KR101606512B1

KR101606512B1 - 이송대상물 냉각장치가 포함된 이송장치

Info

Publication number: KR101606512B1
Application number: KR1020150090383A
Authority: KR
Inventors: 차백순
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-03-28

Abstract

본 발명은 이송대상물 냉각장치가 포함된 이송장치에 관한 것으로 가열된 상태로 공급되는 이송대상물을 거치하는 거치모듈, 상기 거치모듈에 거치된 상기 이송대상물을 상기 거치모듈과 대향되는 방향에서 선택적으로 가압하여 상기 이송대상물을 고정하는 고정모듈, 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상에 구비되어, 상기 이송대상물의 일부를 냉각하는 냉각모듈 및 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상을 이동시켜, 상기 이송대상물을 이동시키는 구동모듈을 포함한다.

Description

이송대상물 냉각장치가 포함된 이송장치{TRANSFER APPARATUS WITH TRANSFERING OBJECT COOLING DEVICE}

본 발명은 이송대상물 냉각장치가 포함된 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핫스탬핑 공법으로 가공하는 철강소재를 히터로부터 가열된 상태로 공급받아 프레스 금형으로 이송하는 과정에서 부분적으로 강도를 낮추고자 하는 부위를 냉각할 수 있는 이송장치에 관한 것이다.

핫스탬핑(hot stamping)공법은 약 950℃의 고온으로 가열된 철강소재를 금형에 넣어 프레스 성형을 하고, 금형 내에서 금속 냉각시키는 공법을 말한다.

핫스탬핑 공법을 이용하면 철강소재의 인강강도를 1,500Mpa 이상의 초고장력 강의 제조가 가능하고, 복잡한 형태의 제품도 우수한 치수정밀도로 가공할 수 있어 철강소재를 이용한 가공에 핫스탬핑 공법이 널리 사용되고 있는 실정이다.

이러한 핫스탬핑 공법을 이용하여 자동차의 필러와 같은 제품도 제조되는데, 자동차 필러와 같은 경우에는 제품 전체가 초고장력을 갖도록 형성하기 보다는 일부의 강성을 낮춰 차량 충돌시의 충격을 흡수할 수 있도록 가공한다.

이를 위해서 핫스탬핑 공정을 통해 필러를 가공하는 과정에서 철강소재를 가열하고 난 뒤에 상대적으로 강성을 낮추고자 하는 부위를 국부적으로 냉각하여 프레스 가공하는 방법을 이용하고 있다.

다중강도(multi-strength)를 가지는 핫스탬핑 제품을 생산하는 방법은 크게 3가지로 나눌 수 있는데, 첫 번째 방법은 소재를 부위별로 다른 온도로 가열하는 차등가열(differential heating)한 후 동일한 온도로 냉각되는 금형으로 성형 및 급랭공정을 거치는 방법이다.

이 방법은 소재를 1차, 2차로 나누어 가열하므로 가열로가 추가적으로 필요하며, 가열공정에 소요되는 시간이 증가하는 문제점이 있다.

두 번째 방법은, 소재를 동일한 온도로 가열한 후, 부위별로 다른 온도로 냉각 혹은 가열되는 금형으로 성형 및 급랭/서랭 공정을 거치는 차등냉각(differential cooling) 방법이다.

이 방법은 핫스탬핑 금형의 온도를 부위별로 상이하게 냉각 또는 가열시켜야 하므로 금형의 구조가 복잡해지고, 따라서 금형의 내구성 저하 및 금형의 유지비용이 증가하는 문제점이 있다.

세 번째 방법은, 핫스탬핑 제품을 생산한 이후에 제품의 원하는 부위만을 추가적으로 열처리하여 강도를 낮추는 차등 후열처리(differential post heat treatment) 방법이다.

이 방법은, 추가적인 열처리 공정이 추가되기 때문에, 제품의 생산에 소요되는 시간 및 비용이 증가하는 문제점이 있다.

즉, 기존의 핫스탬핑 공정은 제품의 온도를 부위별로 상이하게 하기 위해 별도의 장치가 필요하고, 따라서 별도의 장치에 대한 설치 및 운용에 소요되는 시간과 비용이 증가하며 제품의 제조시간이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 핫스탬핑 공법으로 가공하는 철강소재를 히터로부터 가열된 상태로 공급받아 프레스 금형으로 이송하는 과정에서 부분적으로 강도를 낮추고자 하는 부위를 냉각할 수 있는 이송장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 이송장치는 가열된 상태로 공급되는 이송대상물을 거치하는 거치모듈, 상기 거치모듈에 거치된 상기 이송대상물을 상기 거치모듈과 대향되는 방향에서 선택적으로 가압하여 상기 이송대상물을 고정하는 고정모듈, 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상에 구비되어, 상기 이송대상물의 일부를 냉각하는 냉각모듈 및 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상을 이동시켜, 상기 이송대상물을 이동시키는 구동모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 고정모듈은 상기 거치모듈의 일측에 상기 거치모듈과의 이격거리를 조절하도록 구비되어, 선택적으로 상기 이송대상물을 고정할 수 있다.

또한, 상기 거치모듈은 복수개의 롤러를 포함하여, 상기 롤러의 상부에 상기 이송대상물이 거치되고, 상기 구동모듈은 상기 고정모듈이 상기 이송대상물을 상기 거치모듈의 상기 롤러상에서 가압하는 상태에서 상기 고정모듈을 이동시켜, 상기 고정모듈에 고정된 상기 이송대상물이 상기 롤러의 회전을 따라 이동할 수 있다.

그리고, 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은 상기 이송대상물의 일부가 냉각되는 냉각부위 및 냉각되지 않는 가열부위의 경계를 따라 형성되고, 상기 냉각모듈은 상기 이송대상물의 상기 냉각부위를 향해 냉매를 분사할 수 있다.

또한, 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은 상기 이송대상물의 일부가 냉각되는 냉각부위의 면적에 대응되는 면적을 가지고 상기 냉각부위와 접촉하며, 상기 냉각모듈은 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상의 내부에 냉각유로가 형성되고, 상기 냉각유로를 따라 냉매를 유동시킬 수 있다.

그리고, 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은 상기 이송대상물에서 냉각되지 않는 가열부위와 대응되는 면적을 가지고 상기 가열부위와 접촉하며, 상기 냉각모듈은 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈의 주변부를 향해 냉매를 분사할 수 있다.

이때, 상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은 내부에 상기 이송대상물을 가열하는 히터부를 포함할 수 있다.

한편, 상기 냉각모듈은 상기 이송대상물의 강성을 상대적으로 약하게 가공하는 부위를 냉각할 수 있다.

또한, 상기 냉각모듈은 상기 이송대상물이 최종제품의 형태로 트리밍되는 트리밍라인의 외측 부위를 냉각할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 이송장치는 상기 이송대상물의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정모듈은 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 이송대상물의 온도가 기 설정된 온도인 경우, 상기 이송대상물의 고정을 해제할 수 있다.

본 발명에 따른 이송장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 핫스탬핑 공법 중 가열된 철강소재를 금형으로 가공하기 전에 부분적으로 강도를 낮추고자 하는 부위를 냉각할 수 있다.

둘째, 차등가열 방법에 비하여 추가적인 가열장치 및 가열공정이 필요하지 않으므로, 제품의 제조 비용 및 제조에 소요되는 시간을 절감할 수 있다.

셋째, 차등냉각 방법에 비하여 보다 단순한 금형을 이용할 수 있어, 금형의 제조비용 및 유지보수비용을 절감할 수 있다.

넷째, 차등 후열처리 방법에 비하여 추가적인 열처리 공정을 생략할 수 있어, 제조 공정에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 이송장치의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제4 변형예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 이송장치의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제4 변형예를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방/후방 또는 상측/하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.

<제1 실시예 >

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 이송장치의 제1 실시예를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제1 변형예를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제2 변형예를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제3 변형예를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제4 변형예를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치는 거치모듈(100), 고정모듈(200), 냉각모듈(300) 및 구동모듈(400)을 포함할 수 있다.

거치모듈(100)은 이송대상물을 거치하는 구성으로, 핫스탬핑 공법을 통해 가공하는 플레이트 형태의 철강소재(P)가 히터에 의해 가열되고, 히터로부터 공급되는 가열된 철강소재(P)를 거치하는 구성일 수 있다.

본 실시예에서 거치모듈(100)은 소정의 간격으로 이격된 복수개의 프레임 형태로 형성되어, 철강소재(P)의 하부에서 철강소재(P)를 지지할 수 있다.

이때, 거치모듈(100)에는 후술하는 냉각모듈(300)이 구비될 수 있으므로, 거치모듈(100)은 철강소재(P)를 냉각하지 않는 부위와 접촉하도록 형성되는 것이 유리할 수 있다.

또한, 거치모듈(100)이 지지하는 철강소재(P)는 고온으로 가열된 상태이므로, 거치모듈(100)은 내열성이 좋은 소재로 형성되는 것이 유리할 수 있다.

이러한 거치모듈(100)의 구성은 가열된 철강소재(P)를 공급받아 지지하도록 구비된다면, 그 형태 및 구성은 본 실시예에 제한되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 고정모듈(200)은 전술한 거치모듈(100)에 거치된 철강소재(P)를 거치모듈(100)과 대향되는 방향에서 선택적으로 가압하여 철강소재(P)를 고정하는 구성일 수 있다.

본 실시예에서 고정모듈(200)은 전술한 거치모듈(100)의 일측에 상하로 슬라이딩할 수 있도록 구비되어, 거치모듈(100)의 상부에 철강소재(P)가 거치되면 고정모듈(200)이 하방으로 슬라이딩하여 철강소재(P)를 가압할 수 있다.

즉, 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)이 철강소재(P)의 상하부에 각각 구비되고, 거치모듈(100) 및 고정모듈(200) 간의 이격거리를 조절하며 철강소재(P)를 고정하도록 구비될 수 있다.

이때, 고정모듈(200)에는 후술하는 냉각모듈(300)이 구비될 수 있으므로, 고정모듈(200)은 철강소재(P)를 냉각하는 부위 및 냉각하지 않는 부위의 경계를 따라 형성되는 것이 유리할 수 있다.

또한, 고정모듈(200) 역시 고온으로 가열된 상태의 철강소재(P)와 접하며 철강소재(P)를 고정하도록 구성되므로, 전술한 거치모듈(100)과 같이 내열성이 좋은 소재로 형성되는 것이 유리할 수 있다.

이러한 고정모듈(200)의 구성도 거치모듈(100)과의 이격거리를 조절하며 철강소재(P)를 고정하도록 구비된다면 그 형태 및 구성은 본 실시예에 제한되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 냉각모듈(300)은 전술한 거치모듈(100) 및 고정모듈(200) 중 적어도 하나 이상에 구비되어, 철강소재(P)의 일부를 냉각하는 구성으로, 본 실시예에서 냉각모듈(300)은 전술한 고정모듈(200)의 일측에 구비되며, 철강소재(P)를 향하도록 형성되는 복수개의 노즐(310)을 포함하여 구성될 수 있다.

냉각모듈(300)은 노즐(310)을 통해 철강소재(P)를 냉각하고자 하는 부위에 냉매를 분사하여 철강소재(P)의 일부를 냉각시킬 수 있다.

이때, 전술한 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)은 철강소재(P)의 일부가 냉각되는 냉각부위 및 냉각되지 않는 가열부위의 경계를 따라 형성되는 것이 유리할 수 있다.

또한, 냉각모듈(300)은 냉매를 공급하기 위하여 유로로 연결되는 별도의 펌프 및 냉매탱크 등의 구성을 더 포함할 수도 있다.

이러한 냉각모듈(300)은 본 발명에 따른 이송장치가 철강소재(P)를 가열하는 히터로부터 철강소재(P)를 핫스탬핑 공정으로 가공하기 위한 프레스 금형으로 철강소재(P)를 이송하는 과정에서 철강소재(P)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 철강소재(P)를 냉각하는 부위는 핫스탬핑 공정을 통해 가공되는 제품에서 상대적으로 약한 강성을 지니도록 가공하고자 하는 부위일 수 있으며, 또는 플레이트 형태의 철강소재(P)가 최종제품의 형태로 가공될 때 트리밍되는 트리밍라인의 외측부인 것이 유리할 수 있다.

이러한 경우, 핫스탬핑 공정을 통해 생산되는 제품에서 부위별로 목적하는 강성을 가지도록 제품을 제조할 수 있으며, 최종 제품의 형태를 트리밍하기 위해 소요되는 시간 및 에너지를 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

전술한 냉각모듈(300)의 구성은 본 실시예에 제한되지 않으며, 가열되어 이송되는 철강소재(P)의 일부를 냉각할 수 있도록 구비된다면, 그 형태 및 구성은 다양할 수 있다.

한편, 구동모듈(400)은 전술한 거치모듈(100) 및 고정모듈(200) 중 적어도 하나 이상을 이동시켜, 철강소재(P)를 이동시키는 구성일 수 있다.

본 실시예에서 구동모듈(400)은 기둥의 형태로 형성되는 몸체 일측에 전술한 거치모듈(100)이 결합되고, 거치모듈(100)이 결합된 부위가 회전하며 거치모듈(100)과 거치모듈(100)에 거치된 철강소재(P) 및 철강소재(P)를 고정하는 고정모듈(200)이 모두 함께 회전하며 이동되도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 이송장치가 가열되어 공급되는 철강소재(P)를 고정하고, 구동모듈(400)의 회전을 통해 철강소재(P)를 이동시키며 철강소재(P)의 일부를 냉각하고, 핫스탬핑 공정을 위한 프레스 금형으로 철강소재(P)를 운반할 수 있다.

이러한 구동모듈(400)의 구성 역시 본 실시예에 제한되지 않으며, 전술한 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)에 의해 철강소재(P)를 고정하고, 냉각모듈(300)을 통해 철강소재(P)의 일부를 냉각하는 동안 철강소재(P)를 프레스 금형으로 이동시키도록 구비된다면, 그 형태 및 구성은 다양할 수 있다.

전술한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 이송장치를 통해 핫스탬핑 공법 중 가열된 철강소재(P)를 금형으로 가공하기 전에 부분적으로 강도를 낮추고자 하는 부위를 냉각하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 철강소재(P)의 국부 연화를 위한 별도의 냉각공정을 수행하지 않아도 되며, 별도의 냉각장치를 구비할 필요가 없기 때문에 전체 핫스탬핑 공정에 소요되는 시간 및 비용을 절감하는 효과도 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 이송장치는 철강소재(P)의 온도를 측정하는 온도센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

온도센서는 철강소재(P)의 온도를 체크하도록 구비된다면, 열전쌍, 적외선 온도센서 등 다양한 구성이 적용될 수 있다.

또한, 온도센서는 철강소재(P) 중 본 발명에 따른 이송장치에 의해 냉각되는 부위의 온도를 측정하는 것이 유리할 수 있으며, 가열된 철강소재(P)의 온도가 유지되는 부위의 온도도 함께 측정할 수도 있다.

즉, 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)의 사이에 고정된 철강소재(P)의 가열된 온도와 본 발명에 따른 이송장치에 의해 냉각되는 온도를 실시간으로 체크하여 모니터링 할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 모니터링 되는 온도가 기 설정된 온도가 되는 경우에, 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)을 서로 이격시켜 철강소재(P)의 고정을 해제할 수 있다.

이러한 구성을 통해, 본 발명에 따른 이송장치가 가열되어 공급되는 복수개의 철강소재(P)를 하나씩 반복적으로 이송하는 과정에서, 복수개의 철강소재(P)가 모두 동일한 온도로 온도유지 또는 냉각되어, 균일한 품질의 제품을 생산할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 이송장치를 이용한 공정수행에 있어서, 반복 균일성을 달성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

전술한 온도센서의 구성은 후술하는 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 모든 변형예에도 동일하게 적용될 수 있다.

제1 변형예

이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제1 변형예는 거치모듈(100), 고정모듈(200), 냉각모듈(300) 및 구동모듈(400)을 포함할 수 있다.

여기서, 거치모듈(100), 고정모듈(200) 및 구동모듈(400)의 구성은 전술한 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 거치모듈(100), 고정모듈(200) 및 구동모듈(400)과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 냉각모듈(300)의 구성도 기본적인 구성은 전술한 제1 실시예의 냉각모듈(300)의 구성과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서 냉각모듈(300)은 플레이트 형태의 철강소재(P)에서 상대적으로 강성을 낮게 가공하고자 하는 부위와 함께, 철강소재(P)가 최종적으로 성형되는 제품의 형태에 맞게 절단되는 트리밍라인(T)의 외측부를 냉각하도록 구성될 수 있다.

즉, 철강소재(P)를 냉각하는 냉각부위 및 냉각되지 않는 가열부위의 경계와, 철강소재(P)의 트리밍라인(T) 경계를 따라 냉각모듈(300)이 구비되어, 철강소재(P)의 냉각부위 및 트리밍라인(T)의 외측부를 모두 냉각시킬 수 있다.

이러한 경우, 핫스탬핑 공정을 통해 가공하는 제품에서 목적하는 일부의 강성을 낮추는 것과 동시에, 트리밍라인(T) 외측부의 강성을 낮춰, 최종 제품의 성형을 위한 트리밍라인 절단을 보다 용이하게 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 전술한 냉각모듈(300)의 구성과 함께 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)의 형태도 대응되게 형성되는 구성도 적용될 수 있다.

제2 변형예

이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제2 변형예는 거치모듈(100), 고정모듈(200), 냉각모듈(300) 및 구동모듈(400)을 포함할 수 있다.

다만, 본 변형예에서 냉각모듈(300)은 고정모듈(200)뿐만 아니라, 거치모듈(100)에도 함께 구비되어, 철강소재(P)를 냉각하고자 하는 부위를 냉각할 수 있다.

즉, 거치모듈(100)에 구비된 냉각모듈(300)은 거치모듈(100)의 상부에 거치된 플레이트 형태의 철강소재(P)의 하부에서 철강소재(P)의 냉각부위를 냉각하고, 고정모듈(200)에 구비된 냉각모듈(300)은 철강소재(P)의 상부에서 철강소재(P)의 냉각부위를 냉각할 수 있다.

이러한 경우, 플레이트 형태의 철강소재(P)의 양면을 동시에 냉각할 수 있으므로, 냉각모듈(300)의 냉각 성능을 크게 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

제3 변형예

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제3 변형예는 거치모듈(100), 고정모듈(200), 냉각모듈(300) 및 구동모듈(400)을 포함할 수 있다.

여기서, 구동모듈(400)의 구성은 전술한 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 구동모듈(400)과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)의 구성도 기본적인 구성은 전술한 제1 실시예의 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)의 구성과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서 거치모듈(100)은 철강소재(P)의 일부가 냉각되는 냉각부위의 면적에 대응되는 면적으로 형성되어, 철강소재(P)의 냉각부위와 접촉하며 철강소재(P)를 지지하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 변형예에서 고정모듈(200)은 전술한 거치모듈(100)과 같이 철강소재(P)의 냉각부위와 대응되는 면적으로 형성되어, 거치모듈(100)이 철강소재(P)를 지지하는 방향과 대향되는 방향으로 철강소재(P)를 가압하며 철강소재(P)를 고정할 수 있다.

즉, 전술한 제1 실시예의 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)의 형태가 철강소재(P)와 접촉하는 면적이 넓어진 형태로 변형된 형태로 형성될 수 있다.

한편, 본 변형예에서 냉각모듈(300)은 별도의 냉각장치로 구비되지 않고, 전술한 고정모듈(200)의 내부에 냉각유로(320)가 형성되고, 냉각유로(320)를 따라 냉매가 유동하며 철강소재(P)의 냉각부위를 냉각시킬 수 있다.

또한, 냉각모듈(300)은 전술한 냉각유로(320)에 냉매를 공급하기 위한 펌프 및 냉각과정에서 열을 전달받은 냉매를 다시 냉각시키기 위한 열교환장치 등의 구성을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 냉각모듈(300)의 구성은 본 실시예에 제한되지 않고, 거치모듈(100)의 내부에도 냉각유로(320)가 형성되는 등 냉각이 가능한 면적이 형성되어 철강소재(P)와 접촉하여 철강소재(P)와의 접촉부를 냉각시키도록 구비된다면 다양한 구성이 적용될 수 있다.

본 변형예에 의한 본 발명에 따른 이송장치는, 철강소재(P)의 일부를 냉각함과 동시에 철강소재(P)와의 접촉면적을 크게 증가시킬 수 있어, 철강소재(P)의 이송 및 고정을 보다 안정적으로 수행하는 효과를 얻을 수 있다.

제4 변형예

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제1 실시예의 제4 변형예는 거치모듈(100), 고정모듈(200), 냉각모듈(300) 및 구동모듈(400)을 포함할 수 있다.

또한, 거치모듈(100), 고정모듈(200) 및 냉각모듈(300)의 구성도 기본적인 구성은 전술한 제1 실시예의 거치모듈(100), 고정모듈(200) 및 냉각모듈(300)의 구성과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서 거치모듈(100)은 철강소재(P)가 냉각되지 않는 가열부위의 면적에 대응되는 면적으로 형성되어, 철강소재(P)의 가열부위와 접촉하며 철강소재(P)를 지지하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 변형예에서 고정모듈(200)은 전술한 거치모듈(100)과 같이 철강소재(P)의 가열부위와 대응되는 면적으로 형성되어, 거치모듈(100)이 철강소재(P)를 지지하는 방향과 대향되는 방향으로 철강소재(P)를 가압하며 철강소재(P)를 고정할 수 있다.

그리고, 본 변형예에서 냉각모듈(300)은 전술한 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)과 대응되는 형태로 형성되어, 철강소재(P) 중 거치모듈(100) 및 고정모듈(200)과 접촉한 부위의 주변을 향해 복수개의 노즐(310)이 구비될 수 있다.

즉, 냉각모듈(300)은 가열된 철강소재(P)에서 냉각처리를 하지 않는 가열부위 주변의 냉각부위에 냉매를 분사하여 철강소재(P)의 일부를 냉각하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 변형예에서 고정모듈(200)은 내부에 철강소재(P)를 가열하는 히터부(210)를 더 포함할 수 있다.

본 변형예에서 히터부(210)는 고정모듈(200)의 내부에 유로가 형성되고, 유로의 내부에 고온의 열매체를 유동시켜 고정모듈(200)과 접촉한 철강소재(P)의 가열부위를 온도를 유지시킬 수 있다.

이러한 히터부(210)의 구성은 고정모듈(200)뿐만 아니라 거치모듈(100)의 내부에 적용되거나, 전열선이 적용되는 등 본 변형예에 제한되지 않고 다양한 구성이 적용될 수도 있다.

전술한 구성에 의한 본 실시예의 본 발명에 따른 이송장치는 철강소재(P)의 일부를 냉각하는 과정에서 가열된 온도를 유지하고자 하는 부위를 밀폐하고, 그 온도를 유지시켜, 최종 제품에서 강성을 유지하고자 하는 부위의 강성이 낮아지는 불량이 발생하는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

<제2 실시예 >

이어서, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 이송장치의 제2 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 도 6은 본 발명에 따른 이송장치의 제2 실시예를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제1 변형예를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제2 변형예를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제3 변형예를 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제4 변형예를 나타내는 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치의 제2 실시예는 거치모듈(500), 고정모듈(600), 냉각모듈(700) 및 구동모듈(800)을 포함할 수 있다.

거치모듈(500)은 이송대상물을 거치하는 구성으로, 핫스탬핑 공법을 통해 가공하는 플레이트 형태의 철강소재(P)가 히터에 의해 가열되고, 히터로부터 공급되는 가열된 철강소재(P)를 거치하는 구성일 수 있다.

본 실시예에서 거치모듈(500)은 복수개의 롤러가 나열된 형태로 형성되어, 철강소재(P)의 하부에서 철강소재(P)를 지지할 수 있다.

여기서, 복수개의 롤러는 회전이 가능하도록 구비되어, 상부에 거치된 철강소재(P)가 롤러의 회전을 따라 핫스탬핑 가공용 프레스 금형으로 이송될 수 있다.

또한, 거치모듈(500)이 지지하는 철강소재(P)는 고온으로 가열된 상태이므로, 거치모듈(500)은 내열성이 좋은 소재로 형성되는 것이 유리할 수 있다.

이러한 거치모듈(500)의 구성은 가열된 철강소재(P)를 공급받아 지지하도록 구비된다면, 그 형태 및 구성은 본 실시예에 제한되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 고정모듈(600)은 전술한 거치모듈(500)에 거치된 철강소재(P)를 거치모듈(500)과 대향되는 방향에서 선택적으로 가압하여 철강소재(P)를 고정하는 구성일 수 있다.

본 실시예에서 고정모듈(600)은 상하로 이동하도록 구비되어, 거치모듈(500)의 상부에 철강소재(P)가 거치되면 고정모듈(600)이 하방으로 이동하여 철강소재(P)를 가압하며 고정할 수 있다.

이때, 고정모듈(600)에는 후술하는 냉각모듈(700)이 구비될 수 있으므로, 고정모듈(600)은 철강소재(P)를 냉각하지 않는 부위 및 냉각하는 부위의 경계를 따라 형성되는 것이 유리할 수 있다.

또한, 고정모듈(600) 역시 고온으로 가열된 상태의 철강소재(P)와 접하며 철강소재(P)를 고정하도록 구성되므로, 전술한 거치모듈(500)과 같이 내열성이 좋은 소재로 형성되는 것이 유리할 수 있다.

이러한 고정모듈(600)의 구성도 거치모듈(500)과 함께 철강소재(P)를 가압하며 고정하도록 구비된다면 그 형태 및 구성은 본 실시예에 제한되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 냉각모듈(700)은 전술한 고정모듈(600)에 구비되어, 철강소재(P)의 일부를 냉각하는 구성으로, 본 실시예에서 냉각모듈(700)은 전술한 고정모듈(600)의 일측에 구비되며, 철강소재(P)를 향하도록 형성되는 복수개의 노즐(710)을 포함하여 구성될 수 있다.

냉각모듈(700)은 노즐(710)을 통해 철강소재(P)를 냉각하고자 하는 부위에 냉매를 분사하여 철강소재(P)의 일부를 냉각시킬 수 있다.

또한, 냉각모듈(700)은 냉매를 공급하기 위하여 유로로 연결되는 별도의 펌프 및 냉매탱크 등의 구성을 더 포함할 수도 있다.

이러한 냉각모듈(700)은 본 발명에 따른 이송장치가 철강소재(P)를 가열하는 히터로부터 철강소재(P)를 핫스탬핑 공정으로 가공하기 위한 프레스 금형으로 철강소재(P)를 이송하는 과정에서 철강소재(P)를 냉각시킬 수 있다.

전술한 냉각모듈(700)의 구성은 본 실시예에 제한되지 않으며, 가열되어 이송되는 철강소재(P)의 일부를 냉각할 수 있도록 구비된다면, 그 형태 및 구성은 다양할 수 있다.

한편, 구동모듈(800)은 전술한 고정모듈(600)을 이동시켜, 철강소재(P)를 이동시키는 구성일 수 있다.

본 실시예에서 구동모듈(800)은 고정모듈(600)의 일측에 연결되어, 고정모듈(600)이 상하로 이동하며 철강소재(P)를 선택적으로 가압하여 고정하도록 구동하고, 고정모듈(600)이 철강소재(P)와 접촉하여 고정한 상태에서 고정모듈(600)을 횡이동시켜 거치모듈(500)의 롤러를 따라 철강소재(P)가 이동되도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 이송장치가 가열되어 공급되는 철강소재(P)를 거치하고, 고정모듈(600)이 가압하여 철강소재(P)를 고정하며, 구동모듈(800)이 고정모듈(600)을 이동시켜 고정모듈(600)과 함께 철강소재(P)를 이동시키며 철강소재(P)의 일부를 냉각하고, 핫스탬핑 공정을 위한 프레스 금형으로 철강소재(P)를 운반할 수 있다.

이러한 구동모듈(800)의 구성 역시 본 실시예에 제한되지 않으며, 전술한 고정모듈(600)을 이용하여 철강소재(P)를 고정하고, 냉각모듈(700)을 통해 철강소재(P)의 일부를 냉각하는 동안 철강소재(P)를 거치모듈(500)의 롤러를 따라 프레스 금형으로 이동시키도록 구비된다면, 그 형태 및 구성은 다양할 수 있다.

즉, 거치모듈(500) 및 고정모듈(600)의 사이에 고정된 철강소재(P)의 가열된 온도와 본 발명에 따른 이송장치에 의해 냉각되는 온도를 실시간으로 체크하여 모니터링 할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 모니터링 되는 온도가 기 설정된 온도가 되는 경우에, 거치모듈(500) 및 고정모듈(600)을 서로 이격시켜 철강소재(P)의 고정을 해제할 수 있다.

전술한 온도센서의 구성은 후술하는 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 모든 변형예에도 동일하게 적용될 수 있다.

제1 변형예

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제1 변형예는 거치모듈(500), 고정모듈(600), 냉각모듈(700) 및 구동모듈(800)을 포함할 수 있다.

여기서, 거치모듈(500), 고정모듈(600) 및 구동모듈(800)의 구성은 전술한 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 거치모듈(500), 고정모듈(600) 및 구동모듈(800)과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 냉각모듈(700)의 구성도 기본적인 구성은 전술한 제2 실시예의 냉각모듈(700)의 구성과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서 냉각모듈(700)은 플레이트 형태의 철강소재(P)에서 상대적으로 강성을 낮게 가공하고자 하는 부위와 함께, 철강소재(P)가 최종적으로 성형되는 제품의 형태에 맞게 절단되는 트리밍라인(T)의 외측부를 냉각하도록 구성될 수 있다.

즉, 철강소재(P)를 냉각하는 냉각부위 및 냉각되지 않는 가열부위의 경계와, 철강소재(P)의 트리밍라인(T) 경계를 따라 냉각모듈(700)이 구비되어, 철강소재(P)의 냉각부위 및 트리밍라인(T)의 외측부를 모두 냉각시킬 수 있다.

또한, 전술한 냉각모듈(700)의 구성과 함께 고정모듈(600)의 형태도 대응되게 형성되는 구성도 적용될 수 있다.

제2 변형예

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제2 변형예는 거치모듈(500)을 포함할 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 전술한 제2 실시예의 고정모듈, 냉각모듈 및 구동모듈의 구성도 본 변형예에 포함될 수 있다.

여기서, 거치모듈(500)의 구성은 전술한 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 거치모듈(500)과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서 거치모듈(500)은 롤러의 일부에는 저온을 유지하는 냉각부(510)가 형성될 수 있다.

즉, 거치모듈(500)에 형성된 냉각부(510)는 거치모듈(500)의 상부에 거치된 플레이트 형태의 철강소재(P)의 하부에서 철강소재(P)의 냉각부위를 냉각할 수 있다.

이러한 냉각부의 구성은, 내부에 냉매가 유동하는 유로가 형성되는 등 제한되지 않고 다양한 구성이 적용될 수 있다.

또한, 고정모듈에 구비된 냉각모듈도 철강소재(P)의 상부에서 철강소재(P)의 냉각부위를 냉각할 수 있다.

이러한 경우, 플레이트 형태의 철강소재(P)의 양면을 동시에 냉각할 수 있으므로, 본 발명에 따른 이송장치의 냉각 성능을 크게 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

제3 변형예

이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제3 변형예는 거치모듈(500), 고정모듈(600), 냉각모듈(700) 및 구동모듈(800)을 포함할 수 있다.

여기서, 구동모듈(800)의 구성은 전술한 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 구동모듈(800)과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 거치모듈(500) 및 고정모듈(600)의 구성도 기본적인 구성은 전술한 제2 실시예의 거치모듈(500) 및 고정모듈(600)의 구성과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서 고정모듈(600)은 철강소재(P)의 냉각부위와 대응되는 면적으로 형성되어, 거치모듈(500)이 철강소재(P)를 지지하는 방향과 대향되는 방향으로 철강소재(P)를 가압하며 철강소재(P)를 고정할 수 있다.

즉, 전술한 제2 실시예의 고정모듈(200)의 형태가 철강소재(P)와 접촉하는 면적이 넓어진 형태로 변형된 형태로 형성될 수 있다.

한편, 본 변형예에서 냉각모듈(700)은 별도의 냉각장치로 구비되지 않고, 전술한 고정모듈(600)의 내부에 냉각유로(720)가 형성되고, 냉각유로(720)를 따라 냉매가 유동하며 철강소재(P)의 냉각부위를 냉각시킬 수 있다.

또한, 냉각모듈(300)은 전술한 냉각유로(720)에 냉매를 공급하기 위한 펌프 및 냉각과정에서 열을 전달받은 냉매를 다시 냉각시키기 위한 열교환장치 등의 구성을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 냉각모듈(700)의 구성은 본 실시예에 제한되지 않고, 냉각이 가능한 면적이 형성되어 철강소재(P)와 접촉하여 철강소재(P)와의 접촉부를 냉각시키도록 구비된다면 다양한 구성이 적용될 수 있다.

제4 변형예

이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치 제2 실시예의 제4 변형예는 거치모듈(500), 고정모듈(600), 냉각모듈(700) 및 구동모듈(800)을 포함할 수 있다.

또한, 거치모듈(500), 고정모듈(600) 및 냉각모듈(700)의 구성도 기본적인 구성은 전술한 제2 실시예의 거치모듈(500), 고정모듈(600) 및 냉각모듈(700)의 구성과 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서 고정모듈(600)은 철강소재(P) 중 냉각되지 않는 가열부위와 대응되는 면적으로 형성되어, 거치모듈(100)이 철강소재(P)를 지지하는 방향과 대향되는 방향으로 철강소재(P)를 가압하며 철강소재(P)를 고정할 수 있다.

그리고, 본 변형예에서 냉각모듈(700)은 전술한 고정모듈(600)과 대응되는 형태로 형성되어, 철강소재(P) 중 고정모듈(600)과 접촉한 부위의 주변을 향해 복수개의 노즐(710)이 구비될 수 있다.

즉, 냉각모듈(700)은 가열된 철강소재(P)에서 냉각처리를 하지 않는 가열부위 주변의 냉각부위에 냉매를 분사하여 철강소재(P)의 일부를 냉각하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 변형예에서 고정모듈(600)은 내부에 철강소재(P)를 가열하는 히터부(610)를 더 포함할 수 있다.

본 변형예에서 히터부(610)는 고정모듈(600)의 내부에 유로가 형성되고, 유로의 내부에 고온의 열매체를 유동시켜 고정모듈(600)과 접촉한 철강소재(P)의 가열부위를 온도를 유지시킬 수 있다.

이러한 히터부(610)의 구성은 전열선이 적용되는 등 본 변형예에 제한되지 않고 다양한 구성이 적용될 수도 있다.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100, 500 : 거치모듈
200, 600 : 고정모듈
300, 700 : 냉각모듈
310, 710 : 노즐 320, 720 : 냉각유로
400, 800 : 구동모듈

Claims

가열된 상태로 공급되는 이송대상물을 거치하는 거치모듈;
상기 거치모듈에 거치된 상기 이송대상물을 상기 거치모듈과 대향되는 방향에서 선택적으로 가압하여 상기 이송대상물을 고정하는 고정모듈;
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상에 구비되어, 상기 이송대상물의 일부를 냉각하는 냉각모듈; 및
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상을 이동시켜, 상기 이송대상물을 이동시키는 구동모듈;
을 포함하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 고정모듈은,
상기 거치모듈의 일측에 상기 거치모듈과의 이격거리를 조절하도록 구비되어, 선택적으로 상기 이송대상물을 고정하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 거치모듈은,
복수개의 롤러를 포함하여, 상기 롤러의 상부에 상기 이송대상물이 거치되고,
상기 구동모듈은,
상기 고정모듈이 상기 이송대상물을 상기 거치모듈의 상기 롤러상에서 가압하는 상태에서 상기 고정모듈을 이동시켜,
상기 고정모듈에 고정된 상기 이송대상물이 상기 롤러의 회전을 따라 이동하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은,
상기 이송대상물의 일부가 냉각되는 냉각부위 및 냉각되지 않는 가열부위의 경계를 따라 형성되고,
상기 냉각모듈은,
상기 이송대상물의 상기 냉각부위를 향해 냉매를 분사하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은,
상기 이송대상물의 일부가 냉각되는 냉각부위의 면적에 대응되는 면적을 가지고 상기 냉각부위와 접촉하며,
상기 냉각모듈은,
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈 중 적어도 하나 이상의 내부에 냉각유로가 형성되고, 상기 냉각유로를 따라 냉매를 유동시키는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은,
상기 이송대상물에서 냉각되지 않는 가열부위와 대응되는 면적을 가지고 상기 가열부위와 접촉하며,
상기 냉각모듈은,
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈의 주변부를 향해 냉매를 분사하는 이송장치.
제6항에 있어서,
상기 거치모듈 및 상기 고정모듈은,
내부에 상기 이송대상물을 가열하는 히터부를 포함하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각모듈은,
상기 이송대상물의 강성을 상대적으로 약하게 가공하는 부위를 냉각하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각모듈은,
상기 이송대상물이 최종제품의 형태로 트리밍되는 트리밍라인의 외측 부위를 냉각하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 이송대상물의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하는 이송장치.
제10항에 있어서,
상기 고정모듈은,
상기 온도센서를 통해 측정된 상기 이송대상물의 온도가 기 설정된 온도인 경우, 상기 이송대상물의 고정을 해제하는 이송장치.