KR920001578B1

KR920001578B1 - 소구경 금속관의 굽힘 가공장치

Info

Publication number: KR920001578B1
Application number: KR1019890009160A
Authority: KR
Inventors: 사다오 키무라
Original assignee: 우수이 코쿠사이 산교 가부시기가이샤; 우수이 유다로오
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1992-02-20
Also published as: GB2226514B; SE8902406D0; GB8915595D0; AU598169B1; JP2741229B2; JPH02179322A; FR2641213B1; FR2641213A1; GB2226514A; SE468751B; CA1315183C; SE8902406L; KR900009170A

Abstract

내용 없음.

Description

소구경 금속관의 굽힘 가공장치

제1a도는 본 발명에 의한 굽힘 가공장치의 실시예를 도시한 부분 사시도.

제1b도는 굽힘가공이 완료된 시점에서 위 실시예를 도시한 부분 사시도.

제2도는 고정 프레임의 개략적인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정 프레임 1a, 1b : 프레임 단편

1' : 제1안내면 1″ : 제2안내면

2 : 금속판 3 : 안내부재

4 : 지주 5, 5₁, 5₂: 굽힘부재

6 : 레버 7 : 작동기

7₁, 11 : 공압실린더 7a, 11a : 피스톤봉(rod)

8, 8₁, 10 : 브라케트(bracket) W : 용접부

M : 굽힘 가공부(bending station)

본 발명은 여러 지점에서 소구경 금속관을 굽히는 가공장치에 관한 것으로, 특히 굽힘부의 굽힘 방향이, 자동차용 연료 배관(pipeline)이나 브레이크 배관과 같이, 동일 평면상에 있는 것이 아니라 3차원상에서 서로 상이한 소구경 금속관의 굽힘 가공장치에 관한 것이다.

1989. 5. 6자로 대한민국의 특허출원에 기재된 종래의 소구경 금속관의 굽힘 가공장치는, 전 길이에 걸쳐 금속관의 최종 굴곡형상과 거의 일치하는 봉재나 파이프재를 함께 연결시켜 형성되고, 길이 방향에서는 금속관의 굽힘 반경보다 곡률이 더 작고 폭방향에서는 굽힘평면과 거의 직교하는 면에 의해 형성된 안내면 등이 굽힘부에 제공된 고정 프레임과, 그 안내면에 대향하는 외주면을 지니며 그 고정 프레임에 부착된 작동기(actuator)에 의해 그 고정 프레임쪽으로 이동되는 굽힘부재를 구비한다. 이 장치로는 클램핑 공구 등에 의해서 똑바른 금속관의 일단이나 일정한 중간부분을 고정시키고(제2도 참조), 그 고정단부 또는 중간 부분으로부터 다른 자유단 또는 양 자유단을 향해 점진적으로 굽힘부재를 프레임 쪽으로 직선상에서 또는 원호상에서 이동시키면서 프레임에 대해 굽힘부재를 가압시킴으로써 굽힘가공이 수행된다.

그러나, 이러한 종래의 소구경 금속관의 굽힘 가공장치에 있어서는, 굽힘부재에 의해 금속관이 굽혀지는 동안에 금속관의 단부 등이 그 장치의 다른 부품이나 바닥 등과 간섭을 일으키게 되어 굽힘가공이 이루어질 수 없는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 금속관의 굽힘가공중 금속관의 단부 등이 가공장치의 부품이나 바닥 등과 간섭을 일으키지 아니하면서 굽힘가공을 연속하여 수행할 수 있는 굽힘 가공장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 굽힘 가공장치는, 전 길이에 걸쳐 금속관의 최종 굽힘형상과 거의 일치하는 형상으로 봉재나 관재를 함께 연결시켜 형성된 고정 프레임과 ; 고정 프레임에 설치되고, 길이방향에서는 금속관의 굽힘 반경보다 곡률이 더 작고 폭방향에서는 굽힘평면과 거의 직교하는 면에 의해 형성된 제1안내면을 지니는 제1굽힘 가공부(bending station)와, 고정 프레임에 설치되고 굽힘평면에 거의 평행한 면에 의해 형성된 제2안내면 및 그 제2안내면에 거의 직각으로 고정 프레임에 부착되며 곡률이 금속관의 굽힘 반경보다 더 작은 안내부재를 지니는 제2굽힘 가공부중 적어도 하나의 굽힘 가공부와 ; 제1굽힘 가공부의 제1안내면을 따라, 또는 제2굽힘 가공부의 제2안내면과 안내부재를 따라 금속관이 굽혀지도록 고정 프레임에 부착된 작동기에 의해 고정 프레임쪽으로 이동되는 굽힘부재를 구비한다.

이러한 구성으로, 금속관이 굽힘가공시 그 장치의 여타 부품이나 바닥 등과 간섭을 일으키지 않도록 하는 목적을 달성하기 위하여, 프레임의 일부가 당해 굽힘 가공부를 포함하는 다른 나머지 부분으로부터 미리 분리되고, 후속 굽힘 가공부를 포함하는 분리된 프레임 부분이 당해 굽힘 가공부의 근처의 위치에서 그 나머지 부분에 선회 가능하게 연결되며, 그 분리된 프레임 부분이 작동기에 의해 정상위치로부터 이동되어 나머지 부분의 선행 굽힘가공의 굽힘말기 위치와 당해 및 후속 굽힘 가공부의 굽힘 개시위치가 거의 동일 직선상에 놓이게 되며, 후속 굽힘 가공이 직선상의 후속 굽힘 가공부에서 미리 수행되며, 그 뒤 작동기에 의해 후속 굽힘부측상의 분리된 프레임 부분을 정상위치로 돌려보낸후 양단부 부분에서 금속관이 눌려진채 당해 굽힘가공이 당해 굽힘 가공부에서 수행된다.

본 발명의 작동은, 안내면을 지니는 고정 프레임과, 금속관이 안내면이나 안내면과 안내부재를 따라 놓여 굽혀지게끔 프레임에 부착되는 공압실린더나 회전 작동기와 같은 작동기에 의해서 안내부쪽으로 이동하는 굽힘부재에 의해서 수행된다는 점에서는 상술한 선행의 특허출원의 것과 동일하다. 그러나, 본 발명에 의하면, 금속관의 단부 부분등이 굽힘 가공시 장치의 여타 부품이나 바닥부 등과 간섭하는 경우, 당해 굽힘가공이 하나의 후속 굽힘 가공 완료후 수행되게 되어, 금속관이 장치의 여타 부품이나 바닥부 등과 간섭을 일으킬 수 없으며, 일련의 굽힘 가공이 아무방해 없이 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예를 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 가늘고 긴 3차원상의 형상을 지니는 고정 프레임(1)은, 전 길이에 걸쳐 금속관(2)의 최종 굽힘형상과 거의 일치하는 연속된 형상으로 용접부(W)를 통해 봉재나 관재 등이 함께 연결되어 형성되며, 굽힘부 근처에서는 보다 바람직하게 굽힘 각도 범위내에서는 폭방향이 굽힘평면에 거의 직교하는 면에 의해 형성된 제1안내면(1')과, 굽힘평면에 거의 평행한 면으로 형성된 제2안내면(1″)을 지닌다. 이 고정 프레임은 단면윤곽에 편평한 부분을 지니며, 보다 바람직한 것은 단면이 거의 사각형인 것이다. 그러나, 제2안내면(1″)의 단면 형상은 반드시 이에 한하는 것은 아니고 원형일 수도 있다. 이 후자의 경우에 제2안내면(1″)은 후술하는 안내부재(3)에 거의 직각으로 연장된 금속관(2)의 외주면과의 접선에 의해 형성된 면을 의미한다. 금속관(2)이 굽혀지는 프레임(1)의 주어진 위치에서 안내부재(3)가 용접 등에 의해서 제1안내면(1')과 제2안내면(1″)에 거의 직각으로 고정된다. 제1안내면(1'), 제2안내면(1″), 안내부재(3), 프레임(1) 등의 곡률이나 형상은 굽힘시 일어나는 금속관(2)의 스프링백(spring back)을 고려하여 금속관(2)의 굽힘 반경보다 더 작게 된다. 여기서, 안내부재(3)는 판조각이나 블럭으로 만들 수 있다. 프레임(1)은 소정의 지주(4)에 의해 베이스(도시안됨) 상에 고정되지만, 그와 같은 베이스는 지주(4)가 함께 연결되는 경우 반드시 필요한 것은 아니다. 굽힘부재(5, 5₁, 5₂)는 금속관(2)을 제1안내면(1')을 따라, 또는 제2안내면(1″)과 안내부재(3)를 따라 놓이도록 가압하는 동안 고정 프레임(1) 쪽으로 이동하도록 배치된다. 특히 제1안내면(1')과 상호 작용하여 굽힘가공을 수행하기 위한 굽힘부재는 그 외주면이 제1안내면에 대향하도록 배치되고, 제2안내면(1″) 및 안내부재(3)와 상호 작용하여 굽힘가공을 수행하기 위한 굽힘부재는 그 이동 방향이 제2안내면(1″)으로부터 약간 경사지거나 그와 거의 평행하도록 배치된다. 제1도 및 제2도에서 이점쇄선으로 도시된(5'₁), (5')는 굽힘가공전의 금속관(2)의 위치를 나타낸다. 또한, 굽힘부재(5₂)는 레버(6)에 부착되고, 그 레버(6)는 바깥쪽으로 연장되는데 금속관(2)의 굽힘부 근처 위치의 프레임(1)에까지 회전 중심에서 선회된다. 레버의 타단은 작동기(7)(도면상 공압실린더(7₁))를 구성하는 피스톤봉(7a)의 말단부에 의해 회전 가능하게 지지되며, 공압 실린더(7₁)의 일단은 프레임(1)에 부착된 브라케트(8), (8₁)에 선회되며, 레버가 피스톤봉(7a)의 신장/수축에 따라 그 피스톤봉의 방향으로 회동한다. 굽힘부재(5, 5₁, 5₂)는 작동기(7)로서 역할을 하는 공압실린더(7₁)와, 선행 특허 출원에 기재된 회전 작동기에 의해서 작동될 수 있다.

이하 금속관(2)의 굽힘가공에 대하여 기술한다. 먼저, 종래의 기술과 유사하게 금속관(2)의 일단이 제1모드(mode)에서 단부 고정장치(제2도 참조)를 사용하여 프레임(1)의 일단에 설치된 체결부재에 체결·고정되거나, 제2모드에서는 스토퍼(stopper) 등을 사용하여 표시한 금속관(2)의 중간부분의 소정의 위치가 클램핑 공구 등을 사용하여 프레임(1)의 중간부분에 고정된다. 그 뒤 제1모드에서는 고정 단부에서 자유단 쪽으로, 제2모드에서는 고정 부분에서 양 자유단 쪽으로 점진적으로 굽힘부재(5)를 프레임(1)쪽으로 원운동 시킴으로써 굽힘가공이 실시되어, 금속관(2)이 제1안내면(1')을 따라, 또는 제2안내면(1″)와 프레임(1)의 안내부재(3)를 따라 접촉하여 놓이도록 가압된다.

이러한 가공에서는 굽힘부재(5)가 연속적으로 금속관(2)을 구부리는 동안, 금속관(2)의 단부가 프레임이나 굽힘부재와 같은 장치의 여타부품 또는 바닥 등과 때때로 간섭을 일으킨다. 본 발명에 의하여 이러한 간섭을 방지하기 위해서, 고정 프레임(1)은 금속관의 단부 등이 굽힘가공중 간섭을 일으키는 굽힘부 근처, 바람직하게는 굽힘부의 끝부분 근처에서 둘로분리되고, 그 간섭이 일어나는 분리된 프레임 부분이나 단편중 하나가 선회 가능하게 된다. 특히 제1b도에 도시된 바와 같이, 고정 프레임(1)은 그 굽힘 가공부(M)(도면에서 하향 굴곡부분)을 남긴채 프레임 단편(1a)와 (1b)로 분리된다. 아암(arm)(9)은 그 일단이 굽힘 가공부(M) 근처의 지점 C에서 선회 가능하고 다른 분리된 프레임 단편(1b)에 연결되게 제공된다. 그 프레임 단편(1b)는 굽힘 가공전의 똑바른 금속관(2)가 양 프레임 단편(1a), (1b)위에 놓이도록 프레임 단편(1a)에 부착된 공압 실린더에 의해 지점 C에 대하여 회동되어 상향으로 비틀려질 수 있다. 특히, 레버(12)는 공압 실린더의 피스톤봉(11a)의 말단부에 선회 가능하게 연결되고 연속하여 그 실린더는 브라케트(10)에 선회 가능하게 연결되며 이 레버(12)의 타단은 프레임 단편(1b)의 말단부에 용접된다. 공압 실린더가 피스톤봉(11a)을 신장시키도록 제1b도의 상태로부터 작동되는 때에 프레임 단편(1b)의 말단부는 레버(12)를 개재하여 상향으로 비틀리며, 프레임 단편(1b)의 말단부는 프레임 단편(1a)의 연장선상으로 오게된다(제1a도 참조).

그러므로, 선행 가공단계의 굽힘 가공말기 위치와, 프레임 단편(1a)의 당해 굽힘 가공부(M)의 굽힘 가공 개시위치, 및 프레임 단편(1b)의 후속 굽힘 가공부의 굽힘 가공 개시위치가 거의 동일 직선상에 놓인다.

이러한 상태에서 금속관(2)은 후속 굽힘 가공부(안내부재(3)의 위치에 해당)인 프레임 단편(1b)상의 굽힘부에 공압실린더(7₁)를 작동시킴으로써 L형상의 레버(6)를 개재하여 굽힘부재(5₂)에 의해 미리 굽혀진다. 이 시점에서 금속관(2)은 굽힘 가공 말기의 굽힘부재(5₂)에 의해서, 또한 굽힘 가공부(M)에 선행하는 굽힘 가공부의 굽힘부재(5₁)에 의해서 프레임 단편(1a)상으로 파지된 채 밑으로 눌려진다. 그때 공압 실린더(11)가 피스톤봉(11a)을 수축시키도록 작동한다. 그 결과, 금속관(2)은 굽힘 가공부(M)에 굽힘부재가 제공되지 않을지라도 굽힘부의 양측으로 고정되기 때문에, 소정의 프레임을 따라 놓이도록 (제1b도의 굽힘 가공부(M)의 안내면(1')에 일치하는 형상을 가지도록) 금속관(2)이 굽혀진다. 선행의 굽힘 가공으로부터 프레임 단편(1b)이 아무 간섭을 일으키지 않는다고 판단되는 경우 굽혀진 금속관(2)이 프레임으로부터 제거된 후 제1a도의 변위된 상태가 다음 금속관의 굽힘가공을 위하여 유지될 수 있다. 지지판(13)은 프레임 단편(1b)에 의해 굽혀질 때 굽힘가공의 반작용을 받아 금속관이 벗겨지는 것을 방지하기 위한 것이며, 그렇게 함으로써 소정의 굽힘 가공 정밀도를 유지할 수 있다. 본 발명은 금속관 이외에도 봉재 따위의 굽힘가공에 적용할 수 있다.

상술된 바와 같이 본 발명에 의하면, 가공장치의 여타 부품이나 바닥등이 굽힘 가공시 금속관(2)이 이동하는 통로와 간섭을 일으키는 경우에도 적어도 하나의 후속 굽힘가공이 미리 완료된 다음 당해 굽힘가공이 수행되기 때문에 아무 간섭없이 연속하여 금속관(2)의 굽힘 가공을 수행할 수 있다.

비록 실시예에서는 두 개의 연속된 굽힘 가공부의 굽힘 평면이 서로 교차하지만, 본 발명은 그 굽힘 평면이 동일한 경우에도 적용될 수 있다.

상세히 설명된 바와 같이 본 발명에 의하면, 금속관이 안내부재와 제1안내면 또는 제2안내면을 따라 놓이며 굽혀지도록 프레임에 직접 또는 지주나 브라케트를 개재하여 부착된 작동기에 의하여 안내부재를 향해 이동되는 굽힘부재와 고정 프레임에 의하여 굽힘가공이 수행된다. 그러므로 굽힘부재를 작동시키기 위한 작동기가 고정 프레임에 연결되기 때문에 설치대 따위가 사용되지 않게 되어 휨이 방지된다. 또한, 굽힘 가공이 바람직하게는 피스톤봉이 작동기에 의해 수축될 때 굽힘부재에 따라 수행되기 때문에 피스톤봉이 신장되는 상태에서 수행되는 종래의 기술에 비해 피스톤 봉에 제공된 부시(bush)가 느슨해지는 영향이 극소화될 수 있고 굽힘 모우멘트도 거의 가해지지 않는다. 따라서, 굽힘 부재와 안내 부재 사이의 약간의 어긋남(breathing)도 방지될 수 있어 정밀도 높은 곡선 제품을 만들 수 있다.

또, 금속관이 굽힘부재에 의해 굽혀질 때 금속관의 단부 등이 가공장치의 여타 부품이나 바닥 등과 간섭을 일으킬 경우 미리 분리된 프레임 단편 하나가 하나의 후속 굽힘가공을 미리 수행하도록 변위되고, 그 뒤 선행 또는 당해 굽힘 가공은 그 변위된 하나의 프레임 단편이 복귀된 후 수행된다. 따라서, 아무 간섭을 일으킴이 없이 일련의 굽힘가공이 연속하여 수행될 수 있다. 또한, 가공장치 전체가, 시판되는 사각봉재 등을 소정의 길이로 절단하고, 이를 굽힘 가공한 후, 일부(분리된 부품)이외에는 전길이에 걸쳐 금속관의 최종 굴곡 형상에 거의 일치하는 연속 형상으로 용접하여, 판형상의 안내부재를 부착시켜 프레임을 형성하고, 작동기와 함께 굽힘 부재를 프레임쪽으로 작동할 수 있도록 배치하며, 프레임 단편을 선회할 수 있게 함으로써 구성할 수 있기 때문에 부품이 현저히 감소되고, 가공장치가 소형, 경량으로 되며, 제조비용도 저렴하게 되고 제조시간도 단축된다. 따라서, 대량생산 개시전에도 큰 효과가 있다.

Claims

전 길이에 걸쳐 금속관(2)의 최종 굴곡 형상과 거의 일치하는 형상으로 봉재나 파이프재를 함께 연결하여 형성된 고정 프레임(1)과, 길이 방향으로는 금속관의 굽힘 반경보다 곡률이 더 작고 폭방향으로는 굽힘평면에 거의 직각인 면으로 된 제1안내면(1')을 지니며 고정 프레임상에 제공된 제1굽힘 가공부와, 굽힘 평면에 거의 평행한 면으로 된 제2안내면(1″) 및 그 제2안내면과 거의 직각으로 고정 프레임에 부착되고 곡률이 금속관의 굽힘 반경보다 작은 안내부재(3)을 지니며 고정 프레임상에 제공된 제2굽힘 가공부중 적어도 어느 하나의 굽힘 가공부 및, 금속관이 제1굽힘 가공부에서 제1안내면을 따르고 제2굽힘 가공부에서 제2안내면과 안내부재를 따라 놓여 굽혀지도록, 프레임에 부착된 작동기에 의해서 고정 프레임 쪽으로 이동되는 굽힘부재를 구비하는 소구경 금속관의 굽힘 가공장치에 있어서, 프레임의 일부(1a)가 당해 굽힘 가공부를 포함하는 나머지 부분과 미리 분리되며, 후속 굽힘 가공부를 포함하는 분리된 프레임 부분(1b)가 당해 굽힘 가공부 근처의 위치에서 그 나머지 부분에 선회 가능하게 연결되며, 그 분리된 프레임 부분(1b)가 나머지 부분의 선행 굽힘 가공의 굽힘 말기 위치와 당해 및 후속 굽힘 가공부의 굽힘 개시위치가 거의 동일 직선상에 놓이도록 정상 위치로부터 작동기(11)에 의해 변위되며, 그 후속 굽힘가공이 직선상의 후속 굽힘 가공부에서 미리 수행되며, 그 뒤 작동기에 의해 그 분리된 프레임 부분을 후속 굽힘 가공부측의 정상위치로 복귀시킨후 금속관을 양 굽힘 부분에서 잡아 내리면서 당해 굽힘 가공부에서 당해 굽힘가공이 수행되어 금속관이 굽힘부재에 의해 굽혀질때 가공장치의 여타 부품이나 바닥 등과 간섭을 일으키지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 소구경 금속관의 굽힘 가공장치.
제1항에 있어서, 굽힘 부재를 이동시키기 위한 작동기(7)이 공압 실린더나 회전작동기로 구성되는 것을 특징으로 하는 소구경 금속관의 굽힘 가공장치.
제1항에 있어서, 고정 프레임(1)이 굽힘 가공 말단부 근처에서 분리되는 것을 특징으로 하는 소구경 금속관의 굽힘 가공장치.
제1항에 있어서, 분리된 프레임 부분을 변위시키기 위한 작동기(11)이 공압 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 소구경 금속관의 굽힘 가공장치.
제1항에 있어서, 금속관이 양 굽힘 부분에 있는 굽힘부재에 의해 잡아 내려지는 것을 특징으로 하는 소구경 금속관의 굽힘 가공장치.
제1항에 있어서, 분리된 프레임 부분(1b)가 추가로 지지판(13)을 구비하는 것을 특징으로 하는 소구경 금속관의 굽힘 가공장치.