KR101279595B1 - 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광소자에서 발생하는 열을 매우 효과적으로 방출할 수 있는 초소형의 방열 핀을 자동으로 제조함을 제공하도록, 가공물을 횡방향으로 인출하여 계속해서 수평상태로 공급가능하게 형성되는 자재피드부와; 상기 자재피드부의 한쪽에 구비되고 전극에 의한 방전작용을 일으키도록 접함에 따라 가공물을 절삭가공가능하게 형성되는 와이어방전가공부와; 상기 와이어방전가공부의 한쪽에 거리를 두고 설치되고 전방이 상기 와이어방전가공부의 한쪽 면에 접할 수 있도록 전후로 이동가능하게 형성되는 감지센서부와; 상기 감지센서부로부터 입력되는 신호에 따라 상기 자재피드부에 가공물을 공급하기 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하는 방열 핀 제조장치를 제공하고, 가공물을 길이방향으로 인출하여 공급하는 자재피딩단계와; 상기 자재피딩단계로부터 공급된 가공물에 와이어부재로부터 전극을 이용한 방전작용을 일으키도록 접하여 절삭가공하는 가공단계;를 포함하는 방열 핀 제조방법을 제공한다.

Description

방열 핀 제조장치 및 그 제조방법{Manufacturing Apparatus of Radiation Fin and Process of The Same}

본 발명은 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광소자에서 발생하는 열을 매우 효과적으로 방출할 수 있는 초소형의 방열 핀을 자동으로 제조하는 것이 가능한 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 환경의 지구온난화 현상에 대한 자연환경을 보호하고 소비전력과 자원의 소비를 현저히 줄이는 반면 광원효율은 높일 수 있는 고출력의 새로운 조명원으로서 발광다이오드를 이용한 엘이디(LED, Light Emitting Diode) 등의 광소자가 사용된다.

이러한 엘이디 등의 광소자는 기존의 형광등에 비해 최소 8배 이상 긴 수명을 가지는 등 반영구적으로 사용될 수 있으며, 백열등이나 형광등의 전력에 비해 확연히 저소비전력이고, 수은을 사용하지 않은 광원으로부터 환경친화적인 이점을 가지고 있다.

그러나 엘이디 등의 광소자에서 발생하는 열로 인해 발광효율이 급격히 감소됨은 물론 광원수명이 단축되고, 지속적인 사용으로 인한 온도 증가에 따른 적색, 녹색, 청색 사이의 다른 파장변화가 문제로 대두되고 있으며, 나아가 엘이디 등의 광소자가 점차 고출력화 되면서, 이처럼 광소자에서의 발생 열로 인한 문제는 더욱 심각해지고 있는 실정이다.

예를 들면, 현재 광소자 중 1와트(W) 이상의 고출력 엘이디는 발광효율이 높기는 하나 전력이 비교적 많이 소모되며 전류량이 매우 크고, 이는 전반적으로 엘이디 칩 자체에 고열을 생성하여 열화하게 된다. 이러한 열화현상으로부터 조도가 떨어지는 등 발광효율의 저하와 함께 엘이디 칩의 수명을 단축시키는 결과를 초래하게 된다.

따라서 엘이디 등 광소자의 구성에는 엘이디 램프가 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(PCB기판)이 결합되고 후방에 엘이디 램프로부터 발생되는 열에 대해 방열효과를 제공하기 위한 다수의 방열핀을 갖는 방열판이 구성되어 사용된다. 즉, 엘이디 등의 광소자는 발생 열을 잘 방출시켜주는 방열판을 비롯한 방열구조가 중요하게 작용한다.

상기와 같은 종래의 엘이디 조명원과 관련하여 대한민국 공개특허 제20-2010-0009279호에는 원통관으로 되어 외면에 방사형으로 다수의 방열날개가 돌출되게 형성된 외부방열관과 외부방열관의 외통관내에 수장되고 중심부에 원통관이 형성되어 그 외면에 방사형으로 다수의 방열날개가 형성된 내부방열관이 구비되어 외부방열관의 외통관속에 내부방열관이 함장되는 방열부와 방열부의 방열날개에 등간격으로 배치되어 홈 형상으로 만들어지는 나사못 체결홈과 방열부 상단에 배치되어 나사못으로 방열부 상면에 체결되는 LED가 배치된 회로기판과 외부 방열관의 방열날개 상단부를 따라 같은 높이에 형성되는 카버결함홈과 투명체로 되어 외부방열관의 커버결합홈에 결합하는 결합턱을 가진 투명카버와 외부 방열관의 방열날개 하단을 따라 같은 높이에 형성되는 외통결합홈과 합성수지제로 성형되어 외부방열관의 하단 외통결합홈에 결합되도록 상단부에 결합턱이 형성되고 주벽에 통기공이 형성되며 주벽에서 방열부 쪽으로 수직되게 볼트삽입공이 형성되고 하단부에 금속제 베이스와 전극연결부가 절연구조로 결합된 외통체로 구성되어 외통체는 나사못에 의하여 방열부에 체결되고 회로기판에 장치된 LED는 베이스와 전극연결부를 통해 외부 전원이 공급되어 점등이 이루어지도록 구성함에 따라 열기해소가 용이하게 형성되는 LED 전구가 공지되어 있다.

그러나 종래 방열판은 다이캐스팅 작업에 의해 제작되기 때문에 방열핀을 갖는 방열판의 크기를 줄여 제조하기에 어려움이 있고, 이에 따라 광소자의 개개에 방열판이 적용되기보다는 다수의 엘이디 광소자가 구비된 하나의 광소자 조명원에 한 개의 방열판이 전체적으로 크게 적용될 수밖에 없어 광소자로부터 발생하는 열에 대한 방열효율을 높이는데 한계가 있는 문제점이 있었다.

따라서 하나의 광소자 조명원에 다수로 설치되는 광소자로부터 개개의 엘이디 등의 광소자에 개별로 열을 방출시킬 수 있는 방열설계에 부응하는 초소형의 방열 핀을 대량으로 생산할 수 있는 제조시스템이 시급히 요구되는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개개의 광소자에 대해 열을 방출시킬 수 있는 초소형의 방열 핀을 정밀하게 제조할 수 있도록 구성하여 광소자에 발생하는 열에 대한 방열효율을 최대화할 수 있는 방열구조를 구현하는 것이 가능한 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 초소형의 방열 핀의 제조생산을 자동화하여 제품의 일률적인 제조로 생산성을 향상시키고 완제품의 품질향상을 도모할 수 있는 방열 핀 제조장치 및 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 방열 핀 제조장치는 가공물을 횡방향으로 인출하여 계속해서 수평상태로 공급가능하게 형성되는 자재피드부와; 상기 자재피드부의 한쪽에 구비되고 전극에 의한 방전작용을 일으키도록 접함에 따라 가공물을 절삭가공가능하게 형성되는 와이어방전가공부와; 상기 와이어방전가공부의 한쪽에 거리를 두고 설치되고 전방이 상기 와이어방전가공부의 한쪽 면에 접할 수 있도록 전후로 이동가능하게 형성되는 감지센서부와; 상기 감지센서부로부터 입력되는 신호에 따라 상기 자재피드부에 가공물을 공급하기 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.

상기 자재피드부는 내부에 가공물이 수평상태로 유입되도록 좌우로 관통된 안내로가 형성되고 상기 와이어방전가공부에 의한 가공시 가공물을 고정하는 고정지그와, 상기 고정지그의 한쪽에 구비되고 가공물을 인출할 수 있도록 형성되는 인출롤러와, 상기 인출롤러가 회동토록 동력을 인가하는 피드모터로 구성된다.

상기 인출롤러는 상기 피드모터에서 인계되는 동력에 의해 회전가능하게 설치되는 구동롤러와, 상기 구동롤러의 외면에 맞닿아 회전가능하게 설치되는 종동롤러와, 상기 구동롤러 및 종동롤러의 후방에 설치되고 가공물을 안내하도록 설치되는 가이드롤러로 구성된다.

상기 인출롤러는 가공물을 인출하는 과정에서 이탈됨을 방지하도록 외면상에 가공물을 수용가능하게 이탈방지홈이 형성된다.

상기 와이어방전가공부는 수치제어에 의해 유동가능하게 구비되는 본체와, 상기 본체로부터 상기 자재피드부를 향해 한쪽으로 연장되고 상하 수직으로 관통된 가이드공이 형성되는 가공프레임과, 상기 가공프레임의 가이드공을 거쳐 상하방향으로 강한 장력을 유지하며 수직으로 연장형성되고 가공물에 방전작용을 일으키도록 접촉하며 전극이 통하는 와이어부재와, 상기 가공프레임의 상단에 고정설치되고 상기 가이드공을 향해 부전도 가공액을 공급하는 가공액공급관으로 구성된다.

상기 가공프레임의 하측에 거리를 두고 위치하고 상기 가이드공에 대응되는 동일수직선상에는 상기 와이어부재 및 가공액이 유출가능하게 유출공이 형성되며 상기 와이어부재로부터 가공완료된 제품을 수용하도록 설치되는 용기부를 구성하는 것도 가능하다.

상기 감지센서부는 고정된 위치에서 전후로 이동하여 상기 와이어방전가공부와의 접촉을 감지하는 센서와, 상기 센서가 상기 와이어방전가공부로부터 간격을 두고 고정 설치되도록 지지하는 고정프레임으로 구성된다.

상기 감지센서부의 고정프레임은 상기 센서의 작동시작점을 설정하여 상기 와이어방전가공부와의 간격을 조절할 수 있도록 형성되는 가이드로와, 상기 가이드로 상에 설치하여 상기 고정프레임의 위치를 고정하는 고정수단이 구비된다.

상기 제어부에서는 상기 감지센서부에 의한 신호가 입력되면 상기 와이어방전가공부로부터 가공할 제품의 개수에 대응하여 상기 자재피드부에 설정된 길이만큼만 가공물을 공급하게 제어신호를 인가한다.

상기 제어부에서는 상기 감지센서부로부터 신호가 입력되면 상기 자재피드부가 가공물을 공급하는 동안 상기 와이어방전가공부에 작동을 정지시키는 제어신호를 인가한다.

그리고 본 발명에 따른 방열 핀 제조방법은 가공물을 길이방향으로 인출하여 공급하는 자재피딩단계와; 상기 자재피딩단계로부터 공급된 가공물에 와이어부재로부터 전극을 이용한 방전작용을 일으키도록 접하여 절삭가공하는 가공단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 자재피딩단계에서는 가공물을 물려 고정되도록 결속시키는 단계와, 상호 맞물린 가공물을 롤링작동에 의해 설정된 길이만큼만 공급하는 단계로 이루어진다.

상기 자재피딩단계에서는 인출한 가공물을 여러 차례에 걸쳐 절삭가공하여 가공물이 공급된 길이만큼을 가공한 후 재공급을 알리도록 감지하고, 다시 가공물을 반복해서 인출한다.

상기 가공단계에서 가공물을 절삭가공할 때에 가공물의 절삭면에 부전도 가공액를 공급한다.

상기 가공단계에서는 가공물의 한쪽 면에 와이어부재가 접촉하여 핀 형상을 이루도록 복수의 홈을 가공토록 절삭하는 단계와, 가공물에 대해 생산할 제품의 길이로 절단하는 단계로 이루어진다.

상기 가공단계에서 가공물을 절삭가공한 다음 가공이 완료된 가공물을 수집하는 단계를 포함하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법에 의하면, 초소형의 방열 핀을 정밀하게 제조할 수 있도록 가공물을 공급하는 자재피드부와 가공물에 접하여 절삭가공하는 와이어방전가공부를 구성하여 개개의 광소자에 적용가능한 방열 핀을 제조하므로, 광소자마다 개개로 방열 핀을 적용될 수 있어 광소자에서 발생하는 열의 방열효율을 극대화할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법은 초소형의 방열 핀에 대한 생산을 자동화하도록 감지센서부와 제어부를 구성하므로, 연속적인 작업공정의 진행이 가능하여 작업의 신속성을 도모함은 물론 일률적인 제조가 가능하여 제품의 생산성을 극대화하고 완제품인 방열 핀의 품질향상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치의 일실시예를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치의 일실시예에 있어서 자재피드부를 나타내는 부분확대 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치의 일실시예에 있어서 와이어방전가공부를 나타내는 부분확대 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치의 일실시예에 있어서 감지센서부를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치의 일실시예에 있어서 제어부를 개략적으로 나타내는 블럭도.
도 6의 (a),(b)는 각각 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치를 사용하여 제조된 방열 핀을 나타내는 사시도 및 사용상태 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 방열 핀 제조방법의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도.

본 발명은 가공물을 횡방향으로 인출하여 계속해서 수평상태로 공급가능하게 형성되는 자재피드부와; 상기 자재피드부의 한쪽에 구비되고 전극에 의한 방전작용을 일으키도록 접함에 따라 가공물을 절삭가공가능하게 형성되는 와이어방전가공부와; 상기 와이어방전가공부의 한쪽에 거리를 두고 설치되고 전방이 상기 와이어방전가공부의 한쪽 면에 접할 수 있도록 전후로 이동가능하게 형성되는 감지센서부와; 상기 감지센서부로부터 입력되는 신호에 따라 상기 자재피드부에 가공물을 공급하기 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 자재피드부는 내부에 가공물이 수평상태로 유입되도록 좌우로 관통된 안내로가 형성되고 상기 와이어방전가공부에 의한 가공시 가공물을 고정하는 고정지그와, 상기 고정지그의 한쪽에 구비되고 가공물을 인출할 수 있도록 형성되는 인출롤러와, 상기 인출롤러가 회동토록 동력을 인가하는 피드모터를 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 인출롤러는 상기 피드모터에서 인계되는 동력에 의해 회전가능하게 설치되는 구동롤러와, 상기 구동롤러의 외면에 맞닿아 회전가능하게 설치되는 종동롤러와, 상기 구동롤러 및 종동롤러의 후방에 설치되고 가공물을 안내하도록 설치되는 가이드롤러를 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 인출롤러는 가공물을 인출하는 과정에서 이탈됨을 방지하도록 외면상에 가공물을 수용가능하게 형성되는 이탈방지홈을 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 와이어방전가공부는 수치제어에 의해 유동가능하게 구비되는 본체와, 상기 본체로부터 상기 자재피드부를 향해 한쪽으로 연장되고 상하 수직으로 관통된 가이드공이 형성되는 가공프레임과, 상기 가공프레임의 가이드공을 거쳐 상하방향으로 강한 장력을 유지하며 수직으로 연장형성되고 가공물에 방전작용을 일으키도록 접촉하며 전극이 통하는 와이어부재와, 상기 가공프레임의 상단에 고정설치되고 상기 가이드공을 향해 부전도 가공액을 공급하는 가공액공급관을 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 가공프레임의 하측에 거리를 두고 위치하고 상기 가이드공에 대응되는 동일수직선상에는 상기 와이어부재 및 가공액이 유출가능하게 유출공이 형성되며 상기 와이어부재로부터 가공완료된 제품을 수용하도록 설치되는 용기부를 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 감지센서부는 고정된 위치에서 전후로 이동하여 상기 와이어방전가공부와의 접촉을 감지하는 센서와, 상기 센서가 상기 와이어방전가공부로부터 간격을 두고 고정 설치되도록 지지하는 고정프레임을 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 감지센서부의 고정프레임은 상기 센서의 작동시작점을 설정하여 상기 와이어방전가공부와의 간격을 조절할 수 있도록 형성되는 가이드로와, 상기 가이드로 상에 설치하여 상기 고정프레임의 위치를 고정하는 고정수단을 포함하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 제어부에서는 상기 감지센서부에 의한 신호가 입력되면 상기 와이어방전가공부로부터 가공할 제품의 개수에 대응하여 상기 자재피드부에 설정된 길이만큼만 가공물을 공급하게 제어신호를 인가하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 제어부에서는 상기 감지센서부로부터 신호가 입력되면 상기 자재피드부가 가공물을 공급하는 동안 상기 와이어방전가공부에 작동을 정지시키는 제어신호를 인가하는 방열 핀 제조장치를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 본 발명은 가공물을 길이방향으로 인출하여 공급하는 자재피딩단계와; 상기 자재피딩단계로부터 공급된 가공물에 와이어부재로부터 전극을 이용한 방전작용을 일으키도록 접하여 절삭가공하는 가공단계;를 포함하는 방열 핀 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 자재피딩단계에서는 가공물을 물려 고정되도록 결속시키는 단계와, 상호 맞물린 가공물을 롤링작동에 의해 설정된 길이만큼만 공급하는 단계로 이루어지는 방열 핀 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 자재피딩단계에서는 인출한 가공물을 여러 차례에 걸쳐 절삭가공하여 가공물이 공급된 길이만큼을 가공한 후 재공급을 알리도록 감지하고, 다시 가공물을 반복해서 인출하도록 이루어지는 방열 핀 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 가공단계에서 가공물을 절삭가공할 때에 가공물의 절삭면에 부전도 가공액를 공급하도록 이루어지는 방열 핀 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 가공단계에서는 가공물의 한쪽 면에 와이어부재가 접촉하여 핀 형상을 이루도록 복수의 홈을 가공토록 절삭하는 단계와, 가공물에 대해 생산할 제품의 길이로 절단하는 단계로 이루어지는 방열 핀 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 가공단계에서 가공물을 절삭가공한 다음 가공이 완료된 가공물을 수집하는 단계를 포함하는 방열 핀 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 자재피드부(10)와, 와이어방전가공부(20)와, 감지센서부(30)와, 제어부(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 자재피드부(10)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 가공물(5)을 계속해서 수평상태로 공급가능하게 횡방향으로 인출하도록 형성된다.

상기에서 가공물(5)은 생산제품인 방열 핀(P)을 제조할 전반적인 원자재로서, 비교적 작은 직경(예를 들면, Ø2 정도)을 이루며 길게 연장된 봉 형상으로 형성되고, 열전달 매체로서의 성질을 갖도록 열전도가 우수한 동이나 구리, 알루미늄, 은 등의 금속재질로 형성된다.

상기 자재피드부(10)는 가공물(5)을 고정하는 고정지그(11)와, 가공물(5)을 인출하는 인출롤러(13)와, 동력을 인가하도록 설치되는 피드모터(15)로 구성된다.

상기 자재피드부(10)의 고정지그(11)는 원통형으로 이루어지고, 상기 와이어방전가공부(20)에 의해 가공될 때 가공물(5)을 고정하여 잡아주는 역할을 수행한다.

상기 고정지그(11)는 상기 인출롤러(13)로부터 가공물(5)이 수평상태로 유입되도록 내부에 좌우로 관통된 안내로(12)가 형성된다. 즉, 상기 고정지그(11)의 한쪽으로 가공물(5)이 유입된 후 일정한 길이의 상기 안내로(12)를 지나면서 수평상태로 펴지고 반대편으로 유출하여 상기 와이어방전가공부(20)에 접하므로 원활한 절삭가공이 가능하도록 형성된다.

상기 고정지그(11)의 안내로(12)는 가공물(5)의 직경에 대응하는 크기로 형성하되 상기 안내로(12)를 향해 가공물(5)의 진입이 원활하게 이뤄질 수 있도록 소정의 공차범위를 두고 더 크게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 인출롤러(13)는 상기 고정지그(11)의 한쪽 즉, 상기 고정지그(11)를 향해 가공물(5)이 유입되는 후방에 구비되고 가공물(5)을 상기 고정지그(11)로 인출할 수 있도록 형성된다.

상기 인출롤러(13)는 가공물(5)을 인출하기 위해 상호 맞물린 한 쌍의 롤러 형태로 구동롤러(13a) 및 종동롤러(13b)와, 그 후방에 위치하는 가이드롤러(13c)로 구성된다.

상기 구동롤러(13a)는 상기 고정지그(11)에 공급할 가공물(5)을 가압하여 서로 접하고 상기 피드모터(15)에서 인계되는 동력에 의해 회전가능하게 설치된다.

상기 구동롤러(13a)는 상하로 높이를 조절할 수 있도록 높이조절수단(17)을 구성하는 것도 가능하다.

예를 들면, 상기 높이조절수단(17)은 상기 구동롤러(13a)를 중심으로 한쪽 끝단은 고정된 위치에서 회전가능토록 결합한 상태를 유지하고 반대편 끝단은 바(17a)의 조작에 따른 누름 작용가능한 구조를 이루어 가공물(5)에 대해 상기 구동롤러(13a)의 높낮이를 조절하도록 구성한다.

상기와 같이 높이조절수단(17)을 구성하게 되면, 상기 구동롤러(13a)로부터 인출할 가공물(5)의 직경 크기에 맞춰 수용한 후 공급할 수 있어 높이조절에 따른 다양한 직경의 가공물(5)을 적용하여 작업하는 것이 가능하다.

상기 종동롤러(13b)는 상기 구동롤러(13a)의 외면에 맞닿아 회전가능하도록 상기 구동롤러(13a)로부터 상하 대응되는 위치상에 설치된다.

상기 가이드롤러(13c)는 가공물(5)을 수평방향으로 안내하도록 상기 구동롤러(13a) 및 종동롤러(13b)의 후방에 설치된다.

상기 가이드롤러(13c)는 가공물(5)이 진입되는 방향을 따라 복수로 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 가이드롤러(13c)는 소정의 거리를 두고 각각 위치하도록 구성함은 물론 상하 번갈아가며 위치하여 가공물(5)의 수평이동성을 원활히 지지토록 도모한다.

상기 가이드롤러(13c) 중 상측 또는 하측에 위치하는 어느 하나의 가이드롤러(13c)에는 소정의 높이가 가공물(5)의 접촉에 의해 자동으로 조절될 수 있도록 탄성체를 이용한 유동수단(18)을 구성하는 것도 가능하다.

상기 인출롤러(13)에는 상기 피드모터(15)의 동력이 인가되어 가공물(5)을 인출하는 과정에서 가공물(5)이 경로를 벗어나 이탈됨을 방지하도록 외면상에 가공물(5)을 수용가능하게 형성되는 이탈방지홈(14)이 형성된다.

상기 이탈방지홈(14)은 상기 인출롤러(13) 중 상기 가이드롤러(13c)에는 충분한 깊이의 홈을 형성하되 상기 구동롤러(13a) 및 종동롤러(13b)에는 미세한 깊이로 형성한다. 즉, 상기 인출롤러(13) 중 상기 구동롤러(13a) 및 종동롤러(13b)의 이탈방지홈(14)은 가공물(5)의 이탈을 방지토록 수용하되 동시에 롤러로부터 가압가능한 깊이를 이루도록 형성한다.

상기 피드모터(15)는 상기 인출롤러(13)가 회동하도록 동력을 인가하는 것으로, 상기 인출롤러(13) 중 상기 구동롤러(13a)와 직접적으로 축 연결되어 회전력이 인계되도록 구성된다.

상기 와이어방전가공부(20)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 자재피드부(10)로부터 공급되는 가공물(5)에 대응하여 접하도록 한쪽에 구비되고 전극에 의한 방전작용을 일으키도록 접하여 가공물(5)을 절삭가공가능하게 형성된다.

상기 와이어방전가공부(20)는 수치제어에 의해 유동가능하게 구비되는 본체(21)를 비롯하여 가공프레임(23)과 와이어부재(25) 및 가공액공급관(27)으로 구성된다.

상기 가공프레임(23)은 상기 본체(21)로부터 상기 자재피드부(10)를 향해 한쪽으로 연장하여 가공물(5)에 근접하게 위치하도록 형성된다.

상기 가공프레임(23)에는 상하 수직으로 관통된 가이드공(24)이 형성된다.

상기 가이드공(24)은 상기 가공프레임(23)의 중앙부분에 상광하협의 경사면을 이루어 위쪽에서 아래쪽을 향해 점점 좁은 공간을 형성토록 구비된다.

상기 와이어부재(25)는 가는 와이어 형태로 이루어지고, 상기 가공프레임(23)의 가이드공(24)을 거쳐 상하방향으로 강한 장력을 유지하며 수직으로 연장형성된 구조로 상기 본체(21) 상에 설치된다.

상기 와이어부재(25)는 0.05~0.33㎜ 정도의 직경을 가진 금속재질로서, 직경에 따라 상이한 금속재질이 사용된다. 예를 들면, 상기 와이어부재(25)는 직경이 0.1㎜미만일 경우 텅스텐이나 몰리브덴 등의 재질을 사용하고, 0.1㎜이상일 경우에는 황동 등의 재질을 사용한다.

상기 와이어부재(25)에서 상하 양쪽방향으로 당기는 원리인 장력은 금속재질의 종류에 관계되어 장력이 강한만큼 가공속도의 향상에 크게 기여하기 때문에 상대적으로 큰 장력을 이루도록 구성함이 바람직하다.

상기 가공액공급관(27)은 상기 가이드공(24)을 향해 부전도 가공액을 공급하도록 상기 가공프레임(23)의 상단에 고정설치된다.

상기 가공액공급관(27)에서 공급되는 가공액은 상기 가이드공(24)의 상광하협의 구조로부터 빠른 유속을 도모하여 가공물(5)의 미소간격에 발생되는 가공칩의 배출이 용이하고 가공진행방향의 방전효율을 높인다.

상기 와이어방전가공부(20)에는 상기 가공프레임(23)의 하측에 거리를 두고 위치하고 상기 와이어부재(25)가 접하여 가공이 완료된 제품을 수용가능하도록 용기부(28)를 설치하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 용기부(28)에는 상기 가공프레임(23)의 가이드공(24)에 대응되는 동일수직선상으로 형성되고 상기 와이어부재(25)가 연장하여 통과하며 또한 가공액과 함께 가공칩이 유출가능하게 유출공(29)이 구비된다.

상기 감지센서부(30)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 와이어방전가공부(20)의 한쪽에 거리를 두고 설치되고 전방이 상기 와이어방전가공부(20)의 가공프레임(23)에 접할 수 있도록 전후로 이동가능하게 형성된다.

상기 감지센서부(30)는 상기 와이어방전가공부(20)와의 접촉을 감지하는 센서(31)와, 상기 센서(31)를 지지하는 고정프레임(33)으로 구성된다.

상기 센서(31)는 상기 고정프레임(33)에 의해 고정된 위치에서 전방이 전후로 이동하여 상기 와이어방전가공부(20)의 가공프레임(23)에 접촉한다.

상기 센서(31)는 상기 와이어방전가공부(20)를 향해 일정한 속도로 전진하되 상기 와이어방전가공부(20)와의 접촉에 의해 정지한 후 다시 후진한다.

상기 고정프레임(33)은 상기 센서(31)가 상기 와이어방전가공부(20)의 가공프레임(23)으로부터 간격을 두고 고정 설치될 수 있도록 상기 센서(31)와 상기 가공프레임(23) 간에 거리를 조절하여 설정가능토록 구성된다.

상기 고정프레임(33)은 상기 센서(31)의 작동시작점 즉, 상기 센서(31)와 상기 와이어방전가공부(20)의 가공프레임(23) 간에 거리를 설정하여 서로의 간격을 조절할 수 있도록 형성되는 가이드로(34)와, 상기 가이드로(34) 상에 설치하여 상기 고정프레임(33)의 위치를 고정하는 고정수단(35)으로 구성된다.

상기 제어부(40)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 감지센서부(30)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 자재피드부(10)에 가공물(5)을 공급하기 위한 제어신호를 인가하도록 구성한다.

예를 들면, 상기 제어부(40)는 상기 감지센서부(30) 중 상기 센서(31)가 상기 와이어방전가공부(20)를 향해 전진하도록 작동하여 상기 가공프레임(23)에 접촉하므로 상기 감지센서부(30)에서 인지되는 감지신호를 받아 제어하도록 구성한다.

상기 제어부(40)에서는 상기 감지센서부(30)에 의한 감지신호가 입력되면 상기 자재피드부(10)로부터 설정된 길이만큼만 가공물(5)을 공급하게 제어신호를 인가한다. 즉, 상기 제어부(40)에는 상기 와이어방전가공부(20)로부터 가공할 제품의 개수에 대응하여 가공물(5)의 공급길이가 기저장가능한 상태를 이루고 상기 감지센서부(30)의 신호에 따라 가공물(5)을 일정한 길이로 공급한다.

예를 들면, 상기 와이어방전가공부(20)로부터 가공물(5)에 대해 제품 7개를 가공할 때마다 상기 자재피드부(10)가 가공물(5)을 공급하도록 설정한 경우 상기 와이어방전가공부(20)가 제품 7개를 가공하는 시간에 대응하여 상기 감지센서부(30)의 위치를 조절하고 상기 센서(31)가 전방으로 이동하여 상기 가공프레임(23)에 접촉함에 따라 신호가 감지되면 상기 제어부(40)로부터 상기 자재피드부(10)의 피드모터(15)를 작동시켜 가공물(5)을 공급한다.

그리고 상기 제어부(40)에서는 상기 감지센서부(30)로부터 신호가 입력되면 상기 자재피드부(10)가 가공물(5)을 공급하는 동안 상기 와이어방전가공부(20)에 작동을 정지시키는 제어신호를 인가하도록 구성한다. 즉, 상기 감지센서부(30)에서 신호가 입력되면 상기 제어부(40)는 반복해서 가공물(5)을 절삭가공하도록 작동중인 상기 와이어방전가공부(20)에 잠시 작동을 정지시키는 제어신호를 인가한 후 상기 자재피드부(10)로부터 일정 길이의 가공물(5)이 공급되면 상기 와이어방전가공부(20)를 가동토록 제어하는 신호를 인가한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 방열핀 제조장치에 의해 가공된 방열 핀(P)은 도 6의 (a)에서처럼 전반적으로 일정한 길이로 절삭가공되고 한쪽 면에는 다수의 홈이 형성되도록 절삭가공된 구조를 이루는바 상기 와이어방전가공부(20)의 수치제어에 따른 작동으로부터 가공물(5)에 와이어부재(25)가 접촉하여 홈이나 절단하는 절삭가공이 이뤄진다. 또한, 도 6의 (b)에서처럼 엘이디와 같은 광소자의 개개에 접하여 광소자로부터 발생하는 열을 방출토록 적용된다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치로부터 방열 핀을 제조하기 위한 제조방법을 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 방열 핀 제조방법의 일실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 자재피딩단계(S10)와, 가공단계(S20)를 포함하여 이루어진다.

상기 자재피딩단계(S10)는 가공물(5)을 길이방향으로 일정한 길이만큼 인출하여 지속적으로 공급한다. 즉, 자재피드부(10)의 인출롤러(13)에 가공물(5)을 제공한 후 피드모터(15)로부터 상기 인출롤러(13)를 회전시켜 가공물(5)이 공급되도록 한다.

상기 자재피딩단계(S10)에서는 가공물(5)을 물려 고정되도록 결속시키는 단계(S11)와, 상호 맞물린 가공물(5)을 롤링작동에 의해 설정된 길이만큼만 공급하는 단계(S12)로 이루어져 순차적으로 진행한다.

예를 들면, 상기 자재피드부(10)의 인출롤러(13)를 향해 가공물(5)이 물리도록 끼워 결속하고, 상기 피드모터(15)에 의해 인출롤러(13)를 회동시킴에 따라 일정한 길이만큼씩 가공물(5)을 공급한다.

상기 자재피딩단계(S10)는 가공물(5)을 소정의 힘으로 가압될 수 있도록 가공물(5)의 직경에 따라 가압높낮이를 조절한 후 결속시키는 것이 바람직하다.

상기 자재피딩단계(S10)에서는 인출한 가공물(5)을 여러 차례에 걸쳐 절삭가공하여 가공물(5)이 공급된 길이만큼을 가공한 후 재공급을 알리도록 감지하고, 다시 가공물(5)을 반복해서 인출하도록 이루어진다.

상기 가공단계(S20)는 상기 자재피딩단계로(S10)부터 공급된 가공물(5)에 와이어부재(25)로부터 전극을 이용한 방전작용을 일으키도록 접하여 절삭가공한다. 즉, 와이어방전가공부(20)의 와이어부재(25)에 전극이 통하는 상태에서 수치제어하여 가공물(5)에 접합에 따라 방전작용을 일으키며 절삭가공토록 한다.

상기 가공단계(S20)에서 가공물(5)을 절삭가공할 때에 가공물(5)의 절삭면에 부전도 가공액를 공급(S21)한다.

상기 가공단계(S20)에서는 수치제어에 의한 작동으로 가공물(5)의 한쪽 면에 와이어부재(25)가 접촉하여 핀 형상을 이루도록 복수의 홈을 가공토록 절삭하는 단계(S22)와, 가공물(5)에 대해 생산할 제품의 길이로 절단하는 단계(S23)로 이루어져 순차적으로 진행된다.

상기 가공단계(S20)에서 가공물(5)을 절삭가공한 다음 가공이 완료된 가공물(5)인 방열 핀(P)을 수집하는 단계(S30)를 포함한다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법에 의하면, 초소형의 방열 핀을 정밀하게 제조할 수 있도록 가공물을 공급하는 자재피드부와 가공물에 접하여 절삭가공하는 와이어방전가공부를 구성하여 개개의 광소자에 적용가능한 방열 핀을 제조하므로, 광소자마다 개개로 방열 핀을 적용될 수 있어 광소자에서 발생하는 열의 방열효율을 극대화하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 본 발명은 초소형의 방열 핀에 대한 생산을 자동화하도록 감지센서부와 제어부를 구성하므로, 연속적인 작업공정의 진행이 가능하여 작업의 신속성을 도모함은 물론 일률적인 제조가 가능하여 제품의 생산성을 극대화하고 완제품인 방열 핀의 품질향상을 제공하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 방열 핀 제조장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

5 : 가공물 10 : 자재피드부 11 : 고정지그
12 : 안내로 13 : 인출롤러 13a : 구동롤러
13b : 종동롤러 13c : 가이드롤러 14 : 이탈방지홈
15 : 피드모터 17 : 높이조절수단 17a : 바
18 : 유동수단 20 : 와이어방전가공부 21 : 본체
23 : 가공프레임 24 : 가이드공 25 : 와이어부재
27 : 가공액공급관 28 : 용기부 29 : 유출공
30 : 감지센서부 31 : 센서 33 : 고정프레임
34 : 가이드로 35 : 고정수단 40 : 제어부
P : 방열 핀

Claims (16)

1. 가공물을 횡방향으로 인출하여 계속해서 수평상태로 공급가능하게 형성되는 자재피드부와;
   상기 자재피드부의 한쪽에 구비되고 전극에 의한 방전작용을 일으키도록 접함에 따라 가공물을 절삭가공가능하게 형성되는 와이어방전가공부와;
   상기 와이어방전가공부의 한쪽에 거리를 두고 설치되고 전방이 상기 와이어방전가공부의 한쪽 면에 접할 수 있도록 전후로 이동가능하게 형성되는 감지센서부와;
   상기 감지센서부로부터 입력되는 신호에 따라 상기 자재피드부에 가공물을 공급하기 위한 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자재피드부는, 내부에 가공물이 수평상태로 유입되도록 좌우로 관통된 안내로가 형성되고 상기 와이어방전가공부에 의한 가공시 가공물을 고정하는 고정지그와, 상기 고정지그의 한쪽에 구비되고 가공물을 인출할 수 있도록 형성되는 인출롤러와, 상기 인출롤러가 회동토록 동력을 인가하는 피드모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 인출롤러는, 상기 피드모터에서 인계되는 동력에 의해 회전가능하게 설치되는 구동롤러와, 상기 구동롤러의 외면에 맞닿아 회전가능하게 설치되는 종동롤러와, 상기 구동롤러 및 종동롤러의 후방에 설치되고 가공물을 안내하도록 설치되는 가이드롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 인출롤러는, 가공물을 인출하는 과정에서 이탈됨을 방지하도록 외면상에 가공물을 수용가능하게 형성되는 이탈방지홈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 와이어방전가공부는, 수치제어에 의해 유동가능하게 구비되는 본체와, 상기 본체로부터 상기 자재피드부를 향해 한쪽으로 연장되고 상하 수직으로 관통된 가이드공이 형성되는 가공프레임과, 상기 가공프레임의 가이드공을 거쳐 상하방향으로 강한 장력을 유지하며 수직으로 연장형성되고 가공물에 방전작용을 일으키도록 접촉하며 전극이 통하는 와이어부재와, 상기 가공프레임의 상단에 고정설치되고 상기 가이드공을 향해 부전도 가공액을 공급하는 가공액공급관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 가공프레임의 하측에 거리를 두고 위치하고 상기 가이드공에 대응되는 동일수직선상에는 상기 와이어부재 및 가공액이 유출가능하게 유출공이 형성되며 상기 와이어부재로부터 가공완료된 제품을 수용하도록 설치되는 용기부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 감지센서부는, 고정된 위치에서 전후로 이동하여 상기 와이어방전가공부와의 접촉을 감지하는 센서와, 상기 센서가 상기 와이어방전가공부로부터 간격을 두고 고정 설치되도록 지지하는 고정프레임을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 감지센서부의 고정프레임은 상기 센서의 작동시작점을 설정하여 상기 와이어방전가공부와의 간격을 조절할 수 있도록 형성되는 가이드로와, 상기 가이드로 상에 설치하여 상기 고정프레임의 위치를 고정하는 고정수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부에서는 상기 감지센서부에 의한 신호가 입력되면 상기 와이어방전가공부로부터 가공할 제품의 개수에 대응하여 상기 자재피드부에 설정된 길이만큼만 가공물을 공급하게 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에서는 상기 감지센서부로부터 신호가 입력되면 상기 자재피드부가 가공물을 공급하는 동안 상기 와이어방전가공부에 작동을 정지시키는 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조장치.
    
11. 가공물을 길이방향으로 인출하여 공급하는 자재피딩단계와;
    상기 자재피딩단계로부터 공급된 가공물에 와이어부재로부터 전극을 이용한 방전작용을 일으키도록 접하여 절삭가공하는 가공단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조방법.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 자재피딩단계에서는 가공물을 물려 고정되도록 결속시키는 단계와, 상호 맞물린 가공물을 롤링작동에 의해 설정된 길이만큼만 공급하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조방법.
    
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 자재피딩단계에서는 인출한 가공물을 여러 차례에 걸쳐 절삭가공하여 가공물이 공급된 길이만큼을 가공한 후 재공급을 알리도록 감지하고, 다시 가공물을 반복해서 인출하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조방법.
    
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 가공단계에서 가공물을 절삭가공할 때에 가공물의 절삭면에 부전도 가공액를 공급하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조방법.
    
15. 청구항 11에 있어서,
    상기 가공단계에서는 가공물의 한쪽 면에 와이어부재가 접촉하여 핀 형상을 이루도록 복수의 홈을 가공토록 절삭하는 단계와, 가공물에 대해 생산할 제품의 길이로 절단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조방법.
    
16. 청구항 11에 있어서,
    상기 가공단계에서 가공물을 절삭가공한 다음 가공이 완료된 가공물을 수집하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 핀 제조방법.
    

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