KR101153951B1 - 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열처리로에서 가열된 핫스템핑 프레스강판을 행거로 파지하여 핫스템핑 프레스에 투입하는 이송로봇을 구비하는 핫스템핑 시스템에 있어서, 상기 이송로봇의 일단에 일단이 결합되는 하나 이상의 행거를 거치하기 위한 행거 거치대를 구비하되, 상기 행거 거치대는 지면에 고정되는 다각형의 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상부에 일단이 고정되고 베이스플레이트에 대해 수직으로 연장되며 상호 이격되어 있는 복수개의 거치대기둥과, 상기 수직으로 연장된 거치대기둥의 타단이 하부에 결합되는 상부플레이트로 이루어지며, 상기 상부플레이트의 인접 거치대기둥 두 개가 결합된 부분의 사이에는 내측으로는 막히고 외측으로는 개방된 수용부가 형성되어 있어, 두 개의 인접한 거치대기둥 사이 및 상기 수용부 하부에 의해서 형성되는 행거가 거치될 수 있는 공간으로 측방향으로부터 행거의 접근 및 이탈이 자유롭게 될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공한다.

Description

멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템{Hotstamping System With Multi Hanger For Support}

본 발명은 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 강판의 경량화 및 고강도화를 위한 핫스탬핑 시스템에서 가열되는 강판들을 파지하여 이송할 수 있는 행거가 이송로봇의 일단에 하나 이상 결속되어 있으며, 상기 행거들은 강판의 종류에 따라 로봇에 의해 선택 결합되어 강판을 이송시킨다. 이러한 행거들을 선택결합하는 경우에 선택되지 않은 나머지 행거들을 용이하게 거치할 수 있는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 경량화 및 안전성 향상을 위해 차량용 부품을 고강도강으로 제작하는 경우가 많아지고 있다. 그러나, 고강도강은 성형이 어렵고 성형하더라도 최초의 성형 상태를 유지하지 못하고 변형되는 스프링백 현상이 심한 것이 단점이다.

이에 따라, 성형성 향상 및 스프링백 현상의 저감을 위해 고강도강을 고온(900℃ 이상)으로 가열한 다음 고온 상태에서 성형 및 급속 냉각하여 마르텐사이트 조직을 얻는 핫스탬핑 시스템이 개발되어 널리 사용되고 있으며, 이러한 핫스탬핑시스템에 적합하도록 개발된 고강도강을 핫 스탬핑 강이라 부르기도 한다.

핫스탬핑 시스템은 고온에서 성형이 용이하고, 열간 성형이므로 스프링백이 적고 칫수가 정밀하며, 부품경량화가 가능하고 충돌특성이 향상되고, 일반 고강도강에 비하여 용접성이 우수한 등의 장점이 있어 주로 충돌 안전성에 영향을 주는 구조용 부품(예를 들면, 범퍼 빔, 도어 빔, 에이 필러, 비 필러 등)을 제조하는데 사용되고 있다.

고강도 강판 부품을 제조하는 핫스탬핑 시스템은 가열로에서 일정 온도 이상으로 가열된 여러 종류의 강판(ex, ROOF RAIL, CTR FLR, B-PILLAR 등)들을 프레스로 이송하기 위해 로봇의 일단에 결합되는 각기 다른 종류의 행거들이 필요하다.

따라서, 강판을 열처리하는 열처리로의 일측에는 강판의 종류에 따라 교환할 수 있는 여러 종류의 행거가 거치될 수 있는 행거 거치대가 설치된다.

등록특허 10-0765723에는 "핫스탬핑을 이용한 자동차용 고강도 보강대의 제조방법"이 개시되어 전체적인 핫스탬핑 시스템의 공정흐름을 알 수 있으나 행거 거치대에 대한 언급은 기재되지 않았다. 하지만, 종래의 핫스탬핑 시스템의 행거 거치대는 작업동선이 복잡하여 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.

또한, 행거 거치대의 규모가 커서 넓은 설치면적을 필요로 하기 때문에 공장부지의 활용도가 낮아지는 문제점이 있다.

또한, 행거를 거치하는 수가 제한되어 여러 종류의 행거를 거치하는 것이 곤란한 문제점이 있다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하여, 본 발명은 작업동선이 간단하고 작업시간이 오래 걸리지 않는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 행거 거치대의 규모를 줄여 좁은 설치면적에 설치할 수 있게 하여 공장부지의 활용도를 높일 수 있는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 행거를 거치하는 수에 제한이 없어 여러 종류의 행거를 거치할 수 있는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 강판을 소정 온도로 가열하는 열처리로; 열처리로의 출구에 소정간격 이격되게 설치되어 상기 강판을 성형 및 냉각하여 중간 제품을 제공하는 핫스탬핑 프레스; 열처리로의 일측에 설치되어 가열된 강판을 핫스탬핑 프레스에 투입하는 이송로봇; 이송로봇의 후방에 설치되어 이송로봇의 일단에 일단이 결합되는 하나 이상의 행거를 거치하는 행거 거치대; 및 핫스탬핑 프레스의 일측에 설치되어 중간 제품의 추가 가공될 위치에 레이저를 조사하는 레이저커팅기를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공한다.

또한, 행거 거치대는 지면에 고정되는 다각형 단면을 가지는 베이스플레이트와, 베이스플레의 상부에 소정간격 이격되어 수직으로 일단이 결합되어 행거가 거치될 수 있는 공간을 형성하는 하나 이상의 거치대기둥과, 거치대기둥 각각의 상부에 하부가 결합되는 상부플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공한다.

또한, 상부플레이트의 상부는 거치대기둥 사이에 행거의 상부가 거치될 수 있도록 하나 이상의 수용부를 구비하며, 거치대기둥의 상부와 대응되는 상부플레이트의 상부에는 행거의 일단에 형성된 하나 이상의 결합고리와 결합되는 결합돌기가 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공한다.

또한, 거치대기둥은 상부 소정위치에서 소정각도로 상부방향으로 연장되어 상부플레이트의 하부를 지지하는 보강판이 양측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 제공한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 본 발명은 작업동선이 간단하고 작업시간이 오래 걸리지 않아 작업능률이 상승된다.

또한, 행거 거치대의 규모를 줄여 좁은 설치면적에 설치할 수 있게 하여 공장부지의 활용도를 높일 수 있다.

또한, 행거를 거치하는 수에 제한이 없어 여러 종류의 행거를 하나의 행거 거치대에 거치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템의 개략도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템의 행거 거치대의 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템의 행거 거치대의 평면도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템의 행거 거치대의 사용상태도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템을 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 강판(10)을 가열하는 열처리로(20), 가열된 상기 강판(10)이 이송로봇(30)으로 이송되어 성형되는 핫스탬핑 프레스(40) 및 성형된 강판(10)을 완제품으로 성형하는 레이저커팅기(50)로 구성된다.

상기 열처리로(20)는 상기 강판(10)을 가열한 후에 상기 강판(10)을 출구로 이동시키는 롤러(22)가 다수 개 설치되어 있다.

열처리로(20)의 출구에 가열된 강판(10)이 배출되면 상기 열처리로(20)의 일측에 설치된 이송로봇(30)은 로봇핑거(미도시)를 사용하여 상기 강판(10)을 집어서 핫스탬핑 프레스(40)의 내부로 이송한다.

상기 핫스탬핑 프레스(40)는 가열된 강판(10)이 이송로봇(30)으로 상기 핫스탬핑 프레스(40) 내에 투입되면 상기 강판(10)을 성형과 동시에 냉각시킨다. 상기 핫스탬핑 프레스(40)에서 성형된 강판(10)은 추가가공될 부분을 가공하여 완제품을 만들기 위해 레이저커팅기(50)의 하부에 안착된다.

레이저커팅기(50)는 레이저 커팅헤드가 성형된 강판(10)에 근접하여 상기 강판(10)의 형상을 따라 이동하면서 레이저를 조사하여 상기 강판(10)을 절단한다.

한편, 상기 열처리로(20)에서 상기 강판(10)을 핫스탬핑 프레스(40)로 옮기기 위해서는 상기 강판(10)을 파지하는 하나 이상의 로봇핑거(미도시)가 하부에 장착된 행거(100)의 일단에 일단이 결합된 이송로봇(30)이 필요하다.

상기 행거(100)는 상기 강판(10)의 종류에 따라 장착되는 로봇핑거(미도시)의 종류도 다르게 장착되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 기존에 사용하던 행거(100)를 이송로봇(30)으로부터 분리한 후 상기 이송로봇(30)에 다른 종류의 행거(100)를 결합시키는 경우에는 기존에 사용하던 행거(100)는 행거 거치대(200)의 일측에 거치하고, 상기 행거 거치대(200)에 거치된 다른 종류의 행거(100)를 이송로봇(30)에 장착하여 사용한다.

하지만, 종래의 행거 거치대(200)는 규모가 대형이고, 거치할 수 있는 공간도 좁아서 공장부지를 효율적으로 사용하는데는 불리하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 행거 거치대(200)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트(210), 거치대기둥(220) 및 상부플레이트(230)로 이루어진다. 상기 행거 거치대(200)는 선택에 따라 여러 개의 행거(100)를 거치할 수 있는 구조로 만들 수 있다.

상기 베이스플레이트(210)는 지면에 고정되며, 다각형의 단면을 가진다. 상기 베이스플레이트(210)의 상부에는 소정의 간격을 두고 거치대기둥(220)이 수직방향으로 결합된다.

상기 거치대기둥(220)은 상기 행거(100)가 거치될 수 있는 공간을 각각의 상기 거치대기둥(220) 사이에 형성하면서 상기 베이스플레이트(210)상부에 결합된다. 또한, 상기 거치대기둥(220) 소정 위치에는 상기 거치대기둥(220)을 보강하기 위한 수평보강바(222)가 결합된다. 상기 거치대기둥(220) 각각의 상부에는 상부플레이트(230)의 하부가 결합된다.

또한, 상기 거치대기둥(220)은 상부 소정위치에서 소정각도로 상부방향으로 연장되어 상기 상부플레이트(230)의 하부를 지지하는 보강판(224)이 양측면에 결합된다.

상기 상부플레이트(230)의 상부에는 상기 거치대기둥(220) 사이에 상기 행거(100)의 상부가 삽입될 수 있도록 하나 이상의 수용부(232)가 마련되며, 상기 거치대기둥(220)의 상부와 대응되는 상기 상부플레이트(230)의 상부에는 상기 행거(100)의 일단에 형성된 하나 이상의 결합고리(미도시)와 결합되는 결합돌기(234)가 마련된다.

상기 결합고리(미도시)는 상기 행거(100)의 일단에 돌출되어 하나 이상이 마련되고, 상기 결합돌기(234)는 상기 행거 거치대(200) 상부플레이트(230)의 상부 일측에 상기 거치대기둥(220)과 대응되도록 수직방향으로 마련된다. 상기 결합돌기(234)에 상기 결합고리(미도시)가 결합됨으로써 상기 행거(100)를 상기 행거 거치대(200)에 거치할 수 있다.

도 4에 도시된 사용상태도를 참조하여, 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템의 작동과정을 자세히 살펴보기로 한다.

강판(10)이 열처리로(20)에 투입되면 상기 강판(10)은 소정온도로 가열되고, 가열된 상기 강판(10)은 상기 열처리로(20)의 출구에 마련된 다수 개의 롤러(22)로 이동한다.

상기 롤러(22)에 이동된 상기 강판(10)을 이송로봇(30)이 파지하여 핫스탬핑 프레스(40)로 이동시킨다. 상기 핫스탬핑 프레스(40)에 투입된 상기 강판(10)을 성형하여 원하는 부품형상으로 만들고, 성형된 상기 강판(10)은 레이저커팅기(50)로 커팅함으로써 완제품이 된다.

상기 열처리로(20)에서 가열된 강판(10)은 여러 종류이기 때문에 그 종류에 따라 상기 강판(10)을 파지하는 행거(100)를 교체해야 한다.

상기 행거(100)를 교체하는 경우에 기존의 행거(100)는 상기 행거 거치대(200)의 일측에 거치하고, 상기 행거 거치대(200)의 타측에 거치된 행거(100)를 이송로봇(30)의 일단에 결합시킨다.

상기 행거(100)가 거치되는 상기 행거 거치대(200)는 다양한 형태로 만들 수 있으며, 하나 이상의 행거(100)를 거치할 수 있도록 만들 수 있다.

상기 행거(100)를 상기 행거 거치대(200)에 거치하는 방법은 이송로봇(30)의 일단에 공압에 의해 일단이 결합된 기존 행거(100)를 행거 거치대(200)까지 이송한 후에 상기 거치대기둥(220)과 수평방향으로 상기 행거(100)를 하부로 이송시킨다.

상기 행거(100)가 하부로 이송되면 상기 행거(100)의 상부에 형성된 결합고리()를 상기 행거 거치대(200)의 상부에 형성된 결합돌기(234)에 삽입결합한다. 상기 결합고리(미도시)가 상기 결합돌기(234)에 삽입결합되면 상기 행거(100)는 상기 행거 거치대(200)의 일측에 안전하게 거치된다.

기존에 사용하던 행거(100)를 상기 행거 거치대(200)에 거치한 후에 상기 이송로봇(30)의 일단은 사용하고자 하는 행거(100)의 일단과 공압으로 결합한다.

상기 행거(100)와 공압결합 후에 상기 이송로봇(30)은 상기 열처리로(20)의 롤러(22)에 안착된 상기 강판(10)을 파지하여 상기 핫스탬핑 프레스(40)에 투입한다.

상기 롤러(22)에 안착되는 상기 강판(10)의 종류에 따라 상기 행거(100)의 교체도 상기와 같이 반복하며 작업을 행한다.

본 발명의 일실시예에 따른 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템은 강판(10)의 종류에 따라 행거(100)가 이송로봇(30)의 일단에 교체되어 결합되는 경우에 상기 행거(100)를 거치하는 행거 거치대(200)에 상기 행거(100)가 보다 용이하게 거치될 수 있도록 함으로써 작업시간의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 소규모로 설치되어 다수 개의 행거(100)를 거치할 수 있는 형상으로 마련되기 때문에 공장부지의 활용성도 향상시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10:강판 20:열처리로
22:롤러 30:이송로봇
40:핫스탬핑 프레스 50:레이저커팅기
100:행거 200:행거 거치대
210:베이스플레이트 220:거치대기둥
222:수평보강바 224:보강판
230:상부플레이트 232:수용부
234:결합돌기

Claims (4)

1. 열처리로에서 가열된 핫스템핑 프레스강판을 행거로 파지하여 핫스템핑 프레스에 투입하는 이송로봇을 구비하는 핫스템핑 시스템에 있어서,
   상기 이송로봇의 일단에 일단이 결합되는 하나 이상의 행거를 거치하기 위한 행거 거치대를 구비하되, 상기 행거 거치대는 지면에 고정되는 다각형의 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상부에 일단이 고정되고 베이스플레이트에 대해 수직으로 연장되며 상호 이격되어 있는 복수개의 거치대기둥과, 상기 수직으로 연장된 거치대기둥의 타단이 하부에 결합되는 상부플레이트로 이루어지며, 상기 상부플레이트의 인접 거치대기둥 두 개가 결합된 부분의 사이에는 내측으로는 막히고 외측으로는 개방된 수용부가 형성되어 있어, 두 개의 인접한 거치대기둥 사이 및 상기 수용부 하부에 의해서 형성되는 행거가 거치될 수 있는 공간으로 측방향으로부터 행거의 접근 및 이탈이 자유롭게 될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 거치대기둥은 상부 소정위치에서 소정각도로 상부방향으로 연장되어 상기 상부플레이트의 하부를 지지하는 보강판이 양측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 멀티 행거 거치대를 갖는 핫스탬핑 시스템.
   

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