KR20110108526A - 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치에 관한 것으로서, 고주파 열처리 장치에 있어서, 로봇 제어기에 의해 작동되는 로봇 암의 선단에 장착되어 변압기에서 발생되는 고주파 전류를 이용하여 열처리하고자 하는 금형의 일측에서부터 유도전류를 흐르게 하여 가열하는 고주파 발생수단과, 상기 고주파 발생수단의 양측 소정 위치에 서로 대칭되게 설치되어 열처리 대상물의 표면 형상변화에 따른 상기 고주파 발생수단의 위치를 검출하는 한 쌍의 위치측정센서와, 상기 고주파 발생수단의 일측 소정 위치에 구비되어 상기 금형의 표면에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐을 포함한다.

Description

플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치{THE LOCAL HIGH PREQUENCY HEAT TREATMENT APPARATUS FOR PLASTIC INJECTION MOLD}

본 발명은 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 플라스틱 사출금형의 형상이나 크기에 상관없이 플라스틱 사출금형의 날카로운 모서리부와 돌출부를 열변형이 없이 열처리할 수 있는 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 열처리(heat treatment)라 함은 금속재료를 융점 이하의 적당한 온도로 가열하고 냉각속도를 선택적으로 가감하여 필요로 하는 조직, 성질을 갖게 하는 조작으로서 담금질(quenching), 풀림(annea-ling), 불림(normalizing), 뜨임(tempering) 등이 있다.

이러한 열처리작업에서 재료에 대한 가열방식은 여러 가지 방식이 있으나, 가열방식에 따른 고주파 열처리는 유도 가열 방식으로서, 고주파 자기장 속에 전기적 양도체(良導體)를 놓으면 양도체에 생기는 맴돌이전류의 손실이나 히스테리시스(hysteresis) 손실 때문에 스스로 발열하는 원리에 의한다.

그러나, 상기한 바와 같은 고주파 열처리를 위한 종래의 고주파 열처리 장치는, 열처리 대상물의 형상이나 크기에 의해 그 사용이 제한되며, 상기 열처리 대상물의 날카로운 모서리부와 돌출부의 가열온도를 균일하게 유지하는 것이 어려워 열처리 후, 열변형이 발생하거나 열처리 품질이 균일하지 않게 되는 문제점 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 열처리 대상물의 형상이나 크기에 구애받지 않으며, 열처리 대상물의 날카로운 모서리부와 돌출부의 가열온도를 균일하게 유지하여 열처리 대상물의 열변형을 방지할 수 있도록 하고 열처리 품질을 균일화시킬 수 있는 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 고주파 열처리 장치에 있어서, 로봇 제어기에 의해 작동되는 로봇 암의 선단에 장착되어 변압기에서 발생되는 고주파 전류를 이용하여 열처리하고자 하는 금형의 일측에서부터 유도전류를 흐르게 하여 가열하는 고주파 발생수단과, 상기 고주파 발생수단의 양측 소정 위치에 서로 대칭되게 설치되어 열처리 대상물의 표면 형상변화에 따른 상기 고주파 발생수단의 위치를 검출하는 한 쌍의 위치측정센서와, 상기 고주파 발생수단의 일측 소정 위치에 구비되어 상기 금형의 표면에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치가 제공된다.

상기 고주파발생수단은 고주파 전류를 발생시키는 변압기와, 상기 변압기로부터 발생된 고주파 전류를 흘려 상기 금형의 일측에서 금형에 유도전류를 흐르게 하여 이를 고주파 가열하는 고주파 코일로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 위치측정센서의 검출신호를 수신하여 상기 로봇 제어기로 검출신호를 전송하는 센서제어기를 더 포함한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 고주파 열처리 장치의 양측 소정 위치에 서로 대칭되게 마련된 위치측정센서가 열처리 대상물의 형상에 따른 고주파 열처리 장치의 위치변화를 검출하기 때문에 열처리 대상물의 형상이나 크기에 영향을 받지 않고 열처리 대상물을 열처리하여, 열처리 품질을 균일화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치의 구성 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 고주파 열처리 장치의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 고주파 열처리 장치의 부분 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파 열처리 장치의 제어블럭도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치의 구성 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고주파 열처리 장치의 사이도이며, 도 3은 도 1에 도시된 고주파 열처리 장치의 부분 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파 열처리 장치의 제어블럭도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 사출금형의 고주파 열처리 장치(10)는 로봇 제어기(12)에 의해 작동되는 로봇(11)의 로봇 암 선단(13)에 장착된 고주파 발생수단(20)과, 고주파 발생수단(20)의 양측 소정 위치에 설치된 한 쌍의 위치측정센서(22)와, 고주파 발생수단(20)의 일측 소정 위치에 구비된 냉각수 분사노즐(24)로 이루어 진다.

고주파 발생수단(20)은 제어기(14)로부터 전기적인 신호를 받아 고주파 전류를 발생시키는 변압기(미도시)와, 변압기로부터 발생된 고주파 전류를 흘려 열처리하고자 하는 금형(18)의 일측에서부터 유도전류를 흐르도록 하여 고주파 가열하는 고주파 코일(26)로 이루어진다.

위치측정센서(22)는 고주파 발생수단(20)의 양측 소정 위치에 서로 대칭되게 설치되어 열처리하고자 하는 금형의 표면 형상 변화를 실시간으로 검출하여 후술하는 센서제어기(16)로 전송한다.

센서제어기(16)는 전술한 위치측정센서(22)로부터 열처리하고자 하는 금형 표면의 변화 신호를 전송받아 로봇 제어기(12)로 전송한다.

분사노즐(24)은 고주파 발생수단(20)의 일측에 설치되며, 고주파 가열된 금형(18)의 표면에 냉각수를 분사하여 금형(18)의 표면을 냉각시킨다.

여기서, 분사노즐(24)은 고주파 발생수단(20)의 내부에 마련된 냉각수 분사수단(미도시)의 일측 소정 위치에 설치되며, 이는 제어기(14)의 제어신호에 따라 동작한다.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치의 작동을 설명하기로 한다.

먼저, 로봇 제어기(12)에 의한 로봇 제어를 통해 로봇 암의 선단에 장착된 고주파 발생수단(20)을 열처리하고자 하는 금형(18)의 표면에 위치시키면, 고주파 발생수단(20)은 제어기(14)로부터 신호를 전송받아 변압기에서 고주파 전류를 발생시키게 되고, 이 고주파 전류는 고주파 코일(26)로 전달되어 열처리 하고자 하는 금형(18)의 표면에 유도전류를 흐르게 하여 가열하게 된다.

그리고, 열처리하고자 하는 금형(18)의 표면이 가열된 후에는 제어기(14)에 의해 분사노즐(24)로부터 냉각수가 가열된 금형(18)의 표면에 분사되어 가열된 금형이 냉각된다.

이후, 열처리하고자 하는 금형(18)의 다른 부분을 열처리를 위해 로봇 제어기(12)를 통해 로봇을 제어하면, 로봇의 위치 변화에 따라 로봇 암의 선단에 장착된 고주파 발생수단(20)의 위치도 함께 변화된다.

이때, 고주파 발생수단(20)의 양측 소정 위치에 서로 대칭되게 설치된 위치측정센서(22)가 금형(18)의 표면 변화를 검출하여 전기적 신호로 센서제어기(16)에 전송하게 되고, 이 센서제어기(16)는 전송받은 신호를 로봇 제어기(12)로 전송하여 금형(18)의 표면 변화에 따라 로봇 암을 회전시켜 고주파 발생수단(20)의 위치를 조절하게 된다.

따라서, 열처리하고자 하는 금형(18)의 표면 형상 변화에 따라 능동적으로 고주파 발생수단(20)의 위치를 조절하여 열처리 품질이 항상 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

11: 로봇
12: 로봇 제어기
14: 제어기
16: 센서제어기
18: 금형
20: 고주파 발생수단
22: 위치측정센서
24: 냉각수 노즐

Claims (3)

1. 고주파 열처리 장치에 있어서,
   로봇 제어기에 의해 작동되는 로봇 암의 선단에 장착되어 변압기에서 발생되는 고주파 전류를 이용하여 열처리하고자 하는 금형의 일측에서부터 유도전류를 흐르게 하여 가열하는 고주파 발생수단;
   상기 고주파 발생수단의 양측 소정 위치에 서로 대칭되게 설치되어 열처리 대상물의 표면 형상변화에 따른 상기 고주파 발생수단의 위치를 검출하는 한 쌍의 위치측정센서; 및
   상기 고주파 발생수단의 일측 소정 위치에 구비되어 상기 금형의 표면에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 고주파발생수단은 고주파 전류를 발생시키는 변압기와, 상기 변압기로부터 발생된 고주파 전류를 흘려 상기 금형의 일측에서 금형에 유도전류를 흐르게 하여 이를 고주파 가열하는 고주파 코일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치측정센서의 검출신호를 수신하여 상기 로봇 제어기로 검출신호를 전송하는 센서제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출금형의 국부 고주파 열처리 장치.
   
   
   
   

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