KR20160033530A

KR20160033530A - 핫스탬핑용 예열장치

Info

Publication number: KR20160033530A
Application number: KR1020140124567A
Authority: KR
Inventors: 김지찬; 이문용
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2016-03-28
Also published as: KR102267980B1

Abstract

핫스탬핑 성형용 예열장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형용 예열장치는 소재 공급기로부터 투입되는 소재를 고온상태로 가열하여 성형장치로 공급하는 전기 가열로의 전방에 배치되어 상기 전기 가열로의 투입 전에 소재를 일정온도로 예열시키기 위한 것으로, 상기 소재 공급기와 상기 전기 가열로의 사이에 구비되고, 내부에 가열공간이 형성되는 예열 프레임; 상기 가열공간의 내부에 길이방향을 따라 설치되며, 상기 소재 공급기로부터 공급된 소재를 상기 전기 가열로로 이동시키는 다수개의 이송롤러; 상기 이송롤러를 통해 이송되는 상기 소재의 상면을 가열하도록 상기 가열공간의 내부에서 상측에 구비되는 이동수단을 통하여 상기 이송롤러의 상부를 향하여 하강하거나, 상기 이송롤러의 상부로부터 상승 가능하게 구비되는 상부 가열유닛; 및 상기 소재의 하면을 가열하도록 상기 가열공간의 내부에서 상기 이송롤러의 하부로부터 일정간격 이격된 위치에 구비되는 하부 가열유닛을 포함한다.

Description

핫스탬핑용 예열장치{PRE-HEATING DEVISE FOR HOT STAMPING}

본 발명은 핫 스템핑용 예열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재의 성형 전에 전기 가열로의 전방에서 소재를 1차로 가열하여 일정온도 이상으로 예열 시킨 상태로 전기 가열로에 투입시키도록 하는 핫스탬핑용 예열장치에 관한 것이다.

일반적으로 핫스탬핑(hot stamping) 기술은 강판을 적정온도(약 900℃)로 가열하여 프레스 금형 내에서 프레스 성형으로 한번에 성형한 후, 급속 냉각하여 고강도 부품을 제조하는 성형기술이다.

이러한 핫스탬핑 성형은 핫 포밍(Hot Forming), 핫 프레싱(Hot Pressing) 등을 포함하며, 핫스탬핑 성형에 적용되는 소재로는 0.2중량% 내외의 탄소를 함유하며, 열처리 성능 향상을 위한 원소로 Mn, B를 사용하는 보론 강이 사용된다.

여기서, 보론 강이 사용된 보론 강판은 미량의 보론(boron, B)을 첨가한 강판으로서, 적정온도 조건에서의 오스테나이트 결정입계에서 보론이 원자상태로 편석하여, 오스테나이트 결정입계의 자유에너지를 낮춤으로서 초석 페라이트 핵 생성을 억제시켜 강의 경화능(?칭 시, 마르텐사이트 형성으로 경화되는 강의 능력)을 현저히 개선하게 된다.

이러한 보론 강판을 이용한 핫스탬핑 성형은 기존의 고강도 강을 이용한 성형법과는 달리 성형 전 500~800MPa 정도의 인장강도를 가지는 페라이트 조직의 보론 강판(111)을 900℃ 이상의 고온에서 오스테나이트화하여 고온 성형한 후, 급속 냉각시켜 1300~1600MPa 정도의 고 인장강도를 갖는 마르텐사이트 조직의 성형품을 얻게 된다.

따라서, 상기한 핫스탬핑 성형품은 일반 강판 부품보다 강도가 4~5배 높으면서도 무게는 기존에 비하여 최대 40%까지 줄일 수 있어 상기한 바와 같은 차체의 경량화와 강도 향상을 동시에 이룰 수 있는 이점이 있다.

이에 따라, 일반적인 프레스 장치는 소재의 가압 성형을 항상 상온에서만 이룰 수 있기 때문에 보론 강판과 같이 고온 성형성이 우수한 소재의 가압 성형을 위해서는 적합하지 않다는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위해 핫스탬핑 기술의 적용에 있어, 종래에는 소재를 가열시키기 위해 주로 가스 가열로 또는 전기 가열로가 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전기 가열로는 소재인 보론 강판을 Ac3 이상의 880~950℃ 정도로 가열하여 완전히 오스테나이트화 시켜야 하는데, 일정두께 이상일 경우에는 적어도 12 ~ 17분 이상 소요됨에 따라, 가열시간의 증가 및 이로 인한 공정속도의 저하 및 생산비용이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 전기 가열로의 길이가 23~30m 정도로 상당히 길고 또한 커야 하기에 설비의 대형화에 따른 비용 상승을 야기하게 되며, 소재가 투입되지 않을 경우에도 전기 가열로 내부를 일정온도 이상으로 유지하기 위해 구동시켜야만 함으로, 높은 전력비용이 발생하고, 보전 비용이 증가되는 등의 문제점도 내포하고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보론 강판으로 형성된 소재의 성형 전에 전기 가열로의 전방에서 소재를 1차로 가열하여 일정온도 이상으로 예열 시킨 상태로 전기 가열로에 투입시킴으로써, 전기 가열로의 크기를 줄여 설비비용을 절감하고, 전기 가열로의 가동시간을 줄여 전력비용과 보전비용을 절감하도록 하는 핫스탬핑 성형용 예열장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치는 소재 공급기로부터 투입되는 소재를 고온상태로 가열하여 성형장치로 공급하는 전기 가열로의 전방에 배치되어 상기 전기 가열로의 투입 전에 소재를 일정온도로 예열시키기 위한 것으로, 상기 소재 공급기와 상기 전기 가열로의 사이에 구비되고, 내부에 가열공간이 형성되는 예열 프레임; 상기 가열공간의 내부에 길이방향을 따라 설치되며, 상기 소재 공급기로부터 공급된 소재를 상기 전기 가열로로 이동시키는 다수개의 이송롤러; 상기 이송롤러를 통해 이송되는 상기 소재의 상면을 가열하도록 상기 가열공간의 내부에서 상측에 구비되는 이동수단을 통하여 상기 이송롤러의 상부를 향하여 하강하거나, 상기 이송롤러의 상부로부터 상승 가능하게 구비되는 상부 가열유닛; 및 상기 소재의 하면을 가열하도록 상기 가열공간의 내부에서 상기 이송롤러의 하부로부터 일정간격 이격된 위치에 구비되는 하부 가열유닛을 포함한다.

상기 예열 프레임은 상기 가열공간 내부에서 내측 상부와 하부에 단열재가 구비될 수 있다.

상기 예열 프레임은 상기 소재를 공급 또는 투입하도록 상기 소재 공급기와 상기 전기 가열로에 대응하는 양측단이 각각 개구되고, 외측면들은 폐쇄될 수 있다.

상기 상부 가열유닛은 상면에 상기 이동수단이 연결되는 상부 장착 플레이트; 상기 상부 장착 플레이트의 하부에 장착되는 적어도 하나 이상의 상부 램프 하우징; 및 상기 상부 램프 하우징의 내부에 구비되어 전원 공급 여부에 따라 상기 소재의 상부에 열을 발산하는 적어도 하나 이상의 상부 가열램프로 이루어질 수 있다.

상기 이동수단은 상기 상부 장착 플레이트에 일단이 연결되고, 타단은 상기 예열 프레임의 상부를 관통한 상태로, 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나 이상의 이동로드; 상기 이동로드에 대응하여 상기 예열 프레임의 상부 외측에 장착되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전축에 장착되는 구동기어; 및 상기 구동기어에 대응하여 상기 이동로드의 일측에 길이방향을 따라 형성되고, 상기 구동기어에 치합되는 랙 기어를 포함할 수 있다.

상기 이동로드는 상기 예열 프레임의 길이방향을 기준으로 일정간격 이격된 양측에 각각 구비될 수 있다.

상기 이동로드는 상기 예열 프레임의 상부 외측에 장착되어 상기 이동로드의 슬라이드 이동을 가이드 하는 가이드 하우징을 통해 장착될 수 있다.

상기 이동로드는 상기 가이드 하우징으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 타단에 스토퍼가 장착될 수 있다.

상기 구동모터는 제어기와 전기적으로 연결되며, 상기 제어기의 제어신호에 따라 회전방향 및 회전수 조절이 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

상기 상부 램프 하우징은 상기 상부 장착 플레이트의 길이방향을 따라 등 간격으로 이격되게 장착될 수 있다.

상기 상부 가열램프는 NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 이루어질 수 있다.

상기 상부 가열램프는 상기 상부 램프 하우징의 내부에서 일정간격 이격되어 3 개가 구비될 수 있다.

상기 하부 가열유닛은 상기 가열공간의 내부에서 상기 이송롤러의 하부에 배치되는 하부 장착 플레이트; 상기 하부 장착 플레이트의 상부에 장착되는 적어도 하나 이상의 하부 램프 하우징; 및 상기 하부 램프 하우징의 내부에 구비되어 전원 공급 여부에 따라 상기 소재의 하부에 열을 발산하는 적어도 하나 이상의 하부 가열램프로 이루어질 수 있다.

상기 하부 램프 하우징은 상기 하부 장착 플레이트의 길이방향을 따라 등 간격으로 이격되게 장착될 수 있다.

상기 하부 가열램프는 NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 이루어질 수 있다.

상기 하부 가열램프는 상기 하부 램프 하우징의 내부에서 일정간격 이격되어 3 개가 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치에 의하면, 보론 강판으로 형성된 소재의 성형 전에 전기 가열로의 전방에서 소재를 1차로 가열하여 일정온도 이상으로 예열 시킨 상태로 전기 가열로에 투입시킴으로써, 전기 가열로의 크기를 축소하여 설비비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 예열장치를 통해 1차로 예열된 소재가 투입될 경우에만 전기 가열로가 가동되도록 함으로써, 전기 가열로가 계속해서 가동되는 것을 방지해 전력비용과 보전비용을 절감하는 효과도 있다.

또한, 가열램프를 NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 적용시킴으로써, 전력 사용량에 대비하여 고효율로 소재를 가열할 수 있고, 전기 가열로의 설치면적을 축소하여 작업장 내부의 공간 활용성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치가 적용된 핫스탬핑 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치의 단면도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치의 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치가 적용된 핫스탬핑 공정도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치(100)는 보론 강판으로 형성된 소재(P)의 성형 전에 전기 가열로(20)의 전방에서 소재(P)를 1차로 가열하여 일정온도 이상으로 예열 시킨 상태로 전기 가열로(20)에 투입시킴으로써, 전기 가열로(20)의 크기를 줄여 설비비용을 절감하고, 전기 가열로(20)의 가동시간을 줄여 전력비용과 보전비용을 절감하도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치(100)는 소재 공급기(10)로부터 투입되는 소재(P)를 고온상태로 가열하여 성형장치(30)로 공급하는 전기 가열로(20)의 전방에 배치되어 상기 전기 가열로(20)의 투입 전에 소재(P)를 일정온도로 예열시키기 위한 것으로, 예열 프레임(110), 이송롤러(120), 상부 가열유닛(130), 및 하부 가열유닛(140)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 예열 프레임(110)은 상기 소재 공급기(10)와 상기 전기 가열로(20)의 사이에 구비되고, 내부에 가열공간(S)이 형성된다.

이러한 예열 프레임(110)은 상기 가열공간(S) 내부에서 내측 상부와 하부에 단열재(111)가 구비될 수 있다.

상기 단열재(111)는 상기 가열공간(S) 내부의 열이 상기 예열 프레임(110)의 외부로 방출되는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.

또한, 상기 예열 프레임(110)은 상기 소재(P)를 공급 또는 투입하도록 상기 소재 공급기(10)와 상기 전기 가열로(20)에 대응하는 양측단이 각각 개구되고, 외측면들은 폐쇄될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 이송롤러(120)는 상기 가열공간(S)의 내부에 길이방향을 따라 다수개가 설치되며, 상기 소재 공급기(10)로부터 공급된 소재(P)를 상기 전기 가열로(20)로 이동시키게 된다.

이러한 이송롤러(120)는 상기 소재 공급기(10)로부터 소재(P)가 공급될 경우, 제어기(C)의 제어신호에 따라 작동하여 상부에 안착된 소재(P)를 이송시키게 된다.

상기 상부 가열유닛(130)은 상기 이송롤러(120)를 통해 이송되는 상기 소재(P)의 상면을 가열하도록 상기 가열공간(S)의 내부에서 상측에 구비되는 이동수단(140)을 통하여 상기 이송롤러(120)의 상부를 향하여 하강하거나, 상기 이송롤러(120)의 상부로부터 상승 가능하게 구비된다.

상기 상부 가열유닛(130)은 상부 장착 플레이트(131), 상부 램프 하우징(133), 및 상부 가열램프(135)로 구성된다.

먼저, 상기 상부 장착 플레이트(131)는 상기 가열공간(S)의 내부에서 상기 이송롤러(120)의 상부에 배치되어 상면에 상기 이동수단(140)이 연결된다.

여기서, 상기 이동수단(140)은 이동로드(141), 구동모터(143), 구동기어(145), 및 랙 기어(147)를 포함하여 구성된다.

상기 이동로드(141)는 상기 상부 장착 플레이트(131)에 일단이 연결되고, 타단은 상기 예열 프레임(110)의 상부를 관통한 상태로, 슬라이드 이동 가능하게 장착된다.

이러한 이동로드(141)는 적어도 하나 이상으로 구성되며, 본 실시예에서는 상기 예열 프레임(110)의 길이방향을 기준으로 일정간격 이격된 양측에 각각 구비되어 상기 상부 장착 플레이트(131)의 상면 양측에 일단이 연결될 수 있다.

여기서, 상기 이동로드(141)는 상기 예열 프레임(110)의 상부 외측에 장착되어 상기 이동로드(141)의 슬라이드 이동을 가이드 하는 가이드 하우징(149)을 통해 장착될 수 있다.

또한, 상기 이동로드(141)는 상기 가이드 하우징(149)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 타단에 스토퍼(148)가 장착될 수 있다.

상기 스토퍼(148)는 상기 이동로드(141)가 하부로 이동될 경우, 일정량 이상 이동되면, 상기 가이드 하우징(149)의 상단에 지지됨으로써, 상기 이동로드(141)의 타단부가 상기 가이드 하우징(149)으로부터 이탈되어 상기 가열공간(S)의 내부에서 소재(P)의 상면으로 상기 상부 장착 플레이트(131)가 되는 떨어지는 것을 방지하게 된다.

즉, 상기 이동로드(141)는 상기 예열 프레임(110)의 상부에 수직하게 장착되는 가이드 하우징(149)에 타단부가 이동 가능하게 삽입된 상태로 장착됨에 따라, 보다 안정적으로 상부 또는 하부로 이동될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 구동모터(143)는 상기 이동로드(141)에 대응하여 상기 예열 프레임(110)의 상부 외측에 장착된다.

상기 구동기어(145)는 상기 구동모터(143)의 회전축에 장착된다.

여기서, 상기 구동모터(143)는 제어기(C)와 전기적으로 연결되며, 상기 제어기(C)의 제어신호에 따라 회전방향 및 회전수 조절이 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 구동기어(145)는 상기 제어기(C)의 제어신호에 따라 작동하는 상기 구동모터(143)에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전될 수 있다.

그리고 상기 랙 기어(147)는 상기 구동기어(145)에 대응하여 상기 이동로드(141)의 일측에 길이방향을 따라 형성되고, 상기 구동기어(145)에 치합된다.

이와 같이 구성되는 상기 이동유닛(140)은 상기 제어기(C)의 제어신호에 따라 상기 구동모터(143)가 정방향으로 회전되면, 상기 구동기어(145)가 상기 랙 기어(147)와 치합된 상태로 정방향으로 회전됨으로써, 상기 이동로드(141)를 상기 가열공간(S)의 내부로 하강시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 상부 램프 하우징(133)은 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 상부 장착 플레이트(131)의 하부에 장착된다.

이러한 상부 램프 하우징(133)은 상기 상부 장착 플레이트(131)의 길이방향을 따라 등 간격으로 이격되게 장착될 수 있다.

그리고 상기 상부 가열램프(135)는 다수개가 구비되어 상기 상부 램프 하우징(133)의 내부에 구비되어 전원 공급 여부에 따라 상기 소재(P)의 상부에 열을 발산하게 된다.

이러한 상부 가열램프(135)는 NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 상부 가열램프(135)는 상기 상부 램프 하우징(133)의 내부에서 일정간격 이격되어 3 개가 구비될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 상부 가열유닛(130)은 상기 이동수단(140)의 작동에 의해 상기 상부 가열램프(135)들이 장착된 상부 장착 플레이트(131)를 상기 이송롤러(120) 상에서 이송되는 소재(P)의 상면을 향하여 하강시켜 소재(P)의 상면을 가열시키게 된다.

그리고 상기 하부 가열유닛(150)은 상기 소재(P)의 하면을 가열하도록 상기 가열공간(S)의 내부에서 상기 이송롤러(120)의 하부로부터 일정간격 이격된 위치에 구비된다.

여기서, 상기 하부 가열유닛(150)은 하부 장착 플레이트(151), 하부 램프 하우징(153), 및 하부 가열램프(155)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 하부 장착 플레이트(151)는 상기 가열공간(S)의 내부에서 상기 이송롤러(120)로부터 하부로 일정간격 이격되게 상기 예열 프레임(110)의 하부에 장착되는 단열재(111)의 상부에 배치된다.

본 실시예에서, 상기 하부 램프 하우징(153)은 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 하부 장착 플레이트(151)의 상부에 장착된다.

이러한 하부 램프 하우징(153)은 상기 하부 장착 플레이트(151)의 길이방향을 따라 등 간격으로 이격되게 장착될 수 있다.

그리고 상기 하부 가열램프(155)는 다수개가 구비되어 상기 상부 램프 하우징(153)의 내부에 구비되어 전원 공급 여부에 따라 상기 소재(P)의 하부에 열을 발산하게 된다.

이러한 하부 가열램프(155)는 NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 하부 가열램프(155)는 상기 하부 램프 하우징(153)의 내부에서 일정간격 이격되어 3 개가 구비될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 가열장치(100)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치의 작동 상태도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 가열장치(100)는 소재(P)의 두께 차이에 따라 상부 가열유닛(130)이 이동수단(140)을 통해 소재(P)의 상면을 향하여 선택적으로 이동된다.

즉, 소재(P)의 두께가 얇을 경우, 상기 상부 가열유닛(130)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 이동수단(140)의 구동모터(143)가 정방향으로 회전됨으로서, 구동기어(145)가 랙 기어(147)에 치합된 상태로 정방향으로 회전된다.

그러면, 상기 이동로드(141)가 하강되면서 상부 장착 플레이트(131)를 하강시키게 됨으로써, 상부 가열램프(135)들이 소재(P)의 상면으로부터 항상 일정한 간격을 유지한 상태로 소재(P)를 가열하게 된다.

이러한 상태에서, 소재(P)의 두께가 두꺼울 경우, 상기 상부 가열유닛(130)은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 이동수단(140)의 구동모터(143)가 역방향으로 회전됨으로서, 구동기어(145)가 랙 기어(147)에 치합된 상태로 역방향으로 회전된다.

그러면, 상기 이동로드(141)가 상승되면서 상부 장착 플레이트(131)를 상승시키게 됨으로써, 상부 가열램프(135)들이 소재(P)의 상면으로부터 항상 일정한 간격을 유지한 상태로 소재(P)를 가열하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑용 예열장치(100)를 적용하면, 보론 강판으로 형성된 소재(P)의 성형 전에 전기 가열로(20)의 전방에서 소재를 1차로 가열하여 일정온도 이상으로 예열 시킨 상태로 전기 가열로(20)에 투입시킴으로써, 전기 가열로(20)의 크기를 축소하여 설비비용을 절감할 수 있다.

또한, 예열장치(100)를 통해 1차로 예열된 소재(P)가 투입될 경우에만 전기 가열로(20)가 가동되도록 함으로써, 전기 가열로(20)가 계속해서 가동되는 것을 방지해 전력비용과 보전비용을 절감할 수 있다.

또한, 상부 및 하부 가열램프(135, 155)를 NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 적용시킴으로써, 전력 사용량에 대비하여 고효율로 소재(P)를 가열할 수 있고, 전기 가열로(20)의 설치면적을 축소하여 작업장 내부의 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 가열장치 110 : 예열 프레임
111 : 단열재 S : 가열공간
120 : 이송롤러 130 : 상부 가열유닛
131 : 상부 장착 플레이트 133 : 상부 램프 하우징
135 : 상부 가열램프 140 : 이동수단
141 : 이동로드 143 : 구동모터
145 : 구동기어 147 : 랙 기어
148 : 스토퍼 149 : 가이드 하우징
150 : 하부 가열유닛 151 : 하부 장착 플레이트
153 : 하부 램프 하우징 155 : 하부 가열램프

Claims

소재 공급기로부터 투입되는 소재를 고온상태로 가열하여 성형장치로 공급하는 전기 가열로의 전방에 배치되어 상기 전기 가열로의 투입 전에 소재를 일정온도로 예열시키기 위한 것으로,
상기 소재 공급기와 상기 전기 가열로의 사이에 구비되고, 내부에 가열공간이 형성되는 예열 프레임;
상기 가열공간의 내부에 길이방향을 따라 설치되며, 상기 소재 공급기로부터 공급된 소재를 상기 전기 가열로로 이동시키는 다수개의 이송롤러;
상기 이송롤러를 통해 이송되는 상기 소재의 상면을 가열하도록 상기 가열공간의 내부에서 상측에 구비되는 이동수단을 통하여 상기 이송롤러의 상부를 향하여 하강하거나, 상기 이송롤러의 상부로부터 상승 가능하게 구비되는 상부 가열유닛; 및
상기 소재의 하면을 가열하도록 상기 가열공간의 내부에서 상기 이송롤러의 하부로부터 일정간격 이격된 위치에 구비되는 하부 가열유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형용 예열장치.
제1항에 있어서,
상기 예열 프레임은
상기 가열공간 내부에서 내측 상부와 하부에 단열재가 구비되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제1항에 있어서,
상기 예열 프레임은
상기 소재를 공급 또는 투입하도록 상기 소재 공급기와 상기 전기 가열로에 대응하는 양측단이 각각 개구되고, 외측면들은 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제1항에 있어서,
상기 상부 가열유닛은
상면에 상기 이동수단이 연결되는 상부 장착 플레이트;
상기 상부 장착 플레이트의 하부에 장착되는 적어도 하나 이상의 상부 램프 하우징; 및
상기 상부 램프 하우징의 내부에 구비되어 전원 공급 여부에 따라 상기 소재의 상부에 열을 발산하는 적어도 하나 이상의 상부 가열램프;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제4항에 있어서,
상기 이동수단은
상기 상부 장착 플레이트에 일단이 연결되고, 타단은 상기 예열 프레임의 상부를 관통한 상태로, 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나 이상의 이동로드;
상기 이동로드에 대응하여 상기 예열 프레임의 상부 외측에 장착되는 구동모터;
상기 구동모터의 회전축에 장착되는 구동기어; 및
상기 구동기어에 대응하여 상기 이동로드의 일측에 길이방향을 따라 형성되고, 상기 구동기어에 치합되는 랙 기어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제5항에 있어서,
상기 이동로드는
상기 예열 프레임의 길이방향을 기준으로 일정간격 이격된 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제5항에 있어서,
상기 이동로드는
상기 예열 프레임의 상부 외측에 장착되어 상기 이동로드의 슬라이드 이동을 가이드 하는 가이드 하우징을 통해 장착되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제7항에 있어서,
상기 이동로드는
상기 가이드 하우징으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 타단에 스토퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제5항에 있어서,
상기 구동모터는
제어기와 전기적으로 연결되며, 상기 제어기의 제어신호에 따라 회전방향 및 회전수 조절이 가능한 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제4항에 있어서,
상기 상부 램프 하우징은
상기 상부 장착 플레이트의 길이방향을 따라 등 간격으로 이격되게 장착되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제4항에 있어서,
상기 상부 가열램프는
NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제4항에 있어서,
상기 상부 가열램프는
상기 상부 램프 하우징의 내부에서 일정간격 이격되어 3 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제1항에 있어서,
상기 하부 가열유닛은
상기 가열공간의 내부에서 상기 이송롤러의 하부에 배치되는 하부 장착 플레이트;
상기 하부 장착 플레이트의 상부에 장착되는 적어도 하나 이상의 하부 램프 하우징; 및
상기 하부 램프 하우징의 내부에 구비되어 전원 공급 여부에 따라 상기 소재의 하부에 열을 발산하는 적어도 하나 이상의 하부 가열램프;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제13항에 있어서,
상기 하부 램프 하우징은
상기 하부 장착 플레이트의 길이방향을 따라 등 간격으로 이격되게 장착되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제13항에 있어서,
상기 하부 가열램프는
NIR(Near Infrared Radiation : 근적외광) 램프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.
제13항에 있어서,
상기 하부 가열램프는
상기 하부 램프 하우징의 내부에서 일정간격 이격되어 3 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 예열장치.