KR101629182B1 - 저항가열 이송장치 - Google Patents

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Abstract

저항가열 이송장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 저항가열 이송장치는: 프레스 장치로 이송되는 이송부; 이송부에 설치되고, 성형 소재를 들어 올리는 픽업부; 및 이송부가 성형 소재를 프레스 장치로 이동시킬 때에 성형 소재에 통전하여 성형 소재를 성형 온도로 가열하는 통전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

저항가열 이송장치{RESISTANCE HEATING AND FEEDING APPARATUS}
본 발명은 저항가열 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형 소재가 프레스 장치로 이송될 때에 냉각되는 것을 방지할 수 있는 저항가열 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 핫 스탬핑 장치는 강판을 일정한 형태로 성형하고 강판의 내부 조직을 변화시킨다. 강판은 가열로를 통과하면서 성형에 적당한 온도로 가열된다. 가열로에서 가열된 강판은 프레스 장치에 공급된다. 프레스 장치는 강판을 프레스 성형한다. 프레스 장치에는 냉각 유로를 따라 냉각수가 유동된다. 프레스 장치의 냉각수는 강판을 급냉시켜 강판의 내부 조직을 사용 목적에 따라 변화시킨다.
종래에는 가열로에서 가열된 강판이 프레스 장치로 이송되는 동안에 냉각되므로, 강판이 프레스 성형될 때에 최적의 성형 온도를 유지하기 곤란할 수 있다. 또한, 강판이 가열로에서 가열될 때에 프레스 성형 온도보다 높게 가열되므로, 강판을 가열할 때에 에너지 소모가 증가하였다.
또한, 가열로에서 가열된 강판이 프레스 장치로 이송될 때에, 고온으로 가열된 강판이 공기와 접촉되므로 강판의 표면이 산화되었다. 강판의 표면이 산화됨에 따라 샌드블라스트(sand blast)와 같은 후속 표면 처리가 요구되므로, 강판 제품의 제조시간과 제조비용이 증가되었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2009-0108909호(2009. 10. 19 공개, 발명의 명칭: 프레스 금형 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 성형 소재가 프레스 장치로 이송될 때에 냉각되는 것을 방지할 수 있는 저항가열 이송장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 성형 소재의 성형 시간을 단축하고, 성형 소재의 표면이 산화되는 것을 방지할 수 있는 저항가열 이송장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 저항가열 이송장치는: 프레스 장치로 이송되는 이송부; 상기 이송부에 설치되고, 성형 소재를 들어 올리는 픽업부; 및 상기 이송부가 성형 소재를 프레스 장치로 이동시킬 때에 성형 소재에 통전하여 성형 소재를 성형 온도로 가열하는 통전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 픽업부는, 상기 이송부에 벌어지거나 좁혀지도록 설치되는 픽업암; 및 상기 픽업암의 단부에 서로 대향되게 설치되어 성형 소재를 지지하고, 상기 통전부가 배치되는 핑거를 포함할 수 있다.
상기 픽업암은, 성형 소재의 하측에 배치되고, 상기 이송부에 고정되는 고정 픽업암; 및 성형 소재의 상측에 배치되고, 상기 이송부에 이동 가능하게 설치되는 이동 픽업암을 포함할 수 있다.
상기 고정 픽업암과 상기 이동 픽업암 사이에 설치되어 상기 고정 픽업암과 상기 이동 픽업암을 전기적으로 격리시키는 절연부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 성형 소재가 이송되는 동안에 성형 온도로 가열되므로, 성형 소재가 이송되는 도중에 냉각되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 성형 소재의 이송과 가열이 동시에 이루어지므로, 성형 소재의 성형 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 성형 소재가 이송되는 동안에 가열됨에 따라 고온 상태의 성형 소재가 공기와 접촉되는 시간을 감소시킬 수 있으므로, 성형 소재의 표면이 공기에 의해 산화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 성형 소재의 표면이 산화되는 것을 억제할 수 있으므로, 성형 소재가 표면 처리되는 후속 공정을 생략할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치와 프레스 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치에서 픽업부가 성형 소재의 양측을 잡고 있는 상태를 도시한 정면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 저항가열 이송장치의 일 실시예를 설명한다. 저항가열 이송장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치와 프레스 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치(100)는 소재 공급부(20)에 적층된 성형 소재(10)를 프레스 장치(30)로 이송시킨다. 저항가열 이송장치(100)는 소재 공급부(20)에서 성형 소재(10)를 픽업한 후 프레스 장치(30)로 이동된다. 저항가열 이송장치(100)는 성형 소재(10)에 통전하여 전기저항에 의해 성형 소재(10)를 가열한다. 성형 소재(10)는 저항가열 이송장치(100)에 의해 프레스 장치(30)로 이송되는 동안에 성형 온도로 가열된다.
프레스 장치(30)는 하부 금형(33)과 상부 금형(35)을 포함한다. 하부 금형(33)은 상부 금형(35)과 대향되도록 배치된다. 하부 금형(33)은 성형 소재(10)의 하면을 지지한다. 상부 금형(35)은 상하로 승강되게 설치된다. 상부 금형(35)이 하강함에 따라 성형 소재(10)가 일정한 형태로 성형된다.
하부 금형(33)과 상부 금형(35)에는 냉각수가 유동되도록 냉각수 유로(미도시)가 형성된다. 냉각수 유로는 하부 금형(33)과 상부 금형(35)이 성형 소재(10)에 밀착되었을 때에 성형 소재(10)를 냉각한다. 이때, 성형 소재(10)가 냉각됨에 따라 성형 소재(10)의 내부 조직이 사용 목적에 따라 변화된다. 성형 소재(10)는 냉각 속도에 따라 다양한 조직으로 변태될 수 있다.
프레스 장치(30)에서 성형 및 냉각된 성형 제품(50)은 제품 배출부(40)로 배출된다. 이때, 성형 제품(50)은 별도의 픽업 장치(미도시)를 이용하여 제품 배출부(40)에 배출될 수 있다. 상기와 같은 공정을 반복적으로 수행함에 따라 성형 소재(10)가 성형된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치에서 픽업부가 성형 소재의 양측을 잡고 있는 상태를 도시한 정면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저항가열 이송장치(100)는 이송부(110), 픽업부(130), 통전부(150)를 포함한다.
이송부(110)는 프레스 장치(30)로 이송된다. 이때, 이송부(110)는 소재 공급부(20)와 프레스 장치(30) 사이 구간에서 왕복 이동됨에 따라 성형 소재(10)를 프레스 장치(30)로 이송시킨다. 이송부(110)는 소재 공급부(20)와 프레스 장치(30) 사이에 왕복 가능하도록 가이드 레일 또는 다관절 로봇 형태로 형성될 수 있다.
픽업부(130)는 성형 소재(10)를 들어 올린다. 픽업부(130)가 소재 공급부(20)에서 성형 소재(10)를 들어 올리면, 이송부(110)가 구동됨에 따라 성형 소재(10)를 프레스 장치(30)로 운반한다. 픽업부(130)의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
픽업부(130)는 픽업암(131) 및 핑거(136)를 포함한다.
픽업암(131)은 이송부(110)에 벌어지거나 좁혀지도록 설치된다. 예를 들면, 픽업암(131)은 성형 소재(10)의 하측에 배치되고, 이송부(110)에 고정되는 고정 픽업암(132)과, 성형 소재(10)의 상측에 배치되고, 이송부(110)에 이동 가능하게 설치되는 이동 픽업암(133)을 포함한다. 고정 픽업암(132)이 성형 소재(10)를 지지하고, 이동 픽업암(133)이 이동 픽업암(133)에 설치된 핑거(136)를 가압하여 성형 소재(10)를 가압하므로, 성형 소재(10)가 움직이지 않고 안정되게 이동되도록 할 수 있다. 또한, 고정 픽업암(132)이 성형 소재(10)를 지지하므로, 이동 픽업암(133)이 성형 소재(10)에 상대적으로 큰 압력을 작용하지 않더라도 성형 소재(10)가 움직이는 것을 방지할 수 있다.
이동 픽업암(133)은 볼스크류(138)와 구동모터부(137)에 의해 이동된다. 이때, 이동 픽업암(133)은 볼스크류(138)에 나사 결합되고, 구동모터부(137)의 회전축은 볼스크류(138)에 연결된다. 구동모터부(137)가 구동됨에 따라 볼스크류(138)가 회전되고, 이동 픽업암(133)은 볼스크류(138)를 따라 이동된다. 이동 픽업암(133)은 다양한 구동장치에 의해 이동될 수 있다.
핑거(136)는 픽업암(131)의 단부에 서로 대향되게 설치되어 성형 소재(10)를 지지한다. 고정 픽업암(132)의 단부에 배치되는 핑거(136)는 성형 소재(10)의 하면을 지지하고, 이동 픽업암(133)의 단부에 배치되는 핑거(136)는 성형 소재(10)의 상면을 지지한다.
통전부(150)는 픽업부(130)가 성형 소재(10)를 잡고 이동시킬 때에 성형 소재(10)에 통전한다. 이송부(110)가 성형 소재(10)를 프레스 장치(30)로 이송되는 동안에 성형 소재(10)가 전기 저항열에 의해 성형온도로 가열된다. 따라서, 성형 소재(10)를 가열하기 위한 별도의 가열로를 설치하지 않아도 되므로, 설비 투자 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 성형 소재(10)가 이송되는 동안에 성형 온도로 가열되므로, 성형 소재(10)의 제조 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 성형 소재(10)가 이동되면 성형 온도로 가열되므로, 성형 소재(10)가 성형 온도로 가열된 후 프레스 장치(30)에 안착되는 시간이 짧아진다. 따라서, 고온의 성형 소재(10)의 표면이 공기와 접촉되는 시간을 단축할 수 있으므로, 성형 소재(10)의 표면이 산화되는 것을 억제할 수 있다.
픽업부(130)는 고정 픽업암(132)과 이동 픽업암(133) 사이에 설치되는 절연부재(134)를 더 포함한다. 절연부재(134)는 고정 픽업암(132)과 이동 픽업암(133)을 전기적으로 격리시키므로, 고정 픽업부(130)와 이동 픽업부(130)가 전기 저항열에 의해 가열되거나 쇼트가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 저항가열 이송장치의 작용에 관해 설명하기로 한다.
저항가열 이송장치(100)가 소재 공급부(20)로 이송된다. 구동모터부(137)가 구동됨에 따라 볼스크류(138)가 일측으로 회전된다. 이동 픽업암(133)이 볼스크류(138)에 의해 상측으로 이동됨에 따라 이동 픽업암(133)과 고정 픽업암(132) 사이의 간격이 벌어진다.
이송부(110)가 이동되어 고정 픽업암(132)과 이동 픽업암(133) 사이에 성형 소재(10)가 배치되도록 한다. 이송부(110)가 상측으로 이송됨에 따라 고정 픽업암(132)의 핑거(136)가 성형 소재(10)에 접촉되도록 한다(도 2 참조).
구동모터부(137)가 구동됨에 따라 볼스크류(138)가 타측으로 회전된다. 이동 픽업암(133)이 볼스크류(138)에 의해 하측으로 이동됨에 따라 이동 픽업암(133)과 고정 픽업암(132) 사이의 간격이 좁아진다. 이동 픽업암(133)이 하강됨에 따라 이동 픽업암(133)의 핑거(136)가 성형 소재(10)를 가압한다(도 3 참조).
이송부(110)가 상승되어 성형 소재(10)를 들어올린다. 이송부(110)가 성형 소재(10)를 이동시키는 동안에 통전부(150)에서는 성형 소재(10)에 통전하여 성형 소재(10)가 저항열에 의해 가열되도록 한다. 성형 소재(10)는 수 초(second) 동안에 대략 900℃ 정도의 온도로 급속하게 가열된다.
이송부(110)는 프레스 장치(30)의 하부 금형(33)에 성형 소재(10)를 올려놓는다. 구동모터부(137)가 구동됨에 따라 볼스크류(138)가 일측으로 회전된다. 이동 픽업암(133)이 볼스크류(138)에 의해 상측으로 이동됨에 따라 이동 픽업암(133)과 고정 픽업암(132) 사이의 간격이 벌어진다. 이송부(110)가 이동됨에 따라 고정 픽업암(132)과 이동 픽업암(133)을 프레스 장치(30)에서 벗어나게 한다. 이어, 이송부(110)는 저항가열 이송장치(100)를 소재 공급부(20)로 복귀시킨다.
상기와 같이, 성형 소재(10)가 프레스 장치(30)로 이송되는 동안에 통전부(150)에 의해 성형 온도로 가열되므로, 성형 소재(10)가 이송되는 도중에 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 성형 소재(10)를 가열하기 위해 소모되는 에너지를 절약할 수 있다.
또한, 성형 소재(10)의 이송과 가열이 동시에 이루어지므로, 성형 소재(10)의 성형 시간을 단축할 수 있다. 즉, 성형 소재(10)를 가열로에서 가열하는 공정을 생략할 수 있으므로, 성형 소재(10)의 성형 시간을 단축할 수 있다.
또한, 성형 소재(10)가 이송되는 동안에 가열됨에 따라 고온 상태의 성형 소재(10)가 공기와 접촉되는 시간을 감소시킬 수 있으므로, 성형 소재(10)의 표면이 공기에 의해 산화되는 것을 억제할 수 있다. 나아가, 성형 소재(10)의 표면이 산화되는 것을 억제할 수 있으므로, 성형이 완료된 제품(50)을 표면 처리하기 위한 후속 공정을 생략할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 성형 소재 20: 소재 공급부
30: 프레스 장치 33: 하부 금형
35: 상부 금형 40: 제품 배출부
50: 제품 100: 저항가열 이송장치
110: 이송부 130: 픽업부
131: 픽업암 132: 고정 픽업암
133: 이동 픽업암 134: 절연부재
136: 핑거 137: 구동모터부
138: 볼스크류

Claims (4)

  1. 프레스 장치로 이송되는 이송부;
    상기 이송부에 설치되고, 성형 소재를 들어 올리는 픽업부; 및
    상기 픽업부에 성형 소재와 직접 통전되도록 설치되고, 상기 이송부가 성형 소재를 상기 프레스 장치로 이송시킬 때에 성형 소재에 직접 통전하여 성형 소재가 전기 저항에 의해 성형 온도로 가열되게 하는 통전부를 포함하고,
    상기 픽업부는,
    상기 이송부에 벌어지거나 좁혀지도록 설치되는 픽업암; 및
    상기 픽업암의 단부에 서로 대향되게 설치되어 성형 소재를 지지하고, 상기 통전부가 배치되는 핑거를 포함하고,
    상기 픽업암은,
    성형 소재의 하측에 배치되고, 상기 이송부에 고정되는 고정 픽업암; 및
    성형 소재의 상측에 배치되고, 상기 이송부에 이동 가능하게 설치되는 이동 픽업암을 포함하고,
    상기 이동 픽업암은 볼스크류에 나사 결합되고, 상기 볼스크류는 상기 이송부에 설치되는 구동모터부에 의해 회전됨에 따라 상기 이동 픽업암을 이동시키고,
    상기 고정 픽업암과 상기 이동 픽업암 사이에 상기 고정 픽업암과 상기 이동 픽업암을 전기적으로 격리시키도록 절연부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 저항가열 이송장치.
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