KR101284581B1

KR101284581B1 - 고주파 열처리장치

Info

Publication number: KR101284581B1
Application number: KR1020120061978A
Authority: KR
Inventors: 허광웅
Original assignee: 허광웅
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-07-11

Abstract

본 발명은 고주파 열처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피가열체의 열처리부분을 열처리한 후 다른 부분으로 열이 전위되기 전에 즉시 냉각시킴으로 열처리 공정이 신속 정확하게 이루어져 효율성이 극대화 되는 고주파 열처리장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 고주파 처리장치(10)의 일측면에는 다수개의 제품(P)이 적층되는 제품적층수단(20); 상기 제품적층수단(20)에 있는 제품(P)을 낱개씩 승강시키는 제1승강실린더부(30); 상기 제1승강실린더부(30)에 의해 승강된 제품이 일정한 간격으로 정렬되는 제품정렬수단(40); 상기 제품정렬수단(40)에 하단부에 있는 제품을 출력시켜 제품을 수평에서 수직으로 위치시키는 제1제품터닝수단(50); 상기 제1제품터닝수단(50)에 의해 수직으로 세워진 제품의 상측단부를 파지하고 승하강과 함과 아울러 반대방향으로 회전시키기 위한 제2제품터닝수단(60);
상기 제2제품터닝수단(60)에 의해 반대방향으로 회전된 제품을 하강시켜 제품의 상측단부를 고주파처리를 하기 위한 고주파처리부(70); 상기 고주파처리부(70)와 이격된 하측에는 제품이 고주파로 처리할 때 고르게 열처리가 되도록 제품을 회전시키는 제품회전수단(80);상기 제품회전수단(80) 내부에는 열처리가 완료된 제품을 상기 고주파처리부(70)로부터 이탈시키는 제품승강수단(90);
상기 제품승강수단(90) 이후에 제품(P)을 제품수납부에 인출시키기 위한 제품개폐수단(100); 상기 제품개폐수단에 의해 낙하되는 제품이 수납되는 제품수납부(120)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

고주파 열처리장치{High-frequency heating device}

본 발명은 고주파 열처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피가열체의 열처리부분을 열처리한 후 다른 부분으로 열이 전위되기 전에 즉시 냉각시킴으로 열처리 공정이 신속 정확하게 이루어져 효율성이 극대화 되는 고주파 열처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열처리란 금속 또는 합금에 요구되는 성질, 즉 강도, 경도, 내마모성, 내충격성, 가공성, 자성 등의 제반성능을 부여하기 위한 목적으로 가열과 냉각의 조작을 여러 가지로 조합시키는 기술이다.

이러한 열처리방법 중에서 고주파 열처리는 금속에 고주파 전류를 유도하여 저항 발열시키고 그 열로써 피가열체(이하 제품이라 한다)를 소정온도까지 국부적으로 순간 가열시킨 후 급랭시켜 제품의 표면을 경화시키면 소재의 변형이 적은 최적의 적합한 방법이라 할 수 있다.

상기에 있어 제품은 어느 특정한 분야 속하는 것이 아니라 가정의 가전제품에 들어가는 기계부속품부터 자동차·선박 등 산업 전반에 이용되는 제품까지 다양하며 특히 기계적인 반복적인 작업에 의해 마찰로 인한 마모나 열 변형에 일어 날 수 있는 제품이라 할 수 있다.

그렇다면 제품을 고주파 열처리 장치의 일예로 살펴보면 특허등록제10-0797392호에 개재된 바와 같이 내부에 물이 소정의 높이만큼 저장되며, 일측면에는 저장되는 물의 수위를 조절할 수 있는 배출공이 형성되는 본체와, 상기 배출공에서 배출되는 물을 저장하도록 본체 일측면에 설치되는 보조본체로 구성되는 하우징; 상기 본체 내면 일측에 설치되며, 상하부에 한 쌍의 지지판이 부착되는 승하강수단; 상기 지지판에 상호 대칭되게 설치되는 한 쌍의 집게편; 상기 하부 집게편의 상부에 설치되는 환링 형상의 몸체와, 상기 몸체 상부에 구비되는 고주파발생부 및 상기 몸체 하부에 구비되는 냉각수분사관을 포함하여 구성되되, 상기 고주파발생부와 냉각수분사관은 수면을 경계로 하여 고주파발생부는 수면위에 위치되고, 상기 냉각수분사관은 물속에 위치되도록 설치되는 가열/냉각부재; 상기 고주파발생부에 고주파를 공급하는 고주파발생기; 상기 냉각수분사관에 냉각수를 공급하는 냉각수공급장치; 및 상기 장치들의 작동을 제어할 수 있는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 침수식 고주파 열처리 장치의 작용을 개략적으로 설명 하기 앞서 부호는 생략한다.

즉, 제어부를 통해 상부 집게편을 소정의 거리만큼 상승시킨 뒤 하부 집게편에 제품을 캠 샤프트의 일측을 수직되게 하여 상부 집게편을 하향시키면 제품은 단단히 고정되는 것이다.

이때 캠 샤프트의 최하단부에 형성된 첫 번째 돌기부가 고주파발생부에 위치하게 된다. 이어서 고주파발생부는 고주파를 발생시켜 셋팅된 시간동안 열처리를 하게 된다.

열처리가 완료되면 이번에는 승하강수단이 두 번째 돌기부가 고주파발생부에 위치되도록 하강작동 한다. 고주파발생부는 위치된 두 번째 돌기부에 대해서 다시 열처리를 하게 된다.

상기 첫 번째 돌기부는 승하강수단의 하강에 의해 물속에 침수됨과 동시에 냉각수공급장치가 작동하여 냉각수분사관을 통해 냉각수를 분사하게 된다. 이렇게 되면 물속에 담수된 첫 번째 돌기부에는 본체 내에 저장된 물과 분사되는 냉각수에 의해서 두 번째 돌기부를 가열시 열전달이 되지 않아 경도 저하가 이루어지지 않는다. 즉, 다른 부분으로 열이 전위되기 전에 신속하게 냉각시킬 수 있으므로 보다

효율적인 열처리를 할 수 있다. 이와 같은 방법으로 계속하여 캠 샤프트의 돌기부들을 열처리한다.

한편, 냉각수분사관에서 분사되는 냉각수에 의해서 본체 내 수위가 높아지면 일측에 형성된 배출공 으로 배출됨으로 본체 내 수위는 상시 적정하게 유지될 것이며, 배출된 물은 냉각수공급장치로 다시 유입돼 냉각된 후 공급됨으로 재활용된다.

그러나, 상기와 같이 제품을 고주파로 처리하기 위하여 상, 하 한쌍의 집게편 중에 하부의 집게편에 소재 하단을 먼저 안착시킨 뒤 상부의 집게편은 제어부에 의해 하강시켜 소재 상부를 고정시키는 공정과 제품의 고주파 처리가 완료되면 상부 집게편을 상승시켜 소재를 인출하는 일련의 수작업으로 의한 것으로 처리 속도가 지연되는 것은 물론 제품의 질이 저하되는 문제점이 있다 하겠다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적으로 제품의 고주파 처리공정을 시작단계부터 작업이 종료되는 전 공정이 자동화시스템으로 전환시켜 제품의 처리 속도가 증가되어 대량생산이 가능함은 물론 제품의 질이 상승되는 것을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고주파 처리장치(10)에는 다수개의 제품(P)이 적층되는 제품적층수단(20); 상기 제품적층수단(20)에 있는 제품(P)을 낱개씩 승강시키는 제1승강실린더부(30); 상기 제1승강실린더부(30)에 의해 승강된 제품이 일정한 간격으로 정렬되는 제품정렬수단(40); 상기 제품정렬수단(40)에 최하단부에 있는 제품을 출력시켜 제품을 수직으로 위치시키는 제1제품터닝수단(50); 상기 제1제품터닝수단(50)에 의해 수직으로 세워진 제품을 상측단부를 파지하고 승강 함과 아울러 반대방향으로 회전시키기 위한 제2제품터닝수단(60); 상기 제2제품터닝수단(60)에 의해 반대방향으로 회전된 제품을 하강하여 제품의 상측단부를 고주파처리를 하기 위한 고주파처리부(70); 상기 고주파처리부(70); 상기 고주파처리부(70)와 이격된 하측에는 제품이 고주파로 처리할 때 고르게 열처리가 되도록 제품을 회전시키는 제품회전수단(80); 상기 제품회전수단(80) 내부에는 열처리가 완료된 제품을 상기 고주파처리부(70)로부터 이탈시키는 제품하강수단(90); 상기 제품하강수단(90) 이후에 제품(P)을 제품수납부로 배출시키기 위한 제품개폐수단(100); 제품개폐수단에 의해 낙하되는 제품이 수납되는 제품수납부(120)로 달성된다.

본 발명은 제품의 고주파 처리공정을 시작단계부터 작업이 종료되는 전 공정이 자동화시스템으로 전환시켜 제품의 처리 속도가 증가되어 대량생산이 가능함은 물론 제품의 질이 상승되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 고주파처리장치의 전체 사시도.
도 2는 본 발명의 고주파처리장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 고주파처리장치의 측면도.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 적용된 제품적층수단의 발췌사시도 및 측단면도
도 6은 본 발명에 적용된 제품정렬수단의 발췌사시도.
도 7a 내지 7b는 본 발명에 적용된 제1제품터닝수단의 발췌사시도 및 정면도.
도 8a는 본 발명에 적용된 제2제품터닝수단의 작용상태 정면도.
도 8b는 본 발명에 적용된 제2제품터닝수단의 승강실린더의 측면도.
도 8c는 본 발명에 적용된 제2제품터닝수단의 전체 사시도.
도 9a는 본 발명에 적용된 터닝바와 고주파처리부가 직교되는 상태의 정면도.
도 9b는 본 발명에 적용된 고주파처리부에 냉각수를 공급양을 조절할 수 있는 회로도.
도 9c는 본 발명에 적용된 고주파처리부에 제품이 배치된 상태의 정면도.
도 10은 본 발명에 적용된 제품회전수단의 작용상태 정면도.
도 11a 내지 11b는 본 발명에 적용된 제품하강수단 작용상태 정면도 및 발췌사시도.
도 12a 내지 12b는 본 발명에 적용된 제품개폐수단의 발췌사사도 및 작용상태 정면도.
도 13a는 도 12b의 a부분 확대도.
도 13b는 본 발명의 제품개폐수단의 개폐부의 발췌사시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부도면 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 고주파 처리장치(10)의 일측면에는 다수개의 제품(P)이 적층되는 제품적층수단(20)과 상기 제품적층수단(20)에 있는 제품(P)을 낱개씩 승강시키는 제1승강실린더부(30)와, 상기 제1승강실린더부(30)에 의해 승강된 제품이 일정한 간격으로 정렬되는 제품정렬수단(40)과 상기 제품정렬수단(40)에 하단부에 있는 제품을 출력시켜 제품을 수평에서 수직으로 위치시키는 제1제품터닝수단(50)과, 상기 제1제품터닝수단(50)에 의해 수직으로 세워진 제품의 상측단부를 파지하고 승하강과 함과 아울러 반대방향으로 회전시키기 위한 제2제품터닝수단(60), 상기 제2제품터닝수단(60)에 의해 반대방향으로 회전된 제품을 하강시켜 제품의 상측단부를 고주파처리를 하기 위한 고주파처리부(70)와 상기 고주파처리부(70)와 이격된 하측에는 제품이 고주파로 처리할 때 고르게 열처리가 되도록 제품을 회전시키는 제품회전수단(80)과, 상기 제품회전수단(80) 내부에는 열처리가 완료된 제품을 상기 고주파처리부(70)로부터 이탈시키는 제품하강수단(90)과, 상기 제품하강수단(90) 이후에 제품(P)을 제품수납부에 인출시키기 위한 제품개폐수단(100)로 제품개폐수단에 의해 낙하되는 제품이 수납되는 제품수납부(120)로 구성된다.

그리고, 상기 제품적층수단(20)은 첨부도면 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제품(P)의 폭에 따라 길이를 제1길이조정부(21)로 조정하여 제품에 맞도록 설정된 적층함(22)과, 상기 적층함(22)의 후방에는 적층된 다수개의 제품이 이탈을 방지하는 이탈방지부재(23)와 적층함(22)의 저면은 제품이 하측으로 전진할 수 있도록 기울기를 갖는 경사판(24)이 형성되고, 적층함(22)의 선단 하부에는 제품이 낱개씩 인출되도록 하는 낱개출구(25)를 포함하여 구성된 것이다.

그리고, 상기 제1길이조정부(21)는 수작업으로 조정하는 것으로서, 치구판(21a) 양측으로 슬라이드봉(21b)(21c)이 배치되고, 상기 일측의 슬라이드봉(21c)에는 양측의 슬라이드봉(21b)(21c)이 치구판(21a)을 이동시킨 후 슬라이드봉(21c)을 고정시키는 위치고정부재(21d)가 결합되어 있다.

여기서 위치고정부재(21d)는 힌지축(21d-1)을 중심으로 회전시켜 개폐가 되며, 상측에는 양측의 슬라이드봉(21b)(21c)이 이동하지 못하도록 조임부재(21d-2) 배치되어 있다.

그리고, 상기 제1승강실린더부(30)는 첨부도면 도5에 도시된 바와 같이 승강실린더(31)의 로드(32) 상측으로 승강판(33)이 배치되고, 상기 승강판(33)의 상측단부에는 낱개의 제품(P)을 수용할 수 있도록 경사면(34)을 형성하되 제품이 이탈을 방지하기 위하여 상기 경사면(34)에 소정의 간격으로 수직면(35)이 형성되어 있다.

여기서 차기 공정인 제품배열수단(40) 입구 상부에 배치된 제1감지센서(41)가 초입에 제품의 유무를 감지하여 제품이 없다고 판단되면 그 신호를 메인컨트롤(MC)에 송출하고 입력된 메인컨트롤(MC)에서는 승강실린더(31)로 송출하여 작용하도록 함은 물론이다.

그리고, 상기 제품정렬수단(40)은 첨부도면 도6에 도시된 바와 같이 제품(P)이 정렬하기 용이 하도록 슬로프부재(42)가 형성되고, 상기 슬로프부재(42)의 하단과 한쪽측면에는 제품의 이탈을 방지하는 하부스토퍼부재(43)와 측면스토퍼부재(44)가 배치되며, 상기 측면스토퍼부재(44)의 대향되는 위치에는 제품의 크기에 따라 조정이 가능한 제2길이조정부(45)로 구성되어 있다.

여기서, 제2길이조정부(45)에는 슬로프부재(42)상에서 슬라이드 되어 제품과 밀착되는 치구바(45a)가 형성되고, 상기 치구바(45a) 측면에는 상, 하 간격으로 복수개의 간격조절공(45b)이 형성된 슬라이드판(45c)이 배치되어 있다.

그리고, 상기 제1제품터닝수단(50)은 첨부도면 도7a 내지 7b에 도시된 바와 같이 상기 하부스토퍼부재(43)에 수평으로 위치한 제품(P)을 로드(51')가 일측으로 밀어내기 위한 전진실린더(51)와 밀어낸 제품을 수용홈(52')에 수용하는 터닝뭉치(52)와 터닝뭉치(52)에는 힌지축(53)을 중심으로 터닝뭉치(52)가 회전할 수 있도록 로드(54')를 갖는 터닝실린더(54)로 구성된다.

여기서, 상기 전진실린더(51)는 터닝뭉치(52)가 전진실린던(51)가 수직으로 위치한 상태에서 수용홈(52')에 제품이 없을 때 로드가 전진하는 작용과, 터닝실린더(54)의 로드가 후진하여 터닝뭉치(52)를 수평으로 놓이도록 하는 것은 터닝뭉치(52) 후방에 배치된 제2감지센서(55)가 제품의 유무에 의해 작용하게 된다.

그리고, 상기 제2제품터닝수단(60)은 첨부도면 8a과 8b 및 도8c 에 도시된 바와 같이 승강실린더(61)를 수용하는 하우징(62)이 하부에 설치되고 상기 하우징(62)의 상부에는 전, 후진감지센서(63a)(63b)가 상부에 위치하고 선단에 래크기어(63c)를 포함하는 수평실린더(63)와 상기 래크기어(63c)와 맞물리는 피니언기어(64a)는 하측 외주연부에 형성되고, 상기 피니언기어(64a) 상측으로 이격되어 설치된 스토퍼부재(64b)를 포함하는 중심축(64)과, 상기 중심축(64) 상측단부는 터닝바(65)의 중앙의 터닝하우징(65a)에 수용되며, 상기 터닝바(65)의 양측으로 제품(P)을 파지하기 위한 좌, 우측집게(65b)(65c)가 배치되며, 상기 좌, 우측집게(65b)(65c)에는 제품(P)의 반지름 되는 반지름집게(65b-1)(65c-1)가 좌우 왕복이동이 반복되도록 좌, 우측집게실린더(65d)(65e)가 배치되며, 상기 중심축(64) 과 이격되어 설치된 충격흡수재(66)의 양측으로 상기 스토퍼부재(64b)의 충격을 흡수하는 충격흡수쇼바(66a)(66b)가 배치되며, 상기 래크기어(63c) 후방에는 래크기어(63c)의 진행방향을 안내하는 래크가이드(67)가 설치되어 구성된 것이다.

그리고 상기 하우징(62) 내부에는 상기 승강실린더(61)의 로드(61')가 승강함과 동시에 하우징을 안내하는 승강안내봉(68)과 상기 승강안내봉(68)의 하단부에는 충격을 흡수하기 위한 쇼바(69)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 고주파처리부(70)은 첨부도면 도9a 와 9b 및 도9c에 도시된 바와 같이 제품(P)의 고주파 처리를 위한 고주파코일부재(71)는 선단에 위치하고 상기 고주파코일부재(71) 후방 양측으로는 고주파코일부재(71)에서 가열된 제품에 냉각수를 순간적으로 공급하여 급랭을 할 수 있는 급랭냉각관(72)이 배치되며, 고주파처리부(70)의 상측으로 이격된 위치에는 고주파열처리부재(71)의 자체발열을 냉각시키기 위한 비고주파냉각관(73)이 배치되어 구성된 것이다.

여기서, 급랭냉각관(72)과 비고주파냉각관(73)에서 배출되는 냉각수는 고주파 처리장치(10)의 전면에 배치된 복수의 급랭냉각밸브(75a)와 단수의 비고주파냉각밸브(75b)에 의해 냉각수의 공급량을 조절하게 되며, 상기 급랭냉각밸브(75a)와 연결된 급랭연결관(76)의 단부에는 급랭압력관(77)과 연결되며, 상기 급랭압력관(77)의 하부에는 물압력탱크(78)와 연결되며 상부에는 급랭냉각관(72)으로 공급하는 냉각수를 일정한 간격으로 공급할 수 있도록 솔레노이드밸브(79)가 마련되어 있다.

그리고, 상기 제품회전수단(80)은 첨부도면 도10에 도시된 바와 같이 제품(P)의 지름과 동일한 직경을 가지며 제품의 하단부가 안착 수용되는 척(81)이 상단에 위치하고 상기 척(81)과 일체로 된 외측파이프(82)의 하단부에 벨트풀리(83)가 배치되며, 상기 벨트풀리(83)에는 척회전모터(84)의 축단에 결합되어 회전하는 벨트풀리(85)와 연동되도록 타이밍벨트(86)가 결합되어 구성된 것이다.

그리고 상기 제품승강수단(90)은 첨부도면 도11a 내지 도11b에 도시된 바와 같이 상기 척(81)을 지지하는 척프레임(91)과 상기 척프레임(91)이 결합된 승강판(92)의 상측단부에는 승강모터(M)의 축에 결합된 체인(93)의 일측단부와 결합되며, 상기 체인(93)의 타측단부는 상기 승강판(92)의 후방에 배치되어 승강판(92)의 무게에 비례하여 설치된 무게추(94)와 결합되며, 승강판(92)의 측면에 결합된 승강봉(95)상부에는 모터받침프레임(96)의 단부에 마련된 리미트스위치(97)와 접촉하여 승강모터(M)의 동작이 제동되도록 하는 접점부재(98)가 마련되어 있다.

여기서 상기 승강판(92)은 후방 양측에 배치된 안내파이프(99)를 따라 승강하도록 되어 있다.

또한, 상기 승강모터(M)의 동작에 있어 승강판(92)을 하강시키는 시간과 다시 상승하는 시간은 메인컨트롤(MC)에 의해 제어된다.

그리고, 상기 제품개폐수단(100) 첨부도면 도12a, 도12b, 도13a, 도13b에 도시된 바와 같이 제품(P)의 낙하를 차단하고 있다가 외부의 가압에 의해 개방되어 제품이 낙하될 수 있도록 개폐되는 개폐부(110)와 상기 개폐부(110)의 상단부에는 외부 가압에 의해 개방된 뒤 탄성부재(110a)에 의해 다시 복귀할 수 있는 복수개의 개폐밸브(110b)와 상기 개폐밸브(110b) 하단에는 개폐밸브(110b)가 개방될 때 제품이 낙하되는 것을 안내함과 아울러 개패밸브(110b)를 개방시키는 승강안내관(111)과 상기 승강안내관(111)의 하단부에는 승강안내관(111)을 승강이 가능하도록 하는 승강실린더(112)와 결합된 승강판(113)으로 구성되어 있다.

여기서 상기 개폐밸브(110b)의 하측면에는 승강안내관(111)의 상측단부가 상승할 때 개폐밸브(110b)가 쉽게 개방될 수 있도록 경사면(110c)로 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

먼저, 도 4 내지 도5 에 도시된 바와 같이 제품적층수단(20)에 있는 적층함(22)에 제품(P)을 다수개를 적층하기 전에 하나의 제품의 폭을 조절하게 되는데 이때에는 위치고정부재(21)에 마련된 조임부재(21d-2)를 해제시킨 후 위치고정부재(21d)를 개폐하고 양측의 슬라이드봉(21b)(21c)으로 제품의 폭에 따라 치구판(21a)을 밀거나 아니면 후퇴시킨 후 치구판(21a)을 고정하게 된다.

상기와 같이 제품의 폭 조절이 끝나면 다수개의 제품을 적층함(22)에 적층하게 되면 적층함(22) 선단 하부에 형성된 낱개출구(25)로 제품이 하나씩 인출되며, 하나씩 인출된 제품은 다음의 제1승강실린더부(30)로 이송 된다. 제1승강실린더부(30)로 이송되면 승강실린더(31)에 있는 로드(32)상측 단부에 결합된 승강판(33)이 상승하게 되는데, 이때 승강판(33)단부에 형성된 경사면(34)과 수직면(35)사이에 제품이 안정적으로 놓여 있게 때문에 외부로 이탈하지 못하고 다음의 제품배열수단(40)로 이송하게 된다.

참고로 상기 승강실린더(31)가 작용할 때에는 제품배열수단(40) 입구에 배치된 제1감지센서(41)가 제품의 유무를 감지하여 그 신호를 메인컨트롤(MC)에 송출되고 입력된 메인컨트롤(MC)에서는 승강실린더(31)로 송출하여 제품을 하나씩 상승시키는 것이다.

상기와 같이 제품배열수단(40)에 제품이 이송되면 슬로프부재(42) 하단부에 있는 하부스토퍼부재(43)에 의해 차단되면서 일렬로 다수개가 배열된다.

여기에서도 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 슬로프부재(42)에 제품이 적층하기 전에 상기 적층함(22)에서와 같이 제품의 폭을 조절하게 되는데, 이때에는 제2길이조정부(45)에 마련된 간격조절공(45b)에 결합된 나사부재를 해제 한 다음 슬라이드판(45c)으로 제품의 폭에 따라 치구바(45a)를 밀거나 아니면 후퇴시킨 후 슬라이드판(45c)을 고정하게 된다.

상기 슬로프부재(42) 상에 다수개의 제품이 적층되면 슬로프부재(42)하측 단부에 있는 제품이 다음의 제1제품터닝수단(50)으로 이송하는 것으로서, 제1제품터닝수단(50)에서는 첨부도면 도7a 내지 도7b에 도시된 바와 같이 터닝뭉치(52)의 제품수용홈(52‘)으로 수용되도록 전진실린더(51)의 로드(51’)가 전진하게 되고 제품이 수용된 터닝뭉치(52)는 터닝실린더(54)의 로드(54‘)가 후진하면 힌지축(53)을 중심으로 수직으로 회전하게 된다.

여기서 전진실린더(51)의 작용은 터닝뭉치(52)에 수용된 제품의 유무를 감지하는 제2감지센서(55)의 의해 작용하게 되며 이때의 터닝뭉치(52)는 제품을 수용할 수 있도록 수평으로 대기하고 있는 것은 물론이다.

상기와 같이 터닝뭉치(52)에 제품이 수용되면 다음의 제2제품터닝수단(60)이 작용하게 되는데, 제2제품터닝수단(60)에서는 첨부도면 도8a 내지 8b에 도시된 바와 같이 먼저, 승강실린더(61)가 하강하면 터닝바(65)의 양측단부에 각각에 한 쌍의 제품집게(65c)(65b) 중에 도면에 표시된 우측의 제품집게(65c)가 터닝뭉치(52)에 있던 제품을 인출하는 것이다.

이때 우측에 있는 집게실린더(65e)의 로드와 결합된 반지름집게(65c-1)는 제품을 파지하기 전에는 좌측으로 있다가 제품이 제품집게(65c)에 수용되면 우측으로 이동하여 제품이 제품집게(65c)로부터 이탈하지 못하도록 하는 것이다.

상기와 같이 우측에 있는 제품집게(65c)에 제품을 파지하면 승강실린더(61)에 의해 터닝바(65)가 상승하게 되고, 터닝바(65) 상승하여 정지되면 제품을 다음의 고주파처리부(70)로 이송하게 되는데, 이때에는 첨부도면 도 8c에 도시된 바와 같이 제2터닝실린더(63)가 작용하여 래크기어(63c)와 결합된 로드가 전진하면 래크기어(63c)와 치합된 피니언기어(64a)가 회전하게 된다. 이때 피니언기어(64a)와 결합된 중심축(64)이 회전하는 각도는 180˚ 이다.

또한, 터닝바(65)가 회전하고 정지할 때에는 충격을 완화시키기 위하여 스터퍼부재(64b)와 접촉되는 부분에 쇼바(66a)(66b)가 마련되어 있다.

상기와 같이 터닝바(65)의 우측에 있던 제품집개(65c)가 첨부도면 도9a에 도시된 바와 같이 고주파처리부(70)의 상에 위치하면 첨부도면 도 9c에 도시된 바와 같이 승강실린더(61)가 하강한 뒤 제품집게(65c)의 반지름집게(65c-1)가 우측에 있는 집게 실린더(65e)에 의해 벌어지게 되면 제품은 첨부도면 도10에 도시된 바와 같이 제품회전수단(80)에 마련된 척(81)에 수용된다.

상기와 같이 척(81)에 제품이 수용되면 척회전모터(84)가 회전하면 척회전모터(84)의 축에 결합된 벨트풀리(85)가 회전함과 동시에 벨트풀리(85)에 결합된 타이밍벨트(86)가 척(81)과 일체로 된 외측파이프(82)의 단부에 결합된 벨트풀리(83)를 회전시킨다.

따라서 척(81)에 수용된 제품은 회전하고 고주파처리부(70)의 고주파코일부재(71) 에서는 고주파를 전류를 유도시켜 소정의 열처리 온도까지 국부적으로 순간 가열시키게 된다.

상기와 같이 고주파처리부(70)에서 제품의 고주파가 가열이 됨과 동시에 제품승강수단(90)에서는 척(81)을 하강시키는 것으로서, 첨부도면 도11a 내지 도11b에 도시된 바와 같이 승강모터(M)가 회전하면 승강모터(M)의 축에 결합된 체인(93)이 회전함과 동시에 체인(93)과 결합된 승강판(92)이 하강하고 승강판(92)에 결합된 척프레임(91)이 하강하게 되며, 하강되는 시점부터 하강 완료시점까지 급랭냉각관(72)에서 계속 냉각수가 분사됨으로써 열처리는 완료된다.

이때 승강판(92)은 후방에 배치된 안내파이프(99)을 따라 이동하게 되며, 승강모터(M)는 메인컨트롤(MC)에 의해 제어에 한정된 범위에서 작용에 하게 되는 것이다.

한편, 제품승강수단(90)에 의해 제품이 고주파처리부(70)에서 이탈되면 다음의 공정에서는 고주파가 처리된 제품을 제품수납부(120)로 이송시키는 것으로서 , 첨부도면 도12a 내지 도12b에 도시된 바와 같이 승강실린더(112)의 로드가 상승하면 로드와 결합된 승강판(113)이 상승함과 동시에 승강안내관(111)이 상승하게 되면 첨부도면 도13a 내지 도13b에 도시된 바와 같이 승강안내관(111)의 상측단부는 접촉되어 있던 복수개의 개폐밸브(110b)의 가압하게 되면 개폐밸브(110b)는 탄성부재(110a)의 압력을 이기고 개방된다. 이때 개폐밸브(110b)에 형성된 경사면(110c)에 의해 승강안내관(111)의 상측단부는 개폐밸브(110b)를 쉽게 밀어 낼 수 있으며, 개폐밸브(110b)가 개방과 동시에 제품이 낙하되어 제품이송관(121)을 통해 제품수납부(120)로 이송되는 것이다.

상기와 같이 제품이 낙하되면 승강모터(M)는 승강판(92)을 상승시킴과 동시에 승강판(92) 측면부위에 있는 승강봉(95)이 상승하게 되고, 승강봉(95) 상측단부에 결합된 접점부재(98)가 리미트스위치(97)와 접촉하면 승강모터(M)의 동작은 정지하게 된다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 발명자가 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 고주파 열처리장치 20: 제품적층수단
30: 제1승강실린더부 40:제품정렬수단
50: 제1제품터닝수단 60: 제2제품터닝수단
70: 고주파 처리부 80: 제품회전수단
90: 제품하강수단 100: 제품개폐수단
120: 제품수납부

Claims

고주파 열처리장치(10)의 일측면에는 다수개의 제품(P)이 적층되는 제품적층수단(20);
상기 제품적층수단(20)에 있는 제품(P)을 낱개씩 승강시키는 제1승강실린더부(30);
상기 제1승강실린더부(30)에 의해 승강된 제품이 일정한 간격으로 정렬되는 제품정렬수단(40);
상기 제품정렬수단(40)에 하단부에 있는 제품을 출력시켜 제품을 수평에서 수직으로 위치시키는 제1제품터닝수단(50);
상기 제1제품터닝수단(50)에 의해 수직으로 세워진 제품의 상측단부를 파지하고 승하강과 함과 아울러 반대방향으로 회전시키기 위한 제2제품터닝수단(60);
상기 제2제품터닝수단(60)에 의해 반대방향으로 회전된 제품을 하강시켜 제품의 상측단부를 고주파 열처리를 하기 위한 고주파처리부(70);
상기 고주파처리부(70)와 이격된 하측에는 제품이 고주파로 열처리할 때 고르게 열처리가 되도록 제품을 회전시키는 제품회전수단(80);
상기 제품회전수단(80) 내부에는 열처리가 완료된 제품을 상기 고주파처리부(70)로부터 이탈시키는 제품승강수단(90);
상기 제품승강수단(90) 이후에 제품(P)을 제품수납부에 인출시키기 위한 제품개폐수단(100);
상기 제품개폐수단에 의해 낙하되는 제품이 수납되는 제품수납부(120)로 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제품적층수단(20)에는 제품(P)의 폭에 따라 길이를 제1길이조정부(21)로 조정하여 제품에 맞도록 설정된 적층함(22);
상기 적층함(22)의 후방에는 적층된 다수개의 제품이 이탈을 방지하는 이탈방지부재(23);
상기 적층함(22)의 저면은 제품이 하측으로 전진할 수 있도록 기울기를 갖는 경사판(24);
상기 적층함(22)의 선단 하부에는 제품이 낱개씩 인출되도록 하는 낱개출구(25)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제2항에 있어서,
상기 제1길이조정부(21)에는 치구판(21a) 양측으로 슬라이드봉(21b)(21c)이 배치되고, 상기 일측의 슬라이드봉(21c)에는 양측의 슬라이드봉(21b)(21c)이 치구판(21a)을 이동시킨 후 슬라이드봉(21c)을 고정시키는 위치고정부재(21d)가 마련되며, 상기 위치고정부재(21d)에는 힌지축(21d-1)을 중심으로 개폐가 되며, 상측에는 양측의 슬라이드봉(21b)(21c)이 이동하지 못하도록 조임부재(21d-2) 배치된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제1승강실린더부(30)에는 승강실린더(31)의 로드(32) 상측으로 낱개의 제품을 상승시키는 승강판(33);
상기 승강판(33)의 상측단부에는 낱개의 제품(P)을 수용할 수 있도록 형성된 경사면(34);
상기 경사면(34)에 소정의 간격으로 형성된 수직면(35)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제품정렬수단(40)에는 제품(P)이 정렬하기 용이하도록 형성된 슬로프부재(42);
상기 슬로프부재(42)의 하단과 한쪽측면에는 제품의 이탈을 방지하는 하부스토퍼부재(43)와 측면스토퍼부재(44);
상기 측면스토퍼부재(44)의 대향되는 위치에는 제품의 크기에 따라 조정이 가능한 제2길이조정부(45)로 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제5항에 있어서,
상기 제2길이조정부(45)에는 슬로프부재(42)상에서 슬라이드 되어 제품과 밀착되는 치구바(45a)가 형성되고, 상기 치구바(45a) 측면에는 상, 하 간격으로 복수개의 간격조절공(45b)의 형성된 슬라이드판(45c)이 배치된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제1제품터닝수단(50)에는 제품(P)을 로드(51')가 일측으로 밀어내기 위한 전진실린더(51);
밀어낸 제품을 수용홈(52')에 수용하는 터닝뭉치(52);
터닝뭉치(52)에는 힌지축(53)을 중심으로 터닝뭉치(52)가 회전할 수 있도록 로드(54')를 갖는 터닝실린더(54)로 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제2제품터닝수단(60)에는 승강실린더(61)를 수용하는 하우징(62);
상기 하우징(62)의 상부에는 전, 후진감지센서(63a)(63b)가 상부에 위치하고 선단에는 래크기어(63c)를 포함하는 수평실린더(63);
상기 래크기어(63c)와 맞물리는 피니언기어(64a)는 실린더(SL)하측 외주연부에 마련되고, 상기 피니언기어(64a) 상측으로 이격되어 설치된 스토퍼부재(64b)및 상기 실린더(SL)내부에 배치된 중심축(64);
상기 중심축(64) 상측단부는 터닝바(65) 중앙에 형성된 터닝하우징(65a)에 수용되며, 상기 터닝바(65)의 양측으로 제품(P)을 파지하기 위한 좌, 우측집게(65b)(65c);
상기 좌, 우측집게(65b)(65c)에는 제품(P)의 반지름 되는 반지름
집게(65b-1)(65c-1)가 좌우 왕복이동이 반복되도록 좌, 우측집게실린더(65d)(65e);
상기 실린더(SL)과 이격되어 설치된 충격흡수재(66)의 양측으로 상기 스토퍼부재(64b)의 충격을 흡수하는 충격흡수쇼바(66a)(66b);
상기 래크기어(63c) 후방에는 래크기어(63c)의 진행방향을 안내하는 래크가이드(67)가 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제8항에 있어서,
상기 하우징(62) 내부에는 상기 승강실린더(61)의 로드(61')가 승강함과 동시에 하우징을 안내하는 승강안내봉(68)과 상기 승강안내봉(68)의 하단부에는 충격을 흡수하기 위한 쇼바(69)가 설치된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 고주파처리부(70)에는 제품(P)의 고주파 열처리를 위한 고주파코일부재(71)가 선단에 위치하고 상기 고주파코일부재(71) 후방 양측으로는 고주파코일부재(71)에서 가열된 제품에 냉각수를 순간적으로 공급하여 급랭을 할 수 있는 급랭냉각관(72);
상기 고주파처리부(70)의 상측으로 이격된 위치에는 고주파코일부재(71)의 자체발열을 냉각시키기 위한 비고주파냉각관(73)이 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제10항에 있어서,
상기 급랭냉각관(72)과 비고주파냉각관(73)에서 배출되는 냉각수의 조절수단(75)은 고주파 처리장치(10)의 전면에 배치된 복수의 급랭냉각밸브(75a)와 단수의 비고주파냉각밸브(75b)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제11항에 있어서,
상기 급랭냉각밸브(75a)와 연결된 급랭연결관(76)의 단부에는 급랭압력관(77)과 연결되며, 상기 급랭압력관(77)의 하부에는 물압력탱크(78)와 연결되며 상부에는 급랭냉각관(72)으로 공급하는 냉각수를 일정한 간격으로 공급할 수 있도록 솔레노이드밸브(79)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제품회전수단(80)에는 제품(P)의 지름과 동일한 직경을 가지며 제품의 하단부가 안착 수용되는 척(81);
상기 척(81)과 일체로 된 외측파이프(82)의 하단부에 배치된 벨트풀리(83);
상기 벨트풀리(83)에는 척회전모터(84)의 축단에 결합되어 회전하는 벨트풀리(85)와 연동되도록 타이밍벨트(86)가 결합된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제품승강수단(90)의 일측에 마련된 척프레임(91);
상기 척프레임(91)이 결합된 승강판(92)의 상측단부에는 승강모터(M)의 축에 결합된 체인(93)의 일측단부와 결합되며, 상기 체인(93)의 타측단부는 상기 승강판(92)의 후방에 배치되어 승강판(92)의 무게에 비례하여 설치된 무게추(94);, 상기 승강판(92)의 측면에 결합된 승강봉(95)상부에는 모터받침프레임(96)의 단부에 마련된 리미트스위치(97)와 접촉하여 승강모터(M)의 동작이 제동되도록 하는 접점부재(98)가 마련된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제1항에 있어서,
상기 제품개폐수단(100)에는 제품(P)의 낙하를 차단하고 있다가 외부의 가압에 의해 개방되어 제품이 낙하될 수 있도록 개폐되는 개폐부(110);
상기 개폐부(110)의 상단부에는 외부 가압에 의해 개방된 뒤 탄성부재(110a)에 의해 다시 복귀할 수 있는 복수개의 개폐밸브(110b);
상기 개폐밸브(110b) 하단에는 개폐밸브(110b)가 개방될 때 제품이 낙하되는 것을 안내함과 아울러 개패밸브(110b)를 개방시키는 승강안내관(111);
상기 승강안내관(111)의 하단부에는 승강안내관(111)을 승강이 가능하도록 하는 승강실린더(112)와 결합된 승강판(113)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
청구항 제15항에 있어서,
상기 개폐밸브(110b)의 하측면에는 승강안내관(111)의 상측단부가 상승할 때 개폐밸브(110b)가 개방이 용이하도록 경사면(110c)이 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.