KR20220120213A - 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템 - Google Patents

전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20220120213A
KR20220120213A KR1020210024024A KR20210024024A KR20220120213A KR 20220120213 A KR20220120213 A KR 20220120213A KR 1020210024024 A KR1020210024024 A KR 1020210024024A KR 20210024024 A KR20210024024 A KR 20210024024A KR 20220120213 A KR20220120213 A KR 20220120213A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor shaft
heat treatment
frequency heat
high frequency
cylinder
Prior art date
Application number
KR1020210024024A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102439747B1 (ko
Inventor
박종규
Original Assignee
(주)대성종합열처리
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)대성종합열처리 filed Critical (주)대성종합열처리
Priority to KR1020210024024A priority Critical patent/KR102439747B1/ko
Publication of KR20220120213A publication Critical patent/KR20220120213A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102439747B1 publication Critical patent/KR102439747B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/30—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C21D1/42—Induction heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0025—Supports; Baskets; Containers; Covers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관련되며, 이는 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있도록 스텝이송파트(100), 제 1고주파열처리파트(200), 제 1방향전환파트(300), 제 2고주파열처리파트(400), 전수검사파트(500)를 포함하여 주요구성을 한다.

Description

전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템{Rotor shaft automatic high frequency heat treatment system for electric vehicles}
본 발명은 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관련되며, 보다 상세하게는 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양 단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관한 것이다.
세계적으로 2025년까지 상대적으로 낮은 전기자동차 판매량은 2025년에서 2030년 사이에 급증하여 2040년 신차 판매량의 54%, 전 세계 자동차의 33%를 점유할 것으로 전망하고 있다.
이에 국내 완성차 업체인 현대, 기아자동차도 2025년 까지 총11개의 전기차 풀라인업을 구축해 국내시장과 북미, 유럽의 선진시강에 전기차 판매 비중을 20%까지 확대하고 스케치 및 이미지를 통해 공개한 7개의 전용 전기차 모델들을 2027년까지 순차적으로 출시할 계획이다.
이처럼 전기자동차 시대가 도래함에 따라 미래는 국내외 자동차 기업이 전 차종을 전기자동차 양산체제로 전환될 것으로 예측 되며, 전기차 로터 샤프트(EV Rotor Shaft)의 고주파열처리 시장은 급진적으로 증가할 것으로 예측된다.
하지만, 현행 전기차 로터 샤프트 열처리 공정은 전공정 수작업으로 일측 단부를 1차 고주파열처리를 수행하고, 이후 1차 고주파 열처리된 로터샤프를 대차로 운반하여 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하는 방식으로 수행하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 따랐다.
또한, 1, 2차 고주파열처리 위치마다 작업자가 배치되므로 인건비가 증가되고, 작업자의 숙련도에 따라 열처리 정밀도가 달라져 품질 편차가 크며, 특히, 작업자 실수나 기계의 오작동으로 공정누락, 유효 경화층 깊이 불량, 열처리 패턴 불일치 등과 같은 불량발생률이 매우 높고, 주파 열처리 후 전수검사를 하지 않고 Sampling에 의한 자분탐상검사를 하기 때문에 출고된 완성품에 균열발생 불량품이 혼입될 위험이 높은 폐단이 따랐다.
KR 10-1724572 B1 (2017.04.03.)
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양 단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 로터 샤프트(1)가 거치되도록 상부에 복수의 고정스텝홈(112)이 형성되는 한 쌍의 고정스텝퍼(110)와, 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되고, 상면에 로터 샤프트(1)가 거치되도록 복수의 유동스텝홈(122)이 형성되며, 구동부(124)에 의해 상하, 전후 이송되며 고정스텝홈(112)에 거치된 로터 샤프트(1)를 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송하는 유동스텝퍼(120)를 포함하는 스텝이송파트(100); 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)를 클램핑하여 회전운동시키면서 일측 단부를 1차 고주파 열처리하도록 제 1인덕션 코일(210)이 구비되는 제 1고주파열처리파트(200); 상기 제 1고주파열처파트(200)에서 1차 고주파 열처리를 마친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환하는 제 1방향전환파트(300); 상기 제 1방향전환파트(300)에 의해 방향전환된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 회전시키면서 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하도록 제 2인덕션 코일(410)이 구비되는 제 2고주파열처리파트(400); 및 상기 제 2고주파열처파트(400)에서 2차 고주파 열처리된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)의 열처리 단부에 삽입되어, 균열이 발생된 불량품과 양품을 검출하도록 와전류 탐촉자(510)가 구비되는 전수검사파트(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전수검사파트(500)를 거친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 양품과 불량품으로 구분하여 배출하는 배출로봇파트(600)가 구비되고, 상기 배출로봇파트(600)는, 스텝이송파트(100)를 통하여 이송되는 로터 샤프트(1)를 전달받아 90° 방향 전환하는 제 2방향전환파트(610)과, 제 2방향전환파트(610)에서 방향 전환된 로터 샤프트(1)를 운반하는 로봇팔(620)과, 로봇팔(620)을 통하여 전달되는 로터 샤프트(1)를 배출하는 컨베이어부(630)를 포함하고, 상기 제 2방향전환파트(610)는, 스텝이송파트(100) 단부에 대응하게 설치되어 종형 실린더(611)에 의해 승하강되는 로터리실린더(612)와, 로터리실린더(612)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(613)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(614)를 포함하고, 상기 컨베이어부(630)는 정, 역 구동에 의해 전수검사파트(500)에서 검출된 양품 로터 샤프트(1)와 불량품 로터 샤프트(1)를 구분하여 배출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1, 2고주파열처리파트(200)(400)는, 로터 샤프트(1) 양측에 배치되어 구동부에 의해 회전운동되고, 실린더에 의해 가이드레일(222)(422)을 타고 직선이송되어 로터 샤프트(1) 양단에 결속되는 한 쌍의 센터핀(220)(420)과, 로터 샤프트(1) 단부에 수용되도록 중앙에 통공(212)(412)이 형성되는 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)과, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)을 지지하도록 연결되고, 구동부에 의해 로터 샤프트(1) 길이 방향으로 직선 이송되는 고주파제어부(240)(440)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 일면에 냉각수를 분사하는 냉각모듈(214)(414)이 구비되고, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 로터 샤프트(1) 단부에 삽입된 상태로 고주파제어부(240)(440)로부터 전력을 공급받아 고주파를 출력하면서 로터 샤프트(1) 외측 방향으로 이동하며 로터 샤프트(1) 외주면을 가열함과 동시에 냉각모듈(214)(414)을 통하여 냉각수를 분사하여 급냉 열처리과정을 복합적으로 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은, 로터 샤프트(1) 단부에 삽입되는 C형 코일부(210a)(410a)와, C형 코일부(210a)(410a) 양단부에 연장되어 고주파제어부(240)(440)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(210b)(410b)으로 구성되고, 상기 냉각모듈(214)(414)은, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)의 C형 코일부(210a)(410a)와 동일한 형상으로 형성되는 C형 챔버(214a)(414a)와, C형 챔버(214a)(414a) 외주면에 연결되어 냉각수가 주입되는 입구포트(214b)(414b)와, C형 챔버(214b)(414b) 일면에 타공되어 냉각수를 분사하는 분사구(214c)(414c)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1방향전환파트(300)는, 스텝이송파트(100)의 유동스텝퍼(120) 사이에 설치되어 종형 실린더(310)에 의해 승하강되는 로터리실린더(320)와, 로터리실린더(320)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(332)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(330)를 포함하고, 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)가 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되면, 종형 실린더(310) 작동에 의해 로터리지그(330)가 상향 이동되면서 로터 샤프트(1)를 상방향으로 이동시킨 후, 로터리실린더(320) 작동에 의해 로터리지그(330)가 회전되면서 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환시킨 상태로 종형 실린더(310)의 하향 작동력에 의해 로터리지그(330)가 하향 이동되면 로터 샤프트(1)가 180° 방향 전환된 상태로 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전수검사파트(500)는, x축 실린더(520)와, x축 실린더(520)에 의해 상하 방향으로 이송되는 y축 실린더(530)와, y축 실린더(530)에 탑재되는 와전류 탐촉자(510)와, 스텝이송파트(100)의 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되어 x축 실린더(520)에 의해 승하강되는 검사실린더(540)와, 검사실린더(540)에 의해 상향 방향으로 이동되어 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착된 로터 샤프트(1)를 검사위치로 상향 이송하는 검사지그(550)와, 검사실린더(540) 하부와 스텝이송파트(100)의 지지프레임(102) 상에 상호 역방향 나사부로 결합되고, 회전 방향에 따라 검사지그(550) 높낮이를 미세 조절하는 레벨볼트(560)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 제 1, 2고주파열처리파트를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1, 2고주파열처리파트 작동상태를 나타내는 사진.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트 작동상태를 나타내는 사진.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 전수검사파트를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 배출로봇파트 작동상태를 나타내는 사진.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템을 전체적으로 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 제 1, 2고주파열처리파트를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1, 2고주파열처리파트 작동상태를 나타내는 사진이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템의 제 1방향전환파트 작동상태를 나타내는 사진이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 전수검사파트를 나타내는 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스의 배출로봇파트 작동상태를 나타내는 사진이다.
본 발명은 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템에 관련되며, 이는 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있도록 스텝이송파트(100), 제 1고주파열처리파트(200), 제 1방향전환파트(300), 제 2고주파열처리파트(400), 전수검사파트(500)를 포함하여 주요구성을 한다.
본 발명에 따른 스텝이송파트(100)는 로터 샤프트(1)가 거치되도록 상부에 복수의 고정스텝홈(112)이 형성되는 한 쌍의 고정스텝퍼(110)와, 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되고, 상면에 로터 샤프트(1)가 거치되도록 복수의 유동스텝홈(122)이 형성되며, 구동부(124)에 의해 상하, 전후 이송되며 고정스텝홈(112)에 거치된 로터 샤프트(1)를 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송하는 유동스텝퍼(120)를 포함한다.
도 2의 확대도와 같이, 상기 고정스텝홈(112) 및 유동스텝홈(122)은 'V'형 홈으로 형성되고, 고무를 포함하는 보호캡이 설치되어 로터 샤프트(1)를 안전하게 안착지지하게 된다.
그리고, 상기 고정스텝홈(112) 및 유동스텝홈(122)은 동일한 간격으로 형성되고, 상기 유동스텝퍼(120)가 상향 이동되어 로터 샤프트(1)를 상방향으로 들어올린 상태로 전진 이송 후 하강하면, 로터 샤프트(1)가 고정스텝홈(112) 상에서 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송된다.
또한, 본 발명에 따른 제 1고주파열처리파트(200)는 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)를 클램핑하여 회전운동시키면서 일측 단부를 1차 고주파 열처리하도록 제 1인덕션 코일(210)이 구비된다.
상기 제 1고주파열처리파트(200)는 후술하는 제 2고주파열처리파트(400)와 동일한 구성으로서, 구체적인 설명은 후술하는 제 2고주파열처리파트(400)를 참조한다.
또한, 본 발명에 따른 제 1방향전환파트(300)는 상기 제 1고주파열처파트(200)에서 1차 고주파 열처리를 마친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환하도록 구비된다.
상기 제 1방향전환파트(300)는, 스텝이송파트(100)의 유동스텝퍼(120) 사이에 설치되어 종형 실린더(310)에 의해 승하강되는 로터리실린더(320)와, 로터리실린더(320)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(332)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(330)를 포함한다.
도 6을 참고하여 제 1방향전환파트(300)의 작동상태를 살펴보면, 상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)가 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되면, 종형 실린더(310) 작동에 의해 로터리지그(330)가 상향 이동되면서 로터 샤프트(1)를 상방향으로 이동된다.
이후 상기 로터리실린더(320) 작동에 의해 로터리지그(330)가 회전되면서 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환시킨 상태로 종형 실린더(310)의 하향 작동력에 의해 로터리지그(330)가 하향 이동되면 로터 샤프트(1)가 180° 방향 전환된 상태로 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 제 2고주파열처리파트(400)는 상기 제 1방향전환파트(300)에 의해 방향전환된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 회전시키면서 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하도록 제 2인덕션 코일(410)이 구비된다.
상기 제 2고주파열처리파트(400)는 상기 제 1고주파열처리파트(200)와 동일한 구성으로서, 이에 따른 상세한 구성은 후술하는 내용을 참조한다.
본 발명에 따른 제 1, 2고주파열처리파트(200)(400)는, 로터 샤프트(1) 양측에 배치되어 구동부에 의해 회전운동되고, 실린더에 의해 가이드레일(222)(422)을 타고 직선이송되어 로터 샤프트(1) 양단에 결속되는 한 쌍의 센터핀(220)(420)과, 로터 샤프트(1) 단부에 수용되도록 중앙에 통공(212)(412)이 형성되는 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)과, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)을 지지하도록 연결되고, 구동부에 의해 로터 샤프트(1) 길이 방향으로 직선 이송되는 고주파제어부(240)(440)를 포함한다.
여기서, 상기 로터 샤프트(1)가 한 쌍의 센터핀(220)(420)에 클램핑되어 회전운동되는 중에 고주파 열처리과정이 수행됨에 따라 로터 샤프트(1) 외주면이 전체적으로 균일한 품질로 열처리된다.
이때, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 일면에 냉각수를 분사하는 냉각모듈(214)(414)이 구비된다.
이에 도 4와 같이 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 로터 샤프트(1) 단부에 삽입된 상태로 고주파제어부(240)(440)로부터 전력을 공급받아 고주파를 출력하면서 로터 샤프트(1) 외측 방향으로 이동하며 로터 샤프트(1) 외주면을 가열함과 동시에 냉각모듈(214)(414)을 통하여 냉각수를 분사하여 급냉 열처리과정을 복합적으로 수행하도록 구비된다.
도 3에서, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은, 로터 샤프트(1) 단부에 삽입되는 C형 코일부(210a)(410a)와, C형 코일부(210a)(410a) 양단부에 연장되어 고주파제어부(240)(440)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(210b)(410b)으로 구성된다.
그리고 상기 냉각모듈(214)(414)은, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)의 C형 코일부(210a)(410a)와 동일한 형상으로 형성되는 C형 챔버(214a)(414a)와, C형 챔버(214a)(414a) 외주면에 연결되어 냉각수가 주입되는 입구포트(214b)(414b)와, C형 챔버(214b)(414b) 일면에 타공되어 냉각수를 분사하는 분사구(214c)(414c)를 포함한다.
이에 상기 복수의 입구포트(214b)(414b)를 통하여 C형 챔버(214a)(414a) 내부로 냉각수가 분산 투입됨에 따라 C형 챔버(214a)(414a) 내부 전체 영역이 균일한 압력으로 유지되어 복수의 분사구(214c)(414c)에서 분사되는 냉각수 압력이 균일하게 유지된다.
또한, 본 발명에 따른 전수검사파트(500)는 상기 제 2고주파열처파트(400)에서 2차 고주파 열처리된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)의 열처리 단부에 삽입되어, 균열이 발생된 불량품과 양품을 검출하도록 와전류 탐촉자(510)가 구비된다.
도 7에서, 상기 전수검사파트(500)는, x축 실린더(520)와, x축 실린더(520)에 의해 상하 방향으로 이송되는 y축 실린더(530)와, y축 실린더(530)에 탑재되는 와전류 탐촉자(510)와, 스텝이송파트(100)의 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되어 x축 실린더(520)에 의해 승하강되는 검사실린더(540)와, 검사실린더(540)에 의해 상향 방향으로 이동되어 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착된 로터 샤프트(1)를 검사위치로 상향 이송하는 검사지그(550)와, 검사실린더(540) 하부와 스텝이송파트(100)의 지지프레임(102) 상에 상호 역방향 나사부로 결합되고, 회전 방향에 따라 검사지그(550) 높낮이를 미세 조절하는 레벨볼트(560)를 포함한다.
여기서, 상기 x축 실린더(520)와 y축 실린더(530)에 의해 와전류 탐촉자(510)가 x, y축 방향으로 위치이동됨과 더불어 설정 위치가 저장되어 규격별 로터 샤프트(1)에 대한 위치 설정이 자동으로 수행된다.
이때, 상기 와전류 탐촉자(510)는 상호비교법으로 로터 샤프트(1)의 고주파 열처리 후 균열발생 유, 무에 따라 변화하는 와전류 신호를 검출하도록 구비되는바, 와전류 탐촉자(510)로 부터 ECT 탐상기에 들어오는 불량품과 양품의 와전류 위상과 진폭의 신호가 다르기 때문에 이들 신호를 Grouping 하여 Gate를 설정한 후 ECT 균열검사 시험 탐촉자로부터 들어오는 신호가 양품의 Group 영역 내에 들어오면 양품, 그 외의 영역에 들어오면 불양품으로 검사한다.
그리고, 불량품의 영역에 신호가 들어오면 ECT 탐상기에 No Good란 신호가 뜨고 부져가 울리며, 양품의 영역에 신호가 들어오면 Good란 신호가 뜨고, 이러한 측정 결과 신호는 각각의 로터 샤프트(1)에 해당하는 식별넘버에 기록되어 후술하는 전수검사파트(500)에서 양품과 불량품으로 구분 배출된다.
또한, 상기 전수검사파트(500)를 거친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 양품과 불량품으로 구분하여 배출하는 배출로봇파트(600)가 구비된다.
도 8에서, 상기 배출로봇파트(600)는, 스텝이송파트(100)를 통하여 이송되는 로터 샤프트(1)를 전달받아 90° 방향 전환하는 제 2방향전환파트(610)과, 제 2방향전환파트(610)에서 방향 전환된 로터 샤프트(1)를 운반하는 로봇팔(620)과, 로봇팔(620)을 통하여 전달되는 로터 샤프트(1)를 배출하는 컨베이어부(630)를 포함한다.
그리고, 상기 제 2방향전환파트(610)는, 스텝이송파트(100) 단부에 대응하게 설치되어 종형 실린더(611)에 의해 승하강되는 로터리실린더(612)와, 로터리실린더(612)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(613)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(614)를 포함한다.
이때, 상기 컨베이어부(630)는 정, 역 구동에 의해 전수검사파트(500)에서 검출된 양품 로터 샤프트(1)와 불량품 로터 샤프트(1)를 구분하여 배출하도록 구비된다.
이처럼 상기 컨베이어부(630)의 정, 역 구동에 의해 로터 샤프트(1) 양품과 불량품이 자동 분리 배출되므로 최종 제품의 품질 신뢰성이 확보되는바, 즉, 전기차 로터 샤프트 투입단계에서부터 양단부 고주파열처리, 전수검사, 양품 분리까지 전라인이 무인 자동화되어, 택 타임(Tact Time) 감소, 리드타임(Lead Time) 단축으로 생산량이 증가되고, 공정누락, 열처리구간 불일치, 국부용융, 균열, 경화층 조직불량, 경화층 경도 초과 및 미달, 유효 경화층 깊이 초과 및 미달 작업자의 실수로 인한 불량이 방지되며, 양품을 정확하게 구분하여 제품의 품질 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
100: 스텝이송파트 200: 제 1고주파열처리파트
300: 방향전환파트 400: 제 2고주파열처리파트
500: 전수검사파트

Claims (7)

  1. 로터 샤프트(1)가 거치되도록 상부에 복수의 고정스텝홈(112)이 형성되는 한 쌍의 고정스텝퍼(110)와, 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되고, 상면에 로터 샤프트(1)가 거치되도록 복수의 유동스텝홈(122)이 형성되며, 구동부(124)에 의해 상하, 전후 이송되며 고정스텝홈(112)에 거치된 로터 샤프트(1)를 1 스텝(One Step)씩 간헐 이송하는 유동스텝퍼(120)를 포함하는 스텝이송파트(100);
    상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)를 클램핑하여 회전운동시키면서 일측 단부를 1차 고주파 열처리하도록 제 1인덕션 코일(210)이 구비되는 제 1고주파열처리파트(200);
    상기 제 1고주파열처파트(200)에서 1차 고주파 열처리를 마친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환하는 제 1방향전환파트(300);
    상기 제 1방향전환파트(300)에 의해 방향전환된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 회전시키면서 다른 일측 단부를 2차 고주파 열처리하도록 제 2인덕션 코일(410)이 구비되는 제 2고주파열처리파트(400); 및
    상기 제 2고주파열처파트(400)에서 2차 고주파 열처리된 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)의 열처리 단부에 삽입되어, 균열이 발생된 불량품과 양품을 검출하도록 와전류 탐촉자(510)가 구비되는 전수검사파트(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전수검사파트(500)를 거친 후 스텝이송파트(100)를 타고 이송되는 로터 샤프트(1)를 양품과 불량품으로 구분하여 배출하는 배출로봇파트(600)가 구비되고, 상기 배출로봇파트(600)는, 스텝이송파트(100)를 통하여 이송되는 로터 샤프트(1)를 전달받아 90° 방향 전환하는 제 2방향전환파트(610)과, 제 2방향전환파트(610)에서 방향 전환된 로터 샤프트(1)를 운반하는 로봇팔(620)과, 로봇팔(620)을 통하여 전달되는 로터 샤프트(1)를 배출하는 컨베이어부(630)를 포함하고,
    상기 제 2방향전환파트(610)는, 스텝이송파트(100) 단부에 대응하게 설치되어 종형 실린더(611)에 의해 승하강되는 로터리실린더(612)와, 로터리실린더(612)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(613)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(614)를 포함하고,
    상기 컨베이어부(630)는 정, 역 구동에 의해 전수검사파트(500)에서 검출된 양품 로터 샤프트(1)와 불량품 로터 샤프트(1)를 구분하여 배출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 2고주파열처리파트(200)(400)는, 로터 샤프트(1) 양측에 배치되어 구동부에 의해 회전운동되고, 실린더에 의해 가이드레일(222)(422)을 타고 직선이송되어 로터 샤프트(1) 양단에 결속되는 한 쌍의 센터핀(220)(420)과, 로터 샤프트(1) 단부에 수용되도록 중앙에 통공(212)(412)이 형성되는 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)과, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)을 지지하도록 연결되고, 구동부에 의해 로터 샤프트(1) 길이 방향으로 직선 이송되는 고주파제어부(240)(440)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 일면에 냉각수를 분사하는 냉각모듈(214)(414)이 구비되고, 상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은 로터 샤프트(1) 단부에 삽입된 상태로 고주파제어부(240)(440)로부터 전력을 공급받아 고주파를 출력하면서 로터 샤프트(1) 외측 방향으로 이동하며 로터 샤프트(1) 외주면을 가열함과 동시에 냉각모듈(214)(414)을 통하여 냉각수를 분사하여 급냉 열처리과정을 복합적으로 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)은, 로터 샤프트(1) 단부에 삽입되는 C형 코일부(210a)(410a)와, C형 코일부(210a)(410a) 양단부에 연장되어 고주파제어부(240)(440)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(210b)(410b)으로 구성되고,
    상기 냉각모듈(214)(414)은, 제 1, 2인덕션 코일(210)(410)의 C형 코일부(210a)(410a)와 동일한 형상으로 형성되는 C형 챔버(214a)(414a)와, C형 챔버(214a)(414a) 외주면에 연결되어 냉각수가 주입되는 입구포트(214b)(414b)와, C형 챔버(214b)(414b) 일면에 타공되어 냉각수를 분사하는 분사구(214c)(414c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1방향전환파트(300)는, 스텝이송파트(100)의 유동스텝퍼(120) 사이에 설치되어 종형 실린더(310)에 의해 승하강되는 로터리실린더(320)와, 로터리실린더(320)에 탑재되어 정, 역방향으로 180° 회전운동되고, 상단에 로터리홈(332)이 형성되는 한 쌍의 로터리지그(330)를 포함하고,
    상기 스텝이송파트(100)를 타고 간헐 이송되는 로터 샤프트(1)가 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되면, 종형 실린더(310) 작동에 의해 로터리지그(330)가 상향 이동되면서 로터 샤프트(1)를 상방향으로 이동시킨 후, 로터리실린더(320) 작동에 의해 로터리지그(330)가 회전되면서 로터 샤프트(1)를 180° 방향 전환시킨 상태로 종형 실린더(310)의 하향 작동력에 의해 로터리지그(330)가 하향 이동되면 로터 샤프트(1)가 180° 방향 전환된 상태로 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전수검사파트(500)는, x축 실린더(520)와, x축 실린더(520)에 의해 상하 방향으로 이송되는 y축 실린더(530)와, y축 실린더(530)에 탑재되는 와전류 탐촉자(510)와, 스텝이송파트(100)의 고정스텝퍼(110) 사이에 설치되어 x축 실린더(520)에 의해 승하강되는 검사실린더(540)와, 검사실린더(540)에 의해 상향 방향으로 이동되어 고정스텝퍼(110)의 고정스텝홈(112)에 안착된 로터 샤프트(1)를 검사위치로 상향 이송하는 검사지그(550)와, 검사실린더(540) 하부와 스텝이송파트(100)의 지지프레임(102) 상에 상호 역방향 나사부로 결합되고, 회전 방향에 따라 검사지그(550) 높낮이를 미세 조절하는 레벨볼트(560)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템.
KR1020210024024A 2021-02-23 2021-02-23 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템 KR102439747B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210024024A KR102439747B1 (ko) 2021-02-23 2021-02-23 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210024024A KR102439747B1 (ko) 2021-02-23 2021-02-23 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220120213A true KR20220120213A (ko) 2022-08-30
KR102439747B1 KR102439747B1 (ko) 2022-09-02

Family

ID=83113918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210024024A KR102439747B1 (ko) 2021-02-23 2021-02-23 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102439747B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200441628Y1 (ko) * 2007-01-19 2008-08-28 (주)네오티스 샤프트 열처리 장치
KR101551884B1 (ko) * 2014-05-30 2015-09-10 (주)대성종합열처리 아마추어 샤프트의 열처리 장치 및 방법
KR101724572B1 (ko) 2017-01-03 2017-04-07 (주)화성테크 샤프트의 고주파 열처리 시스템
KR101727726B1 (ko) * 2015-11-26 2017-05-02 박종규 와전류 탐상 방식의 전수 검사 기능을 겸비한 스터브 샤프트의 고주파 열처리 장치
KR102038015B1 (ko) * 2017-11-14 2019-10-29 동명대학교산학협력단 스테이터 샤프트 고주파 열처리장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200441628Y1 (ko) * 2007-01-19 2008-08-28 (주)네오티스 샤프트 열처리 장치
KR101551884B1 (ko) * 2014-05-30 2015-09-10 (주)대성종합열처리 아마추어 샤프트의 열처리 장치 및 방법
KR101727726B1 (ko) * 2015-11-26 2017-05-02 박종규 와전류 탐상 방식의 전수 검사 기능을 겸비한 스터브 샤프트의 고주파 열처리 장치
KR101724572B1 (ko) 2017-01-03 2017-04-07 (주)화성테크 샤프트의 고주파 열처리 시스템
KR102038015B1 (ko) * 2017-11-14 2019-10-29 동명대학교산학협력단 스테이터 샤프트 고주파 열처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102439747B1 (ko) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109352412B (zh) 轿车动力总成零部件混线生产的生产线调度系统及方法
CN206169532U (zh) 一种用于白车身主焊线和下车身焊线的柔性台车
US6591485B2 (en) Automated parts assembly station
KR101131041B1 (ko) 쇽업소버의 로드어셈블리 자동조립장치
KR102065757B1 (ko) 샤프트의 고주파 열처리 자동화 장치
KR101131042B1 (ko) 쇽업소버의 피스톤밸브 자동조립장치
US20030060916A1 (en) Automatic production quality control method and system
CN105414785B (zh) 一种船用低速柴油机机架制造方法
CN109129019A (zh) 一种小型工件柔性生产线的在线检测装置及其检测方法
CN104759890A (zh) 一种用于轨道车辆门框焊接和铣削的自动生产线及方法
CN105666145A (zh) 一种车轮加工全自动生产系统及其加工工艺
KR102439747B1 (ko) 전기자동차용 로터 샤프트 자동 고주파 열처리 시스템
CN113828798A (zh) 一种电弧增材制造结构件的局部热处理方法及系统
CN102343494A (zh) 一种多工位自动点焊装置
US20180141143A1 (en) Method and device for the automated machining and testing of gear components
WO2021171173A1 (en) Data correlation between different machines in a production line for electronic components
CN112620942A (zh) 铜排激光焊接工艺方法、igbt模块组件及新能源汽车
KR20210144370A (ko) 허브 리덕션의 수중 고주파 열처리 자동화 장치
JP4781505B2 (ja) 処理装置の自動検査方法および自動復帰方法
KR20160068397A (ko) 자동차 부품의 자동화 시스템
CN115383969A (zh) 一种自动上下料注塑工艺
JPH11260846A (ja) 導電ボールの実装装置および実装方法
CN210792130U (zh) 油壶自动装配检测生产线
CN204545951U (zh) 一种用于轨道车辆门框焊接和铣削的自动生产线
CN106826035A (zh) 一种轨道式自动焊接设备的焊接工艺

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant