KR100786552B1

KR100786552B1 - 레이저 용접용 지그

Info

Publication number: KR100786552B1
Application number: KR1020060117126A
Authority: KR
Inventors: 신동진
Original assignee: 삼광웰텍주식회사
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2007-12-21

Abstract

전자파 차단을 위해 휴대폰에 사용되는 쉴드캔 어셈블리를 구성하는 가스켓과 벽과 차폐판을 용접하기 위한 레이저 용접용 지그에 있어서, 상부면에서 상기 가스켓과 벽과 차폐판이 차례로 안착되는 하판지그와; 상기 가스켓과 벽과 차폐판의 용접 부위를 밀착시키기 위해 상기 하판지그의 상부에 설치되는 상판지그를 포함하되, 상기 하판지그에서 쉴드캔 어셈블리를 분리하기 위해 취출판지그를 더 포함함으로써, 정밀한 용접이 이루어지고, 고품질의 제품을 대량 생산할 수 있다.

상기 하판지그는 상기 쉴드캔 어셈블리의 용접 부위를 따라 용접공이 타공되어 상기 가스켓과 벽과 차폐판이 차례로 안착되는 다수의 다이와, 상기 차폐판의 형태에 따라 상기 다이에 착탈 가능하게 결합되는 다수의 블록과, 상기 다이의 가장자리에 돌출되는 안착돌기가 상부면에 형성되고, 배면에는 상기 용접공을 따라 함몰된 방사공을 포함하고, 상기 상판지그는 배면에 상기 용접 부위를 따라 돌출된 다수의 가압핀과, 상기 다이에 대응하여 돌출된 가압패드 중 적어도 어느 하나가 포함되고, 상기 하판지그에는 상기 다이마다 복수의 취출공이 타공되고, 상기 취출판에는 상기 취출공에 삽입되는 취출핀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

YAG, 레이저, 용접, 지그, 취출판, 쉴드캔 어셈블리, 차폐

Description

레이저 용접용 지그{Laser Welding Jig}

도 1은 본 발명에 의한 용접지그를 개략적으로 도시한 측단면도.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 하판지그 상부면을 도시한 사진.

도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 하판지그에 쉴드캔 어셈블리가 안착된 모습을 도시한 확대 사진.

도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 하판지그 배면을 도시한 사진.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상판지그의 배면을 도시한 사진.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 취출판지그의 상부면을 도시한 사진.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 쉴드캔 어셈블리 11: 가스켓

12: 벽 13: 차폐판 14: 안착공

100: 하판지그 110: 다이

120: 용접공 130: 블록 140: 안착돌기

150: 방사공 160: 취출공 170: 제1안내공

200: 상판지그 210:가압핀

220: 가압패드 230: 제1안내핀

300: 취출판지그 310: 취출핀

본 발명은 레이저 용접용 지그에 관한 것이다.

더욱 자세하게는 쉴드 캔 어셈블리(Shield Can Ass'y)를 구성하는 차폐판(shield can), 벽(shild wall), 가스켓(gasket)의 밀착력을 높이면서 레이저를 이용해 정밀한 용접이 이루어지도록 하고, 신속한 대량 생산을 할 수 있도록 하기 위한 레이저 용접용 지그에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 전자파는 전계 또는 자계의 주기적인 변화에 따라서 발생되며 공간 속을 광속도로 전파하는 파동으로서, 일반 전기, 전자 제품의 작동시 발생되는 것이다.

오늘날 국제적으로 전자파의 방출과 전자파 내성에 대한 규제, 전자파 방사에 의한 인체의 유해성 등에 관한 관심이 깊어짐과 동시에, 이에 대한 규제가 강화되고 있는 것이 현실정이다.

이는 오디오, 비디오, 텔레비젼과 같은 전자제품은 물론, 교환기를 비롯한 전기 통신 설비, 자동차, 의료기기, 무선기기 등에서 방사되는 전자파에 의해 기기의 오동작 및 인체에 대한 유해성이 새로운 문제로 부각되었기 때문이다.

요즘 휴대폰과 같은 무선 통신 기기의 경우, 기기 자체에서 무선 주파수 신호를 송수신하면서 필연적으로 직접 인체에 접촉하여 사용되므로 전자파의 방사로 인한 인체의 피해가 더 크게 우려되고 있다.

이에 휴대폰에는 쉴드캔 어셈블리를 설치하여 방사되는 전자파를 차단할 수 있도록 하고 있다.

쉴드캔 어셈블리는 내장 기기를 보호하고 전자파를 차단해 주는 차폐판과, 조립할 때 커버와의 틈새를 보강하는 가스켓과, 차폐판과 가스켓 사이에서 칸막이 역할을 하는 벽으로 구성되어 있다.

쉴드캔 어셈블리를 생산하기 위해서는 쉴드캔 어셈블리를 구성하는 개별의 차폐판과 벽, 그리고 가스켓을 수작업을 통해 차례로 배열한 후에 서포트 용접을 하거나, 소형 용접지그에서 각 구성품을 배치하여 서포트 용접하는 방식으로 작업을 하여 왔다.

그런데 이렇게 각 구성품을 용접할 경우, 구성품 간의 밀착력이 저하되어 용접성이 나빠지고, 개별 부품을 정확한 위치에 위치시키지 못하여 균일하고 정밀한 제품을 만들지 못하는 경우가 빈번히 발생하였다.

이에 따라 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 쉴드캔 어셈블리를 구성하는 가스켓, 벽, 차폐판이 차례로 정위치에 안착되어 구성품 간에 밀착력을 부여할 수 있도록 쉴드캔 어셈블리의 상부와 하부에 각각 용접용 지그를 마련함으로써, 정밀한 용접이 이루어지고, 고품질의 제품을 대량 생산할 수 있으며, 제품의 특성에 따라 용접 지그의 제작과 용접 작업이 용이하도록 하는 레이저 용접용 지그를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전자파 차단을 위해 휴대폰에 사용되는 쉴드캔 어셈블리를 구성하는 가스켓과 벽과 차폐판을 용접하기 위한 레이저 용접용 지그에 있어서, 상부면에서 상기 가스켓과 벽과 차폐판이 차례로 안착되는 하판지그와; 상기 가스켓과 벽과 차폐판의 용접 부위를 밀착시키기 위해 상기 하판지그의 상부에 설치되는 상판지그를 포함하되, 상기 하판지그는 상기 쉴드캔 어셈블리의 용접 부위를 따라 용접공이 타공되어 상기 가스켓과 벽과 차폐판이 차례로 안착되는 다수의 다이와, 상기 차폐판의 형태에 따라 상기 다이에 착탈 가능하게 결합되어 상기 차폐판을 정위치시키는 다수의 블록과, 상기 다이의 가장자리에 돌출되어 상기 가스켓과 벽을 정위치시키는 안착돌기가 상부면에 형성되고, 배면에는 상기 용접공을 따라 함몰된 방사공을 포함하고, 상기 상판지그는 배면에 상기 용접 부위를 따라 돌출된 다수의 가압핀과, 상기 다이에 대응하여 돌출된 가압패드 중 적어도 어느 하나가 포함됨으로써 달성된다.

여기서, 상기 하판지그의 하부에 설치되어 용접이 완료된 상기 쉴드캔 어셈블리를 상기 하판지그에서 변형 없이 분리하는 취출판지그를 더 포함하되, 상기 하판지그에는 상기 다이마다 복수의 취출공이 타공되고, 상기 취출판에는 상기 취출공에 삽입되는 취출핀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 하판지그의 가장자리에는 적어도 둘 이상의 제1안내공이 타공되고, 상기 상판지그에는 상기 제1안내공에 대응하여 삽입되는 제1안내핀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부 도면을 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 설명한다.

첨부 도면 도 1은 본 발명에 의한 용접지그를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 쉴드캔 어셈블리(10)를 제작하기 위해 쉴드캔 어셈블리(10)를 구성하는 가스켓과 벽과 차폐판이 순차적으로 정위치에 안착하게 되는 하판지그(100)가 형성되고, 하판지그(100)의 상부에는 안착되어 있는 쉴드캔 어셈블리(10)의 각 구성품이 밀착할 수 있도록 가압하여 주는 상판지그(200)가 마련된다.

도시하지 않았지만, 하판지그(100)의 하부에서 방사되는 레이저에 의해 쉴드캔 어셈블리(10)를 용접하게 된다.

본 발명에서는 Nd:YAG(Neodymium:Yttrium Aluminum Garnet) 레이저를 이용하여 상판지그(200)와 하판지그(100) 사이에서 밀착되어 있는 구성품의 표면에 순간적인 높은 용융점을 발생시켜 용접하게 된다.

특히 Nd:YAG 레이저는 열전도성이 우수하면서도 냉각하기 쉬워 큰 출력을 연속해서 낼 수 있는 특징이 있다.

Nd:YAG란 화학 원소 가운데 이트륨(Yttrium)과 알루미늄(Aluminum)의 산화물로써 가닛(Garnet)이라는 결정 구조를 하고 있다.

이 투명한 YAG 결정을 레이저의 이득물질로 사용하여 용접하게 되는 것이다.

YAG 결정은 화학적 안정성이 뛰어나 물에 직접 닿아도 변화가 없고 광학적 균일성이 있다.

하판지그(100)에서 용접이 완료된 쉴드캔 어셈블리(10)를 변형 없이 분리하기 위해 하판지그(100)의 하부에는 취출판지그(300)를 마련한다.

첨부 도면 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 하판지그 상부면을 도시한 사진이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 하판지그에 쉴드캔 어셈블리가 안착된 모습을 도시한 확대 사진이다.

도 2a와 도 2b를 참조하면, 하판지그(100) 상부면에는 각각의 쉴드캔 어셈블리(10)가 안착하게 되는 다이(110)가 가로 방향과 세로 방향을 따라 일정 간격으로 배열되어 다수 개가 형성된다.

하판지그(100)에 형성되는 다이(110)는 도 2a에 도시된 바와 같이 20개가 형성되어 있지만, 다이(110)의 개수는 제품의 정밀도나 규모 등에 따라 변경될 수 있다.

각각의 다이(110)에는 쉴드캔 어셈블리(10)를 구성하는 가스켓(11), 벽(12), 차폐판(13)이 차례로 안착하게 된다.

가스켓(11), 벽(12), 차폐판(13)이 다이(110)에 안착할 때는 작업 효율을 높이기 위해 하판지그(100)의 가로방향 혹은 세로방향을 따라 묶음을 형성하여 다이(110)에 안착하거나, 가스켓(11), 벽(12), 차폐판(13)이 개별적으로 다이(110)에 안착한다.

각 다이(110)에는 쉴드캔 어셈블리(10)의 용접 부위를 따라 용접공(120)이 타공되어 있다.

다이(110)마다 가스켓(11)과 벽(12)과 차폐판(13)이 정위치에 안착하게 되는데, 차폐판(13)의 형상에 따라 제작된 다수 개의 블록(130)이 다이(110)에 착탈 가능하게 결합하여 차폐판(13)의 용접부위에 맞춰 정위치에 안착한다.

또한, 각 다이(110)의 상측과 하측에 각각 돌출 형성된 안착돌기(140)가 가스켓(11)과 벽(12)에 형성된 안착공(14)에 삽입되어 가스켓(11)과 벽(12)이 정위치에 안착한다.

다이(110)에는 용접 부위에 간섭되지 않도록 복수 개의 취출공(160)이 타공되어 있어 후술할 취출판지그의 취출핀이 삽입된다.

취출공(160)은 용접공(120)에 간섭되지 않는다.

하판지그(100)의 사방 테두리에는 제1안내공(170)이 타공되어 있어 후술할 상판지그의 제1안내핀이 삽입된다.

첨부 도면 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 하판지그 배면을 도시한 사진이다.

도 2c를 참조하면, 하판지그(100)의 배면에는 레이저가 방사되는 경로를 따라 방사공(150)이 형성된다.

방사공(150)은 도 2a에 도시된 용접공(120)을 따라 함몰 형성된다.

첨부 도면 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상판지그의 배면을 도시한 사진이다.

도 3을 참조하면, 상판지그(200)의 배면에는 하판지그에 안착된 가스켓, 벽, 차폐판이 서로 밀착되어 정밀한 용접을 하기 위해 하판지그에 안착된 차폐판에 대응하여 차폐판의 용접 부위를 가압하는 다수의 가압핀(210)이 돌출 형성되고, 차폐판 상부면을 가압하는 가압패드(220)가 돌출 형성된다.

가압핀(210)과 가압패드(220)는 함께 형성되어 가압핀(210)이 차폐판의 용접 부위 중 테두리면을 따라 가압하고, 가압패드(220)가 차폐판의 내부 용접 부위를 가압하고 있다.

하지만, 상판지그(200)에 형성된 가압핀(210)과 가압패드(220) 둘 중 하나가 형성되어도 무방하다.

다시 말해, 차폐판의 모든 용접 부위를 따라 가압핀(210)이 형성되거나, 차폐판의 모든 용접 부위를 포함하도록 가압패드(220)가 형성되어도 무방하다.

상판지그(200)의 사방 테두리에는 도 2a에 도시된 제1안내공(170)에 대응하여 제1안내핀(230)이 돌출 형성되어 있다.

제1안내핀(230)이 하판지그의 제1안내공에 삽입되면 상판지그(200)에 형성된 가압핀(210) 및 가압패드(220)가 하판지그에 안착되어 있는 쉴드캔 어셈블리의 용접 부위를 정확하게 가압할 수 있어 쉴드캔 어셈블리의 구성품 간에 밀착력을 향상시키게 된다.

첨부 도면 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 취출판지그의 상부면을 도시한 사진이다.

도 4를 참조하면, 취출판지그(300)의 상부면에는 도 2a에 도시된 취출공(160)에 대응하여 삽입되는 취출핀(310)이 돌출 형성되어 있다.

취출핀(310)은 용접을 완료한 후 상술한 하판지그에서 용접된 쉴드캔 어셈블리를 변형 없이 분리해 내기 위한 것이다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명인 레이저 용접용 지그에서 보면, 쉴드캔 어셈블리를 구성하는 가스켓, 벽, 차폐판이 차례로 안착할 수 있는 하판지그와, 쉴드캔 어셈블리의 구성품 간의 밀착력을 향상시키기 위해 하판지그의 상부에서 가압할 수 있는 상판지그로 구성되며, 하판지그에 안착되어 용접이 완료된 쉴드캔 어셈블리를 변형 없이 분리해 내기 위해 하판지그의 하부에 취출판지그를 더 포함하여 구성함으로써, 정밀한 용접이 이루어지고, 고품질의 제품을 대량 생산할 수 있으며, 제품의 특성에 따라 용접지그의 제작과 용접 작업이 용이하다.

Claims

전자파 차단을 위해 휴대폰에 사용되는 쉴드캔 어셈블리를 구성하는 가스켓과 벽과 차폐판을 용접하기 위한 레이저 용접용 지그에 있어서,

상부면에서 상기 가스켓과 벽과 차폐판이 차례로 안착되는 하판지그와;

상기 가스켓과 벽과 차폐판의 용접 부위를 밀착시키기 위해 상기 하판지그의 상부에 설치되는 상판지그를 포함하되,

상기 하판지그는 상기 쉴드캔 어셈블리의 용접 부위를 따라 용접공이 타공되어 상기 가스켓과 벽과 차폐판이 차례로 안착되는 다수의 다이와, 상기 차폐판의 형태에 따라 상기 다이에 착탈 가능하게 결합되어 상기 차폐판을 정위치시키는 다수의 블록과, 상기 다이의 가장자리에 돌출되어 상기 가스켓과 벽을 정위치시키는 안착돌기가 상부면에 형성되고, 배면에는 상기 용접공을 따라 함몰된 방사공을 포함하고,

상기 상판지그는 배면에 상기 용접 부위를 따라 돌출된 다수의 가압핀과, 상기 다이에 대응하여 돌출된 가압패드 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 지그.
제 1항에 있어서,

상기 하판지그의 하부에 설치되어 용접이 완료된 상기 쉴드캔 어셈블리를 상기 하판지그에서 변형 없이 분리하는 취출판지그를 더 포함하되,

상기 하판지그에는 상기 다이마다 복수의 취출공이 타공되고,

상기 취출판에는 상기 취출공에 삽입되는 취출핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 지그.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 하판지그의 가장자리에는 적어도 둘 이상의 제1안내공이 타공되고, 상기 상판지그에는 상기 제1안내공에 대응하여 삽입되는 제1안내핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접용 지그.