KR101164886B1 - 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기 - Google Patents

알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기에 관한 것으로서, 구체적인 구성은 지지대(43)의 상부에는 이동레일블럭(42)이 설치되고, 상기 이동레일블럭(42)은 받침대(30)의 하부에 설치된 이동레일(41)과 합치되어 설치되며, 상기 받침대(30)의 하부에는 이동레일(41)과 간섭되지 않도록 이동실린더(40)가 설치되고, 상기 받침대(30)의 상부에는 이송레일(31)이 설치되며, 이송레일(31)에는 이송레일블럭(32)이 합치되면서 설치되되, 이송레일블럭(32)의 상부에는 플럭스코어드와이어(60)를 하부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 하부포착지그(12)가 설치되고, 상기 하부포착지그(12)의 상방에는 플럭스코어드와이어(60)를 상부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 상부포착지그(11)가 포착실린더(10)에 계지되며, 상기 받침대(30)의 상부에는 이송모터(20)가 설치되고, 받침대(30)의 상부에는 설치블럭(24)을 통해 장착되는 스크류(22)가 장착되되, 상기 이송모터(20)의 모터축과 스크류(22)의 일단은 베벨기어(21)를 통해 축교차 방식으로 설치되며, 스크류(22)에 설치된 볼너트(23)는 이송레일블럭(32)과 연동되어 작동하도록 설치되어 이송모터(20)의 회전력으로 인해 볼너트(23)가 스크류(22)를 따라 직선운동되면서 알루미늄 플럭스코어드와이어(60)를 면대면 접촉방식으로 포착한 상태에서 설치블럭(24)에 장착된 이송가이드(15)의 내부를 관통하여 모재(51)에 공급되도록 구성된다.

Description

알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기{The feeder for flux cored aluminum wire}
본 발명은 와이어 송급기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속의 접합방법 중 브레이징 및 솔더링 접합기술에서 접합재로 사용되는 용가재(Filler metal)중에서 알루미늄 합금 용가재의 내부로 분말형상의 플럭스가 주입된 플럭스 코어드 합금 와이어(Flux cored alloy wire)를 원활하게 모재를 향해 공급하기 위한 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기에 관한 것이다.
본 발명과 관련된 브레이징(Brazing) 접합기술은 작업온도 450℃ 이상부터 접합하고자 하는 모재의 용융점온도 이하에서 작업하는 것으로서, 모재에 플럭스와 용가재 및 화염을 가하여 두 모재를 접합하되, 작업과정에서 모재가 변형되지 않는 접합기술을 말한다. 참고로, 솔더링(Soldering) 접합기술은 브레이징 접합기술과 원리는 동일하나 다만 작업온도 450℃ 이하에서 접합하는 기술을 말한다.
상기 용가재(Filler metal)는 브레이징 및 솔더링시에 열에 의해서 용융되면서 두 모재를 접합시키는 것이며 모재의 종류, 용융점 및 모재와의 친화력 등을 고려하여 은, 동, 아연, 카드뮴, 인, 니켈, 망간, 주석, 알루미늄, 실리콘 및 납 등이 포함된 합금으로 선정한다.
브레이징 및 솔더링시에는 용가재가 용융되면서 산화물이 발생되는바, 이러한 산화물을 방지하고 질 좋은 접합면을 얻기 위하여 붕산염, 알칼리, 염화물, 붕사 및 보론 등을 사용하는데, 이러한 것들을 플럭스(Flux)라고 한다. 플럭스는 다음과 같은 기능을 가진다.
플럭스는 모재 표면에 잔류하거나 가열시 발생하는 산화물을 분해 및 흡수하여 모재 표면의 산화를 억제시킨다. 또한 브레이징 및 솔더링시 모재표면을 깨끗하게 유지함으로써 용가재의 유동도를 증가시킨다.
일반적으로 플럭스와 용가재는 각각의 형태로 사용되기도 하고, 복합된 형태로 사용되기도 하는바, 복합된 형태의 종류로는 용가재로 선정된 합금의 외주면에 플럭스를 코팅하는 플럭스 코우티드 합금(Flux coated alloy)과 용가재로 선정된 합금의 내부에 분말형상의 플럭스를 주입하는 플럭스 코어드 합금(Flux cored alloy) 및 용가재와 플럭스를 혼합한 플럭스 혼합 합금(Flux mixed alloy)등이 있다.
본 발명은 플럭스와 용가재의 복합된 형태인 플럭스 코어드 합금에 있어서, 용가재로 선정된 알루미늄 합금의 내부에 플럭스가 분말형태로 주입된 알루미늄 플럭스 코어드 와이어를 모재를 향해 원활하게 송급하기 위한 것이다.
도 1은 종래 와이어 송급기를 이용한 플럭스코어드와이어(60)의 이송 모식도로서, 도 1에서 보듯이 접합재인 플럭스코어드와이어(60)는 보빈(13)을 통해 권취된 상태로 구비되고, 한줄 형태로 보빈(13)으로부터 풀리면서 이송가이드(15)와 공급노즐(16)을 관통한 후, 원하는 모재(51)의 위치에 공급되는 것이다. 이때, 보빈(13)에서 플럭스코어드와이어(60)를 이송가이드(15)로 공급하는 것이 이송모터(20)와 이송롤러(50)이다. 상기 이송롤러(50)는 상하 한쌍으로 설치되고, 한쌍의 이송롤러(50) 사이로 플럭스코어드와이어(60)를 끼어넣되, 초기에는 수동으로 위치를 잡은 다음, 이후에는 조작부의 신호에 따른 이송모터(20)의 구동에 의해 이송롤러(50)가 회전하면서 플럭스코어드와이어(60)를 모재(51)를 향해 공급하게 된다.
그러나 도 1과 같은 이송롤러(50) 방식의 종래의 와이어 송급기는 플럭스코어드와이어(60)와 한쌍의 이송롤러(50)가 점접촉을 하는 형태에서, 이송롤러(50)의 회전력으로 플럭스코어드와이어(60)가 전방으로 전진되는 것임으로 고려할 때, 이송롤러(50)의 회전력이 플럭스코어드와이어(60)의 접촉 포인트에 국부적으로 가해지는 바, 플럭스코어드와이어(60)의 표면이 터지면서 플럭스가 흘러나오는 문제점으로 인해 모재(51)의 접합이 불량으로 발생되는 심각한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 알루미늄 용가재의 내부에 분말형상의 플럭스가 주입된 알루미늄 플럭스코어드와이어에 있어서, 모터의 구동으로 플럭스코어드와이어를 모재를 향해 이송시키는 과정에서 플럭스코어드와이어의 외주면을 면대면 접촉방식으로 포착함으로써, 플럭스코어드와이어의 외주면이 국부적으로 손상되지 않음에 따라, 외주면의 터짐현상이 사전에 방지되므로, 원활한 와이어의 공급이 이루어짐으로써, 모재의 접합작업이 중단없이 수행되도록 한 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기의 구체적인 구성은, 지지대(43)의 상부에는 이동레일블럭(42)이 설치되고, 상기 이동레일블럭(42)은 받침대(30)의 하부에 설치된 이동레일(41)과 합치되어 설치되며, 상기 받침대(30)의 하부에는 이동레일(41)과 간섭되지 않도록 이동실린더(40)가 설치되고, 상기 받침대(30)의 상부에는 이송레일(31)이 설치되며, 이송레일(31)에는 이송레일블럭(32)이 합치되면서 설치되되, 이송레일블럭(32)의 상부에는 플럭스코어드와이어(60)를 하부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 하부포착지그(12)가 설치되고, 상기 하부포착지그(12)의 상방에는 플럭스코어드와이어(60)를 상부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 상부포착지그(11)가 포착실린더(10)에 계지되며,
상기 받침대(30)의 상부에는 이송모터(20)가 설치되고, 받침대(30)의 상부에는 설치블럭(24)을 통해 장착되는 스크류(22)가 장착되되, 상기 이송모터(20)의 모터축과 스크류(22)의 일단은 베벨기어(21)를 통해 축교차 방식으로 설치되며, 스크류(22)에 설치된 볼너트(23)는 이송레일블럭(32)과 연동되어 작동하도록 설치되어 이송모터(20)의 회전력으로 인해 볼너트(23)가 스크류(22)를 따라 직선운동되면서 알루미늄 플럭스코어드와이어(60)를 면대면 접촉방식으로 포착한 상태에서 설치블럭(24)에 장착된 이송가이드(15)의 내부를 관통하여 모재(51)에 공급되도록 구성된다.
본 발명에 따른 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기를 사용하게 되면, 알루미늄 플럭스코어드와이어의 표면을 면대면 접촉방식으로 포착할 수 있음에 따라, 플럭스코어드와이어의 표면이 타원으로 변형되지 않으므로 공급노즐에서 와이어가 막히는 현상이 발생되지 않는데다, 플럭스코어드와이어의 표면에 대한 국부적인 터짐현상이 사전에 방지됨으로써, 와이어의 연속적인 공급이 원활하게 이루어지게 된다.
도 1은 종래 와이어 송급기를 이용한 플럭스 코어드 와이어의 이송 모식도
도 2는 플럭스 코어드 와이어의 상세 사시도
도 3은 종래 와이어 송급기의 문제점을 설명하기 위한 플럭스 코어드 와이어의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기를 설명하기 위한 측면도
도 5는 도 4에 표시된 "A"의 상세도
이하, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기를 상세하게 설명하되, 본 발명과 관련된 공지 기능이나 구성 및 시스템에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지와 부합되지 않는 부연 설명에 지나지 않을 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명이 종래의 와이어 송급기를 이용한 플럭스 코어드 와이어의 이송에 대한 문제점에서 비롯된 것임을 고려하여, 종래의 기술과 비교하면서 설명하고자 한다.
도 1은 종래 와이어 송급기를 이용한 플럭스 코어드 와이어의 이송 모식도로서, 종래의 와이어 송급기를 이용하여 알루미늄 플럭스코어드와이어(60)를 모재(51) 방향으로 이송할 때에 플럭스코어드와이어(60)의 표면이 터지면서 플럭스가 세어나오는 문제점이 있었다. 이러한 와이어의 표면 터짐현상은 도 1에서 보듯이, 상하로 설치된 한쌍의 이송롤러(50)와 플럭스코어드와이어(60)가 점접촉 방식으로 포착되면서 이송롤러(50)의 압착력이 접촉 포인트에서 플럭스코어드와이어(60)의 표면에 국부적으로 가해짐에 따라, 국부적인 힘의 쏠림현상으로 인해 플럭스코어드와이어(60)의 표면 터짐현상이 발생되고 있다.
한편, 도 2는 플럭스 코어드 와이어의 상세 사시도로서, 도 2에서 보듯이 플럭스코어드와이어(60)는 용가재(61) 내부에 분말형태의 플럭스(62)를 주입한 후 용가재(61)를 둥글게 말아서 형성한 것으로서, 필연적으로 이음매(63)가 형성되는 구성이다. 따라서, 점접촉 방식의 종래의 와이어 송급기의 이송롤러(50)에 의하여 플럭스코어드와이어(60)의 접촉 포인트에 국부적인 눌림현상이 발생되면 플럭스코어드와이어(60)의 이음매(63)가 벌어지면서 플럭스(62)가 새어 나오는 문제점이 발생된다.
또한, 도 3은 종래 와이어 송급기의 문제점을 설명하기 위한 플럭스 코어드 와이어의 단면도로서, 도 3에서 보듯이 종래 점접촉 방식의 종래의 와이어 송급기의 이송롤러(50)에 의하여 플럭스코어드와이어(60)의 접촉 포인트에 국부적인 눌림현상이 발생되면 원형상의 와이어의 단면이 타원형으로 변형된다. 따라서, 단면이 타원형으로 변형된 플럭스코어드와이어(60)는 단면이 원형상인 공급노즐(16)을 통과하지 못하고 막히는 현상이 발생되면서 브레이징 접합작업이 중단되는 문제점이 있다.
본 발명의 특징은 알루미늄 플럭스코어드와이어(60)의 외주면에 점접촉 방식의 이송력이 전달되는 것을 원천 배제하고, 포착실린더(10)와 상하부포착지그(11, 12) 등을 통해 플럭스코어드와이어(60)의 외주면에 면대면 접촉방식으로 감싸는 포착력을 가함으로써, 플럭스코어드와이어(60)의 표면이 국부적으로 눌리거나 터지는 현상을 원천적으로 해결한 것이다.
즉, 도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기를 설명하기 위한 측면도이고, 도 5는 도 4에 표시된 "A"의 상세도이다. 도 4에서 보듯이 지지대(43)의 상부에는 이동레일블럭(42)이 견고하게 설치되고, 상기 이동레일블럭(42)은 받침대(30)의 하부에 설치된 이동레일(41)과 합치되어 설치된다.
또한, 상기 받침대(30)의 하부에는 이동레일(41)과 간섭되지 않도록 이동실린더(40)가 설치되는바, 상기 이동실린더(40)의 직선왕복운동으로 인해 받침대(30)가 이동레일(41)과 함께, 지지대(43)에 고정되어 있는 이동레일블럭(42)을 지나 모재(51)를 향해 전방으로 이동된다.
받침대(30)의 이동은 받침대(30)의 상부에 설치된 포착실린더(10), 상하부포착지그(11, 12), 스크류(22), 이송모터(20), 이송가이드(15), 공급노즐(16) 등의 직선이동을 의미하는 것으로서, 모재(51)의 근접거리까지 공급노즐(16)의 위치를 접근시키기 위한 것이다.
한편, 받침대(30)의 상부에는 이송레일(31)이 설치되고, 이송레일(31)에는 이송레일블럭(32)이 합치되면서 설치되되, 이송레일블럭(32)의 상부에는 플럭스코어드와이어(60)를 하부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 하부포착지그(12)가 설치되고, 상기 하부포착지그(12)의 상방에는 플럭스코어드와이어(60)를 상부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 상부포착지그(11)가 포착실린더(10)에 계지된다. 상기 포착실린더(10)는 상부포착지그(11)를 상하로 승강시키는 기능을 수행하는 것이다.
한편, 받침대(30)의 상부에는 플럭스코어드와이어(60)를 면접촉 방식으로 포착한 포착실린더(10)와 상하부포착지그(11, 12) 및 이송레일블럭(32)을 전진 및 후진 시키면서 결국 플럭스코어드와이어(60)를 모재(51)에 공급할 수 있도록 이송모터(20)가 설치된다.
상기 이송모터(20)의 모터축에는 두축이 교차되어 회전력을 전달하는 베벨기어(21)가 설치되되, 상기 베벨기어(21)는 받침대(30)의 상부에 설치블럭(24)을 통해 설치되는 스크류(22)의 일단에 고정설치됨으로써, 이송모터(20)의 회전력이 스크류(22)의 직선운동으로 전달되므로, 스크류(22)에 설치된 볼너트(23)가 전방으로 전진 및 후진하면서 이송레일블럭(32)의 상부에 설치된 포착실린더(10)와 상하부포착지그(11, 12)의 직선 왕복운동이 가능하게 되는 것이다.
즉, 볼너트(23)는 이송모터(20)의 회전에 의하여 도 5의 원내확대도에서 보듯이 스크류(22)를 따라 직선왕복운동을 하게 되고, 상기 볼너트(23)는 이동레일블럭(42)과 연동되도록 연결됨에 따라, 이동레일블럭(42)의 상부에 설치된 포착실린더(10), 상하부포착지그(11, 12), 와이어가이드(14)가 동시에 모재(51)를 향해 직선왕복운동을 하게 됨으로써, 결국에는 상기 포착실린더(10)를 통해 외주면이 면대면으로 포착된 플럭스코어드와이어(60)가 모재(51)에 원활하게 공급되는 것이다.
한편, 도 5에서와 같이 플럭스코어드와이어(60)에는 와이어가이드(14)가 외삽되는바, 이는 이송되는 과정에서 플럭스코어드와이어(60)를 보호하기 위한 것으로서, 설치블럭(24)에 장착된 이송가이드(15)의 내부로 인출되면서 플럭스코어드와이어(60)의 외주면을 보호하는 것이다.
본 발명의 작동은 다음과 같다. 조작부의 신호에 따라 우선 이동실린더(40)가 작동되면 받침대(30)의 하부에 설치된 이동레일(41)이 이동레일블럭(42)을 지나 받침대(30) 상부에 설치된 와이어를 이송하기 위한 각종 구성들을 모재(51)의 근접거리에 접근시킨다.
이송가이드(15)의 선단에 장착된 공급노즐(16)이 모재(51)에 근접하게 되면, 조작부에서 포착실린더(10)에 신호를 송출하여 상부포착지그(11)가 하방으로 이동하게 되고, 이동된 상부포착지그(11)는 하부포착지그(12)에 포개지면서 하부포착지그(12)에 위치하고 있는 플럭스코어드와이어(60)의 표면을 면대면 접촉방식으로 포착하게 된다.
이후, 조작부의 신호에 따라 이송모터(20)가 회전력을 발휘하면 베벨기어(21)의 의하여 이송모터(20)의 회전력이 직선운동으로 변환되면서 결국에는 볼너트(23)가 이송레일블럭(32)을 이송레일(31)을 따라 전방으로 전진시킴에 따라, 플럭스코어드와이어(60)가 공급노즐(16)에서 인출되어 모재(51)의 접합부에 공급되는 것이다.
와이어 송급기의 송급속도와 와이어의 송급량은 이송모터(20)의 속도 등을 관장하는 조작부를 통해 용이하게 조절될 수 있다. 또한, 통상 플럭스코어드와이어(60)의 경우 짧은 접합시간동안 다소 많은 량의 공급이 소요되므로 두개의 공급노즐(16)을 사용하여 한개의 모재(51)에 공급할 수 있도록 본 발명을 병렬로 배치하여 설치할 수 있음은 물론이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기를 사용하게 되면, 알루미늄 플럭스코어드와이어(60)의 표면을 면대면 접촉방식으로 포착할 수 있음에 따라, 플럭스코어드와이어(60)의 표면이 타원으로 변형되지 않으므로 공급노즐(16)에서 와이어가 막히는 현상이 발생되지 않는데다, 플럭스코어드와이어(60)의 표면에 대한 국부적인 터짐현상이 사전에 방지됨으로써, 와이어의 연속적인 공급이 원활하게 이루어지게 된다.
10 : 포착실린더
11 : 상부포착지그
12 : 하부포착지그
13 : 보빈
14 : 와이어가이드
15 : 이송가이드
16 : 공급노즐
20 : 이송모터
21 : 베벨기어
22 : 스크류
23 : 볼너트
24 : 설치블럭
30 : 받침대
31 : 이송레일
32 : 이송레일블럭
40 : 이동실린더
41 : 이동레일
42 : 이동레일블럭
43 : 지지대
50 : 이송롤러
51 : 모재
60 : 플럭스코어드와이어
61 : 용가재
62 : 플럭스
63 : 이음매

Claims (1)

  1. 지지대(43)의 상부에는 이동레일블럭(42)이 설치되고, 상기 이동레일블럭(42)은 받침대(30)의 하부에 설치된 이동레일(41)과 합치되어 설치되며, 상기 받침대(30)의 하부에는 이동레일(41)과 간섭되지 않도록 이동실린더(40)가 설치되고, 상기 받침대(30)의 상부에는 이송레일(31)이 설치되며, 이송레일(31)에는 이송레일블럭(32)이 합치되면서 설치되되, 이송레일블럭(32)의 상부에는 플럭스코어드와이어(60)를 하부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 하부포착지그(12)가 설치되고, 상기 하부포착지그(12)의 상방에는 플럭스코어드와이어(60)를 상부에서 면접촉 방식으로 포착하기 위한 상부포착지그(11)가 포착실린더(10)에 계지되며,
    상기 받침대(30)의 상부에는 이송모터(20)가 설치되고, 받침대(30)의 상부에는 설치블럭(24)을 통해 장착되는 스크류(22)가 장착되되, 상기 이송모터(20)의 모터축과 스크류(22)의 일단은 베벨기어(21)를 통해 축교차 방식으로 설치되며, 스크류(22)에 설치된 볼너트(23)는 이송레일블럭(32)과 연동되어 작동하도록 설치되어 이송모터(20)의 회전력으로 인해 볼너트(23)가 스크류(22)를 따라 직선운동되면서 알루미늄 플럭스코어드와이어(60)를 면대면 접촉방식으로 포착한 상태에서 설치블럭(24)에 장착된 이송가이드(15)의 내부를 관통하여 모재(51)에 공급되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 플럭스 코어드 와이어용 송급기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101826597B1 (ko) * 2017-07-06 2018-02-07 (주)동양에코텍 인조잔디 제조장치
KR102088710B1 (ko) * 2018-12-11 2020-03-13 삼원동관 주식회사 유도 브레이징 접합 장치

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