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KR20170133957A - Roll forming system and method thereof - Google Patents

Roll forming system and method thereof Download PDF

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Publication number
KR20170133957A
KR20170133957A KR1020160065462A KR20160065462A KR20170133957A KR 20170133957 A KR20170133957 A KR 20170133957A KR 1020160065462 A KR1020160065462 A KR 1020160065462A KR 20160065462 A KR20160065462 A KR 20160065462A KR 20170133957 A KR20170133957 A KR 20170133957A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
roll forming
roll
coil
laser
Prior art date
Application number
KR1020160065462A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최동원
이문용
Original Assignee
주식회사 성우하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 성우하이텍 filed Critical 주식회사 성우하이텍
Priority to KR1020160065462A priority Critical patent/KR20170133957A/en
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Abstract

Disclosed are an apparatus for forming a roll including an uncoiler, a straightener, a brake press, a roll forming unit, capable of ensuring productivity, and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for forming a roll comprises: a frequency heater heating a forming beam using a frequency output from a frequency generator at a rear side of the roll forming unit to preheat an adhesion part; and a laser welder performing welding by radiating a laser beam while supplying a filler wire to the pre-heated adhesion part of the forming beam from a rear side of the frequency heater. The method for forming a roll includes: a preheating step of, by the frequency heater, preheating the adhesion part by heating the forming beam unit using a frequency output from the frequency generator from a rear side of the roll forming unit; and a welding step of performing welding by radiating a laser beam while supplying a filler wire to a filler metal from the heated adhesion part of the forming beam using the laser welder from the rear side of the frequency heater.

Description

롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법{ROLL FORMING SYSTEM AND METHOD THEREOF}[0001] DESCRIPTION [0002] ROLL FORMING SYSTEM AND METHOD THEREOF [

본 발명은 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 판재를 롤 포밍 성형하는 공정에서, 성형이 완료된 알루미늄 판재의 접합부에 필러와이어를 공급하면서 레이저 용접하여 접합하는 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roll forming apparatus and a roll forming method, and more particularly, to a roll forming apparatus and a roll forming apparatus for performing laser welding by supplying filler wires to a joining portion of an aluminum plate, Roll forming method.

일반적으로 롤 포밍 공법은 코일을 풀어 상부 롤과 하부 롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡하여 성형빔을 생산하는 것으로, 특히 차량용 범퍼빔과 같이 다양한 형상으로 절곡 성형된 직선타입의 빔류를 제조하게 된다. Generally, the roll forming method is to produce a forming beam by bending a roll former unit in which a coil is loosened to form a pair of upper rolls and lower rolls in a row, A beam of a linear type that is bent and formed into various shapes such as a beam is manufactured.

도 1은 롤 포밍 공법을 이루기 위한 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도로써, 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 공정은 먼저, 공급되는 코일(10)을 풀어주는 언코일러(1)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S1)를 이루고, 상기 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(10)을 평판의 패널(20)로 펴주는 스트레이트너(2)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S2)를 이룬다. FIG. 1 is a general roll forming system for forming a roll forming system and its conceptual stepwise process concept. In a general roll forming system and its process, an uncoiler 1 for uncoiling a supplied coil 10 is arranged in front of a processing line A straightener 2 which forms an uncoiling step S1 and spreads the coil 10 unwound from the uncoiler 1 to the flat panel 20 is provided on the rear side thereof to perform a straightening step S2, Respectively.

그리고 상기 스트레이트너(2)의 후방에는 스트레이트너(2)로부터 공급된 패널(20)에, 성형된 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(3)가 구비되어 피어싱 단계(S3)를 진행한다.The panel 20 supplied from the straightener 2 is provided at the rear of the straightener 2 with a brake press 3 for forming holes for various purposes for assembling the formed beam, ).

또한, 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1~R10; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포밍유닛(4)은 상기 브레이크 프레스(3)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(1), 스트레이트너(2), 및 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S4)를 진행하게 된다. The roll forming unit 4 composed of at least ten roll formers R1 to R10 (not shown) is disposed behind the brake press 3 to rotate the uncoiler 1, the straightener 2 ) And the panel 20 supplied through the brake press 3 are successively subjected to a roll forming step S4 in which a forming beam 30 to be obtained is subjected to roll forming.

그리고 상기 롤 포밍유닛(4)의 후방에는, 성형빔(30)이 폐단면 형상을 갖는 경우, 그 양단을 용접하기 위한 레이저 용접장치(5)가 구비되어 용접 단계(S5)를 진행한다.When the shaping beam 30 has a closed end shape, a laser welding apparatus 5 for welding both ends of the shaping beam 30 is provided at the rear of the roll forming unit 4 to proceed the welding step S5.

이러한 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정에서, 상기 용접 단계(S5)에서는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 레이저 스캐너 등의 레이저 용접장치(5)가 구비되어 레이저 발진기(51)로부터 출력되는 레이저빔을 상기 성형빔(30) 상의 용접위치에 조사하여 용접작업을 진행한다.2, a laser welding apparatus 5 such as a laser scanner is provided in the welding step S5 in such a roll forming system and its stepwise process to irradiate the laser beam outputted from the laser oscillator 51 And the welding position on the forming beam 30 is irradiated.

한편, 상기한 성형빔(30)이 폐단면 형상으로 구성되는 경우, 그 양단을 용접하기 위한 레이저 용접장치(5)는 상기 롤 포밍유닛(4)의 공정방향 전후방측 베이스(9) 상에 일정 간격을 두고 전,후방 가이드 롤러유닛(53,55)을 설치하여 성형빔(30)의 이동을 안내한다.On the other hand, in the case where the forming beam 30 has a closed end shape, the laser welding apparatus 5 for welding both ends of the forming beam 30 has a constant The front and rear guide roller units 53 and 55 are provided at intervals to guide the movement of the forming beam 30.

여기서, 상기한 종래의 가이드 롤러유닛(53,55)은 프레임(F) 상에 회전 가능하게 설치되는 상부 및 하부 가이드 롤러(R1)(R2)가 성형빔(30)의 접합부(W) 상면과 하면을 구름 지지하도록 구성된다. The conventional guide roller units 53 and 55 are configured such that the upper and lower guide rollers R1 and R2 rotatably installed on the frame F are disposed on the upper surface of the joining portion W of the forming beam 30, So as to support the lower surface thereof.

그런데, 최근에는 차체의 경량화를 위하여 알루미늄 판재를 이용하여 범퍼빔 등의 빔류를 차체에 적용하고 있다. In recent years, a beam of a bumper beam or the like is applied to a vehicle body by using an aluminum plate material in order to reduce the weight of the vehicle body.

이에, 알루미늄 판재는 상기한 바와 같이, 종래의 레이저 용접장치를 이용하여 접합부를 레이저빔의 초점용접을 통하여 접합할 경우, 내부에 기공의 발생 등으로 용접불량을 초래하는 단점이 있다. 이에, 소재의 재질에 따라 용접성 검토 및 용접 품질관리 등에 의해 적용되는 용접방법을 달리해야한다. As described above, the aluminum plate material has a disadvantage in that, when the joining portion is welded through the focus welding of the laser beam using a conventional laser welding apparatus, welding failure occurs due to generation of pores therein. Therefore, depending on the material of the material, the welding method to be applied should be different according to the examination of the weldability and the quality control of the weld.

본 발명의 실시 예는 롤 포밍 성형된 알루미늄 성형빔의 접합부에 필러와이어를 공급하면서 레이저 용접하여 접합품질 및 생산성을 보장할 수 있는 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a roll forming apparatus and a roll forming method capable of ensuring bonding quality and productivity by laser welding while supplying filler wires to a joining portion of a roll formed forming aluminum formed beam.

또한, 상기 알루미늄 성형빔의 접합부에 대하여 용접단계 이전에 히팅유닛을 통하여 예열함으로써, 상기 접합부의 초기 입열량을 높여 상기 필러와이어의 충분한 용입을 유도하여 접합 강도를 확보할 수 있도록 하는 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법을 제공하고자 한다.Further, by preheating the joining portion of the aluminum formed beam through the heating unit before the welding step, the joining strength can be ensured by increasing the initial heat input amount of the joining portion to induce sufficient penetration of the filler wire, Roll forming method.

또한, 상기 알루미늄 성형빔의 접합부에 쉴드가스를 공급하여 접합부를 공기와 차단함으로써, 용접 품질을 보장할 수 있도록 하는 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법을 제공하고자 한다.A further object of the present invention is to provide a roll forming apparatus and a roll forming method capable of ensuring the quality of welding by shielding the joining portion with air by supplying a shield gas to the joining portion of the aluminum formed beam.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 공정라인 전방의 폭방향 중앙에 구성되어 코일을 풀어 공급하는 언코일러와, 상기 언코일러의 후방에서, 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판으로 펴주는 스트레이트너와, 상기 스트레이트너로부터 공급되는 평판 코일에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스와, 상기 브레이크 프레스의 후방에서 상기 스트레이트너와 브레이크 프레스를 거쳐 공급되는 평판 코일을 순차적으로 절곡 성형하여 각각 일정한 형상의 성형빔으로 롤 성형하는 롤 포밍 유닛을 포함하는 롤 포밍 장치에 있어서, 상기 롤 포밍 유닛의 후방에서, 고주파 발생기로부터 출력되는 고주파를 이용하여 상기 성형빔을 가열하여 접합부를 예열하는 고주파 가열기; 상기 고주파 가열기의 후방에서, 상기 성형빔의 예열된 접합부에 필러와이어를 공급하면서 레이저빔을 조사하여 용접하는 레이저 용접기를 포함하는 롤 포밍 장치가 제공될 수 있다.According to one or more embodiments of the present invention, there is provided an uncoiler which is formed at a widthwise center of the front of a process line and uncoils and supplies a coil, a straightener for uncoiling the coil unwound from the uncoiler at the rear of the uncoiler, A brake press for forming holes for various purposes for assembling the beam to be formed in the flat coil supplied from the straightener and a flat coil supplied from the rear of the brake press through the straightener and the brake press are successively bent A method of manufacturing a roll forming apparatus comprising a roll forming unit that rolls a forming beam having a predetermined shape, the method comprising the steps of: heating a forming beam using a high frequency output from a high frequency generator at a rear side of the roll forming unit, A heater; And a laser welder for irradiating and welding the laser beam while supplying the filler wire to the preheated joint portion of the forming beam at the rear of the high frequency heater.

또한, 상기 고주파 가열기는 고주파 유도 가열기일 수 있다.Further, the high frequency heater may be a high frequency induction heater.

또한, 상기 레이저 용접기는 베이스 상에 설치되는 프레임; 상기 프레임의 상판 하면에 설치되어 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔을 상기 성형빔의 접합부에 조사하는 옵틱헤드; 상기 옵틱헤드의 전방에 고정되어 와이어 공급기로부터 공급되는 필러와이어를 상기 성형빔의 접합부에 조사되는 레이저빔의 초점부에 공급하는 와이어 공급관을 포함할 수 있다.The laser welder may further include: a frame installed on the base; An optical head provided on a bottom surface of the upper plate of the frame to irradiate a laser beam output from the laser oscillator to a junction of the formed beam; And a wire feed pipe that is fixed to the front of the optical head and feeds the filler wire supplied from the wire feeder to a focal point of the laser beam irradiated to the junction of the forming beam.

또한, 상기 레이저 용접기는 상기 성형빔의 접합부에 대응하여 배치된 상태로 상기 프레임의 공정방향 후방 일측에 고정되며, 쉴드가스 공급기와 가스 공급관을 통하여 연결되어 상기 접합부에 쉴드가스를 분사하여 공급하는 가스분사노즐을 더 포함할 수 있다.Further, the laser welder is fixed to one side of the frame rearward in the process direction in a state where it is disposed in correspondence with the joining portion of the forming beam, and is connected to the shield gas supplier through a gas supply pipe, And may further include an injection nozzle.

또한, 상기 코일은 알루미늄 코일일 수 있다.Further, the coil may be an aluminum coil.

그리고 본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 공정라인의 전방에서, 언코일러를 이용하여 성형용으로 공급할 코일을 풀어서 공급해주는 언코일 단계;(S1) 상기 언코일러의 후방에서, 스트레이트너를 이용하여 상기 언코일 단계로부터 풀려 나온 코일을 평판 코일로 펴주는 스트레이트닝 단계;(S2) 상기 스트레이트너의 후방에서, 브레이크 프레스를 이용하여 상기 스트레이트닝 단계로부터 공급되는 평판 코일에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱 단계;(S3) 상기 브레이크 프레스의 후방에서, 다단의 롤 포머로 이루어지는 롤 포밍 유닛을 이용하여 상기 피어싱 단계로부터 공급되는 평판 코일을 각각 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계;(S4)를 포함하는 롤 포밍 방법에 있어서, 상기 롤 포밍 유닛의 후방에서, 고주파 가열기가 고주파 발생기로부터 출력되는 고주파를 이용하여 상기 성형빔을 가열하여 접합부를 예열하는 예열단계;(S5) 상기 고주파 가열기의 후방에서, 레이저 용접기를 이용하여 상기 성형빔의 예열된 접합부에 대하여 필러와이어를 용가재로 공급하면서 레이저빔을 조사하여 용접하는 용접단계(S6)를 포함하는 롤 포밍 방법이 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, an uncoil step for uncoiling a coil to be supplied for forming by using an uncoiler is provided in front of a process line. (S1) (S2) a flattening step of stretching the coil unwound from the uncoiled step to a flat coil; (S2) a step of winding the flat coil from the straightening step using a brake press at the rear of the straightener, (S3) a step of bending the planar coils supplied from the piercing step sequentially by using a roll forming unit comprising a multi-stage roll former at the rear of the brake press, A roll forming step of roll forming into a beam shape; (S4) A preheating step of heating the forming beam by using a high frequency output from the high frequency generator at a rear side of the roll forming unit to preheat the joining part; (S5) And a welding step (S6) of irradiating and welding a laser beam while supplying the filler wire to the preformed joint of the forming beam with the filler material.

또한, 상기 용접단계(S6)에서는 상기 성형빔의 접합부에 대응하여 배치된 가스분사노즐을 통하여 쉴드가스 공급기로부터 가스 공급관을 통하여 공급되는 쉴드가스를 상기 접합부에 분사할 수 있다.Further, in the welding step (S6), a shield gas supplied from a shield gas supplier through a gas supply pipe through a gas injection nozzle arranged corresponding to a junction part of the forming beam may be injected to the joint part.

또한, 상기 용접단계(S6)에서는 상기 필러와이어를 상기 성형빔의 접합부에 조사되는 레이저빔의 초점부에 공급할 수 있다.Further, in the welding step (S6), the filler wire may be supplied to the focal point of the laser beam irradiated on the junction of the forming beam.

또한, 상기 코일은 알루미늄 코일이 적용될 수 있다.The coil may be an aluminum coil.

본 발명의 실시 예는 롤 포밍 성형된 알루미늄 성형빔의 접합부에 필러와이어를 공급하면서 레이저 용접하여 접합품질 및 생산성을 확보할 수 있다. The embodiment of the present invention can ensure the quality and productivity of the bonding by laser welding while supplying the filler wire to the joining portion of the aluminum formed beam that has been roll-formed.

또한, 상기 알루미늄 성형빔의 접합부에 대하여 용접단계 이전에 히팅유닛을 통하여 예열함으로써, 상기 접합부의 초기 입열량을 높여 상기 필러와이어의 충분한 용입을 유도하여 접합 강도를 확보할 수 있다.In addition, by preheating the joining portion of the aluminum formed beam through the heating unit before the welding step, the initial heat input amount of the joining portion can be increased to induce sufficient penetration of the filler wire to secure the joining strength.

또한, 상기 알루미늄 성형빔의 접합부에 쉴드가스를 공급하여 접합부를 공기와 차단함으로써, 용접 품질을 보장할 수 있다.Further, a shield gas is supplied to the joining portion of the aluminum formed beam to shield the joining portion from the air, thereby ensuring the welding quality.

도 1은 일반적인 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 레이저 용접장치가 적용된 용접단계의 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 적용되는 히팅유닛이 적용된 예열단계와 레이저 용접장치가 적용된 용접단계의 공정도이다.
1 is a general roll forming system and its step-by-step process diagram.
2 is a process diagram of a welding step to which a laser welding apparatus according to the prior art is applied.
3 is a block diagram of a roll forming system according to an embodiment of the present invention.
4 is a process diagram of a preheating step to which a heating unit applied in an embodiment of the present invention is applied and a welding step to which a laser welding apparatus is applied.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. .

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.In order to clearly explain the embodiments of the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 적용되는 히팅유닛이 적용된 예열단계와 레이저 용접장치가 적용된 용접단계의 공정도이다.FIG. 3 is a process diagram of a roll forming system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a pre-heating step to which a heating unit applied in an embodiment of the present invention is applied and a welding step to which a laser welding apparatus is applied.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 롤 포밍 장치는 먼저, 공정라인 전방 중앙에 언코일러(1)가 구성된다. Referring to FIG. 3, in the roll forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the uncoiler 1 is formed at the center front of the process line.

상기 언코일러(1)의 후방에는 스트레이트너(2)가 구성되어 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(10)을 평판(20)으로 펴주게 된다. A straightener 2 is arranged behind the uncoiler 1 to spread the coil 10 unwound from the uncoiler 1 to the flat plate 20. [

여기서, 상기 코일(10)은 알루미늄 코일 소재인 예로 설명한다. Here, the coil 10 is an aluminum coil material.

그리고 상기 스트레이트너(2)의 후방에는 브레이크 프레스(3)가 구비되어 스트레이트너(2)로부터 공급되는 평판(20)에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하도록 구성된다.A brake press 3 is provided behind the straightener 2 to form holes for various purposes for assembling the beam to be formed on the flat plate 20 supplied from the straightener 2. [

상기 브레이크 프레스(3)의 후방에는 롤 포밍 유닛(4)이 구성되어 상기 스트레이트너(2)와 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 평판(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 각각 일정한 형상의 성형빔(30)으로 롤 성형한다. A roll forming unit 4 is formed at the rear of the brake press 3 so as to sequentially form a flat plate 20 supplied via the straightener 2 and the brake press 3 to form molding beams (30).

상기한 롤 포밍 유닛(4)은 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1,R2,...R9,R10; 일부 미도시)들이 일렬로 배치되어 구성된다. The roll forming unit 4 is constituted by arranging roll formers R1, R2, ..., R9 and R10 (not shown) of at least 10 stages in a row.

도 4를 참조하면, 상기 롤 포밍 유닛(4)의 후방에는 고주파 발생기(61)로부터 출력되는 고주파를 이용하여 상기 성형빔(30)을 일정온도까지 신속하게 가열하여 접합부(W)를 예열하는 고주파 가열기(6)가 구비된다. 4, the molding beam 30 is rapidly heated to a predetermined temperature by using a high frequency output from the high frequency generator 61, and a high frequency (preheating) temperature of the bonding portion W is applied to the rear of the roll forming unit 4 A heater 6 is provided.

이때, 상기 고주파 가열기(6)는 고주파 유도 가열기로 이루어질 수 있다.At this time, the high frequency heater 6 may be a high frequency induction heater.

또한, 상기 고주파 가열기(6)의 후방에는 상기 성형빔(30)의 예열된 접합부(W)에 필러와이어(57b)를 공급하면서 레이저빔을 조사하여 용접하는 레이저 용접기(5)가 구비된다. A laser welder 5 for supplying a filler wire 57b to the preheated welding portion W of the forming beam 30 while irradiating the welding beam with a laser beam is provided at the rear of the high frequency heater 6.

여기서, 상기 레이저 용접기(5)는 베이스(9) 상에 프레임(5a)이 설치되고, 상기 프레임(5a)의 상판(5b) 하면에 옵틱헤드(5c)가 설치된다. Here, the laser welder 5 is provided with a frame 5a on a base 9, and an optical head 5c is provided on a lower surface of the upper plate 5b of the frame 5a.

상기 옵틱헤드(5c)는 레이저 발진기(51)로부터 출력되는 레이저빔을 상기 성형빔(30)의 접합부(W)에 조사한다. The optical head 5c irradiates the laser beam outputted from the laser oscillator 51 to the junction W of the forming beam 30. [

또한, 상기 옵틱헤드(5c)의 전방에는 와이어 공급관(57a)이 고정되어 와이어 공급기(57)로부터 공급되는 필러와이어(57b)를 상기 성형빔(30)의 접합부(W)에 조사되는 레이저빔의 초점부에 공급하도록 구성된다. A wire feed pipe 57a is fixed to the front of the optic head 5c so that the filler wire 57b supplied from the wire feeder 57 is inserted into the bonding portion W of the forming beam 30, To the focus portion.

또한, 상기 레이저 용접기(5)는 가스분사노즐(59a)을 더 포함하는데, 상기 가스분사노즐(59a)은 상기 성형빔(30)의 접합부(W)에 대응하여 배치된 상태로, 상기 프레임(5a)의 공정방향 후방 일측에 고정된다. The laser welder 5 further includes a gas injection nozzle 59a which is disposed in correspondence with the junction W of the forming beam 30, 5a in the process direction.

이러한 가스분사노즐(59a)은 쉴드가스 공급기(59)와 가스 공급관(59b)을 통하여 연결되어 상기 접합부(W)에 대하여 지속적으로 쉴드가스를 분사하여 공급하여 상기 접합부(W)를 공기와 차단한다. The gas injection nozzle 59a is connected to the shield gas supply unit 59 through the gas supply pipe 59b and continuously injects and shields the shield gas to the joint W to cut off the joint W from the air .

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 롤 포밍 장치를 이용한 롤 포밍 방법은, 상기 도 3에서 도시한 바와 같이, 먼저, 공정라인의 전방에서, 언코일러(1)를 이용하여 성형용으로 공급할 코일(10)을 풀어주는 언코일 단계(S1)를 진행한다.Therefore, in the roll forming method using the roll forming apparatus having the above-described configuration, as shown in FIG. 3, first, the coil 10 to be supplied for forming by using the uncoiler 1, (Step S1).

상기 언코일 단계(S1)에 이어서, 상기 언코일러(1)의 후방에서는 스트레이트너(2)를 이용하여 상기 언코일 단계(S1)로부터 풀려 나온 코일(10)을 평판(20)으로 펴주는 스트레이트닝 단계(S2)를 진행한다.The uncoil step S1 is followed by a straightening step of straightening the coil 10 uncoiled from the uncoil step S1 to the flat plate 20 by using a straightener 2 at the rear of the uncoiler 1, (S2). ≪ / RTI >

이어서, 상기 스트레이트너(2)의 후방에서는 브레이크 프레스(3)를 이용하여 상기 스트레이트닝 단계(S3)로부터 공급되는 평판(30)에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱 단계(S3)를 진행한다.The flat plate 30 supplied from the straightening step S3 uses a brake press 3 at the rear of the straightener 2 to form holes for various purposes for assembling the beam to be formed. The process proceeds to step S3.

그리고 상기 브레이크 프레스(3)의 후방에서는 다단의 롤 포머(R1,R2.. R9,R10; 일부 미도시)로 이루어지는 롤 포밍 유닛(4)을 이용하여 상기 피어싱 단계(S3)로부터 공급되는 평판(30)을 각각 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 미완성 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계(S4)를 진행한다.And a flat plate (not shown) supplied from the piercing step S3 by using a roll forming unit 4 comprising a multi-stage roll formers R1, R2, R9 and R10 (not shown) at the rear of the brake press 3 30 are sequentially bent and formed into an incomplete shape of the forming beam 30 to be obtained.

이후, 상기 롤 포밍 유닛(4)의 후방에서는 도 4에서와 같이, 고주파 가열기(6)가 고주파 발생기(61)로부터 출력되는 고주파를 이용하여 상기 성형빔(30)을 일정온도로 가열하여 접합부(W)를 미리 예열하는 예열단계(S5)를 진행한다. 4, the high frequency heater 6 heats the forming beam 30 to a predetermined temperature by using a high frequency output from the high frequency generator 61, W) is preheated in advance.

이와 같이, 접합부(W)가 예열된 성형빔(30)은 상기 고주파 가열기(6)의 후방에서, 레이저 용접기(5)를 이용하여 상기 성형빔(30)의 예열된 접합부(W)에 대하여 필러와이어(57b)를 용가재로 공급하면서 레이저빔을 조사하여 용접하는 용접단계(S6)를 진행한다. The molding beam 30 preheated at the junction W is heated at the rear of the high frequency heater 6 by the laser welder 5 to the preheated junction W of the molding beam 30, The welding step S6 is performed in which the laser beam is irradiated and welded while the wire 57b is supplied as a sparse material.

이러한 용접단계(S6)에서는 상기 성형빔(30)의 접합부(W)에 대응하여 배치된 가스분사노즐(59a)을 통하여 쉴드가스 공급기(59)로부터 가스 공급관(59b)을 통하여 공급되는 쉴드가스를 상기 접합부(W)에 분사하면서 용접하게 되는데, 상기 쉴드가스는 접합부(W)가 공기와 차단되도록 하여 용접품질을 향상시킨다.In this welding step S6, the shield gas supplied from the shield gas supplier 59 through the gas supply pipe 59b through the gas injection nozzle 59a arranged corresponding to the junction W of the forming beam 30 The shield gas is welded to the welding portion W, which shields the welding portion W from the air, thereby improving the welding quality.

이때, 상기 용접단계(S6)에서는 상기 필러와이어(57b)를 상기 성형빔(30)의 접합부(W)에 조사되는 레이저빔의 초점부에 공급한다. At this time, in the welding step S6, the filler wire 57b is supplied to the focal portion of the laser beam irradiated on the joining portion W of the forming beam 30.

즉, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법은 롤 포밍 성형된 알루미늄 성형빔의 접합부에 필러와이어로 이루어지는 용가재를 충분히 공급하면서 레이저 용접하여 접합부의 접합품질을 확보할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있다. In other words, the roll forming apparatus and the roll forming method according to the present invention as described above can secure the quality of the joining of the joining portion by laser welding while sufficiently supplying the filler material composed of the filler wire to the joining portion of the roll forming forming aluminum forming beam, The productivity can be improved.

또한, 상기 알루미늄 성형빔의 접합부에 대하여 용접단계 이전에 히팅유닛을 통하여 예열함으로써, 상기 접합부의 초기 입열량을 높여 상기 필러와이어 등의 용가재의 충분한 용입을 유도하여 접합 강도를 확보할 수 있다.In addition, by preheating the joining portion of the aluminum forming beam through the heating unit before the welding step, the initial heat input amount of the joining portion can be increased to secure sufficient joining strength by inducing sufficient penetration of the filler such as the filler wire.

또한, 상기 알루미늄 성형빔의 접합부에 쉴드가스를 공급하여 접합부를 공기와 차단함으로써, 접합부 내부에 기공발생을 억제하여 용접 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, shield gas is supplied to the joining portion of the aluminum forming beam to shield the joining portion from air, so that generation of pores inside the joining portion can be suppressed and welding quality can be improved.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

1: 언코일러
2: 스트레이트너
3: 브레이크 프레스
4: 롤 포밍 유닛
5: 레이저 용접기
5a: 프레임
5b: 상판
5c: 옵틱헤드
51: 레이저 발진기
57: 와이어 공급기
57a: 와이어 공급관
57b: 필러와이어
59: 쉴드가스 공급기
59a: 가스분사노즐
6: 고주파 가열기
61: 고주파 발생기
1: Uncoiler
2: Straightener
3: Brake press
4: Roll forming unit
5: Laser welding machine
5a: frame
5b: top plate
5c: Optic head
51: laser oscillator
57: Wire feeder
57a: wire feed pipe
57b: Filler wire
59: shield gas supply
59a: Gas injection nozzle
6: High frequency heater
61: High frequency generator

Claims (9)

공정라인 전방의 폭방향 중앙에 구성되어 코일을 풀어 공급하는 언코일러와, 상기 언코일러의 후방에서, 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판으로 펴주는 스트레이트너와, 상기 스트레이트너로부터 공급되는 평판 코일에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스와, 상기 브레이크 프레스의 후방에서 상기 스트레이트너와 브레이크 프레스를 거쳐 공급되는 평판 코일을 순차적으로 절곡 성형하여 각각 일정한 형상의 성형빔으로 롤 성형하는 롤 포밍 유닛을 포함하는 롤 포밍 장치에 있어서,
상기 롤 포밍 유닛의 후방에서, 고주파 발생기로부터 출력되는 고주파를 이용하여 상기 성형빔을 가열하여 접합부를 예열하는 고주파 가열기;
상기 고주파 가열기의 후방에서, 상기 성형빔의 예열된 접합부에 필러와이어를 공급하면서 레이저빔을 조사하여 용접하는 레이저 용접기;
를 포함하는 롤 포밍 장치.
An uncoiler which is disposed at the center in the width direction in front of the processing line and releases the coils and supplies the uncoiler; a straightener for flattening the coil unwound from the uncoiler at the rear of the uncoiler; And a plate coil supplied from the rear of the brake press through the straightener and a brake press are successively bent and formed into a shaped beam having a constant shape by roll molding A roll forming apparatus including a roll forming unit,
A high frequency heater for heating the formed beam by using a high frequency output from the high frequency generator at a rear portion of the roll forming unit to preheat the joined portion;
A laser welder for irradiating and welding a laser beam while feeding filler wires to the preheated joint portion of the formed beam at the rear of the high frequency heater;
The roll forming apparatus comprising:
제1항에 있어서,
상기 고주파 가열기는
고주파 유도 가열기인 것을 특징으로 하는 롤 포밍 장치.
The method according to claim 1,
The high-
Wherein the high-frequency induction heater is a high-frequency induction heater.
제1항에 있어서,
상기 레이저 용접기는
베이스 상에 설치되는 프레임;
상기 프레임의 상판 하면에 설치되어 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔을 상기 성형빔의 접합부에 조사하는 옵틱헤드;
상기 옵틱헤드의 전방에 고정되어 와이어 공급기로부터 공급되는 필러와이어를 상기 성형빔의 접합부에 조사되는 레이저빔의 초점부에 공급하는 와이어 공급관;
을 포함하는 롤 포밍 장치.
The method according to claim 1,
The laser welder
A frame installed on the base;
An optical head provided on a bottom surface of the upper plate of the frame to irradiate a laser beam output from the laser oscillator to a junction of the formed beam;
A wire feed pipe fixed to the front of the optical head to supply a filler wire supplied from a wire feeder to a focal point of a laser beam irradiated to a junction of the forming beam;
.
제1항에 있어서,
상기 레이저 용접기는
상기 성형빔의 접합부에 대응하여 배치된 상태로 상기 프레임의 공정방향 후방 일측에 고정되며, 쉴드가스 공급기와 가스 공급관을 통하여 연결되어 상기 접합부에 쉴드가스를 분사하여 공급하는 가스분사노즐을 더 포함하는 롤 포밍 장치.
The method according to claim 1,
The laser welder
And a gas injection nozzle fixed to one side of the frame in the process direction in a state corresponding to the junction of the forming beams and connected to the shield gas supplier through a gas supply pipe to inject shield gas to the junction and supply the shield gas, Roll forming device.
제1항에 있어서,
상기 코일은 알루미늄 코일인 것을 특징으로 하는 롤 포밍 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the coil is an aluminum coil.
공정라인의 전방에서, 언코일러를 이용하여 성형용으로 공급할 코일을 풀어서 공급해주는 언코일 단계;(S1) 상기 언코일러의 후방에서, 스트레이트너를 이용하여 상기 언코일 단계로부터 풀려 나온 코일을 평판 코일로 펴주는 스트레이트닝 단계;(S2) 상기 스트레이트너의 후방에서, 브레이크 프레스를 이용하여 상기 스트레이트닝 단계로부터 공급되는 평판 코일에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱 단계;(S3) 상기 브레이크 프레스의 후방에서, 다단의 롤 포머로 이루어지는 롤 포밍 유닛을 이용하여 상기 피어싱 단계로부터 공급되는 평판 코일을 각각 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계;(S4)를 포함하는 롤 포밍 방법에 있어서,
상기 롤 포밍 유닛의 후방에서, 고주파 가열기가 고주파 발생기로부터 출력되는 고주파를 이용하여 상기 성형빔을 가열하여 접합부를 예열하는 예열단계;(S5)
상기 고주파 가열기의 후방에서, 레이저 용접기를 이용하여 상기 성형빔의 예열된 접합부에 대하여 필러와이어를 용가재로 공급하면서 레이저빔을 조사하여 용접하는 용접단계(S6);
를 포함하는 롤 포밍 방법.
An uncoil step for uncoiling a coil to be supplied for forming by using an uncoiler at the front of the process line; (S1) a step of uncoiling the coil unwound from the uncoiled step using a straightener at the back of the uncoiler, (S2) a piercing step for forming holes for various purposes for assembling the beam to be formed on the flat coil supplied from the straightening step, using a brake press, in the rear of the straightener; S3 A roll forming step of performing roll forming in the shape of a forming beam to be obtained by successively bending the flat plate coils supplied from the piercing step by using a roll forming unit comprising a multi-stage roll former at the rear of the brake press; (S4), comprising:
A preheating step of heating the shaped beam by using a high frequency output from the high frequency generator at the rear of the roll forming unit to preheat the joined part;
A welding step (S6) of irradiating and welding a laser beam while supplying a filler wire to the preheated joint portion of the formed beam using a laser welder from behind the high frequency heater;
/ RTI >
제6항에서,
상기 용접단계(S6)에서는 상기 성형빔의 접합부에 대응하여 배치된 가스분사노즐을 통하여 쉴드가스 공급기로부터 가스 공급관을 통하여 공급되는 쉴드가스를 상기 접합부에 분사하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 방법.
The method of claim 6,
Wherein in the welding step (S6), a shield gas supplied from a shield gas supplier through a gas supply pipe through a gas injection nozzle arranged corresponding to a junction part of the forming beam is injected to the joining part.
제6항에 있어서,
상기 용접단계(S6)에서는 상기 필러와이어를 상기 성형빔의 접합부에 조사되는 레이저빔의 초점부에 공급하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 방법.
The method according to claim 6,
Wherein in the welding step (S6), the filler wire is supplied to a focal portion of the laser beam irradiated on the junction of the forming beam.
제6항에 있어서,
상기 코일은 알루미늄 코일이 적용되는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the coil is an aluminum coil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190123907A (en) * 2018-04-25 2019-11-04 주식회사 새한산업 Apparatus for heat treating and laser welding

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