KR100626800B1

KR100626800B1 - 열처리 시스템의 센터보정 장치

Info

Publication number: KR100626800B1
Application number: KR1020040090958A
Authority: KR
Inventors: 성윤창
Original assignee: 성윤창
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-09-21
Also published as: KR20060042424A

Abstract

본 발명은 열처리 시스템의 센터보정 장치에 관한 것으로, 고주파 가열장치(10)의 전,후방에 각각 봉강(1)을 이송시키기 위한 이송장치(20)가 설치되는 열처리 시스템에 있어서, 상기 고주파 가열장치(10)의 입구측에 고주파 가열장치(10)의 중심과 일치하는 상태로 봉강이 통과할 수 있도록 센터 보정대(30)를 설치하고, 고주파 가열장치(10)의 출구측에 센터 보정대(40)를 추가로 설치하여 봉강(1)이 고주파 가열장치(10)를 통과하는 동안에 고주파 가열장치(10)의 전방에 설치되어 있는 입구측 센터 보정대(30)는 봉강(1)이 고주파 가열장치(10)에 진입되기 전 상태에서 고주파 가열장치(10)의 정중앙에 위치하도록 봉강(1)의 위치를 정렬시키게 되고, 고주파 가열장치(10)를 통과하여 열처리된 봉강(1)은 고주파 가열장치(10)의 후방에 설치되어 있는 출구측 센터보정대(40)에 의하여 정렬된 상태를 유지하면서 고주파 가열장치(10)를 통과하여 코일형 열처리 장치인 고주파 가열장치를 통과하는 봉강이 고주파 가열장치의 중심부를 정확하게 통과하면서 균일한 열처리를 실시하는 효과가 있다.

고주파 가열장치, 센터 보정대

Description

열처리 시스템의 센터보정 장치{Device for conpensating center of a heat treatment system}

도 1은 종래 기술에 의한 센터 지지형 열처리 방식의 설명도.

도 2는 종래 기술에 의한 센터리스(Centerless)형 열처리 방식의 설명도.

도 3은 본 발명에 의한 센터보정 장치가 설치된 열처리 시스템의 구성도.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명 장치에 의해 열처리가 실시되는 공정도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 ; 봉강 10 ; 고주파 가열장치

20 ; 이송장치 21,22,23,24 ; 전후방 좌,우측 원판디스크

30,40 ; 입구측 및 출구측 센터보정대
32,34 ; 관통공 34,44 ; 안내부

51,52 ; 가이드

본 발명은 고주파 열처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일형 열처리 장치인 고주파 가열장치를 통과하는 봉강이 고주파 가열장치의 중심부를 정확하게 통과하면서 균일한 열처리를 실시하도록 한 열처리 시스템의 센터보정 장치에 관한 것이다.

일반적인 표면경화처리 방법으로 널리 사용되는 고주파 열처리(고주파 소입, 소려)는 기계구조 부품의 표면을 경화하여 내마모성의 향상과 기계적 성질(특히 내피로성)을 높이기 위하여 고주파유도가열의 방법을 이용하고 있다.

종래 기술에 의한 고주파 열처리 방식중 센터지지형 열처리 방식은 도 1에 도시한 바와 같이, 상,하측에 설치되는 중심지지대(c)(c') 사이에 봉강(b)을 위치시켜 봉강(b)이 고주파 코일(a)의 중심이 일치된 상태에서 열처리가 실시되기 때문에 봉강의 표면 경화층을 안정화시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 센터지지형 열처리 방식은 봉강(b)을 수직상태로 위치시켜 봉강(b)의 상하단부가 중심지지대(c)(c')에 의하여 지지되는 상태로 열처리가 실시되므로 대량 생산에 적합하지 못하다는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 의한 센터리스형 열처리 방식은 도 2에 도시한 바와 같이, 열처리 대상물인 봉강(b)이 롤러 이송장치(d)에 의해 이송되면서 고주파코일(a)을 통과하여 열처리가 실시되기 때문에 대량 생산에 적합한 이점이 있는 반면에, 봉강(b)이 고주파코일(a)을 통과하는 과정에서 정확하게 고주파코일(a)의 중심부를 통과하지 못하고 편향된 상태로 통과되기 때문에 봉강의 편심 경화가 진행되는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 열처리 대상 소재와 열처리 장치의 메카니즘의 중심축을 일치시켜 균일한 열처리 효과를 얻으려는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 소재와 고주파 코일 내경의 중심을 정확하게 일치시켜 열처리시 발생될 수 있는 물리적, 기계적 변형을 최소화하려는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이송되는 봉강을 사이에 두고 서로 마주보는 상태로 회전가능하게 설치되어 상호 동일방향으로 회전되면서 상기 봉강의 외주면을 가압시켜 이송시키는 한 쌍의 원판디스크와, 상기 봉강이 이송되는 경로상에 설치되어 상기 원판디스크에 의해 공급되는 상기 봉강의 표면을 가열시키는 고주파 가열장치를 포함하는 열처리 시스템에 있어서, 상기 고주파 가열장치의 입구측과 출구측에 각각 설치되어 상기 고주파 가열장치를 통과하는 봉강이 상기 고주파 가열장치의 정중앙을 통과하도록 위치를 보정하는 입구측 센터 보정대 및 출구측 센터 보정대를 설치하되, 상기 입구측 및 출구측 센터 보정대는 길이방향으로 상기 봉강이 통과하는 경로를 형성하는 관통공을 갖는 관체 타입으로 형성하고, 상기 고주파 가열장치의 중심과 상기 관통공의 중심이 일치되도록 상기 고주파 가열장치에 대하여 동심원상에서 수평하게 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기 입구측 및 출구측 센터 보정대의 진입측에는 각각 상기 봉강이 관통공으로 자연스러운 진입을 유도하는 안내부가 형성된 것이 바람직하다.
상기 입구측 센터보정대의 전방에는 상기 봉강을 입구측 센터보정대로 안내하는 가이드가 설치되고, 상기 출구측 센터보정대의 후방에는 상기 봉강을 그 다음 공정으로 안내하는 가이드가 더 설치된 것이 바람직하다.

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이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 의한 센터보정 장치가 설치된 열처리 시스템의 구성도이고, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명 장치에 의해 열처리가 실시되는 공정도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 고주파 가열장치(10)의 전,후방에 각각 봉강(1)을 이송시키기 위한 이송장치(20)가 설치되어 있다. 이러한 이송장치는 한 쌍의 좌,우측 원판디스크로 구성되어 있어 전방측에 좌,우측 원판디스크(21)(22)가 설치되어 있고, 후방측에 좌,우측 원판디스크(23)(24)가 설치되어 있으며, 이러한 원판디스크들(21)(22)(23)(24)에는 각각 구동원인 모터(미도시)가 설치되어 있다.

여기서 본 발명은 고주파 가열장치(10)의 입구측과 출구측에 고주파 가열장치의 중심과 일치하는 상태로 봉강이 통과할 수 있도록 센터 보정대(30)(40)가 각각 설치되어 있다.

이러한 센터 보정대는 고주파 가열장치(10)의 입구측에 설치되는 입구측 센터보정대(30)와, 고주파 가열장치(10)의 출구측에 설치되는 출구측 센터보정대(40)로 구성되어 있어 고주파 가열장치(10)의 전방에 설치되는 전방 좌,우측 원판디스크(21)(22)와, 후방에 설치되는 후방 좌,우측 원판디스크(23)(24)로 구성되는 이송장치(20)에 의해 강제적으로 이송되는 봉강(1)이 고주파 가열장치(10)의 중심부를 통과하는 상태를 유지하도록 한다.

이러한 입구측 센터보정대(30) 및 출구측 센터보정대(40)는 전,후방 좌,우측 원판디스크(21,2)(23,24)에 의해 회전되면서 이송되는 봉강(1)이 상하, 좌우방향으로 유동되어 고주파 가열장치(10)의 중심에서 이탈되어 편심되지 않고 고주파 가열장치(10)의 정중앙을 통과하도록 한다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 고주파 가열장치(10)의 입구측에 설치되는 입구측 센터보정대(30)는 전방 좌,우측 원판디스크(21)(22)중에서 전방측에 위치하는 좌측 원판디스크(21)와 마주보는 위치에 설치되어 있어 전방 좌,우측 원판디스크(21)(22)를 통과하기 전 상태에서 봉강(1)의 중심과 고주파 가열장치(10)의 중심을 일치하도록 보정하도록 하고, 출구측 센터보정대(40)는 후방 좌,우측 원판디스크(23)(24)중에서 전방측에 위치하는 좌측 원판디스크(23)와 마주보는 위치에 설치되어 있어 고주파 가열장치(10)를 통과한 봉강(1)이 고주파 가열장치(10)의 중심과 중심부가 일치되도록 보정한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 열처리 장치에 의하여 봉강인 봉강이 열처리되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

고주파 가열장치(10)의 전방 및 후방에는 봉강(1)을 이송시키기 위하여 전방 좌,우측 원판디스크(21)(22)와 후방 좌,우측 원판디스크(23)(24)가 설치되어 있어 이러한 좌,우측 원판디스크(21,22)(23,24)의 회전 동작에 의하여 봉강(1)은 고주파 가열장치(10)를 통과하게 된다.

이처럼 봉강(1)이 전,후방 좌,우측 원판디스크(21,22)(23,24)가 마주보고 봉강(1)을 압착하면서 회전하는 동작에 의해 고주파 가열장치(10)를 통과하는 동안에 고주파 가열장치(10)의 전방에 설치되어 있는 입구측 센터 보정대(30)는 봉강(1)이 고주파 가열장치(10)에 진입되기 전 상태에서 고주파 가열장치(10)의 정중앙에 위치하도록 봉강(1)의 위치를 정렬시키게 되고, 고주파 가열장치(10)를 통과하여 열처리된 봉강(1)은 고주파 가열장치(10)의 후방에 설치되어 있는 출구측 센터보정대(40)에 의하여 정렬된 상태를 유지하면서 고주파 가열장치(10)를 빠져나오게 된다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 도 4a에 도시한 바와 같이, 열처리를 실시하기 위하여 진입되는 봉강인 봉강은 소정의 가이드(51)에 의하여 직진도 교정이 이루어진 상태로 이송되며, 계속해서 고주파 가열장치(10)의 전방에 설치된 입구측 센터보정대(30)를 통과하면서 봉강(1)의 중심이 고주파 가열장치(10)의 중심과 정확하게 일치된다. 이때, 봉강(1)은 전방에 설치된 좌측 원판디스크(21)와 우측 원판디스크(22)의 회전력에 의해 강제적으로 고주파 가열장치(10)로 진입되면서 정확한 센터 보정이 이루어지게 되는 것이다.

이후 도 4b에 도시한 바와 같이, 봉강(1)은 고주파 가열장치(10)의 중심부를 정확하게 통과하면서 편심되지 않고 설계상 요구하는 사양에 만족하는 상태로 고주파 열처리가 진행된다.

또한, 도 4c에 도시한 바와 같이, 고주파 가열장치(10)를 통과한 봉강(1)은 고주파 가열장치(10)의 후방에 설치되어 있는 출구측 센터보정대(40)를 통과하게 되어 고주파 가열장치(10)를 통과하는 경로상에서 지속적으로 센터 보정을 유지할 수 있게 되는 것이며, 이러한 봉강(1)은 출구측 센터보정대(40)의 후방에 설치된 좌,우측 원판디스크(23)(24)에 의해 계속해서 이송동작이 이루어지게 된다. 이때, 봉강은 소정의 냉각장치(미도시)를 통해 소재가 냉각 처리된다.

이와 같이 고주파 가열장치(10)의 전,후방에 설치된 입구측 센터보정대(30)와 출구측 센터보정대(40)에 의하여 봉강(1)은 고주파 가열장치(10)를 통과시 정중앙에 정렬된 상태로 이송되면서 고주파 가열처리가 실시되므로 고주파 열처리의 처음 단계에서 부터 마지막 단계에 걸쳐 일관성있게 봉강(1)의 중심이 고주파 가열장치(10)의 중심과 정확하게 일치하는 상태로 고주파 가열장치(10)를 통과하면서 열처리 된다.

마지막으로 도 4d에서와 같이, 열처리가 완료된 봉강(1)은 가이드(52)에 의해 안내되어 다음 공정인 연마 공정으로 이송된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 열처리 시스템의 센터보정 장치는 기존의 센터리스 고주파 열처리에 의한 다공정 생산을 배제하고 연마 공정과 열처리 공정을 연속적으로 원 스텝에 의한 단일 라인 공정에 의해 실시할 수 있어 작업의 효율성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

즉, 연속적인 열처리 공정이 가능하므로 대량 생산을 실시할 수 있어 생산성 및 작업성이 현저하게 향상되는 효과가 있고, 제품의 품질이 향상되어 소비자의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

Claims

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이송되는 봉강(1)을 사이에 두고 서로 마주보는 상태로 회전가능하게 설치되어 상호 동일방향으로 회전되면서 상기 봉강(1)의 외주면을 가압시켜 이송시키는 한 쌍의 원판디스크(21)(22,(23)(24)와, 상기 봉강(1)이 이송되는 경로상에 설치되어 상기 원판디스크에 의해 공급되는 상기 봉강의 표면을 가열시키는 고주파 가열장치(10)를 포함하는 열처리 시스템에 있어서,

상기 고주파 가열장치(10)의 입구측과 출구측에 각각 설치되어 상기 고주파 가열장치(10)를 통과하는 봉강(1)이 상기 고주파 가열장치(10)의 정중앙을 통과하도록 위치를 보정하는 입구측 센터 보정대(30) 및 출구측 센터 보정대(40)를 설치하되,

상기 입구측 및 출구측 센터 보정대(30)(40)는 길이방향으로 상기 봉강(1)이 통과하는 경로를 형성하는 관통공(32)(42)을 갖는 관체 타입으로 형성하고, 상기 고주파 가열장치(10)의 중심과 상기 관통공(32)(42)의 중심이 일치되도록 상기 고주파 가열장치(10)에 대하여 동심원상에서 수평하게 설치하는 것을 특징으로 하는 열처리 시스템의 센터보정 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 입구측 및 출구측 센터 보정대(30)(40)의 진입측에는 각각 상기 봉강(1)이 관통공으로 자연스러운 진입을 유도하는 안내부(34)(44)가 형성된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템의 센터보정 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 입구측 센터보정대(30)의 전방에는 상기 봉강(1)을 입구측 센터보정대로 안내하는 가이드(51)가 설치되고, 상기 출구측 센터보정대(40)의 후방에는 상기 봉강(1)을 그 다음 공정으로 안내하는 가이드(52)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템의 센터보정 장치.