KR20190114272A - 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 클러치 미션 내에 장착되는 샤프트의 표면을 경화하기 위해서 자동으로 고주파 열처리를 수행하는 샤프트 고주파 열처리 장치에 관한 것으로, 베이스와, 상기 베이스의 상부에 설치되되 샤프트가 삽입되는 지그가 원형을 따라 다수 개가 형성되는 회전 턴테이블과, 상기 베이스의 상부에 설치되되 상기 샤프트를 정렬시키는 공급부와, 상기 회전 턴테이블과 공급부 사이에 설치되되 상기 공급부에서 공급되는 샤프트를 상기 지그에 투입시키는 투입부와, 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 샤프트가 존재하는 여부를 감지하는 감지부와, 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 투입된 샤프트를 탬퍼링, 열처리 및 냉각시키는 고주파 열처리부 및 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 투입된 상기 샤프트를 취출시키는 취출부를 포함하는 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치에 있어서, 상기 투입부는 상기 공급부와 연결되는 연결관과, 상기 연결관을 통해 공급되는 상기 샤프트가 이동되는 이동로가 형성되는 공급 부재와, 상기 공급 부재의 하부에 형성되는 제1 관통공과, 상기 제1 관통공에 일정 거리 이격되어 제2 관통공이 형성되는 상부 투입 부재와, 상기 상부 투입 부재의 하부에 결합되며, 상기 제1 관통공에서 이동되는 샤프트를 제1 지그로 투입시키는 제1 투입공과, 상기 제2 관통공에서 이동되는 샤프트를 제2 지그로 투입시키는 제2 투입공이 형성되는 하부 투입 부재 및 상기 상부 투입 부재를 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치{High frequency heat treatment apparatus for the shaft for prevent malfunction}

본 발명은 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 클러치 미션 내에 장착되는 샤프트의 표면을 경화하기 위해서 자동으로 고주파 열처리를 수행하는 샤프트 고주파 열처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열처리란 금속 또는 합금에 요구되는 성질, 즉 강도, 경도, 내마모성, 내충격성, 가공성, 자성 등의 제반성능을 부여하기 위한 목적으로 가열과 냉각의 조작을 여러 가지로 조합시키는 기술이다.

이러한 열처리방법 중에서 고주파 열처리는 금속에 고주파 전류를 유도하여 저항 발열시키고 그 열로써 피가열체(이하 제품이라 한다)를 소정온도까지 국부적으로 순간 가열시킨 후 급랭시켜 제품의 표면을 경화시키면 소재의 변형이 적은 최적의 적합한 방법이라 할 수 있다.

상기에 있어 제품은 어느 특정한 분야에 속하는 것이 아니라 가정의 가전제품에 들어가는 기계부속품부터 자동차·선박 등 산업 전반에 이용되는 제품까지 다양하며 특히, 기계적인 반복적인 작업에 의해 마찰로 인한 마모나 열 변형이 일어날 수 있는 제품이라 할 수 있다.

그중, 자동차에서는 엔진 내부의 흡기행정과 배기행정을 위하여 밸브를 개폐시킬 수 있는 밸브 개폐기구를 구비하고 있으며, 오버헤드 밸브기구의 경우에는 통상적으로 캠샤프트의 캠에 의하여 상하로 움직이는 푸시로드의 상단과 일측이 맞닿으며 타단은 밸브의 탑캡에 맞닿도록 형성된 로커암이 엔진의 실린더 블록의 상측에 고정 설치된 로커암 샤프트를 중심으로 회동하면서 밸브의 개방이 이루어지게 되는 구조를 이루고 있다. 이러한 로커암 샤프트는 로커암이 결합되는 부분의 표면경화를 위해 고주파 열처리 방법을 이용하여 부분적으로 열처리하고 있다.

고주파 및 중주파 열처리는 표면경화열처리로서 부품의 일부분을 선택적으로 표면만 경화시키는 방법으로 변형이 우려되거나 특정부분의 열처리 특성을 얻기 위하여 사용되는 열처리 방법이다. 즉, 고주파 유도가열의 방법을 이용하여 피가열물의 표면을 재질특성에 맞는 소입온도까지 가열하고 물이나 오일로 급속냉각함으로써, 기계구조 부품의 표면을 경화시켜 내마모성 및 기계적 성질을 향상시키는 것이다.

종래의 여러 가지 샤프트를 고주파 열처리하는 장치로서, 동일 출원인이 출원한 등록특허공보 제10-1551880호 "오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치"에서는 투입부, 회전 턴테이블, 공급부, 감지부, 고주파 열처리 및 냉각부, 및 취출부를 포함하여 구성되어, 샤프트를 투입, 감지, 열처리, 냉각 및 취출의 작업을 자동으로 처리할 수 있는 고주파 열처리 장치를 제안하였다.

한편, 종래의 고주파 열처리 장치의 공급부는 샤프트를 파지하는 집게부와, 샤프트를 상하이동시키는 수직이동부와, 회전 턴테이블 상으로 수평 이동시키는 수평이동부와, 샤프트를 수직방향으로 회전시키는 회전부로 구성하여 일종의 로봇암의 형태로 샤프트를 회전 턴테이블 상에 공급시키게 된다.

공급부는 로봇암 형태로 설계되어 공급부를 이루는 각각의 구성들이 기설정된 이동 방향 및 이동 거리로 이동함에 따라, 집게부, 수직이동부, 수평이동부 및 회전부 중 하나의 구성에서 오작동이 발생하게 되면 삽입구에 정확하게 샤프트를 삽입시키지 못하여 샤프트 투입 신뢰도가 떨어져 샤프트의 고주파 열처리 생산량이 감소되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 샤프트를 투입하기 위한 투입부를 개량함에 따라 샤프트 투입 신뢰도를 향상시키고, 샤프트를 고주파 열처리하는 일련의 과정을 자동으로 작동할 수 있도록 하는 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명에 따른 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 설치되되 샤프트가 삽입되는 지그가 원형을 따라 다수 개가 형성되는 회전 턴테이블과, 상기 베이스의 상부에 설치되되 상기 샤프트를 정렬시키는 공급부와, 상기 회전 턴테이블과 공급부 사이에 설치되되 상기 공급부에서 공급되는 샤프트를 상기 지그에 투입시키는 투입부와, 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 샤프트가 존재하는 여부를 감지하는 감지부와, 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 투입된 샤프트를 탬퍼링, 열처리 및 냉각시키는 고주파 열처리부 및 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 투입된 상기 샤프트를 취출시키는 취출부를 포함하는 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치에 있어서, 상기 투입부는 상기 공급부와 연결되는 연결관과, 상기 연결관을 통해 공급되는 상기 샤프트가 이동되는 이동로가 형성되는 공급 부재와, 상기 공급 부재의 하부에 형성되는 제1 관통공과, 상기 제1 관통공에 일정 거리 이격되어 제2 관통공이 형성되는 상부 투입 부재와, 상기 상부 투입 부재의 하부에 결합되며, 상기 제1 관통공에서 이동되는 샤프트를 제1 지그로 투입시키는 제1 투입공과, 상기 제2 관통공에서 이동되는 샤프트를 제2 지그로 투입시키는 제2 투입공이 형성되는 하부 투입 부재 및 상기 상부 투입 부재를 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투입부의 하부에 설치되되, 상기 투입부를 상하로 이동시키는 수직 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 공급부는 샤프트의 자중에 의해 하부측으로 내려가도록 경사지는 경사 안치대와, 상기 경사 안치대의 후방측에 배치되어 상기 샤프트를 상기 연결관으로 공급시키는 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치는 연결관을 통해 공급되는 샤프트가 공급 부재를 따라 이동되어 상부 투입 부재에 형성된 제1 관통공과 제2 관통공에 삽입되며, 상부 투입 부재가 수평 이동에 의해 하부 투입 부재에 형성된 제1 투입공과 제2 투입공을 각각 통과 후 지그로 투입됨에 따라, 상부 투입 부재의 한 번의 이동에 의해 정확하게 샤프트를 지그로 투입시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 샤프트가 정렬된 공급부는 샤프트의 자중에 의해 한 줄로 나열할 수 있는 경사 안치대와, 경사 안치대의 후방측에서 샤프트를 연결관으로 공급시키는 공급 유닛으로 구성되어, 샤프트를 연속적으로 투입부로 공급하여 시간당 생산량을 획기적으로 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투입부를 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치를 나타낸 측면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치는 구성 요소들이 설치되는 베이스(100)와, 회전하면서 샤프트를 감지, 고주파 열처리, 냉각, 탬퍼링(tempering) 및 취출이 이루어지는 회전 턴테이블(200)과, 상기 샤프트를 정렬시키는 공급부(300)와, 상기 회전 턴테이블(200)의 지그(210)에 상기 샤프트를 투입시키는 투입부(400)와, 상기 지그(210) 내에 샤프트가 존재하는지 여부를 감지하는 감지부(500)와, 샤프트를 고주파 열처리, 냉각 및 탬퍼링이 이루어지는 고주파 열처리부(600) 및 샤프트를 상기 지그(210)에서 취출하는 취출부(700)를 포함한다.

즉, 작업자가 상기 공급부(300)에 샤프트를 올려놓으면, 상기 투입부(400)를 통해 상기 회전 턴테이블(200)에 형성된 상기 지그(210)에 샤프트를 삽입시킨다.

이때, 상기 회전 턴테이블(200)은 상기 투입부(400)가 순차적으로 샤프트를 공급할 수 있도록 미리 정해진 각도만큼 순차적으로 회전된다.

상기 회전 턴테이블(200)은 상부에 2개의 지그(210)가 한 쌍으로 배치되며, 상기 지그(210)는 N(N은 자연수)쌍으로 상기 회전 턴테이블(200)의 상부에 형성되고, 각각 상기 회전 턴테이블(200)의 원형을 따라 일정한 간격을 두고 가장자리에 형성된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에서의 상기 회전 턴테이블(200)은 4부분으로 나누워져 순차적으로 샤프트에 대한 작업이 이루어지는데, 상기 회전 턴테이블(200)을 기준으로 상기 베이스(100)의 상부에 상기 투입부(400), 감지부(500), 고주파 열처리부(600) 및 취출부(700)가 설치된다.

즉, 상기 투입부(400), 감지부(500), 고주파 열처리부(600) 및 취출부(700)는 상기 회전 턴테이블(200)을 중심으로 90도의 각도를 이루도록 배치되어, 1회에 일정한 각도씩 회전하여 각각의 작업을 수행하게 된다.

일예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 회전 턴테이블(200)의 상부에 상기 지그(210)가 설치된 갯수가 8개일 경우, 상기 회전 턴테이블(200)의 중앙에서 각각 90°간격으로 한 쌍(두개)씩 형성되며, 이에 따라 상기 회전 턴테이블(200)은 회전 시 90°씩 1회전 되도록 설정되게 된다.

즉, 상기 투입부(400)를 상기 회전 턴테이블(200) 기준으로 0°에 위치(제1 위치)한다고 가정하면, 상기 감지부(500)는 90°에 위치(제2 위치)하게 되고, 상기 고주파 열처리부(600)는 180°에 위치(제3 위치)하게 되며, 상기 취출부(700)는 270°에 위치(제4 위치)하게 되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치는 높이가 상이한 두개의 상기 베이스(100)가 형성되며, 상기 회전 턴테이블(200)은 상기 베이스(100) 중 낮은 쪽 베이스(100)에 설치되되, 샤프트가 삽입되는 지그(210)가 원형을 다라 다수 개가 형성된다.

또한, 상기 회전 턴테이블(200)의 하부에는 베벨 기어를 부착하여 모터에 의해 베벨 기어를 회전시킴으로써, 베벨 기어와 연결되는 상기 지그(210)가 회전하게 된다.

이때, 상기 지그(210)는 상기 투입부(400), 감지부(500) 및 취출부(700)에서는 회전하지 않고, 상기 고주파 열처리부(600)에서만 샤프트가 회전하게 되는데, 이는 상기 고주파 열처리부(600) 측의 상기 회전 턴테이블(200)의 하단에 베벨 기어를 별도로 설치하여, 상기 베벨 기어에 의해 상기 지그(210)를 회전시키기 때문이다.

다음으로, 상기 공급부(300)는 두개의 상기 베이스(100) 중 높은 쪽 베이스(100)에 설치되되, 상기 샤프트를 정렬시키도록 형성된다.

즉, 상기 공급부(300)는 상기 샤프트의 자중에 의해 하부측으로 내려가도록 경사지는 경사 안치대(미도시)와, 상기 경사 안치대의 후방측에 배치되어 상기 샤프트를 연결관(410)으로 공급시키는 공급 유닛(미도시)으로 구성된다.

상기 경사 안치대는 양측면에서 중앙부로 갈수록 하향 경사지도록 형성되어, 작업자가 상기 경사 안치대에 샤프트를 올려놓으면, 상기 샤프트는 자중에 의해 중앙부로 하나씩 내려갈 것이며, 상기 연결관(410)에 대향되는 방향에 상기 공급 유닛이 설치되어, 상기 경사 안치대의 최하단에 정렬된 샤프트를 상기 연결관(410) 방향으로 가압하여 상기 연결관(410)으로 공급시킨다.

그리고 상기 투입부(400)는 본 발명의 가장 큰 특징적은 구성으로, 도 3 내지 도 7을 참조하여 자세하게 설명하면,

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 투입부(400)는 연결관(410), 공급 부재(420), 상부 투입 부재(430), 하부 투입 부재(440) 및 수평 이동 부재(450)를 포함한다.

또한, 본 발명의 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치는 상기 투입부(400)의 하부에 설치되되, 상기 투입부(400)를 상하로 이동시키는 수직 이동부(800)을 더 포함한다.

먼저, 상기 연결관(410)은 상기 공급부(300)와 연결되되, 상대적으로 높은 위치에 설치되는 상기 공급부(300)에서 공급되는 샤프트(10)가 내부를 관통하여 자유 낙하하도록 관 형태로 형성된다.

그리고 상기 공급 부재(420)는 상기 연결관(410)의 단부에 결합되되, 상기 연결관(410)을 통해 공급되는 상기 샤프트(10)가 이동되는 이동로가 형성되고, 상기 이동로는 상기 공급부(300)에서 눕혀진 상태로 공급되는 상기 샤프트(10)를 상기 지그(210)에 삽입되도록 상기 공급 부재(420)의 상하부가 관통되어 형성된다.

상기 상부 투입 부재(430)는 상기 공급 부재(420)의 하부에 형성되는 제1 관통공(431)과, 상기 제1 관통공(431)에 일정 거리 이격되어 제2 관통공(432)이 형성된다.

또한, 상기 하부 투입 부재(440)는 상기 상부 투입 부재(430)의 하부에 결합되며, 상기 제1 관통공(431)에서 이동되는 샤프트(10)를 제1 지그(211)로 투입시키는 제1 투입공(441)과, 상기 제2 관통공(432)에서 이동되는 샤프트(10)를 제2 지그(212)로 투입시키는 제2 투입공(도번 미도시)이 형성된다.

그리고 상기 수평 이동 부재(450)는 상기 상부 투입 부재(430)의 측면에 결합되어, 상기 상부 투입 부재(430)를 수평 방향으로 이동시키게 된다.

여기서, 상기 수평 이동 부재(450)는 수평 이동을 가이드하는 가이드 모듈(451)과, 상기 가이드 모듈(451)의 양단부에 설치되어 상기 수평 이동 부재(450)의 이동을 제한하는 차단판(452)이 설치된다.

상기 가이드 모듈(451)을 따라 상기 수평 이동 부재(450)가 왕복 이동하도록 형성되며, 상기 가이드 모듈(451)의 일측에 형성된 상기 차단판(452)은 상기 상부 투입 부재(430)의 제1 관통공(431)이 상기 제1 투입공(441)까지 이동되도록 제한하고, 상기 가이드 모듈(451)의 타측에 형성된 상기 차단판(452)은 상기 제2 관통공(432)이 상기 제2 투입공까지 이동되도록 제한한다.

상술한, 상기 상부 투입 부재(430)와, 하부 투입 부재(440) 및 수평 이동 부재(450)의 동작 원리를 살펴보면,

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공급부(300)에서 공급되는 샤프트(10)가 상기 연결관(410)과 공급 부재(420)를 따라 이동하여 상기 제1 관통공(431)으로 삽입된다.

이때, 상기 제1 관통공(431)은 상기 하부 투입 부재(440)의 상면(상기 제1 투입공과 제2 투입공이 형성되지 않은 평평한 면)에 위치하며, 상기 샤프트(10)는 상기 하부 투입 부재(440)의 상부에 위치하게 된다.

이후, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수직 이동부(800)는 상기 투입부(400)를 하측으로 이동시켜 상기 지그(210)에 형성된 삽입구와 제1 투입공(441) 및 제2 투입공을 밀착시키는 것으로, 관통공(431, 432)에서 투입공 및 삽입구를 밀착시켜 샤프트(10)의 투입 정확도를 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수평 이동 부재(450)는 상기 가이드 모듈(451)을 따라 상기 차단판(452)으로 이동되고, 상기 수평 이동 부재(450)와 결합되는 상기 상부 투입 부재(430)도 수평 방향으로 이동된다.

상기 상부 투입 부재(430)가 이동됨에 따라, 상기 제1 관통공(431)에 투입된 샤프트(10)는 상기 제1 투입공(441)으로 낙하되어 상기 제1 지그(211)로 투입되고, 상기 제2 관통공(432)에는 상기 공급 부재(420)를 통해 이동되는 다른 샤프트(10)가 투입되게 된다.

여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수평 이동 부재(450)가 원위치로 복귀함에 따라, 제2 관통공(432)에 투입된 샤프트(10)는 상기 제2 투입공으로 낙하되어 상기 제2 지그(212)로 투입되고, 상기 제1 관통공(431)에는 상기 공급 부재(420)를 통해 이동되는 또 다른 샤프트(10)가 투입되게 된다.

마지막으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수직 이동부(800)는 상기 지그(210)에서 상측으로 일정 거리 이동되어, 상기 회전 턴테이블(200)이 회전됨에 따라 상기 지그(210)에 투입된 샤프트(10)와 상기 투입부(400)가 간섭되지 않도록 할 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이, 상기 하부 투입 부재(440)는 기설정된 위치에 설치되며, 상기 하부 투입 부재(440)의 상부에서 수평 방향으로 이동되는 상기 상부 투입 부재(430)의 한 번의 왕복 이동을 통해 한 쌍으로 형성된 상기 제1 지그(211)와 제2 지그(212)에 샤프트(10)를 투입시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 상기 공급부(300)와 투입부(400)를 통해 상기 지그(210)에 샤프트(10)를 투입시키면, 상기 회전 턴테이블(200)은 기설정된 각도로 일회전하여 상기 감지부(500)가 위치한 곳으로 이동한다.

다음으로, 상기 감지부(500)는 상기 지그(210)의 내부에 상기 샤프트(10)가 투입된 여부를 측정하는 것은 물론, 상기 회전 턴테이블(200)이 일회전(90°)되는 동안 기설정된 회전각만큼 회전되는지 여부도 측정하게 된다.

즉, 상기 회전 턴테이블(200)이 회전 시 회전오차가 발생하게 되면, 상기 투입부(400), 고주파 열처리부(600) 및 취출부(700)의 오작동이 발생하게 되므로, 상기 감지부(500)에 대응되는 위치에 상기 지그(210)가 위치하지 않으면, 상기 베이스(100)에 설치되는 제어부(미도시)에 위치 정보를 송신하고, 상기 제어부는 상기 회전 턴테이블(200)이 기설정된 위치로 회전되도록 한다.

즉 상기 감지부(500)는 샤프트(10)가 상기 지그(210)의 해당 위치에 존재하는지 여부를 감지하는 부분으로, 상하로 움직이는 상하실린더의 하강에 의해 감지된다.

허용상한값과 허용하한값을 설정하여, 상하실린더가 허용하한값 이상으로 내려가면 샤프트(10)가 해당 위치에 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상하실린더가 허용상한값까지 내려가지 않으면 샤프트(10)가 상기 지그(210)에 잘못 삽입되어 위로 올려진 상태로 판단하며, 상하 실린더가 허용상한값과 허용하한값 사이로 내려갈때에만 정상상태로 인식하게 된다.

이때, 상기 고주파 열처리부(600)는 상기 지그(210)에 삽입된 샤프트(10)를 고주파 가열, 냉각 및 탬퍼링 작업을 수행하는 것으로, 고주파 열처리 및 탬퍼링은 상하 이동되는 원 형상의 내경을 갖는 유도자 코일(미도시)에 의해 이루어지며, 냉각은 유도자 코일의 측면에 위치하는 냉각수 분사구에서 분사되는 냉각수에 의해 이루어진다.

본 발명에서는 원 형상의 내경을 갖는 유도자 코일 내에 샤프트(10)가 삽입된 후 샤프트(10)가 상기 지그(210)에 의해 회전하면서 고주파 열처리, 냉각 및 탬퍼링이 이루어진다.

일 예로, 상기 유도자 코일은 상하로 이동하는 방식으로, 처음에는 유도자 코일이 상승한 상태에서 샤프트(10)가 정위치에 오게 되면, 유도자 코일이 하강하여 샤프트(10)를 감싸게 된다.

이후, 유도자 코일에 고주파수 전력이 인가되어 고주파 열처리가 이루어지고(약 380V), 고주파 열처리 후, 냉각수 분사구에서 분사되는 냉각수에 의해 냉각이 이루어지며, 다시 고주파 열처리보다는 낮은 출력의 고주파 전력(약 80V)이 유도자 코일에 인가되어 탬퍼링이 이루어진다.

그리고 상기 취출부(700)는 상기 회전 턴테이블(200)에 이격되어 설치되되, 상기 지그(210)에 투입된 상기 샤프트(10)를 취출하게 된다.

상기 취출부(700)는 로봇암 형태로 형성되어, 상기 지그(210)에 삽입된 상기 샤프트(10)를 파지하는 집게 모듈(미도시)과, 샤프트를 상하방향으로 이동시키는 수직이동 모듈(미도시) 및 샤프트를 수평 방향으로 이동시키는 수평이동 모듈(미도시)을 포함한다.

각 구성부는 공압 또는 유압으로 가능하며, 바람직하게는 공압에 의해 움직이게 된다.

상기 취출부(700)의 동작 원리를 설명하면, 상기 샤프트(10)가 취출부의 정위치에 위치하게 되면, 상기 집게 모듈이 벌려지고, 상기 수직이동 모듈에 의해 하강하게 된다. 상기 수직이동 모듈이 최대로 하강하게 되면, 상기 샤프트(10)는 상기 수직 모듈의 안쪽이 위치하게 된다.

이때, 상기 집게 모듈이 다시 오므려져 상기 샤프트(10)를 잡은 상태에서, 상기 수직이동 모듈은 상승하게 된다. 상기 수직이동 모듈이 상승한 상태에서 수평이동 모듈이 반대방향으로 움직인다. 상기 수평이동 모듈이 반대방향으로 최대로 이동하게 되면, 이 상태에서 다시 집게 모듈이 벌려져 상기 샤프트(10)를 취출/배출시키게 된다. 상기 샤프트를 배출한 후, 상기 집게 모듈이 다시 오므려지고 상기 수평이동 모듈이 다시 원위치로 되돌아오게 된다.

아울러, 필요에 따라 상기 회전 턴테이블(200)의 측면에 열처리와 냉각이 끝난 상기 샤프트(10)의 열처리 불량 여부를 판단하는 검사부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 검사부에 의한 고주파 열처리 불량 여부는 전류를 인가한 후 열처리가 완전히 이루어진 완제품(비교 대상물)과 상기 회전 턴테이블(200)의 지그(210)에 삽입된 열처리가 방금 끝난 제품과의 전류값의 비교에 의해 이루어진다.

즉, 열처리가 완전히 이루어진 별도로 구비된 샤프트의 전류치와, 상기 회전 턴테이블(200)상에 위치하는 열처리, 냉각 및 탬퍼링이 끝난 샤프트의 전류치를 서로 비교하여 그 차이가 미리 설정된 범위를 초과하면, 해당 제품의 고주파 열처리의 불량으로 인식하게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 샤프트
100 : 베이스
200 : 회전 턴테이블
210 : 지그
211 : 제1 지그
212 : 제2 지그
300 : 공급부
400 : 투입부
410 : 연결관
420 : 공급 부재
430 : 상부 투입 부재
431 : 제1 관통공
432 : 제2 관통공
440 : 하부 투입 부재
441 : 제1 투입공
450 : 수평 이동 부재
451 : 가이드 모듈
452 : 차단판
500 : 감지부
600 : 고주파 열처리부
700 : 취출부
800 : 수직 이동부

Claims (3)

1. 베이스와, 상기 베이스의 상부에 설치되되 샤프트가 삽입되는 지그가 원형을 따라 다수 개가 형성되는 회전 턴테이블과, 상기 베이스의 상부에 설치되되 상기 샤프트를 정렬시키는 공급부와, 상기 회전 턴테이블과 공급부 사이에 설치되되 상기 공급부에서 공급되는 샤프트를 상기 지그에 투입시키는 투입부와, 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 샤프트가 존재하는 여부를 감지하는 감지부와, 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 투입된 샤프트를 탬퍼링, 열처리 및 냉각시키는 고주파 열처리부 및 상기 회전 턴테이블에 이격되어 설치되되 상기 지그에 투입된 상기 샤프트를 취출시키는 취출부를 포함하는 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치에 있어서,
   상기 투입부는,
   상기 공급부와 연결되는 연결관;
   상기 연결관을 통해 공급되는 상기 샤프트가 이동되는 이동로가 형성되는 공급 부재;
   상기 공급 부재의 하부에 형성되는 제1 관통공과, 상기 제1 관통공에 일정 거리 이격되어 제2 관통공이 형성되는 상부 투입 부재;
   상기 상부 투입 부재의 하부에 결합되며, 상기 제1 관통공에서 이동되는 샤프트를 제1 지그로 투입시키는 제1 투입공과, 상기 제2 관통공에서 이동되는 샤프트를 제2 지그로 투입시키는 제2 투입공이 형성되는 하부 투입 부재; 및
   상기 상부 투입 부재를 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 투입부의 하부에 설치되되, 상기 투입부를 상하로 이동시키는 수직 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 공급부는,
   샤프트의 자중에 의해 하부측으로 내려가도록 경사지는 경사 안치대와, 상기 경사 안치대의 후방측에 배치되어 상기 샤프트를 상기 연결관으로 공급시키는 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치.

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