KR102293216B1 - 블랭크 차등 가열장치 - Google Patents

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KR102293216B1
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Abstract

본 발명은 블랭크의 부분을 달리하여 다른 온도로 차등가열하기 위한 차등가열장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 달서하기 위해, 블랭크를 부분적으로 다른 온도로 가열하기 위한 차등가열장치로서, 상부 가열로와, 상기 상부 가열로의 하부에 설치되는 하부 가열로로 이루어지며, 상기 상부 가열로는 상기 하부 가열로에 대해 상방으로 이동가능하게 형성되며, 상기 상부 가열로는, 고온 및 저온으로 이루어지는 복수의 상부 열원부와, 상기 고온 및 저온의 상부 열원부의 하부에 각각 설치되는 고온 상부 플레이트 및 저온 상부 플레이트로 이루어지는 상부 플레이트를 포함하고, 상기 하부 가열로는, 상기 복수의 상부 열원부에 대응하여 고온 및 저온으로 이루어지며 하부에 설치되는 복수의 하부 열원부와, 상기 고온 및 저온의 하부 열원부의 상부에 각각 설치되는 고온 하부 플레이트 및 저온 하부 플레이트로 이루어지는 하부 플레이트를 포함하며, 상기 블랭크의 상부는 상기 고온 상부 플레이트와 고온 하부 플레이트 사이에 배치되고 상기 블랭크의 하부는 상기 저온 상부 플레이트와 저온 하부 플레이트 사이에 배치되어 가열되는 것을 특징으로 한다.

Description

블랭크 차등 가열장치{BLANK LOCAL HEATING DEVICE}
본 발명은 블랭크 차등 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일의 블랭크의 부품 내에 구간 별로 이종 강도를 확보할 수 있는 블랭크 차등 가열 장치에 대한 것이다.
프레스 성형은 일반적으로 냉연 또는 열연 코일의 원소재를 절단한 후 그 소재를 이송하여 프레스 금형에 넣고 압착하여 성형을 완료한 다음 필요 없는 부분을 절단하고 구멍을 형성하는 등의 마무리 작업을 거쳐 제품을 완성한다.
이와 같은 종래의 프레스 성형은 철강사에서 제조한 철판의 강도와 물성을 단지 가공하여 부품 형상을 구현하는 것에 지나지 않는다. 따라서 원소재의 성질이 곧 가공 후 부품의 성질이 되는 것이므로 원소재의 강도가 올라갈수록 프레스 성형은 어려워지게 되어 제품의 정밀한 형상 구현이 어려워지게 된다.
최근 알려진 핫 스탬핑 기술은 기존의 프레스 성형이 냉간 상태에서 이루어지는 것과 달리 고온에서 이뤄진다.
핫 스탬핑(Hot Stamping)이란, 철판을 900℃ 이상으로 고온 가열한 후 프레스로 성형한 뒤 급속 냉각시켜 고강도 부품을 생산하는 방법이다.
고온에서는 소재의 연신율이 대폭 증가하기 때문에 성형성에 특별한 제약을 받지 않으며 또한 열처리효과에 의해 초고강도를 달성할 수 있는 장점이 있다.
이러한 측면에서, 핫 스탬핑 기술은 친환경적인 관심이 고조되고 사회적인 분위기에 따라 차량의 고강도 경량화를 위한 적합한 차체 부품 성형 방법이라 볼 수 있다.
다만, 핫 스탬핑 기술이 적용된 차체 부품의 경우에도 하나의 부품 내에 사용목적에 따라 부위별로 서로 다른 강도가 확보될 수 있는 기술, 다시 말해 차등적 강도를 확보할 수 있는 가공 기술이 요청된다.
대한민국 등록특허공보 제1033361호(발명의 명칭:생산성을 향상시킨 열간 프레스 성형체 제조방법)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 블랭크의 부분을 달리하여 다른 온도로 차등가열하기 위한 차등가열장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해, 블랭크를 부분적으로 다른 온도로 가열하기 위한 차등가열장치로서, 상부 가열로와, 상기 상부 가열로의 하부에 설치되는 하부 가열로로 이루어지며, 상기 상부 가열로는 상기 하부 가열로에 대해 상방으로 이동가능하게 형성되며, 상기 상부 가열로는, 고온 및 저온으로 이루어지는 복수의 상부 열원부와, 상기 고온 및 저온의 상부 열원부의 하부에 각각 설치되는 고온 상부 플레이트 및 저온 상부 플레이트로 이루어지는 상부 플레이트를 포함하고, 상기 하부 가열로는, 상기 복수의 상부 열원부에 대응하여 고온 및 저온으로 이루어지며 하부에 설치되는 복수의 하부 열원부와, 상기 고온 및 저온의 하부 열원부의 상부에 각각 설치되는 고온 하부 플레이트 및 저온 하부 플레이트로 이루어지는 하부 플레이트를 포함하며, 상기 블랭크의 상부는 상기 고온 상부 플레이트와 고온 하부 플레이트 사이에 배치되고 상기 블랭크의 하부는 상기 저온 상부 플레이트와 저온 하부 플레이트 사이에 배치되어 가열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 블랭크 차등가열장치에서, 상기 상부 가열로에 일단이 고정되고 상기 하부 가열로의 타단이 고정되도록 설치되어 상기 상부 가열로를 높이방향으로 이동하게 하는 상부 가열로 이송장치와, 상기 상부 가열로 이송장치의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 블랭크 차등가열장치에서, 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 어느 일방이나 양방에는 상기 블랭크와 접하는 면에 플레이트 센서 홈이 설치되고, 상기 플레이트 센서 홈은 상기 플레이트 면에서 연장되는 형태로 형성되며, 상기 플레이트 센서 홈에는 상기 플레이트 센서 홈보다 더 큰 폭을 가지도록 형성된 플레이트 센서가 상기 플레이트 센서 홈에 강제 압입되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 블랭크 차등가열장치에서, 상기 플레이트 온도 센서는 상기 플레이트 온도를 감지하여 상기 제어부로 송신하고, 상기 제어부에서는 상기 실린더의 작동을 감지하여 상부 가열로가 상방으로 이동된 상태에서 상기 감지된 플레이트 온도가 미리 설정된 고온 온도 또는 저온 온값 이하인 경우에는 상기 상부 열원부 또는 하부 열원부를 제어하여 미리 설정된 고온 온도 또는 저온 온도값을 유지하게 하는 특징으로 한다.
본 발명의 블랭크 차등가열장치에서, 상기 플레이트 센서 홈은 상부가 개방된 원형 또는 사각형상의 단면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 블랭크 차등가열장치에서, 상기 플레이트 센서 홈의 개방 단부에는 커버부를 수용하기 위한 커버홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 블랭크 차등가열장치에서, 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 어느 일방이나 양방에는 블랭크와 접하는 면과 반대면에 열원부 온도 센서 홈이 설치되고, 상기 열원부 온도 센서 홈은 상기 상부 플레이트 면에서 종방으로 연장되는 형태로 형성되며, 상기 열원부 센서 홈에는 열원부 온도 센서가 설치되어 상기 상부 열원부의 온도 정보를 감지하여 상기 제어부로 송신하고, 상기 제어부에서는 상기 감지된 온도값이 미리 설정된 열원 온도값보다 큰 경우에는 상기 제어부에 의해 상기 열원부 온도 센서에 인가되는 전류값을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 블랭크 차등가열장치에서, 상기 상부 가열로 이송장치는 실린더로 이루어지고, 상기 실린더는 상기 상부 가열로 및 하부 가열로 외측 둘레에 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차등가열장치에 의해 블랭크를 하나의 장치에서 서로 다른 온도값으로 차등 가열을 용이하게 달성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본원 발명에서는 플레이트 온도 센서(S1)가 각각 상부 플레이트(140) 및 하부 플레이트(240)의 횡방향으로 길게 형성된 센서홈(G1)에 압입되어 설치되므로 플레이트(140,240)와 플레이트 온도 센서(ㄴS1)간의 밀착도가 증가되는 작용을 하게 된다.
이로 인해 플레이트(140,240)와 플레이트 온도 센서(ㄴS1)간의 열전도에 의한 열전달속도가 빨라지게 되므로 온도 변화에 민감하게 반응하여 감지 속도도 빨라짐으로써 신속하게 플레이트(140,240)의 온도를 감지하여 제어부(400)로 전송하는 효과를 가지게 된다.
한편, 본 발명에서는 제어부가 상기 실린더의 작동을 감지하여 상부 가열로가 상방으로 이동된 상태를 감지한 상태에서 상기 플레이트 온도 센서에 의해 감지된 플레이트 온도를 감지하여 미리 설정된 온도이하인 경우에는 상기 열원부를 제어하여 미리 설정된 온도값을 유지하게 한다.
이로 인해 상부 가열로(100)가 상부로 이송된 상태에서도 상부 플레이트(140) 및 하부 플레이트(240)의 설정된 고온 온도(THP1) 및 저온 온도(TPH2)값이 사전에 확보유지됨으로써 블랭크(B)와의 접촉을 통한 차등가열 열전달이 확실하게 담보되는 작용을 하게 된다.
또한, 제어부(400)에서는 열원부(130,230)의 온도를 감지하여 열원부(130,230)의 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 높게 되는 경우에는 열선부(133,233) 보호를 위해 인가되는 전류값을 제어하는 작용을 하게 된다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치의 단면도이다.
도 3 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 상부 가열로를 저면에서 도시한 사시도이다
도 4 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 상부 가열로의 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 상부 가열로의 저면도이다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 상부 가열로의 부분 분해 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 상부 가열로의 열원부를 도시하는 분해 사시도이다.
도 8 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 상부 가열로의 상부 플레이트를 도시하는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 하부 가열로를 평면에서 도시한 사시도이다.
도 10 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 하부 가열로의 단면도이다.
도 11 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 하부 가열로의 부분 분해 사시도이다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 하부 가열로의 하부 플레이트를 도시하는 도면이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치의 사시도이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치의 단면도이다.
블랭크 국부가열장치는, 상부 가열부(100)와, 상기 상부 가열로(100)의 하부에 설치되는 하부 가열부(200)와, 상기 상부 가열로(100)와 하부 가열부(200)의 사이에 설치되는 상부 가열로 이송장치(300)로 이루어진다.
도 3 내지 도 8 은 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 상부 가열로를 도시하는 도면이다.
상부 가열로(100)는 상부 프레임(110)과, 상기 상부 프레임(110)의 저면에 형성되는 상부 단열부(120)를 포함한다.
상부 프레임(110)은 금속 소재로 이루어지고 하부 내부가 빈 박스형상으로 형성되며 내부에는 격벽부(111)가 설치된다.
상부 단열부(120)는 상부 프레임(110)의 저면과 둘레에 형성되며 세라믹 울과 같은 단열 소재로 이루어진다.
상부 프레임(110)의 내부에는 상부 열원부(130)가 설치된다.
상부 열원부(130)는 상부 프레임(110)의 저면에 설치되는 복수의 설치 핀(131)과, 상기 설치핀(131)의 단부에 설치되는 절연부(132)와, 상기 절연부(132)에 감겨지는 상부 열선부(133)로 이루어진다.
상부 열선부(133)는 복수개로 형성되며 제어부(400)에 의해 제어되는데, 온도를 제어하고자 그룹에 따라 온도가 상이하게 제어되도록 형성된다.
본 실시예에서는 상부 열선부(133)는 온도 제어에 의해 총6개로 나누어지며, 종방향으로 1열 및 2열은 고온 열선부(133H)로 제어되고, 종방향 3열은 저온 열선부(130L)로 제어된다.
상부 프레임(110)의 저면부에는 ㄴ 형상의 가이드(134)의 수평부가 고정되며 이 가이드(134)의 수직부에 설치핀(131)이 지지되도록 설치된다.
절연부(132)는 보빈형상으로 형성되는 것이 바람직한데 그 이유는 상부 열선부(133)가 스트립 형상으로 형성되기 때문에 이를 감기에 유리하기 때문이다.
절연부(132)는 핀(P)에 의해 설치핀(133)의 단부에 설치된다.
상부 열선부(133)의 하방에는 상부 플레이트(140)가 설치되는 데, 이 상부 플레이트(140)는 상부 프레임(110)의 저면에 고정되는 플레이트 설치핀(141)에 의해 고정된다.
상부 플레이트(140)는 블랭크(B)로 열전도 방식을 통한 열전달을 위해 금속 소재로 형성된다.
각각의 상부 플레이트(140)는 각각의 상부 열원부(130)에 대응하여 형성되는 바, 상부 플레이트(140)는 고온 열선부(133H)의 하부에 설치되는 고온 상부 플레이트(140H)와 저온 열선부(133L)의 하부에 설치되는 저온 상부 플레이트(140L)로 이루어진다.
각각의 상부 플레이트(140)에서 상면 및 하면에는 내부에 온도 센서(S1,S2)가 삽입설치되는 센서 홈(G1,G2)이 형성된다.
센서 홈(G1,G2)는 단면이 원형 또는 사각 형상으로 이루어지며 횡방향으로 연장되도록 형성된다.
온도 센서(S1,S2)는 열전대 방식의 공지된 온도 센서가 사용되며 센서 홈(G)에 대응하도록 길이방향으로 연장되도록 형성된다.
온도 센서(S1,S2)의 폭은 센서 홈(G1,G2)보다 폭이 크게 형성됨으로써 센서 홈(G1,G2)에 강제 압입되는 방식으로 설치되어 상부 플레이트(140)와의 열전도성이 개선되는 효과를 가지게 된다.
또는, 경우에 따라 온도 센서(S1,S2)를 덮는 커버(C)를 형성하여 설치하는 구성도 가능하다.
상부 플레이트(140)의 상부에 형성된 열원부 센서 홈(G2)에 설치된 열원부 온도 센서(S2)는 상부 열선부(133)의 온도를 감지하며 이 온도 정보는 제어부(400)로 송신된다.
상부 플레이트(140)의 하부에 형성된 플레이트 센서 홈(G1)에 설치된 플레이트 온도 센서(S1)는 상부 플레이트(140)의 온도를 감지하며 이 온도 정보는 제어부(400)로 송신된다.
도 9 내지 도 12 은 본 발명의 일 실시예의 차등가열장치에서 하부 가열로를 도시하는 도면이다.
하부 가열로(200)는 하부 프레임(210)과, 상기 하부 프레임(210)의 저면에 형성되는 하부 단열부(220)를 포함한다.
하부 프레임(210)도 금속 소재로 이루어지고 상부 내부가 빈 박스형상으로 형성된다.
하부 프레임(210)의 저면에는 저면 단열부(211)가 형성되며 본 실시예에서 저면 단열부(211)는 2단으로 형성된다.
저면 단열부(211)의 상면에는 하부 프레임(210)의 내부 둘레에는 하부 단열부(220)가 형성되며, 상부 단열부(120)의 경우와 마찬가지로 세라믹 울과 같은 단열 소재로 이루어진다.
저면 단열부(211)의 프레임(110)의 내부에는 격벽부(212)가 설치되고 각 격벽부(212)의 내부에 하부 열원부(230)가 설치된다.
하부 열원부(230)는 저면에 설치되는 핀 설치판(231), 상기 핀 설치판(231)의 상부에 설치되는 설치핀(232)과, 상기 설치핀(232)에 감겨지는 하부 열선부(233)로 이루어진다.
하부 열선부(233)는 온도 제어에 의해 상부 열선부(133)와 동일하게 구성된다. 즉, 총6개로 나누어지며, 횡방향으로 1열 및 2열은 고온 열선부(233H)로 제어되고, 횡방향 3열은 저온 열선부(233L)로 제어된다.
저면 단열부(211)의 격벽부의 내부에는 지지대(213)가 형성되며 이 지지대(213)에 의해 하부 플레이트(240)가 지지되는 작용을 하게 된다.
하부 플레이트(240)는 역시 블랭크(B)로 열전도 방식을 통한 열전달을 위해 금속 소재로 형성된다.
각각의 하부 플레이트(240)는 각각의 하부 열선부(233)에 대응되도록 형성되므로, 하부 플레이트(240)는 고온 열선부(233H)의 하부에 설치되는 고온 하부 플레이트(240H)와 저온 열선부(233L)의 하부에 설치되는 저온 하부 플레이트(240L)로 이루어진다.
각각의 하부 플레이트(240)의 상면 및 하면에도 내부에 온도 센서(S1,S2)가 삽입설치되는 센서 홈(G1,G2)이 형성된다.
센서 홈(G1,G2)는 상부 플레이트(140)의 경우와 마찬가지로 단면이 원형 또는 사각 형상으로 형성되며 횡방향으로 연장되도록 형성된다.
온도 센서(S1,S2)는 센서 홈(G1,G2)보다 폭이 크게 형성됨으로써 센서 홈(G1,G2)에 강제 압입되는 방식으로 설치되어 하부 플레이트(240)와의 열전도성이 개선되는 효과를 가지게 된다.
또는, 경우에 따라 온도 센서(S1.S2)를 덮는 커버(C)를 형성하여 설치하는 구성도 가능하다.
온도 센서(S1,S2)는 열전대 방식의 공지된 온도 센서를 사용한다.
하부 플레이트(240)의 상부에 형성된 센서 홈(G1)에 설치된 플레이트 온도 센서(S1)는 하부 플레이트(240)의 온도를 감지하며 이 온도 정보는 제어부(400)로 송신된다.
하부 플레이트(240)의 하부에 형성된 열원부 센서 홈(G2)에 설치된 열원부 온도 센서(S2)는 하부 열선부(233)의 온도를 감지하며 이 온도 정보는 제어부(400)로 송신된다.
상부 가열로 이송장치(300)는 실린더부(310)와 가이드부(320)로 이루어진다.
실린더부(310)는 실린더(311)가 하부 가열로(200)에 설치되고 로드(312)가 상부 가열로(100)에 설치되며 제어부(400)에 제어되도록 연결된다.
가이드부(320)는 하부 가열로(200)의 고정부(321)에 수직 바아(322)의 하부가 고정되고, 수직 바아(322)의 상부는 상부 가열로(100)에 고정된 슬라이더(323)에 삽입설치된다.
본 실시예에서 상부 가열로 이송장치는 실린더 방식으로 이루어지나 이에 한정되는 것은 아니며 상부 가열로를 하부 가열로에 대해 높이방향으로 상대이송 가능하게 하는 장치라면 다른 장치도 가능하다.
다음으로, 이와 같이 구성된 차등가열장치의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 제어부(400)에 의해 실린더(310)가 작동되면 상부 가열로(100)가 상부로 이동함으로써 하부 가열로(200)와의 사이에 공간이 형성된다.
공간의 내부로 이송장치(미도시)에 의해 블랭크(B)가 횡방향으로 삽입되며, 블랭크(B)의 상부(B1)는 고온 하부 플레이트(240H) 및 고온 상부 플레이트(140H)에 배치되고, 블랭크(B)의 하부(B2)는 저온 하부 플레이트(240L) 및 저온 상부 플레이트(140L)에 배치(도 9 참조)된다.
본 실시예에서는 블랭크(B)로서 자동차의 차체에 적용되는 센터 필러가 사용된다.
블랭크(B)로서 센터 필러가 사용되는 경우 상부(B1)는 탑승자의 머리 및 상체 보호를 위해 고강도를 가지도록 형성되어야 하며, 하부(B2)는 충돌시 충돌 에너지 보호를 위해 저강도로 형성되어야 한다.
다음으로, 실린더(500)의 작동에 의해 상부 가열로(100)가 하방으로 이동함으로써 블랭크(B)는 상부 플레이트(140) 및 하부 플레이트(240) 사이에서 가압되며 주로 열전도 방식에 의해 가열된다.
블랭크(B)는 통상 최대 40N 의 힘을 가압되며 가열시간은 통상적으로 15초~30초 소요된다.
본 발명의 차등가열장치에서 블랭크(B)의 상부(B1)는 고온 상부 플레이트(140H) 및 고온 하부 플레이트(240H)에 의해 950℃ 의 고온으로 가열되며, 블랭크(B)의 하부(B2)는 저온 상부 플레이트(140L) 및 저온 하부 플레이트(240L)에 의해 650℃ 정도로 저온으로 가열된다.
이와 같은 작용에 의해 하나의 장치에서 블랭크(B)의 상부(B1) 및 하부(B2)가 짧은 시간내에 서로 다른 온도로 차등가열되는 작용효과를 가지게 된다.
다음으로, 차등가열된 블랭크(B)는 이송장치(미도시)에 의해 차등가열장치 내부에서 제거되는 작용을 하게 된다.
본 발명의 차등가열장치에서 상부 가열로(100)는 빈번하게 상방으로 이동하게 된다.
상부 가열로(100)가 블랭크(B)의 차등가열공정 전에는 블랭크(B)의 삽입을 위해 상부로 이송된 상태를 유지하게 되며, 블랭크(B)의 차등가열공정 후에는 차등가열된 블랭크(B)를 제거하기 위해 다시 한번 상방으로 이송하게 된다.
즉, 본 발명에서는 상부 가열로(100)가 상방으로 이동하는 공정이 적어도 분당 2-3회 정도로 빈번하게 발생하게 되는 바, 이로 인해 열원이 냉각될 가능성이 존재하므로 이를 방지할 필요성이 존재하게 된다.
본 발명의 차등가열장치는 처리속도가 빠른 편이며 열원부의 온도를 신속하게 맞추지 못하고 온도가 저하된 상태에서 작동될 경우 차등가열되는 금속 소재의 블랭크(B)의 조직 변경 등으로 충분한 강도값이 확보되지 못하는 등의 문제점이 발생하게 된다.
일반적인 가열장치인 연속로나 단속로의 경우 본 발명에서와 같이 하나의 차등장치에서 온도가 다르게 가열하는 작용을 하지 않으므로, 내부의 온도는 항상 단일한 하나의 일정한 온도로 유지되므로 이러한 필요성은 별로 없게 된다.
따라서, 본원 발명에서는 블랭크(B)와의 접촉 전에 상부 및 하부 플레이트(140,240)가 미리 설정된 온도값을 가지도록 제어된다.
본 발명에서는 제어부(400)가 실린더부(310)를 작동시킴으로써 상부 가열로(100)가 상방으로 이동된 상태임을 감지하면, 플레이트 온도 센서(S1)를 통해 측정된 온도값이 미리 설정된 상부 플레이트(140) 및 하부 플레이트(240)의 고온 온도(T1) 및 저온 온도(T2)보다 낮은 지 여부를 판단한다.
미리 설정된 고온 온도(T1) 및 저온 온도(T2) 보다 낮은 경우 제어부(400)는 열선부(133,233)에 인가되는 전류값을 변경함으로써 다음 블랭크(B)의 차등가열 작업 이전에 플레이트(140,240)가 미리 설정된 고온 온도(T1) 및 저온 온도(T2)을 유지하게 하는 작용을 한다.
이러한 작용을 통해 상부 가열로(100)가 상부로 이송된 상태에서도 상부 플레이트(140) 및 하부 플레이트(240)의 설정된 고온 온도(T1) 및 저온 온도(T2)값이 사전에 확보유지됨으로써 블랭크(B)와의 접촉을 통한 차등가열 열전달이 확실하게 담보되는 작용을 하게 된다.
이러한 플레이트 온도 제어는 저온의 블랭크(B)와의 초기 접촉으로 인한 온도 하강의 경우에도 동일하게 이루어짐으로써 차등가열을 통한 금속 소재의 블랭크 열처리에 필요한 온도를 항상 일정하게 유지하는 작용을 한다.
또한, 제어부(400)에서는 열원부(130,230)의 온도를 감지하여 열원부(130,230)의 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 높게 되는 경우에는 열선부(133,233) 보호를 위해 인가되는 전류값을 제어하는 작용을 하게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 차등가열장치의 적정한 작동을 위해서는 플레이트의 신속한 온도 측정이 요구된다.
본원 발명에서는 플레이트 센서홈(G1)보다 폭이 더 크게 형성된 플레이트 온도 센서(S1)가 각각 상부 플레이트(140) 및 하부 플레이트(240)의 횡방향으로 길게 형성된 센서홈(G1)에 강제로 압입되어 설치된다.
따라서, 플레이트(140,240)와 플레이트 온도 센서(S1)간의 밀착도가 증가되므로 열전도에 의해 신속하게 온도 측정이 이루어지며 제어부(400)로 전송된다.
이러한 신속한 온도 측정 작용에 의해 신속한 플레이트의 고온 및 저온 제어가 가능하여 장치의 신뢰성이 확보되는 작용을 하게 된다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 상부 가열로 200 : 하부 가열로
300 : 상부 이송장치 400 : 제어부

Claims (8)

  1. 블랭크를 부분적으로 다른 온도로 가열하기 위한 차등가열장치로서,
    상부 가열로와,
    상기 상부 가열로의 하부에 설치되는 하부 가열로로 이루어지며,
    상기 상부 가열로는 상기 하부 가열로에 대해 상방으로 이동가능하게 형성되며,
    상기 상부 가열로는,
    고온 및 저온으로 이루어지는 복수의 상부 열선부와,
    상기 각 고온 및 저온의 상부 열선부의 하부에 각각 대응하여 설치되는 고온 상부 플레이트 및 저온 상부 플레이트로 이루어지는 상부 플레이트를 포함하고,
    상기 하부 가열로는,
    상기 복수의 상부 열선부에 대응하여 고온 및 저온으로 이루어지며 하부에 설치되는 복수의 하부 열선부와,
    상기 각 고온 및 저온의 하부 열선부의 상부에 각각 대응하여 설치되는 고온 하부 플레이트 및 저온 하부 플레이트로 이루어지는 하부 플레이트를 포함하고,

    상기 상부 가열로에 일단이 고정되고 상기 하부 가열로의 타단이 고정되도록 설치되어 상기 상부 가열로를 높이방향으로 이동하게 하는 상부 가열로 이송장치와,
    상기 상부 가열로 이송장치의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 상부 가열로 이송장치는 상기 제어부에 의해 작동제어되는 실린더부와 상기 실린더부의 상하방향이동을 가이드하기 위한 가이드부로 이루어지며,
    상기 실린더부 및 가이드부는 상기 상부 가열로 및 하부 가열로 외측 둘레에 설치되고,
    상기 실린더부는,
    상기 하부 가열로에 설치되는 실린더와 상기 상부 가열로에 설치되는 로드로 이루어지고,
    상기 가이드부는,
    상기 하부 가열로에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 하부가 고정되는 수직바아와, 상기 수직바아의 상부가 내부에 삽입되고 상기 상부 가열로에 고정되는 슬라이더로 이루어지며,
    상기 블랭크의 상부는 상기 고온 상부 플레이트와 고온 하부 플레이트 사이에 배치되고 상기 블랭크의 하부는 상기 저온 상부 플레이트와 저온 하부 플레이트 사이에 배치되어 가열되며,
    상기 블랭크와 접하는 상기 각 상부 플레이트의 하면 및 하부 플레이트의 상면에는 플레이트 센서 홈이 형성되고,
    상기 플레이트 센서 홈에는 상기 플레이트 센서 홈보다 더 큰 폭을 가지도록 형성된 플레이트 온도 센서가 상기 플레이트 센서 홈에 강제 압입되어 설치되고,
    상기 플레이트 온도 센서는 상기 플레이트 온도를 감지하여 상기 제어부로 송신하고,
    상기 제어부에서는 상기 실린더의 작동을 감지하여 상부 가열로가 상방으로 이동된 상태에서 상기 감지된 플레이트 온도가 미리 설정된 고온 온도 또는 저온 온값 이하인 경우에는 상기 상부 열원부 또는 하부 열원부를 제어하여 미리 설정된 고온 온도 또는 저온 온도값을 유지하게 하고,
    상기 제어부에서는 저온의 블랭크가 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 초기 접촉으로 인한 경우에도 동일하게 상기 감지된 플레이트 온도가 미리 설정된 고온 온도 또는 저온 온값 이하인 경우에는 상기 상부 열선부 또는 하부 열선부를 제어하여 미리 설정된 고온 온도 또는 저온 온도값을 유지하게 하며,
    상기 블랭크와 접하지 않는 상기 각 상부 플레이트의 상면 및 하부 플레이트의 하면에는 열원부 온도 센서 홈이 형성되고,
    상기 열원부 센서 홈에는 열원부 온도 센서가 설치되어 상기 각 상부 열선부 및 하부 열선부의 온도 정보를 감지하여 상기 제어부로 송신하고,
    상기 제어부에서는 상기 감지된 온도값이 미리 설정된 열원 온도값보다 큰 경우에는 상기 제어부에 의해 상기 상부 열선부 및 하부 열선부에 인가되는 전류값을 제어하는 것을 특징으로 하는 블랭크 차등가열장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 에 있어서,
    상기 플레이트 센서 홈은 상부가 개방된 원형 또는 사각형상의 단면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 블랭크 차등가열장치.
  6. 청구항 5 에 있어서,
    상기 플레이트 센서 홈의 개방 단부에는 커버부를 수용하기 위한 커버홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블랭크 차등가열장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4359332B1 (ja) * 2008-10-10 2009-11-04 カワジリ工業株式会社 ヒートブロック、熱盤、及び、プレス装置
JP2011136342A (ja) * 2009-12-25 2011-07-14 Toyota Motor Corp 加熱装置及び加熱方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101033361B1 (ko) 2010-06-30 2011-05-09 현대하이스코 주식회사 생산성을 향상시킨 열간 프레스 성형체 제조방법
KR20120016777A (ko) * 2010-08-17 2012-02-27 주식회사 엠에스 오토텍 국부적 강도 제어를 위한 핫스탬핑 성형장치 및 그 성형방법
KR101467077B1 (ko) * 2013-02-27 2014-12-10 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 성형 장치
KR101620735B1 (ko) * 2014-11-21 2016-05-13 주식회사 포스코 가열장치 및 열간 프레스 성형방법
KR101935808B1 (ko) * 2018-05-31 2019-04-03 아진산업(주) 도어 이동부를 구비한 멀티 챔버형 가열기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4359332B1 (ja) * 2008-10-10 2009-11-04 カワジリ工業株式会社 ヒートブロック、熱盤、及び、プレス装置
JP2011136342A (ja) * 2009-12-25 2011-07-14 Toyota Motor Corp 加熱装置及び加熱方法

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