KR101614724B1 - 고주파 열처리를 위한 톱날의 자동공급, 회수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고주파 열처리기 전면에 좌우이송레일을 설치하여 톱날이송구가 좌우주행할 수 있게 구성하고, 상기 좌우이송레일 양측부에는 톱날공급부와 톱날회수부를 설치하되, 상기 톱날공급부와 톱날회수부 직상부에는 공급 및 배출안내레일을 따라 주행하는 톱날공급구와 톱날회수구를 구성하여, 톱날공급부에 안치된 톱날을 톱날이송구로 공급하여 고주파 열처리기를 이용, 열처리하고, 열처리된 톱날은 톱날회수부에 순차적으로 적재되게 함으로서 톱날의 공급과, 열처리 및 열처리된 톱날의 회수공정을 자동화하여 생산성을 향상시킴은 물론 비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

고주파 열처리를 위한 톱날의 자동공급, 회수장치{AUTOMATIC SUPPLY AND RECOVERY DEVICE OF SAW BLADE FOR INDUCTION HEAT TREATMENT}
본 발명은 고주파 열처리를 위한 톱날의 자동공급, 회수장치에 관한 것으로서, 공급부에 적재된 톱날을 고주파 열처리기로 공급하여 열처리하고, 열처리된 톱날은 회수부에 순차적으로 적재토록 하는 자동화공정으로 톱날을 열처리토록 함으로서, 생산성 향상은 물론 비용을 절감할 수 있게 한 것이다.
일반적으로 톱날의 제조는 레이저가공기를 이용하여 톱날의 성형 및 가공이 완료되면 톱날을 표면처리하여 레이저가공시 발생한 버(ber)와 이물질을 제거하고, 표면처리가 완료된 톱날은 내마모성과 강성을 보강하기 위하여 열처리를 하게 되고, 열처리완료된 톱날은 표면보호를 위한 표면보호층 형성과정을 거쳐 제조하게 되며 상기 제조과정에서 톱날에 대한 열처리가 중요한 기술중 하나이다.
상기 톱날제조과정에서 톱날의 내마모성과 강성을 부여하기 위한 열처리과정에 관한 선행기술을 검토하여 보면, 특허공개번호 10-1986-0000912호 "톱날의 제조방법"(특허문헌 1)과, 특허공개번호 10-1993-0019838호 "레이저를 이용한 톱날열처리의 열싸이클 제어장치"(특허문헌 2)와, 특허 제10-1429386호 "나뭇가지 절단 전용 톱의 구조와 그 톱날의 성형 및 가공방법"(특허문헌 3) 등이 제공된바 있다.
상기 특허문헌 1의 기술내용을 검토하여 보면 가공된 톱날을 열처리하되, 열처리조건은 NaCN 80중량%, Na2NO3 20중량부를 를 혼합한 조액에 전기제련된 Ti분말 0.005중량%를 촉매로 첨가하여 염욕을 조성하고, 활성화처리된 톱날을 530℃에서 2시간, 630℃에서 3시간 침지 염욕을 행하고, 유냉시켜 질화처리한 다음 템퍼링처리한다는 것이다.
특허문헌 2의 기술내용을 검토하여 보면 레이저빔을 이용하여 톱날을 열처리하는 수단으로서, 레이저빔을 파라보닉미러로 접속시켜 앞면의 톱날을 열처리하고, 재료가 이송되면서 톱날의 산과 산 사이로 레이저빔을 통과시키면 산과 산의 틈인 골을 통해 레이저빔이 뒷면의 파라보닉미러로 전송되어 여기에서 평행빔으로 만들어서 옆에 있는 평면미러로 보낸 다음 다시 구면미러에서 레이저빔을 접속시켜 뒷면의 톱날을 열처리한다는 것이다.
또한 특허문헌 3은 본 발명의 출원인이 등록한 기술로서, 문헌 내용중 열처리기술로서 침탄열처리로 강성을 부여한다는 내용이 게재되어 있다.
따라서 특허문헌 1과 특허문헌 3은 질화열처리하거나 침탄열처리하는 기술로서 열처리에 많은 시간과 과정을 거치게 되므로 생산성이 떨어지는 단점이 있고, 또한 레이저빔과 다수개의 미러를 이용한 특허문헌 2의 기술내용은 레이저빔 발생장치와 미러설치에 고가의 비용이 소요될 뿐 아니라, 미러의 설치각도조절에 정밀성이 요구되는 등의 문제가 있는 것이었다.
특허공개번호 10-1986-0000912호 "톱날의 제조방법" 특허공개번호 10-1993-0019838호 "레이저를 이용한 톱날열처리의 열싸이클 제어장치" 특허 제10-1429386호 "나뭇가지 절단 전용 톱의 구조와 그 톱날의 성형 및 가공방법"
본 발명은 이러한 종래의 제반 단점을 시정하고자, 톱날의 절단날 부분을 고주파 열처리하여 내구성과 강성을 보강하되, 톱날의 공급과, 열처리 및 열처리된 톱날의 회수공정을 자동화하여 생산성을 향상시킴은 물론 비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 고주파 열처리기 전면에 좌우이송레일을 설치하여 톱날이송구가 좌우주행할 수 있게 구성하고, 상기 좌우이송레일 양측부에는 톱날공급부와 톱날회수부를 설치하되, 상기 톱날공급부와 톱날회수부 직상부에는 공급 및 배출안내레일을 따라 주행하는 톱날공급구와 톱날회수구를 설치하여, 톱날공급부에 안치된 톱날을 톱날이송구로 공급하여 톱날을 일측으로 이동하면서 고주파 열처리기를 이용, 열처리하고, 열처리된 톱날은 톱날회수부에 순차적으로 적재되게 한 것이다.
본 발명은 고주파 열처리기 전면에 좌우이송레일을 설치하여 톱날이송구가 좌우주행할 수 있게 구성하고, 상기 좌우이송레일 양측부에는 톱날공급부와 톱날회수부를 설치하되, 상기 톱날공급부와 톱날회수부 직상부에는 공급 및 회수안내레일을 따라 주행하는 톱날공급구와 톱날회수구를 구성하여, 톱날공급부에 안치된 톱날을 톱날이송구로 공급하여 톱날을 일측으로 이동하면서 고주파 열처리기를 이용, 열처리하고, 열처리된 톱날은 톱날회수부에 순차적으로 적재되게 함으로서, 톱날의 절단날 부분을 고주파 열처리하여 내구성과 강성을 보강하되, 톱날의 공급과, 공급된 톱날의 열처리 및 열처리된 톱날의 회수공정을 자동화하여 생산성을 향상시킴은 물론 비용을 절감할 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.
도 1 : 본 발명 장치의 개략구성도
도 2 : 본 발명 장치에 구성된 톱날공급부의 구성도
도 3 : 본 발명 장치에 구성된 톱날이송구와 고주파 열처리기 부분의 구성도
도 4 : 도 3의 상태에서 톱날을 파지한 다음 고주파 열처리중인 상태도
도 5 : 도 4의 상태에서 톱날이 고주파열처리 완료된 상태도
도 6 : 본 발명 장치에 구성된 톱날적재부의 구성도
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에서 제공하고자 하는 톱날자동공급 회수장치(100)의 개략구성도이고, 도 2 내지 도 6은 상기 장치를 부분적으로 상세히 도시한 구성도이다.
본 발명은 도 1에서와 같이 고주파 발열체(210)가 구성된 통상의 고주파 열처리기(200) 전면 양측에 톱날공급부(300)와 톱날회수부(400)를 설치하고, 상기 톱날공급부(300)와 톱날회수부(400) 사이에는 톱날이송구(500)를 설치하여 이들 사이를 주행되게 한다.
본 발명 장치에서 고주파 발열체(210)를 이용하여 톱날(10)을 열처리하는 고주파 열처리기(200)는 일반적으로 사용되는 장치이기에 상세한 설명은 생략하되, 고주파 열처리기(200) 전면에 구성된 톱날자동공급, 회수장치(100)에 대하여 상세히 설명한다.
고주파 열처리기(200) 전면 중앙에 좌우이동가능케 설치된 톱날이송구(500)의 구성은 다음과 같다.(도 3 내지 도 5 참조)
고주파 열처리기(200) 전면에 한쌍의 좌우안내레일(510)을 설치하고, 상기 좌우이송레일(510) 상에 좌우이동판(520)을 설치한 다음 서브모터(M)에 의해 회전하는 볼스크류(521)에 의해 좌우이동되게 하고, 상기 좌우이동판(520) 상면에는 전후이송레일(522)을 설치하고, 상기 전후이송레일(522) 상에 전후이동판(530)을 전후이동가능케 설치한다.
상기 전후이동판(530) 상에는 톱날거치대(540)를 설치하여 톱날(10)이 안치되게 하되, 상기 톱날(10)은 톱날거치대(540) 전후면에 설치된 위치조정판(541)과 위치조정실린더(542)에 의해 전후작동하는 이동대(543) 및 조정편(544)에 의해 정확한 위치에 안치되게 한다.
톱날거치대(540) 직상부에는 고정대(545)를 설치하고, 상기 고정대(545) 중앙에는 승강실린더(546)에 의해 승강하는 고정편(547)을 설치하여 톱날거치대(540)에 안치된 톱날(10)을 고정할 수 있게 한다.
상기한 구성의 톱날이송구(500) 좌측에는 톱날공급부(300)를 구성하고 우측에는 톱날회수부(400)를 설치한다.
톱날공급부(300)의 구성은 다음과 같다.(도 2참조)
톱날이송구(500) 좌측 하단에 고정판(310)을 설치하고, 상기 고정판(310) 상에 레일(311)을 따라 이동가능케 구성한 이동판(320)을 설치하고, 상기 이동판(320) 상에 다수개의 지지봉(331)으로 구성된 공급적재대(330)를 구성하고, 상기 공급적재대(330)에 다수개의 톱날(10)이 적재되게 한다.
공급적재대(330) 상부에는 톱날공급구(340)를 설치하되, 상기 톱날공급구(340)는 다음과 같이 구성된다.
즉 주행레일(351) 상에 이동판(350)을 설치하고, 이동판(350) 하단에 브라켓(352)을 설치하고, 상기 브라켓(352)에 공급구 승강실린더(353)와, 승강안내봉(354)을 설치하고, 상기 브라켓(352) 아랫쪽에는 승강편(354)을 설치하여 공급구 승강실린더(353)의 축봉(355) 및 승강안내봉(354)에 의해 승강되게 하고, 승강편(354') 아랫쪽에는 고정편(356)을 설치하고, 상기 고정편(356) 양측에는 공급홀더(357)를 설치한다.
이때 공급홀더(357)는 전자석이나, 공기의 흡입력으로 톱날을 부착하는 마그네트나, 에어로 톱날을 흡착할 수 있는 흡착편 등, 톱날을 이동할 수 있는 수단이면 된다.
주행레일(351)을 따라 주행가능케 설치된 이동판(350)은 공급구 이송실린더(358)의 축봉(359)과 연결되게 함으로서 공급구 이송실린더(358)의 작동에 의해 톱날공급구(340)가 좌우이동하게 된다.
톱날이송구(500) 우측에 구성된 톱날회수부(400)는 다음과 같이 구성된다.(도 6 참조)
톱날이송구(500) 우측 하단에 고정판(410)을 설치하고, 상기 고정판(410) 상에 레일(411)을 따라 이동가능케 구성한 이동판(420)을 설치하고, 상기 이동판(420) 상에 다수개의 지지봉(431)으로 구성된 회수적재대(430)를 구성하고, 상기 회수적재대(430)에 열처리된 톱날(10)이 적재되게 한다.
회수적재대(430) 상부에는 톱날회수구(440)를 설치하되, 상기 톱날회수구(440)는 다음과 같이 구성된다.
즉 주행레일(451) 상에 이동판(450)을 설치하고, 이동판(450) 하단에 브라켓(452)을 설치하고, 상기 브라켓(452)에 회수구 승강실린더(453)와 승강안내봉(454)을 설치하고, 상기 브라켓(452) 아랫쪽에는 승강편(454)을 설치하여 회수구 승강실린더(453)의 축봉(455) 및 승강안내봉(454)에 의해 승강되게 하고, 승강편(454') 아랫쪽에는 고정편(456)을 설치하고, 상기 고정편(456) 양측에는 공급홀더(457)를 설치한다.
이때 공급홀더(457)는 전자석이나 공기의 흡입력으로 톱날(10)을 부착할 수 있는 마그네트나 에어로 톱날(10)을 흡착할 수 있는 흡착편 등, 톱날(10)을 이동할 수 있는 수단이면 된다.
주행레일(451)을 따라 주행가능케 설치된 이동판(450)은 회수구 이송실린더(458)의 축봉(459)과 연결되게 함으로서 회수구 이송실린더(458)의 작동에 의해 톱날회수구(440)가 좌우이동되게 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 톱날자동공급, 회수장치를 이용한 톱날(10)의 열처리는 다음과 같이 진행된다.
즉 도 1 및 도 2에서와 같이 톱날공급부(300)에 구성된 공급적재대(330) 상에 열처리하고자 하는 톱날(10)을 적재시킨 상태에서, 공급적재대(330) 직상부에 구성된 톱날공급구(340)의 공급홀더(357)를 하강시켜 공급적재대(330)에 적재된 톱날(10)을 톱날이송구(500)로 공급한다.
톱날(10)의 공급과정을 좀더 상세히 설명하면, 공급구 승강실린더(353)를 작동시켜 승강축봉(355)을 하강시키면 브라켓(352)에 끼워진 승강안내봉(354)과 함께 승강편(354') 하단에 구성된 공급홀더(357)가 하강하여 공급적재대(330)에 적재된 톱날(10) 상면에 위치하게 된다.
공급홀더(357)가 톱날(10) 상면에 위치하게 되면 전자석으로 구성된 공급홀더(357)에 한장의 톱날(10)이 부착되고, 상기한 상태에서 공급구 승강실린더(353)의 승강축봉(355)을 상승시키면 공급홀더(357)와 함께 한장의 톱날이 상승하게 된다.
톱날(10)의 상승이 완료되면 공급구 이송실린더(358)를 작동시켜 축봉(353)을 우측으로 이동시키면 축봉(353)과 연결된 이동판(350)이 주행레일(351)을 따라 톱날이송구(500)쪽, 즉 우측으로 이동하게 된다.
이때 톱날이송구(500)도 서브모터(M)에 의해 회전하는 볼스크류(521)에 의해 톱날공급구(300)쪽으로 일정거리 이동한 상태이다.
톱날공급구(30)의 공급홀더(357)에 의해 톱날(10)이 톱날이송구(500)의 톱날거치대(540) 직상부에 위치하게 되면, 전자석으로 구성된 공급홀더(357)의 자력을 상실시키면 톱날(10)이 낙하하여 도 3에서와 같이 톱날거치대(540) 상에 안치된다.
톱날(10)이 톱날거치대(540) 상에 안치되면 톱날거치대(540) 전면에 설치된 위치조정실린더(542)를 작동시켜 이동대(543)에 연결된 조정편(544)을 전진시키면 조정편(544)에 의해 톱날(10)이 전방으로 이동하면서 톱날(10)의 선단부가 위치조정판(541)과 접하는 위치까지 이동하게 된다.
이때 톱날(10)의 선단부는 톱날거치대(540) 단부로부터 약간 돌출된 상태를 유지하게 되고, 상기한 상태에서 톱날(10) 직상부에 위치한 승강실린더(546)를 작동시켜 고정편(547)을 하강, 톱날(10) 상부를 압지고정시킨다.
상기한 상태에서 서브모터(M)를 작동시켜 도 4에서와 같이 좌우이송레일(510)에 설치된 좌우이동판(520)을, 고주파 열처리기(200) 전면에 구성된 고주파 발열체(210)쪽으로 이동시키면 톱날거치대(540)에 고정된 톱날(10)의 선단부가 고온으로 발열된 고주파 발열체(210) 사이를 통과하면서 고주파 유도가열의 열원으로 금속표면을 가열하여 경화시키게 되므로 톱날(10)의 내마모성을 향상시키게 된다.
상기에서와 같이 톱날(10)이 고정설치된 톱날이송구(500)가 고주파 열처리기(200)를 지나면서, 고주파 발열체(210)에 의해 톱날(10)의 열처리가 완료되면 톱날이송구(500)는 고주파 열처리기(200) 우측에 위치하게 된다.
상기한 상태에서 도 5에서와 같이 승강실린더(546)을 작동시켜 톱날(10)을 파지하고 있던 고정편(547)을 작동시키면 톱날이송구(500)의 톱날거치대(541) 상에 톱날(10)이 위치하게 된다.
고주파 열처리가 완료된 톱날(10)이 톱날거치대(541) 상에 안치되면 회수이송실린더(458)를 작동시켜 회수홀더(457)가 설치된 이동판(450)을 주행레일(451)을 따라 이동시켜 회수홀더(457)가 톱날(10) 직상부에 위치시킨 다음, 회수구 승강실린더(453)의 승강축봉(455)을 하강시켜 승강편(454') 하단에 구성된 회수홀더(457)를 톱날(10) 상에 위치되게 한다.
상기한 상태에서 전자석으로 구성된 회수홀더(457)에 자력을 발생시키면 열처리된 톱날(10)이 회수홀더(457)에 부착되고, 회수홀더(457)에 톱날(10)이 부착되면, 회수구 승강실린더(453)를 작동시켜 승강축봉(455)을 상승시키면 회수홀더(457)와 함께 톱날(10)이 상승하게 된다.
톱날(10)의 상승이 완료되면 회수구 이송실린더(458)의 축봉(459)을 전진시켜 톱날회수구(440)를 다수개의 지지봉(431)으로 구성된 회수적재대(430) 직상부에 위치시킨 다음, 회수구 승강실린더(453)의 승강축봉(455)을 하강시켜 회수홀더(457)에 부착된 톱날(10)이 회수적재대(430) 내에 위치되게 한다.
상기한 상태에서 회수홀더(457)에 자력을 상실시키면 톱날(10)이 낙하하여 도 6에서와 같이 회수적재대(430) 상에 적재된다.
상기에서 설명한 바와 같은 작동의 반복으로 공급적재대(330)에 적재된 톱날(10)을 공급하여 톱날이송구(500)에 고정시킨 다음, 톱날이송구(500)가 이동하면서 톱날(110)을 고주파 열처리하고, 고주파 열처리된 톱날(10)은 다시 회수적재대(430)에 적재되는 동작의 반복으로 톱날(10)을 자동열처리하게 된다.
따라서 본 발명에서 제공하고자 하는 고주파 열처리를 위한 톱날의 자동공급 회수장치는 열처리하고자 하는 톱날을 작업자가 공급적재대에 적재시키는 작업과, 열처리완료된 톱날이 회수적재대에 적재되면 이를 회수하는 작업만 하면 되므로 톱날의 열처리에 많은 인력이 절감되고 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
(10)--톱날 (100)--톱날자동공급,회수장치
(200)--고주파 열처리기 (210)--고주파 발열체
(300)--톱날공급부 (310)--레일
(320)--이동판 (330)--공급적재대
(340)--톱날공급구 (350)--이동판
(351)--주행레일 (352)--브라켓
(353)--공급구 승강실린더 (354)--승강안내봉
(355)--승강축봉 (356)--고정편
(357)--공급홀더 (358)--공급구 이송실린더
(359)--축봉 (400)--톱날회수부
(410)--고정판 (411)--레일
(420)--이동판 (430)--회수적재대
(431)--지지봉 (440)--톱날회수구
(450)--이동판 (451)--주행레일
(452)--브라켓 (453)--회수구 승강실린더
(454)--승강안내봉 (454')--승강편
(455)--승강축봉 (456)--고정편
(457)--회수홀더 (458)--회수구 이송실린더
(459)--축봉 (500)--톱날이송구
(510)--좌우이송레일 (520)--좌우이동판
(521)--볼스크류 (522)--전후이송레일
(530)--전후이동판

Claims (2)

  1. 고주파 열처리기(200) 전면에 고주파 열처리를 위한 톱날자동공급, 회수장치를 구성함에 있어서, 톱날자동공급, 회수장치(100)는 톱날이송구(500) 양측에 톱날공급부(300)와 톱날회수부(400)로 구성하되, 상기 톱날이송구(500)는, 좌우이송레일(510) 상에 좌우이동판(520)을 좌우이동가능케 설치하고, 상기 좌우이동판(520) 상에 전후이동판(530)을 전후이동되게 설치하고, 전후이동판(530)에 톱날거치대(540)를 설치하고, 톱날거치대(540) 전후면에 위치조정판(541)과 위치조정실린더(542)에 의해 작동하는 조정편(544)을 설치하고, 톱날거치대(540) 직상부에 승강실린더(546)에 의해 승강하는 고정편(547)으로 구성되며, 톱날공급부(300)는, 고정판(310) 상에 이동판(320)을 설치하고, 상기 이동판(320) 상에 공급적재대(330)를 설치하고, 상기 공급적재대(330) 직상부에 톱날공급구(340)를 설치하되, 상기 톱날공급구(340)는 주행레일(351)에 이동판(350)을 설치하고, 상기 이동판(350)에 공급구 승강실린더(353)에 의해 승강하는 공급홀더(357)로 구성되며, 톱날회수부(400)는, 고정판(410) 상에 이동판(420)을 설치하고, 상기 이동판(420) 상에 회수적재대(430)를 설치하고, 상기 회수적재대(430) 직상부에 톱날회수구(340)를 설치하되, 상기 톱날회수구(340)는 주행레일(451)에 이동판(450)을 설치하고, 상기 이동판(450)에 회수구 승강실린더(453)에 의해 승강하는 회수홀더(457)로 구성되게 함으로서, 공급적재대(330)에 적재된 톱날(10)을 톱날공급구(340)를 이용하여 톱날이송구(500)로 공급한 다음 고주파 열처리하고, 열처리완료된 톱날(10)은 톱날회수구(440)를 이용하여 회수적재대(430) 상에 적재되게 함을 특징으로 하는 고주파 열처리를 위한 톱날의 자동공급, 회수장치.
  2. 제1항에 있어서, 좌우주행레일(510)에 설치된 좌우이동판(520)는 서브모터(M)에 의해 회전하는 볼스크류(521)에 의해 좌우이동되게 하고, 공급적재대(330) 및 회수적재대(430)는 다수개의 지지봉(331)(431)으로 구성되게 함을 특징으로 하는 고주파 열처리를 위한 톱날의 자동공급, 회수장치.
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