KR101057385B1 - Jig device for electron beam filament bending and cutting and manufacturing method of electron beam filament - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자빔 필라멘트 절곡과 커팅을 위한 지그 장치 및 전자빔 필라멘트의 제조방법에 관한 것이고, 구체적으로 공정 단계의 단축을 통하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 전자빔 필라멘트 절곡과 커팅을 위한 지그 장치 및 전자빔 필라멘트의 제조 방법에 관한 것이다. 전자빔 필라멘트 절곡과 커팅을 위한 지그 장치는 베이스(B)에 고정된 절곡 지그 하형(11); 절곡 지그 하형(11)에 대하여 상하 이동하는 절곡 지그 상형(12); 절곡 지그 상형(12)에 고정된 고정 블록(13); 절곡 지그 상형(12)에 상하로 이동 가능하도록 설치된 절곡 헤드(14); 절곡 헤드(14)를 이동시키는 가이드 롤러(16); 및 가이드 롤러(16)의 아래쪽에 설치된 회전 커터기(17)를 포함한다.The present invention relates to a jig device for bending and cutting electron beam filaments and a method of manufacturing the electron beam filament, and more specifically It relates to a manufacturing method. The jig device for bending and cutting the electron beam filament includes: a bending jig lower mold 11 fixed to the base B; A bending jig upper mold 12 which moves up and down with respect to the bending jig lower mold 11; A fixed block 13 fixed to the bending jig upper die 12; A bending head 14 installed on the bending jig upper mold 12 so as to be movable up and down; A guide roller 16 for moving the bending head 14; And a rotary cutter 17 installed below the guide roller 16.
지그 장치, 전자빔 필라멘트, 절곡 헤드, 회전 커터기 Jig Device, Electron Beam Filament, Bending Head, Rotary Cutter
Description
본 발명은 전자빔 필라멘트 절곡과 커팅을 위한 지그 장치 및 전자빔 필라멘트의 제조방법에 관한 것이고, 구체적으로 공정 단계의 단축을 통하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 전자빔 필라멘트 절곡과 커팅을 위한 지그 장치 및 전자빔 필라멘트의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a jig device for bending and cutting electron beam filaments and a method of manufacturing the electron beam filament, and more specifically It relates to a manufacturing method.
전자빔 필라멘트는 전자빔을 발생시키는 전자총(Electron Beam Gun)의 주요 부품으로 직경 550 내지 800 ㎛의 텅스텐 와이어를 가공하여 만들어질 수 있다. 일반적으로 전자빔 필라멘트는 수동치구를 이용하여 수동으로 가공되므로 제품 규격의 산포가 과다하게 발생할 수 있다는 문제점을 가진다. 특히 전자빔 필라멘트 전극부의 길이와 간격 그리고 코일 부분의 평판도와 간격은 20 내지 150 ㎛ 정도의 정밀도가 요구되고 만약 필요한 정밀도로 제조되지 않는다면 전자빔 필라멘트의 쇼트(short)로 인한 증착 불량이 발생할 수 있다. 이에 따라 높은 정밀도와 함께 제품 사이의 편차가 작은 전자빔 필라멘트 제조 장치 또는 제조 방법이 요구되어 왔 다. The electron beam filament is a main component of an electron beam gun that generates an electron beam, and may be made by processing a tungsten wire having a diameter of 550 to 800 μm. In general, since the electron beam filament is processed manually using a manual jig, there is a problem that excessive dispersion of product specifications may occur. In particular, the length and spacing of the electron beam filament electrode portion and the flatness and spacing of the coil portion are required to be about 20 to 150 μm, and if not manufactured to the required precision, poor deposition of the electron beam filament may occur. Accordingly, there has been a demand for an electron beam filament manufacturing apparatus or a manufacturing method with high precision and small deviation between products.
공지의 전자빔 필라멘트의 제조 공정, 전자빔 필라멘트의 절곡부 형성과정, 전자 빔 필라멘트의 절곡 장치 개략도 및 절곡 장치의 작동 과정이 도 3a 내지 도 3d에 각각 도시되어 있다. 도 3a를 참조하면 전자빔 필라멘트는 코일링 공정(P31); 프레싱 공정(P32); 전극거치부 절곡 공정(P33); 전극 거치부 절단 공정(P34); 열처리 공정(P35); 및 세척 공정(P36)을 통하여 제조된다. 도 3b는 전극 거치부 절곡 공정(P33)에 의하여 전자빔(EB) 필라멘트의 다리 절곡부가 형성된 실시 예를 도시한 것이고 그리고 전극 거치부 절곡 공정(P33)은 도 3c에 도시된 절곡 장치에 의하여 진행될 수 있다. 도 3c를 참조하면, 절곡 장치는 센터 핀(32)이 설치된 베이스 판(33); 고정 블록(35) 및 고정 블록(35)의 제어하는 클램프 레버(37)를 포함한다. 절곡 장치에서 전극 거치부 절곡 공정(P33)은 도 3d에 도시된 것처럼 코일링 공정(P32)에 의하여 만들어진 코일 형태의 텅스텐 와이어가 센터 핀(32)에 위치하고 그리고 클램프 레버(37)의 작동에 의하여 고정 블록(35)이 하강하면서 텅스텐 와이어(W)를 압착하면 절곡 날(38)이 이동하면서 절곡 포인트(CP)를 기준으로 텅스텐 와이어를 절곡시키고 이후 커팅 공정이 진행된다. 이러한 공지의 전자빔 필라멘트 제조 공정은 절곡과 커팅이 개별적으로 진행이 되어 시간 또는 공간적인 제약으로 인하여 생산성의 향상이 어렵다는 문제점을 가진다. The known manufacturing process of the electron beam filament, the formation of the bent portion of the electron beam filament, the schematic diagram of the bending device of the electron beam filament, and the operation of the bending device are shown in FIGS. 3A to 3D, respectively. Referring to FIG. 3A, the electron beam filament may be coiled (P31); Pressing process (P32); An electrode mounting portion bending step (P33); An electrode mounting part cutting process (P34); Heat treatment step (P35); And through a washing process (P36). FIG. 3B illustrates an embodiment in which leg bending portions of the electron beam EB filaments are formed by the electrode mounting portion bending process P33, and the electrode mounting portion bending process P33 may be performed by the bending apparatus shown in FIG. 3C. have. Referring to FIG. 3C, the bending device includes a
이와 같은 전자빔 필라멘트의 제조 공정을 개선하기 위한 선행기술로 실용신안등록번호 제426368호 “전자빔 필라멘트 제작용 프레싱 지그 장치”가 있다. 상기 선행기술은 균일한 형상과 평탄도를 유지하면서 생산성을 향상시키기 위하여 전 기저항을 이용하여 열처리와 압연 공정을 동시에 진행하는 전자빔 필라멘트 제작용 프레싱 지그장치에 대하여 개시하고 있다. 전자빔 필라멘트의 제조 공정을 개선하기 위한 다른 선행기술로 실용신안등록번호 제429018호 “전자빔 필라멘트 제작용 코일링 지그 장치”가 있다. 상기 선행기술은 전용 지그를 이용하여 작업 공정 수를 감소시키면서 제품의 균일성을 향상시키기 위한 전자빔 필라멘트 제작용 코일링 지그 장치에 대하여 개시하고 있다. As a prior art for improving the manufacturing process of such an electron beam filament is Utility Model Registration No. 426368 "Pressing jig device for electron beam filament production". The prior art discloses a pressing jig apparatus for manufacturing an electron beam filament which simultaneously performs a heat treatment and a rolling process using electric resistance in order to improve productivity while maintaining a uniform shape and flatness. Another prior art for improving the manufacturing process of the electron beam filament is Utility Model Registration No. 429018 “Coiling Jig Device for Electron Beam Filament Fabrication”. The prior art discloses a coiling jig device for producing an electron beam filament for improving the uniformity of a product while reducing the number of work processes using a dedicated jig.
선행기술에서 제시된 것처럼, 제품의 균일성 향상 및 생산성의 향상은 전자빔 필라멘트 제조 공정에서 주요한 과제가 된다. As suggested in the prior art, improving the uniformity and productivity of products is a major challenge in the electron beam filament manufacturing process.
본 발명은 선행기술에서 제시된 장치 또는 방법과 다른 관점에서 전자빔 필라멘트의 제조 과정에서 정밀도 및 생산성을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제안하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention is to propose an apparatus and method which can improve the precision and productivity in the manufacturing process of the electron beam filament from a viewpoint different from the apparatus or method presented in the prior art has the following object.
본 발명의 목적은 정밀도와 생산성을 향상시킬 수 있는 전자빔 필라멘트의 절곡과 커팅을 위한 지그 장치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a jig device for bending and cutting of electron beam filaments that can improve precision and productivity.
본 발명의 다른 목적은 생산 공정의 단일화를 통하여 정밀도와 생산성이 향상된 전자빔 필라멘트의 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for producing an electron beam filament with improved precision and productivity through a single production process.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면 전자빔 필라멘트의 절곡과 커팅을 위한 지그 장치는 베이스(B)에 고정된 절곡 지그 하형(11); 절곡 지그 하형(11)에 대하여 상하 이동하는 절곡 지그 상형(12); 절곡 지그 상형(12)에 고정된 고정 블록(13); 절곡 지그 상형(12)에 상하로 이동 가능하도록 설치된 절곡 헤드(14); 절곡 헤드(14)를 이동시키는 가이드 롤러(16); 및 가이드 롤러(16)의 아래쪽에 설치된 회전 커터기(17)를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the jig device for bending and cutting the electron beam filament includes: a bending jig
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 회전 커터기(17)는 가이드 롤러(16)의 회전 방향의 변환에 대응하여 수평이동을 한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 코일링 공정, 프레싱 공정, 전극거치부 절곡 공정, 전극거치부 절단 공정, 열처리 공정 및 세척 공정을 포함하는 전자빔 필라멘트의 제조 방법은 가이드 롤러(16)의 정회전으로 절곡 헤드(14)를 하강시켜 전극거치부 절곡 공정을 진행하고 그리고 가이드 롤러의 역회전과 동시에 회전 커터기를 작동시켜 전극거치부 절단 공정을 진행하여 전극거치부 절곡 공정과 전극거치부 절단 공정이 하나의 공정 단계로 진행된다. According to another suitable embodiment of the present invention, a method for producing an electron beam filament including a coiling process, a pressing process, an electrode placement bending process, an electrode placement cutting process, a heat treatment process, and a cleaning process may be performed. The
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 회전 커터기의 작동은 가이드 롤러에 연결된 신호에 의하여 개시된다. According to another suitable embodiment of the invention, the operation of the rotary cutter is initiated by a signal connected to the guide roller.
본 발명에 따라 다양한 규격의 고품질 전자빔 필라멘트의 대량 생산이 가능하고 그리고 전자빔 필라멘트 제조와 관련되는 이온빔 필라멘트와 반도체용 특수 필라멘트의 제조에 응용되어 관련 기술개발을 촉진시킬 수 있다는 이점을 가진다. According to the present invention, it is possible to mass-produce high quality electron beam filaments of various standards, and to be applied to the production of ion beam filaments and special filaments for semiconductors related to electron beam filament manufacturing, thereby promoting related technology development.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것이므로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments set forth in the accompanying drawings, but the present embodiments are not limited to the present invention because they are exemplary for clarity of understanding.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 전자빔 필라멘트의 절곡과 커팅을 위한 지그 장치(10)의 실시 예에 대한 개략도 및 상세도를 각각 도시한 것이다. 1A and 1B show schematic and detailed views of an embodiment of a
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 지그 장치(10)는 베이스(B)에 고정된 절곡 지그 하형(11); 절곡 지그 하형(11)에 대하여 상하로 이동하는 절곡 지그 상형(12); 절곡 지그 상형(12)의 하단에 고정되어 전자빔 필라멘트(F)에 고정하는 고정 블록(13); 절곡 지그 상형(12)의 한쪽에 상하로 이동 가능하도록 설치된 절곡 헤드(14); 회전에 의하여 절곡 헤드(14)를 상하 운동시키는 가이드 롤러(16); 및 절곡이 된 전자빔 필라멘트(F)의 잉여 다리를 절단하기 위한 회전 커터기(17)를 포함한다. 1A and 1B, the
전자빔 필라멘트(F)의 제작을 위한 코일링 및 프레싱 공정은 실용신안등록번호 제 429018호 및 실용신안등록번호 제426368호에 기재되어 있고 상기 문헌에 기술된 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다. 코일링 및 프레싱 공정을 통하여 제조된 전자빔 필라멘트(F)는 절곡 공정을 위하여 도 1b의 (가)에 도시된 것처럼 절곡 지그 하형(11) 위의 센터 핀에 위치하게 된다. 그리고 절곡 핸들(H)에 조작에 의하여 절곡 지그 상형(12)의 하강하면서 절곡 헤드(14)의 한쪽 끝 부분이 전자빔 필라멘트(F)의 절곡 점(CP)에 위치하게 된다. 이후 가이드 롤러(16)의 회전에 의하여 절곡 헤드(14)가 하강하게 되면서 전자빔 필라멘트(F)의 양쪽 직선 연장된 부분을 절곡시키면서 전자빔 필라멘트(F)의 다리 부분을 형성하게 된다. 절곡 공정이 끝나면 가이드 롤러(16)는 역회전하게 되고 이와 동시에 회전 커터기(17)가 수평으로 이동하면서 다리 부분에서 잉여 부분을 절단하는 것에 의하여 전자빔 필라멘트(F)의 다리 절곡부가 형성된다. The coiling and pressing process for the production of the electron beam filament F is described in Utility Model Registration No. 429018 and Utility Model Registration No. 426368, the contents of which are incorporated herein by reference. The electron beam filament F manufactured through the coiling and pressing process is positioned at the center pin on the bending jig
도 1b에서 가스토치(18)는 전자빔 필라멘트(F)의 제조과정에서 열을 가하기 위한 것이다. In FIG. 1B, the
아래에서 절곡 및 커팅 공정에 의하여 전자빔 필라멘트(F)의 다리 절곡부를 형성하는 과정에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a process of forming the leg bent portion of the electron beam filament F by the bending and cutting processes will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따른 전자빔 필라멘트(F)의 제조 공정에 대한 실시 예를 도시한 것이다. Figure 2 shows an embodiment of a manufacturing process of the electron beam filament (F) according to the present invention.
도 2에서 도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. In FIG. 2, the same reference numerals as used in FIG. 1 denote the same components.
도 2의 (가)에 도시된 것처럼, 절곡이 된 전자빔 필라멘트(F)는 절곡 지그 하형(11)에 위치하게 되면 도 2의 (나) 및 (다)에 도시된 것처럼 가이드 롤러(16)의 정방향으로 회전하면서 절곡 헤드(14)를 하향시키고 그리고 전자빔 필라멘트(F)는 절곡 점(CP)에서 절곡되어 절곡 다리부를 형성하게 된다. 절곡 공정이 끝나면 도 2의 (라)에 도시된 것처럼, 가이드 롤러(16)는 역방향으로 회전을 시작하게 되고 이와 동시에 가이드 롤러(16)에 연결된 신호에 의하여 회전 커터기(17)가 작동을 개시하면서 수평으로 이동하여 전자빔 필라멘트(F)의 잉여 다리를 제거하는 작업을 수행하게 된다. 예를 들어 회전 커터기(17)를 작동시키는 모터(도시되지 않음)는 가이드 롤러(16)에 연결된 신호에 의하여 2초간 구동되도록 하거나 또는 펄스 신호의 수신에 의하여 모터가 2초간 작동한 후 정지되도록 설정될 수 있다. 작동시간의 설정은 예를 들어 타이머와 같은 장치에 의하여 이루어질 수 있다. 잉여 다리가 제거되면 절곡 헤드(14)는 원래의 위치로 가이드 롤러(16)에 의하여 이동되고 그리고 전자빔 필라멘트(F)가 완성된다. As shown in FIG. 2A, when the bent electron beam filament F is positioned in the bending jig
위에서 설명을 한 것처럼 본 발명에 따른 전자빔 필라멘트(F)의 제조 방법은 가이드 롤러(16)의 정회전으로 절곡 헤드(14)를 하강시켜 전극거치부 절곡 공정을 진행하고 그리고 가이드 롤러의 역회전과 동시에 회전 커터기를 작동시켜 전극거치부 절단 공정을 진행하여 전극거치부 절곡 공정과 전극거치부 절단 공정이 하나의 공정 단계로 진행될 수 있도록 한다. As described above, the method for manufacturing the electron beam filament F according to the present invention proceeds by bending the electrode mounting portion by lowering the
이로 인하여 매 작업마다 정확한 절곡 및 절단이 동시에 이루어지도록 하는 것에 의하여 공간 효율성을 향상시키면서 공정 시간을 단축시킬 수 있다는 이점을 가진다. 또한 작업자의 피로감과 생산성 저하를 개선하여 불량률을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 초과 생산성에 기여할 수 있다는 장점을 가진다. 아울러 이와 같은 2개의 공정이 단일화에 의하여 전자빔 필라멘트 제조 방법을 자동화를 유도할 수 있다는 이점을 가진다. This has the advantage that the process time can be shortened while improving the space efficiency by making accurate bending and cutting at the same time every operation. In addition, it is possible to reduce the defective rate by improving the fatigue and productivity degradation of the worker as well as to contribute to excess productivity. In addition, these two processes have the advantage that can be induced to automate the electron beam filament manufacturing method by the unification.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention . The invention is not limited by these variations and modifications, but is only limited by the scope of the appended claims.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 전자빔 필라멘트의 절곡과 커팅을 위한 지그 장치(10)의 실시 예에 대한 개략도 및 상세도를 각각 도시한 것이다. 1A and 1B show schematic and detailed views of an embodiment of a
도 2는 본 발명에 따른 전자빔 필라멘트(F)의 제조 공정에 대한 실시 예를 도시한 것이다. Figure 2 shows an embodiment of a manufacturing process of the electron beam filament (F) according to the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 공지된 전자빔 필라멘트의 제조 과정을 도시한 것이다. 3A to 3D illustrate the manufacturing process of known electron beam filaments.
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