KR101884103B1

KR101884103B1 - 강판 가열 방법 및 강판 가열 장치

Info

Publication number: KR101884103B1
Application number: KR1020167019200A
Authority: KR
Inventors: 히로시 후쿠치; 나루히코 노무라; 아츠시 세토
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2018-07-31
Also published as: KR20160099674A; MX2016008473A; RU2648725C2; JPWO2015115327A1; TWI574833B; RU2016129111A; US20160320128A1; CA2934838C; CN105916608B; JP6123914B2; TW201536537A; WO2015115327A1; CN105916608A; CA2934838A1; EP3072604B1; EP3072604A1; PL3072604T3; ES2767184T3; EP3072604A4; US10330386B2

Abstract

열간 프레스 성형 전에, 프레스 대상인 강판(K)을 가열하는 강판 가열 방법은, 강판에 있어서의, 성형 후에 불요하게 되는 불요부를 지지 부재(30)에 의해 고정 지지하고, 당해 강판을 연직 방향으로 지지한 상태에서, 당해 강판을, 노 내측면에 히터(15)를 갖는 가열로(10)에 반입하고, 당해 가열로에서 소정 온도로 가열한 후, 당해 강판을 가열로로부터 반출하고, 그 후 불요부를 열간 프레스 성형 전, 혹은 열간 프레스 성형 시에 절단 제거한다.

Description

강판 가열 방법 및 강판 가열 장치{STEEL PLATE HEATING METHOD AND STEEL PLATE HEATING DEVICE}

본 발명은 강판을 가열하는 강판 가열 방법 및 강판 가열 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 고장력 강판을 사용한 자동차 부품재 등의 강판 성형 수단으로서 채용이 확대되고 있는 열간 프레스 성형은, 강판을 고온에서 성형함으로써, 변형 저항이 낮은 단계에서 성형할 수 있고, 게다가 냉각수의 분출에 의한 급냉에 의해 켄칭 경화시킴으로써, 성형 후의 변형 등의 성형 문제를 발생시키지 않고, 고강도이며 형상 정밀도가 높은 부품 등을 프레스 성형에 의해 제공할 수 있다.

이와 같은 열간 프레스 성형 방법에 있어서는, 프레스 성형 전에 강판을 가열로에 의해 소정 온도, 예를 들어 700℃∼1000℃로 가열하고, 그 후 이 강판을 열간 프레스 성형 장치에 반송하여, 프레스 성형하고 있다.

이와 같은 가열로에 의해 가열하는 기술로서는, 종래부터, 롤러에 의해 강판을 수평하게 지지하고, 노 내를 롤러에 의해 반송하면서, 노 내의 예를 들어 상하로 설치한 히터에 의해 강판을 가열하는 기구가 일반적으로 사용되고 있다(특허문헌 1).

일본 특허 공개 제2009-155691호 공보

그러나 상기한 종래 기술에서는, 회전하는 롤러로 반송하기 때문에, 노 내에서 강판이 사행할 가능성이 있다. 또한 롤러가 차폐물로 되어, 복사 효율이 나빠져, 급속한 가열이 곤란하다. 게다가 롤러가 열 변형하지 않도록 균열화하기 위해, 반송 시 이외에도 항상 롤러를 회전시켜 둘 필요가 있어, 에너지 효율이 나쁘다. 그리고 노의 입구 부근의 열 충격이나 가열의 불균일로부터 발생하는 열 응력에 의해, 롤러가 열화되거나, 파손될 우려도 있었다. 롤러가 파손되면, 노의 조업이 정지되어 버린다. 또한 표면 도금한 강판에서는, 용융 온도 영역에서 롤러에 도금 재료가 부착될 우려가 있고, 롤러에 부착된 도금 재료가 강판에 재부착될 우려도 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 종래와 같이 롤러에 의해 강판을 수평하게 지지하여 노 내를 반송하는 것 대신에, 강판을 연직 방향으로 고정 지지한 상태에서 노 내에 반입하여 가열하도록 하여, 상기한 문제를 해결하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 열간 프레스 성형 전에, 프레스 대상인 강판을 가열하는 강판 가열 방법이며, 상기 강판에 있어서의, 성형 후에 불요하게 되는 불요부를 지지 부재에 의해 고정 지지하여 상기 강판을 연직 방향으로 지지한 상태에서, 상기 강판을 노 내측면에 히터를 갖는 가열로에 반입하고, 상기 가열로에서 소정 온도로 가열한 후, 상기 강판을 가열로로부터 반출하고, 그 후 상기 불요부를 제거한다.

또한 여기에서 말하는 그 후란, 가열로로부터 반출한 직후가 아니더라도, 반출 후에 열간 프레스 성형을 행할 때이어도 된다.

또한 본 발명에 있어서의 고정 지지란, 상기한 불요부를 클램프 보유 지지하거나, 불요부를 지지 부재에 걸어 현수하는 것을 포함한다. 또한 강판을 2개소 이상에서 고정 지지하는 것이 바람직하다. 이에 의해 예를 들어 강판이 긴 형상을 갖는 경우에, 당해 강판이 휘는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 그리고 강판이 긴 경우, 예를 들어 강판의 길이 방향의 길이가 1m를 초과하는 경우에는, 그 양단부에서 고정 지지하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 연직 방향으로 지지 부재에 의해 고정 지지한 상태에서, 강판을 가열로 내에서 가열하기 때문에, 종래와 같은 롤러 사용에 수반하여 발생하는 폐해는 없고, 복사 효율이 양호하고 게다가 에너지 효율도 좋다. 또한 연직 방향으로 지지 부재에 의해 고정 지지함으로써, 강판이 휘는 것을 억제할 수 있다. 또한 여기서, 성형 후에는 불요하게 되는 불요부란, 당해 강판을 성형한 후, 제품으로서는 불요하게 되는 부분을 말한다. 또한 불요부를 지지 부재에 의해 고정 지지한다란, 불요부의 전부 또는 일부를 지지 부재에 의해 고정 지지하는 것이다.

상기 방법에 있어서는, 가열로 내에서, 강판을 상하 방향으로 이동시키도록 해도 된다.

또한 상기 고정 지지한 강판에 대하여 장력을 가하도록 해도 된다.

다른 관점에 따르면, 본 발명은 열간 프레스 성형 전에, 프레스 대상인 강판을 가열하는 강판 가열 장치이며, 상기 강판을 연직 상태로 수용 가능한 가열로와, 상기 강판을 지지 부재에 의해 연직 방향으로 지지한 상태에서 상기 가열로의 반송로 내를 통과시키는 반송 장치를 갖고 있다. 그리고 상기 가열로는, 대향하는 측벽 간에 형성된 강판의 반송로와, 상기 측벽의 적어도 한쪽의 면에 설치되어, 상기 강판을 가열하는 히터를 갖고 있고, 상기 반송 장치는, 강판에 있어서의 성형 후에는 불요하게 되는 불요부를 고정 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재를, 상기 가열로의 입구 전방의 상방으로부터 출구 후방의 상방에 걸쳐 설치된 레일을 따라서 이동시키는 이동 기구를 갖고 있다.

이 경우, 상기 지지 부재를 상하 방향으로 이동시키는 상하 구동 기구를 갖고 있어도 된다.

또한, 가열로의 출구 후방에서, 상기 불요부를 전단하는 전단 기구를 갖고 있어도 된다.

또한, 지지한 강판에 대하여 장력을 가하는 기구를 갖고 있어도 된다.

본 발명에 따르면, 열간 프레스 성형 전에 프레스 대상 강판을 가열할 때, 종래와 같은 롤러 사용에 수반되어 발생하는 폐해는 없고, 복사 효율이 양호하며 게다가 에너지 효율도 좋다. 게다가 종래보다 균일하게 프레스 대상 강판을 가열할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 관한 강판 가열 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 강판 가열 장치에 있어서의 가열로의 반송 방향 입구측으로부터 본 설명도이다.
도 3은 지지 부재의 정면도이다.
도 4는 지지 부재의 지지체에 지지된 강판의 정면도이다.
도 5는 돌출 부재의 다른 예를 도시하는 강판의 주요부의 정면도이다.
도 6은 강판 가열 장치와 열간 프레스 성형 장치를 모식적으로 설명한 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 실시 형태에 관한 강판 가열 장치(1)의 개요를 도시하고 있고, 이 실시 형태의 강판 가열 장치(1)에 있어서의 가열로(10)는 베이스(11)의 양측에 각각 측벽체(12, 13)를 대향하여 갖고 있고, 이 측벽체(12, 13) 간의 가늘고 긴 공간은, 강판 K의 반송로(14)를 구성한다. 각 측벽체(12, 13)의 내측에는, 각각 히터(15, 15)가 설치되어 있다[또한, 도 1에 있어서는, 도시의 사정상, 가열로(10)의 일부를 파단하여 묘사하고 있음].

히터(15)에는, 예를 들어 전열 히터, 원적외선 히터, 근적외선 램프, 유도 가열 수단 등을 사용할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 측벽체(12, 13)의 양면에 각각 설치되어 있지만, 강판의 종류, 크기, 형상 등에 따라서는, 한쪽의 측 벽면에만 히터(15)를 설치해도 된다.

본 실시 형태에 관한 강판 가열 장치(1)의 반송 장치(20)는 가열로(10)의 입구(10a)측(도면 후방측)의 상방으로부터, 가열로(10)의 출구(10b)측(도면 전방측)의 상방에 걸쳐 설치된 포워드 레일 수용부(21)와, 포워드 레일 수용부(21)와 평행하게 설치된 백워드 레일 수용부(22)를 갖고 있다. 포워드 레일 수용부(21), 백워드 레일 수용부(22)는 각각 지주(23)에 의해 지지되어 있다. 또한 포워드 레일 수용부(21)와 백워드 레일 수용부(22)의 각 단부에는, 동살을 겸한, 평면으로부터 보면 곡선 형상의 지지 부재 이동로(24a)와, 지지 부재 이동로(24b)가 걸쳐져 있다.

포워드 레일 수용부(21), 백워드 레일 수용부(22)는 기본적으로는 동일 구성을 갖고 있어, 도 2, 도 3에 도시한 포워드 레일 수용부(21)에 기초하여 그 상세를 설명하면, 포워드 레일 수용부(21)는 하면측이 개구된 단면이 홈형인 본체부(21a) 내의 상측에, 구동 기구로 되는 체인 컨베이어(21b)를 수용하고, 하측에 레일체(21c)를 수납하고 있다. 체인 컨베이어(21b)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 지지 부재 이동로(24a)측에 설치된 기어 스프로킷(25), 지지 부재 이동로(24b)측에 설치된 기어 스프로킷(26) 간에 걸쳐져 있고, 기어 스프로킷(25)에 샤프트(27)를 통해 접속된 모터 등의 구동원(28)의 작동에 의해, 포워드 레일 수용부(21), 지지 부재 이동로(24a), 백워드 레일 수용부(22), 지지 부재 이동로(24b)를 순환 이동한다.

본 실시 형태에 있어서의 지지 부재(30)는 직접적으로는 상기 레일체(21c)에 지지되어 있다. 도 3에도 도시한 바와 같이, 지지 부재(30)는 2개의 현수 부재(31, 32)를 갖고 있다. 현수 부재(31, 32)는 동일 구성을 갖고 있으므로, 현수 부재(31)에 대하여 설명하면, 현수 부재(31)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 브래킷(31a)에, 레일 주행 부재(33)와 실린더(34)가 설치되어 있다.

레일 주행 부재(33)는 체인 컨베이어(21b)와 맞물리는 맞물림부(33a)와, 상기한 레일체(21c)를 주행 가능한 롤러(33b)를 구비한 주행부(33c)를 갖고 있다. 실린더(34)는 브래킷(31a)에 고정되며, 실린더(34)의 작동에 의해 신축하는 로드 부재(34a)는 브래킷(31a)의 하방으로 수직 하강하고, 그 하단부에 지지체(34b)를 갖고 있다. 따라서 실린더(34)의 작동에 의해, 지지체(34b)는 상하 이동한다.

지지체(34b)의 하방부에는, 도 4에도 도시한 바와 같이, 돌기(35)가 상하 방향으로 복수 설치되어 있다(도면의 예에서는 4개소). 그리고 강판 K는, 이 돌기(35)에 걸려, 현수 부재(31, 32)의 각 지지체(34b, 34b) 간에 지지된다. 즉, 강판 K의 양단부에는, 각각 본래의 제품과는 관계가 없는, 즉 성형 후에는 불요하게 되는 불요부인 돌출 부재 Ka, Kb가 미리 형성되어 있고, 또한 이 돌출 부재 Ka, Kb에, 지지체(34b)의 돌기(35)와 걸리는 걸림부(36)가 형성되고, 이 걸림부(36)가 돌기(35)와 걸림으로써, 강판 K는, 이 돌기(35)에 걸려, 현수 부재(31, 32)의 각 지지체(34b, 34b) 간에 지지된다.

실시 형태의 예에서는, 돌출 부재 Ka, Kb의 형상은 T자형이고, 그 내측을 절결하여 걸림부(36)를 형성하였지만, 이것 대신에, 도 5에 도시한 바와 같이, 강판 K의 단부로부터 수평 방향으로 돌출된 돌출 부재 Ka에, 구멍(37)을 형성하고, 이 구멍(37) 내에 지지체(34b)의 돌기(35)를 삽입하도록 하여, 강판 K를 현수 부재(31, 32)의 각 지지체(34b, 34b) 간에 지지하도록 해도 된다.

또한 그와 같이 돌출 부재 Ka, Kb를 사용하여 강판 K를 현수 부재(31, 32)의 각 지지체(34b, 34b) 간에 현수하여 지지하는 것 대신에, 예를 들어 돌출 부재 Ka, Kb를 클램프하는 클램프 기구(도시하지 않음)를 현수 부재(31, 32)에 설치하고, 이것에 의해 돌출 부재 Ka, Kb를 클램프하여 강판 K를 연직 방향으로 고정 지지하도록 해도 된다.

또한 도 3의 파선으로 나타낸 바와 같이, 2개의 현수 부재(31, 32)의, 예를 들어 로드 부재(34a, 34a) 간에, 실린더(38)와 양측에 돌출되는 로드(38a, 38a)를 갖는 장력 부가 기구(39)를 설치해도 된다. 이 장력 부가 기구(39)의 실린더(38)를 작동시킴으로써, 로드(38a)가 신축하여, 현수 부재(31, 32)의 간격을 신장할 수 있고, 이에 의해, 현수 부재(31, 32)의 각 지지체(34b, 34b) 간에 지지한 강판 K에 대하여, 장력을 부가할 수 있다.

다시 도 1로 되돌아가서 설명하면, 이 강판 가열 장치(1)에 있어서는, 상기한 바와 같이, 포워드 레일 수용부(21)와, 이 포워드 레일 수용부(21)와 평행하게 설치된 백워드 레일 수용부(22)를 갖고 있고, 백워드 레일 수용부(22)는 포워드 레일 수용부(21)와 동일한 구성을 갖고 있다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 이미 설명한 바와 같이, 포워드 레일 수용부(21)와 백워드 레일 수용부(22)의 각 단부 간에, 지지 부재 이동로(24a)와, 지지 부재 이동로(24b)가 걸쳐져 있고, 지지 부재 이동로(24b)를 통해, 백워드 레일 수용부(22)측에 위치하고 있던 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)를 포워드 레일 수용부(21)측, 즉 가열로(10)의 입구(10a)측으로 이동시키는 것이 가능하다. 또한 지지 부재 이동로(24a)를 통해, 가열로(10)의 출구(10b)측인 포워드 레일 수용부(21)측에 위치하고 있던 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)를 백워드 레일 수용부(22)측으로 이동시키는 것이 가능하다. 또한, 노 내에 삽입되는 현수 부재(31, 32)에는, 내열성과 열 충격성이 높은 내열강 등을 사용하고, 또한, 통상, 노 설비의 보호 수단으로서 고려해야 할 단열재에 의한 보호나, 부재 내부에 유로를 설치하여 냉각수나 공기 등의 냉매에 의한 냉각 수단을 사용할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 가열로(10)에 의한 가열이 종료되어, 가열로(10)의 출구(10b)측에 위치하고 있는 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 지지되어 있는 강판 K의 돌출 부재 Ka, Kb를 전단하는 전단 기구(40)가 가열로(10)의 출구(10b)측에 설치되어 있다.

이 전단 기구(40)는 한 쌍의 전단 장치(41, 42)를 갖고 있다. 전단 장치(41, 42)는, 동일 구조를 갖고 있고, 예를 들어 전단 장치(42)에 대하여 상세하게 설명하면, 이 전단 장치(42)는 베이스(43) 및 베이스(43)에 수직으로 설치되어 서로 대향하고 있는 전단 부재(44, 45)를 갖고 있다. 전단 부재(44, 45)는 구동 기구(도시하지 않음)에 의해, 베이스(43)를 따라서 이동하여, 접근 이격 가능하다. 그리고 전단 부재(44, 45)의 각 대향면측에는, 날체(44a, 45a)가 설치되어 있다. 따라서, 전단 부재(44, 45)가 접근함으로써, 그 날체(44a, 45a)에 의해, 현수 부재(31, 32) 간에 지지되어 있는 강판 K의 돌출 부재 Ka, Kb를 전단할 수 있다.

그리고 가열로(10)의 출구(10b)측에는, 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 지지되어 있는 강판 K를 보유 지지하는, 다관절형 아암을 구비한 반송 로봇(50)이 배치 가능하다. 이 반송 로봇(50)은 핸들(51)의 회동 조작에 의해, 2개의 클램프형의 척(52, 52)을 ON-OFF할 수 있는 기능을 갖고 있다. 또한 이 반송 로봇(50)은 가열로(10)의 출구(10b)측의 위치로부터 이동 가능한 이동 기구(도시하지 않음)를 구비하고 있어, 보유 지지한 강판을, 후술하는 열간 프레스 성형 장치까지 반송하는 것이 가능하게 되어 있다.

실시 형태에 관한 강판 가열 장치(1)는 이상과 같이 구성되어 있고, 다음에 이 강판 가열 장치(1)를 사용한 강판 가열 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 열간 프레스 성형의 대상으로 되는 강판 K를, 가열로(10)의 입구(10a) 측에서, 포워드 레일 수용부(21)측에 위치하고 있는 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 지지한다. 그리고 도 3에 도시한 장력 부가 기구(39)에 의해, 지지한 강판에 대하여, 수평 방향으로 장력을 부가한다.

이 상태에서, 포워드 레일 수용부(21)의 구동 기구를 작동시켜 체인 컨베이어(21b)를 구동시켜, 강판 K를 지지한 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)를 가열로(10)로 이동시키고, 가열로(10)에서, 히터(15)에 의해, 강판 K를 소정 온도, 예를 들어 700℃∼1000℃로까지 가열한다. 이때, 현수 부재(31, 32)의 실린더(34)를 작동시켜, 로드 부재(34a)를 신축시켜, 현수 부재(31, 32)에 지지한 강판 K를 상하 방향으로 이동시켜도 된다.

그리고 소정 온도로까지 강판 K를 가열한 후, 포워드 레일 수용부(21)의 체인 컨베이어(21b)를 구동시켜, 강판 K를 지지한 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)를 가열로(10)로부터 반출하고, 가열로(10)의 출구(10b)측 공간까지 이동시킨다. 또한 강판 K의 가열 시에는, 항상 반송하면서 가열로(10)에서 가열해도 되고, 가열로(10) 내에서 정지한 상태에서 가열해도 된다.

강판 K를 지지한 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)가, 가열로(10)의 출구(10b)측 공간의 소정 위치에서 정지한 후, 반송 로봇(50)을 강판 K에 접근시켜, 척(52, 52)에 의해 강판 K를 보유 지지한다. 그 후, 장력 부가 기구(39)의 장력을 개방하고, 전단 장치(41, 42)를 작동시켜, 전단 부재(44, 45)에 의해, 현수 부재(31, 32) 간에 지지되어 있는 강판 K의 돌출 부재 Ka, Kb를 전단한다. 이에 의해, 반송 로봇(50)은 성형 후의 불요부인 돌출 부재 Ka, Kb가 제거된 강판 K를 지지한 상태에서 된다.

그 후는 도 6에 도시한 바와 같이, 척(52, 52)에 의해 강판 K를 보유 지지한 채로, 반송 로봇(50)의 다관절형 아암(53)에 의해, 열간 프레스 성형 장치(60)의 프레스 성형과 급냉 처리를 행하는 성형 급냉 스테이지(62)의 하측 금형(63)에 강판 K가 반송된다. 그리고 소정 위치에 강판 K가 세트된 후, 상측 금형(64)의 프레스에 의한 소정의 프레스 성형과 급냉 처리가 강판 K에 대하여 이루어져, 소정의 제품으로 가공된다.

이와 같이 본 발명의 실시 형태에 의하면, 프레스 성형 후에는 불요하게 되는 불요부인 돌출 부재 Ka, Kb를 통해 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 의해 연직 방향으로 강판 K를 고정 지지한 상태에서, 강판 K를, 측벽체(12, 13)의 면에 히터(15)를 갖는 가열로(10) 내에 반입하고, 이것을 가열하도록 하였으므로, 종래의 롤러에 의해 수평 상태로 강판을 지지하여 가열하는 방식과 비교하면, 먼저, 강판 K가 사행하는 일이 없어, 종래보다도 균일하게 강판 K를 가열할 수 있다. 또한 히터(15)와 강판 K 사이에 차폐하는 것이 없으므로, 히터(15)로부터의 열을 효율적으로 강판 K에 투입할 수 있어, 복사 효율도 양호하고, 종래보다 급속한 가열이 가능해지고 있다. 게다가, 가열 시 이외는, 지지 부재(30)를 이동시켜 둘 필요가 없으므로, 에너지 효율이 종래보다도 양호하다. 게다가 롤러는 사용하고 있지 않으므로, 롤러 파손에 의한 조업 정지의 가능성은 없다.

그리고 상기한 실시 형태에서는, 지지 부재(30)의 실린더(34)를 작동시켜, 강판 K를 지지하고 있는 지지체(34b)를 상하 이동시키는 것이 가능하기 때문에, 가열로(10) 내에 강판 K가 위치하고 있는 동안에, 실린더(34)를 작동시켜 강판 K를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 가열 불균일을 억제하여 보다 균일한 가열이 가능해지고 있다. 따라서 히터(15)의 배열이나 가열 출력 특성의 편차에 의한 상하 방향의 가열 불균일도 방지할 수 있다.

또한 상기한 실시 형태에서는, 가열 대상인 강판 K는, 돌출 부재 Ka, Kb를 통해 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 의해 연직 방향으로 고정 지지되고, 게다가 양단부의 2개소에서 고정 지지되어 있으므로, 강판 K가 수평 방향으로 긴 형상을 갖는 것이라도, 강판 K가 휘는 일은 없다. 또한 가열 대상인 강판 K에 대해서는, 장력 부가 기구(39)에 의해, 수평 방향으로 장력을 부가하고 있으므로, 가열 시의 강판 K의 강성의 저하와 열 팽창에 의한 변형을 억제하는 것이 가능하다.

그리고 강판 K를 수직 방향으로 고정 지지할 때에 사용한 강판 K의 돌출 부재 Ka, Kb는, 프레스 성형 후에는 불요하게 되는 불요부이므로, 강판 K 자체를 전면적으로 균일하게 가열할 수 있다. 또한 강판 K가 도금 강판인 경우, 용융 온도 영역에서 가열해도, 용융한 도금 재료가 강판 K에 재부착할 우려도 없다.

또한 돌출 부재 Ka, Kb는, 상기 실시 형태에서는, 강판 가열 장치(1)에 설치되어 있는 전단 기구(40)에 의해, 가열 후 바로 강판 가열 장치(1) 내에서 전단하여 제거하도록 하였으므로, 불요부인 돌출 부재 Ka, Kb를 고온 저강도 상태에서 제거할 수 있어, 성형 후의 제품의 형상이나 품질, 성능에 끼치는 영향은 없다. 또한 전단 후에, 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 잔치되어 있는 돌출 부재 Ka, Kb에 대해서는, 슈트(도시하지 않음) 등을 통해 회수 박스 등에 회수하면 된다. 또한 프레스 금형에 전단 기구를 설치할 수 있을 경우에는, 열간 프레스 성형 장치(60)에 있어서의 프레스 시에, 돌출 부재 Ka, Kb를 동시에 전단, 제거하도록 해도 된다.

이상과 같이 하여, 강판 K가 반송 로봇(50)에 의해 반송된 후의 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 대해서는, 지지 부재 이동로(24a)를 통해, 백워드 레일 수용부(22)측으로 이동시키고, 그 후 지지 부재 이동로(24b)를 통해 가열로(10)의 입구(10a)측으로 이동시키고, 다시 가열로(10)의 입구(10a)측의 소정 위치에서, 다음 처리의 강판 K를 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)에 세트하면 된다.

또한 도 1로부터도 명백해지는 바와 같이, 강판 가열 장치(1)는 연직 상태의 강판 K를 양측으로부터 가열하는 가열로(10)를 채용하고, 또한 반송 장치(20)의 포워드 레일 수용부(21), 백워드 레일 수용부(22)는 그 상방에 설치되어 있으므로, 바닥 전유 면적은, 종래의 수평 지지형 가열로보다도 훨씬 작고, 따라서, 다수의 강판 가열 장치(1)를 복수대 병치하는 것이 가능하다. 그로 인해, 동일 바닥 면적에서의 조업에 있어서, 생산성은 매우 양호하다.

또한 상기 실시 형태에서는, 지지 부재(30)의 현수 부재(31, 32)의 이동은, 포워드 레일 수용부(21), 백워드 레일 수용부(22)에 장비되어 있는 체인 컨베이어(21b)에 의하고 있고, 그 구동 기구는 가열로(10) 밖에 설치하고, 도 2에 도시한 바와 같이 포워드 레일 수용부(21)를 가열로 개구부로부터 직접 복사열을 받지 않는 배치로 할 수 있기 때문에, 가열로(10)로부터의 구동계에 대한 열 영향을 최소한으로 억제할 수 있다. 물론 열 차폐를 적절히 실시하면, 지지 부재(30) 자체에 자주식의 구동 기구를 탑재해도 된다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면 청구범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하고, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

본 발명은 강판을 열간 프레스 성형하기 전의 강판 가열에 유용하다.

1 : 강판 가열 장치
10 : 가열로
10a : 입구
10b : 출구
11 : 베이스
12, 13 : 측벽체
14 : 반송로
15 : 히터
20 : 반송 장치
21 : 포워드 레일 수용부
21a : 본체부
21b : 체인 컨베이어
21c : 레일체
22 : 백워드 레일 수용부
23 : 지주
24a, 24b : 지지 부재 이동로
25, 26 : 기어 스프로킷
27 : 샤프트
28 : 구동원
30 : 지지 부재
31, 32 : 현수 부재
31a : 브래킷
33 : 레일 주행 부재
33a : 맞물림부
33b : 롤러
33c : 주행부
34 : 실린더
34a : 로드 부재
34b : 지지체
35 : 돌기
36 : 걸림부
37 : 구멍
38 : 실린더
38a : 로드
39 : 장력 부가 기구
40 : 전단 기구
41, 42 : 전단 장치
43 : 베이스
44, 45 : 전단 부재
44a, 45a : 날체
50 : 반송 로봇
51 : 핸들
52 : 척
53 : 다관절형 아암
60 : 열간 프레스 성형 장치
62 : 성형 급냉 스테이지
63 : 하측 금형
64 : 상측 금형
K : 강판
Ka, Kb : 돌출 부재

Claims

열간 프레스 성형 전에, 프레스 대상인 강판을 가열하는 강판 가열 방법이며,
상기 강판에 있어서의 성형 후에 불요하게 되는 불요부를, 상기 강판이 휘지 않는 장력을 부가하여 지지 부재에 의해 상기 강판의 수평 방향의 양단부에서 고정 지지하고, 상기 강판을 연직 방향으로 지지한 상태에서, 상기 강판을 노 내측면에 히터를 갖는 가열로에 반입하고,
상기 가열로에서 소정 온도로 가열한 후, 상기 강판을 가열로로부터 반출하고, 그 후 상기 불요부를 제거하는, 강판 가열 방법.
제1항에 있어서,
상기 가열로 내에서, 강판을 상하 방향으로 이동시키는, 강판 가열 방법.
열간 프레스 성형 전에, 프레스 대상인 강판을 가열하는 강판 가열 장치이며,
상기 강판을 연직 상태로 수용 가능한 가열로와, 상기 강판을 지지 부재에 의해 연직 방향으로 지지한 상태에서 상기 가열로의 반송로 내를 통과시키는 반송 장치를 갖고,
상기 가열로는, 대향하는 측벽 간에 형성된 강판의 반송로와, 상기 측벽의 적어도 한쪽의 면에 설치되어, 상기 강판을 가열하는 히터를 갖고,
상기 반송 장치는, 강판에 있어서의 성형 후에는 불요하게 되는 불요부를 상기 강판의 수평 방향의 양단부에서 고정 지지하여 강판을 지지하는 지지 부재와, 상기 고정 지지된 강판이 휘지 않는 장력을 부가하는 장력 부가 기구와, 상기 지지 부재를, 상기 가열로의 입구 전방의 상방으로부터 출구 후방의 상방에 걸쳐 설치된 레일을 따라서 이동시키는 이동 기구를 갖고 있는, 강판 가열 장치.
제3항에 있어서,
상기 지지 부재를 상하 방향으로 이동시키는 상하 구동 기구를 갖고 있는, 강판 가열 장치.
제3항에 있어서,
상기 가열로의 출구 후방에서, 상기 불요부를 전단하는 전단 기구를 갖고 있는, 강판 가열 장치.
제4항에 있어서,
상기 가열로의 출구 후방에서, 상기 불요부를 전단하는 전단 기구를 갖고 있는, 강판 가열 장치.
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