KR20160135619A - Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치 및 이를 이용한 열처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치 및 이를 이용한 열처리 방법에 관한 것으로서, 개시된 열처리 장치는 베이스프레임과, 섀시 프레임의 이송 및 안내하는 제1컨베이어와, 섀시 프레임을 고정 및 후방으로 이동시키는 제1가이드장치와, 섀시 프레임을 650℃ 범위의 온도로 가열하는 예비 가열장치와, 섀시 프레임을 고정 및 후방으로 이동시키는 제2가이드장치와, 섀시 프레임을 950℃ 범위의 온도로 가열하는 본 가열장치와, 섀시 프레임을 고정 및 후방으로 이동시키는 제3가이드장치와, 섀시 프레임를 급속 냉각시키는 냉각장치와 섀시 프레임를 다음 공정으로 이송시키는 제2컨베이어를 포함하며, 이러한 열처리 장치를 이용하여 1차 가열과 2차 가열을 통해 섀시 프레임의 Al-Si 코팅층을 손상시키지 않고 효과적으로 열처리를 할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치 및 이를 이용한 열처리 방법{Induction heating type heat treatment device of the Al-Si coating layer is formed chassis frame and using the same heat treatment method }

본 발명은 차체에 사용되는 섀시 프레임의 Al-Si 코팅층이 손상되지 않으면서 효과적으로 열처리될 수 있도록 한 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치 및 열처리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 단면상자형의 부재를 사다리형상으로 조합하여 구성되는 프레임에, 엔진, 라디에이터, 서스펜션, 트랜스미션, 연료 탱크 등의 부품을 장착하고, 이 프레임 상에 엔진 컴파트먼트, 캐빈 및 트렁크룸으로 이루어지는 보디를 탑재하는 이른바 프레임 구조가 채용되어 있었다.

그러나 이 프레임 구조는 보디와는 별도의 부품인 대중량의 프레임을 반드시 이용하므로 차체의 경량화를 도모하는 것이 어려움과 더불어 프레임과 보디를 접합하는 공정도 불가결해지기 때문에 생산성이 낮다. 이 때문에 근래 생산되는 자동차의 대부분은 이 프레임과 보디를 일체 구조로 한 모노코크 보디(유닛 컨스트럭션 보디)에 의해 구성된다.

모노코크 보디는 모노코크 보디에 있어서의 하면, 즉 바닥 부분으로서 보디 구조 상의 기초가 되는 중요 부분인 언더 보디(플랫폼이라고도 한다)에 사이드실, A필러, B필러, 루프 레일 사이드, 경우에 따라서는 C필러에 의해서 구성되는 보디 사이드를 조합하여 일체화 시킨 보디 쉘로 하중을 지지하는 것이며, 외부로부터 부하되는 충격 하중에 대해서도 보디 각부가 줄어들거나 무너지거나 할 때에 보디 각부의 전체에서 충격 에너지를 흡수한다.

모노코크 보디에는 프레임 구조와 같은 명확한 프레임은 존재하지 않지만, 엔진이나 서스펜션의 부착부와 같은 부하나 응력이 집중하는 부분에는, 예를 들면 사이드 멤버, 서스펜션 멤버, 각종 필러, 크로스 멤버, 루프 레일 및 사이드실 등과 같은 폐단면의 통체로 이루어지는 자동차 차체용 강도 부재를 적절히 배치하여 보디 쉘을 보강한다.

또한, 보디 사이드는 언더 보디와 더불어 자동차 차체의 굽힘 강성이나 비틀림 강성에 크게 영향을 줄 뿐만 아니라 측면 충돌시에는 캐빈의 손상을 가능한 한 억제하여 탑승자의 안전성을 높이는 기능을 가진다.

특히, 전면 충돌에 비해 측면 충돌에서는 승무원 보호를 위한 공간을 충분히 확보하는 것이 곤란하므로 이러한 보디 사이드의 강성을 높이는 것이 중요하다.

이와 같이 배치되는 강도 높은 부품의 하나로서 멤버(서브 프레임이라고도 한다)가 있다. 멤버란 서스펜션이나 엔진, 미션 등을 언더 보디에 장착할 때에 개재되는 골격이다.

언더 보디는 서스펜션이나 구동계를 지지하기 위해 보디의 각종 강성(예를 들면 굽힘 강성이나 비틀림 강성 등)에 크게 영향을 주므로 멤버나 그 외의 보강재를 언더 보디의 각부에 적절히 배치함으로써 언더 보디에 충분한 강성을 부여한다.

아울러, 자동차 차체용 강도 부재에 대해서는 지구 온난화 억제를 위한 CO2 배출량 삭감을 도모하기 위한 연비 향상, 및 충돌 사고 시에 있어서의 승무원의 한층 더한 안전성의 향상의 관점으로부터 경량화 및 고강도화에 대한 요청이 더욱 더 높아지고 있다.

이에 따라, 최근에는 강성과 경량화를 동시에 만족시킬 수 있는 신 성형공법과 고 강도 초경량 신소재에 대한 연구가 집중되고 있다.

이러한 연구 개발의 일환으로, 프레스 성형(press stamping) 공법을 대체한 롤 포밍(roll forming) 공법으로 초고장력 강판의 성형이 가능하고, 적용소재의 두께를 낮추어 기존 프레스 성형품 대비 15%이상의 경량화를 가능하게 함과 동시에 구조적 강성까지 확보할 수 있도록 하였다.

그러나 상기한 롤 포밍 공법은 소재 자체의 강성과 구조적 강성 및 경량화의 이점은 있으나, 그 소재로 초고장력 강판에 적용시키기 위해 롤 포밍 성형기에 과도한 응력을 가하게 되면 내구성에 영향을 미치게 되며, 초고장력 강판 자체의 텐션(tension)에 의해 제품 성형 후에도 뒤틀림이나 스프링 백(spring back) 현상이 심하게 나타나 등의 단점이 있다.

최근에는 소재로써 보론강판을 사용하기도 하는데 이러한 보론강판은 미량의 보론(boron, B)을 첨가한 강판으로 적정온도의 오스테나이트 결정입계에서 보론이 원자상태로 편석하여 오스테나이트 결정입계의 자유에너지를 낮춤으로서 초석 페라이트 핵 생성을 억제시켜 강판의 경화능력(냉각 시, 마르텐사이트 형성으로 경화되는 강의 능력)을 현저히 개선시킬 수 있다.

즉, 600MPa 정도의 인장 강도를 가지는 페라이트 조직의 보론강판을 950℃ 이상의 고온에서 오스테나이트화되도록 가열한 후, 급속 냉각시켜 1500MPa 정도의 고 인장강도를 갖는 마르텐사이트 조직의 강판으로 만들 수 있다.

따라서, 기존에 일반적인 강판에 비하여 강도가 4~5배 높으면서도 무게는 최대 40%까지 줄일 수 있어 상기한 바와 같은 차체의 경량화와 강도 향상을 동시에 이룰 수 있는 이점을 가진다.

아울러, 이러한 차체의 경량화와 강성을 위하여 보론강판에 알루미늄 합금인 Al-Si(Silumin) 코팅을 하여 사용하기도 한다.

그러나 이러한 Al-Si 코팅층이 형성된 보론강판의 경우 열처리를 위하여 열원에 관계없이 950℃ 이상의 고온으로 가열되는 경우 Al-Si 코팅층이 거품을 일으키면서 용해되거나 어느 한쪽으로 밀림이 발생하게 되면서 손상되는 문제점이 있었다.

한국공개특허 10-2006-0015786호(2006.02.21) 한국공개특허 10-2006-0066727호(2006.06.16)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, Al-Si 코팅층 구비된 섀시 프레임의 열처리함에 있어서, 섀시 프레임의 이송 효율성을 높이고, 두 단계에 걸친 가열을 통해 Al-Si 코팅층의 손상을 방지하면서 섀시 프레임을 효과적으로 열처리시킬 수 있도록 한 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치 및 이를 이용한 열처리 방법을 제공하는데 그 목적이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

바람직한 일 실시 예에 따른 본 발명은 베이스프레임과, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상면에 상기 섀시 프레임의 이송을 안내하기 위하여 이송안내지그가 구비되는 제1컨베이어와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 제1컨베이어를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 고정 및 후방으로 이송시키는 제1가이드장치와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 제1가이드장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 650℃ 범위의 온도로 1차 가열하는 예비 가열장치와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 예비 가열장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 고정 및 후방으로 이송시키는 제2가이드장치와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 제2가이드장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 950℃ 범위의 온도로 2차 가열하는 본 가열장치와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 본 가열장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 고정 및 후방으로 이송시키는 제3가이드장치와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 제3가이드장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임를 급속 냉각시키는 냉각장치와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 냉각장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임를 다음 공정으로 이송시키는 제2컨베이어를 포함한다.

더 바람직하게 상기 제1가이드장치는 상기 섀시 프레임의 상면과 접면되는 제1상부안내로울러와, 상기 섀시 프레임의 대향된 양측 내외면에 접면되는 한 쌍의 제1측부안내로울러와, 상기 섀시 프레임의 대향된 양쪽 날개부의 상하면에 접면되는 한쌍의 제1날개부안내로울러와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 제1상부안내로울러와 상기 제1측부안내로울러와 상기 제1날개부안내로울러를 고정시켜주는 제1가이드브래킷과, 상기 제1가이드브래킷의 외부로 관통되는 상기 제1날개부안내로울러의 축에 각각 설치되며 서로 치합되는 제1구동기어와 제1종동기어와, 상기 제1구동기어와 동일한 회전 중심축을 가지도록 연결되며 구동모터와 제1체인으로 연결되는 제1구동스프로킷을 포함한다.

더욱 바람직하게 상기 제1측부안내로울러 및 상기 제1날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 진행방향을 따라 상기 제1가이드브래킷 내부의 전후방에 이격되어 복수로 설치되며, 전방쪽 제1날개부안내로울러의 축에 구비된 제1구동기어는 후방쪽 제1날개부안내로울러의 축에 구비된 제1보조구동기어와 다수의 제1연결기어를 통해 연결되고, 상기 제1보조구동기어에는 동일한 회전 중심축을 가지는 제1보조구동스프로킷을 구비한다.

더욱 바람직하게 상기 제1날개부안내로울러 중 전방쪽 제1날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 수직으로 마주하여 지지하고, 후방쪽 제1날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 엇갈려 지지하도록 구성된다.

더욱 바람직하게 상기 제2가이드장치는 상기 섀시 프레임의 상면과 접면되는 제2상부안내로울러와, 상기 섀시 프레임의 대향된 양측 내외면에 접면되는 한 쌍의 제2측부안내로울러와, 상기 섀시 프레임의 대향된 날개부의 상하면에 접면되는 한쌍의 제2날개부안내로울러와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 제2상부안내로울러와 상기 제2측부안내로울러와 상기 제2날개부안내로울러를 고정시켜주는 제2가이드브래킷과, 상기 제2가이드브래킷의 외부로 관통되는 상기 제2날개부안내로울러의 축에 각각 설치되며 서로 치합되는 제2구동기어와 제2종동기어와, 상기 제2구동기어와 동일한 회전 중심축을 가지도록 연결되며 상기 제1보조구동스프로킷과 제2체인으로 연결되는 제2구동스프로킷을 포함한다.

더욱 바람직하게 상기 제2측부안내로울러 및 상기 제2날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 진행방향을 따라 상기 제2가이드브래킷 내부의 전후방에 이격되어 복수로 설치되며, 전방쪽 제2날개부안내로울러의 축에 구비된 제2구동기어는 후방쪽 제2날개부안내로울러의 축에 구비된 제2보조구동기어와 다수의 제2연결기어를 통해 연결되고, 상기 제2보조구동기어에는 동일한 회전 중심축을 가지는 제2보조구동스프로킷을 구비한다.

더욱 바람직하게 상기 제2날개부안내로울러 중 전방쪽 제2날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 수직으로 마주하여 지지하고, 후방쪽 제2날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 엇갈려 지지하도록 구성된다.

더욱 바람직하게 상기 제3가이드장치는 상기 섀시 프레임의 상면과 접면되는 제3상부안내로울러와, 상기 섀시 프레임의 대향된 양측 내외면에 접면되는 한 쌍의 제3측부안내로울러와, 상기 섀시 프레임의 대향된 날개부의 상하면에 접면되는 한쌍의 제3날개부안내로울러와, 상기 베이스프레임 상에 설치되며 상기 제3상부안내로울러와 상기 제3측부안내로울러와 상기 제3날개부안내로울러를 고정시켜주는 제3가이드브래킷과, 상기 제3가이드브래킷의 외부로 관통되는 상기 제3날개부안내로울러의 축에 각각 설치되며 서로 치합되는 제3구동기어와 제3종동기어와, 상기 제3구동기어와 동일한 회전 중심축을 가지도록 연결되며 상기 제2보조구동스프로킷과 제3체인으로 연결되는 제3구동스프로킷을 포함한다.

더욱 바람직하게 상기 제3측부안내로울러 및 상기 제3날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 진행방향을 따라 상기 제3가이드브래킷 내부의 전후방에 이격되어 복수로 설치되며, 전방쪽 제3날개부안내로울러의 축에 구비된 제3구동기어는 후방쪽 제3날개부안내로울러의 축에 구비된 제3보조구동기어와 다수의 제3연결기어를 통해 연결된다.

더욱 바람직하게 상기 제3날개부안내로울러 중 전방쪽 제3날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 수직으로 마주하여 지지하고, 후방쪽 제3날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 엇갈려 지지하도록 구성된다.

더욱 바람직하게 상기 제1,2,3가이드장치의 상부안내로울러는 상기 제1,2,3가이드브래킷의 상면에 고정되는 상부브래킷을 통해 상하방향을 따라 길이가 조절되도록 설치되며, 상기 제1,2,3가이드장치의 측부안내로울러는 상기 제1,2,3가이드브래킷의 저면과 상면에 각각 고정되는 측부브래킷을 통해 각도조절 및 상하방향을 따라 길이가 조절되도록 설치된다.

더 바람직하게 상기 예비 가열장치와 본 가열장치는 전자기유도에 의해 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 가열하는 유도가열방식으로 구성된다.

더욱 바람직하게 상기 예비 가열장치와 본 가열장치는 냉각수 순환파이프가 상기 섀시 프레임의 외형을 일정한 간격을 두고 연속적으로 수회 감싸면서 설치되고, 가열코일이 상기 냉각수 순환파이프의 외주면을 소정의 피치로 감싸면서 용접되어 고정된다.

더욱 바람직하게 상기 예비 가열장치는 50㎾의 고주파가 사용되며, 상기 가열코일은 내부를 통과하는 상기 섀시 프레임과 10mm의 간격이 유지되도록 구성된다.

더욱 바람직하게 상기 본 가열장치는 250㎾의 고주파가 사용되며, 상기 가열코일은 내부를 통과하는 상기 섀시 프레임과 5mm의 간격이 유지되도록 구성된다.

더 바람직하게 상기 냉각장치는 상기 본 가열장치와 상기 제3가이드장치의 사이 또는 상기 제3가이드장치의 후방에 구비된다.

더 바람직하게 상기 냉각장치는 상기 섀시 프레임의 외측둘레를 이격되어 감싸는 연결파이프와, 상기 연결파이프에 소정의 간격을 두고 다수개로 설치되면서 상기 섀시 프레임을 향하여 냉각수를 분사하는 분사노즐을 포함한다.

더욱 바람직하게 상기 분사노즐은 수축노즐형 또는 발산노즐형으로 구성된다.

더욱 바람직하게 상기 분사노즐은 섀시 프레임에 발열분포를 통해 열이 집중도에 따라 수축노즐형과 발산노즐형이 복합적으로 사용된다.

더욱 바람직하게 상기 분사노즐은 상기 연결파이프에 피봇형태로 설치되어 상기 분사노즐의 분사방향이 가변될 수 있도록 구성된다.

바람직한 일 실시 예에 따른 본 발명은 Al-Si 코팅층 형성된 섀시 프레임을 상기 제 1 항에 따른 열처리 장치를 이용하여 유도가열방식으로 열처리하는 방법에 있어서, 상기 섀시 프레임이 상기 제1컨베이어의 안내를 받아 이송되는 소재진입단계와, 상기 소재진입단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제1가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제1안내단계와, 상기 제1안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 예비 가열장치에 진입되어 1차 가열되는 예비 가열단계와, 상기 예비 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제2안내단계와, 상기 제2안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 본 가열장치에 진입되어 2차 가열되는 본 가열단계와, 상기 본 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제3가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제3안내단계와, 상기 제3안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 냉각장치에 진입되어 급속 냉각되는 냉각단계와, 상기 냉각단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2컨베이어를 통해 다음 공정으로 이송되는 소재배출단계를 포함한다.

바람직한 다른 실시 예에 따른 본 발명은 Al-Si 코팅층 형성된 섀시 프레임을 상기 제 1 항에 따른 열처리 장치를 이용하여 유도가열방식으로 열처리하는 방법에 있어서, 상기 섀시 프레임이 상기 제1컨베이어의 안내를 받아 이송되는 소재진입단계와, 상기 소재진입단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제1가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제1안내단계와, 상기 제1안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 예비 가열장치에 진입되어 1차 가열되는 예비 가열단계와, 상기 예비 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제2안내단계와, 상기 제2안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 본 가열장치에 진입되어 2차 가열되는 본 가열단계와, 상기 본 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 냉각장치에 진입되어 급속 냉각되는 냉각단계와, 상기 냉각단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제3가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제3안내단계와, 상기 제3안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2컨베이어를 통해 다음 공정으로 이송되는 소재배출단계를 포함한다.

바람직한 또 다른 실시 예에 따른 본 발명은 Al-Si 코팅층 형성된 섀시 프레임을 상기 제 1 항에 따른 열처리 장치를 이용하여 유도가열방식으로 열처리하는 방법에 있어서, 상기 섀시 프레임이 전기로를 통해 대략 650℃로 대략 15분간 가열하여 예비 가열된 후 상기 제1컨베이어의 안내를 받아 이송되는 소재진입단계와, 상기 소재진입단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제1가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제1안내단계와, 상기 제1안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제2안내단계와, 상기 제2안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 본 가열장치에 진입되어 가열되는 본 가열단계와, 상기 본 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제3가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제3안내단계와, 상기 제3안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 냉각장치에 진입되어 급속 냉각되는 냉각단계와, 상기 냉각단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2컨베이어를 통해 다음 공정으로 이송되는 소재배출단계를 포함한다.

더 바람직하게 상기 본 가열단계와 제3안내단계의 사이에 냉각단계가 더 포함된다.

본 발명은 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임을 유도가열방식으로 열처리함에 있어서, 컨베이어와 다수의 가이드장치를 통해 섀시 프레임의 이송을 안정되면서 정확하게 할 수 있으며, 이송과정에서 650℃의 1차 가열과 950℃의 2차 가열을 통해 섀시 프레임의 Al-Si 코팅층이 손상되지 않으면서 효과적으로 열처리가 될 수 있어 양질의 1.5GPa 급의 섀시 프레임을 개발할 수 있는 효과를 가진다.

아울러, 섀시 프레임을 이송시키는 가이드장치에 구비된 안내로울로의 각도와 길이조절을 통해 여러가지 형태의 섀시 프레임을 이동시키면서 열처리시킬 수 있어 열처리 장치의 범용성이 향상될 수 있다.

또한, 냉각장치에 있어서 섀시 프레임의 열분포에 따라 분사노즐을 가변시키면서 섀시 프레임을 균일하게 급속냉각시킬 수 있는 효과를 가진다.

아울러, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치를 예시한 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치를 예시한 정면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 섀시 프레임이 이동되는 과정을 예시한 요부 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치를 예시한 요부 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 제1가이드장치를 예시한 요부 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 제2가이드장치를 예시한 요부 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 제3가이드장치를 예시한 요부 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 제1가이드장치를 예시한 측면도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 제1가이드장치를 통해 섀시 프레임이 이동되는 과정을 예시한 측면도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 예비 가열장치를 예시한 측면도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 본 가열장치를 예시한 측면도이다.
도 12 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 냉각장치를 예시한 사시도이다.
도 13 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 냉각장치의 작동상태를 예시한 측면도이다.
도 14 는 본 발명의 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치에서 냉각장치의 다른 실시 예를 보인 사시도이다.
도 15 는 본 발명의 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치를 통해 섀시 프레임이 열처리되는 과정을 예시한 흐름도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

우선, 도 1 내지 도 4 에서와 같이 본 발명에 따른 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치는 열처리 전 섀시 프레임을 열처리 구간으로 이송시키기 위한 제1컨베이어와, 섀시 프레임을 고정 및 이동시키는 제1,2,3가이드장치와, 섀시 프레임을 단계별로 가열하기 위한 예비 가열장치 및 본 가열장치와, 가열된 섀시 프레임을 급속하게 냉각시키기 위한 냉각장치와, 열처리가 완료된 섀시 프레임을 다음 공정으로 이송시켜주는 제2컨베이어를 포함하는 구성요소로 크게 구분될 수 있으며, 이하 각 구성요소에 대해 이하 상세히 설명하기로 한다.

각 구성요소의 설명에 앞서, 본 발명에 따른 섀시 프레임(900)은 자동차의 골격을 유지하는 프레임으로써, 이하 설명에서는 사이드멤버를 실시 예로 나타낸 것이지만, 이러한 섀시 프레임(900)은 차체의 어느 하나의 부위로 정해질 필요 없이 프론트멤버나 임펙트빔 등의 다양한 부위가 될 수 있고, 다양한 부위에 따른 섀시 프레임(900)의 형상에 따라 본 발명의 열처리 장치 또한 그 구성이 변형될 수 있다.

섀시 프레임(900)은 사이드멤버에 적용될 수 있도록 보론강 소재의 평판을 피어싱과 트림 및 다수의 성형로울러로 다단 연속 가공함으로써, 그 형상은 상부(910)와, 그러한 상부(910)의 양측 끝단에서 아래쪽으로 구부러지는 측부(920)와 그러한 측부(920)에서 외측으로 구부러지는 날개부(930)로 구성되어 대략 모자와 같은 형상이 된다.

제1컨베이어(410)는,

도 1 및 도 3 에서와 같이 섀시 프레임(900)을 진행방향 뒤쪽에 위치하는 열처리 구간으로 안내 및 이동시켜주는 역할을 한다.

제1컨베이어(410)는 베이스프레임(500)을 통해 지면으로부터 소정 높이를 유지하며, 제1컨베이어(410)의 상면에는 다수의 로울러가 연속 순환 회전됨에 따라 제1컨베이어(410)의 상면에 놓여지는 섀시 프레임(900)을 후술되는 열처리 구간쪽으로 이동시켜준다.

제1컨베이어(410)에는 그 상면에 섀시 프레임(900)이 올려져 이동될 때 섀시 프레임(900)이 소정의 자세가 되어 이동될 수 있도록 이송안내지그(411)가 더 구비될 수 있다.

예시된 도면에서와 같이 섀시 프레임(900)의 양 측부(920) 중 어느 한쪽이 다른 한쪽보다 짧게 구성되는 경우 제1컨베이어(410)의 상면에 놓여지는 섀시 프레임(900)은 어느 한쪽으로 기울어진다.

따라서, 제1컨베이어(410)의 상면에서 길이방향을 따라 이동되는 섀시 프레임(900)이 어느 한쪽으로 기울어지지 않고, 수평하게 이동될 수 있도록 섀시 프레임(900)의 짧은쪽 측부(920)를 소정 높이로 지지해줄 수 있도록 제1컨베이어(410)의 상면에 이송안내지그(411)가 길이방향을 따라 설치된다.

이러한 이송안내지그(411)는 제1컨베이어(410)의 로울러와 이격되어 로울러의 회전에 영향을 받지 않도록 설치될 필요가 있다.

이송안내지그(411)는 섀시 프레임(900)의 길이와 상응하는 길이를 가지는 일체형태로 구성될 수도 있지만 서로 분리되는 다수개로 분리되어 구성될 수도 있다.

이송안내지그(411)는 섀시 프레임(900)의 기울어짐을 방지함과 함께 섀시 프레임(900)이 후술되는 제1가이드장치(100)로 진입할 때 정확하게 진입할 수 있도록 가이드의 역할을 한다.

제1가이드장치(100)는,

도 1 과 도 2 및 도 5 에서와 같이 전술한 제1컨베이어(410)를 통해 이송되는 섀시 프레임(900)의 상부(910)와 양 측부(920)와 날개부(930)를 파지하여 다음 과정으로 이송시키는 역할을 한다.

제1가이드장치(100)의 실시 예로는, 섀시 프레임(900)의 상부(910) 표면에 밀착 접면되는 제1상부안내로울러(110)와, 섀시 프레임(900)의 대향된 양 측부(920) 내외면에 각각 밀착 접면되도록 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 제1측부안내로울러(120)와, 섀시 프레임(900)의 대향된 양 측의 날개부(930) 상하면에 각각 밀착 접면되도록 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 제1날개부안내로울러(130)가 포함된다.

그리고 이러한 제1상부안내로울러(110)와 제1측부안내로울러(120)와 제1날개부안내로울러(130)를 베이스프레임(500) 상에 고정시켜주는 제1가이드브래킷(140)과, 전술한 한 쌍의 제1날개부안내로울러(130) 중 아래쪽 제1날개부안내로울러(130)의 축에 설치되는 제1구동기어(131)와 위쪽 제1날개부안내로울러(130)의 축에 설치되어 전술한 제1구동기어(131)와 치합되는 제1종동기어(132) 및 전술한 제1구동기어(131)의 외측으로 제1구동기어(131)와 동일한 회전중심을 이루도록 설치되며, 베이스프레임(500) 내부에 구비되는 구동모터(150)와 제1체인(160)으로 연결되면서 구동모터(150)의 회전에 따라 전술한 제1구동기어(131)를 회전시켜주는 제1구동스프로킷(133)이 포함된다.

제1가이드브래킷(140)에는 전술한 제1상부안내로울러(110)와 제1측부안내로울러(120)와 제1날개부안내로울러(130)가 하나의 단위체를 이루면서 제1가이드브래킷(140)의 전방이나 중앙 또는 후방 중 어느 한 부위에 단수의 형태로 설치될 수 있다.

바람직하게 섀시 프레임(900)의 고정 및 안내의 정확성과 이송의 효율성을 위하여 제1상부안내로울러(110)와 제1측부안내로울러(120)와 제1날개부안내로울러(130)로 이루어지는 단위체가 제1가이드브래킷(140)의 전방과 후방에 이격되어 복수의 형태로 설치될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 제1상부안내로울러(110)가 제1가이드브래킷(140)의 중앙에 하나가 설치되고, 제1측부안내로울러(120)와 제1날개부안내로울러(130)는 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제1가이드브래킷(140)의 전방과 후방에 복수의 형태로 설치된 것이다.

즉, 제1상부안내로울러(110)는 전술한 제1가이드브래킷(140)의 중앙부위 상면에 상부브래킷(111)을 통해 하향 설치되며, 섀시 프레임(900)의 상부(910) 높이를 감안하여 상하의 길이 조절이 가능하도록 구성됨에 따라 진입하게 되는 섀시 프레임(900)의 상부(910) 높이에 맞게 상부브래킷(111)을 이용하여 상하 길이를 적절하게 조절함으로써, 제1상부안내로울러(110)가 진입하는 섀시 프레임(900)의 상부(910) 표면에 정확하게 접면되어 섀시 프레임(900)의 이동에 따라 회전될 수 있도록 구성된다.

제1측부안내로울러(120)에 있어서, 도 8 에 예시한 바와 같이 섀시 프레임(900)의 양 측부(920) 내면에 접면되는 한쪽 제1측부안내로울러(120)의 경우 전술한 제1가이드브래킷(140)의 저면에 측부브래킷(121)을 통해 상향 설치되며, 이때 측부브래킷(121)은 2개의 부품이 서로 힌지결합되고, 힌지결합되어 회전이 가능한 부분에 제1측부안내로울러(120)가 양방향으로 길이조절이 가능하도록 설치됨에 따라 제1측부안내로울러(120)는 힌지결합된 부분에 의해 각도가 조절되면서 다시 상하방향으로 길이조절이 될 수 있다.

제1측부안내로울러(120)에서 섀시 프레임(900)의 양 측부(920) 외면에 접면되는 다른 한쪽 제1측부안내로울러(120)는 제1가이드브래킷(140)의 상면에 측부브래킷(121)을 통해 하향 설치되며, 이 측부브래킷(121) 또한 2개의 부품이 서로 힌지결합되고, 힌지결합되어 회전이 가능한 부분 또한 제1측부안내로울러(120)가 양방향으로 길이조절이 가능하도록 설치됨에 따라 다른 한쪽 제1측부안내로울러(120) 또한 힌지결합된 부분에 의해 각도가 조절되면서 다시 상하방향으로 길이조절이 될 수 있다.

제1날개부안내로울러(130)는 섀시 프레임(900)의 날개부(930) 상면에 접면되는 한쪽 제1날개부안내로울러(130)와, 동일한 날개부(930) 하면에 접면되는 다른 한쪽 제1날개부안내로울러(130)가 섀시 프레임(900)의 날개부(930)를 사이에 두고 마주한 상태에서 축에 의해 전술한 제1가이드브래킷(140)의 측면으로부터 안쪽을 향하여 연장 설치된다.

제1날개부안내로울러(130)의 축은 제1가이드브래킷(140)의 측면을 관통하여 바깥쪽으로도 연장되며, 연장된 단부에는 제1구동기어(131)와 제1구동스프로킷(133)이 동일한 축중심을 유지하면서 순차적으로 설치됨에 따라 구동모터(150)가 회전되면 제1체인(160)으로 연결된 제1구동스프로킷(133)이 회전되면서 제1구동스프로킷(133)과 제1구동기어(131)가 함께 회전된다.

또한, 제1구동기어(131)와 치합되어 있는 제1종동기어(132)가 함께 회전되면서 상하로 마주하는 한 쌍의 제1날개부안내로울러(130)가 동일한 방향으로 회전됨에 따라 마주하는 제1날개부안내로울러(130) 사이에 끼워진 섀시 프레임(900)의 날개부(930)가 그 회전에 의해 후방으로 밀리게 되면서 섀시 프레임(900)을 후방으로 이송시켜주며, 제1측부안내로울러(120)와 제1상부안내로울러(110) 또한 섀시 프레임(900)의 양 측부(920)와 상부(910)에 접면되어 섀시 프레임(900)의 이송을 보조해준다.

전술한 바와 같이 제1측부안내로울러(120)가 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제1가이드브래킷(140)의 전방과 후방에 이격되어 설치될 때 후방에 설치되는 제1날개부안내로울러(130)에 있어서, 섀시 프레임(900)의 날개부(930) 상면에 접면되는 한쪽 제1날개부안내로울러(130)와, 동일한 날개부(930) 하면에 접면되는 다른 한쪽 제1날개부안내로울러(130)를 섀시 프레임(900)의 날개부(930)를 사이에 두고 수직상태로 마주하지 않고 서로 엇갈려 마주하도록 구성함으로써, 섀시 프레임(900)의 불필요한 움직임을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 제1측부안내로울러(120)가 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제1가이드브래킷(140)의 전방과 후방에 이격되어 설치될 때 후방에 설치되는 제1날개부안내로울러(130)의 축은 제1가이드브래킷(140)의 측면을 관통한 상태에서 그 단부에 제1보조구동기어(135)와 제1보조구동스프로킷(136)이 동일한 축중심을 유지하면서 순차적으로 설치되며, 제1보조구동기어(135)는 제1가이드브래킷(140)의 전방에 위치하는 제1날개부안내로울러(130)의 제1구동기어(131)와 다수의 제1연결기어(134)를 통해 서로 치합됨에 따라 제1구동기어(131)가 회전되면 제1연결기어(134)에 의해 제1보조구동기어(135)가 회전되고, 제1보조구동기어(135)의 회전에 따라 제1보조구동스프로킷(136)이 함께 회전된다.

한편, 제1상부안내로울러(110)와 제1측부안내로울러(120)는 수동으로 길이 및 각도의 조절을 할 수도 있지만, 엑츄에이터와 같은 구동수단에 의한 전기적인 제어를 통해 섀시 프레임(900)의 형상에 따라 자동으로 조절되도록 구성될 수도 있다.

예비 가열장치(600)는,

도 3 과 도 4 및 도 10 에서와 같이 전술한 제1가이드장치(100)에 의해 이송되는 섀시 프레임(900)을 고주파를 이용하여 유도가열방식으로 1차 가열해준다.

예비 가열장치(600)는 섀시 프레임(900)의 외형과 상응하며, 섀시 프레임(900)의 표면으로부터 일정한 간격을 유지하면서 섀시 프레임(900)의 외곽을 따라 연속적으로 감겨져 설치되는 냉각수 순환파이프(610)와, 그러한 냉각수 순환파이프(610)의 표면에 소정의 간격을 두고 감겨져 설치되는 가열코일(620)을 포함한다.

가열코일(620)은 예비가열 고주파컨트롤러(도면부호 미표기)에 연결되어 고주파를 발진하게 되며, 이러한 고주파가 전자기유도에 의해 근접하게 되는 섀시 프레임(900)에 흐르게 되면 섀시 프레임(900)에 발생되는 줄열(Joule's heat)에 의해 섀시 프레임(900)이 소정의 온도로 가열된다.

아울러, 이러한 가열코일(620)이 감겨져 있는 냉각수 순환파이프(610)에는 냉각수보관탱크로(도면부호 미표기)부터 냉각수를 공급받아 순환되면서 가열된 섀시 프레임(900)으로부터 전달되는 열에 의해 가열코일(620)이 손상됨을 방지하게 되며, 냉각수보관탱크는 일측의 칠러(도면부호 미표기)와 연결되어 냉각수보관탱크의 냉각수 온도를 일정한 온도로 유지시켜준다.

예비 가열장치(600)의 내부를 통과하여 지나가게 되는 섀시 프레임(900)은 대략 600℃~700℃의 온도로 가열이 되며, 바람직하게는 대략 650℃로 가열된다.

대략 650℃ 온도로 가열이 필요한 이유는 섀시 프레임(900)의 표면에 코팅된 Al-Si 코팅층의 경우 섀시 프레임(900)을 오스테나이트 상태로 만들기 위해 대략 950℃로 가열이 되면 고온에 의해 Al-Si 코팅층이 어느 한쪽으로 밀리면서 뭉치게 되거나 거품이 발생하게 되면서 Al-Si 코팅층이 손상된다.

따라서, 이를 방지하기 위하여 예비 가열장치(600)를 두고, 예비 가열장치(600)를 통해 섀시 프레임(900)을 대략 650℃로 소정시간 동안 사전에 가열하게 되면 Al-Si 코팅층이 밀림없이 뭉치지 않고 섀시 프레임(900)에 효과적으로 융합 확산될 수 있으며, 이러한 상태에서 섀시 프레임(900)을 오스테나이트 상태로 만들기 위해 후술되는 본 가열장치(700)를 통해 대략 950℃로 가열하더라도 Al-Si 코팅층이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

섀시 프레임(900)의 1차 가열은 유도가열방식인 전술한 예비 가열장치(600)를 사용할 수도 있지만, 예비 가열장치(600)를 대신하여 전기로 등의 복사열을 발생시킬 수 있는 간접열 방식을 이용하여 대략 650℃로 대략 15분 정도 가열 다음 이후 후술되는 본 가열장치(700)를 통해 950℃로 가열하는 경우에도 Al-Si 코팅층이 손상되지 않고 섀시 프레임(900)을 효과적으로 열처리할 수 있다.

예비 가열장치(600)는 예시된 도면에서와 같이 단수의 형태로 설치되어 있지만 예비 가열장치(600)를 복수개로 설치하고, 가열 온도가 650℃를 넘지 않도록 하면서 가열 온도가 순차적으로 높아지도록 배열하거나, 서로 다른 가열 온도가 비순차적으로 배열되도록 구성할 수도 있다.

예비 가열장치(600)에 의해 섀시 프레임(900)의 표면에 형성된 Al-Si 코팅층이 손상되지 않고 섀시 프레임(900)에 융합 확산될 수 있도록 하기 위해서는 섀시 프레임(900)의 이송 중 예비 가열장치(600)의 구간에서 섀시 프레임(900)의 이송되는 속도를 적절하게 조절하거나, 중지시키면서 충분한 가열 시간을 확보할 필요가 있다.

예비 가열장치(600)의 바람직한 실시 예를 보면, 섀시 프레임(900)과 가열코일(620)의 간격을 대략 8~12mm, 바람직하게는10mm로 유지시키고, 예비가열 고주파컨트롤러의 용량은 대략 40~60㎾, 바람직하게는 50㎾ 로 구성하여 예비 가열장치(600)를 통해 섀시 프레임(900)이 대략 650℃로 가열되도록 구성할 수 있지만, 섀시 프레임(900)과 가열코일(620)의 간격 및 예비가열 고주파컨트롤러의 용량은 전술한 실시 예로 한정될 필요는 없이 섀시 프레임(900)을 대략 650℃ 내외로 가열할 수 있다면 섀시 프레임(900)과 가열코일(620)의 간격 및 예비가열 고주파컨트롤러의 용량을 다양한 형태로 조합하여 구성할 수도 있다.

아울러, 예비 가열장치(600)는 냉각수 순환파이프(610)에 감겨지는 가열코일(620)의 전체 길이와 감긴수와 피치 간격 및 가열코일 두께 등 의 조건에 따라 섀시 프레임(900)에 전달되는 가열 온도를 다양하게 조절할 수 있다.

냉각수 순환파이프(610)에 감겨지는 가열코일(620)은 섀시 프레임(900)의 직선구간과 곡선구간에 대응하여 피치의 간격이나 가열코일(620)의 굵기를 다르게 구성함으로써, 섀시 프레임(900)이 전체적으로 균일하게 가열되도록 구성됨이 바람직하다.

냉각수 순환파이프(610)에 감겨지는 가열코일(620)은 피치 간격이 유지되고 섀시 프레임(900)과의 간격이 일정할 수 있도록 냉각수 순환파이프(610)의 표면에 부분적 또는 전체적으로 용접되어 고정될 수 있다.

예비 가열장치(600)는 베이스프레임(500) 상에 탈착 가능하도록 구성함으로써, 다양한 섀시 프레임(900)의 형상과 상응하는 다수의 예비 가열장치(600)를 구비한 상태에서 이송되는 섀시 프레임(900)의 형상과 상응하는 예비 가열장치(600)를 선택하여 베이스프레임(500)에 설치하여 사용할 수 있다.

제2가이드장치(200)는,

도 1 과 도 2 및 도 6 에 예시한 바와 같이 예비 가열장치(600)에서 1차 가열된 섀시 프레임(900)을 전술한 제1가이드장치(100)에서와 같이 파지한 상태에서 다음 과정으로 이송시키는 역할을 한다.

제2가이드장치(200)의 주된 목적은 예비 가열장치(600)를 통해 1차 가열된 섀시 프레임(900)의 안정적인 이동은 물론 이후 이동 과정에서 가열에 의한 섀시 프레임(900)의 형상 변형을 방지하기 위한 목적이 포함된다.

제2가이드장치(200)의 실시 예를 보면, 구성은 구동방식에 차이만 있을 뿐 제1가이드장치(100)와 동일하게 구성된다.

즉, 섀시 프레임(900)의 상부(910) 표면에 밀착 접면되는 제2상부안내로울러(210)와, 섀시 프레임(900)의 대향된 양 측부(920) 내외면에 각각 밀착 접면되도록 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 제2측부안내로울러(220)와, 섀시 프레임(900)의 대향된 양측의 날개부(930) 상하면에 각각 밀착 접면되도록 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 제2날개부안내로울러(230)가 포함된다.

그리고 이러한 제2상부안내로울러(210)와 제2측부안내로울러(220)와 제2날개부안내로울러(230)를 베이스프레임(500) 상에 고정시켜주는 제2가이드브래킷(240)과, 전술한 한 쌍의 제2날개부안내로울러(230) 중 아래쪽 제2날개부안내로울러(230)의 축에 설치되는 제2구동기어(231)와 위쪽 제2날개부안내로울러(230)의 축에 설치되어 전술한 제2구동기어(231)와 치합되는 제2종동기어(232) 및 전술한 제2구동기어(231)의 외측으로 제2구동기어(231)와 동일한 회전중심을 이루도록 설치되며 전술한 제1가이드장치(100)의 제1보조구동스프로킷(136)과 제2체인(260)으로 연결되면서 제1보조구동스프로킷(136)의 회전에 따라 제2구동기어(231)를 회전시켜주는 제2구동스프로킷(233)을 포함한다.

여기서, 제2가이드브래킷(240)에는 전술한 제2상부안내로울러(210)와 제2측부안내로울러(220)와 제2날개부안내로울러(230)가 전술한 제1가이드장치(100)에서와 같이 하나의 단위체를 이루면서 전방이나 중앙 또는 후방 중 어느 한 부위에 단수의 형태로 설치될 수 있다.

그리고 바람직하게 섀시 프레임(900)의 고정 및 안내의 정확성과 이동의 효율성을 위하여 제2상부안내로울러(210)와 제2측부안내로울러(220)와 제2날개부안내로울러(230)로 이루어지는 단위체가 전술한 제1가이드장치(100)에서와 같이 제2가이드브래킷(240)의 전방과 후방에 이격되어 복수의 형태로 설치될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 제2상부안내로울러(210)가 제2가이드브래킷(240)의 중앙에 하나가 설치되고, 제2측부안내로울러(220)와 제2날개부안내로울러(230)는 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제2가이드브래킷(240)의 전방과 후방에 복수의 형태로 설치된 것이다.

즉, 제2상부안내로울러(210)는 전술한 제2가이드브래킷(240)의 상면에 상부브래킷(211)을 통해 하향 설치되며, 섀시 프레임(900)의 상부(910) 높이를 감안하여 상하의 길이 조절이 가능하도록 구성됨에 따라 진입하게 되는 섀시 프레임(900)의 상부(910) 높이에 맞게 상부브래킷(211)을 이용하여 상하 길이를 적절하게 조절함으로써, 제2상부안내로울러(210)가 진입하는 섀시 프레임(900)의 상부(910) 표면에 정확하게 접면되어 섀시 프레임(900)의 이동에 따라 회전될 수 있도록 구성된다.

제2측부안내로울러(220)에 있어서, 섀시 프레임(900)의 양 측부(920) 내면에 접면되는 한쪽 제2측부안내로울러(220)의 경우 전술한 제2가이드브래킷(240)의 저면에 측부브래킷(221)을 통해 상향 설치되며, 이때 측부브래킷(221)은 2개의 부품이 서로 힌지결합되고, 힌지결합되어 회전이 가능한 부분에 제2측부안내로울러(220)가 양방향으로 길이조절이 가능하도록 설치됨에 따라 제2측부안내로울러(220)는 힌지결합된 부분에 의해 각도가 조절되면서 다시 상하방향으로 길이조절이 될 수 있다.

제2측부안내로울러(220)에서 섀시 프레임(900)의 양 측부(920) 외면에 접면되는 다른 한쪽 제2측부안내로울러(220)는 제2가이드브래킷(240)의 상면에 측부브래킷(221)을 통해 하향 설치되며, 이 측부브래킷(221) 또한 2개의 부품이 서로 힌지결합되고, 힌지결합되어 회전이 가능한 부분 또한 제2측부안내로울러(220)가 양방향으로 길이조절이 가능하도록 설치됨에 따라 다른 한쪽 제2측부안내로울러(220) 또한 힌지결합된 부분에 의해 각도가 조절되면서 다시 상하방향으로 길이조절이 될 수 있다.

제2날개부안내로울러(230)는 섀시 프레임(900)의 날개부(930) 상면에 접면되는 한쪽 제2날개부안내로울러(230)와, 동일한 날개부(930) 하면에 대향되어 접면되는 다른 한쪽 제2날개부안내로울러(230)가 섀시 프레임(900)의 날개부(930)를 사이에 두고 수직으로 마주한 상태에서 축에 의해 전술한 제2가이드브래킷(240)의 측면으로부터 안쪽을 향하여 연장 설치된다.

제2날개부안내로울러(230)의 축은 제2가이드브래킷(240)의 측면을 관통하여 바깥쪽으로도 연장되며, 연장된 단부에 제2구동기어(231)와 제2구동스프로킷(233)이 동일한 축중심을 유지하면서 순차적으로 설치됨에 따라 전술한 제1보조구동스프로킷(136)이 회전되면 제2체인(260)으로 연결된 제2구동스프로킷(233)이 회전되면서 제2구동스프로킷(233)과 제2구동기어(231)가 함께 회전된다.

또한, 제2구동기어(231)와 이와 치합된 제2종동기어(232)가 회전되면서 상하로 마주하는 한 쌍의 제2날개부안내로울러(230)가 동일한 방향으로 회전됨에 따라 마주하는 제2날개부안내로울러(230) 사이에 끼워진 섀시 프레임(900)의 날개부(930)가 그 회전에 의해 후방으로 밀리게 되면서 섀시 프레임(900)을 후방으로 이송시켜주며, 제2측부안내로울러(220)와 제2상부안내로울러(210) 또한 섀시 프레임(900)의 양 측부(920)와 상부(910)에 접면되어 섀시 프레임(900)의 이송을 보조해준다.

전술한 바와 같이 제2측부안내로울러(220)가 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제2가이드브래킷(240)의 전방과 후방에 이격되어 설치될 때 후방에 설치되는 제2날개부안내로울러(230)에 있어서, 섀시 프레임(900)의 날개부(930) 상면에 접면되는 한쪽 제2날개부안내로울러(230)와, 동일한 날개부(930) 하면에 접면되는 다른 한쪽 제2날개부안내로울러(230)를 섀시 프레임(900)의 날개부(930)를 사이에 두고 수직상태로 마주하지 않고 서로 엇갈려 마주하도록 구성함으로써, 섀시 프레임(900)의 1차 가열에 따른 변형은 물론 불필요한 움직임을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 제2측부안내로울러(220)가 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제2가이드브래킷(240)의 전방과 후방에 이격되어 설치될 때 후방에 설치되는 제2날개부안내로울러(230)의 축은 제2가이드브래킷(240)의 측면을 관통한 상태에서 그 단부에 제2보조구동기어(235)와 제2보조구동스프로킷(236)이 동일한 축중심을 유지하면서 순차적으로 설치되며, 제2보조구동기어(235)는 제2가이드브래킷(240)의 전방에 위치하는 제2날개부안내로울러(230)의 제2구동기어(231)와 다수의 제2연결기어(234)를 통해 서로 치합됨에 따라 제2구동기어(231)가 회전되면 제2연결기어(234)에 의해 제2보조구동기어(235)가 회전되고, 제2보조구동기어(235)의 회전에 따라 제2보조구동스프로킷(236)이 함께 회전된다.

한편, 제2상부안내로울러(210)와 제2측부안내로울러(220) 또한 수동으로 길이 및 각도의 조절을 할 수도 있으며, 엑츄에이터와 같은 구동수단에 의한 전기적인 제어를 통해 섀시 프레임(900)의 형상에 따라 자동으로 조절되도록 구성될 수도 있다.

본 가열장치(700)는,

도 3 과 도 4 및 도 11 에서와 같이 전술한 제2가이드장치(200)에 의해 이송되는 섀시 프레임(900)을 고주파를 이용하여 유도가열방식으로 2차 가열해준다.

본 가열장치(700) 또한 전술한 예비 가열장치(600)와 같이 섀시 프레임(900)의 외형과 상응하면서 섀시 프레임(900)의 표면으로부터 일정한 간격을 유지하면서 섀시 프레임(900)의 외곽을 따라 연속적으로 감겨져 설치되는 냉각수 순환파이프(710)와, 그러한 냉각수 순환파이프(710)의 표면에 소정의 간격을 두고 감겨져 설치되는 가열코일(720)을 포함한다.

본 가열장치(700)의 가열코일(720)은 본가열 고주파컨트롤러(도면부호 미표기)에 연결되어 고주파를 발진하게 되며, 이러한 고주파가 전자기유도에 의해 근접하게 되는 섀시 프레임(900)에 흐르게 되면 섀시 프레임(900)이 소정의 온도로 가열된다.

본 가열장치(700)의 가열코일(720)이 감겨져 있는 냉각수 순환파이프(710) 또한 냉각수보관탱크로부터 냉각수를 공급받아 순환되면서 가열된 섀시 프레임(900)으로부터 전달되는 열에 의해 가열코일(720)이 손상되는 것을 방지하게 된다.

제2가이드장치(200)에 의해 이송되는 섀시 프레임(900)은 본 가열장치(700)의 내부를 통과하여 지나가게 되며, 섀시 프레임(900)은 본 가열장치(700)를 통과하는 과정에서 대략 900℃~1000℃, 바람직하게는 950℃의 온도로 가열된다.

이때, 섀시 프레임(900)에 코팅된 Al-Si 코팅층은 이전 예비 가열장치(600)를 통해 1차 가열의 과정을 거치면서 섀시 프레임(900)에 융합 확산된 상태이기 때문에 본 가열장치(700)를 통해 대략 950℃의 가열에도 Al-Si 코팅층이 손상되지 않으면서 섀시 프레임(900)을 오스테나이트 상태로 열처리할 수 있는 것이다.

본 가열장치(700) 또한 본 가열장치(700)의 내부를 통과하는 섀시 프레임(900)이 대략 950℃의 온도로 충분히 가열될 수 있도록 섀시 프레임(900)의 이송 중 본 가열장치(700)의 구간에서 섀시 프레임(900)의 이송되는 속도를 적절하게 조절하거나, 중지시키면서 충분한 가열 시간을 확보할 필요가 있다.

본 가열장치(700)의 바람직한 실시 예를 살펴보면, 섀시 프레임(900)과 가열코일(720)의 간격은 대략 3~7mm, 바람직하게는 5mm를 유지시키고, 본가열 고주파컨트롤러의 용량 또한 대략 240~260㎾, 바람직하게는 250㎾ 로 구성함으로써, 본 가열장치(700)를 통해 섀시 프레임(900)이 대략 950℃로 가열되도록 구성할 수 있지만, 섀시 프레임(900)과 가열코일(720)의 간격 및 본가열 고주파컨트롤러의 용량은 전술한 실시 예로 한정될 필요는 없이 섀시 프레임(900)을 대략 950℃ 내외로 가열할 수 있다면 섀시 프레임(900)과 가열코일(720)의 간격 및 본가열 고주파컨트롤러의 용량을 다양한 형태로 조합하여 구성할 수도 있다.

아울러, 본 가열장치(700) 또한 냉각순환파이프(710)에 감겨지는 가열코일(720)의 전체 길이와 감긴수와 피치 간격 및 가열코일 두께 등 의 조건에 따라 섀시 프레임(900)에 전달되는 가열 온도를 다양하게 조절할 수 있다.

또한, 냉각수 순환파이프(710)에 감겨지는 가열코일(720)은 전술한 예비 가열장치(600)와 같이 섀시 프레임(900)의 직선구간과 곡선구간에 대응하여 피치의 간격이나 가열코일(720)의 굵기를 다르게 구성함으로써, 섀시 프레임(900)이 전체적으로 균일하게 가열되도록 구성됨이 바람직하다.

냉각수 순환파이프(710)에 감겨지는 가열코일(720)은 전술한 예비 가열장치(600)와 같이 피치 간격이 유지되고 섀시 프레임(900)과의 간격이 일정할 수 있도록 냉각수 순환파이프(710)의 표면에 부분적 또는 전체적으로 용접되어 고정될 수 있다.

본 가열장치(700) 또한 예비 가열장치(600)와 같이 베이스프레임(500) 상에 탈착 가능하도록 구성함으로써, 다양한 섀시 프레임(900)의 형상과 상응하는 다수의 예비 가열장치(600)를 구비한 상태에서 이송되는 섀시 프레임(900)의 형상과 상응하는 예비 가열장치(600) 및 본 가열장치(700)를 선택하여 베이스프레임(500)에 설치하여 사용할 수 있다.

제3가이드장치(300)는,

도 1 과 도 2 및 도 7 에 예시한 바와 같이 본 가열장치(700)에서 가열된 섀시 프레임(900)을 전술한 제1가이드장치(100)와 제2가이드장치(200)에서와 같이 파지한 상태에서 다음 과정으로 이송시켜주는 역할을 한다.

제3가이드장치(300)의 주된 목적은 본 가열장치(700)를 통해 가열된 섀시 프레임(900)이 안정되게 이동될 수 있도록 보조함은 물론 본 가열장치(700)를 통한 가열에 의해 섀시 프레임(900)의 형상이 변형되는 것을 방지하기 위한 목적이 포함된다.

제3가이드장치(300)의 실시 예를 보면, 구성은 구동방식에만 차이가 있을 뿐 전술한 제1가이드장치(100) 및 제2가이드장치(200)와 동일하게 구성된다.

즉, 섀시 프레임(900)의 상부(910) 표면에 밀착 접면되는 제3상부안내로울러(310)와, 섀시 프레임(900)의 대향된 양 측부(920) 내외면에 각각 밀착 접면되도록 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 제3측부안내로울러(320)와, 섀시 프레임(900)의 대향된 양측 날개부(930) 상하면에 각각 밀착 접면되도록 마주하여 설치되는 한 쌍의 제3날개부안내로울러(330)가 포함된다.

그리고 이러한 제3상부안내로울러(310)와 제3측부안내로울러(320)와 제3날개부안내로울러(330)를 베이스프레임(500) 상에 고정시켜주는 제3가이드브래킷(340)과, 전술한 한 쌍의 제3날개부안내로울러(330) 중 아래쪽 제3날개부안내로울러(330)의 축에 설치되는 제3구동기어(331)와 위쪽 제3날개부안내로울러(330)의 축에 설치되어 전술한 제3구동기어(331)와 치합되는 제3종동기어(332) 및 전술한 제3구동기어(331)의 외측으로 제3구동기어(331)와 동일한 회전중심을 이루도록 설치되며 전술한 제2가이드장치(200)의 제2보조구동스프로킷(236)과 제3체인(360)으로 연결되면서 제2보조구동스프로킷(236)의 회전에 따라 제3구동기어(331)를 회전시켜주는 제3구동스프로킷(333)을 포함한다.

여기서, 제3가이드브래킷(340)에는 전술한 제3상부안내로울러(310)와 제3측부안내로울러(320)와 제3날개부안내로울러(330)가 전술한 제1가이드장치(100) 및 제2가이드장치(200)에서와 같이 하나의 단위체를 이루면서 전방이나 중앙 또는 후방 중 어느 한 부위에 단수의 형태로 설치될 수 있다.

그리고 바람직하게 섀시 프레임(900)의 고정 및 안내의 정확성과 이송의 효율성을 위하여 제2상부안내로울러(210)와 제2측부안내로울러(220)와 제2날개부안내로울러(230)로 이루어지는 단위체가 전술한 제1가이드장치(100) 및 제2가이드장치(200)에서와 같이 제2가이드브래킷(240)의 전방과 후방에 이격되어 복수의 형태로 설치될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 제3상부안내로울러(310)가 제3가이드브래킷(340)의 중앙에 하나가 설치되고, 제3측부안내로울러(320)와 제3날개부안내로울러(330)는 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제3가이드브래킷(340)의 전방과 후방에 복수의 형태로 설치된 것이다.

즉, 제3상부안내로울러(310)는 전술한 제3가이드브래킷(340)의 상면에 상부브래킷(311)을 통해 하향 설치되며, 섀시 프레임(900)의 상부(910) 높이를 감안하여 상하의 길이 조절이 가능하도록 구성됨에 따라 진입하게 되는 섀시 프레임(900)의 상부(910) 높이에 맞게 상부브래킷(311)을 이용하여 상하 길이를 적절하게 조절함으로써, 제3상부안내로울러(310)가 진입하는 섀시 프레임(900)의 상부(910)에 정확하게 접면되어 섀시 프레임(900)의 이동에 따라 회전될 수 있도록 구성된다.

제3측부안내로울러(320)에 있어서, 섀시 프레임(900)의 양 측부(920) 내면에 접면되는 한쪽 제3측부안내로울러(320)의 경우 전술한 제3가이드브래킷(340)의 저면에 측부브래킷(321)을 통해 상향 설치되며, 이때 측부브래킷(321)은 2개의 부품이 서로 힌지결합되고, 힌지결합되어 회전이 가능한 부분에 제3측부안내로울러(320)가 양방향으로 길이조절이 가능하도록 설치됨에 따라 제3측부안내로울러(320)는 힌지결합된 부분에 의해 각도가 조절되면서 다시 상하방향으로 길이조절이 될 수 있다.

제3측부안내로울러(320)에서 섀시 프레임(900)의 양 측부(920) 외면에 접면되는 다른 한쪽 제3측부안내로울러(320)는 제3가이드브래킷(340)의 상면에 측부브래킷(321)을 통해 하향 설치되며, 이 측부브래킷(321) 또한 2개의 부품이 서로 힌지결합되고, 힌지결합되어 회전이 가능한 부분 또한 제3측부안내로울러(320)가 양방향으로 길이조절이 가능하도록 설치됨에 따라 다른 한쪽 제3측부안내로울러(320) 또한 힌지결합된 부분에 의해 각도가 조절되면서 다시 상하방향으로 길이조절이 될 수 있다.

제3날개부안내로울러(330)는 섀시 프레임(900)의 날개부(930) 상면에 접면되는 한쪽 제3날개부안내로울러(330)와, 동일한 날개부(930) 하면에 대향되어 접면되는 다른 한쪽 제3날개부안내로울러(330)가 섀시 프레임(900)의 날개부(930)를 사이에 두고 마주한 상태에서 축에 의해 전술한 제3가이드브래킷(340)의 측면으로부터 안쪽을 향하여 연장 설치된다.

제3날개부안내로울러(330)의 축은 제3가이드브래킷(340)의 측면을 관통하여 바깥쪽으로도 연장되며, 연장된 단부에 제3구동기어(331)와 제3구동스프로킷(333)이 동일한 축중심을 유지하면서 순차적으로 설치됨에 따라 전술한 제2보조구동스프로킷(236)이 회전되면 제3체인(360)으로 연결된 제3구동스프로킷(333)이 회전되면서 제3구동스프로킷(333)과 제3구동기어(331)가 함께 회전된다.

또한, 제3구동기어(331)와 이와 치합된 제3종동기어(332)가 회전되면서 상하로 마주하는 한 쌍의 제3날개부안내로울러(330)가 동일한 방향으로 회전됨에 따라 마주하는 제3날개부안내로울러(330) 사이에 끼워진 섀시 프레임(900)의 날개부(930)가 그 회전에 의해 후방으로 밀리게 되면서 섀시 프레임(900)을 후방으로 이송시켜주며, 제3측부안내로울러(320)와 제3상부안내로울러(310) 또한 섀시 프레임(900)의 양 측부(920)와 상부(910)에 접면되어 섀시 프레임(900)의 이송을 보조해준다.

전술한 바와 같이 제3측부안내로울러(320)가 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제3가이드브래킷(340)의 전방과 후방에 이격되어 설치될 때 후방에 설치되는 제3날개부안내로울러(330)에 있어서, 섀시 프레임(900)의 날개부(930) 상면에 접면되는 한쪽 제3날개부안내로울러(330)와, 동일한 날개부(930) 하면에 접면되는 다른 한쪽 제3날개부안내로울러(330)를 섀시 프레임(900)의 날개부(930)를 사이에 두고 수직상태로 마주하지 않고 서로 엇갈려 마주하도록 구성함으로써, 본 가열장치(700)에 의한 섀시 프레임(900)의 변형은 물론 불필요한 움직임을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 제3측부안내로울러(320)가 섀시 프레임(900)의 진행방향을 따라 제3가이드브래킷(340)의 전방과 후방에 이격되어 설치될 때 후방에 설치되는 제3날개부안내로울러(330)의 축은 제3가이드브래킷(340)의 측면을 관통한 상태에서 그 단부에 제3보조구동기어(335)와 제3보조구동스프로킷(336)이 동일한 축중심을 유지하면서 순차적으로 설치되며, 제3보조구동기어(335)는 제3가이드브래킷(340)의 전방에 위치하는 제3날개부안내로울러(330)의 제3구동기어(331)와 다수의 제3연결기어(334)를 통해 서로 치합됨에 따라 제3구동기어(331)가 회전되면 제3연결기어(334)에 의해 제3보조구동기어(335)가 회전된다.

한편, 제3상부안내로울러(310)와 제3측부안내로울러(320) 또한 수동으로 길이 및 각도의 조절을 할 수도 있으며, 엑츄에이터와 같은 구동수단에 의한 전기적인 제어를 통해 섀시 프레임(900)의 형상에 따라 자동으로 조절되도록 구성될 수도 있다.

냉각장치(800)는,

도 4 와 도 12 및 도 13 에 예시한 바와 같이 전술한 본 가열장치(700)를 통해 가열된 섀시 프레임(900)을 대략 200℃ 이하의 온도로 균일하게 급속 냉각시켜 조직을 마르텐사이트화시키는 역할을 한다.

섀시 프레임(900)의 열처리는 섀시 프레임(900)의 상태나 재질에 따라 담금질(quenching), 뜨임(tempering), 불림(normalizing), 풀림(annealing) 등이 선택되어 행해질 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 가열된 섀시 프레임(900)을 균일한 급속 냉각을 통해 조직을 안정화시키는 담금질이 될 수 있다.

냉각장치(800)에 사용되는 재료는 물이나 기름 또는 공기가 될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 본 가열장치(700)에 의해 가열된 섀시 프레임(900)이 냉각수에 의해 냉각되면 그 냉각수의 온도가 대략 40℃ 이상이 되기 때문에 냉각수의 온도를 대략 9℃ 로 냉각시킬 수 있는 칠러를 이용하여 냉각수보관탱크로부터 대략 20℃ 를 유지하는 냉각수가 공급되도록 구성된 것이다.

냉각장치(800)의 실시 예로는, 본 가열장치(700)를 통해 가열된 상태에서 제3가이드장치(300)를 통해 배출되는 섀시 프레임(900)의 외축둘레를 대략 사각의 형태로 이격되어 감싸는 연결파이프(810)와, 그러한 연결파이프(810)에 섀시 프레임(900)을 향하여 구비되는 다수의 분사노즐을 포함한다.

연결파이프(810)는 섀시 프레임(900)의 외측둘레 형상과 상응하는 형상을 가지면서 섀시 프레임(900)에 이격되어 감싸는 형태가 될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에서는 연결파이프(810)의 상부와 하부에만 다수의 분사노즐(720)이 서로 이격되어 배열되어 있지만, 분사노즐(720)은 연결파이프(810)의 하부나 상부 중 어느 하나에만 설치될 수도 있고, 분사노즐(720)은 연결파이프(810)의 하부와 상부 중 어느 하나 및 양 측부에 설치되거나, 연결파이프(810)의 하부와 상부와 양 측부 모두에 설치될 수도 있다.

아울러, 분사노즐(720)은 연결파이프(810)에 동일한 등 간격으로 배치될 수 있으며, 섀시 프레임(900)의 형상에 따른 온도 분포에 따라 분사노즐(720)간의 간격을 조절하여 섀시 프레임(900)의 특정 구간에 분사노즐(720)을 집중시키거나 분산시켜 배치할 수도 있다.

즉, 섀시 프레임(900)의 형상에 따라 온도가 집중되는 부위와 상응하는 위치에 놓이는 분사노즐(720)들은 간격을 좁게 배치하여 구성하고, 온도가 덜 집중되는 부위와 상응하는 위치에 놓이는 분사노즐(720)들은 간격을 상대적으로 넓게 배치하여 구성함으로써, 섀시 프레임(900)의 전체적인 냉각 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 냉각장치(800)가 전술한 제3가이드장치(300)의 후방에 설치된 것으로 예시되었지만, 이러한 냉각장치(800)는 본 가열장치(700)의 후방에 위치될 수도 있으며, 본 가열장치(700)의 후방과 제3가이드장치(300)의 후방, 두 부위에 복수의 형태로 설치될 수도 있고, 필요에 따라 예비 가열장치(600)의 후방에도 추가로 설치될 수 있다.

냉각장치(800)의 분사노즐(720)은 분사방향을 고정된 형태로 구성할 수도 있지만, 도 14 에서와 같이 피봇결합을 통해 분사방향을 다양하게 조절할 수 있도록 구성할 수 있으며, 분사노즐(720)이 피봇결합을 통해 방향 조절이 가능하게 되면 본 가열장치(700)를 통과한 섀시 프레임(900)의 온도 분포를 감안하여 분사노즐(720)의 방향조절을 통해 통해 섀시 프레임(900)에 부위별로 냉각수가 집중 또는 분산되어 뿌려지도록 구성할 수 있다.

냉각장치(800)의 분사노즐(720)은 그 일 예로써, 수축노즐 또는 발산노즐이 형태가 될 수 있으며, 본 가열장치(700)를 통과한 섀시 프레임(900)의 온도 분포를 감안하여 온도가 집중된 부위는 수축노즐을 통해 냉각수가 집중 분사되도록 하고, 상대적으로 온도가 덜 집중된 부위는 발산노즐을 통해 냉각수가 퍼지면서 분사되도록 함으로써, 섀시 프레임(900)의 균일한 냉각을 통해 효과적인 열처리가 되도록 할 수 있다.

냉각장치(800)는 다른 실시 예로서, 도면으로 예시하지는 않았지만 연결파이프(810)의 상부에 적절한 크기의 관통공을 다수로 형성하여 관통공으로 연속 낙하되는 커튼 형태 냉각수를 통해 본 가열장치(700)를 통과한 섀시 프레임(900)이 냉각되도록 구성될 수도 있다.

제2컨베이어(420)는,

도 1 및 도 3 에 예시한 바와 같이 열처리된 섀시 프레임(900)을 다음 공정으로 이송시켜주는 역할을 하며, 이러한 제2컨베이어(420) 또한 베이스프레임(500)을 통해 지면으로부터 소정 높이를 유지하면서 상부에 구비된 일정한 폭과 길이의 밸트가 연속 순환 회전됨에 따라 제2컨베이어(420)의 상면에 놓여지는 섀시 프레임(900)을 다음 공정으로 이동시켜준다.

이와 같이 구성되는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임이 전술한 유도가열방식 열처리 장치를 통해 열처리되는 방법을 도 15를 통해 단계적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 Al-Si 코팅층이 형성된 보론강 소재의 평판이 피어싱과 트림 및 다수의 성형로울러로 다단 연속 가공되어 채널형상의 섀시 프레임으로 만들어지는 이전 준비 단계를 거친 다음 이후 크게 여덟 단계로 거쳐 이루어진다.

우선, 전술한 이전 준비 단계를 거친 섀시 프레임(900)이 제1컨베이어(410)에 올려지면서 소재진입단계(S100)가 이루어진다.

이때, 제1컨베이어(410)의 상면에 섀시 프레임(900)이 기울어지지 않고 수평한 상태로 이송될 수 있도록 제1컨베이어(410) 상면에 구비되는 이송안내지그(411)를 이용하여 섀시 프레임(900)이 올바른 자세로 이송되도록 한다.

전술한 소재진입단계(S100)를 통해 섀시 프레임(900)이 진입되면 제1가이드장치(100)에 진입되어 안내 및 이송되는 제1안내단계(S200)가 이루어진다.

제1안내단계(S200)에서는 섀시 프레임(900)의 양쪽 날개부(930)가 각각 상하로 마주하는 한 쌍의 제1날개부안내로울러(130) 사이에 접면되어 위치되고, 섀시 프레임(900)의 양쪽 측부(920)는 각각 전후로 마주하는 한 쌍의 제1측부안내로울러(120)에 접면되어 위치되며, 섀시 프레임(900)의 상부(910)는 제1상부안내로울러(110)에 접면되어 위치된다.

따라서, 구동모터(150)의 회전이 대향된 양쪽 제1체인(160)에 의해 제1구동스프로킷(133)과 제1구동기어(131)를 회전시키면서 제1구동기어(131)와 서로 치합된 제1종동기어(132)를 회전시켜 제1날개부안내로울러(130)의 회전에 따라 섀시 프레임(900)이 흔들림 없이 정확한 자세를 유지하면서 후방으로 이송된다.

이때, 제1구동기어(131)와 다수의 제1연결기어(134)로 연결된 제1보조구동기어(135) 또한 회전되면서 제1가이드브래킷(140)의 후방에 복수의 형태로 이격되어 설치되는 제1날개부안내로울러(130)를 함께 회전시킴에 따라 섀시 프레임(900)은 제1가이드브래킷(140)의 전방과 후방에 복수의 형태로 이격되어 설치되는 제1날개부안내로울러(130) 및 제1측부안내로울러(120)와 제1상부안내로울러(110)의 안내를 받아 후방으로 이송된다.

전술한 제1안내단계(S200)를 통해 이송되는 섀시 프레임(900)은 이후 예비 가열장치(600)에 진입되어 1차 가열되는 예비 가열단계(S300)가 이루어진다.

예비 가열단계(S300)에서 섀시 프레임(900)은 가열코일(620)이 이루고 있는 섀시 프레임(900) 형상의 구멍 내부를 통과하여 이송되며, 섀시 프레임(900)이 가열코일(620)의 구멍 내부를 통과하는 과정에서 유도가열방식에 의해 1차 가열된다.

이때, 예비 가열장치(600)의 가열코일(620)은 섀시 프레임(900)의 표면과 이격되는 거리(대략 10mm)와 가열코일(620)의 권회된 수와 피치 및 가열코일(620)의 굵기와 예비가열 고주파컨트롤러에서 발진되는 고주파의 용량(대략 50㎾)을 감안하여 섀시 프레임(900)을 대략 650℃ 로 가열하게 된다.

예비 가열단계(S300)를 거치면서 섀시 프레임(900)의 표면에 코팅되어 있는 Al-Si 코팅층은 예비 가열단계(S300)에서 만들어지는 적절한 가열온도에 의해 밀림이나 거품의 발생없이 섀시 프레임(900)에 융합 확산된다.

여기서, 다른 실시 예로 전술한 예비 가열단계(S300) 후 필요에 따라서는 냉각장치(800)를 설치하여 냉각시킨 다음 단계로 이송시킬 수도 있다.

전술한 예비 가열단계(S300)를 통해 Al-Si 코팅층이 융착 확산된 섀시 프레임(900)은 가열에 의한 비틀림 등의 변형이 발생되지 않으면서 다음 단계로 안정되게 이동될 수 있도록 제2가이드장치(200)로 이송되는 제2안내단계(S400)가 이루어진다.

제2안내단계(S400) 또한 전술한 제1안내단계(S300)와 같이 섀시 프레임(900)의 양쪽 날개부(930)가 각각 상하로 마주하는 한 쌍의 제2날개부안내로울러(230) 사이에 접면되어 위치되고, 섀시 프레임(900)의 양쪽 측부(920)는 각각 전후로 마주하는 한 쌍의 제2측부안내로울러(220)에 접면되어 위치되며, 섀시 프레임(900)의 상부(910)는 제2상부안내로울러(210)에 접면되어 위치된다.

한편, 전술한 구동모터(150)의 회전은 제1구동기어(131)를 회전시키고, 제1구동기어(131)와 제1연결기어(134)를 통해 연결된 제1보조구동기어(135)와 제1보조구동스프로킷(136)을 회전시키게 되며, 제1보조구동스프로킷(136)은 제2체인(260)을 통해 제2가이드장치(200)의 제2구동스프로킷(233)을 회전시킴에 따라 제2구동스프로킷(233)과 연결된 제2구동기어(231) 및 이와 치합된 제2종동기어(232)를 회전시켜 제2상부안내로울러(210)의 회전에 따라 섀시 프레임(900)을 후방으로 이송시킬 수 있다.

이때, 제2구동기어(231)와 다수의 제2연결기어(234)로 연결된 제2보조구동기어(235) 또한 회전되면서 제2가이드브래킷(240)의 후방에 복수의 형태로 이격되어 설치되는 제2날개부안내로울러(230)를 함께 회전시킴에 따라 섀시 프레임(900)은 제2가이드브래킷(240)의 전방과 후방에 복수의 형태로 이격되어 설치되는 제2날개부안내로울러(230) 및 제2측부안내로울러(220)와 제2상부안내로울러(210)의 안내를 받아 후방으로 이송된다.

전술한 제2안내단계(S400)를 통해 이송되는 섀시 프레임(900)은 이후 본 가열장치(700)에 진입되어 가열되는 본 가열단계(S500)가 이루어진다.

본 가열단계(S500)에서 섀시 프레임(900)은 가열코일(720)이 이루고 있는 섀시 프레임(900) 형상의 구멍 내부를 통과하여 이송되며, 섀시 프레임(900)이 가열코일(720)의 구멍 내부를 통과하는 과정에서 유도가열방식에 의해 가열된다..

이때, 본 가열장치(700)의 가열코일(720)은 섀시 프레임(900)의 표면과 이격되는 거리(대략 5mm)와 가열코일(720)의 권회된 수와 피치 및 가열코일(720)의 굵기와 본가열 고주파컨트롤러에서 발진되는 고주파의 용량(대략 250㎾)을 감안하여 섀시 프레임(900)을 대략 950℃ 로 가열하게 된다.

본 가열단계(S500)를 거치게 되면 섀시 프레임(900)은 오스테나이트 상태가 된다.

여기서, 다른 실시 예로 본 가열단계(S500) 후 필요에 따라서는 냉각장치(800)를 설치하여 섀시 프레임(900)을 마르텐사이트화 상태로 만들 수도 있다.

전술한 본 가열단계(S500)를 통해 오스테나이트 상태가 된 섀시 프레임(900)은 이후 이동되는 과정에서 비틀림 등의 변형이 되지 않으면서 다음 단계로 안정되게 이동될 수 있도록 제3가이드장치(300)로 이송되는 제3안내단계(S600)가 이루어진다.

제3안내단계(S600) 또한 전술한 제1안내단계(S200) 및 제2안내단계(S400)와 같이 섀시 프레임(900)의 양쪽 날개부(930)가 각각 상하로 마주하는 한 쌍의 제3날개부안내로울러(330) 사이에 접면되어 위치되고, 섀시 프레임(900)의 양쪽 측부(920)는 각각 전후로 마주하는 한 쌍의 제3측부안내로울러(320)에 접면되어 위치되며, 섀시 프레임(900)의 상부(910)는 제3상부안내로울러(310)에 접면되어 위치된다.

한편, 전술한 제2가이드장치(200)와 제2보조구동스프로킷(236)의 회전에 따라서 제2보조구동스프로킷(236)과 제3체인(360)으로 연결된 제3가이드장치(300)의 제3구동스프로킷(333)이 회전되면, 제3구동스프로킷(333)과 연결된 제3구동기어(331) 및 이와 치합된 제3종동기어(332)를 회전시켜 제3상부안내로울러(310)의 회전에 따라 섀시 프레임(900)을 후방으로 이송시킬 수 있다.

이때, 제3구동기어(331)와 다수의 제3연결기어(334)로 연결된 제3보조구동기어(335) 또한 회전되면서 제3가이드브래킷(340)의 후방에 복수의 형태로 이격되어 설치되는 제3날개부안내로울러(330)를 함께 회전시킴에 따라 섀시 프레임(900)은 제3가이드브래킷(340)의 전방과 후방에 복수의 형태로 이격되어 설치되는 제3날개부안내로울러(330) 및 제3측부안내로울러(320)와 제3상부안내로울러(310)의 안내를 받아 후방으로 이송된다.

전술한 제3안내단계(S600)를 통해 이송되는 섀시 프레임(900)은 이후 냉각장치(800)로 진입되면서 냉각단계(S700)가 이루어진다.

냉각단계(S700)에서는 이전 본 가열단계(S500)에서 가열된 상태의 섀시 프레임(900)이 연결파이프(810) 사이를 통과하게 되고, 연결파이프(810)의 상부와 하부, 필요에 따라서는 양측부에도 만들어질 수 있는 분사노즐(720)에서 분사된 냉각수로 인하여 대략 200℃ 이하의 균일한 급속냉각이 이루어짐에 따라 섀시 프레임(900)의 조직을 마르텐사이트화시킬 수 있는 것이다.

이러한 냉각단계(S700)는 다른 실시 예로 본 가열 단계(S500) 후방과 제3안내단계(S600) 후방에 복수의 형태로 설치되어 단계별 냉각을 통해 열처리의 효율성을 향상시킬 수도 있다.

아울러, 본 발명의 다른 실시 예로써, 전술한 예비 가열단계(S300)를 생략하고, 섀시 프레임(900)을 전기로와 같은 복사열을 이용하여 대략 650℃로 대략 15분간 미리 가열한 다음 소재진입단계(S100)와 제1안내단계(S200)와 제2안내단계(S400)를 거쳐 본 가열단계(S500)와 제3안내단계(S600)와 냉각단계(S700)를 거쳐 열처리되도록 구성될 수도 있다.

전술한 냉각단계(S700)를 통과한 섀시 프레임(900)은 이후 다음 공정으로 이동되기 위한 소재배출단계(S800)가 이루어진다.

이와 같이 본 발명은 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임(900)을 유도가열방식으로 열처리 함에 있어서, 1차 가열과 2차 가열로 구분되는 분할된 가열구간을 통해 섀시 프레임(900)의 열처리 과정에서 Al-Si 코팅층이 손상되는 것을 방지하면서 600㎫ 급 섀시 프레임을 1500㎫급 초고장력 섀시 프레임(900)으로 제작할 수 있도록 한 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치 및 이를 이용한 열처리 방법을 제공하는 것이 기술적 사상이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 설명을 하였으나, 기재된 내용의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 기재된 내용의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 제1가이드장치 110 : 제1상부안내로울러
111 : 상부브래킷 120 : 제1측부안내로울러
121 : 측부브래킷 130 : 제1날개부안내로울러
131 : 제1구동기어 132 : 제1종동기어
133 : 제1구동스프로킷 134 : 제1연결기어
135 : 제1보조구동기어 136 : 제1보조구동스프로킷
140 : 제1가이드브래킷 150 : 구동모터
160 : 제1체인
200 : 제2가이드장치 210 : 제2상부안내로울러
211 : 상부브래킷 220 : 제2측부안내로울러
221 : 측부브래킷 230 : 제2날개부안내로울러
231 : 제2구동기어 232 : 제2종동기어
233 : 제2구동스프로킷 234 : 제2연결기어
235 : 제2보조구동기어 236 : 제2보조구동스프로킷
240 : 제2가이드브래킷 260 : 제2체인
300 : 제3가이드장치 310 : 제3상부안내로울러
311 : 상부브래킷 320 : 제3측부안내로울러
321 : 측부브래킷 330 : 제3날개부안내로울러
331 : 제3구동기어 332 : 제3종동기어
333 : 제3구동스프로킷 334 : 제3연결기어
335 : 제3보조구동기어 336 : 제3보조구동스프로킷
340 : 제3가이드브래킷 360 : 제3체인
410 : 제1컨베이어 411 :이송안내지그
420 : 제2컨베이어 500 : 베이스프레임
600 : 예비 가열장치 610 : 냉각수 순환파이프
620 : 가열코일 700 : 본 가열장치
710 : 냉각수 순환파이프 720 : 가열코일
800 : 냉각장치 810 : 연결파이프
720 : 분사노즐 900 : 섀시 프레임
910 : 상부 920 : 측부
930 : 날개부
S100 : 소재진입단계 S200 : 제1안내단계
S300 : 예비 가열단계 S400 : 제2안내단계
S500 : 본 가열단계 S600 : 제3안내단계
S700 : 냉각단계 S800 : 소재배출단계

Claims (24)

1. Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임을 열처리하는 장치에 있어서,
   베이스프레임;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상면에 상기 섀시 프레임의 이송을 안내하기 위하여 이송안내지그가 구비되는 제1컨베이어;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제1컨베이어를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 파지하여 이송시키는 제1가이드장치;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제1가이드장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 범위의 온도로 1차 가열하는 예비 가열장치;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 예비 가열장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 파지하여 이송시키는 제2가이드장치;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제2가이드장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 2차 가열하는 본 가열장치;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 본 가열장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임을 파지하여 이송시키는 제3가이드장치;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제3가이드장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임를 급속 냉각시키는 냉각장치; 및
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 냉각장치를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임를 다음 공정으로 이송시키는 제2컨베이어가 포함된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1가이드장치는,
   상기 섀시 프레임의 상면과 접면되는 제1상부안내로울러;
   상기 섀시 프레임의 대향된 양측 내외면에 접면되는 한 쌍의 제1측부안내로울러;
   상기 섀시 프레임의 대향된 양쪽 날개부의 상하면에 접면되는 한쌍의 제1날개부안내로울러;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제1상부안내로울러와 상기 제1측부안내로울러와 상기 제1날개부안내로울러를 고정시켜주는 제1가이드브래킷;
   상기 제1가이드브래킷의 외부로 관통되는 상기 제1날개부안내로울러의 축에 각각 설치되며, 서로 치합되는 제1구동기어와 제1종동기어; 및
   상기 제1구동기어와 동일한 회전 중심축을 가지도록 연결되며, 구동모터와 제1체인으로 연결되는 제1구동스프로킷이 포함된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1측부안내로울러 및 상기 제1날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 진행방향을 따라 상기 제1가이드브래킷 내부의 전후방에 이격되어 복수로 설치되며, 전방쪽 제1날개부안내로울러의 축에 구비된 제1구동기어는 후방쪽 제1날개부안내로울러의 축에 구비된 제1보조구동기어와 다수의 제1연결기어를 통해 연결되고, 상기 제1보조구동기어에는 동일한 회전 중심축을 가지는 제1보조구동스프로킷이 구비된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1날개부안내로울러 중 전방쪽 제1날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 수직으로 마주하여 지지하고, 후방쪽 제1날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 엇갈려 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2가이드장치는,
   상기 섀시 프레임의 상면과 접면되는 제2상부안내로울러;
   상기 섀시 프레임의 대향된 양측 내외면에 접면되는 한 쌍의 제2측부안내로울러;
   상기 섀시 프레임의 대향된 날개부의 상하면에 접면되는 한쌍의 제2날개부안내로울러;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제2상부안내로울러와 상기 제2측부안내로울러와 상기 제2날개부안내로울러를 고정시켜주는 제2가이드브래킷;
   상기 제2가이드브래킷의 외부로 관통되는 상기 제2날개부안내로울러의 축에 각각 설치되며, 서로 치합되는 제2구동기어와 제2종동기어; 및
   상기 제2구동기어와 동일한 회전 중심축을 가지도록 연결되며, 상기 제1보조구동스프로킷과 제2체인으로 연결되는 제2구동스프로킷이 포함된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제2측부안내로울러 및 상기 제2날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 진행방향을 따라 상기 제2가이드브래킷 내부의 전후방에 이격되어 복수로 설치되며, 전방쪽 제2날개부안내로울러의 축에 구비된 제2구동기어는 후방쪽 제2날개부안내로울러의 축에 구비된 제2보조구동기어와 다수의 제2연결기어를 통해 연결되고, 상기 제2보조구동기어에는 동일한 회전 중심축을 가지는 제2보조구동스프로킷이 구비된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제2날개부안내로울러 중 전방쪽 제2날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 수직으로 마주하여 지지하고, 후방쪽 제2날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 엇갈려 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제3가이드장치는,
   상기 섀시 프레임의 상면과 접면되는 제3상부안내로울러;
   상기 섀시 프레임의 대향된 양측 내외면에 접면되는 한 쌍의 제3측부안내로울러;
   상기 섀시 프레임의 대향된 날개부의 상하면에 접면되는 한쌍의 제3날개부안내로울러;
   상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제3상부안내로울러와 상기 제3측부안내로울러와 상기 제3날개부안내로울러를 고정시켜주는 제3가이드브래킷; 및
   상기 제3가이드브래킷의 외부로 관통되는 상기 제3날개부안내로울러의 축에 각각 설치되며, 서로 치합되는 제3구동기어와 제3종동기어; 및
   상기 제3구동기어와 동일한 회전 중심축을 가지도록 연결되며, 상기 제2보조구동스프로킷과 제3체인으로 연결되는 제3구동스프로킷이 포함된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제3측부안내로울러 및 상기 제3날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 진행방향을 따라 상기 제3가이드브래킷 내부의 전후방에 이격되어 복수로 설치되며, 전방쪽 제3날개부안내로울러의 축에 구비된 제3구동기어는 후방쪽 제3날개부안내로울러의 축에 구비된 제3보조구동기어와 다수의 제3연결기어를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3날개부안내로울러 중 전방쪽 제3날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 수직으로 마주하여 지지하고, 후방쪽 제3날개부안내로울러는 상기 섀시 프레임의 날개부를 서로 엇갈려 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1,2,3가이드장치의 상부안내로울러는 상기 제1,2,3가이드브래킷의 상면에 고정되는 상부브래킷을 통해 상하방향을 따라 길이가 조절되도록 설치되며, 상기 제1,2,3가이드장치의 측부안내로울러는 상기 제1,2,3가이드브래킷의 저면과 상면에 각각 고정되는 측부브래킷을 통해 각도조절 및 상하방향을 따라 길이가 조절되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 예비 가열장치는 간접열 방식 또는 유도가열방식을 이용하여 상기 섀시 프레임의 온도를 600℃~700℃로 1차 가열하며, 상기 본 가열장치는 유도가열방식을 이용하여 1차 가열된 상기 섀시 프레임을 900℃~1000℃로 2차 가열하는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 예비 가열장치와 본 가열장치는,
    냉각수 순환파이프가 상기 섀시 프레임의 외측둘레와 소정의 간격을 두고 연속적으로 수회 감싸면서 설치되고, 가열코일이 상기 냉각수 순환파이프의 외주면을 감싸면서 밀착 고정되면서 상기 섀시 프레임의 외측둘레와 3mm~12mm의 간격을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 예비 가열장치는 50㎾의 고주파가 사용되며, 상기 가열코일은 내부를 통과하는 상기 섀시 프레임과 10mm의 간격이 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 본 가열장치는 250㎾의 고주파가 사용되며, 상기 가열코일은 내부를 통과하는 상기 섀시 프레임과 5mm의 간격이 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각장치는,
    상기 본 가열장치와 상기 제3가이드장치의 사이 또는 상기 제3가이드장치의 후방에 구비되는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각장치는 상기 섀시 프레임의 외측둘레를 이격되어 감싸는 연결파이프와, 상기 연결파이프에 소정의 간격을 두고 다수개로 설치되면서 상기 섀시 프레임을 향하여 냉각수를 분사하는 분사노즐이 포함된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 분사노즐은 수축노즐형 또는 발산노즐형으로 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 분사노즐은 상기 섀시 프레임의 발열분포를 통해 열이 집중되는 범위에 따라 수축노즐형과 발산노즐형이 복합적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
20. 제 17 항에 있어서,
    상기 분사노즐은 상기 연결파이프에 피봇형태로 설치되어 상기 분사노즐의 분사방향이 가변될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 장치.
21. Al-Si 코팅층 형성된 섀시 프레임을 상기 제 1 항에 따른 열처리 장치를 이용하여 유도가열방식으로 열처리하는 방법에 있어서,
    상기 섀시 프레임이 상기 제1컨베이어의 안내를 받아 이송되는 소재진입단계;
    상기 소재진입단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제1가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제1안내단계;
    상기 제1안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 예비 가열장치에 진입되어 1차 가열되는 예비 가열단계;
    상기 예비 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제2안내단계;
    상기 제2안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 본 가열장치에 진입되어 가열되는 본 가열단계;
    상기 본 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제3가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제3안내단계;
    상기 제3안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 냉각장치에 진입되어 급속 냉각되는 냉각단계; 및
    상기 냉각단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2컨베이어를 통해 다음 공정으로 이송되는 소재배출단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 방법.
22. Al-Si 코팅층 형성된 섀시 프레임을 상기 제 1 항에 따른 열처리 장치를 이용하여 유도가열방식으로 열처리하는 방법에 있어서,
    상기 섀시 프레임이 상기 제1컨베이어의 안내를 받아 이송되는 소재진입단계;
    상기 소재진입단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제1가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제1안내단계;
    상기 제1안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 예비 가열장치에 진입되어 1차 가열되는 예비 가열단계;
    상기 예비 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제2안내단계;
    상기 제2안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 본 가열장치에 진입되어 가열되는 본 가열단계;
    상기 본 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 냉각장치에 진입되어 급속 냉각되는 냉각단계;
    상기 냉각단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제3가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제3안내단계; 및
    상기 제3안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2컨베이어를 통해 다음 공정으로 이송되는 소재배출단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 방법.
23. Al-Si 코팅층 형성된 섀시 프레임을 상기 제 1 항에 따른 열처리 장치를 이용하여 유도가열방식으로 열처리하는 방법에 있어서,
    상기 섀시 프레임이 전기로를 통해 대략 650℃로 대략 15분간 가열하여 1차 가열된 후 상기 제1컨베이어의 안내를 받아 이송되는 소재진입단계;
    상기 소재진입단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제1가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제1안내단계;
    상기 제1안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제2안내단계;
    상기 제2안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 본 가열장치에 진입되어 가열되는 본 가열단계;
    상기 본 가열단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제3가이드장치에 진입되어 안내 및 이송되는 제3안내단계;
    상기 제3안내단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 냉각장치에 진입되어 급속 냉각되는 냉각단계; 및
    상기 냉각단계를 거쳐 이송되는 상기 섀시 프레임이 상기 제2컨베이어를 통해 다음 공정으로 이송되는 소재배출단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 방법.
24. 제 21 항 또는 23 항에 있어서,
    상기 본 가열단계와 제3안내단계의 사이에 냉각단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 Al-Si 코팅층이 형성된 섀시 프레임의 유도가열방식 열처리 방법.

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