KR101653371B1 - 핫 스탬핑 기반으로 강판을 가열하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연관된 복수의 도면을 관리하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 상기 강판에 대향하여 소정 간격 이격되어 배치되며 가장자리에서 중심으로 갈수록 상기 강판과의 이격된 거리가 줄어들도록 형성되는 코일을 가지는 코일부와, 상기 코일에 전류를 공급하는 급전부와, 상기 전류의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판을 가열하기 위한 장치와, 이를 위한 방법을 제공한다.

Description

핫 스탬핑 기반으로 강판을 가열하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체{Apparatus for heating steel plate based on hot stamping, method thereof and computer recordable medium storing the method}

본 발명은 강판 가열 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핫 스탬핑 기술을 기반으로 하는 공정 중 강판을 오스테나이트 온도로 가열하는 장치 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.

핫 스탬핑(Hot Stamping) 기술은 말 그대로 소재를 900℃ 이상의 고온에 가열한 후 금형에서 성형과 동시에 급랭시키는 기술이다. 즉 보론강을 알루미늄 도금 처리한 강판을 로에서 달궈 스탬핑한 후 급랭하는 방식인데, 바로 이 과정에서 강도가 증가한다. 핫 스탬핑의 가장 큰 장점은 기존 두께를 유지하면서 강도는 2~3배 높일 수 있다는 것이다. 핫 스탬핑 전 강판 소재의 강도는 약 400~600MPa다. 핫 스탬핑 공정을 거치면 두께는 기존과 같되 약 1,500~1,700MPa에 달하는 강도를 얻을 수 있다. 이처럼 같은 두께로 높은 강도를 얻을 수 있기 때문에 자동차 경량화에 효과적이다. 실제로 기존 방식 대비 약 25%의 경량화를 실현할 수 있다. 이렇게 차체 무게가 감소하기 때문에 연비효율에도 효과적이다. 또한 강도를 높이기 위해 더 두껍게 할 필요가 없기 때문에 재료비를 절감할 수 있다. 핫 스탬핑은 A필러, B필러, 루프레일, 센터플로어 등 차량 안전을 위한 고강도가 요구되는 주요부품에 적용된다. 전체 자동차 부품에서 차지하는 비율로 따지자면 약 5~10%의 부품이 핫 스탬핑으로 생산되나 최근 이 기술이 트렌드로 자리 잡으면서 차체 전반으로 확장되는 추세다.

한국등록특허 제0907265호 2009년 07월 30일 등록(명칭: 핫 스탬핑 소재 가열용 가열로 및 그 가열로가 구비된 가열장치)

본 발명의 목적은 핫 스탬핑 기술에 따라 강판을 가열할 때, 알루미늄 도금이 녹아서 중간으로 몰리는 현상을 방지할 수 있는 가열 장치 및 이를 위한 방법을 제공함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 장치는 상기 강판에 대향하여 소정 간격 이격되어 배치되며 가장자리에서 중심으로 갈수록 상기 강판과의 거리가 줄어들도록 형성되는 코일을 포함하는 코일부와, 상기 코일부에 전류를 공급하는 급전부와, 상기 전류의 공급을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 코일은 중심에서 가장자리로 갈수록 상기 강판과 멀어지게 형성되는 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 강판을 가열하기 위한 장치는 상기 코일의 복수의 부분에 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 상기 코일의 복수의 부분 각각과 상기 강판과의 이격되는 거리를 조절하는 위치조절부를 더 포함한다.

상기 강판을 가열하기 위한 장치는 상기 제어부의 제어에 따라 강판의 모든 영역이 기 설정된 범위 내의 온도 편차를 가지도록 에어를 분사하는 에어분사부를 더 포함한다.

상기 강판을 가열하기 위한 장치는 상기 강판의 열화상을 촬영하는 카메라부를 더 포함한다.

상기 제어부는 상기 급전부를 통해 코일에 전류를 공급하여 상기 강판을 가열하고, 상기 카메라부를 통해 상기 강판의 열화상을 촬영하며, 상기 열화상으로부터 강판에서 온도 조절이 필요한 영역을 도출한 후, 상기 필요한 영역에 대응하는 코일 부분의 강판에 대한 위치를 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 열화상을 복수의 영역으로 구분하고, 상기 열화상으로부터 상기 구분된 영역의 평균 온도를 도출하며, 상기 구분된 영역을 평균 온도에 따라 클러스터링하여 복수의 클러스터 영역으로 구분하고, 상기 구분된 클러스터 영역 중 면적인 가장 큰 영역을 제외한 나머지 영역을 상기 온도 조절이 필요한 영역으로 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 온도 조절이 필요한 영역이 도출되면, 상기 에어분사부를 통해 상기 도출된 영역에 에어를 분사하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법은 강판에 대향하여 소정 간격 이격되어 배치되며 가장자리에서 중심으로 갈수록 상기 강판과의 이격된 거리가 줄어들도록 형성되는 코일에 전류를 공급하여 상기 강판을 가열하는 단계와, 상기 강판의 열화상을 촬영하는 단계와, 상기 열화상으로부터 강판에서 온도 조절이 필요한 영역을 도출하는 단계와, 상기 필요한 영역에 대응하는 코일 부분의 강판에 대한 위치를 조절하는 단계를 포함한다.

상기 도출하는 단계는 상기 열화상을 복수의 영역으로 구분하는 단계와, 상기 열화상으로부터 상기 구분된 영역의 평균 온도를 도출하는 단계와, 상기 구분된 영역을 평균 온도에 따라 클러스터링하여 복수의 클러스터 영역으로 구분하는 단계와, 상기 구분된 클러스터 영역 중 면적인 가장 큰 영역을 제외한 나머지 영역을 상기 온도 조절이 필요한 영역으로 도출하는 단계를 포함한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법은 강판에 대향하여 소정 간격 이격되어 배치되며 가장자리에서 중심으로 갈수록 상기 강판과의 이격된 거리가 줄어들도록 형성되는 코일에 전류를 공급하여 상기 강판을 가열하는 단계와, 상기 강판의 열화상을 촬영하는 단계와, 상기 열화상으로부터 강판에서 온도 조절이 필요한 영역을 도출하는 단계와, 상기 도출된 영역에 에어를 분사하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 견지에 따르면 전술한 본 발명이 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 코일의 형태를 중심에서 가장자리로 갈수록 상기 강판과 멀어지게 형성되는 나선형으로 형성하여, 강판의 모든 영역을 고르게 가열하기 때문에 핫 스탬핑 기반의 강판 가열 시 도금이 흘러내리는 문제를 해결할 수 있다. 더욱이, 강판의 가열 중에도 코일의 위치를 조절할 수 있어, 강판 가열 중에도 강판 전 영역이 고르게 가열되도록 수정할 수도 있다. 게다가, 테스트를 거쳐 최적의 코일의 각 부분의 위치를 도출하여, 이에 따라, 강판을 가열하여 핫 스탬핑 기술에 따른 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 공정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강판의 상부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가열 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일의 형상을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일의 형상을 설명하기 위한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치조절부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어분사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 기술에 따라 강판을 원하는 형상으로 형성하는 공정에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 공정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 핫 스탬핑 공정은 강판을 절단하는 블랭킹 단계(A), 강판을 오스테나이트 온도로 가열하는 오스테나이트화 단계(B), 가열이 완료되면 성형을 위해 이송하는 이송 단계(C) 및 프레스 성형을 실시하고 금형 내에서 그대로 급랭시키는 성형 및 급랭 단계(D)를 포함한다.

이러한 블랭킹 단계(A), 오스테나이트화 단계(B), 이송 단계(C) 및 성형 및 급랭 단계(D)에 따라 강판이 원하는 형상으로 형성된다(E). 한편, 성형 및 급랭 단계(D) 후 필요에 따라 강판을 절단하는 트리밍(trimming), 구멍을 형성하는 천공(piercing), 쇼트를 강판의 표면에 분사하는 표면 가공 경화하는 숏피닝(shot peening) 등의 후 공정이 더 포함될 수 있다.

본 발명은 오스테나이트화 단계에서 강판을 가열하기 위해 유도 가열(induction heating) 방식을 이용한다. 유도 가열 방식은 코일에 고주파 전류를 흘려 자속을 발생시키고, 발생된 자속에 의해서 강판에 유도되는 와전류의 와전류손실에 의한 발열에 의해 강판(10)이 가열된다. 한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강판의 상부를 도시한 도면이다. 이러한 보론강 소재로 이루어진 강판은 다른 소재로 도금이 될 수 있다. 여기서, 다른 소재는 대표적으로 알루미늄을 포함하는 합금을 예시할 수 있다. 종래의 유도 가열 방식에 따르면 강판의 가장자리부터 가열되어 나중에 강판의 중심부가 가열된다. 도시된 바를 참조하면, 강판(10)은 1->2->3의 순서로 가열된다. 이러한 이유로, 강판에 도금된 알루미늄이 녹아 가운데로 몰리는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 현상을 방지하기 위해 강판의 전부분에 걸쳐 고르게 가열하기 위한 가열 장치를 제공한다.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 가열 장치의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가열 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 강판 가열 장치(100)는 적어도 하나의 코일로 이루어진 코일부(110), 코일부(110)의 코일에 연결되어 코일에 전류를 공급하는 급전부(120), 코일의 복수의 부분에 연결되어 코일의 복수의 부분 각각의 강판(10)과의 이격 거리를 조절하는 위치조절부(130), 강판(10)에 에어를 분사하는 에어분사부(140), 강판(10)에 대한 열화상을 촬영하는 카메라부(150) 및 급전부(120), 위치조절부(130), 에어분사부(140) 및 카메라부(150)를 제어하기 위한 제어부(160)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 강판 가열 장치(100)는 제어부(160)의 제어에 따라 급전부(120)를 통해 코일에 고주파 전류를 흘려 자속을 발생시킨다. 이에 따라, 발생된 자속에 의해서 강판(10)에 유도되는 와전류의 와전류손실에 의한 발열에 의해 강판(10)이 가열된다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 발명은 강판에 도금된 알루미늄이 녹아 가운데로 몰리는 현상을 방지하기 위해 강판(10)의 전부분이 기 설정된 범위 내에서 동일한 온도로 가열되도록 한다. 그러면, 강판(10)의 전부분이 기 설정된 범위 내에서 동일한 온도로 가열되도록 하는 코일에 대해서 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일의 형상을 설명하기 위한 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일의 형상을 설명하기 위한 측면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 코일은 나선형으로 형성된다. 더욱이, 나선형의 코일은 중심에서 가장자리로 갈수록 상기 강판과 멀어지게 형성된다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 거리 d1 < 거리 d2 < 거리 d3이 된다. 이에 따라, 강판(10)은 강판의 가장자리부터 가열되는 것이 아니라 강판의 전 부분이 고르게 가열될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따르면, 코일의 각 부분은 그 위치가 조절될 수 있다. 이를 위하여, 강판 가열 장치(100)는 위치조절부(130)를 포함한다. 이러한 위치조절부(130)에 대해서 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치조절부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 위치조절부(130)는 복수의 연결구(131) 및 복수의 연결구(131) 각각에 대응하여 연결된 복수의 위치조절바(133)를 포함한다. 복수의 연결구(131) 각각은 코일의 복수의 부분 각각에 연결된다. 연결구(131)는 위치조절바(133)와 코일의 각 부분을 연결한다. 위치조절바(133)는 위치조절바(133)는 제어부(160)의 제어에 따라 상하 이동을 통해 연결구(131)의 위치를 상하로 조절하며, 이에 따라, 연결구(131)와 연결된 코일의 부분의 위치가 조절된다. 이에 따라, 제어부(160)는 강판(10)의 전영역에 걸쳐 고르게 가열되도록 코일의 위치를 변경할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 강판 가열 장치(100)은 에어분사부(140)를 더 포함한다. 이러한 에어분사부(140)에 대해서 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어분사부를 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 에어분사부(140)는 복수의 에어분사노즐을 포함하며, 복수의 에어분사노즐은 코일부(110)의 코일 사이를 관통하여 형성되며 복수의 에어분사노즐 각각의 에어배출구는 모두 강판(10)과 동일한 간격으로 이격되어 형성된다. 본 발명은 하나의 강판(10)에서 모든 영역이 고르게 가열되는 것을 목적으로 하기 때문에 강판(10)의 특정 영역이 다른 영역 보다 온도가 높은 경우 그 온도가 높은 영역을 냉각시켜 다른 영역과 온도 편차를 줄인다. 이를 위하여, 에어분사부(140)는 제어부(160)의 제어에 따라 강판(10)의 모든 영역이 기 설정된 범위 내의 온도 편차를 가지도록 에어를 분사한다. 즉, 강판(10)에서 다른 영역 보다 온도 편차가 기 설정된 범위를 초과하며, 다른 영역 보다 온도가 높은 영역이 존재하면, 에어분사부(140)는 해당 영역에 에어를 분사하여 해당 영역을 냉각시킨다. 이에 따라, 해당 영역이 다른 영역과의 온도 편차가 기 설정된 범위 내에 있도록 한다.

그러면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 강판(10)을 절단하는 블랭킹 단계(A) 후, 절단된 강판(10)은 오스테나이트화를 위해 강판 가열 장치(100)로 이송될 것이다. 강판 가열 장치(100)의 정해진 위치로 강판(10)이 이송되면, 제어부(160)는 S110 단계에서 급전부(120)를 통해 코일에 고주파 전류를 흘려 자속을 발생시켜 강판(10)을 가열시킨다. 이러한 정해진 위치에서 코일은 강판(10)에 대향하여 소정 간격 이격되어 배치되며 강판(10)의 가장자리에서 중심으로 갈수록 강판(10)과의 이격된 거리가 줄어들도록 형성되어 배치된다.

이와 함께, 제어부(160)는 S120 단계에서 카메라부(150)를 통해 강판(10)에 대한 열화상을 촬영한다.

이어서, 제어부(160)는 S130 단계에서 앞서 촬영된 강판에 대한 열화상으로부터 강판(10)에서 온도 조절이 필요한 영역을 도출한다.

이를 위하여, 제어부(160)는 먼저 열화상을 복수의 영역으로 구분한다. 이러한 화면 예를 도 8에 도시하였다. 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 강판(10)의 열화상을 균등한 크기의 복수의 영역으로 구분한다. 예컨대, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 8ㅧ8 개의 사각형을 가지는 격자로 강판(10)의 열화상을 균등한 크기의 복수의 영역으로 구분할 수 있다.

그런 다음, 제어부(160)는 열화상으로부터 상기 구분된 영역 각각의 평균 온도를 도출한다. 여기서, 평균 온도는 각 영역의 열화상의 화소가 표시하는 온도의 평균이다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 64개의 영역으로 구분되었다면 T11 내지 T88의 64개의 평균 온도가 도출될 수 있다.

이어서, 각 영역에 대한 평균 온도가 도출되면, 제어부(160)는 구분된 영역을 평균 온도에 따라 클러스터링하여 복수의 클러스터 영역으로 구분한다. 즉, 서로 유사한 평균 온도를 가지는 영역들을 클러스터링하여 복수의 클러스터 영역으로 구분한다. 여기서, 클러스터링 기법은 다양한 방식이 적용될 수 있다. 대표적으로, K-평균 알고리즘(K-means algorithm)을 예시할 수 있다. 이러한 클러스터링을 통해 각 영역은 복수의 클러스터 영역으로 그룹화될 수 있다. 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이, 각 영역이 2개의 온도 T1 및 T2를 가지는 2개의 클러스터 영역으로 클러스터링 될 수 있다.

본 발명은 하나의 강판(10)에서 모든 영역이 고르게 가열되는 것이 목표이기 때문에 복수의 클러스터 영역 중 가장 넓은 면적을 가지는 클러스터 영역에 맞춰 나머지 클러스터 영역에 대한 가열 온도가 수정되는 것이 효율적이다. 따라서 제어부(160)는 구분된 클러스터 영역 중 면적인 가장 큰 영역을 제외한 나머지 영역을 온도 조절이 필요한 영역으로 도출한다.

이와 같이, 온도 조절이 필요한 영역이 도출된 후, 제어부(160)는 S140 단계에서 위치조절부(130)를 제어하여 강판(10)의 모든 영역이 고르게 가열되기 위해 강판(10)에서 온도 조절이 필요한 영역에 대응하는 코일 부분의 강판에 대한 위치를 조절한다. 즉, 제어부(160)는 위치조절바(133)가 상 혹은 하 방향으로 이동하도록 위치조절부(130)를 제어하여 온도 조절이 필요한 영역의 코일 부분의 강판에 대한 위치를 조절한다. 이때, 해당 부분의 온도를 높이기 위해서는 해당하는 코일 부분과 강판의 거리를 줄이고, 해당 부분의 온도를 낮추기 위해 해당하는 코일 부분과 강판의 거리를 멀어지게 한다.

전술한 도 8 내지 도 10에 따른 코일의 각 부분에 대한 위치 수정은 강판(10)의 가열 중에 수행할 수도 있다. 가열 중에 코일의 각 부분의 대한 위치를 수정할 수 있다. 전술한 도 8 내지 도 10에 따른 실시예는 실제 상품용 강판에 적용하기 전, 훈련용 강판을 이용하여 여러 번의 테스트를 거쳐 코일의 각 부분에 대한 최적의 위치를 도출하고, 이에 따라, 도출된 위치로 코일을 고정한 후, 실제 상품용 강판을 생산하는 데에 사용될 수도 있다.

다음으로, 그러면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 강판 가열 장치(100)의 정해진 위치로 강판(10)이 이송되면, 제어부(160)는 S210 단계에서 급전부(120)를 통해 코일에 고주파 전류를 흘려 자속을 발생시켜 강판(10)을 가열시킨다. 이와 함께, 제어부(160)는 S220 단계에서 카메라부(150)를 통해 강판(10)에 대한 열화상을 촬영한다. 이어서, 제어부(160)는 S230 단계에서 앞서 촬영된 강판에 대한 열화상으로부터 강판(10)에서 온도 조절이 필요한 영역을 도출한다. 이를 위하여, 제어부(160)는 먼저 열화상을 복수의 영역으로 구분한다. 이러한 화면 예를 도 8에 도시하였다.

그런 다음, 제어부(160)는 열화상으로부터 상기 구분된 영역 각각의 평균 온도를 도출한다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 64개의 영역으로 구분되었다면 T11 내지 T88의 64개의 평균 온도가 도출될 수 있다. 이어서, 각 영역에 대한 평균 온도가 도출되면, 제어부(160)는 구분된 영역을 평균 온도에 따라 클러스터링하여 복수의 클러스터 영역으로 구분한다. 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이, 각 영역이 2개의 온도 T1 및 T2를 가지는 2개의 클러스터 영역으로 클러스터링 될 수 있다. 본 실시예에서는 에어분사부(140)를 이용하기 때문에 다른 클러스터 영역 보다 온도가 높은 클러스터 영역을 도출해야 한다. 따라서 제어부(160)는 구분된 클러스터 영역 중 온도가 가장 높은 클러스터 영역을 온도 조절이 필요한 영역으로 도출한다. 예컨대, T2의 온도가 920도이고, T1의 온도가 900도라고 가정한다. 그러면, T2의 온도를 가지는 클러스터 영역을 온도 조절이 필요한 영역으로 도출한다. 이어서, 제어부(160)는 S240 단계에서 도출된 영역에 대응하는 에어분사부(140)의 에어분사노즐을 통해 해당 영역에 에어를 분사하여 온도를 조절한다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 강판을 가열하기 위한 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

전술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따르면, 코일의 형태를 중심에서 가장자리로 갈수록 상기 강판과 멀어지게 형성되는 나선형으로 형성하여, 강판의 모든 영역을 고르게 가열하기 때문에 핫 스탬핑 기반의 강판 가열 시 도금이 흘러내리는 문제를 해결할 수 있다. 더욱이, 강판의 가열 중에도 코일의 위치를 조절할 수 있어, 강판 가열 중에도 강판 전 영역이 고르게 가열되도록 수정할 수도 있다. 게다가, 테스트를 거쳐 최적의 코일의 각 부분의 위치를 도출하여, 이에 따라, 강판을 가열하여 핫 스탬핑 기술에 따른 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

10: 강판 100: 강판 가열 장치
110: 코일부 120: 급전부
130: 위치조절부 131: 연결구
133: 위치조절바 140: 에어분사부
150: 카메라부 160: 제어부

Claims (8)

1. 강판을 가열하기 위한 장치에 있어서,
   상기 강판에 대향하여 소정 간격 이격되어 배치되며 가장자리에서 중심으로 갈수록 상기 강판과의 거리가 줄어들도록 형성되는 코일을 포함하는 코일부;
   상기 코일부에 전류를 공급하는 급전부; 및
   복수의 에어분사노즐을 포함하며, 복수의 에어분사노즐이 상기 코일부의 코일 사이를 관통하여 형성되며, 복수의 에어분사노즐 각각의 에어배출구는 상기 강판과 동일한 간격으로 이격되어 형성되는 에어분사부; 및
   상기 급전부를 통해 코일에 전류를 공급하여 상기 강판을 가열하도록 제어하되, 상기 강판의 가열 중 상기 에어분사부가 상기 강판의 모든 영역이 고르게 가열되어 상기 강판의 모든 영역이 기 설정된 범위 내의 온도 편차를 가질 수 있게 에어를 분사하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판을 가열하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 코일부는
   중심에서 가장자리로 갈수록 상기 강판과 멀어지게 형성되는 나선형의 코일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강판을 가열하기 위한 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 코일의 복수의 부분에 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 상기 코일의 복수의 부분 각각과 상기 강판과의 이격되는 거리를 조절하는 위치조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판을 가열하기 위한 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 강판을 가열하기 위한 방법에 있어서,
   강판에 대향하여 소정 간격 이격되어 배치되며 가장자리에서 중심으로 갈수록 상기 강판과의 이격된 거리가 줄어들도록 형성되는 코일에 전류를 공급하여 상기 강판을 가열하는 단계;
   상기 강판의 열화상을 촬영하는 단계;
   상기 열화상을 복수의 영역으로 구분하고, 상기 열화상으로부터 상기 구분된 영역 각각의 평균 온도를 도출하며, 상기 구분된 영역을 평균 온도에 따라 클러스터링하여 복수의 클러스터 영역으로 구분하고, 상기 구분된 클러스터 영역 중 면적인 가장 큰 영역을 제외한 나머지 영역을 상기 온도 조절이 필요한 영역으로 도출하는 단계; 및
   상기 강판의 가열 중 상기 강판의 모든 영역이 고르게 가열되어 상기 강판의 모든 영역이 기 설정된 범위 내의 온도 편차를 가질 수 있게 상기 도출된 영역에 에어를 분사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판을 가열하기 위한 방법.
8. 제7항에 따른 강판을 가열하기 위한 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.

Images