KR101829636B1 - Apparatus for heating material - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 소재 가열장치는, 소재가 통과되도록 구성되는 장치하우징; 상기 장치하우징에 소재를 장입 및 취출시키는 이송수단; 및 상기 장치하우징에 제공되며, 상기 장치하우징에 장입된 소재를 고주파로 균일하게 가열하도록 구성되는 가열수단;을 포함한다.A material heating apparatus according to the present invention includes: a device housing configured to pass a material; Transfer means for loading and unloading a material into the apparatus housing; And heating means provided in the apparatus housing and configured to uniformly heat the material charged in the apparatus housing at a high frequency.
Description
본 발명은 소재 가열장치로서, 소재를 강도보강을 위해 열처리하는 소재 가열장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
도 1은 종래기술에 따른 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a molding apparatus including a workpiece heating apparatus according to the prior art.
도면을 참조하면, 언코일러(11)에서 보론강(boron steel) 재질의 블랭크(blank) 소재(1)를 권출하면서 소재커팅유닛(12)에서 일정 크기로 커팅한 후, LNG가스가열로 또는 전기가열로(13)에서 950℃ 이상으로 가열한 후, 스탬핑유닛(14)에서 핫 스탬핑(hot-stamping)하여 성형한 다음, 최종커팅유닛(15)에서 정확한 제품치수로 테두리를 레이져커팅하여 제거함에 따라, 최종적으로 제품이 생산된다.
Referring to the drawing, a blank blank 1 made of boron steel is cut out from the
이때, LNG가스가열로에서는 LNG가스의 연소열을 이용하고, 전기가열로에서는 전기의 저항열을 이용하여 소재인 강판을 가열하기 때문에, 초고강도에는 미치지 못하면서 강도도 균일하지 않고, 아울러 소비에너지 비용도 과도하게 소모되는 문제점이 있다.At this time, since the LNG gas heating furnace uses the heat of combustion of the LNG gas and the electric heating furnace uses the resistance heat of the electric heating to heat the material steel sheet, the strength is not uniform even though it is not very high strength, There is a problem that it is excessively consumed.
또한, LNG가스가열로와 전기가열로에서는 소재의 가열시간도 약 10분 정도로 길기 때문에, 제품생산성이 저하되는 한계점이 있다.Further, in the LNG gas heating furnace and the electric heating furnace, the heating time of the material is also as long as about 10 minutes, so that the productivity of the product is lowered.
아울러, LNG가스가열로와 전기가열로에서는 소재가 내부에 배치된 컨베이이어에 의해 이송되는 과정에 가열되기 때문에, 소재가 충분히 가열되기 위해서 가열로 자체의 크기가 크게 설계됨에 따라, 설치면적이 과도하게 큰 단점이 있다.
In the LNG gas heating furnace and the electric heating furnace, since the material is heated in the process of being conveyed by the conveyor disposed therein, the size of the heating furnace itself is designed so that the material is sufficiently heated, .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 초고강도로서 강도가 균일한 제품을 생산하면서도 소비에너지 비용을 낮추고, 가열시간을 단축하고 설치공간도 줄여서 생산성을 증대시키는 소재 가열장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a material heating apparatus which produces a product having a high strength and a high strength while reducing the cost of consumed energy, shortening the heating time, The purpose is to do.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 가열장치는, 소재가 통과되도록 구성되는 장치하우징; 상기 장치하우징에 소재를 장입 및 취출시키는 이송수단; 및 상기 장치하우징에 제공되며, 상기 장치하우징에 장입된 소재를 고주파로 균일하게 가열하도록 구성되는 가열수단;을 포함한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a material heating apparatus including: a device housing configured to pass a material; Transfer means for loading and unloading a material into the apparatus housing; And heating means provided in the apparatus housing and configured to uniformly heat the material charged in the apparatus housing at a high frequency.
여기에서, 상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 소재가 통과되는 통과홀이 형성된 코어부재; 및 상기 코어부재의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 워크코일;을 구비할 수 있다.
Here, the heating means may include: a core member having a through hole through which the material passes in the apparatus housing; And a work coil disposed around the core member to generate a high frequency wave.
또한, 상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 코어부재의 둘레 공간에 충진된 절연재질의 충진재;를 더 구비할 수 있다.
The heating means may further include a filling material of an insulating material filled in a peripheral space of the core member in the apparatus housing.
이때, 상기 충진재는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
At this time, the filling material may be made of a ceramic material.
아울러, 상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 장치하우징과 코어부재를 연결하면서, 상기 코어부재의 변형을 차단하도록 상기 코어부재를 지지하는 서포트부재;를 더 구비할 수 있다.
The heating means may further include a support member for supporting the core member to prevent deformation of the core member while connecting the device housing and the core member in the device housing.
또한, 상기 워크코일은 내부에 냉각수가 유동되는 관부재일 수 있다.Further, the work coil may be a pipe member through which cooling water flows.
아울러, 상기 코어부재는 카본 재질 또는 인코넬 재질로 이루어질 수 있다.
In addition, the core member may be made of a carbon material or an inconel material.
그리고, 상기 코어부재의 통과홀 하면에는 상기 소재의 이송방향으로 장입홈과 취출홈이 형성되며, 상기 이송수단은, 안착된 상기 소재를 지지하며, 상기 장치하우징의 입구 외측과 상기 장입홈을 왕복이동하는 장입이송바; 및 안착된 상기 소재를 지지하되며, 상기 장치하우징의 출구 외측과 상기 취출홈을 왕복이동하는 취출이송바;를 구비할 수 있다.The charging device may further include charging and discharging grooves formed on the bottom surface of the through hole of the core member in the conveying direction of the material, Moving transfer bar; And a take-out transfer bar for supporting the material placed thereon and reciprocating the outside of the outlet of the apparatus housing and the take-out groove.
또한, 상기 장입이송바는 상기 소재를 상기 장치하우징 내에 장입 시, 상기 취출이송바는 상기 장치하우징으로부터 취출 시, 상기 코어부재의 상면보다 높은 상태로 이동하고, 역이동 시 상기 코어부재의 상면보다 낮은 상태로 이동하도록, 횡이동 및 종이동할 수 있다.
In addition, when the material transfer bar is loaded in the apparatus housing, the take-out transfer bar moves to a state higher than the upper surface of the core member when taken out from the apparatus housing, It can be transversely and longitudinally moved so as to move to a low state.
아울러, 상기 장입이송바와 취출이송바 각각은, 상면에 안착된 상기 소재의 전단부와 후단부가 걸림되는 걸림턱이 각각 형성될 수 있다.
In addition, each of the loading / unloading bar and the taking-out transfer bar may be formed with a front end portion of the material placed on the upper surface and a stopping protrusion to which the rear end portion is hooked.
이때, 상기 걸림턱은, 상기 장입이송바 또는 취출이송바의 길이방향을 따라 이동 및 위치고정이 가능하도록, 상기 장입이송바 또는 취출이송바에 이동클램핑구조로 체결된 것을 구비할 수 있다.
At this time, the latching jaw may be fastened to the loading transfer bar or the take-out transfer bar in a movable clamping structure so that the transferring bar or the take-out transfer bar can be moved and fixed in the longitudinal direction thereof.
또한, 상기 장치하우징의 입구 및 출구 각각에는 개폐문이 장착될 수 있다.
In addition, an opening and closing door may be mounted on each of the inlet and the outlet of the apparatus housing.
한편, 상기 장치하우징에는 상기 통과홀과 연통되게 외부로부터 이어진 센서홀이 형성되며, 상기 센서홀에 설치되며, 상기 가열수단에 의해 가열되는 상기 소재의 온도 및 상기 장치하우징 내부의 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서 및 워크코일과 연계되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 워크코일의 고주파 및 냉각을 제어하는 제어수단;을 더 포함할 수 있다.
The apparatus housing is provided with a sensor hole communicating with the through-hole to communicate with the through-hole. A sensor hole is provided in the sensor hole, and a temperature for measuring the temperature of the material heated by the heating means and a temperature inside the apparatus housing sensor; And control means connected to the temperature sensor and the work coil for controlling the high frequency and the cooling of the work coil using data of the temperature measured by the temperature sensor as data.
이때, 상기 온도센서는 복수 개가 상기 장치하우징의 전체에 걸쳐 균일하게 배치될 수 있다.
At this time, a plurality of the temperature sensors may be uniformly arranged over the entire device housing.
나아가, 상기 제어수단은, 상기 워크코일과 연결되어, 상기 워크코일의 고주파출력 및 상기 워크코일 내부의 냉각수온도를 제어하는 제어실행부; 및 상기 온도센서 및 제어실행부와 연결되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 제어실행부를 제어하는 메인제어부;를 구비할 수 있다.
Further, the control means may include: a control executing portion, connected to the work coil, for controlling the high frequency output of the work coil and the temperature of the cooling water in the work coil; And a main controller connected to the temperature sensor and the control executing unit to control the control executing unit using the temperature measurement value by the temperature sensor as data.
본 발명에 따른 소재 가열장치는, 소재를 고주파가열하면서 균일하게 가열하는 가열수단이 구성됨으로써, 초고강도로서 강도도 균일한 제품을 제조하면서 소비에너지 비용을 절감할 수 있으며, 나아가 소재의 가열시간을 현저하게 단축하고 장치의 설치공간도 크게 줄임에 따라 생산성을 증대시킬 수 있는 효과를 가진다.
The material heating apparatus according to the present invention is constituted by the heating means for uniformly heating the material while high-frequency heating, thereby making it possible to reduce the cost of consumed energy while manufacturing a product having an extremely high strength and uniform strength, It is remarkably shortened and the installation space of the apparatus is greatly reduced, so that the productivity can be increased.
도 1은 종래기술에 따른 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 소재 가열장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 도 3의 소재 가열장치를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 소재 가열장치에서 장치하우징 내부를 나타낸 종단면도이다.
도 6은 도 4의 소재 가열장치에서 소재가 장치하우징 내로 장입되어 가열된 후 취출되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 소재 가열장치에서 장입이송바에서 걸림턱이 이동되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4의 소재 가열장치에서 온도센서 및 제어수단에 의해 가열수단이 제어되는 것을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a molding apparatus including a workpiece heating apparatus according to the prior art.
2 is a view showing a molding equipment including a material heating apparatus of the present invention.
3 is a schematic view showing the workpiece heating apparatus of Fig.
4 is a perspective view showing the workpiece heating apparatus of FIG.
5 is a longitudinal sectional view showing the inside of the apparatus housing in the workpiece heating apparatus of FIG.
FIG. 6 is a view illustrating a process in which material is charged into the apparatus housing and heated and then taken out in the material heating apparatus of FIG. 4;
FIG. 7 is a view showing the movement of the stopping jaws in the loading and unloading bars in the workpiece heating apparatus of FIG. 6;
8 is a view showing that the heating means is controlled by the temperature sensor and the control means in the material heating apparatus of Fig.
이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail. In the drawings, like reference numerals are used to refer to like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2의 소재 가열장치를 나타낸 개략도이고,도 4는 도 3의 소재 가열장치를 나타낸 사시도이다.FIG. 2 is a view showing a molding apparatus including a material heating apparatus of the present invention, FIG. 3 is a schematic view showing the material heating apparatus of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view showing the material heating apparatus of FIG.
또한, 도 5는 도 4의 소재 가열장치에서 장치하우징 내부를 나타낸 종단면도이고, 도 6은 도 4의 소재 가열장치에서 소재가 장치하우징 내로 장입되어 가열된 후 취출되는 과정을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the inside of the apparatus housing in the workpiece heating apparatus of FIG. 4, and FIG. 6 is a view illustrating a process of filling the workpiece into the apparatus housing and being heated and taken out in the workpiece heating apparatus of FIG.
도면을 참조하면, 본 발명의 소재 가열장치(H)는 장치하우징(10), 이송수단, 및 가열수단을 포함한다.Referring to the drawings, the workpiece heating apparatus H of the present invention includes an
여기에서, 상기 장치하우징(10)은 소재(1)가 통과되도록 구성되는데, 이를 위해 소재(1)가 장입되는 입구가 형성되고, 인입된 소재(1)가 배출되는 출구가 형성된다.Here, the
이때, 상기 장치하우징(10)의 입구 및 출구 각각에는 개폐문(11)이 장착될 수 있다. 이러한 개폐문(11)은 실린더(12)에 의해 상하방향 왕복이동됨으로써 장치하우징(10)의 입구 또는 출구를 개방 및 폐쇄할 수 있는데, 장치하우징(10) 내에 소재(1)가 장입되고 장치하우징(10)으로부터 소재(1)가 배출시에는 개폐문(11)이 개방되고, 장치하우징(10) 내에서 가열수단에 의해 소재(1)가 가열될 때에는 개폐문(11)이 장치하우징(10)의 입구와 출구를 폐쇄함으로써, 외부와의 열교환을 차단함에 따라 소재(1)에 대한 가열효과를 높일 수 있다.
At this time, the opening and closing
그리고, 상기 가열수단은 장치하우징(10)에 제공되며, 장치하우징(10)에 장입된 소재(1)를 고주파로 균일하게 가열하도록 구성된다.The heating means is provided in the
구체적으로, 상기 가열수단은 장치하우징(10) 내에서 소재(1)가 통과되는 통과홀(31a)이 형성된 코어부재(31)와, 상기 코어부재(31)의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 워크코일(32)을 구비할 수 있다.Specifically, the heating means includes a
여기에서, 상기 워크코일(32)은 코어부재(31)의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 역할을 수행한다.Here, the
참고로, 고주파가열은 강한 고주파의 전자기장에 물체를 놓고 가열하는 방법으로서, 고주파수의 전류가 흐르는 코일 안에 금속을 놓으면 금속 간에 전자유도작용으로 코일에 의해서 발생하는 자계를 상쇄하는 방향의 자계를 유도하는 와전류가 발생하는데, 이러한 전류에 의해서 열이 발생하여 온도가 상승한다.For reference, high-frequency heating is a method of placing an object in a strong electromagnetic field and heating it. When a metal is placed in a coil through which a high-frequency current flows, an electromagnetic induction action between the metals induces a magnetic field in a direction canceling the magnetic field generated by the coil An eddy current is generated. By this current, heat is generated and the temperature rises.
이와 같이 고주파가열을 위해 워크코일(32)이 고주파를 발생시키면, 내측 코어부재(31)의 통과홀(31a)에 머무르게 되는 소재(1)가 빠른 시간 내에 가열된다.
When the
또한, 상기 코어부재(31)도 고주파에 의해 가열되는데 통과홀(31a)에 배치된 소재(1)의 전체적인 부분을 감싸는 형상을 취함으로써, 소재(1)가 불균일하게 가열되는 것이 아니라 소재(1)의 전체적인 부분 모두가 균일하게 가열되도록 한다.The
즉, 상기 워크코일(32)이 지그재그 형상으로 배치되거나 동심원 형상으로 배치되는데, 이러한 워크코일(32)에 의해 고주파가열되는 소재(1)는 불균일하게 가열됨에 따라, 소재(1)의 변형이 발생하거나 추후 경화된 소재(1)에 있어서 강도가 불균일하게 형성되는 문제점이 발생하게 되는데, 이러한 문제점을 상기 코어부재(31)가 해결하게 된다.
That is, the
이와 같이 구성되는 본 발명의 소재 가열장치(H)에 의해, 소재(1)가 워크코일(32)에 의한 고주파가열에 의해 가열되고, 이에 더하여 코어부재(31)에 의해 균일하게 간접가열됨으로써, 초고강도로서 강도가 균일한 제품을 생산하면서 에너지 비용을 절감할 수 있다.(실질적으로 현장에서는 1.5GPa급 이상의 강도를 가진 초고강성 균일강도의 제품이 제조됨)By the material heating apparatus H of the present invention having the above-described structure, the
또한, 본 발명의 소재 가열장치(H)에 의해, 소재(1)의 가열시간이 단축됨에 따라 소재(1)의 열처리가 빠른 시간 내에 이루어져서 생산성을 증대시킬 수 있다.(실질적으로 현장에서는 보론 소재(1)의 승온시간(900℃이상의 고온에 이르는 시간)이 기존의 10분 정도에서 1분 정도로 단축됨)In addition, the material heating apparatus H of the present invention shortens the heating time of the
나아가, 도 2에 도시된 바와 같이 기존보다 소형의 설치공간만이 필요하고 이로 인하여 소재 가열장치(H)를 많이 설치할 수 있음에 따라 생산성을 높일 수 있다.(실질적으로 현장에서는 기존의 폭 4m, 길이 20m~40m 정도의 설치공간이, 폭 2m, 길이 4m로 축소됨)Further, as shown in FIG. 2, only a smaller installation space is required, and as a result, a large number of workpiece heating apparatuses H can be installed, thereby improving productivity. (In actual practice, The installation space of 20m ~ 40m in length is reduced to 2m in width and 4m in length)
참고로, 도 2에서의 도면부호 11은 언코일러, 12는 소재커팅유닛, 14는 스탬핑유닛, 15는 최종커팅유닛이다.
한편, 상기 가열수단은 장치하우징(10) 내에서 코어부재(31)의 둘레 공간에 충진된 절연재질의 충진재(33)를 더 구비할 수 있다.The heating means may further include a filling
이러한 충진재(33)는 절연재질로 이루어짐으로써 소재(1)에 대한 워크코일(32)의 접촉으로 인한 쇼트를 방지할 수 있으며, 워크코일(32)에 의해 발생된 고온의 열이 열교환에 의해 외부로 발산되는 것을 최대한 막을 수 있다.Since the
이와 같은 충진재(33)는 일례로서 세라믹 재질로 이루어질 수 있으며, 본 발명에 의해 한정되지 않고 종래의 어떠한 절연성질을 가진 충진물이 활용될 수 있음은 물론이다.
The
이에 더하여, 상기 가열수단은 장치하우징(10) 내에서 장치하우징(10)과 코어부재(31)를 연결하는 서포트부재(34)를 더 구비할 수 있다.In addition, the heating means may further include a
이러한 서포트부재(34)는 장치하우징(10)을 기반으로 하여 코어부재(31)를 지지함으로써, 코어부재(31)의 변형을 차단하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 도면에 도시된 바와 같이 복수 개의 서포트부재(34)가 일정 간격씩 이격되어 코어부재(31)의 전체적인 부분을 지지함으로써, 코어부재(31)가 열변형되거나 이로 인하여 쳐지는 것을 방지할 수 있다.
The
또한, 상기 워크코일(32)은 내부에 냉각수가 유동되는 관부재 형상을 취함으로써, 냉각수에 의해 계속적으로 냉각이 이루어짐에 따라, 자체적인 발열과 함께 코어부재(31)에 의한 가열로 인하여 온도가 상승하여 균열 및 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the
그리고, 상기 코어부재(31)는 내열성이 우수한 카본 재질 또는 인코넬 재질로 이루어짐으로써, 고주파가열에 의해 온도가 상승하여도 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 일례로서, 상기 코어부재(31)은 1600℃ 이상의 내열성을 가진 카본 재질이 활용될 수 있다.
The
한편, 상기 이송수단은 장치하우징(10)에 소재(1)를 장입 및 취출시키도록 구성된다.On the other hand, the conveying means is configured to load and unload the
상기 코어부재(31)의 통과홀(31a) 하면에는 상기 소재(1)의 이송방향으로 장입홈(31b)과 취출홈(31c)이 형성되는데, 이때 상기 이송수단은 구체적인 일례로서 도면에 도시된 바와 같이 장입이송바(21)와 취출이송바(23)를 구비할 수 있다.A
상기 장입이송바(21)는 안착되는 소재(1)를 지지하여 소재(1)를 장치하우징(10)에 장입시키는 역할을 수행하는데, 장치하우징(10)의 입구 외측과 코어부재(31)의 장입홈(31b)을 왕복이동하도록 구성된다.The charging and conveying
또한, 상기 취출이송바(23)는 안착되는 소재(1)를 지지하여 소재(1)를 장치하우징(10)으로부터 취출시키는 역할을 수행하는데, 장치하우징(10)의 출구 외측과 코어부재(31)의 취출홈(31c)을 왕복이동하도록 구성된다.The take-
이러한, 상기 장입이송바(21)는 소재(1)를 장치하우징(10) 내에 장입 시, 취출이송바(23)는 소재(1)를 장치하우징(10)으로부터 취출 시, 코어부재(31)의 상면보다 높은 상태로 이동하고, 역이동 시 코어부재(31)의 상면보다 낮은 상태로 이동하도록, 횡이동 및 종이동하도록 구성되는데, 이는 소재(1)가 장치하우징(10) 내에 장입되고 취출되는 과정에서 코어부재(31)의 상면에 간섭되어 이송이 되지 않는 것을 방지하기 위함이다.When the raw
여기에서, 상기 장입이송바(21)와 취출이송바(23)를 횡이동 및 종이동시키는 구동부재(미도시)는, 모터, 실린더(12) 등 종래의 어떠한 구동구성도 활용될 수 있음은 물론이다.
It should be noted here that any conventional driving mechanism such as a motor and a
나아가, 상기 장입이송바(21)와 취출이송바(23) 각각은, 도 7에 도시된 바와 같이 상면에 안착된 소재(1)의 전단부와 후단부가 걸림되는 걸림턱(22)(24)이 각각 형성될 수 있다.7, each of the loading and
이러한 걸림턱(22)(24)은, 소재(1)의 크기에 따라 이에 대응되는 위치에서 소재(1)를 걸림지지하기 위해, 장입이송바(21) 또는 취출이송바(23)의 길이방향을 따라 이동 및 위치고정이 가능하도록, 장입이송바(21) 또는 취출이송바(23)에 이동클램핑구조로 체결될 수 있다.The catching
구체적으로 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 걸림턱(22)(24)은 일 실시예로서 하부에 탄성부재가 장착되어 걸림턱(22)(24)을 누른 상태로 이동된 후 누름해제하면 위치고정되는 구조를 취할 수 있고, 다른 실시예로서 하부에 장입이송바(21) 또는 취출이송바(23)를 통과하는 볼트가 장착되거나 또는 이러한 배치구조를 가진 스터드볼트에 너트가 장착되어 상기 볼트 또는 너트의 조임해제 시 이동가능하고, 조임 시 위치고정되는 구조를 취할 수 있다.
Although not shown in the drawings, the latching
도 8은 도 4의 소재 가열장치에서 온도센서 및 제어수단에 의해 가열수단이 제어되는 것을 나타낸 도면이다.8 is a view showing that the heating means is controlled by the temperature sensor and the control means in the material heating apparatus of Fig.
도면을 참조하면, 본 발명의 소재 가열장치(H)는 소재(1)의 온도를 측정하는 온도센서(40)와, 상기 온도센서(40)와 전기적으로 연계된 제어수단(50)을 더 포함할 수 있다.The workpiece heating apparatus H of the present invention further includes a
상기 장치하우징(10)에는 코어부재(31)의 통과홀(31a)과 연통되게 외부로부터 이어진 센서홀이 형성되는데, 이러한 센서홀에는 상기 온도센서(40)가 설치될 수 있다.A sensor hole extending from the outside is formed in the
이러한 온도센서(40)는 가열수단에 의해 가열되는 소재(1)의 온도 및 장치하우징(10) 내부의 온도를 측정하는 역할을 수행하는데, 일례로서 레이저센서가 활용될 수 있다.The
나아가, 상기 온도센서(40)는 도면에 도시된 바와 같이, 소재(1)의 균일한 가열을 위해, 복수 개가 장치하우징(10)의 각 부분에 균일하게 배치되는 것이 바람직하다.
Further, as shown in the drawing, the
또한, 상기 제어수단(50)은 온도센서(40) 및 워크코일(32)과 전기적으로 연계되어, 온도센서(40)에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 워크코일(32)의 고주파 및 냉각을 제어하도록 구성된다.The control means 50 is electrically connected to the
구체적으로, 상기 제어수단(50)은 도면에 도시된 바와 같이, 워크코일(32)과 연결되어 워크코일(32)의 고주파출력 및 워크코일(32) 내부의 냉각수온도를 제어하는 제어실행부(51)와, 상기 온도센서(40) 및 제어실행부(51)와 연결되어 온도센서(40)에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 제어실행부(51)를 제어하는 메인제어부(52)를 구비할 수 있다.
Specifically, the control means 50 is connected to the
결과적으로, 상술된 바와 같이 본 발명은, 소재(1)를 고주파가열하면서 균일하게 가열하는 가열수단이 구성됨으로써, 초고강도로서 강도도 균일한 제품을 제조하면서 소비에너지 비용을 절감할 수 있으며, 나아가 소재(1)의 가열시간을 현저하게 단축하고 장치의 설치공간도 크게 줄임에 따라 생산성을 증대시킬 수 있다.
As a result, as described above, according to the present invention, since the heating means for uniformly heating the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.
1 : 소재 11 : 언코일러
12 : 소재커팅유닛 13 : 가열로
14 : 스탬핑유닛 15 : 최종커팅유닛
H : 소재열처리장치 10 : 장치하우징
11 : 개폐문 12 : 실린더
21 : 장입이송바 22 : 걸림턱
23 : 취출이송바 24 : 걸림턱
31 : 코어부재 31a : 통과홀
31b : 장입홈 31c : 취출홈
32 : 워크코일 33 : 충진재
34 : 서포트부재 40 : 온도센서
50 : 제어수단 51 : 제어실행부
52 : 메인제어부1: Material 11: Uncoiler
12: Material cutting unit 13: Heating furnace
14: Stamping unit 15: Final cutting unit
H: Material heat treatment apparatus 10: Device housing
11: opening / closing door 12: cylinder
21: loading transfer bar 22:
23: take-out transfer bar 24:
31:
31b:
32: work coil 33: filler
34: Support member 40: Temperature sensor
50: control means 51: control execution unit
52:
Claims (15)
상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 소재가 통과되는 통과홀이 형성된 코어부재; 및 상기 코어부재의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 워크코일;을 구비하며,
상기 코어부재의 통과홀 하면에는 상기 소재의 이송방향으로 장입홈과 취출홈이 형성되며, 상기 이송수단은, 안착된 상기 소재를 지지하며, 상기 장치하우징의 입구 외측과 상기 장입홈을 왕복이동하는 장입이송바; 및 안착된 상기 소재를 지지하되, 상기 장치하우징의 출구 외측과 상기 취출홈을 왕복이동하는 취출이송바;를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
A device housing configured to allow material to pass therethrough; Transfer means for loading and unloading a material into the apparatus housing; And heating means provided in the apparatus housing and configured to uniformly heat the material charged in the apparatus housing at a high frequency,
The heating means includes a core member having a through hole through which the material passes in the apparatus housing; And a work coil disposed around the core member to generate a high frequency wave,
Wherein the core member is formed with a charging groove and a discharging groove in the direction of conveyance of the material, and the conveying means supports the deposited material, and reciprocates the outside of the inlet of the apparatus housing and the charging groove Loading transfer bar; And a take-out conveying bar for supporting the placed material, the take-out conveying bar reciprocating between the outside of the outlet of the apparatus housing and the take-out groove.
상기 가열수단은,
상기 장치하우징 내에서 상기 코어부재의 둘레 공간에 충진된 절연재질의 충진재;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
The method according to claim 1,
The heating means,
A filling material of an insulating material filled in a peripheral space of the core member in the apparatus housing;
Further comprising: a heating device for heating the workpiece.
상기 충진재는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
The method of claim 3,
Wherein the filling material is made of a ceramic material.
상기 가열수단은,
상기 장치하우징 내에서 상기 장치하우징과 코어부재를 연결하면서, 상기 코어부재의 변형을 차단하도록 상기 코어부재를 지지하는 서포트부재;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
The method according to claim 1,
The heating means,
A support member for supporting the core member to block the deformation of the core member while connecting the device housing and the core member in the device housing;
Further comprising: a heating device for heating the workpiece.
상기 워크코일은 내부에 냉각수가 유동되는 관부재인 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the work coil is a pipe member through which cooling water flows.
상기 코어부재는 카본 재질 또는 인코넬 재질로 이루어진 것을 특징으로 소재 가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the core member is made of a carbon material or an inconel material.
상기 장입이송바는 상기 소재를 상기 장치하우징 내에 장입 시, 상기 취출이송바는 상기 소재를 상기 장치하우징으로부터 취출 시,
상기 코어부재의 상면보다 높은 상태로 이동하고, 역이동 시 상기 코어부재의 상면보다 낮은 상태로 이동하도록, 횡이동 및 종이동하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein when the material is loaded into the apparatus housing, the take-out transfer bar, when the material is taken out of the apparatus housing,
Wherein the movable member moves transversely and longitudinally so as to move to a state higher than the upper surface of the core member and to move to a state lower than the upper surface of the core member during reverse movement.
상기 장입이송바와 취출이송바 각각은, 상면에 안착된 상기 소재의 전단부와 후단부가 걸림되는 걸림턱이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein each of the charging transfer bar and the extracting transfer bar is formed with an engaging step for engaging a front end portion and a rear end portion of the material placed on the upper surface.
상기 걸림턱은, 상기 장입이송바 또는 취출이송바의 길이방향을 따라 이동 및 위치고정이 가능하도록, 상기 장입이송바 또는 취출이송바에 이동클램핑구조로 체결된 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
11. The method of claim 10,
Characterized in that the catching jaw is fixed to the loading conveying bar or the taking-out conveying bar by a moving clamping structure so that the taking-in conveying bar or the taking-out conveying bar can be moved and fixed in the longitudinal direction thereof. .
상기 장치하우징의 입구 및 출구 각각에는 개폐문이 장착된 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein an opening and closing door is attached to each of an inlet and an outlet of the apparatus housing.
상기 장치하우징에는 상기 통과홀과 연통되게 외부로부터 이어진 센서홀이 형성되며,
상기 센서홀에 설치되며, 상기 가열수단에 의해 가열되는 상기 소재의 온도 및 상기 장치하우징 내부의 온도를 측정하는 온도센서; 및
상기 온도센서 및 워크코일과 연계되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 워크코일의 고주파 및 냉각을 제어하는 제어수단;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
13. The method according to any one of claims 3 to 7 and 9 to 12,
A sensor hole communicating with the through hole is formed in the apparatus housing,
A temperature sensor installed in the sensor hole for measuring a temperature of the material heated by the heating means and a temperature inside the device housing; And
Control means associated with the temperature sensor and the work coil for controlling the high frequency and the cooling of the work coil by using the temperature measurement value by the temperature sensor as data;
Further comprising: a heating device for heating the workpiece.
상기 온도센서는 복수 개가 상기 장치하우징의 전체에 걸쳐 균일하게 배치된 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
14. The method of claim 13,
Wherein a plurality of the temperature sensors are uniformly arranged over the entire device housing.
상기 제어수단은,
상기 워크코일과 연결되어, 상기 워크코일의 고주파출력 및 상기 워크코일 내부의 냉각수온도를 제어하는 제어실행부; 및
상기 온도센서 및 제어실행부와 연결되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 제어실행부를 제어하는 메인제어부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
14. The method of claim 13,
Wherein,
A control execution unit connected to the work coil for controlling the high frequency output of the work coil and the temperature of the cooling water in the work coil; And
A main controller connected to the temperature sensor and the control executing unit to control the control executing unit with data of the temperature measured by the temperature sensor as data;
And a heating device for heating the workpiece.
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