KR102312913B1 - 자동고주파열처리장치 - Google Patents

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KR102312913B1
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Abstract

본 발명은 자동으로 공작물의 이송 및 공작물의 공급자세 일원화 그리고 열처리가 이루어질 수 있는 자동고주파열처리장치에 관한 것이다.

Description

자동고주파열처리장치{High frequency heat treatment apparatus}
본 발명은 자동고주파열처리장치에 관한 것으로서, 자동으로 공작물의 이송 및 공작물의 공급자세 일원화 그리고 열처리가 이루어질 수 있는 자동고주파열처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고주파 및 중주파 열처리는 표면경화열처리로서 부품의 일부분을 선택적으로 표면만 경화시키는 방법으로 변형이 우려되거나 특정부분의 열처리 특성을 얻기 위하여 사용되는 열처리 방법이다. 즉, 고주파 유도가열의 방법을 이용하여 피가열물의 표면을 재질특성에 맞는 소입온도까지 가열하고 물이나 오일로 급속냉각함으로써, 기계구조 부품의 표면을 경화시켜 내마모성 및 기계적 성질을 향상시키는 것이다.
상기와 같은 고주파열처리장치는 대한민국등록특허 10-1735503에 개시되어 있다.
종래의 고주파열처리장치는 공작물을 공급, 투입, 이송, 고주파 열처리, 및 취출하여 헥사부에 대한 고주파 열처리를 자동화 방식으로 행하는 장치이다.
그러나, 종래의 고주파열처리장치는 공작물이 일정향 방향성을 갖도록 항상 공급되어야 하며, 이를 위해 공급호퍼에 별도의 부가적인 장치를 추가하거나 구조가 매우 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 이송되는 과정에서 공작물의 특정부위가 항상 파지된 상태가 유지되어야함으로 파지부분을 제외한 나머지 부분에 한정됨에 따라 열처리 부위가 제한적인 문제점이 있다.
대한민국공개특허공보 10-1735503
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동으로 공작물의 이송 및 공작물의 공급자세 일원화 그리고 열처리가 이루어질 수 있는 자동고주파열처리장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치는, 다수의 공작물이 내부에 저장되며, 순차적으로 공작물을 일방향으로 나란하게 공급하는 공급호퍼와, 상기 공급호퍼의 일측에 설치되며, 상기 공급호퍼에 의해 일방향으로 이동되는 공작물이 수용되고, 공작물의 공급방향을 감지하는 공작물 방향감지센서가 구비되는 방향검출부재와, 상기 방향검출부재의 일측에 설치되며, 공작물을 일방향으로 밀어주는 푸쉬부재와, 상기 푸쉬부재의 반대측에 설치되며, 내부에 전후로 길게 함몰 형성되는 이송안내홈이 형성되어 상기 푸쉬부재에 의해 일방향으로 이송되는 공작물이 안착됨과 동시에 일방향으로 안내되는 안내부재와, 상기 안내부재의 일측에 설치되며, 상기 이송안내홈에 안착되는 공작물을 일방향으로 밀어주는 전후이송부재와, 상기 안내부재의 단부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 방향검출부재에 의해 검출된 공작물의 공급자세에 따라 공작물을 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전부재와, 상기 회전부재의 일측에 설치되며, 공작물를 클램프하고, 일방향으로 회동되어 수평자세로 공급되는 공작물을 수직하게 세워주는 회동부재와, 상기 회동부재의 상측에 설치되며, 전방향으로 이동가능하게 설치되는 공작물클램프에 의해 공작물를 파지하고, 상기 공작물을 이동시키는 이송부재와, 상기 이송부재의 일측에 설치되며, 코일 형태로 이루어져, 고전압이 인가되고, 상기 이송부재에 의해 공급되는 공작물이 내부에 안착되어 열처리되는 고주파가열부재를 포함한다.
상기 방향검출부재는, 상기 푸쉬부재의 일측에 설치되며, 다수의 부품을 지지하는 센서고정프레임과, 상기 센서고정프레임의 상단에 설치되며, 공작물의 상측에 소정 간격 이격되게 설치되는 센서장착프레임과, 비접촉식 센서로 이루어져, 상기 센서장착프레임에 설치되어 공작물의 투입방향을 감지하는 방향감지센서를 포함한다.
상기 방향검출부재의 하부에는, 상기 방향검출부재의 하부로 투입되는 공작물의 위치를 정렬하는 검출가이드부재가 더 구비되며, 상기 검출가이드부재는, 클램프 형태로 이루어져, 공작물의 양측을 선택적으로 파지하며, 공작물의 위치를 보정하는 한 쌍의 위치보정클램프와, 상기 위치보정클램프 사이에 설치되며, 상기 공작물의 투입을 감지하는 공작물확인센서와, 상기 위치보정클램프의 일측에 설치되어, 상기 방향검출부재의 의해 공작물의 투입“‡향의 검출이 완료되는 경우에 상기 위치보정클램프를 상부방향으로 승강시키는 승강실린더를 포함한다.
상기 센서장착프레임에 상부면에는, 공작물의 길이방향으로 따라 장공 형상으로 관통 형성되며, 상기 방향감지센서의 위치 조절이 가능한 센서위치조절홀이 더 구비된다.
상기 회전부재는, 상부면에 길이방향을 따라 소정 깊이만큼 함몰 형성되며, 공작물이 안착되는 공작물안착홈이 형성되는 회전프레임과, 상기 회전프레임의 하부에 설치되며, 상기 회전프레임을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전실린더를 포함한다.
상기 회전부재의 일측에는, 상기 회전부재에 안착된 공작물의 공급자세에 따라 상기 회전부재의 회전동작이 완료된 이후 상기 회전부재의 공작물을 상기 회동부재 측으로 밀어주는 공작물투입부재가 더 구비된다.
상기 회동부재는, 상기 회전부재의 일측에 설치되며, 공작물를 선택적으로 파지하는 파지클램프와, 상기 파지클램프의 일측에 설치되며, 상기 파지클램프를 클램핑 또는 언클램핑 동작시키는 클램프실린더와, 상기 클램프실린더의 일측에 설치되며, 상기 클램프실린더를 회동시키는 클램프회동실린더를 포하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 자동고주파열처리장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 밞명은 공작물의 공급 및 공급자세의 일원화 그리고, 열처리가 연속적인 동작으로 통해 자동으로 이루어짐에 따라 생산성이 향상될 뿐만 아니라 투입인력을 최소화 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 방향검출부재 및 회전부재에 의해 상기 공작물의 공급자세를 검출하고, 이를 통해 상기 회전부재에 의해 공작물을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜줌으로써 공작물의 공급방향을 일치시킬 수 있도록 구성된다.
따라서, 공작물의 공급자세를 자동으로 일치시켜줌에 따라 작업시간이 단축되고, 공작물의 인력투입이 최소화 될 수 있으며, 공작물의 열처리 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 측면도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 푸쉬부재, 방향검출부재, 안내부재, 회전부재의 구성을 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 공급가이드부재, 방향검출부재, 푸쉬부재, 안내부재, 회전부재의 구성을 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 방향검출부재 및 검출가이드부재의 구성을 나타내는 정면도.
도 7은 본 발명 실시예를 구성하는 회전부재 및 회동부재의 구성을 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 회전부재 및 회동부재의 구성을 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명 실시예를 구성하는 고주파가열부재의 구성을 나타내는 정면도.
도 10은 본 발명 실시예를 구성하는 방향검출부재의 하부에 정방향으로 위치된 공작물을 나타내는 측면확대도.
도 11은 본 발명 실시예를 구성하는 방향검출부재의 하부에 역방향으로 위치된 공작물을 나타내는 측면확대도.
도 12는 본 발명 실시예를 구성하는 회전부재에 정방향으로 투입되어 공작물의 파지부가 반시계방향으로 회전된 상태를 나타내는 평면도.
도 13은 본 발명 실시예를 구성하는 회전부재에 역방향으로 투입되어 공작물의 파지부가 시계방향으로 회전된 상태를 나타내는 평면도.
도 14는 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치에 의해 열처리가 이루어지는 공작물의 정방향 및 역방향 공작물의 구성을 나타내는 평면도.
이하 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치에 의해 열처리되는 공작물에 대해 간단히 설명하기로 한다.
상기 공작물(P)은 원통 형상으로 이루어져 상하로 길게 형성되는 몸체부(12)와, 상기 몸체부(10)의 중앙 상측에 둘레방향을 따라 방사상으로 돌출되는 체결부(12)와, 상기 몸체부(10)의 하단에 둘레방향을 따라 방사상으로 돌출되는 고정부(14) 등으로 이루어진다.
상기 공작물(P)은 자동차 부품에 사용되는 니플 형태로 이루어져, 외주면의 밴딩 구간에 고주파가열부재(230)에 의해 열처리가 이루어지는 부품이다.
특히, 본 발명의 자동고주파열처리장치는 상기 공작물(P)의 체결부(12) 위치를 감지하여 상기 공작물(P)이 정방향으로 공급되는지, 역방향으로 공급되지는를 검출할 수 있도록 구성되어 있다.(도 14참조)
도 1에는 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 자동고주파열처리장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 측면도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 한 자동고주파열처리장치는, 다수의 공작물(P)이 내부에 저장되며, 순차적으로 공작물(P)을 일방향으로 나란하게 공급하는 공급호퍼(102)와, 상기 공급호퍼(102)의 일측에 설치되며, 상기 공급호퍼(102)에 의해 일방향으로 이동되는 공작물(P)이 수용되고, 공작물(P)의 공급방향을 감지하는 공작물 방향감지센서(138)가 구비되는 방향검출부재(130)와, 상기 방향검출부재(130)의 일측에 설치되며, 공작물(P)을 일방향으로 밀어주는 푸쉬부재(140)와, 상기 푸쉬부재(140)의 반대측에 설치되며, 내부에 전후로 길게 함몰 형성되는 이송안내홈(152)이 형성되어 상기 푸쉬부재(140)에 의해 일방향으로 이송되는 공작물(P)이 안착됨과 동시에 일방향으로 안내되는 안내부재(150)와, 상기 안내부재(150)의 일측에 설치되며, 상기 이송안내홈(152)에 안착되는 공작물(P)을 일방향으로 밀어주는 전후이송부재(160)와, 상기 안내부재(150)의 단부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 방향검출부재(130)에 의해 검출된 공작물(P)의 공급자세에 따라 공작물(P)을 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전부재(170)와, 상기 회전부재(170)의 일측에 설치되며, 공작물(P)를 클램프하고, 일방향으로 회동되어 수평자세로 공급되는 공작물(P)을 수직하게 세워주는 회동부재(210)와, 상기 회동부재(210)의 상측에 설치되며, 전방향으로 이동가능하게 설치되는 이송클램프(222)에 의해 공작물(P)를 파지하고, 상기 공작물(P)을 이동시키는 공작물이송부재(220)와, 상기 이송부재(220)의 일측에 설치되며, 코일 형태로 이루어져, 고전압이 인가되고, 상기 이송부재(220)에 의해 공급되는 공작물(P)이 내부에 안착되어 열처리되는 고주파가열부재(230) 등으로 이루어진다.
먼저, 도 1에 도시된 지지테이블(100)을 설명하기로 한다. 상기 지지테이블(100)은 테이블 형상을 가지며, 철재프레임으로 이루어진다. 상기 지지테이블(100)의 상부면에는 다수의 부품이 설치되는 고정되는 부분이다.
상기 지지테이블(100)의 상부면에는 공급호퍼(102) 및 공급테이블(106)이 설치된다. 상기 공급호퍼(102)는 일반적인 진동호퍼로 자세한 설명은 생략한다. 상기 공급호퍼(102)의 내부에는 다수의 공작물(P)의 위치되며, 상기 공급호퍼(102)의 진동에 의해 일렬로 나란하게 일방향으로 공급된다. 상기 공급호퍼(102)에 의해 공급되는 공작물(P)은 일정한 방향성 없이 정방향 또는 역방향으로 공급될 수 있다.
또한, 상기 공급호퍼(102)의 일측에는 공급테이블(106)이 설치된다. 상기 공급테이블(106)은 테이블 형태로 이루어져, 상기 공급호퍼(102)의 일측에 설치된다. 상기 공급테이블(106)의 상부면에는 다수의 부품이 설치되어 고정 및 지지되는 부분이다.
도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 푸쉬부재, 방향검출부재, 안내부재, 회전부재의 구성을 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 공급가이드부재, 방향검출부재, 푸쉬부재, 안내부재, 회전부재의 구성을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명 실시예를 구성하는 방향검출부재 및 검출가이드부재의 구성을 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공급호퍼(102)의 후방측에는 공급가이드부재(110)가 설치된다. 상기 공급가이드부재(110)는 단면이 "┗┘"자 형상의 철재프레임으로 이루어져, 전후로 길게 형성된다. 상기 공급가이드부재(110)의 내부에는 공작물가이드홈(112)의 형성된다. 상기 공작물가이드홈(112)은 상기 공작물(P)의 최대 직경보다 더 크게 형성되며, 상기 공급가이드부재(110)에 전후로 길게 함몰 형성된다.
상기 공급가이드부재(110)는 상기 공급호퍼(102)의 배출부(104)와 연결되어, 상기 공급호퍼(102)의 진동에 의해 후방측으로 이동되는 공작물(P)이 상기 공작물가이드홈(112)을 따라 후방측으로 안내된다.
상기 공급가이드부재(110)읠 후방측에는 검출가이드부재(120)가 설치된다. 상기 검출가이드부재(120)는 크게 위치보정클램프(122), 공작물확인센서(124) 그리고 승강실린더(126) 등으로 이루어진다.
상기 위치보정클램프(122)는 클램프 형태로 이루어져, 상기 공급가이드부재(110)의 후방 양측에 각각 설치된다. 상기 위치보정클램프(122)의 사이에는 공작물(P)이 위치되며, 공작물(P)의 양측을 선택적으로 파지하여, 공작물(P)을 후술할 방향검출부재(130)의 정확한 검출위치로 이동시키는 역할을 한다.
상기 위치보정클램프(122)의 사이에는 공작물확인센서(124)가 설치된다. 상기 공작물확인센서(124)는 일반적인 비접촉식 센서로 자세한 설명은 생략한다. 상기 공작물확인센서(124)는 상기 위치보정클램프(122) 사이에 설치되어, 상기 위치보정클램프(122) 사이에 공급되는 공작물(P)의 유무를 감지하는 역할을 한다.
상기 위치보정클램프(122)의 후방측에는 승강실린더(126)가 설치된다. 상기 승강실린더(126)는 일반적인 실린더(cylinder)로 자세한 설명을 생략한다. 상기 승강실린더(126)는 상기 위치보정클램프(122)의 후방측에 설치되며, 상기 위치보정클램프(122)를 상하로 이동시키는 역할을 한다.
즉, 상기 검출가이드부재(120)는, 상기 공급가이드부재(110)를 따라 후방측으로 이동되는 공작물(P)의 양측을 파지하여 후출할 방향검출부재(130)의 검출위치에 상기 공작물(P)을 정확한 위치시켜줌에 따라 공작물의 공급자세 검출 정확도 및 정밀도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 검출가이드부재(120)의 상측에는 방향검출부재(130)가 설치된다. 상기 방향검출부재(130)는 센서고정프레임(132), 센서장착프레임(134), 센서위치조절홀(136), 방향감지센서(138) 등으로 이루어진다.
상기 센서고정프레임(132)은 상기 사각 판재로 이루어져, 상기 검출가이드부재(120)의 전방 좌측에 수직하게 돌출 형성된다. 상기 센서고정프레임(132)의 상기 공급테이블(106)의 상측에 수직하게 돌출 형성되어, 다수의 부품을 지지하는 역할을 한다.
상기 센서고정프레임(132)의 상단에는 센서장착프레임(134)이 설치된다. 상기 센서장착프레임(134)은 "┘"자 형상의 판재로 이루어져, 상기 센서고정프레임(132)의 상단에 수평하게 설치되어 후술할 방향감지센서를 지지하는 역할을 한다.
즉, 상기 센서장착프레임(134)은 상기 위치보정클램프(122)의 상측에 소정 간격 이격되게 고정 설치되며, 상기 위치보정클램프(122)에 공급되는 공작물(P)의 상측에 위치된다.
상기 센서장착프레임(134)의 상부면에는 센서위치조절홀(136)이 형성된다. 상기 센서위치조절홀(136)은 상부면에 공작물(P)의 길이방향으로 따라 장공 형상으로 관통 형성된다. 상기 센서위치조절홀(136)의 내부에는 후술할 방향감지센서(138)에 고정 설치된다. 상기 센서위치조절홀(136)은 전후로 길게 관통 형성됨에 따라 후술할 방향감지센서(138)의 감지위치를 공작물의 길이방향을 따라 조절할 수 있으므로, 다양한 길이의 공작물에 따른 감지 위치변경이 손쉽게 이루어질 수 있다.
상기 센서장착프레임(134)의 상부면에는 방향감지센서(138)가 관통 설치된다. 상기 방향감지센서(138)는 일반적인 비접촉식센서로 자세한 살명은 생략한다. 상기 방향감지센서(138)는 정방향으로 공급되는 공작물(P)의 체결부(12) 위치에 설치되어, 상기 공작물(P)의 체결부(12)를 감지하는 역할을 한다.
즉, 상기 검출가이드부재(120)에 의해 상기 공작물(P)의 검출 위치에 안착되는 경우, 상기 방향감지센서(138)가 정방향으로 공급되는 공작물(P)의 체결부(12)를 감지함으로써, 상기 검출가이드부재(120)에 공급되는 공작물(P)의 공급자세를 검출할 수 있다.
따라서, 상기 방향감지센서(138)에 공작물(P)의 체결부(12)가 검출되는 경우에는 공작물이 정방향으로 공급되었음을 감지할 수 있으며, 반대로 상기 방향감지센서(138)에 공작물(P)의 체결부(12)가 검출되는 않는 경우에는 공작물이 역방향으로 공급되었음을 감지할 수 있다.
상기와 같은 방향감지센서(138)의 체결부(12) 검출 여부에 따라 후술할 회전부재(170)의 회전방향의 제어동작이 이루어질 수 있다.
상기 검출가이드부재(120)의 좌측에는 푸쉬부재(140)가 설치된다. 상기 푸쉬부재(140)는 푸쉬플레이트(142)와 푸쉬실린더(144) 등으로 이루어진다. 상기 푸쉬플레이트(142)는 도 5와 같이, 소정 두께를 가지는 직사각 형상의 판재로 이루어져,상기 검출가이드부재(120)의 좌측에 설치된다. 상기 푸쉬플레이트(142)는 좌우로 이동 가능하게 설치되어, 공작물의 공급자세 검출이 완료된 이후 공작물을 우측방향으로 밀어주는 역할을 한다.
상기 푸쉬플레이트(142)의 좌측에는 푸쉬실린더(144)가 설치된다. 상기 푸쉬실린더(144)는 일반적인 실린더(cylinder)로 자세할 설명을 생략한다. 상기 푸쉬실린더(144)는 상기 푸쉬플레이트(142)의 좌측단에 설치되어 상기 푸쉬플레이트(142)를 우측방향으로 이동시키고, 이러한 푸쉬플레이트(142)의 동작에 의해 공작물(P)이 후술할 안내부재(150)측으로 이동된다.
상기 검출가이드부재(120)의 우측에는 안내부재(150)가 설치된다. 상기 안내부재(150)는 도 4 또는 도 5와 같이, 직육면체 형상을 가지는 블럭 형태로 이루어져, 전후로 길게 형성된다. 상기 안내부재(150)의 상부면에는 이송안내홈(152)이 형성된다. 상기 이송안내홈(152)은 2개의 경사면이 중앙측 방향으로 하향 경사지게 형성되는 홈 형상으로 이루어져, 내부에 상기 공작물(P)이 안착된다.
상기 안내부재(150)는 내부에 안착되는 공작물(P)을 후술할 회전부재(170)측으로 안내하는 역할을 한다.
상기 안내부재(150)의 전방측에는 전후이송부재(160)가 설치된다. 상기 전후이송부재(160)는 전후이송바(162)와 전후이송실린더(164) 등으로 이루어진다.
상기 전후이송바(162)는 원통 형상으로 이루어져, 전후로 길게 형성되며, 상기 이송안내홈(152)의 내부에 전후로 이동 가능하게 설치된다. 상기 전후이송바(162)는 상기 이송안내홈(152)의 내부를 따라 전후로 이동 가능하게 설치되어, 상기 이송안내홈(152)의 내부에 안착되는 공작물(P)의 후술할 회전부재(170)에 투입시키는 역할을 한다.
상기 전후이송바(162)의 전방측에는 전후이송실린더(164)가 설치된다. 상기 전후이송실린더(164)는 일반적인 실린더(cylinder)로 자세한 설명은 생략한다. 상기 전후이송실린더(164)는 상기 전후이송바(162)의 전방측에 고정 설치되며, 상기 전후이송바(162)를 전,후로 이동시키는 역할을 한다.
즉, 상기 전후이송실린더(164)에 의해 상기 전후이송바(162)가 상기 이송안내홈(152)의 내부에서 전후로 이동되어, 상기 이송안내홈(152)에 안착되는 공작물(P)을 후술할 회전부재(170)에 투입시킬 수 있다.
도 7에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전부재 및 회동부재의 구성을 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전부재 및 회동부재의 구성을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명 실시예를 구성하는 고주파가열부재의 구성을 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 안내부재(150)의 후방측에는 회전부재(170)가 설치된다. 상기 회전부재(170)는 회전프레임(172), 공작물안착홈(174), 회전실린더(176) 등으로 이루어진다. 상기 회전프레임(172)은 전,후측에 각각 원호면을 가지는 직육면체 형상으로 형성된다. 상기 회전프레임(172)은 전후로 길게 형성되며, 상부면에 공작물안착홈(174)이 형성된다. 상기 공작물안착홈(174)은 상기 공작물안착홈(174)은 2개의 경사면이 중앙측 방향으로 하향 경사지게 형성되는 홈 형상으로 이루어져, 내부에 상기 공작물(P)이 안착된다.
상기 회전프레임(172)은 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 가능하게 설치되어, 전후방향으로 이동되는 공작물(P)의 이동방향을 좌우방향으로 변경해 주는 역할을 한다.
즉, 상기 전후이송부재(160)에 의해 상기 안내부재(150)를 통과한 공작물(P)이 상기 회전프레임(172)의 공작물안착홈(174)의 내부에 안착되는 경우, 상기 방향검출부재(130)에 의해 감지된 공작물(P)의 공급자세(정방향 또는 역방향)에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되어 후술할 회동부재(210)에 일정한 방향으로 공작물(P)이 공급될 수 있도록 상기 공작물(P)의 회전시키는 역할을 한다.
상기 회전프레임(172)의 하부에는 회전실린더(176)가 설치된다. 상기 회전실린더(176)는 일반적인 로터리실린더로 자세할 설명은 생략한다. 상기 회전실린더(176)는 상기 회전프레임(172)의 하부에 설치되어, 상기 회전프레임(172)의 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 역할을 한다.
상기 회전부재(170)의 후방측에는 공작물감지부재(180)가 설치된다. 상기 공작물감지부재(180)는 공작물감지센서(192)와 센서조절실린더(184) 등으로 이루어진다. 상기 공작물감지센서(192)는 일반적인 비접촉식센서로 자세한 설명은 생략한다. 상기 공작물감지센서는 상기 공작물안착홈(174)과 일렬로 나란하게 배치되며, 상기 공작물안착홈(174)에 공작물(P)이 안착되는 경우, 이를 공작물(P)의 안착 유무를 감지하는 역할을 한다.
상기 공작물감지센서(192)의 후방측에는 센서조절실린더(184)가 설치된다. 상기 센서조절실린더(184)는 일반적인 실린더(cylinder)로 자세한 설명은 생략한다. 상기 센서조절실린더(184)는 상기 공작물감지센서(192)의 후방측에 설치되어, 상기 공작물감지센서(192)를 전후로 이동시킬 수 있으며, 공작물(P)의 길이에 따라 상기 공작물감지센서(192)의 감지 거리로 조절하는 역할을 한다.
상기 회전부재(170)의 좌측에는 공작물투입부재(190)가 설치된다. 상기 공작물투입부재(190)는 투입바(192)와 투입실린더(194) 등으로 이루어진다.
상기 투입바(192)는 원통 형상으로 이루어져, 좌우로 길게 형성되며, 상기 공작물안착홈(174)의 내부에 좌우로 이동 가능하게 설치된다. 상기 투입바(192)는 상기 공작물안착홈(174)의 내부를 따라 전후로 이동 가능하게 설치되어, 상기 공작물안착홈(174)의 내부에 안착되는 공작물(P)을 후술할 회동부재(210) 측으로 밀어주는 역할을 한다.
상기 투입바(192)의 좌측에는 투입실린더(194)가 설치된다. 상기 투입실린더(194)는 일반적인 실린더(cylinder)로 자세한 설명은 생략한다. 상기 투입실린더(194)는 상기 투입바(192)의 좌측에 고정 설치되며, 상기 투입바(192)를 좌,우로 이동시키는 역할을 한다.
즉, 상기 투입실린더(194)에 의해 상기 투입바(192)가 상기 공작물안착홈(174)의 내부에서 좌우로 이동되어, 상기 공작물안착홈(174)에 안착되는 공작물(P)을 상기 회전프레임(172)의 외측으로 밀어내는 역할을 한다.
상기 회전부재(170)의 우측에는 공작물확인부재(200)가 설치된다. 상기 공작물확인부재(200)는 센서지지프레임(202)과 공작물검출센서(208) 등으로 이루어진다.
상기 센서지지프레임(202)은 평판 형상으로 이루어져, 상기 공급테이블(106)에 고정 설치되는 지지블럭(204)과, 평판 형상으로 상기 지지블럭(204)의 우측 상부면에 수직하게 설치되는 센서고정블럭(206) 등으로 이루어진다.
상기 지지블럭(204)은 상기 회전부재(170)의 우측에 소정 간격 이격되게 설치되며, 상기 공작물투입부재(190)에 의해 상기 회전부재(170)의 외측으로 이동되는 공작물(P)의 일부분이 안착되는 부분이다.
상기 센서고정블럭(206)은 상기 지지블럭(204)의 상부면 우측 상단에 수직하게 형성되며, 상기 센서고정블럭(206)의 일면에는 후술할 공작물검출센서(208)가 설치되어, 지지되는 부분이다.
상기 센서고정블럭(206)의 일면에는 공작물검출센서(208)가 설치된다. 상기 공작물검출센서(208)는 상기 센서고정블럭(206)에 설치되어, 상기 회전부재(170)의 외측으로 이동되는 공작물(P)을 감지하는 역할을 한다.
상기 공작물확인부재(200)의 우측에는 회동부재(210)가 설치된다. 상기 회동부재(210)는 크게 파지클램프(212), 클램프실린더(214), 클램프회동실린더(216) 등으로 이루어진다.
상기 파지클램프(212)는 일반적인 클램프(clamp)로 자세한 설명은 생략한다. 상기 파지클램프(212)는 상기 공작물확인부재(200)에 안착되는 공작물(P)의 단부를 클램프 또는 언클램프하는 역할을 한다.
상기 파지클램프(212)의 우측에는 클램프실린더(214)가 설치된다. 상기 클램프실린더(214)는 일반적인 클램프실린더로 자세한 설명을 생략한다. 상기 클램프실린더(214)는 상기 파지클램프(212)의 우측에 설치되어, 상기 파지클램프(212)를 동작시키는 동력을 제공한다.
상기 클램프실린더(214)의 전방측에는 클램프회동실린더(216)가 설치된다. 상기 클램프회동실린더(216)는 일반적인 로터리실린더로 자세한 설명은 생략한다. 상기 클램프회동실린더(216)는 상기 상기 클램프실린더(214)에 설치되어 상기 파지클램프(212)를 90도 각도로 회전시키는 역할을 한다.
즉, 상기 회동부재(210)는 상기 공작물확인부재(200)에 공작물(P)이 검출되는 경우, 상기 공작물확인부재(200) 측으로 회동되어 공작물(P)을 파지하고, 공작물(P)의 파지가 완료되면, 상부방향으로 회동되어 후술할 이송부재(220)가 공작물(P)을 손쉽게 파지할 수 있도록 공작물(P)을 수직하게 세워주는 역할을 한다.
상기 회동부재(210)의 상측에는 이송부재(220)가 설치된다. 상기 이송부재(220)는 이송클램프(222), 이송클램프실린더(224), 상하이송실린더(226), 좌우이송실린더(228) 등으로 이루어진다.
상기 이송클램프(222)는 일반적인 클램프(clamp)로 자세한 설명을 생략한다. 상기 이송클램프(222)는 상기 회동부재(210)의 상측에 설치되어, 상기 회동부재(210)에 의해 수직하게 세워지는 공작물(P)의 상단을 클램프 또는 언클램프하는 역할을 한다.
상기 이송클램프(222)의 상측에는 이송클램프실린더(224)가 설치된다. 상기 이송클램프실린더(224)는 일반적인 클램프실린더로 자세한 설명은 생략한다. 상기 이송클램프실린더(224)는 상기 이송클램프(222)의 상측에 설치되어, 상기 이송클램프(222)의 동작시키는 동력을 제공한다.
상기 이송클램프실린더(224)의 상측에는 상하이송실린더(226)가 설치된다. 상기 상하이송실린더(226)는 일반적인 실린더(cylinder)로 자세한 설명을 생략한다. 상기 상하이송실린더(226)는 상기 이송클램프실린더(224)의 상측에 설치되어, 상기 이송클램프실린더(224)를 상하로 이동시키는 역할을 한다.
즉, 상기 상하이송실린더(226)에 의해 상기 이송클램프(222)가 하부방향으로 이동되어 상기 회동부재(210)에 의해 수직하게 세워진 공작물(P)을 파지할 수 있다.
상기 상하이송실린더(226)의 후방에는 좌우이송실린더(228)가 설치된다. 상기 좌우이송실린더(228)는 일반적인 실린더(cylinder)로 자세한 설명을 생략한다. 상기 좌우이송실린더(228)는 상기 상하이송실린더(226)의 후방에 설치되며, 상기 상하이송실린더(226)를 좌우로 이동시키는 역할을 한다.
상기와 같은 상기 이송부재(220)의 동작에 의해 상기 회동부재(210)에 수직하게 세워진 공작물(P)을 상기 이송부재(220)가 파지하여, 후술할 고주파가열부재(230)에 공급 및 배출하는 동작이 이루어질 수 있다.
상기 이송부재(220)의 하부에는 고주파가열부재(230)가 설치된다. 상기 고주파가열부재(230)는 고주파가열코일(232)과 가열부재지지프레임(234) 등으로 이루어진다.
상기 고주파가열코일(232)은 일반적인 유도가열코일로 자세한 설명은 생략한다. 상기 고주파가열코일(232)은 코일 형태로 이루어져, 전자유도 작용에 의한 가열코일로 금속 소재의 공작물(P)을 열처리하는 부분이다.
상기 고주파가열코일(232)의 내부에는 상기 이송부재(220)의 의해 공작물(P)의 공급 및 배출될 수 있으며, 공작물(P)에 유도전류로 가열하여 공작물(P)의 열처리가 이루어질 수 있다.
상기 고주파가열코일(232)의 하부에는 가열부재지지프레임(234)이 설치된다. 상기 가열부재지지프레임(234)은 소정 두께를 가지는 판재로 이루어져, 상기 고주파가열코일(232)의 하부를 지지한다. 상기 가열부재지지프레임(234)은 지지면(240)에 고정 설치되어, 상기 고주파가열코일(232)를 바닥면으로 부터 일정 높이에 위치하도록 지지하는 역할을 한다.
이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 자동고주파열처리장치의 작용에 대해 도 1 내지 도 14를 참조하여 살펴본다.
먼저, 공급호퍼(102)의 내부에 다수의 공작물(P)이 저장되어 있으며, 상기 공급호퍼(102)의 진동에 따라 일렬로 나란하게 일방향으로 공작물(P)의 공급이 이루어진다.
상기 공급호퍼(102)에 의해 공급되는 공작물(P)은 도 14와 같이 정방향 또는 역방향으로 공급될 수 있다. 상기 공급호퍼(102)에 의해 일방향으로 일렬로 나란하게 공급되는 공작물(P)은 공급가이드부재(110) 측으로 이동된다.
상기 공급가이드부재(110)는 상기 공급호퍼(102)의 후방측에 설치되며, 상부면에 공작물가이드홈(112)을 따라 상기 공작물(P)이 일렬로 나란하게 정렬된 상태로 검출가이드부재(120) 측으로 안내된다.
상기 검출가이드부재(120)는 상기 공급가이드부재(110)를 통과한 공작물(P)의 양측을 파지하여 방향검출부재(130)가 공작물(P)의 공급자세를 정확히 검출할 수 있도록 검출위치에 공작물을 정확히 위치시키는 동작을 한다.
또한, 상기 검출가이드부재(120)에는 공작물확인센서(124)가 설치되어, 공작물(P)의 공급여부를 확인할 수 있다.
상기 검출가이드부재(120)의 상측에는 방향검출부재(130)가 설치되며, 상기 방향검출부재(130)에 의해 상기 공작물의 공급자세를 검출한다.
즉, 상기 방향검출부재(130)의 방향감지센서(138)에 공작물(P)의 체결부(12)가 감지되는 경우에는, 공작물(P)이 정방향으로 공급되는 것으로 감지되고, 상기 방향감지센서(138)에 체결부(12)가 감지되는 않는 경우에는, 공작물(P)이 역방향으로 공급되는 것으로 감지될 수 있다.(도 10과 도 11 참조)
또한, 상기 방향검출부재(130)에 의해 공작물의 공급자세를 검출한 이후에는 상기 검출가이드부재(120)의 좌측에 설치되는 푸쉬부재(140)가 작동되어 공작물을 안내부재(150) 측으로 이동시킨다.
상기 안내부재(150)에 안착된 공작물(P)은 전후이송부재(160)에 의해 이송안내홈(152)을 따라 후방측으로 이동되어 회전부재(170)에 공급된다.
상기 회전부재(170)는 상기 방향검출부재(130)에 감지된 공작물(P)의 공급자세에 따라 공작물(P)이 일정한 방향으로 회동부재(210)에 공급될 수 있도록 시계방향 또는 반시계방향으로 공작물(P)을 회전시킨다.
즉, 상기 방향검출부재(130)에 의해 공작물(P)이 정방향으로 감지되는 경우에는, 도 12와 같이, 상기 회전부재(170)가 반시계 방향으로 회전되어 공작물(P)의 하단을 회동부재(210)와 인접한 위치한 위치시킨다.
또한, 상기 방향검출부재(130)에 의해 공작물(P)이 역방향으로 감지되는 경우에는, 도 13과 같이, 상기 회전부재(170)가 시계 방향으로 회전되어 공작물(P)의 하단을 회동부재(210)와 인접한 위치한 위치시킨다.
상기와 같은 상기 방향검출부재(130) 및 회전부재(170)에 의해 상기 공작물(P)의 공급자세를 검출하고, 이를 통해 상기 회전부재(170)에 의해 공작물(P)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜줌으로써 공작물(P)의 공급방향을 일치시킬 수 있다.
따라서, 공작물(P)의 공급자세를 자동으로 일치시켜줌에 따라 작업시간이 단축되고, 공작물의 인력투입이 최소화 될 수 있으며, 공작물의 열처리 효율이 향상될 수 있다.
상기 회전부재(170)에 의해 일방향으로 공급자세가 일치된 공작물(P)은 공작물투입부재(190)에 의해 회동부재(210)에 공급된다.
상기 회동부재(210)는 수평하게 공급되는 공작물(P)의 하단부를 파지하여, 공작물(P)이 수직하게 세워지도록 90도 각도로 상부방향으로 회동된다.
상기 회동부재(210)에 의해 수직하게 세워진 공작물(P)의 이송부재(220)에 의해 고주파가열부재(230)에 공급 및 배출될 수 있으며, 이로 인해 공작물(P)에 열처리가 이루어질 수 있다.
상기와 같은 자동고주파열처리장치의 구성에 의해 공작물의 고주파열처리 과정이 자동으로 이루어짐에 따라 인력 투입을 최소화 할 수 있으며, 열처리 생산성이 한층 향상될 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
100. 지지테이블 102. 공급호퍼
110. 공급가이드부재 120. 검출가이드부재
130. 방향검출부재 136. 센서위치조절홀
138. 방향감지센서 140. 푸쉬부재
150. 안내부재 16. 전후이송부재
170. 회전부재 180. 공작물감지부재
190. 공작물투입부재 200. 공작물확인부재
210. 회동부재 220. 이송부재
230. 고주파가열부재

Claims (7)

  1. 다수의 공작물(P)이 내부에 저장되며, 순차적으로 공작물(P)을 일방향으로 나란하게 공급하는 공급호퍼와;
    상기 공급호퍼의 일측에 설치되며, 상기 공급호퍼에 의해 일방향으로 이동되는 공작물(P)이 수용되고, 공작물(P)의 공급방향을 감지하는 공작물 방향감지센서가 구비되는 방향검출부재와;
    상기 방향검출부재의 일측에 설치되며, 공작물(P)을 일방향으로 밀어주는 푸쉬부재와;
    상기 푸쉬부재의 반대측에 설치되며, 내부에 전후로 길게 함몰 형성되는 이송안내홈이 형성되어 상기 푸쉬부재에 의해 일방향으로 이송되는 공작물(P)이 안착됨과 동시에 일방향으로 안내되는 안내부재와;
    상기 안내부재의 일측에 설치되며, 상기 이송안내홈에 안착되는 공작물(P)을 일방향으로 밀어주는 전후이송부재와;
    상기 안내부재의 단부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 방향검출부재에 의해 검출된 공작물(P)의 공급자세에 따라 공작물(P)을 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전부재와;
    상기 회전부재의 일측에 설치되며, 공작물(P)를 클램프하고, 일방향으로 회동되어 수평자세로 공급되는 공작물(P)을 수직하게 세워주는 회동부재와;
    상기 회동부재의 상측에 설치되며, 전방향으로 이동가능하게 설치되는 이송클램프에 의해 공작물(P)를 파지하고, 상기 공작물(P)을 이동시키는 이송부재와;
    상기 이송부재의 일측에 설치되며, 코일 형태로 이루어져, 고전압이 인가되고, 상기 이송부재에 의해 공급되는 공작물(P)이 내부에 안착되어 열처리되는 고주파가열부재;를 포함하는 자동고주파열처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방향검출부재는,
    상기 푸쉬부재의 일측에 설치되며, 다수의 부품을 지지하는 센서고정프레임과;
    상기 센서고정프레임의 상단에 설치되며, 공작물(P)의 상측에 소정 간격 이격되게 설치되는 센서장착프레임과;
    비접촉식 센서로 이루어져, 상기 센서장착프레임에 설치되어 공작물(P)의 투입방향을 감지하는 방향감지센서;를 포함하는 자동고주파열처리장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 방향검출부재의 하부에는,
    상기 방향검출부재의 하부로 투입되는 공작물(P)의 위치를 정렬하는 검출가이드부재가 더 구비되며;
    상기 검출가이드부재는,
    클램프 형태로 이루어져, 공작물의 양측을 선택적으로 파지하며, 공작물(P)의 위치를 보정하는 한 쌍의 위치보정클램프와;
    상기 위치보정클램프 사이에 설치되며, 상기 공작물(P)의 투입을 감지하는 공작물확인센서와;
    상기 위치보정클램프의 일측에 설치되어, 상기 방향검출부재의 의해 공작물의 투입“‡향의 검출이 완료되는 경우에 상기 위치보정클램프를 상부방향으로 승강시키는 승강실린더;를 포함하는 자동고주파열처리장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 센서장착프레임에 상부면에는,
    공작물(P)의 길이방향으로 따라 장공 형상으로 관통 형성되며, 상기 방향감지센서의 위치 조절이 가능한 센서위치조절홀이 더 구비됨;을 특징으로 하는 자동고주파열처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 회전부재는,
    상부면에 길이방향을 따라 소정 깊이만큼 함몰 형성되며, 공작물이 안착되는 공작물안착홈이 형성되는 회전프레임과;
    상기 회전프레임의 하부에 설치되며, 상기 회전프레임을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전실린더;를 포함하는 자동고주파열처리장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 회전부재의 일측에는,
    상기 회전부재에 안착된 공작물(P)의 공급자세에 따라 상기 회전부재의 회전동작이 완료된 이후 공작물(P)을 상기 회동부재 측으로 밀어주는 공작물투입부재가 더 구비됨;을 특징으로 하는 자동고주파열처리장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 회동부재는,
    상기 회전부재의 일측에 설치되며, 공작물(P)를 선택적으로 파지하는 파지클램프와;
    상기 파지클램프의 일측에 설치되며, 상기 파지클램프를 클램핑 또는 언클램핑 동작시키는 클램프실린더와;
    상기 클램프실린더의 일측에 설치되며, 상기 클램프실린더를 회동시키는 클램프회동실린더를 포함하는 자동고주파열처리장치.
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