KR101611786B1 - 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치 - Google Patents

금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101611786B1
KR101611786B1 KR1020150018818A KR20150018818A KR101611786B1 KR 101611786 B1 KR101611786 B1 KR 101611786B1 KR 1020150018818 A KR1020150018818 A KR 1020150018818A KR 20150018818 A KR20150018818 A KR 20150018818A KR 101611786 B1 KR101611786 B1 KR 101611786B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal rod
unit
induction heating
rotation
metal
Prior art date
Application number
KR1020150018818A
Other languages
English (en)
Inventor
황길섭
Original Assignee
황길섭
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 황길섭 filed Critical 황길섭
Priority to KR1020150018818A priority Critical patent/KR101611786B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101611786B1 publication Critical patent/KR101611786B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/28—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for plain shafts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C21D1/42—Induction heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/60—Continuous furnaces for strip or wire with induction heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

본 발명은 열처리 대상인 다수의 금속봉을 연속적으로 압입 가능하도록 이송시키는 압입이송부; 상기 압입이송부에 의해 이송되는 다수의 금속봉이 압입되어 연속적으로 통과하기 위한 통로를 제공하고, 상기 통로의 주변에 유도 가열을 위한 워킹코일이 설치되는 유도가열부; 상기 유도가열부를 통과한 금속봉을 하방으로 슬라이딩되도록 지지하는 제 1 및 제 2 회전롤러가 서로 나란하게 하방으로 경사지게 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 회전롤러가 동일한 방향으로 회전함으로써 상기 금속봉이 슬라이딩시 길이방향을 축으로 하여 회전하도록 하는 회전확산이송부; 상기 회전확산이송부의 상측에 상기 제 1 및 제 2 회전롤러의 길이방향을 따라 무한궤도 운동을 하도록 궤도부재가 설치되고, 상기 궤도부재에 상기 금속봉이 슬라이딩 이동하도록 밀어주는 이송바가 다수로 설치되는 이송가이드부; 및 상기 회전확산이송부가 내측으로 연장되게 설치됨으로써 상기 제 1 및 제 2 회전롤러를 따라 슬라이딩되는 금속봉이 잠기기 위한 냉각수가 채워지는 냉각조;를 포함하는 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 열처리 대상인 금속봉에 열을 제공하기 위하여 원형의 터널형태로 유도 가열을 위한 워킹코일을 배치함으로써 금속봉에 대한 균일한 열처리가 가능하도록 하고, 금속봉의 담금질 제품에 대한 대량생산이 가능하도록 하며, 에너지 소모를 줄일 수 있다.

Description

금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치{Induction heating and rotation diffusion apparatus of metal rod}
본 발명은 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열처리 효율이 우수함과 아울러 담금질 품질이 뛰어난 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 산업을 비롯하여 여러 산업 분야에 사용되는 부품의 제조용 금속재는 기계적 성질을 증대시키기 위하여 표면을 열처리하게 된다. 이러한 금속재는 금속봉으로 제작되어 다양한 방식에 의해 열처리가 이루어지는데, 금속봉을 일정한 속도로 이송시키면서 표면에 화염 또는 고주파의 전자기파를 조사하여 가열하고, 이를 급랭하여 강도와 경도를 증가시키는 담금질(Quenching)을 하는 연속 열처리 방법이 이용되고 있다.
종래의 금속봉을 열처리하는 가열장치는 하루 일과가 종료되거나, 오랫동안 가동이 중단된 후, 다시 가동시키기 위하여 많은 동력을 필요로 하는데, 이때 금속봉의 열처리에 위해 열처리 온도까지 상승시키기 위하여 많은 시간이 소요되므로, 효율적인 작업이 이루어질 수 없는 문제점을 가지고 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-1240349호의 "유도 가열을 통한 단봉의 열처리방법 및 장치"가 개시된 바 있는데, 이는 하나 이상이 연결되는 유도 가열로의 입구에서 출구를 향하여 단봉을 연속하여 순차로 투입하여 열처리를 수행하고, 유도 가열로의 입구에서 단봉을 순차 투입하는 힘에 의해 유도 가열로의 내측에 일렬로 적재되는 단봉을 순차로 배출시키고, 열처리 작업의 중단 또는 정지시 유도 가열로의 전체길이에 해당하면서 내측에 냉각수단이 구비되어 일정온도를 유지하는 투입금속봉으로 유도 가열로에 투입되는 단봉 전체를 동시에 배출하는 유도 가열을 통한 단봉의 열처리방법이 있다.
이와 같은 종래 기술은 긴 금속봉을 이송시키기 위한 재료투입부가 금속봉의 길이만큼 형성되어 있어야 하므로, 공간 활용면에서 비효율적이고, 금속봉의 상하 좌우측에 고르게 열을 가하는 구조가 아니므로 균일한 열처리가 불가능한 단점을 가지므로 금속봉의 담금질 품질을 높이는데 한계를 가질 뿐만 아니라, 제품의 불량률을 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.
또한 열처리 장치와 관련된 종래 기술들로서, 한국등록실용신안 제20-0160805호의 "자동차용 임팩트 빔의 열처리장치"와, 한국등록특허 제10-1110024호의 "열처리장치의 배출부에 설치된 타격장치"가 개시된 바 있으나, 이러한 종래 기술들은 금속봉의 효율적인 담금질에 적용하는데 어려움이 따르고, 금속봉일 경우, 담금질에 대한 품질을 담보하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 열처리 대상인 금속봉에 열을 제공하기 위하여, 원형의 터널형태로 유도 가열을 위한 워킹코일을 배치함으로써 금속봉에 대한 균일한 열처리가 가능하도록 하고, 금속봉의 담금질 제품에 대한 대량생산이 가능하도록 하며, 에너지 소모를 줄임으로써 원가를 절감하도록 하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 유도 가열에 의해 열처리를 마친 금속봉이 냉각조에 투입시 회전 슬라이딩되도록 함으로써 변형을 방지하면서도 균일하게 냉각되도록 하여, 담금질의 품질이 뛰어나도록 하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 금속봉이 압입되어 연속적으로 통과하기 위한 통로를 제공하고, 상기 통로의 주변에 유도 가열을 위한 워킹코일이 설치되는 유도가열부; 상기 유도가열부를 통과한 금속봉이 대기와 접촉된 상태로 이송되도록 하는 대기접촉이송부; 상기 대기접촉이송부에 의해 투입되는 금속봉을 냉각조의 냉각수에 잠기기 위해 하방으로 슬라이딩되도록 지지하는 제 1 및 제 2 회전롤러가 서로 나란하게 하방으로 경사지게 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 회전롤러가 동일한 방향으로 회전함으로써 상기 금속봉이 슬라이딩시 길이방향을 축으로 하여 회전하도록 하는 회전확산이송부; 및 상기 회전확산이송부의 상측에 상기 제 1 및 제 2 회전롤러의 길이방향을 따라 무한궤도 운동을 하도록 궤도부재가 설치되고, 상기 궤도부재에 상기 금속봉이 슬라이딩 이동하도록 밀어주는 이송바가 다수로 설치되는 이송가이드부;를 포함하는 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치가 제공된다.
상기 유도가열부는, 상기 통로부의 바닥면에 길이방향을 따라 한 쌍의 지지가이드가 상기 금속봉을 슬라이딩 가능하게 지지하도록 서로 나란하게 설치되고, 상기 통로의 주위에 통과하는 금속봉을 유도 가열에 의해 순차적으로 가열하기 위한 제 1 및 제 2 워킹코일이 상기 길이방향을 따라 전후로 각각 설치됨으로써, 상기 제 1 워킹코일에 의해 상기 금속봉을 목표 온도의 60~80%까지 1차적으로 가열하는 제 1 가열영역과 상기 제 2 워킹코일에 의해 상기 금속봉을 목표 온도까지 2차적으로 가열하는 제 2 가열영역을 가질 수 있다.
상기 대기접촉이송부 상에 위치하는 금속봉에 대한 온도를 감지하는 온도감지부; 및 상기 온도감지부의 감지신호에 따라 동작하는 추출구동부에 의해 상기 대기접촉이송부로부터 금속봉을 외측으로 추출시키는 추출대가 마련되는 추출부;를 더 포함할 수 있다.
상기 추출대에 의해 추출되는 금속봉이 외측으로 이동하도록 가이드하는 추출가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 대기접촉이송부의 후단과 상기 회전확산이송부의 전단 사이에 설치되고, 상기 금속봉을 자중 또는 구동력에 의해 상기 제 1 및 제 2 회전롤러 측으로 투입되도록 회전 지지하기 위해 외주면을 따라 홈이 형성되는 가이드롤러가 상기 제 1 및 제 2 회전롤러의 길이 방향을 따라 다수로 설치되는 투입가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 회전확산이송부의 전단과 후단에 각각 설치되어 금속봉의 진입 및 배출을 각각 감지하는 진입감지부 및 배출감지부를 더 포함하고, 상기 이송가이드부는, 상기 진입감지부에 의해 금속봉의 진입을 감지시 동작하고, 상기 배출감지부에 의해 금속봉의 배출을 감지시 정지할 수 있다.
본 발명에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 열처리 대상인 금속봉에 열을 제공하기 위하여 원형의 터널형태로 유도 가열을 위한 워킹코일을 배치함으로써 금속봉에 대한 균일한 열처리가 가능하도록 하고, 열처리에 소요되는 에너지 소모를 줄임으로써 원가를 절감할 수 있다.
둘째, 열처리 대상인 금속봉이 유도가열부의 터널에 압입에 의해 연속적으로 슬라이딩에 의해 이송됨으로써 열처리 과정에서 변형을 최소화하고, 다수의 금속봉에 대한 열처리 품질이 균일하도록 한다.
셋째, 전체적인 시스템이 담금질 제품의 대량 생산이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 제품의 불량률을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
넷째, 열처리 불량품의 선별이 가능하면서도 정확하도록 하여 불량률 감소에 크게 기여할 수 있다.
다섯째, 유도 가열에 의해 열처리를 마친 금속봉이 냉각조에 투입시 회전롤러에 의해 회전하면서 냉각되도록 하여 균일한 냉각과 함께 변형을 방지하도록 하여 담금질의 품질이 뛰어나도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치의 압입이송부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치의 유도가열부를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치의 회전확산이송부 및 이송가이드부를 도시한 사시도이다.
도 5는 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치의 추출부 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치의 회전확산이송부 동작을 설명하기 위한 정단면도이다.
본 발명은 다양한 변경에 의해 여러 가지의 실시례를 가질 수 있으므로, 특정 실시례들을 도면에 예시하여 상세히 설명하고자 한다. 이러한 특정한 실시례가 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치(100)는 유도가열부(130), 대기접촉이송부(140), 회전확산이송부(160) 및 이송가이드부(170)를 포함할 수 있다. 한편, 유도가열부(130)에 다수의 금속봉(1)을 연속해서 압입 이송시키기 위하여 압입이송부(120)가 사용될 수 있으며, 압입이송부(120)에는 투입이송부(110)에 의해 금속봉(1)이 투입될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 투입이송부(110)는 압입이송부(120)에 금속봉(1)을 투입하도록 설치되는 제 1 컨베이어(112)가 마련되고, 제 1 컨베이어(112)의 양측에 금속봉(1)이 압입이송부(120)에 투입되도록 가이드하는 투입가이드(114)가 설치된다. 제 1 컨베이어(112)는 다수의 풀리(111)에 의해 수평되게 설치되고, 모터와, 모터의 회전력을 풀리(111)에 전달하는 기어나 체인 및 스프라켓 등의 회전력전달부재를 포함하는 제 1 구동부(113)에 의해 무한궤도 운동에 의해 금속봉(1)을 이송시킨다. 투입가이드(114)는 금속봉(1)이 제 1 컨베이어(112) 상에 쉽게 놓이도록 한 쌍이 서로 대향되도록 설치되되, 서로 간의 간격이 하측으로 갈수록 좁아지도록 설치될 수 있다.
압입이송부(120)는 열처리 대상인 다수의 금속봉(1)을 연속적으로 압입 가능하도록 이송시킨다. 압입이송부(120)는 통로(132)에 금속봉(1)이 투입되기 위한 경로를 따라 지지롤러(121)가 다수로 설치될 수 있고, 지지롤러(121)의 배열 양측을 따라 이송벨트(123)가 무한궤도 운동을 하도록 각각 설치되며, 이송벨트(123) 각각이 지지롤러(121) 상의 금속봉(1) 양측에 밀착되도록 가이드하는 밀착가이드(125)가 설치될 수 있다. 이송벨트(123)는 다수의 풀리(122)에 의해 설치될 수 있고, 모터와, 모터의 회전력을 풀리(122)에 전달하는 기어나 체인 및 스프라켓 등의 회전력전달부재를 포함하는 제 2 구동부(124)에 의해 무한궤도 운동을 하게 된다. 밀착가이드(125)는 예컨대 이송벨트(123)의 내측에 설치될 수 있고, 이송벨트(123)를 롤러 등에 의해 회전 지지함으로써 지지롤러(121) 상의 금속봉(1) 측부에 밀착되도록 할 수 있다. 이로 인해 이송벨트(123)는 서로 마주 대하는 측이 돌출되어 금속봉(1)의 양측을 가압하도록 하는 밀착부(123a)를 형성하게 된다.
압입이송부(120)는 후단에 이송벨트(123)로부터 이탈되는 금속봉(1)이 통로(132)에 투입되도록 가이드하는 가이드판(126)이 상기의 경로를 사이에 두고, 대향되도록 수직 내지 경사지게 설치될 수 있다.
압입이송부(120)의 상측에는 투입감지부(220)가 설치될 수 있다. 투입감지부(220)는 감지휠(223)이 상하 이동 가능하게 설치될 수 있고, 감지휠(223)이 통과하는 금속봉(1)과의 접촉에 의해 회전하는 것을 감지하여 감지신호를 출력하도록 회전감지센서(224)가 설치될 수 있다. 감지휠(223)은 압입이송부(120)의 상측에 수평되게 설치되는 고정축(221)에 회전 가능하게 설치되는 지지부재(222)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 회전감지센서(224)는 일례로 감지휠(223)의 회전 중심 둘레를 따라 간격을 두고서 다수로 형성되는 감지홀(223a)을 감지함으로써 감지휠(223)과 회전으로 인한 금속봉(1)의 이송을 감지하도록 하는 감지센서로 이루어질 수 있다. 회전감지센서(224)에 의해 금속봉(1)의 이송이 감지되지 않을 경우 경보스피커나 경보등 또는 디스플레이부를 통해서 경보를 발생시킬 수 있다.
유도가열부(130)는 압입이송부(120)에 의해 이송되는 다수의 금속봉(1)이 압입되어 연속적으로 통과하기 위한 통로(132)를 제공하고, 통로(132)의 주변에 유도 가열을 위한 워킹코일(134,135)이 설치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유도가열부(130)는 통로(132)의 바닥면에 길이방향을 따라 한 쌍의 지지가이드(133)가 금속봉(1)을 슬라이딩 가능하게 지지하도록 서로 나란하게 설치될 수 있고, 통로(132)의 주위에 통과하는 금속봉(1)을 유도 가열에 의해 순차적으로 가열하기 위한 제 1 및 제 2 워킹코일(134,135)이 길이방향을 따라 전후로 각각 설치됨으로써, 제 1 워킹코일(134)에 의해 금속봉(1)을 목표 온도, 예컨대 850도씨 정도의 60~80%까지 1차적으로 가열하는 제 1 가열영역(Z1)과 제 2 워킹코일(135)에 의해 금속봉(1)을 목표 온도, 예컨대 850도씨 정도까지 2차적으로 가열하는 제 2 가열영역(Z2)을 가질 수 있다. 통로(132)는 유도가열부(130)의 케이스(131) 중심부를 관통하도록 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 워킹코일(134,135)은 케이스(131)의 내측에서 통로(132) 주위에 권선되도록 설치될 수 있고, 조작부의 조작신호에 의해 동작하는 제어부의 제어신호에 따라 각각 가열온도가 조절될 수 있으며, 본 실시례에서처럼 단일의 케이스(131) 내측에 설치되거나, 서로 나뉘어지는 케이스(131) 각각에 설치될 수 있다. 케이스(131)는 내측이 단열재 또는 내열재가 설치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 대기접촉이송부(140)는 유도가열부(130)의 후단과 회전확산이송부(160)의 전단 사이에 설치되는데, 예컨대 유도가열부(130)를 통과한 금속봉(1)이 대기와 접촉된 상태로 이송되어, 회전확산이송부(160)에 투입되도록 하며, 이로 인해 금속봉(1)을 대기와 접촉시킨 후 냉각수에 의해 냉각되도록 함으로써 금속봉(1)의 담금질에 의해 조직 특성이 뛰어나도록 하는데 기여하게 된다. 대기접촉이송부(140)는 일례로 다수의 풀리(141)에 설치되는 제 2 컨베이어(142)가 제 3 구동부(143)의 동작에 의해 무한궤도 운동을 함으로써 금속봉(1)이 대기와 접촉된 상태로 이송되도록 하며, 금속봉(1)이 이탈을 방지하기 위한 이송가이드(144)가 제 2 컨베이어(142)의 양측에 서로 대향되도록 설치될 수 있다.
대기접촉이송부(140) 상에 위치하는 금속봉(1)에 대한 온도를 감지하기 위한 온도감지부(230)가 대기접촉이송부(140)의 일측에 설치될 수 있는데, 일례로 적외선센서를 포함할 수 있다. 온도감지부(230)의 감지신호에 따라 동작하는 추출구동부(242)에 의해 대기접촉이송부(140)로부터 금속봉(1)을 외측으로 추출시키는 추출대(241)가 마련되는 추출부(240)가 마련될 수 있다. 추출구동부(242)는 예컨대 실린더로 이루어질 수 있고, 피스톤로드(243)가 추출대(241)에 연결될 수 있다. 추출부(240)는 온도감지부(230; 도 4에 도시)의 감지신호에 따라 금속봉(1)이 원하는 온도 범위 이하인 경우 추출구동부(242)를 동작시키도록 하는 제어부를 포함할 수 있는데, 이러한 제어부는 추출부(240)와는 별도로 마련될 수도 있다. 대기접촉이송부(140)의 측부에는 추출대(241)에 의해 추출되는 금속봉(1)이 외측으로 이동하도록 가이드하는 추출가이드(250)가 경사지게 설치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 추출부(240)는 온도감지부(230; 도 4에 도시)의 감지신호에 따라, 대기접촉이송부(140) 상의 금속봉(1)이 원하는 온도 범위, 예컨대 800~900도씨 이하인 경우, 추출구동부(242)의 동작에 의해 추출대(241)가 금속봉(1)을 푸싱하도록 함으로써, 푸싱된 금속봉(1)이 대기접촉이송부(140)로부터 추출가이드(250)를 따라 수집함(10)에 수집되도록 할 수 있다.
회전확산이송부(160)는 유도가열부(130)를 통과하여 대기접촉이송부(140)에 의해 투입되는 금속봉(1)을 냉각조(180)의 냉각수에 잠기기 위해, 하방으로 슬라이딩되도록 지지하는 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)가 서로 나란하게 하방으로 경사지게 설치되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)가 동일한 방향으로 회전함으로써 금속봉(1)이 슬라이딩시 길이방향을 축으로 하여 회전하도록 한다. 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)는 양단의 축이 회전결합부(161a,162a)에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 예컨대 모터와, 모터의 회전력을 상기의 축에 전달하는 기어나 체인 및 스프라켓 등의 회전력전달부재를 포함하는 제 5 구동부(163)에 의해 동일한 방향으로 회전하도록 설치될 수 있다.
대기접촉이송부(140)의 후단과 회전확산이송부(160)의 전단 사이에는 투입가이드부(150)가 설치될 수 있다. 투입가이드부(150)는 금속봉(1)을 자중 또는 제 4 구동부(153)의 구동력에 의해 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162) 측으로 투입되도록 회전 지지하기 위해 외주면을 따라 홈이 형성되는 가이드롤러(151)가 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)의 길이 방향을 따라 다수로 설치될 수 있다. 가이드롤러(151)는 롤러프레임(152)에 의해 회전 가능하도록 다수개가 경사지게 배열될 수 있다. 제 4 구동부(153)는 모터와, 모터의 회전력을 가이드롤러(151) 측에 전달하는 기어나 체인 및 스프라켓 등의 회전력전달부재를 포함할 수 있다.
이송가이드부(170)는 회전확산이송부(160)의 상측에 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)의 길이방향을 따라 무한궤도 운동을 하도록 궤도부재(172)가 설치되고, 궤도부재(172)에 금속봉(1)이 슬라이딩 이동하도록 밀어주는 이송바(174)가 다수로 설치된다. 궤도부재(172)는 일례로 체인으로 이루어질 수 있고, 양단이 스프라켓(171)으로 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 예컨대 모터와, 모터의 회전력을 스프라켓(171)으로 전달하는 기어나 체인 및 스프라켓 등의 회전력전달부재를 포함하는 제 6 구동부(173)의 동작에 의해 무한궤도 운동을 할 수 있다.
회전확산이송부(160)의 전단과 후단에 각각 설치되어 금속봉(1)의 진입 및 배출을 각각 감지하는 진입감지부(260) 및 배출감지부(270)가 마련될 수 있다. 진입감지부(260) 및 배출감지부(270)는 금속봉(1)의 이동경로 상에 설치됨으로써 금속봉(1)과의 접촉에 의해 회전 내지 회동하여, 스위치를 온(on) 내지 오프(off)시킴으로써 감지신호를 출력하도록 구성될 수 있으며, 이와 달리 광센서나 근접센서 또는 접촉센서를 비롯하여 다양한 방식의 센서가 사용될 수 있다. 이송가이드부(170)는 진입감지부(260)에 의해 금속봉(1)의 진입을 감지시 동작하고, 배출감지부(270)에 의해 금속봉(1)의 배출을 감지시 정지할 수 있다.
한편 냉각조(180)는 회전확산이송부(160)가 내측으로 연장되게 설치됨으로써 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)를 따라 슬라이딩되는 금속봉(1)이 잠기기 위한 냉각수가 채워지며, 냉각수에 의해 열처리를 마친 금속봉(1)에 대한 담금질이 수행되도록 한다.
냉각조(180)의 수중에서 회전확산이송부(160)로부터 금속봉(1)을 전달받아 수면 위로 이송시키는 상승이송부(190)와, 상승이송부(190)로부터 금속봉(1)을 전달받아 냉각조(180)로부터 외측으로 이송시키는 하강이송부(210)가 마련될 수 있다. 상승이송부(190)와 하강이송부(210)는 예컨대 컨베이어로 이루어지되, 요철이 형성되는 표면을 가짐으로써 금속봉(1)의 승강을 가능하도록 할 수 있다.
상승이송부(190) 또는 하강이송부(210)에 의해 이송되는 금속봉(1)을 향하여 하방으로 냉각수가 투하되도록 냉각샤워부(280)가 설치될 수 있는데, 이러한 냉각샤워부(280)는 본 실시례에서처럼 일례로 상승이송부(190) 상에 설치되는 샤워헤드(281)를 통해서 펌프의 펌핑력에 의해 냉각수를 하방으로 분사하여 냉각수 커튼을 형성하며, 이로 인해 상승이송부(190)를 통해 수면의 상측으로 이동하는 금속봉(1)의 냉각 효율을 상승시킨다.
본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치(100)에서 각 구성을 이루는 장치들의 구동부는 열처리와 냉각에 의한 담금질을 위해 제어부에 의해 정해진 프로세스를 따라 제어될 수 있으며, 이로 인해 열처리 온도 및 시간, 냉각 시간 등이 제어될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시례에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치(100)에 의하면, 먼저 열처리 대상인 다수의 금속봉(1)을 연속적으로 압입 가능하게 이송시키고, 다수의 금속봉(1)이 유도 가열을 위한 워킹코일(134,135)이 주변에 설치되는 통로(132)를 통과하면서 가열되도록 하며, 통로(132)를 통과한 금속봉(1)을 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)의 길이방향을 따라 하방으로 경사지게 슬라이딩되도록 하면서 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)의 회전에 의해 길이방향을 축으로 하여 회전시킨 다음, 회전하면서 슬라이딩되는 금속봉(1)이 냉각조(180)의 냉각수에 잠기도록 하여 냉각되도록 한다.
금속봉(1)이 가열되도록 하는 과정은 통로(132)의 주위에 통과하는 금속봉(1)을 유도 가열하기 위한 제 1 워킹코일(134)에 의해 목표 온도의 60~80%까지 1차적으로 가열할 수 있고, 통로(132)의 주위에서 제 1 워킹코일(134)의 후단에 설치되는 제 2 워킹코일(135)에 의해 금속봉(1)을 목표 온도까지 2차적으로 가열할 수 있다. 또한 통로(132)를 통과한 금속봉(1)을 대기에 접촉된 상태로 이송하여 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162) 측으로 투입되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치에 의하면, 열처리 대상인 금속봉에 열을 제공하기 위하여 원형의 터널형태로 유도 가열을 위한 워킹코일을 배치함으로써 금속봉에 대한 균일한 열처리가 가능하도록 하고, 열처리에 소요되는 에너지의 소모를 줄임으로써 원가를 절감할 수 있다. 또한 열처리 대상인 금속봉이 유도가열부의 터널에 압입에 의해 연속적으로 슬라이딩에 의해 이송됨으로써 열처리 과정에서 변형을 최소화하고, 다수의 금속봉에 대한 열처리 품질이 균일하도록 한다.
또한 본 발명에 따른 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치에 의하면, 전체적인 시스템이 담금질 제품의 대량 생산이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 제품의 불량률을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 열처리 불량품의 선별이 가능하면서도 정확하도록 하여 불량률 감소에 크게 기여할 수 있으며, 유도 가열에 의해 열처리를 마친 금속봉이 냉각조에 투입시 회전롤러에 의해 회전하면서 냉각되도록 하여 균일한 냉각과 함께 변형을 방지하도록 하여 담금질의 품질이 뛰어나도록 할 수 있다. 또한 냉각을 마친 금속봉이 냉각조의 냉각수와 함께 샤워헤드로부터 분사되는 냉각수에 의해 신속하게 냉각됨으로써 후처리의 용이함과 안전성을 도모할 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시례에 국한되어 정해져서는 안되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 투입이송부 111 : 풀리
112 : 제 1 컨베이어 113 : 제 1 구동부
114 : 투입가이드 120 : 압입이송부
121 : 지지롤러 122 : 풀리
123 : 이송벨트 123a : 밀착부
124 : 제 2 구동부 125 : 밀착가이드
126 : 가이드판 130 : 유도가열부
131 : 케이스 132 : 통로
133 : 지지가이드 134 : 제 1 워킹코일
135 : 제 2 워킹코일 140 : 대기접촉이송부
141 : 풀리 142 : 제 2 컨베이어
143 : 제 3 구동부 144 : 이송가이드
150 : 투입가이드부 151 : 가이드롤러
152 : 롤러프레임 153 : 제 4 구동부
160 : 회전확산이송부 161 : 제 1 회전롤러
162 : 제 2 회전롤러 163 : 제 5 구동부
170 : 이송가이드부 171 : 스프라켓
172 : 궤도부재 173 : 제 6 구동부
174 : 이송바 180 : 냉각조
190 : 상승이송부 210 : 하강이송부
220 : 투입감지부 221 : 고정축
222 : 지지부재 223 : 감지휠
223a : 감지홀 224 : 회전감지센서
230 : 온도감지부 240 : 추출부
241 : 추출대 242 : 추출구동부
243 : 피스톤로드 250 : 추출가이드
260 : 진입감지부 270 : 배출감지부
280 : 냉각샤워부 281 : 샤워헤드

Claims (5)

  1. 다수의 금속봉(1)이 압입되어 연속적으로 통과하기 위한 통로(132)를 제공하고, 상기 통로(132)의 주변에 유도 가열을 위한 워킹코일(134,135)이 설치되는 유도가열부(130);
    상기 유도가열부(130)를 통과한 금속봉(1)이 대기와 접촉된 상태로 이송되도록 하는 대기접촉이송부(140);
    상기 대기접촉이송부(140)에 의해 투입되는 금속봉(1)을 냉각조(180)의 냉각수에 잠기기 위해 하방으로 슬라이딩되도록 지지하는 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)가 서로 나란하게 하방으로 경사지게 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)가 동일한 방향으로 회전함으로써 상기 금속봉(1)이 슬라이딩시 길이방향을 축으로 하여 회전하도록 하는 회전확산이송부(160);
    상기 회전확산이송부(160)의 상측에 상기 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)의 길이방향을 따라 무한궤도 운동을 하도록 궤도부재(172)가 설치되고, 상기 궤도부재(172)에 상기 금속봉(1)이 슬라이딩 이동하도록 밀어주는 이송바(174)가 다수로 설치되는 이송가이드부(170);
    상기 대기접촉이송부(140) 상에 위치하는 금속봉(1)에 대한 온도를 감지하는 온도감지부(230);
    상기 온도감지부(230)의 감지신호에 따라 동작하는 추출구동부(242)에 의해 상기 대기접촉이송부(140)로부터 금속봉(1)을 외측으로 추출시키는 추출대(241)가 마련되는 추출부(240); 및
    상기 회전확산이송부(160)의 전단과 후단에 각각 설치되어 금속봉(1)의 진입 및 배출을 각각 감지하는 진입감지부(260) 및 배출감지부(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유도가열부(130)는,
    상기 통로(132)의 바닥면에 길이방향을 따라 한 쌍의 지지가이드(133)가 상기 금속봉(1)을 슬라이딩 가능하게 지지하도록 서로 나란하게 설치되고, 상기 통로(132)의 주위에 통과하는 금속봉(1)을 유도 가열에 의해 순차적으로 가열하기 위한 제 1 및 제 2 워킹코일(134,135)이 상기 길이방향을 따라 전후로 각각 설치됨으로써, 상기 제 1 워킹코일(134)에 의해 상기 금속봉(1)을 목표 온도의 60~80%까지 1차적으로 가열하는 제 1 가열영역(Z1)과 상기 제 2 워킹코일(135)에 의해 상기 금속봉(1)을 목표 온도까지 2차적으로 가열하는 제 2 가열영역(Z2)을 가지는 것을 특징으로 하는 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 추출대(241)에 의해 추출되는 금속봉(1)이 외측으로 이동하도록 가이드하는 추출가이드(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 대기접촉이송부(140)의 후단과 상기 회전확산이송부(160)의 전단 사이에 설치되고, 상기 금속봉(1)을 자중 또는 구동력에 의해 상기 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162) 측으로 투입되도록 회전 지지하기 위해 외주면을 따라 홈이 형성되는 가이드롤러(151)가 상기 제 1 및 제 2 회전롤러(161,162)의 길이 방향을 따라 다수로 설치되는 투입가이드부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송가이드부(170)는,
    상기 진입감지부(260)에 의해 금속봉(1)의 진입을 감지시 동작하고, 상기 배출감지부(270)에 의해 금속봉(1)의 배출을 감지시 정지하는 것을 특징으로 하는 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치.
KR1020150018818A 2015-02-06 2015-02-06 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치 KR101611786B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150018818A KR101611786B1 (ko) 2015-02-06 2015-02-06 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150018818A KR101611786B1 (ko) 2015-02-06 2015-02-06 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101611786B1 true KR101611786B1 (ko) 2016-04-12

Family

ID=55801249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150018818A KR101611786B1 (ko) 2015-02-06 2015-02-06 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101611786B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101665294B1 (ko) * 2016-05-17 2016-10-13 (주)대코 코일스프링 연속 가열 장치 및 이를 이용한 코일스프링 연속 가열 방법
KR101847142B1 (ko) * 2017-12-21 2018-04-09 주식회사 지성인덕션 유도가열로의 소재배출장치 및 방법
KR102084373B1 (ko) * 2019-11-01 2020-03-04 신달식 자동차 조향부품 냉간단조를 위한 원소재 피딩장치
KR102084374B1 (ko) * 2019-11-01 2020-03-04 신달식 자동차 조향장치용 부품 단조성형용 원소재 가열장치
CN111518999A (zh) * 2020-04-14 2020-08-11 刘亚心 一种螺杆加工钢柱软化装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200160805Y1 (en) 1995-10-09 1999-11-15 Kumkang Machinery Ind Co Ltd Heat treatment device of impact beam

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200160805Y1 (en) 1995-10-09 1999-11-15 Kumkang Machinery Ind Co Ltd Heat treatment device of impact beam

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101665294B1 (ko) * 2016-05-17 2016-10-13 (주)대코 코일스프링 연속 가열 장치 및 이를 이용한 코일스프링 연속 가열 방법
US9744585B1 (en) 2016-05-17 2017-08-29 Daewon Applied Eng. Co. Continuous heating device for coil springs and heating method for coil springs using the same device
KR101847142B1 (ko) * 2017-12-21 2018-04-09 주식회사 지성인덕션 유도가열로의 소재배출장치 및 방법
KR102084373B1 (ko) * 2019-11-01 2020-03-04 신달식 자동차 조향부품 냉간단조를 위한 원소재 피딩장치
KR102084374B1 (ko) * 2019-11-01 2020-03-04 신달식 자동차 조향장치용 부품 단조성형용 원소재 가열장치
CN111518999A (zh) * 2020-04-14 2020-08-11 刘亚心 一种螺杆加工钢柱软化装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101611786B1 (ko) 금속봉의 유도 가열 및 회전 확산 장치
KR101611785B1 (ko) 금속봉의 열처리 장치 및 열처리 방법
US9580765B2 (en) Deformation correcting device
US7842230B2 (en) Continuous carburizing furnace
CA2631576C (en) Method and apparatus for heating steel components in a continuous furnace
US20080128057A1 (en) Process of and device for induction-hardening helical springs
CN102002566B (zh) 无缝钢管校直淬火装置
EP3476956A1 (en) Induction heating apparatus and induction heating method
KR102179193B1 (ko) 금속봉의 균일 냉각을 위한 회전 확산 장치
KR101278967B1 (ko) 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구
CN1909988A (zh) 钢板的热处理装置和具有该热处理装置的钢板生产线
KR100977671B1 (ko) 자동차용 부품의 연속 열처리 장치
KR20150029354A (ko) 유도가열을 이용한 열처리 장치
JP2007169670A (ja) リング状品の焼入用誘導加熱装置
KR101775712B1 (ko) 고주파 열처리장치
KR101035499B1 (ko) 금속소재 열처리 장치
JP2007146261A (ja) リング状品の焼入用誘導加熱装置およびリング状品組込機械部品の連続生産ライン
KR101213815B1 (ko) 개량된 이송롤러가 설치된 수평 이송식 고주파 열처리 장치
US6036485A (en) Annealing furnace
JP2017218655A (ja) 熱処理設備
JP2009084611A (ja) リング状品の焼入れ方法および装置
JP5495485B2 (ja) リング状品の焼入れ方法および装置
KR101307442B1 (ko) 봉상 소재의 선단 가열방법 및 장치
JP6466154B2 (ja) 熱処理装置
KR101398782B1 (ko) 연속 열처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 4

R401 Registration of restoration