatus for a metal sheet, characterized in that the opening (204a) is formed in one side facing the first slot (202a) for the installation through.
상기 하중 지지부는 상기 이동형 기립부재(204)의 상단부에 설치되는 안착플레이트(222)와, 상기 안착플레이트(222)에 직립하고 상호 대향되도록 설치되는 지지플레이트(224) 및, 상기 지지플레이트(224)에 대해 힌지핀(226)을 매개로 공회전 가능하게 설치되어 상기 금속판재(16)의 저면과 구름 접촉하는 아이들 롤러(228)를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method of claim 11,
The load supporting part is a seating plate 222 which is installed at the upper end of the movable standing member 204, a support plate 224 which is installed to be upright and opposed to the seating plate 222, and the support plate 224 And an idle roller 228 installed to be idling with respect to the hinge pins 226 and in rolling contact with the bottom of the metal plate 16.
상기 높이 검출부는 상기 금속판재(16)에 대한 높이를 실시간으로 검출하는 비전시스템으로 이루어지고, 상기 비전시스템은 CCD 카메라와 렌즈로 구성되는 광학계와 영상을 획득하기 위한 프레임 그래버, 영상 처리/분석을 위한 소프트웨어의 운용을 위한 연산부 및, 상기 CCD 카메라를 상기 곡면성형장치(10)에 설치하기 위한 기구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 10,
The height detection unit is composed of a vision system for detecting the height of the metal plate 16 in real time, the vision system is a frame grabber for acquiring an image and an optical system consisting of a CCD camera and a lens, image processing / analysis Computing unit for operating the software for, and the curved surface forming apparatus for a metal sheet, characterized in that it comprises a mechanism for installing the CCD camera to the surface forming apparatus (10).
상기 고정형 기립부재(202)와 상기 이동형 기립부재(204) 사이를 수직한 방향으로 상호 연결하는 완충 기구부를 더 포함하고, 상기 완충 기구부는 상기 고정형 기립부재(202)의 외주면과 상기 안착플레이트(222)의 저면 사이에서 수직한 방향으로 설치되는 에어 실린더(230)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method of claim 11,
Further comprising a buffer mechanism for interconnecting between the fixed standing member 202 and the movable standing member 204 in a vertical direction, the buffer mechanism portion and the outer peripheral surface of the fixed standing member 202 and the seating plate 222 Curved forming apparatus for a metal sheet, characterized in that the air cylinder 230 is installed in a vertical direction between the bottom of the).
상기 고정형 기립부재(202)에 대한 상기 이동형 기립부재(204)의 이동량을 제한하기 위한 스트로크 제한 검출부를 더 포함하고, 상기 스트로크 제한 검출부는 상기 고정형 기립부재(202)의 외주면 상/하부에 각각 설치되는 상/하한 리미트 센서(232)와, 상기 이동형 기립부재(204)의 외주면에 설치되어 상기 고정형 기립부재(202)의 길이방향을 따라 관통하는 제2슬롯(202b)을 통해 외부로 노출되는 리미트 도그(234)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판재용 곡면성형장치.The method according to claim 10,
Further comprising a stroke limit detection unit for limiting the amount of movement of the movable standing member 204 relative to the fixed standing member 202, the stroke limit detection unit is installed on the upper and lower outer peripheral surface of the fixed standing member 202, respectively The upper and lower limit sensors 232 which are installed on the outer circumferential surface of the movable standing member 204 and are exposed to the outside through a second slot 202b penetrating along the longitudinal direction of the fixed standing member 202. Curved forming device for a metal sheet, characterized in that the dog 234.
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