KR102667521B1 - 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비는, 고압 유체저장용기를 성형하기 위한 성형용 파이프의 단부를 예열하는 예열장치를 포함하며, 상기 예열장치는, 상기 성형용 파이프의 단부가 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 삽입된 성형용 파이프의 단부를 유도가열 방식으로 가열하는 유도가열유닛, 전후 방향을 따라 제1가이드경로를 형성하며, 고정된 상태로 마련되는 제1가이드프레임과, 상기 유도가열유닛의 후방에 연결되고, 상기 제1가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 제1이동프레임과, 상기 제1이동프레임의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 제1구동 어셈블리를 포함하는 제1위치이동유닛 및 상기 제1가이드경로의 하부 전방에서 전후 방향을 따라 제2가이드경로를 형성하며, 고정된 상태로 마련되는 제2가이드프레임과, 상기 제1이동프레임의 하부에 연결되고, 상기 제2가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 제2이동프레임과, 상기 제2이동프레임의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 제2구동 어셈블리를 포함하는 제2위치이동유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형용 파이프를 통해 고압 유체저장용기를 성형하는 과정 중 스피닝 공정을 위한 열처리 과정을 자동화하여 생산성 및 안전성을 높일 수 있는 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 관한 것이다.
종래에 주 에너지원으로 활용되던 화석연료는 시간이 갈수록 고갈에 대한 문제가 우려되고 있으며, 또한 환경 오염 이슈로 인해 인류의 관심은 다른 대체 에너지원으로 점차 옮겨가고 있는 추세이다.
이와 같은 대체 에너지원 중에서는 수소연료가 주목받고 있으며, 수소는 매우 풍부할 뿐만 아니라 환경오염에 대한 우려도 없어 그 잠재력이 매우 높다.
특히 수소연료를 사용하는 자동차는 기존 내연기관을 사용하는 자동차를 대체할 수 있는 대안으로서 연구되고 있으며, 현재 그 성과가 나타나고 있는 중이다.
이에 자동차 및 충전소 등에 구비되어 고압으로 충진된 수소 가스를 안전하게 보관할 수 있도록 하는 저장용기에 대한 다양한 연구도 활발하게 이루어지고 있다.
이와 같은 수소 저장용기는 일반적으로 내부에 중공이 형성된 파이프를 준비하고, 이를 스피닝 공정을 통해 회전시키며 가압하여 전체적인 형태를 성형하는 방식이 널리 적용되고 있다.
그리고 스피닝 공정을 용이하게 수행하고, 최종 제품의 품질을 높이기 위해서는 필수적으로 파이프의 단부를 가열하는 공정이 요구된다.
다만, 종래에는 파이프의 단부를 가열하는 과정이 작업자에 의해 수작업으로 수행되고 있다. 이에 따라 제품의 생산성이 떨어지고 파이프의 전체 둘레를 따라 균일한 가열이 이루어지기가 어려운 것은 물론, 작업자의 안전 사고가 발생할 위험성이 있다는 문제가 있었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 성형용 파이프를 통해 고압 유체저장용기를 성형하는 과정 중 스피닝 공정을 위한 열처리 과정을 자동화하여 생산성 및 안전성을 높일 수 있는 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비를 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비는, 고압 유체저장용기를 성형하기 위한 성형용 파이프의 단부를 예열하는 예열장치를 포함하며, 상기 예열장치는, 상기 성형용 파이프의 단부가 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 삽입된 성형용 파이프의 단부를 유도가열 방식으로 가열하는 유도가열유닛, 전후 방향을 따라 제1가이드경로를 형성하며, 고정된 상태로 마련되는 제1가이드프레임과, 상기 유도가열유닛의 후방에 연결되고, 상기 제1가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 제1이동프레임과, 상기 제1이동프레임의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 제1구동 어셈블리를 포함하는 제1위치이동유닛 및 상기 제1가이드경로의 하부 전방에서 전후 방향을 따라 제2가이드경로를 형성하며, 고정된 상태로 마련되는 제2가이드프레임과, 상기 제1이동프레임의 하부에 연결되고, 상기 제2가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 제2이동프레임과, 상기 제2이동프레임의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 제2구동 어셈블리를 포함하는 제2위치이동유닛을 포함한다.
이때 상기 제1이동프레임에는 보조 휠이 구비될 수 있으며, 이와 같은 경우 상기 제1위치이동유닛은, 상기 제1가이드프레임에 전후 방향으로 구비되어, 상기 제1이동프레임이 전후 방향으로 이동하는 과정에서 상기 보조 휠을 지지하는 휠 지지부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 휠 지지부의 전단부 및 후단부에는 상기 보조 휠의 이동 범위를 제한하는 스토퍼부가 구비될 수 있다.
그리고 상기 제1구동 어셈블리는, 공기가 공급되거나 배출되도록 마련되는 제1실린더, 상기 제1실린더에 결합되어 전방으로 일부가 돌출되고, 상기 제1실린더에 공기가 공급되거나 배출됨에 따라 전후 방향으로 왕복 행정 가능하게 형성되는 제1이동피스톤 및 상기 제1이동피스톤의 전단에 구비되고, 상기 제1이동프레임에 고정되는 제1연결부재를 포함할 수 있다.
이와 함께 상기 제2구동 어셈블리는, 작동유체가 공급되거나 배출되도록 마련되는 제2실린더, 상기 제2실린더에 결합되어 후방으로 일부가 돌출되고, 상기 제2실린더에 작동유체가 공급되거나 배출됨에 따라 전후 방향으로 왕복 행정 가능하게 형성되는 제2이동피스톤 및 상기 제2이동피스톤의 후단에 구비되고, 상기 제2이동프레임에 고정되는 제2연결부재를 포함할 수 있다.
한편 본 발명은 상기 예열장치에 의해 예열된 상기 성형용 파이프의 단부에 화염을 방사하여 가열하는 가열장치를 더 포함할 수 있다.
이때 상기 가열장치는, 전후 방향으로 길게 형성되고, 화염을 분사하는 화염분사노즐이 단부에 형성된 화염방사유닛, 상기 화염방사유닛에 연료를 공급하는 연료수용탱크 및 상기 화염방사유닛을 좌우 방향으로 연장된 회전축에 대해 상하 방향으로 틸팅되도록 구동시키는 틸팅유닛을 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비는, 고압 유체저장용기를 성형하기 위한 성형용 파이프의 단부에 대한 예열 공정을 자동화할 수 있는 예열장치를 포함함에 따라, 생산성을 크게 향상시킬 수 있다는 장점을 가진다.
또한 본 발명은 예열장치의 유도가열유닛에 성형용 파이프의 단부가 삽입되는 삽입홀이 형성됨에 따라, 성형용 파이프의 단부를 전체적으로 균일하게 예열할 수 있어 가공성을 높이고, 우수한 최종 제품의 품질을 얻을 수 있다는 장점을 가진다.
더불어 본 발명은 전체 예열 및 가열 과정을 자동화함에 따라 작업자의 안전 사고를 원천적으로 방지할 수 있다는 장점을 가진다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 중 예열장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 있어서, 예열장치의 각 구성을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비의 예열장치를 통해 성형용 파이프의 예열을 수행하는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 중 가열장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 있어서, 예열장치에 마련되는 유도가열유닛의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 있어서, 예열장치의 각 구성을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비의 예열장치를 통해 성형용 파이프의 예열을 수행하는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 중 가열장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 있어서, 예열장치에 마련되는 유도가열유닛의 모습을 나타낸 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
그리고 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비는 예열장치 및 가열장치를 포함할 수 있으며, 이하에서는 예열장치에 대해 먼저 설명한 뒤 가열장치를 후술하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 중 예열장치(10)의 모습을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 있어서, 예열장치(10)의 각 구성을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비는 고압 유체저장용기를 성형하기 위한 성형용 파이프의 단부를 예열하기 위한 예열장치(10)를 포함할 수 있다.
그리고 본 실시예에서 예열장치(10)는 세부적으로 유도가열유닛(100), 제1위치이동유닛(200) 및 제2위치이동유닛(300)을 포함할 수 있다.
유도가열유닛(100)은 그 내측에 성형용 파이프의 단부가 삽입되는 삽입홀(110)이 형성되고, 이와 같은 삽입홀(110)에 삽입된 성형용 파이프의 단부를 유도가열 방식으로 가열하도록 마련된다.
이를 위해 유도가열유닛(100)은 삽입홀(110)의 둘레를 따라 구비되는 코일을 포함할 수 있으며, 코일에 전류가 공급될 경우 전자기 유도 현상에 의해 금속 재질인 성형용 파이프가 가열될 수 있다.
제1위치이동유닛(200)은 제1가이드프레임(210), 제1이동프레임(220) 및 제1구동 어셈블리(230)를 포함할 수 있다.
제1가이드프레임(210)은 전후 방향을 따라 제1가이드경로를 형성하며, 지면 또는 다른 고정물에 고정된 상태로 마련된다.
제1이동프레임(220)은 상술한 유도가열유닛(100)의 후방에 연결되고, 제1가이드프레임(210)의 제1가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 이를 위해, 제1가이드프레임(210)에는 제1이동프레임(220)을 가이드하는 제1가이드레일(211)이 마련될 수 있다.
즉 제1이동프레임(220)이 제1가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동할 경우, 전방에 위치된 유도가열유닛(100)이 함께 이동될 수 있다.
이때 본 실시예에서 제1이동프레임(220)에는 보조 휠(221)이 구비될 수 있다.
그리고 이와 같은 경우, 제1위치이동유닛(200)은 제1가이드프레임(210)에 전후 방향으로 구비되어, 제1이동프레임(220)이 전후 방향으로 이동하는 과정에서 보조 휠(221)을 지지하는 휠 지지부(212)를 더 포함할 수 있다.
특히 본 실시예에서, 이와 같은 휠 지지부(212)의 전단부 및 후단부에는 보조 휠(221)의 이동 범위를 제한하는 스토퍼부(213)가 더 구비될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예는 제1이동프레임(220)이 제1가이드프레임(210)의 제1가이드경로를 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
제1구동 어셈블리(230)는 제1이동프레임(220)의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하도록 마련되며, 본 실시예의 경우 제1가이드프레임(210)의 내측에 구비될 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1구동 어셈블리(230)는 제1실린더(231), 제1이동피스톤(232) 및 제1연결부재(233)를 포함한다.
제1실린더(231)는 그 내부에 공기가 공급되거나 배출되도록 마련되며, 제1이동피스톤(232)은 이와 같은 제1실린더(231)에 결합되어 전방으로 일부가 돌출된다.
그리고 제1이동피스톤(232)은 제1실린더(231)에 공기가 공급되거나 배출됨에 따라 전후 방향으로 왕복 행정될 수 있다.
즉 본 실시예에서 제1구동 어셈블리(230)는 공압 방식의 액추에이터 형태를 가지는 것으로 예시된다. 다만, 제1구동 어셈블리(230)의 구동 방식은 반드시 본 실시예로 한정되는 것이 아님은 물론이다.
제1연결부재(233)는 제1이동피스톤(232)의 전단에 구비되고, 제1이동프레임(220)의 소정 위치에 고정될 수 있다. 따라서 제1이동피스톤(232)이 전후 방향으로 이동할 경우, 제1이동프레임(220) 및 유도가열유닛(100)은 함께 이동될 수 있다.
제2위치이동유닛(300)은 전체적으로 제1위치이동유닛(200)에 대해 상대적으로 하부 전방에 위치되며, 제2가이드프레임(310), 제2이동프레임(320) 및 제2구동 어셈블리(330)를 포함할 수 있다.
제2가이드프레임(310)은 전후 방향을 따라 제2가이드경로를 형성하며, 지면 또는 다른 고정물에 고정된 상태로 마련된다.
그리고 제2이동프레임(220)은 상술한 제1위치이동유닛(200)의 제1이동프레임(220) 하부에 연결되고, 제2가이드프레임(310)의 제2가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 이를 위해, 제2가이드프레임(310)에는 제2이동프레임(320)을 가이드하는 제2가이드레일(311)이 마련될 수 있다.
즉 제2이동프레임(320)이 제2가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동할 경우, 상부에 위치된 제1이동프레임(220)과 유도가열유닛(100)이 함께 이동될 수 있다.
제2구동 어셈블리(330)는 제2이동프레임(320)의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하도록 마련되며, 본 실시예의 경우 제2가이드프레임(310)의 내측에 구비될 수 있다.
본 실시예의 경우, 제2구동 어셈블리(330)는 제2실린더(331), 제2이동피스톤(332) 및 제2연결부재(333)를 포함한다.
제2실린더(331)는 그 내부에 작동유체가 공급되거나 배출되도록 마련되며, 제2이동피스톤(332)은 이와 같은 제2실린더(331)에 결합되어 후방으로 일부가 돌출된다.
그리고 제2이동피스톤(332)은 제2실린더(331)에 작동유체가 공급되거나 배출됨에 따라 전후 방향으로 왕복 행정될 수 있다.
이때 작동유체는 오일일 수 있으며, 즉 본 실시예에서 제2구동 어셈블리(330)는 유압 방식의 액추에이터 형태를 가지는 것으로 예시된다. 다만, 제2구동 어셈블리(330)의 구동 방식 역시 반드시 본 실시예로 한정되는 것이 아님은 물론이다.
제2연결부재(333)는 제2이동피스톤(332)의 후단에 구비되고, 제2이동프레임(320)의 소정 위치에 고정될 수 있다. 따라서 제2이동피스톤(332)이 전후 방향으로 이동할 경우, 제2이동프레임(320), 제1이동프레임(220) 및 유도가열유닛(100)은 함께 이동될 수 있다.
이하에서는, 이와 같은 예열장치(10)를 통해 성형용 파이프(1)를 예열하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비의 예열장치(10)를 통해 성형용 파이프(1)의 예열을 수행하는 과정을 나타낸 도면들이다.
먼저, 성형용 파이프(1)의 예열을 수행하기 전에는, 제1이동프레임(220)가 제1구동 어셈블리(230)의 후방에 위치되고, 또한 제2이동프레임(320)이 제2가이드프레임(310)의 후방에 위치된 상태를 가진다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이 예열장치(10)의 전방 측에 성형용 파이프(1)를 거치하여 고정시킨다. 이때 성형용 파이프(1)를 고정시키기 위한 수단은 당업자에게 자명한 것이므로, 도면에서 성형용 파이프(1)를 고정시키기 위한 수단의 도시는 생략하였다.
이후 도 4에 도시된 바와 같이, 제2위치이동유닛(300)의 제2구동 어셈블리(330, 도 3 참조)를 구동시켜 제2이동프레임(320)을 제2가이드프레임(310)에 대해 전방으로 이동시킨다.
이와 같은 과정에서, 제2이동프레임(320)과 연결되어 있는 제1이동프레임(220) 및 유도가열유닛(100)은 제2이동프레임(320)과 함께 전방으로 이동하게 된다.
그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 제1위치이동유닛(200)의 제1구동 어셈블리(230, 도 3 참조)를 구동시켜 제1이동프레임(220)을 제1가이드프레임(210)에 대해 전방으로 이동시킨다.
이와 같은 과정에서, 제1이동프레임(220)의 전방에 고정되어 있는 유도가열유닛(100)은 제1이동프레임(220)과 함께 전방으로 이동하게 되고, 성형용 파이프(1)의 단부가 유도가열유닛(100)의 삽입홀(110, 도 3 참조)에 삽입된다.
이후 유도가열유닛(100)의 코일에 전류를 공급하여, 성형용 파이프(1)의 단부를 예열시킨다.
이와 같이, 본 발명의 예열장치(10)는 제2위치이동유닛(300)의 제2이동프레임(320) 및 제1위치이동유닛(200)의 제1이동프레임(220)이 단계적으로 전방으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 전체 행정거리를 크게 증가시킬 수 있다.
그리고 이에 따라, 본 발명은 예열장치(10)과 성형용 파이프(1)의 고정 위치 간의 거리를 충분히 확보하여 성형 공정 중 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 중 가열장치(400)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 전술한 예열장치(10)와 함께 가열장치(400)를 더 포함할 수 있다.
가열장치(400)는 예열장치(10)에 의해 예열된 성형용 파이프(1)의 단부에 화염을 방사하여 가열하도록, 예열장치(10)와 별도로 성형용 파이프(1)가 고정되는 위치에 인접하여 마련될 수 있다.
그리고 본 실시예에서 가열장치(400)는 화염방사유닛(420), 연료수용탱크(410) 및 틸팅유닛(430)을 포함할 수 있다.
화염방사유닛(420)은 전후 방향으로 길게 형성되고, 화염을 분사하는 화염분사노즐이 단부에 형성된다. 본 실시예의 경우 화염방사유닛(420)은 한 쌍이 구비되어 각각 좌우 방향으로 이격된 형태를 가지나, 화염방사유닛(420)의 형태 및 개수는 다양하게 변형될 수도 있다.
연료수용탱크(410)는 화염방사유닛(410)에 연료를 공급하도록 마련된다. 그리고 연료수용탱크(410)는 화염방사유닛(420)에 연료를 공급하기 위해 화염방사유닛(420)과 연결호스(440)로 연결될 수 있다.
틸팅유닛(430)은 화염방사유닛(420)을 좌우 방향으로 연장된 회전축에 대해 상하 방향으로 틸팅되도록 구동시키는 역할을 수행한다.
즉 틸팅유닛(430)은 가열 공정이 수행되지 않는 상황에서는 화염분사노즐이 상향되어 성형용 파이프(1)와 이격되도록 화염방사유닛(420)을 틸팅 제어하며, 가열 공정이 수행될 경우 화염분사노즐이 하향되어 성형용 파이프(1)에 인접하도록 화염방사유닛(420)을 틸팅 제어할 수 있다.
이를 위해 본 실시예에서 틸팅유닛(430)은, 세부적으로 화염방사유닛(420)에 대해 좌우 방향으로 연장된 회전축을 제공하는 축 제공부(432)와, 이와 같은 축 제공부(432)를 로테이팅 시키는 구동력을 제공하는 틸팅구동부(431)을 포함할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 고압 유체저장용기를 성형하기 위한 성형용 파이프(1)의 단부에 대한 예열 공정 및 가열 공정을 자동화할 수 있도록 함으로써, 생산성을 크게 향상시키고 우수한 최종 제품의 품질을 얻을 수 있다.
한편 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비에 있어서, 예열장치에 마련되는 유도가열유닛의 모습을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 본 발명의 제2실시예에의 경우, 전술한 제1실시예와 전체적으로 동일한 구성요소를 가지도록 형성되나, 유도가열유닛(100)의 내부에 삽입홀(110)과 성형용 파이프(1)의 중심을 일치시키기 위한 제1거리센서(120a) 및 제2거리센서(120b)가 더 구비된다는 특징을 가진다.
구체적으로 본 실시예에서 제1거리센서(120a)와 제2거리센서(120b)는 서로 삽입홀(110)의 중심점을 기준으로 기 설정된 각도를 가지도록 이격된 위치에 배치될 수 있다.
본 실시예의 경우 제1거리센서(120a)와 제2거리센서(120b)는 삽입홀(110)의 중심점을 기준으로 기 서로 직각을 이루는 것으로 예시하였으나, 반드시 직각으로 배치되어야만 하는 것은 아니다.
또한 제1거리센서(120a)와 제2거리센서(120b)는 삽입홀(110)의 중심점을 기준으로 동일한 거리만큼 이격된다.
이에 따라 삽입홀(110)의 내부에 성형용 파이프(1)가 삽입된 경우, 제1거리센서(120a)와 제2거리센서(120b)는 각각 성형용 파이프(1)의 외주면까지의 거리값을 측정할 수 있다.
이때 제1거리센서(120a)와 제2거리센서(120b)는 레이저를 통해 대상까지의 거리를 측정 방식일 수 있으며, 이와 같은 경우 유도가열유닛(100)의 프레임을 이루는 하우징에는 제1거리센서(120a) 및 제2거리센서(120b)로부터 조사되는 레이저가 성형용 파이프(1)의 외주면에 원활하게 도달할 수 있도록 하는 레이저 조사홀(111)이 형성될 수 있다.
이상과 같은 구성에 따라, 본 실시예는 제1거리센서(120a)와 성형용 파이프(1)의 외주면까지의 최단 거리, 그리고 제2거리센서(120b)와 성형용 파이프(1)의 외주면까지의 최단 거리가 서로 동일한 것으로 판단될 경우에는, 유도 가열을 통한 예열 공정을 진행할 수 있다.
다만, 이와 달리 제1거리센서(120a)와 성형용 파이프(1)의 외주면까지의 최단 거리, 그리고 제2거리센서(120b)와 성형용 파이프(1)의 외주면까지의 최단 거리가 서로 다른 것으로 판단될 경우에는, 각 거리값이 서로 동일해지도록 성형용 파이프(1)의 위치를 보정할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 성형용 파이프(1)와 유도가열유닛(100)의 삽입홀(110)의 중심점을 정확히 일치시킬 수 있으며, 따라서 성형용 파이프(1)의 전체 외주면을 균일하게 가열할 수 있다는 장점을 가진다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
1: 성형용 파이프
10: 예열장치
100: 유도가열유닛
110: 삽입홀
111: 레이저 조사홀
120a: 제1거리센서
120b: 제2거리센서
200: 제1위치이동유닛
210: 제1가이드프레임
211: 제1가이드레일
212: 휠 지지부
213: 스토퍼부
220: 제1이동프레임
221: 보조 휠
230: 제1구동 어셈블리
231: 제1실린더
232: 제1이동피스톤
233: 제1연결부재
300: 제2위치이동유닛
311: 제2가이드레일
320: 제2이동프레임
330: 제2구동 어셈블리
331: 제2실린더
332: 제2이동피스톤
333: 제2연결부재
400: 가열장치
410: 연료수용탱크
420: 화염방사유닛
430: 틸팅유닛
431: 틸팅구동부
432: 축 제공부
440: 연결호스
10: 예열장치
100: 유도가열유닛
110: 삽입홀
111: 레이저 조사홀
120a: 제1거리센서
120b: 제2거리센서
200: 제1위치이동유닛
210: 제1가이드프레임
211: 제1가이드레일
212: 휠 지지부
213: 스토퍼부
220: 제1이동프레임
221: 보조 휠
230: 제1구동 어셈블리
231: 제1실린더
232: 제1이동피스톤
233: 제1연결부재
300: 제2위치이동유닛
311: 제2가이드레일
320: 제2이동프레임
330: 제2구동 어셈블리
331: 제2실린더
332: 제2이동피스톤
333: 제2연결부재
400: 가열장치
410: 연료수용탱크
420: 화염방사유닛
430: 틸팅유닛
431: 틸팅구동부
432: 축 제공부
440: 연결호스
Claims (7)
- 고압 유체저장용기를 성형하기 위한 성형용 파이프의 단부를 예열하는 예열장치를 포함하며,
상기 예열장치는,
상기 성형용 파이프의 단부가 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 삽입된 성형용 파이프의 단부를 유도가열 방식으로 가열하는 유도가열유닛;
전후 방향을 따라 제1가이드경로를 형성하며, 고정된 상태로 마련되는 제1가이드프레임과, 상기 유도가열유닛의 후방에 연결되고, 상기 제1가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 제1이동프레임과, 상기 제1이동프레임의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 제1구동 어셈블리를 포함하는 제1위치이동유닛; 및
상기 제1가이드경로의 하부 전방에서 전후 방향을 따라 제2가이드경로를 형성하며, 고정된 상태로 마련되는 제2가이드프레임과, 상기 제1이동프레임의 하부에 연결되고, 상기 제2가이드경로를 따라 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되는 제2이동프레임과, 상기 제2이동프레임의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 제2구동 어셈블리를 포함하는 제2위치이동유닛;
을 포함하고,
상기 유도가열유닛은,
상기 삽입홀의 중심점을 기준으로 기 설정된 각도를 가지도록 이격된 위치에 배치되어, 상기 삽입홀과 상기 성형용 파이프의 중심을 일치시키는 제1거리센서 및 제2거리센서; 및
상기 제1거리센서 및 제2거리센서로부터 조사되는 레이저가 상기 성형용 파이프의 외주면에 원활하게 도달할 수 있도록 형성되는 레이저 조사홀;
을 포함하고,
상기 유도가열유닛은,
상기 제1거리센서 및 제2거리센서가 각각 측정한 상기 성형용 파이프의 외주면까지의 최단 거리가 서로 동일한 것으로 판단될 경우 유도가열을 통한 예열 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는,
고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비. - 제1항에 있어서,
상기 제1이동프레임에는 보조 휠이 구비되며,
상기 제1위치이동유닛은,
상기 제1가이드프레임에 전후 방향으로 구비되어, 상기 제1이동프레임이 전후 방향으로 이동하는 과정에서 상기 보조 휠을 지지하는 휠 지지부를 더 포함하는,
고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비. - 제2항에 있어서,
상기 휠 지지부의 전단부 및 후단부에는 상기 보조 휠의 이동 범위를 제한하는 스토퍼부가 구비되는,
고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비. - 제1항에 있어서,
상기 제1구동 어셈블리는,
공기가 공급되거나 배출되도록 마련되는 제1실린더;
상기 제1실린더에 결합되어 전방으로 일부가 돌출되고, 상기 제1실린더에 공기가 공급되거나 배출됨에 따라 전후 방향으로 왕복 행정 가능하게 형성되는 제1이동피스톤; 및
상기 제1이동피스톤의 전단에 구비되고, 상기 제1이동프레임에 고정되는 제1연결부재;
를 포함하는,
고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비. - 제1항에 있어서,
상기 제2구동 어셈블리는,
작동유체가 공급되거나 배출되도록 마련되는 제2실린더;
상기 제2실린더에 결합되어 후방으로 일부가 돌출되고, 상기 제2실린더에 작동유체가 공급되거나 배출됨에 따라 전후 방향으로 왕복 행정 가능하게 형성되는 제2이동피스톤; 및
상기 제2이동피스톤의 후단에 구비되고, 상기 제2이동프레임에 고정되는 제2연결부재;
를 포함하는,
고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비. - 제1항에 있어서,
상기 예열장치에 의해 예열된 상기 성형용 파이프의 단부에 화염을 방사하여 가열하는 가열장치를 더 포함하는,
고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비. - 제6항에 있어서,
상기 가열장치는,
전후 방향으로 길게 형성되고, 화염을 분사하는 화염분사노즐이 단부에 형성된 화염방사유닛;
상기 화염방사유닛에 연료를 공급하는 연료수용탱크; 및
상기 화염방사유닛을 좌우 방향으로 연장된 회전축에 대해 상하 방향으로 틸팅되도록 구동시키는 틸팅유닛;
을 포함하는,
고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230196116A KR102667521B1 (ko) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230196116A KR102667521B1 (ko) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 |
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| KR1020230196116A KR102667521B1 (ko) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 고압 유체저장용기의 스피닝 공정용 열처리 설비 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990034769U (ko) * | 1999-04-10 | 1999-09-06 | 최인선 | 원적외선방출원석가열로 |
| KR20020013441A (ko) | 2000-08-09 | 2002-02-20 | 아사무라 타카싯 | 연료 탱크용으로 우수한 성형성을 갖는 용해성 윤활 표면처리 스테인레스 스틸 박판 및 연료 탱크 제조 방법 |
| KR20110112572A (ko) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 단국대학교 산학협력단 | 선형구조체 베이킹장치 |
| KR20140081963A (ko) * | 2012-12-21 | 2014-07-02 | 주식회사 포스코 | 휠 또는 기어 자동 가열장치 |
| KR20140132192A (ko) * | 2013-05-07 | 2014-11-17 | 주식회사 다원시스 | 유도가열기의 위치제어 시스템 |
-
2023
- 2023-12-29 KR KR1020230196116A patent/KR102667521B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990034769U (ko) * | 1999-04-10 | 1999-09-06 | 최인선 | 원적외선방출원석가열로 |
| KR20020013441A (ko) | 2000-08-09 | 2002-02-20 | 아사무라 타카싯 | 연료 탱크용으로 우수한 성형성을 갖는 용해성 윤활 표면처리 스테인레스 스틸 박판 및 연료 탱크 제조 방법 |
| KR20110112572A (ko) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 단국대학교 산학협력단 | 선형구조체 베이킹장치 |
| KR20140081963A (ko) * | 2012-12-21 | 2014-07-02 | 주식회사 포스코 | 휠 또는 기어 자동 가열장치 |
| KR20140132192A (ko) * | 2013-05-07 | 2014-11-17 | 주식회사 다원시스 | 유도가열기의 위치제어 시스템 |
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