KR102439747B1 - Rotor shaft automatic high frequency heat treatment system for electric vehicles - Google Patents

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KR102439747B1 KR1020210024024A KR20210024024A KR102439747B1 KR 102439747 B1 KR102439747 B1 KR 102439747B1 KR 1020210024024 A KR1020210024024 A KR 1020210024024A KR 20210024024 A KR20210024024 A KR 20210024024A KR 102439747 B1 KR102439747 B1 KR 102439747B1
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Abstract

본 발명은 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관련되며, 이는 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있도록 스텝이송파트(100), 제 1고주파열처리파트(200), 제 1방향전환파트(300), 제 2고주파열처리파트(400), 전수검사파트(500)를 포함하여 주요구성을 한다.The present invention relates to an automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle, which is an unmanned automation of all lines from the input stage of the rotor shaft of an electric vehicle to induction heat treatment of both ends, complete inspection, and separation of good products, thereby reducing tact time, lead time (Lead Time) Shortened to increase production and prevent process omissions, inconsistency in heat treatment section, local melting, cracks, poor hardened layer structure, over and under hardened layer hardness, and over/under effective hardened layer depth. The step transfer part 100, the first high frequency heat treatment part 200, the first direction change part 300, the second high frequency heat treatment part 400, The main configuration including the complete inspection part (500).

Description

전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템{Rotor shaft automatic high frequency heat treatment system for electric vehicles}Rotor shaft automatic high frequency heat treatment system for electric vehicles

본 발명은 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관련되며, 보다 상세하게는 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양 단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle, and more specifically, from the input stage of the rotor shaft of an electric vehicle to induction heat treatment at both ends, complete inspection, and separation of good products, the entire line is automated, tact time Production is increased by reduction and lead time shortened, process omission, heat treatment section mismatch, local melting, cracking, hardened layer structure defect, hardened layer hardness over and under, effective hardened layer depth over and under operator’s mistake It relates to an automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle that can prevent defects caused by defects and can accurately classify good products to ensure product quality and reliability.

세계적으로 2025년까지 상대적으로 낮은 전기자동차 판매량은 2025년에서 2030년 사이에 급증하여 2040년 신차 판매량의 54%, 전 세계 자동차의 33%를 점유할 것으로 전망하고 있다.Globally, the relatively low sales of electric vehicles by 2025 are projected to surge between 2025 and 2030, accounting for 54% of new car sales in 2040 and 33% of global automobiles.

이에 국내 완성차 업체인 현대, 기아자동차도 2025년 까지 총11개의 전기차 풀라인업을 구축해 국내시장과 북미, 유럽의 선진시강에 전기차 판매 비중을 20%까지 확대하고 스케치 및 이미지를 통해 공개한 7개의 전용 전기차 모델들을 2027년까지 순차적으로 출시할 계획이다.Accordingly, domestic automakers, Hyundai and Kia Motors, will build a full lineup of 11 electric vehicles by 2025, increasing the proportion of electric vehicle sales to 20% in the domestic market and advanced cities in North America and Europe. It plans to release EV models sequentially by 2027.

이처럼 전기자동차 시대가 도래함에 따라 미래는 국내외 자동차 기업이 전 차종을 전기자동차 양산체제로 전환될 것으로 예측 되며, 전기차 로터 샤프트(EV Rotor Shaft)의 고주파열처리 시장은 급진적으로 증가할 것으로 예측된다.With the advent of the electric vehicle era, it is predicted that domestic and foreign automobile companies will convert all types of vehicles to the mass production system of electric vehicles in the future, and the high frequency heat treatment market for electric vehicle rotor shafts is expected to increase radically.

하지만, 현행 전기차 로터 샤프트 열처리 공정은 전공정 수작업으로 일측 단부를 1차 고주파열처리를 수행하고, 이후 1차 고주파 열처리된 로터샤프를 대차로 운반하여 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하는 방식으로 수행하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 따랐다.However, in the current electric vehicle rotor shaft heat treatment process, the first induction heat treatment is performed on one end by hand in the entire process, and then the rotor shaft subjected to the first induction heat treatment is transported on a cart and the other end is subjected to a second induction heat treatment. As a result, there was a problem of decreased productivity.

또한, 1, 2차 고주파열처리 위치마다 작업자가 배치되므로 인건비가 증가되고, 작업자의 숙련도에 따라 열처리 정밀도가 달라져 품질 편차가 크며, 특히, 작업자 실수나 기계의 오작동으로 공정누락, 유효 경화층 깊이 불량, 열처리 패턴 불일치 등과 같은 불량발생률이 매우 높고, 주파 열처리 후 전수검사를 하지 않고 Sampling에 의한 자분탐상검사를 하기 때문에 출고된 완성품에 균열발생 불량품이 혼입될 위험이 높은 폐단이 따랐다.In addition, since workers are placed at each 1st and 2nd induction heat treatment position, the labor cost increases, and the heat treatment precision varies depending on the skill of the worker, resulting in a large quality deviation. , heat treatment pattern mismatch, etc., is very high, and since magnetic particle inspection by sampling is performed without full inspection after frequency heat treatment, there is a high risk of cracking defective products mixed into the shipped finished product.

KR 10-1724572 B1 (2017.04.03.)KR 10-1724572 B1 (2017.04.03.)

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양 단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the above problems, and the entire line is automated from the input stage of the rotor shaft of the electric vehicle to the induction heat treatment of both ends, the complete inspection, and the separation of good products, reducing the tact time and lead time. (Lead Time) Shortened to increase production and prevent process omissions, inconsistency in heat treatment section, local melting, cracks, poor hardened layer structure, over and under hardened layer hardness, and over/under effective hardened layer depth. It aims to provide an automatic high frequency heat treatment system for rotor shafts for electric vehicles that can accurately classify good products and secure product quality reliability.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 로터 샤프트(1)가 거치되도록 상부에 복수의 고정스텝홈(112)이 형성되는 한 쌍의 고정스텝퍼(110)와, 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되고, 상면에 로터 샤프트(1)가 거치되도록 복수의 유동스텝홈(122)이 형성되며, 구동부(124)에 의해 상하, 전후 이송되며 고정스텝홈(112)에 거치된 로터 샤프트(1)를 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송하는 유동스텝퍼(120)를 포함하는 스텝이송파트(100); 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)를 클램핑하여 회전운동시키면서 일측 단부를 1차 고주파 열처리하도록 제 1인덕션 코일(210)이 구비되는 제 1고주파열처리파트(200); 상기 제 1고주파열처파트(200)에서 1차 고주파 열처리를 마친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환하는 제 1방향전환파트(300); 상기 제 1방향전환파트(300)에 의해 방향전환된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 회전시키면서 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하도록 제 2인덕션 코일(410)이 구비되는 제 2고주파열처리파트(400); 및 상기 제 2고주파열처파트(400)에서 2차 고주파 열처리된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)의 열처리 단부에 삽입되어, 균열이 발생된 불량품과 양품을 검출하도록 와전류 탐촉자(510)가 구비되는 전수검사파트(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, a feature of the present invention is between a pair of fixed steppers 110 in which a plurality of fixed step grooves 112 are formed on the upper portion so that the rotor shaft 1 is mounted, and the fixed stepper 110 . A plurality of moving step grooves 122 are formed on the upper surface so that the rotor shaft 1 is mounted on the upper surface, and the rotor shaft 1 is transported up and down and forward and backward by the driving unit 124 and mounted on the fixed step groove 112 . A step transfer part 100 including a flow stepper 120 for intermittently transferring the step by step (One Step); A first high-frequency heat treatment part 200, provided with a first induction coil 210 so that one end is subjected to primary high-frequency heat treatment while clamping and rotating the rotor shaft 1, which is intermittently transferred on the step transfer part 100; a first direction change part 300 for 180° direction change of the rotor shaft 1 which is transferred on the step transfer part 100 after the first high frequency heat treatment is completed in the first high frequency heat treatment part 200; After the direction is changed by the first direction change part 300, the second induction coil 410 rotates the rotor shaft 1 which is transported on the step transfer part 100 while the other end is subjected to secondary high frequency heat treatment. a second high frequency heat treatment part 400 provided; And after the second high-frequency heat treatment in the second high-frequency heat treatment part 400, the eddy current is inserted into the heat treatment end of the rotor shaft 1, which is transported on the step transfer part 100, to detect defective and non-defective products with cracks. It is characterized in that it comprises;

이때, 상기 전수검사파트(500)를 거친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 양품과 불량품으로 구분하여 배출하는 배출로봇파트(600)가 구비되고, 상기 배출로봇파트(600)는, 스텝이송파트(100)를 통하여 이송되는 로터 샤프트(1)를 전달받아 90° 방향 전환하는 제 2방향전환파트(610)과, 제 2방향전환파트(610)에서 방향 전환된 로터 샤프트(1)를 운반하는 로봇팔(620)과, 로봇팔(620)을 통하여 전달되는 로터 샤프트(1)를 배출하는 컨베이어부(630)를 포함하고, 상기 제 2방향전환파트(610)는, 스텝이송파트(100) 단부에 대응하게 설치되어 종형 실린더(611)에 의해 승하강되는 로터리실린더(612)와, 로터리실린더(612)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(613)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(614)를 포함하고, 상기 컨베이어부(630)는 정, 역 구동에 의해 전수검사파트(500)에서 검출된 양품 로터 샤프트(1)와 불량품 로터 샤프트(1)를 구분하여 배출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, a discharging robot part 600 for discharging the rotor shaft 1 that is transported on the step transfer part 100 after passing through the complete inspection part 500 is divided into good and defective products, and the discharging robot part 600 is a second direction change part 610 that receives the rotor shaft 1 transferred through the step transfer part 100 and changes the direction of 90 °, and the direction is changed in the second direction change part 610 A robot arm 620 for transporting the rotor shaft 1, and a conveyor 630 for discharging the rotor shaft 1 transferred through the robot arm 620, the second direction changing part 610 is mounted on the rotary cylinder 612 and the rotary cylinder 612, which is installed corresponding to the end of the step transfer part 100 and is raised and lowered by the vertical cylinder 611, rotates 180 ° in the forward and reverse directions, and the upper end It includes a pair of rotary jigs 614 in which a rotary groove 613 is formed, and the conveyor 630 includes a good quality rotor shaft 1 detected in the complete inspection part 500 by forward and reverse driving and It is characterized in that it is provided to separate and discharge the defective rotor shaft (1).

또한, 제 1, 2고주파열처리파트(200)(400)는, 로터 샤프트(1) 양측에 배치되어 구동부에 의해 회전운동되고, 실린더에 의해 가이드레일(222)(422)을 타고 직선이송되어 로터 샤프트(1) 양단에 결속되는 한 쌍의 센터핀(220)(420)과, 로터 샤프트(1) 단부에 수용되도록 중앙에 통공(212)(412)이 형성되는 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)과, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)을 지지하도록 연결되고, 구동부에 의해 로터 샤프트(1) 길이 방향으로 직선 이송되는 고주파제어부(240)(440)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second high-frequency heat treatment parts 200 and 400 are disposed on both sides of the rotor shaft 1 and rotated by the driving unit, and are linearly transported on the guide rails 222 and 422 by the cylinder to the rotor. The first and second induction coils 210 in which a pair of center pins 220 and 420 bound to both ends of the shaft 1 and through holes 212 and 412 are formed in the center to be accommodated at the ends of the rotor shaft 1 . ) 410, and the first and second induction coils 210 and 410 connected to support the high frequency control unit 240 and 440 that are linearly transferred in the longitudinal direction of the rotor shaft 1 by the driving unit. characterized.

또한, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 일면에 냉각수를 분사하는 냉각모듈(214)(414)이 구비되고, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 로터 샤프트(1) 단부에 삽입된 상태로 고주파제어부(240)(440)로부터 전력을 공급받아 고주파를 출력하면서 로터 샤프트(1) 외측 방향으로 이동하며 로터 샤프트(1) 외주면을 가열함과 동시에 냉각모듈(214)(414)을 통하여 냉각수를 분사하여 급냉 열처리과정을 복합적으로 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second induction coils 210 and 410 are provided with cooling modules 214 and 414 for spraying coolant on one surface, and the first and second induction coils 210 and 410 are provided on one surface of the rotor shaft. (1) It receives power from the high-frequency control unit 240 and 440 while being inserted into the end and moves to the outside of the rotor shaft 1 while outputting a high frequency, heating the outer peripheral surface of the rotor shaft 1 and at the same time a cooling module ( It is characterized in that the cooling water is sprayed through the 214 and 414 to perform the rapid cooling heat treatment process in a complex manner.

또한, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은, 로터 샤프트(1) 단부에 삽입되는 C형 코일부(210a)(410a)와, C형 코일부(210a)(410a) 양단부에 연장되어 고주파제어부(240)(440)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(210b)(410b)으로 구성되고, 상기 냉각모듈(214)(414)은, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)의 C형 코일부(210a)(410a)와 동일한 형상으로 형성되는 C형 챔버(214a)(414a)와, C형 챔버(214a)(414a) 외주면에 연결되어 냉각수가 주입되는 입구포트(214b)(414b)와, C형 챔버(214b)(414b) 일면에 타공되어 냉각수를 분사하는 분사구(214c)(414c)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second induction coils 210 and 410 are provided at both ends of the C-shaped coil parts 210a and 410a inserted into the end of the rotor shaft 1 and the C-shaped coil parts 210a and 410a. Consists of a pair of electrodes 210b and 410b that extend and receive power from the high-frequency control unit 240, 440, and the cooling module 214, 414 includes the first and second induction coils 210 (210) ( C-shaped chambers 214a and 414a formed in the same shape as the C-shaped coil parts 210a and 410a of 410, and the C-shaped chambers 214a and 414a are connected to the outer peripheral surface of the inlet port ( 214b) (414b), and the C-shaped chamber (214b, 414b) is perforated on one surface is characterized in that it includes injection holes (214c) (414c) for spraying the coolant.

또한, 상기 제 1방향전환파트(300)는, 스텝이송파트(100)의 유동스텝퍼(120) 사이에 설치되어 종형 실린더(310)에 의해 승하강되는 로터리실린더(320)와, 로터리실린더(320)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(332)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(330)를 포함하고, 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)가 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되면, 종형 실린더(310) 작동에 의해 로터리지그(330)가 상향 이동되면서 로터 샤프트(1)를 상방향으로 이동시킨 후, 로터리실린더(320) 작동에 의해 로터리지그(330)가 회전되면서 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환시킨 상태로 종형 실린더(310)의 하향 작동력에 의해 로터리지그(330)가 하향 이동되면 로터 샤프트(1)가 180° 방향 전환된 상태로 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first direction change part 300 is installed between the flow stepper 120 of the step transfer part 100 and is raised and lowered by the vertical cylinder 310. The rotary cylinder 320 and the rotary cylinder 320 ) mounted on the rotor shaft, which rotates 180° in the forward and reverse directions, includes a pair of rotary jigs 330 having a rotary groove 332 formed at the upper end, and is intermittently transferred by riding the step transfer part 100 . When (1) is seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110, the rotary jig 330 is moved upward by the operation of the vertical cylinder 310 and the rotor shaft 1 is moved upwardly, When the rotary jig 330 is rotated by the operation of the rotary cylinder 320 and the rotary jig 330 is moved downward by the downward operating force of the vertical cylinder 310 in a state in which the rotor shaft 1 is turned 180°, the rotor shaft (1) is characterized in that it is provided so as to be seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110 in a state in which the direction is changed by 180°.

또한, 상기 전수검사파트(500)는, x축 실린더(520)와, x축 실린더(520)에 의해 상하 방향으로 이송되는 y축 실린더(530)와, y축 실린더(530)에 탑재되는 와전류 탐촉자(510)와, 스텝이송파트(100)의 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되어 x축 실린더(520)에 의해 승하강되는 검사실린더(540)와, 검사실린더(540)에 의해 상향 방향으로 이동되어 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착된 로터 샤프트(1)를 검사위치로 상향 이송하는 검사지그(550)와, 검사실린더(540) 하부와 스텝이송파트(100)의 지지프레임(102) 상에 상호 역방향 나사부로 결합되고, 회전 방향에 따라 검사지그(550) 높낮이를 미세 조절하는 레벨볼트(560)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the complete inspection part 500 includes the x-axis cylinder 520 , the y-axis cylinder 530 transferred in the vertical direction by the x-axis cylinder 520 , and the eddy current mounted on the y-axis cylinder 530 . The probe 510 and the inspection cylinder 540 installed between the fixed stepper 110 of the step transfer part 100 and elevating by the x-axis cylinder 520, and the inspection cylinder 540 in the upward direction An inspection jig 550 for upwardly transporting the rotor shaft 1 which is moved and seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110 to the inspection position, and the lower portion of the inspection cylinder 540 and the step transfer part 100 It is characterized in that it comprises a level bolt 560 that is coupled to the mutually reverse screw on the support frame 102, and finely adjusts the height of the inspection jig 550 according to the rotational direction.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the above configuration and operation, the present invention provides unmanned automation of all lines from the input stage of the rotor shaft of the electric vehicle to induction heat treatment of both ends, complete inspection, and separation of good products, thereby reducing the tact time and shortening the lead time. process omission, inconsistency in heat treatment section, local melting, cracking, poor hardened layer structure, over and under hardened layer hardness, over and under effective hardened layer depth, and preventing defects due to operator error, It has the effect of securing product quality and reliability.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 제 1, 2고주파열처리파트를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1, 2고주파열처리파트 작동상태를 나타내는 사진.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트 작동상태를 나타내는 사진.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 전수검사파트를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 배출로봇파트 작동상태를 나타내는 사진.1 is a plan view showing the overall high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view showing the entire rotor shaft automatic high-frequency heat treatment system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram showing first and second high frequency heat treatment parts of an automatic high frequency heat treatment sheath for a rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
4 is a photograph showing the operation state of the first and second high frequency heat treatment parts of the automatic high frequency heat treatment system for the rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a first direction change part of an automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is a photograph showing an operating state of the first direction changing part of the automatic high-frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram showing a complete inspection part of an automatic high frequency heat treatment sheath for a rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
8 is a photograph showing the operation state of the discharging robot part of the automatic high frequency heat treatment sheath of the rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as it is obvious to those skilled in the art with respect to related known functions, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 제 1, 2고주파열처리파트를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1, 2고주파열처리파트 작동상태를 나타내는 사진이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트 작동상태를 나타내는 사진이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 전수검사파트를 나타내는 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 배출로봇파트 작동상태를 나타내는 사진이다.1 is a plan view showing the overall automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing the overall automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 3 is a configuration diagram showing the first and second high frequency heat treatment parts of the rotor shaft automatic high frequency heat treatment sheath for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an electric vehicle according to an embodiment of the present invention It is a photograph showing the operation state of the first and second high frequency heat treatment parts of the automatic rotor shaft high frequency heat treatment system. 6 is a photograph showing the operating state of the first direction changeover part of the automatic high frequency heat treatment system for the rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a configuration diagram showing the complete inspection part of the automatic high frequency heat treatment sheath for the rotor shaft, and FIG. 8 is a photograph showing the operation state of the exhaust robot part of the automatic high frequency heat treatment sheath for the rotor shaft for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관련되며, 이는 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있도록 스텝이송파트(100), 제 1고주파열처리파트(200), 제 1방향전환파트(300), 제 2고주파열처리파트(400), 전수검사파트(500)를 포함하여 주요구성을 한다.The present invention relates to an automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle, which is an unmanned automation of all lines from the input stage of the rotor shaft of an electric vehicle to induction heat treatment of both ends, complete inspection, and separation of good products, thereby reducing tact time, lead time (Lead Time) Shortened to increase production and prevent process omissions, inconsistency in heat treatment section, local melting, cracks, poor hardened layer structure, over and under hardened layer hardness, and over/under effective hardened layer depth. The step transfer part 100, the first high frequency heat treatment part 200, the first direction change part 300, the second high frequency heat treatment part 400, The main configuration including the complete inspection part (500).

본 발명에 따른 스텝이송파트(100)는 로터 샤프트(1)가 거치되도록 상부에 복수의 고정스텝홈(112)이 형성되는 한 쌍의 고정스텝퍼(110)와, 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되고, 상면에 로터 샤프트(1)가 거치되도록 복수의 유동스텝홈(122)이 형성되며, 구동부(124)에 의해 상하, 전후 이송되며 고정스텝홈(112)에 거치된 로터 샤프트(1)를 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송하는 유동스텝퍼(120)를 포함한다.The step transfer part 100 according to the present invention is installed between a pair of fixed steppers 110 in which a plurality of fixed step grooves 112 are formed on the upper portion so that the rotor shaft 1 is mounted, and the fixed stepper 110 . A plurality of moving step grooves 122 are formed on the upper surface so that the rotor shaft 1 is mounted, and the rotor shaft 1 is transported up and down by the driving unit 124, and is mounted in the fixed step groove 112. It includes a flow stepper 120 that intermittently transports one step at a time.

도 2의 확대도와 같이, 상기 고정스텝홈(112) 및 유동스텝홈(122)은 'V'형 홈으로 형성되고, 고무를 포함하는 보호캡이 설치되어 로터 샤프트(1)를 안전하게 안착지지하게 된다.As shown in the enlarged view of Figure 2, the fixed step groove 112 and the floating step groove 122 are formed in a 'V'-shaped groove, and a protective cap containing rubber is installed to safely seat and support the rotor shaft 1 do.

그리고, 상기 고정스텝홈(112) 및 유동스텝홈(122)은 동일한 간격으로 형성되고, 상기 유동스텝퍼(120)가 상향 이동되어 로터 샤프트(1)를 상방향으로 들어올린 상태로 전진 이송 후 하강하면, 로터 샤프트(1)가 고정스텝홈(112) 상에서 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송된다.In addition, the fixed step groove 112 and the flow step groove 122 are formed at the same interval, and the flow stepper 120 moves upward to lift the rotor shaft 1 in an upward direction, and then moves forward and then descends. If, the rotor shaft 1 is intermittently transferred one step at a time on the fixed step groove 112 .

또한, 본 발명에 따른 제 1고주파열처리파트(200)는 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)를 클램핑하여 회전운동시키면서 일측 단부를 1차 고주파 열처리하도록 제 1인덕션 코일(210)이 구비된다.In addition, the first high frequency heat treatment part 200 according to the present invention is a first induction coil so that one end is subjected to a first high frequency heat treatment while clamping and rotating the rotor shaft 1 that is intermittently transferred on the step transfer part 100 . 210 is provided.

상기 제 1고주파열처리파트(200)는 후술하는 제 2고주파열처리파트(400)와 동일한 구성으로서, 구체적인 설명은 후술하는 제 2고주파열처리파트(400)를 참조한다.The first high frequency heat treatment part 200 has the same configuration as the second high frequency heat treatment part 400 to be described later, and for detailed description, refer to the second high frequency heat treatment part 400 to be described later.

또한, 본 발명에 따른 제 1방향전환파트(300)는 상기 제 1고주파열처파트(200)에서 1차 고주파 열처리를 마친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환하도록 구비된다.In addition, the first direction changing part 300 according to the present invention is 180 ° the rotor shaft 1, which is transported on the step transfer part 100 after the first high frequency heat treatment is completed in the first high frequency heat treatment part 200 . It is provided to change direction.

상기 제 1방향전환파트(300)는, 스텝이송파트(100)의 유동스텝퍼(120) 사이에 설치되어 종형 실린더(310)에 의해 승하강되는 로터리실린더(320)와, 로터리실린더(320)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(332)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(330)를 포함한다.The first direction change part 300 is installed between the flow stepper 120 of the step transfer part 100 and is raised and lowered by the vertical cylinder 310 and the rotary cylinder 320 and the rotary cylinder 320. It is mounted and rotates 180° in the forward and reverse directions, and includes a pair of rotary jigs 330 in which a rotary groove 332 is formed at the top.

도 6을 참고하여 제 1방향전환파트(300)의 작동상태를 살펴보면, 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)가 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되면, 종형 실린더(310) 작동에 의해 로터리지그(330)가 상향 이동되면서 로터 샤프트(1)를 상방향으로 이동된다.Looking at the operating state of the first direction changing part 300 with reference to FIG. 6, the rotor shaft 1, which is intermittently transferred on the step transfer part 100, is in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110. When seated, the rotor shaft 1 is moved upward while the rotary rig 330 is moved upward by the operation of the vertical cylinder 310 .

이후 상기 로터리실린더(320) 작동에 의해 로터리지그(330)가 회전되면서 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환시킨 상태로 종형 실린더(310)의 하향 작동력에 의해 로터리지그(330)가 하향 이동되면 로터 샤프트(1)가 180° 방향 전환된 상태로 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되도록 구비된다.Afterwards, when the rotary jig 330 is rotated by the operation of the rotary cylinder 320, the rotary jig 330 is moved downward by the downward operating force of the vertical cylinder 310 in a state in which the rotor shaft 1 is turned 180° The rotor shaft 1 is provided to be seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110 in a state in which the direction is changed by 180°.

또한, 본 발명에 따른 제 2고주파열처리파트(400)는 상기 제 1방향전환파트(300)에 의해 방향전환된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 회전시키면서 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하도록 제 2인덕션 코일(410)이 구비된다.In addition, the second high-frequency heat treatment part 400 according to the present invention rotates the rotor shaft 1, which is transferred on the step transfer part 100 after the direction is changed by the first direction change part 300, while rotating the other side A second induction coil 410 is provided so that the end is subjected to secondary high frequency heat treatment.

상기 제 2고주파열처리파트(400)는 상기 제 1고주파열처리파트(200)와 동일한 구성으로서, 이에 따른 상세한 구성은 후술하는 내용을 참조한다.The second high frequency heat treatment part 400 has the same configuration as the first high frequency heat treatment part 200 , and the detailed configuration thereof will be described later.

본 발명에 따른 제 1, 2고주파열처리파트(200)(400)는, 로터 샤프트(1) 양측에 배치되어 구동부에 의해 회전운동되고, 실린더에 의해 가이드레일(222)(422)을 타고 직선이송되어 로터 샤프트(1) 양단에 결속되는 한 쌍의 센터핀(220)(420)과, 로터 샤프트(1) 단부에 수용되도록 중앙에 통공(212)(412)이 형성되는 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)과, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)을 지지하도록 연결되고, 구동부에 의해 로터 샤프트(1) 길이 방향으로 직선 이송되는 고주파제어부(240)(440)를 포함한다.The first and second high-frequency heat treatment parts 200 and 400 according to the present invention are disposed on both sides of the rotor shaft 1 and rotated by the driving unit, and are linearly transported on the guide rails 222 and 422 by the cylinder. The first and second induction coils having a pair of center pins 220 and 420 coupled to both ends of the rotor shaft 1 and through holes 212 and 412 formed in the center to be accommodated in the rotor shaft 1 end. (210) and (410), connected to support the first and second induction coils 210, 410, and includes a high-frequency control unit 240, 440 that is linearly transferred in the longitudinal direction of the rotor shaft 1 by a driving unit. do.

여기서, 상기 로터 샤프트(1)가 한 쌍의 센터핀(220)(420)에 클램핑되어 회전운동되는 중에 고주파 열처리과정이 수행됨에 따라 로터 샤프트(1) 외주면이 전체적으로 균일한 품질로 열처리된다.Here, as the high frequency heat treatment process is performed while the rotor shaft 1 is clamped by a pair of center pins 220 and 420 and rotated, the outer circumferential surface of the rotor shaft 1 is heat-treated with uniform quality as a whole.

이때, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 일면에 냉각수를 분사하는 냉각모듈(214)(414)이 구비된다.At this time, the first and second induction coils 210 and 410 are provided with cooling modules 214 and 414 for spraying cooling water on one surface.

이에 도 4와 같이 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 로터 샤프트(1) 단부에 삽입된 상태로 고주파제어부(240)(440)로부터 전력을 공급받아 고주파를 출력하면서 로터 샤프트(1) 외측 방향으로 이동하며 로터 샤프트(1) 외주면을 가열함과 동시에 냉각모듈(214)(414)을 통하여 냉각수를 분사하여 급냉 열처리과정을 복합적으로 수행하도록 구비된다.Accordingly, as shown in FIG. 4 , the first and second induction coils 210 and 410 are supplied with power from the high frequency control unit 240 and 440 while being inserted into the end of the rotor shaft 1 and output high frequency while outputting a high frequency. 1) It moves outward and heats the outer circumferential surface of the rotor shaft 1 and at the same time sprays cooling water through the cooling modules 214 and 414 to perform a rapid cooling heat treatment process in a complex manner.

도 3에서, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은, 로터 샤프트(1) 단부에 삽입되는 C형 코일부(210a)(410a)와, C형 코일부(210a)(410a) 양단부에 연장되어 고주파제어부(240)(440)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(210b)(410b)으로 구성된다.In FIG. 3 , the first and second induction coils 210 and 410 include C-shaped coil parts 210a and 410a inserted into the end of the rotor shaft 1 and C-shaped coil parts 210a and 410a. It is composed of a pair of electrodes 210b and 410b extending at both ends and receiving power from the high frequency controller 240 and 440 .

그리고 상기 냉각모듈(214)(414)은, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)의 C형 코일부(210a)(410a)와 동일한 형상으로 형성되는 C형 챔버(214a)(414a)와, C형 챔버(214a)(414a) 외주면에 연결되어 냉각수가 주입되는 입구포트(214b)(414b)와, C형 챔버(214b)(414b) 일면에 타공되어 냉각수를 분사하는 분사구(214c)(414c)를 포함한다.In addition, the cooling modules 214 and 414 are C-shaped chambers 214a and 414a formed in the same shape as the C-shaped coil parts 210a and 410a of the first and second induction coils 210 and 410 . And, the inlet ports 214b and 414b connected to the outer peripheral surface of the C-shaped chambers 214a and 414a and into which the coolant is injected, and the C-shaped chambers 214b and 414b, an injection hole 214c that is perforated on one surface to inject the coolant. (414c).

이에 상기 복수의 입구포트(214b)(414b)를 통하여 C형 챔버(214a)(414a) 내부로 냉각수가 분산 투입됨에 따라 C형 챔버(214a)(414a) 내부 전체 영역이 균일한 압력으로 유지되어 복수의 분사구(214c)(414c)에서 분사되는 냉각수 압력이 균일하게 유지된다.Accordingly, as the coolant is distributed and injected into the C-shaped chambers 214a and 414a through the plurality of inlet ports 214b and 414b, the entire area inside the C-shaped chambers 214a and 414a is maintained at a uniform pressure. The pressure of the coolant sprayed from the plurality of injection holes 214c and 414c is uniformly maintained.

또한, 본 발명에 따른 전수검사파트(500)는 상기 제 2고주파열처파트(400)에서 2차 고주파 열처리된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)의 열처리 단부에 삽입되어, 균열이 발생된 불량품과 양품을 검출하도록 와전류 탐촉자(510)가 구비된다.In addition, the complete inspection part 500 according to the present invention is inserted into the heat treatment end of the rotor shaft 1 that is transported on the step transfer part 100 after the second high frequency heat treatment is performed in the second high frequency heat treatment part 400. , an eddy current probe 510 is provided to detect defective and non-defective products with cracks.

도 7에서, 상기 전수검사파트(500)는, x축 실린더(520)와, x축 실린더(520)에 의해 상하 방향으로 이송되는 y축 실린더(530)와, y축 실린더(530)에 탑재되는 와전류 탐촉자(510)와, 스텝이송파트(100)의 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되어 x축 실린더(520)에 의해 승하강되는 검사실린더(540)와, 검사실린더(540)에 의해 상향 방향으로 이동되어 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착된 로터 샤프트(1)를 검사위치로 상향 이송하는 검사지그(550)와, 검사실린더(540) 하부와 스텝이송파트(100)의 지지프레임(102) 상에 상호 역방향 나사부로 결합되고, 회전 방향에 따라 검사지그(550) 높낮이를 미세 조절하는 레벨볼트(560)를 포함한다.In FIG. 7 , the complete inspection part 500 is mounted on the x-axis cylinder 520 , the y-axis cylinder 530 transferred in the vertical direction by the x-axis cylinder 520 , and the y-axis cylinder 530 . An eddy current probe 510 that becomes an eddy current probe 510 and an inspection cylinder 540 that is installed between the fixed stepper 110 of the step transfer part 100 and is raised and lowered by the x-axis cylinder 520, and the inspection cylinder 540 upwards. Inspection jig 550 for upwardly transferring the rotor shaft 1 which is moved in the direction and seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110 to the inspection position, the lower portion of the inspection cylinder 540 and the step transfer part 100 ) is coupled to each other by a reverse screw on the support frame 102, and includes a level bolt 560 for finely adjusting the height of the inspection jig 550 according to the rotational direction.

여기서, 상기 x축 실린더(520)와 y축 실린더(530)에 의해 와전류 탐촉자(510)가 x, y축 방향으로 위치이동됨과 더불어 설정 위치가 저장되어 규격별 로터 샤프트(1)에 대한 위치 설정이 자동으로 수행된다.Here, the eddy current transducer 510 is moved in the x and y-axis directions by the x-axis cylinder 520 and the y-axis cylinder 530 and the set position is stored to set the position for the rotor shaft 1 by standard This is done automatically.

이때, 상기 와전류 탐촉자(510)는 상호비교법으로 로터 샤프트(1)의 고주파 열처리 후 균열발생 유, 무에 따라 변화하는 와전류 신호를 검출하도록 구비되는바, 와전류 탐촉자(510)로 부터 ECT 탐상기에 들어오는 불량품과 양품의 와전류 위상과 진폭의 신호가 다르기 때문에 이들 신호를 Grouping 하여 Gate를 설정한 후 ECT 균열검사 시험 탐촉자로부터 들어오는 신호가 양품의 Group 영역 내에 들어오면 양품, 그 외의 영역에 들어오면 불양품으로 검사한다.At this time, the eddy current transducer 510 is provided to detect an eddy current signal that changes depending on the presence or absence of crack occurrence after high frequency heat treatment of the rotor shaft 1 by a mutual comparison method. Since the eddy current phase and amplitude signals of defective and non-defective products are different, group these signals and set the gate. If the signal from the ECT crack test probe enters the group area of the defective product, it is considered a good product. check

그리고, 불량품의 영역에 신호가 들어오면 ECT 탐상기에 No Good란 신호가 뜨고 부져가 울리며, 양품의 영역에 신호가 들어오면 Good란 신호가 뜨고, 이러한 측정 결과 신호는 각각의 로터 샤프트(1)에 해당하는 식별넘버에 기록되어 후술하는 전수검사파트(500)에서 양품과 불량품으로 구분 배출된다.And, when a signal enters the defective product area, a No Good signal is displayed on the ECT flaw detector and a buzzer sounds. It is recorded in the corresponding identification number, and is discharged into good and defective products in the complete inspection part 500 to be described later.

또한, 상기 전수검사파트(500)를 거친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 양품과 불량품으로 구분하여 배출하는 배출로봇파트(600)가 구비된다.In addition, a discharging robot part 600 for discharging the rotor shaft 1, which is transported on the step transfer part 100 after passing through the complete inspection part 500, into good and defective products is provided.

도 8에서, 상기 배출로봇파트(600)는, 스텝이송파트(100)를 통하여 이송되는 로터 샤프트(1)를 전달받아 90° 방향 전환하는 제 2방향전환파트(610)과, 제 2방향전환파트(610)에서 방향 전환된 로터 샤프트(1)를 운반하는 로봇팔(620)과, 로봇팔(620)을 통하여 전달되는 로터 샤프트(1)를 배출하는 컨베이어부(630)를 포함한다.In FIG. 8 , the discharge robot part 600 is a second direction change part 610 that receives the rotor shaft 1 transferred through the step transfer part 100 and changes the direction of 90°, and the second direction change It includes a robot arm 620 that transports the rotor shaft 1 whose direction is changed in the part 610 , and a conveyor 630 that discharges the rotor shaft 1 transferred through the robot arm 620 .

그리고, 상기 제 2방향전환파트(610)는, 스텝이송파트(100) 단부에 대응하게 설치되어 종형 실린더(611)에 의해 승하강되는 로터리실린더(612)와, 로터리실린더(612)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(613)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(614)를 포함한다.And, the second direction changing part 610 is installed corresponding to the end of the step transfer part 100 and mounted on the rotary cylinder 612 and the rotary cylinder 612 that are raised and lowered by the vertical cylinder 611. It rotates 180° in forward and reverse directions, and includes a pair of rotary jigs 614 in which a rotary groove 613 is formed at the top.

이때, 상기 컨베이어부(630)는 정, 역 구동에 의해 전수검사파트(500)에서 검출된 양품 로터 샤프트(1)와 불량품 로터 샤프트(1)를 구분하여 배출하도록 구비된다.At this time, the conveyor unit 630 is provided to separate and discharge the good rotor shaft 1 and the defective rotor shaft 1 detected in the complete inspection part 500 by forward and reverse driving.

이처럼 상기 컨베이어부(630)의 정, 역 구동에 의해 로터 샤프트(1) 양품과 불량품이 자동 분리 배출되므로 최종 제품의 품질 신뢰성이 확보되는바, 즉, 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.As such, good and bad products of the rotor shaft 1 are automatically separated and discharged by the forward and reverse driving of the conveyor unit 630, so the quality and reliability of the final product is secured, that is, high-frequency heat treatment and transfer of both ends from the electric vehicle rotor shaft input stage. All lines from inspection to separation of good products are automated, reducing tact time and shortening lead time to increase production, process omission, heat treatment section inconsistency, local melting, cracks, poor hardened layer structure, It has the advantage of preventing defects caused by worker's mistake over and under the hardened layer hardness, over and under the effective hardened layer depth, and ensuring product quality reliability by accurately classifying good products.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.As described above, in the detailed description of the present invention, the most preferred embodiment of the present invention has been described, but various modifications are possible within the scope not departing from the technical scope of the present invention. Therefore, the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiments, but the protection scope should be recognized from the techniques of the claims to be described later and equivalent technical means from these techniques.

100: 스텝이송파트 200: 제 1고주파열처리파트
300: 방향전환파트 400: 제 2고주파열처리파트
500: 전수검사파트100: step transfer part 200: first high frequency heat treatment part
300: direction change part 400: second high frequency heat treatment part
500: complete inspection part

Claims (7)

로터 샤프트(1)가 거치되도록 상부에 복수의 고정스텝홈(112)이 형성되는 한 쌍의 고정스텝퍼(110)와, 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되고, 상면에 로터 샤프트(1)가 거치되도록 복수의 유동스텝홈(122)이 형성되며, 구동부(124)에 의해 상하, 전후 이송되며 고정스텝홈(112)에 거치된 로터 샤프트(1)를 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송하는 유동스텝퍼(120)를 포함하는 스텝이송파트(100);
상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)를 클램핑하여 회전운동시키면서 일측 단부를 1차 고주파 열처리하도록 제 1인덕션 코일(210)이 구비되는 제 1고주파열처리파트(200);
상기 제 1고주파열처리파트(200)에서 1차 고주파 열처리를 마친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환하는 제 1방향전환파트(300);
상기 제 1방향전환파트(300)에 의해 방향전환된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 회전시키면서 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하도록 제 2인덕션 코일(410)이 구비되는 제 2고주파열처리파트(400); 및
상기 제 2고주파열처리파트(400)에서 2차 고주파 열처리된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)의 열처리 단부에 삽입되어, 균열이 발생된 불량품과 양품을 검출하도록 와전류 탐촉자(510)가 구비되는 전수검사파트(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
It is installed between a pair of fixed steppers 110 in which a plurality of fixed step grooves 112 are formed on the upper portion so that the rotor shaft 1 is mounted, and the fixed stepper 110, and the rotor shaft 1 is mounted on the upper surface. A flow in which a plurality of flow step grooves 122 are formed so as to be intermittently transferred by one step each of the rotor shaft 1 mounted on the fixed step groove 112 while being transported up and down by the driving unit 124 up and down. Step transfer part 100 including a stepper 120;
A first high-frequency heat treatment part 200, provided with a first induction coil 210 so that one end is subjected to primary high-frequency heat treatment while clamping and rotating the rotor shaft 1, which is intermittently transferred on the step transfer part 100;
a first direction change part 300 for 180° direction change of the rotor shaft 1 which is transferred on the step transfer part 100 after the first high frequency heat treatment is completed in the first high frequency heat treatment part 200;
After the direction is changed by the first direction change part 300, the second induction coil 410 rotates the rotor shaft 1 which is transported on the step transfer part 100 while the other end is subjected to secondary high frequency heat treatment. a second high frequency heat treatment part 400 provided; and
After the second high-frequency heat treatment in the second high-frequency heat treatment part 400, the eddy current probe is inserted into the heat treatment end of the rotor shaft 1 that is transported on the step transfer part 100 to detect defective and non-defective products with cracks. Rotor shaft automatic high frequency heat treatment system for electric vehicles, characterized in that it comprises;
 제 1항에 있어서,
상기 전수검사파트(500)를 거친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 양품과 불량품으로 구분하여 배출하는 배출로봇파트(600)가 구비되고, 상기 배출로봇파트(600)는, 스텝이송파트(100)를 통하여 이송되는 로터 샤프트(1)를 전달받아 90° 방향 전환하는 제 2방향전환파트(610)과, 제 2방향전환파트(610)에서 방향 전환된 로터 샤프트(1)를 운반하는 로봇팔(620)과, 로봇팔(620)을 통하여 전달되는 로터 샤프트(1)를 배출하는 컨베이어부(630)를 포함하고,
상기 제 2방향전환파트(610)는, 스텝이송파트(100) 단부에 대응하게 설치되어 종형 실린더(611)에 의해 승하강되는 로터리실린더(612)와, 로터리실린더(612)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(613)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(614)를 포함하고,
상기 컨베이어부(630)는 정, 역 구동에 의해 전수검사파트(500)에서 검출된 양품 로터 샤프트(1)와 불량품 로터 샤프트(1)를 구분하여 배출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
The method of claim 1,
After passing through the complete inspection part 500, a discharging robot part 600 for discharging the rotor shaft 1 transported on the step transfer part 100 by dividing it into good and defective products is provided, and the discharging robot part 600 ) is, the second direction conversion part 610 that receives the rotor shaft 1 transferred through the step transfer part 100 and changes the direction of 90 °, and the rotor shaft whose direction is changed in the second direction conversion part 610 (1) including a robot arm 620 for transporting, and a conveyor unit 630 for discharging the rotor shaft 1 delivered through the robot arm 620,
The second direction change part 610 is mounted on the rotary cylinder 612, the rotary cylinder 612, which is installed corresponding to the end of the step transfer part 100 and is raised and lowered by the vertical cylinder 611, It rotates 180 ° in the reverse direction, and includes a pair of rotary jigs 614 in which a rotary groove 613 is formed on the upper end,
The conveyor unit 630 is a rotor for an electric vehicle, characterized in that it is provided to separate and discharge the good rotor shaft 1 and the defective rotor shaft 1 detected in the complete inspection part 500 by forward and reverse driving. Shaft automatic high frequency heat treatment system.
 제 1항에 있어서,
상기 제 1, 2고주파열처리파트(200)(400)는, 로터 샤프트(1) 양측에 배치되어 구동부에 의해 회전운동되고, 실린더에 의해 가이드레일(222)(422)을 타고 직선이송되어 로터 샤프트(1) 양단에 결속되는 한 쌍의 센터핀(220)(420)과, 로터 샤프트(1) 단부에 수용되도록 중앙에 통공(212)(412)이 형성되는 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)과, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)을 지지하도록 연결되고, 구동부에 의해 로터 샤프트(1) 길이 방향으로 직선 이송되는 고주파제어부(240)(440)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
The method of claim 1,
The first and second high-frequency heat treatment parts 200 and 400 are disposed on both sides of the rotor shaft 1, rotated by a driving unit, and are linearly transported on the guide rails 222 and 422 by a cylinder, and the rotor shaft (1) A pair of center pins 220 and 420 bound to both ends, and first and second induction coils 210 in which through holes 212 and 412 are formed in the center to be accommodated in the rotor shaft 1 end. (410) and the first and second induction coils 210 and 410 are connected to support, and characterized in that it includes a high-frequency control unit 240, 440 that is linearly transferred in the longitudinal direction of the rotor shaft 1 by the driving unit. Rotor shaft automatic high frequency heat treatment system for electric vehicles.
 제 3항에 있어서,
상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 일면에 냉각수를 분사하는 냉각모듈(214)(414)이 구비되고, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 로터 샤프트(1) 단부에 삽입된 상태로 고주파제어부(240)(440)로부터 전력을 공급받아 고주파를 출력하면서 로터 샤프트(1) 외측 방향으로 이동하며 로터 샤프트(1) 외주면을 가열함과 동시에 냉각모듈(214)(414)을 통하여 냉각수를 분사하여 급냉 열처리과정을 복합적으로 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
4. The method of claim 3,
The first and second induction coils 210 and 410 are provided with cooling modules 214 and 414 for spraying coolant on one surface, and the first and second induction coils 210 and 410 are connected to the rotor shaft 1 ) in the state inserted into the end, it receives power from the high frequency control unit 240 and 440 and outputs high frequency while moving to the outside of the rotor shaft 1 and heating the outer peripheral surface of the rotor shaft 1 and at the same time the cooling module 214 An automatic high frequency heat treatment system for a rotor shaft for an electric vehicle, characterized in that it is provided to complexly perform a rapid cooling heat treatment process by injecting cooling water through (414).
 제 4항에 있어서,
상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은, 로터 샤프트(1) 단부에 삽입되는 C형 코일부(210a)(410a)와, C형 코일부(210a)(410a) 양단부에 연장되어 고주파제어부(240)(440)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(210b)(410b)으로 구성되고,
상기 냉각모듈(214)(414)은, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)의 C형 코일부(210a)(410a)와 동일한 형상으로 형성되는 C형 챔버(214a)(414a)와, C형 챔버(214a)(414a) 외주면에 연결되어 냉각수가 주입되는 입구포트(214b)(414b)와, C형 챔버(214b)(414b) 일면에 타공되어 냉각수를 분사하는 분사구(214c)(414c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
5. The method of claim 4,
The first and second induction coils 210 and 410 extend to both ends of the C-shaped coil parts 210a and 410a inserted into the rotor shaft 1 end, and the C-shaped coil parts 210a and 410a. Consists of a pair of electrodes 210b and 410b receiving power from the high frequency controller 240 and 440,
The cooling modules 214 and 414 include C-shaped chambers 214a and 414a formed in the same shape as the C-shaped coil parts 210a and 410a of the first and second induction coils 210 and 410, and , the inlet ports 214b and 414b connected to the outer peripheral surface of the C-shaped chambers 214a and 414a and into which the coolant is injected, and the C-shaped chambers 214b and 414b perforated on one side of the injection hole 214c for spraying the coolant. 414c), characterized in that it comprises a rotor shaft automatic high frequency heat treatment system for an electric vehicle.
 제 1항에 있어서,
상기 제 1방향전환파트(300)는, 스텝이송파트(100)의 유동스텝퍼(120) 사이에 설치되어 종형 실린더(310)에 의해 승하강되는 로터리실린더(320)와, 로터리실린더(320)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(332)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(330)를 포함하고,
상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)가 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되면, 종형 실린더(310) 작동에 의해 로터리지그(330)가 상향 이동되면서 로터 샤프트(1)를 상방향으로 이동시킨 후, 로터리실린더(320) 작동에 의해 로터리지그(330)가 회전되면서 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환시킨 상태로 종형 실린더(310)의 하향 작동력에 의해 로터리지그(330)가 하향 이동되면 로터 샤프트(1)가 180° 방향 전환된 상태로 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
The method of claim 1,
The first direction change part 300 is installed between the flow stepper 120 of the step transfer part 100 and is raised and lowered by the vertical cylinder 310 and the rotary cylinder 320 and the rotary cylinder 320. It is mounted and rotates 180° in the forward and reverse directions, and includes a pair of rotary jigs 330 in which a rotary groove 332 is formed at the top,
When the rotor shaft 1, which is intermittently transferred on the step transfer part 100, is seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110, the rotary rig 330 moves upward by the operation of the vertical cylinder 310. After moving the rotor shaft 1 in the upward direction, the rotary jig 330 is rotated by the operation of the rotary cylinder 320 while the rotor shaft 1 is rotated 180° downward of the vertical cylinder 310. Rotor for an electric vehicle, characterized in that when the rotary jig 330 is moved downward by the operating force, the rotor shaft 1 is provided to be seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110 in a state in which the direction is changed by 180° Shaft automatic high frequency heat treatment system.
 제 1항에 있어서,
상기 전수검사파트(500)는, x축 실린더(520)와, x축 실린더(520)에 의해 상하 방향으로 이송되는 y축 실린더(530)와, y축 실린더(530)에 탑재되는 와전류 탐촉자(510)와, 스텝이송파트(100)의 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되어 x축 실린더(520)에 의해 승하강되는 검사실린더(540)와, 검사실린더(540)에 의해 상향 방향으로 이동되어 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착된 로터 샤프트(1)를 검사위치로 상향 이송하는 검사지그(550)와, 검사실린더(540) 하부와 스텝이송파트(100)의 지지프레임(102) 상에 상호 역방향 나사부로 결합되고, 회전 방향에 따라 검사지그(550) 높낮이를 미세 조절하는 레벨볼트(560)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
The method of claim 1,
The complete inspection part 500 includes an x-axis cylinder 520, a y-axis cylinder 530 transported in the vertical direction by the x-axis cylinder 520, and an eddy current probe mounted on the y-axis cylinder 530 ( 510) and the inspection cylinder 540 installed between the fixed stepper 110 of the step transfer part 100 and raised and lowered by the x-axis cylinder 520, and the inspection cylinder 540 is moved in the upward direction An inspection jig 550 for upwardly transferring the rotor shaft 1 seated in the fixed step groove 112 of the fixed stepper 110 to the inspection position, the lower portion of the inspection cylinder 540 and the support frame of the step transfer part 100 A rotor shaft automatic high-frequency heat treatment system for an electric vehicle, characterized in that it comprises a level bolt 560 that is coupled to each other by a reverse screw on the 102, and finely adjusts the height of the inspection jig 550 according to the rotational direction.
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