KR102506601B1 - 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치 - Google Patents

Abstract

압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치가 개시된다. 개시된 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치는 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열부, 가열부에서 가열된 알루미늄 빌렛을 가압하여 압출하는 압출부, 압출부와 연결되어 압출부의 가압력을 생성하는 압출용 펌프구조 및 가열부, 압출부 및 압출용 펌프구조와 연결되어 가열부, 압출부 및 압출용 펌프구조를 제어하는 프로세서를 포함하고, 압출용 펌프구조는, 유압펌프, 유압펌프와 연결된 모터, 유압펌프에서 가압된 유체를 전달받아 분기하는 방향제어밸브, 방향제어밸브와 연결된 배출유로 및 유입유로 및 배출유로 내에 배치되어 유동하는 유체의 압력을 측정하는 유압센서를 포함한다.

Description

압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치{EXTRUSION PUMP STRUCTURE AND ALUMINUM EXTRUCTION APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 개시는 압루미늄 압출 공정 효율이 개선된 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치에 관한 것이다.

알루미늄 압출장치는 빌렛 형태의 알루미늄을 가열한 후 압출하여 원하는 단면 형상을 가지는 금형을 통과하면서 압출물을 생산하는 장치이다.

알루미늄은, 가벼우며 일정 이상의 강도를 가지고 표면에 산화알루미늄층을 형성하여 부식에도 뛰어나 재료로서, 특히 금속 중에서도 무른 편에 속하여 알루미늄을 원하는 단면을 가지는 형상으로 압출하여 사용하고 있다.

한편, 알루미늄 압출장치는 금속인 알루미늄에 대한 가압을 통해 압출시키기 위해 많은 힘이 필요하며, 유체를 이용하는 펌프를 통해 알루미늄 압출을 위한 가압력을 생성할 수 있다.

그러나, 알루미늄은 무른 편이므로 알루미늄에 대한 빠르고 강한 압력이 가해질 시에는 금형을 통과한 알루미늄 압출물이 휘거나 단면이 고르지 못한 문제점이 발생하며, 알루미늄의 가압이 약할 경우에는 원할한 압출이 안되며 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

특히, 가압력은 펌프에서 발생시키는 유동압력에 의해 생성되므로 유체의 가압력을 조정하는 것이 중요하였다.

아울러, 알루미늄을 가압시에는 동일하게 가압하는 경우, 알루미늄 빌렛이 거의다 압출될 경우, 압출의 효율이 떨어져 알루미늄 압출물의 단면이 휘는 등 품질이 떨어지거나 지나치게 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

아울러, 알루미늄을 크기, 가열 온도에 따라 알루미늄을 가압하는 가압력 및 가압력을 생성하기 위한 펌프의 유동압력을 미세하게 조정해야하는 요구가 크게 증대되었다.

본 개시의 목적은 본 개시는 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치를 제공하는데 있다.

본 개시의 목적을 달성하기 위한 본 개시는, 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열부, 가열부에서 가열된 알루미늄 빌렛을 가압하여 압출하는 압출부, 압출부와 연결되어 압출부의 가압력을 생성하는 압출용 펌프구조 및 가열부, 압출부 및 압출용 펌프구조와 연결되어 가열부, 압출부 및 압출용 펌프구조를 제어하는 프로세서를 포함하고, 압출용 펌프구조는, 유압펌프, 유압펌프와 연결된 모터, 유압펌프에서 가압된 유체를 전달받아 분기하는 방향제어밸브, 방향제어밸브와 연결된 배출유로 및 유입유로 및 배출유로 내에 배치되어 유동하는 유체의 압력을 측정하는 유압센서를 포함하는 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치를 제공할 수 있다.

상기 압출부는, 압출구가 형성된 압출프레임 및 상기 압출프레임 방향으로 알루미늄 빌렛을 가압하는 가압푸시를 포함하고, 상기 가압푸시는 상기 프로세서와 연결되고 상기 압출프레임과 마주보도록 배치되어 알루미늄 빌렛에 전류를 흘려보내는 제1 전도부를 포함하며, 상기 압출프레임은 상기 프로세서와 연결되고 알루미늄 빌렛과 접촉하여 상기 제1 전도부에서 전달되는 전류를 수용하는 제2 전도부를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 가압푸시가 알루미늄 빌렛을 가압하는 동안, 상기 제2 전도부에서 전달되는 전류값을 기초로, 상기 유압펌프를 통해 상기 유체의 압력을 조절할 수 있다.

상기 프로세서는, 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛 크기정보를 기초로 상기 가열부를 통해 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열단계, 상기 가압푸시의 전면에 안착된 알루미늄 빌렛을 상기 압출프레임 방향으로 제1 압력으로 가압하면서 상기 제1 전도부를 통해 전류를 흘려보내는 가압단계, 상기 제1 전도부에서 알루미늄 빌렛을 통해 전달되는 전류를 제2 전도부를 통해 감지하는 감지단계 및 상기 감지단계 이후, 상기 가압푸시는 상기 제1 압력보다 큰 제2 압력으로 알루미늄 빌렛을 가압하여 상기 압출프레임을 통해 압출하는 압출단계, 상기 가압푸시가 알루미늄 빌렛을 가압하는 동안 상기 제2 전도부를 통해 입력되는 전류값이 메모리에 기 저장된 기준전류값과 비교하여 마무리 압출 여부를 결정하는 마무리결정단계를 포함하고, 상기 가압푸시는, 상기 제2 전도부를 통해 입력되는 전류값을 기초로, 알루미늄 빌렛을 제3 압력으로 가압할 수 있다.

상기 제3 압력의 크기는 상기 제2 전도부를 통해 입력된 전류값과 반비례하고, 상기 제3 압력은 상기 제2 압력보다 작으며, 상기 프로세서는, 상기 감지단계에서 측정된 전류값을 기초로, 가열부의 가열온도를 보정하는 보정단계를 더 포함하고, 상기 보정단계는, 상기 감지단계에서 측정된 전류값을 기초로 알루미늄 빌렛의 길이를 결정하고, 결정된 알루미늄 빌렛의 길이와 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛 크기정보의 길이와 비교하며, 상기 결정된 알루미늄 빌렛의 길이와 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛 크기정보의 길이보다 큰 경우, 상기 가열부의 온도를 상승시키고, 상기 결정된 알루미늄 빌렛의 길이와 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛 크기정보의 길이보다 작은 경우, 상기 가열부의 온도를 하강시킬 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 제2 전도부를 통해 측정된 전류값을 기초로 상기 제2 압력 및 상기 제3 압력을 결정하고, 상기 제3 압력을 결정하는 단계에 있어서 상기 유압센서를 통해 측정된 유체의 압력을 기초로 상기 제3 압력을 보정하는 압력보정단계를 더 포함하며, 상기 압력보정단계는, 상기 프로세서가 상기 제2 전도부를 통해 측정된 전류값과 대응되는 메모리 내의 제3 압력을 선택하고, 상기 유압센서에서 측정된 유체의 압력과 대응되는 상기 가압푸시에 적용되는 메모리 내의 기준압력을 선택하며, 선택된 기준압력과 선택된 제3 압력을 비교하여, 선택된 기준압력이 선택된 제3 압력보다 작은 경우, 선택된 제3 압력보다 더 큰 압력으로 가압푸시를 작동할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치 내에 내재된 프로세서 및 메모리를 나타낸 개략도이다.
도 5 내지 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 알루미늄 빌렛의 압출 과정을 나타낸 상부 개략도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 알루미늄 빌렛을 나타낸 사시도이다.

본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은` 과장되거나 축소될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "상에" 있다거나 "접하여" 있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "바로 상에" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "～사이에"와 "직접 ～사이에" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하에서는, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1)에 대해 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조(10)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1)를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1)를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1) 내에 내재된 프로세서(2) 및 메모리(3)를 나타낸 개략도이며, 도 5 내지 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 알루미늄 빌렛(B)의 압출 과정을 나타낸 상부 개략도이고, 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 알루미늄 빌렛(B)을 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 압출용 펌프구조(10)는 알루미늄 빌렛(B)을 압출하여 사용자가 원하는 단면의 형상을 가지는 압출물을 생산하기 위해, 압루미늄 빌렛을 압출하는 압출부(40)의 가압력을 생성할 수 있다. 즉, 압출용 펌프구조(10)는 압출부(40)와 연결되어 압출부(40)에 대한 가압력을 생성하여 전달할 수 있다.

예를 들어, 압출용 펌프구조(10)는 유압 구동계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 압출용 펌프구조(10)는, 유압펌프(11), 유압펌프(11)와 연결된 모터(12), 유압펌프(11)에서 가압된 유체를 전달받아 분기하는 방향제어밸브(13), 방향제어밸브(13)와 연결된 배출유로(15) 및 유입유로(14) 및 배출유로(15) 내에 배치되어 유동하는 유체의 압력을 측정하는 유압센서(15a)를 포함할 수 있다.

모터(12)는 전기모터(12)를 포함할 수 있으며 유압펌프(11)와 연결되어 유압펌프(11)의 작동 구동력을 전달할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(2)는 모터(12)와 전기적으로 연결되어 프로세서(2)의 제어에 의해 모터(12)의 동력을 제어할 수 있으며, 모터(12)의 동력 제어에 따라 유압펌프(11)를 통해 유체에 대한 가압력을 제어할 수 있다.

유압펌프(11)는 유체와 직접 접촉하여 유체의 압력을 조절할 수 있다. 유압펌프(11)에 의해 압력이 조절된 유체는 유압펌프(11)와 연결된 방향제어밸브(13)로 이동하여 방향제어밸브(13)를 통해 압출부(40)와 연결된 배출유로(15), 압출부(40) 내부에 배치된 유압실린더(미도시)에서 배출되는 유체가 유입되는 유입유로(14)와 각각 연결될 수 있다.

유압센서(15a)는 배출유로(15) 내부에 배치되어 압출부(40)로 이동하는 유압의 압력을 측정하여 프로세서(2)로 전달할 수 있다.

전술한 구성 이외에도 압출용 펌프구조(10)는 압력제어밸브, 압력계, 유량제어벨브 등 다양한 구성을 포함할 수 있다.

도 2를 참조할 때, 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1)는, 알루미늄 빌렛(B)을 가열하는 가열부(30), 가열부(30)에서 가열된 알루미늄 빌렛(B)을 가압하여 압출하는 압출부(40), 압출부(40)와 연결되어 압출부(40)의 가압력을 생성하는 압출용 펌프구조(10) 및 가열부(30), 압출부(40) 및 압출용 펌프구조(10)와 연결되어 가열부(30), 압출부(40) 및 압출용 펌프구조(10)를 제어하는 프로세서(2)를 포함할 수 있다.

가열부(30)는 알루미늄 빌렛(B)을 압출에 적합하도록 가열할 수 있다. 가열부(30)는 열원부(20)와 연결되어 열원부(20)로부터 연결된 고온의 가스 또는 연소 과정을 통해 발생하는 열에 의해 직접 가열될 수 있다.

여기서, 알루미늄 빌렛(B)은 알루미늄으로 구성되며, 기 설정된 길이(L)와 단면적(A)을 가지는 원통 형상의 구조일 수 있다. 알루미늄 빌렛(B)은 압출부(40)에 의해 압출되어 사용자가 원하는 단면의 형상을 가지도록 물리적으로 변형될 수 있다.

가열부(30)는 알루미늄 빌렛(B)을 약 400도에서 470도가 되도록 가열할 수 있다. 여기서, 알루미늄 빌렛(B)의 온도는 프로세서(2)의 제어에 의해 필요에 따라 다양하게 조절될 수 있다.

압출부(40)는 가열부(30)에서 가열된 알루미늄 빌렛(B)을 가압하여 사용자가 원하는 단면을 가지는 형상으로 압출할 수 있다. 구체적으로, 압출부(40)는 압출구(42a)가 형성된 압출프레임(42) 및 압출프레임(42) 방향으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압하는 가압푸시(41)를 포함할 수 있다.

여기서, 가열된 알루미늄 빌렛(B)은 압출부(40)의 가이드 지지대 위에 이동 가능하도록 배치되며, 가압푸시(41)가 알루미늄 빌렛(B)의 일단을 가압하는 경우, 가이드 지지대 위를 따라 이동하여 압출프레임(42)에 알루미늄 빌렛(B)의 타단이 접촉할 수 있다.

가이드 지지대는 알루미늄 빌렛(B)을 지지함과 동시에 알루미늄 빌렛(B)에 전류가 흐를 경우, 전류의 누전을 방지하기 위해 표면에 비도전성 물질이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 비도전성 물질은 세라믹 코팅을 포함할 수 있다.

압출프레임(42)은 사용자가 원하는 단면을 형상을 가지는 복수의 압출구(42a)를 가질 수 있으며, 가압푸시(41)와 마주보도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 알루미늄 빌렛(B)이 가압푸시(41)에 의해 가압되는 경우, 알루미늄 빌렛(B)은 압출프레임(42)에 간섭되며 지속적으로 가압될 수 있다. 이후 알루미늄 빌렛(B)이 지속적으로 가압되는 경우, 알루미늄 빌렛(B)은 압출구(42a)를 통과하여 압출구(42a)의 형상과 대응되는 단면의 형상으로 압출될 수 있다.

예를 들어, 압출구(42a)가 'ㄴ' 형상일 경우, 알루미늄 빌렛(B)은 압출되어 단면이 'ㄴ' 형상을 가지도록 형상이 변형될 수 있다.

또한, 압출프레임(42)은 제1 전도부(43-1)를 제외한 알루미늄 빌렛(B)과 접촉하는 부분에 전류가 흐르지 않도록 표면에 세라믹 코팅이 될 수 있다.

아울러, 압출프레임(42)은 프로세서(2)와 연결되고 알루미늄 빌렛(B)과 접촉하여 제1 전도부(43-1)에서 전달되는 전류를 수용하는 제2 전도부(43-2)를 포함할 수 있다.

제2 전도부(43-2)는 압출구(42a)에 인접하게 배치되며 도전성 물질로 형성되며 프로세서(2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전도부(43-2)는 알루미늄 빌렛(B)과 접촉하는 경우, 가압푸시(41)에 위치하는 제1 전도부(43-1)로부터 알루미늄 빌렛(B)을 통과하여 이동한 전류가 흡수될 수 있다.

제2 전도부(43-2)는 제1 전도부(43-1)와 상호간 마주보는 위치에 배치될 수 있다.

가압푸시(41)는 압출프레임(42)과 마주보도록 배치되며, 압출용 펌프구조(10)와 연결되어 전달받은 가압력을 알루미늄 빌렛(B)으로 전달하여 알루미늄 빌렛(B)을 가압할 수 있다.

여기서, 알루미늄 빌렛(B)을 가압하는 압력은 프로세서(2)에 의해 조절될 수 있다.

가압푸시(41)는 압출용 펌프구조(10)와 연결된 유압실린더(미도시)가 배치되어 유압실린더에서 발생하는 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압하여 압출할 수 있다.

가압푸시(41)와 압출프레임(42)은 알루미늄 빌렛(B)보다 경도가 높은 재질로 구성되어 알루미늄 빌렛(B)을 가압하더라도 물리적인 외형이 변형되지 않을 수 있다.

아울러, 가압푸시(41)는 프로세서(2)와 연결되고 압출프레임(42)과 마주보도록 배치되어 알루미늄 빌렛(B)에 전류를 흘려보내는 제1 전도부(43-1)를 포함할 수 있다.

또한, 가압푸시(41)는 제1 전도부(43-1)를 제외한 알루미늄 빌렛(B)과 접촉하는 부분에 전류가 흐르지 않도록 표면에 세라믹 코팅이 될 수 있다. 이에 따라, 제1 전도부(43-1)에서 전달되는 전류는 알루미늄 빌렛(B)을 통해 이동하여, 알루미늄 빌렛(B)이 압출프레임(42)에 접촉하는 경우, 제2 전도부(43-2)를 통해 흡수될 수 있다.

제1 전도부(43-1)는 프로세서(2)의 제어에 의해 미세한 전류를 흘려보낼 수 있다. 여기서, 전류의 크기는 사용자가 선택한 알루미늄 빌렛(B)의 크기와 대응되는 메모리(3) 내의 전류의 크기와 대응될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 선택한 메모리(3) 내의 알루미늄 빌렛(B)의 크기가 클수록 전류의 크기가 클 수 있다.

프로세서(2)는, 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1) 내에 내재되어 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(2)는 가열부(30), 압출부(40) 및 압출용 펌프구조(10)와 연결되어 가열부(30), 압출부(40) 및 압출용 펌프구조(10)를 제어할 수 있다.

아울러, 프로세서(2)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), controller, 어플리케이션 프로세서(2)(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(2)(communication processor(CP)), ARM 프로세서(2) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

메모리(3)는 프로세서(2)와 연결되어 프로세서(2)에 대해 사용자가 선택한 알루미늄 빌렛(B)의 다양한 크기정보를 전달할 수 있다. 여기서, 크기정보란 알루미늄 빌렛(B)의 단면적(A), 길이(L)를 포함할 수 있다.

또한, 메모리(3)는 알루미늄 빌렛(B)의 크기정보와 대응되는 제1 전도부(43-1)에서 흘려보내는 전류값, 제2 전도부(43-2)를 통해 입력되는 전류값과 비교되는 기준전류값, 측정된 유체의 압력과 대응되는 가압푸시(41)에 적용되는 메모리(3) 내의 기준압력 등 다양한 정보를 포함하여 프로세서(2)로 전달할 수 있다.

메모리(3)는 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1) 내에 내재될 수 있다.

아울러, 메모리(3)는 플래시 메모리(3) 타입(flash memory), 롬(ROM), 램(RAM), 하드 디스크(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(3)(예를 들어 SD 또는 XD 메모리(3) 등) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

이하에서는, 도 5 내지 도 6을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1)의 동작을 설명한다. 여기서, 프로세서(2)가 각 단계를 포함한다는 것은 각 단계를 수행한다는 의미를 포함할 수 있다.

먼저, 프로세서(2)는 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛(B) 크기정보를 기초로 상기 가열부(30)를 통해 알루미늄 빌렛(B)을 가열하는 가열단계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 사용자는 압출하고자 하는 알루미늄 빌렛(B) 크기정보를 제어부(미도시)를 통해 메모리(3) 내에서 선택할 수 있으며, 프로세서(2)는 알루미늄 빌렛(B) 크기정보와 대응되는 가열부(30)의 온도를 결정하여 결정된 온도로 알루미늄 빌렛(B)을 가열할 수 있다.

예를 들어, 알루미늄 빌렛(B)의 크기가 클수록 가열부(30)의 온도는 상승할 수 있다.

다음으로, 프로세서(2)는 가압푸시(41)의 전면에 안착된 알루미늄 빌렛(B)을 압출프레임(42) 방향으로 제1 압력으로 가압하면서 제1 전도부(43-1)를 통해 전류를 흘려보내는 가압단계를 포함할 수 있다.

여기서, 프로세서(2)는 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛(B)의 크기정보를 기초로 제1 압력을 결정할 수 있으며, 결정된 제1 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 압출프레임(42)이 위치한 방향으로 가압할 수 있다.

이때, 프로세서(2)는 제1 전도부(43-1)를 통해 알루미늄 빌렛(B)에 전류를 흘려보낼 수 있다.

이후, 프로세서(2)는 제1 전도부(43-1)에서 알루미늄 빌렛(B)을 통해 전달되는 전류를 제2 전도부(43-2)를 통해 감지하는 감지단계를 포함할 수 있다. 즉, 프로세서(2)는 제1 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압하는 도중에, 제1 전도부(43-1)에 흘려보낸 전류가 제2 전도부(43-2)에서 인지하는 경우, 알루미늄 빌렛(B)이 압출프레임(42)에 접촉한 것으로 판단하고 제1 압력에서 제2 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압할 수 있다.

즉, 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛(B)의 크기정보와 실제 압출되는 알루미늄 빌렛(B)의 크기는 상이할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 빌렛(B)이 절단되는 경우 절단 오차로 인해 크기가 달라질 수 있으며, 알루미늄 빌렛(B)이 가열부(30)에서 가열되는 동안 알루미늄 빌렛(B)의 열팽창으로 크기가 달라질 수 있다.

이에 따라, 제2 전도부(43-2)를 통해 알루미늄 빌렛(B)이 접촉되어 전류가 인식되는 것을 바탕으로, 실제 압출하고자 하는 알루미늄 빌렛(B)의 크기를 결정할 수 있다.

또한, 가열된 알루미늄 빌렛(B)의 크기를 측정하기 위한 카메라 등과 같은 장치는 압출부(40)의 협소한 공간 및 고온의 환경에서 실질적인 크기 측정의 정확성이 떨어지는 것에 반해, 제1 전도부(43-1) 및 제2 전도부(43-2)를 이용한 전류를 통해 알루미늄 빌렛(B)의 크기를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있다.

아울러, 프로세서(2)는 감지단계를 통해 알루미늄 빌렛(B)이 제1 압력이 아닌 제2 압력으로 전환하는 시점을 결정할 수 있다. 또한, 알루미늄 빌렛(B)이 제1 속도로 제1 압력으로 가압되는 것에 반해, 제2 속도로 제2 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압하여 가압의 효율을 극대화할 수 있다.

여기서, 제1 속도는 제2 속도보다 느리고, 제1 압력은 제2 압력보다 작을 수 있다.

다음으로, 프로세서(2)는, 감지단계 이후, 가압푸시(41)는 제1 압력보다 큰 제2 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압하여 압출프레임(42)을 통해 압출하는 압출단계를 포함할 수 있다.

이에 따라, 알루미늄 빌렛(B)은 제2 압력으로 가압되어 압출프레임(42)의 압출구(42a)를 통과함으로써, 사용자가 원하는 형상의 단면을 가지는 형상으로 외형이 변형되어 압출될 수 있다.

이때, 알루미늄 빌렛(B)이 완전히 압출하기 전에, 프로세서(2)는 가압푸시(41)가 알루미늄 빌렛(B)을 가압하는 동안 제2 전도부(43-2)를 통해 입력되는 전류값이 메모리(3)에 기 저장된 기준전류값과 비교하여 마무리 압출 여부를 결정하는 마무리결정단계를 포함할 수 있다.

여기서, 가압푸시(41)는, 제2 전도부(43-2)를 통해 입력되는 전류값을 기초로, 알루미늄 빌렛(B)을 제3 압력으로 가압할 수 있다. 여기서, 제3 압력의 크기는 제2 전도부(43-2)를 통해 입력된 전류값과 반비례하고 제3 압력은 제2 압력보다 작을 수 있다.

구체적으로, 프로세서(2)는 제1 전도부(43-1)를 통해 동일한 전류값을 알루미늄 빌렛(B)으로 전달할 수 있으며, 알루미늄 빌렛(B)이 압출되어 압출 전 알루미늄 빌렛(B)의 길이(L)가 점진적으로 줄어듬에 따라 제2 전도부(43-2)를 통해 흡수되는 전류값이 점진적으로 늘어날 수 있다.

이에 따라, 프로세서(2)는 제2 전도부(43-2)를 통해 흡수된 전류값을 실시간으로 전달받아, 메모리(3) 내에 기 저장된 기준전류값과 비교하여 알루미늄 빌렛(B)의 마무리 압출을 위한 시점을 결정할 수 있다.

예를 들어, 제2 전도부(43-2)를 통해 흡수된 전류값이 기준전류값을 초과하는 경우, 프로세서(2)는 알루미늄 빌렛(B)의 마무리 압출을 수행하기 위해 가압푸시(41)가 제3 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압하도록 제어할 수 있다.

이에 따라, 알루미늄 빌렛(B)의 마무리 단계에서 크기가 큰 제2 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 지속적으로 가압하는 경우, 압출된 알루미늄 빌렛(B)의 형상은 휘거나 고르지 못하는 것에 반해, 실시간으로 알루미늄 빌렛(B)의 마무리 압출 시점을 결정하여, 제2 압력보다 작은 제3 압력으로 알루미늄 빌렛(B)을 가압하여 압출된 알루미늄 빌렛(B)의 형상을 마지막까지 고르게 압출하여 생산할 수 있다.

따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 압출용 펌프구조(10) 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치(1)는 빠른 압출속도 및 고품질의 압출 공정을 수행할 수 있다.

한편, 프로세서(2)는 감지단계에서 측정된 전류값을 기초로, 가열부(30)의 가열온도를 보정하는 보정단계를 더 포함할 수 있다. 보정단계는, 감지단계에서 측정된 전류값을 기초로 알루미늄 빌렛(B)의 길이(L)를 결정하고, 결정된 알루미늄 빌렛(B)의 길이(L)와 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛(B) 크기정보의 길이(L)와 비교할 수 있다.

이후, 프로세서(2)는 결정된 알루미늄 빌렛(B)의 길이(L)와 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛(B) 크기정보의 길이(L)보다 큰 경우, 가열부(30)의 온도를 상승시키고, 결정된 알루미늄 빌렛(B)의 길이(L)와 사용자가 입력한 알루미늄 빌렛(B) 크기정보의 길이(L)보다 작은 경우, 가열부(30)의 온도를 하강시킬 수 있다.

따라서, 절단된 알루미늄 빌렛(B)의 절단오차를 제1 전도부(43-1) 및 제2 전도부(43-2)를 통해 명확하게 크기를 결정하여, 후속되는 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 제어함으로써, 가열부(30)의 열효율을 크게 향상시킴과 더불어, 알루미늄 빌렛(B)의 과도한 가열로 인해 압출하기 위한 알루미늄 빌렛(B)이 손상되는 것이 방지하고 알루미늄 빌렛(B)의 낮은 가열로 인해 압출의 효율이 떨어지는 문제점을 방지할 수 있다.

또한, 프로세서(2)는, 제2 전도부(43-2)를 통해 측정된 전류값을 기초로 제2 압력 및 제3 압력을 결정하고, 제3 압력을 결정하는 단계에 있어서 유압센서(15a)를 통해 측정된 유체의 압력을 기초로 제3 압력을 보정하는 압력보정단계를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 압력보정단계는, 프로세서(2)가 제2 전도부(43-2)를 통해 측정된 전류값과 대응되는 메모리(3) 내의 제3 압력을 선택하고, 유압센서(15a)에서 측정된 유체의 압력과 대응되는 가압푸시(41)에 적용되는 메모리(3) 내의 기준압력을 선택하며, 선택된 기준압력과 선택된 제3 압력을 비교하여, 선택된 기준압력이 선택된 제3 압력보다 작은 경우, 선택된 제3 압력보다 더 큰 압력으로 가압푸시(41)를 작동할 수 있다.

따라서, 프로세서(2)는 가압푸시(41)에 실질적으로 적용되는 제3 압력을 유압센서(15a)를 통해 한번 더 보정함으로써, 제3 압력이 과도하게 결정되거나 적게 결정되는 것을 방지하여 알루미늄 빌렛(B)의 가압 효율을 극대화할 수 있다.

이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1: 압출용 펌프구조 및 이를 포함하는 알루미늄 압출장치
10: 압출용 펌프구조 20: 열원부
30: 가열부 40: 압출부
41: 가압푸시 42: 압출프레임
42a: 압출구 B: 알루미늄 빌렛
43-1: 제1 전도부 43-2: 제2 전도부

Claims (5)

1. 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열부;
   상기 가열부에서 가열된 알루미늄 빌렛을 가압하여 압출하는 압출부;
   상기 압출부와 연결되어 상기 압출부의 가압력을 생성하는 압출용 펌프구조; 및
   상기 가열부, 상기 압출부 및 상기 압출용 펌프구조와 연결되어 상기 가열부, 상기 압출부 및 상기 압출용 펌프구조를 제어하는 프로세서;를 포함하고,
   상기 압출용 펌프구조는,
   유압펌프;
   상기 유압펌프와 연결된 모터;
   상기 유압펌프에서 가압된 유체를 전달받아 분기하는 방향제어밸브;
   상기 방향제어밸브와 연결된 배출유로 및 유입유로; 및
   상기 배출유로 내에 배치되어 유동하는 유체의 압력을 측정하는 유압센서;를 포함하고,
   상기 압출부는,
   압출구가 형성된 압출프레임; 및
   상기 압출프레임 방향으로 알루미늄 빌렛을 가압하는 가압푸시;를 포함하고,
   상기 가압푸시는 상기 프로세서와 연결되고 상기 압출프레임과 마주보도록 배치되어 알루미늄 빌렛에 전류를 흘려보내는 제1 전도부를 포함하며,
   상기 압출프레임은 상기 프로세서와 연결되고 알루미늄 빌렛과 접촉하여 상기 제1 전도부에서 전달되는 전류를 수용하는 제2 전도부를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   상기 가압푸시가 알루미늄 빌렛을 가압하는 동안, 상기 제2 전도부에서 전달되는 전류값을 기초로, 상기 유압펌프를 통해 상기 유체의 압력을 조절하며,
   상기 프로세서는,
   사용자가 입력한 알루미늄 빌렛 크기정보를 기초로 상기 가열부를 통해 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열단계;
   상기 가압푸시의 전면에 안착된 알루미늄 빌렛을 상기 압출프레임 방향으로 제1 압력으로 가압하면서 상기 제1 전도부를 통해 전류를 흘려보내는 가압단계;
   상기 제1 전도부에서 알루미늄 빌렛을 통해 전달되는 전류를 제2 전도부를 통해 감지하는 감지단계; 및
   상기 감지단계 이후, 상기 가압푸시는 상기 제1 압력보다 큰 제2 압력으로 알루미늄 빌렛을 가압하여 상기 압출프레임을 통해 압출하는 압출단계;
   상기 가압푸시가 알루미늄 빌렛을 가압하는 동안 상기 제2 전도부를 통해 입력되는 전류값이 메모리에 기 저장된 기준전류값과 비교하여 마무리 압출 여부를 결정하는 마무리결정단계;를 포함하고,
   상기 가압푸시는, 상기 제2 전도부를 통해 입력되는 전류값을 기초로, 알루미늄 빌렛을 제3 압력으로 가압하는 알루미늄 압출장치.
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