KR102565396B1 - 핸드 타입 저항 용접기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핸드 타입 저항 용접기에 관한 것이다.
본 발명의 일례에 다른 핸드 타입 저항 용접기는 바디 내부에 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 수직 방향으로 길게 형성된 한 쌍의 가압 실린더 홀을 구비하고, 각각이 한 쌍의 가압 실린더 홀 내에서 수직 방향으로 이동하는 한 쌍의 가압 피스톤을 구비하는 가압 피스톤부; 가압 피스톤부의 하부에 고정되어 위치하고, 외부로부터 전압이 공급되는 한 쌍의 용접 헤드 전극; 한 쌍의 용접 헤드 전극의 하부에 고정되어 수직 방향으로 길게 연장되고, 한 쌍의 용접 헤드 전극으로부터 전압을 공급받아 도전체를 저항 용접하는 한 쌍의 용접봉; 바디 내측으로 가압 피스톤부를 둘러싸고, 바디 하부에 수직 방향으로 고정되어 제1 수평 방향으로 이격되는 한 쌍의 수평 조절부를 구비하는 케이스부;를 포함한다.

Description

핸드 타입 저항 용접기{Hand type Resistance Welder}

본 발명은 핸드 타입 저항 용접기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인공 위성용 태양 전지 패널과 같은 정밀한 제품을 제작함에 있어, 수평을 유지하고 동일한 압력을 유지할 수 있는 핸드 타입 저항 용접기에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 2018년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단-우주핵심기술개발사업 지원을 받아 수행된 연구(NRF-2017M1A3A3A03016626)입니다.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.

이와 같은 태양 전지는 극한의 환경에서 특정 임무를 수행하는 인공 위성에도 전원을 공급하는 장치로 많이 적용되고 있다.

이에 따라, 복수의 태양 전지가 적용되는 인공 위성용 태양 전지 모듈은 극한의 환경에 노출되어 동작되므로, 제조 비용보다는 극한의 환경에서 견딜 수 있는 태양 전지 모듈의 안전성과 신뢰성이 더욱 중요해지고 있다.

특히, 인공 위성에 적용되는 태양 전지 모듈은 인공 위성이 발사체에 탑재되어 지구를 탈출할 때 발생되는 발사체에서 발생되는 진동을 견뎌내야 하고, 우주 공간의 특정 궤도에 다다른 이후, 인공 위성이 우주 공간에 노출된 이후로는 극한의 온도를 견뎌내야 한다.

특히, 우주 공간에서는 인공 위성이 태양 빛에 노출될 때의 온도가 영상 100℃를 초과하고, 태양 빛에 노출되지 않고, 지구의 그림자에 가렸을 때의 온도는 영하 -100℃에 이르러, 우수 공간에서의 온도 변화 범위가 최소 200℃에 다다른다.

이와 같이 극한의 환경에서는 한번 고장 나면 고칠 수 없어, 인공 위성에 전원을 공급하는 태양 전지 모듈의 신뢰성이 매우 중요하다.

특히, 이와 같은 인공 위성용 태양 전지 모듈은 복수의 태양 전지를 서로 직렬 연결한 셀 스트링의 배선과 셀 스트링에서 생성된 전력을 외부 정션 박스로 연결하는 리드선과 같은 도전체를 서로 전기적으로 접속하는 것이 중요한 문제가 될 수 있다.

즉, 셀 스트링의 배선과 리드선은 저항 용접으로 서로 전기적으로 연결될 수 있는데, 이와 같은 셀 스트링의 배선과 리드선의 전기적 연결 접속 부분은 저항 용접시에 수평을 유지하지 못하고 동일한 압력을 유지하지 못하는 경우, 전술한 온도 변화 범위에 민감하게 반응하여, 전기적 연결 접속 부분에서 단선이 발생하는 등 결함이 발생하여 문제가 될 수 있다.

본 발명은 인공 위성용 태양 전지 패널과 같은 정밀한 제품을 제작함에 있어, 수평을 유지하고 양호한 압력을 유지할 수 있는 핸드 타입 저항 용접기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일례에 다른 핸드 타입 저항 용접기는 바디 내부에 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 수직 방향으로 길게 형성된 한 쌍의 가압 실린더 홀을 구비하고, 각각이 한 쌍의 가압 실린더 홀 내에서 수직 방향으로 이동하는 한 쌍의 가압 피스톤을 구비하는 가압 피스톤부; 가압 피스톤부의 하부에 고정되어 위치하고, 외부로부터 전압이 공급되는 한 쌍의 용접 헤드 전극; 한 쌍의 용접 헤드 전극의 하부에 고정되어 수직 방향으로 길게 연장되고, 한 쌍의 용접 헤드 전극으로부터 전압을 공급받아 도전체를 저항 용접하는 한 쌍의 용접봉; 바디 내측으로 가압 피스톤부를 둘러싸고, 바디 하부에 수직 방향으로 고정되어 제1 수평 방향으로 이격되는 한 쌍의 수평 조절부를 구비하는 케이스부;를 포함한다.

한 쌍의 수평 조절부는 서로 동일한 길이를 가지며, 케이스부의 바디 하부에 탈부착되도록 수평 조절부의 상부 끝단은 극성을 갖는 자성체를 포함할 수 있다.

여기서, 케이스부의 바디 하부는 제1 수평 방향 및 제1 수평 방향과 교차하는 제2 수평 방향으로 형성된 케이스 하부면을 가지며, 케이스 하부면에는 수평 조절부의 끝단이 삽입되는 복수의 함몰홈을 구비하고, 함몰홈 내에는 수평 조절부의 자성체와 다른 극성을 갖는 자성체를 포함할 수 있다.

또한, 케이스부의 내측면 중 한 쌍의 용접 헤드 전극 보다 하부에서 케이스부의 내측면에 고정되는 원복 피스톤부를 더 구비하고, 원복 피스톤부는 한 쌍의 용접 헤드 전극 각각에 고정되는 한쌍의 원복 피스톤, 케이스부의 내측면에 고정되어 한쌍의 원복 피스톤이 내부로 삽입되는 한 쌍의 원복 실린더 홀 및 원복 실린더 혼 내에서 원복 피스톤의 하부에 위치하는 원복 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 케이스부의 내측면 중 한 쌍의 용접 헤드 전극의 상부에는 가이드부가 더 구비되고, 원복 피스톤은 용접 헤드 전극을 관통하여 용접 헤드 전극의 상부로 돌출되고, 용접 헤드 전극의 상부로 돌출된 원복 피스톤의 일부분은 가이드부에 삽입될 수 있다.

또한, 가압 실린더 홀 내에는 가압 스프링이 구비되고, 가압 피스톤은 가압 스프링의 상부에 위치하는 상부 가압 피스톤과 가압 스프링의 하부에 위치하는 하부 가압 피스톤을 포함할 수 있다.

여기서, 상부 가압 피스톤은 제1 피스톤과 제1 피스톤의 내부에 위치하는 제2 피스톤을 포함하고, 제1 피스톤은 제2 피스톤에 맞닿는 내부면은 암나사 형태를 가지고, 제2 피스톤이 제1 피스톤에 맞닿는 외부면은 숫나사 형태를 가지고, 제2 피스톤은 제1 피스톤의 내부에 나사 체결되고, 제2 피스톤이 회전하여 제1 피스톤 내부에 삽입되는 길이가 조절될 수 있다.

또한, 상부 가압 피스톤의 길이는 제2 피스톤이 제1 피스톤 내부로 삽입되는 길이를 조절하여 제어될 수 있다.

아울러, 상부 가압 피스톤이 압력을 받아 하부 가압 피스톤이 하강할 때, 원복 스프링은 수축하고, 상부 가압 피스톤의 압력이 해제되었을 때, 원복 스프링은 이완되어 가압 피스톤을 밀어 올릴 수 있다.

또한, 한 쌍의 용접 헤드 전극 각각에는 전압이 공급되는 전선이 연결되고, 전선은 케이스부 내부에서 전압이 공급되도록 제어하는 전원 스위치에 연결되고, 한 쌍의 가압 피스톤이 압력에 의해 하강하여 한 쌍의 용접 헤드 전극이 미리 설정된 거리 이상으로 하강한 경우, 전원 스위치가 턴 온될 수 있다.

본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기는 케이스부가 바디 하부에 수직 방향으로 고정되어 제1 수평 방향으로 이격되는 한 쌍의 수평 조절부를 구비함으로써, 저항 용접시 한 쌍의 용접봉이 수평을 유지되도록 하여, 저항 용접을 보다 정밀하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기에 의해 제작되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)이 적용되는 인공 위성(1)을 간략히 도시한 것이다.
도 2는 도 1에서 인공 위성(1)의 날개 부분에 구비되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 K1 부분을 확대 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기를 설명하기 위한 전체 수직 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 도 5에 도시된 핸드 타입 저항 용접기를 분해한 수직 단면도를 도시한 것이다.
도 6은 도 4에 도시된 작동 버튼과 전원 스위치(450)의 동작을 설명하기 위한 도이다.
도 7은 도 4에 도시된 수평 조절부(500)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도이다.
도 8은 도 4에 도시된 원복 피스톤부(420)의 동작을 설명하기 위한 도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기를 사용하는 방법의 일례에 대해 설명하기 위한 도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기에 의해 제작되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)이 적용되는 인공 위성(1)을 간략히 도시한 것이고, 도 2는 도 1에서 인공 위성(1)의 날개 부분에 구비되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)에 대한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 K1 부분을 확대 도시한 것이다.

본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기에 의해 제작되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 인공 위성(1)에 사용 가능한 전력을 공급하기 위하여 인공 위성(1)의 날개 부분에 위치하여 적용될 수 있다.

이를 위해 인공 위성(1)의 날개 부분에 위치하는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 배열 기판(30)과 복수의 태양 전지(20)를 포함할 수 있다.

여기서, 복수의 태양 전지(20)는 태양 빛의 복사 열로 인하여 온도 변화가 최소 200℃에 이르는 극한의 우주 환경에 적용 가능한 인공 위성용 태양 전지(20)가 적용될 수 있다.

이와 같은 인공 위성용 태양 전지(20)는 지구의 대기권 내에서 사용되는 일반적인 태양 전지(20)와 달리 열팽창률이 극히 낮은 금속 재질이 각 태양 전지(20)의 전극재료, 인터커넥터 재료 및 리드선 재료로 이용될 수 있다.

더불어, 우주 공간에서는 지구 내에서와 달리 외부의 바람이나 기후에 따른 영향이 없어, 복수의 태양 전지 전체를 덮는 투명한 유리 기판이 필요 없고, 태양 전지의 전면에 투명한 유리 기판이 위치한다고 하더라도, 유리 기판이 복수의 태양 전지(20)와 인터커넥터(미도시)를 공통으로 덮지 않을 수 있다.

즉, 투명한 유리 기판이 각각의 태양 전지(20)를 덮으나, 인터커넥터는 유리 기판에 덮히지 않고, 우주 공간에 노출될 수 있다.

따라서, 각각의 태양 전지(20)는 커버 글래스(미도시), 전면 전극(미도시), 광전 변환을 위한 반도체층(미도시) 및 후면 전극(미도시)을 구비하고, 각각의 전면 전극에는 인터커넥터(미도시)가 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.

인공 위성용 태양 전지(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 수평 방향(y)과 제2 수평 방향(x)으로 이격되어 복수 개가 배열될 수 있다.

각각의 인터커넥터(미도시)는 제1 수평 방향(y) 또는 제2 수평 방향(x)으로 복수의 태양 전지(20)를 직렬 연결시켜, 복수의 태양 전지가 직렬 연결된 셀 스트링을 형성할 수 있다.

셀 스트링은 셀 스트링의 길이 방향 최외곽에 위치한 마지막 태양 전지의 인터커넥터가 외부 정션 박스로 연결되는 리드선에 전기적으로 접속될 수 있다. 이에 대한 일례는 도 9에 도시되어 있다.

배열 기판(30)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 태양 전지(20)를 지지하고, 태양으로부터 방출되는 복사열을 방출할 수 있다. 복수의 태양 전지(20)의 후면은 셀 접착제(21)를 통하여 배열 기판(30)의 전면에 접착할 수 있다.

여기서, 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기는 셀 스트링의 마지막 태양 전지에 접속되는 인터커넥터와 리드선 사이를 서로 저항 용접할 때 이용될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기를 설명하기 위한 전체 수직 단면도를 도시한 것이고, 도 5는 도 5에 도시된 핸드 타입 저항 용접기를 분해한 수직 단면도를 도시한 것이고, 도 6은 도 4에 도시된 작동 버튼과 전원 스위치(450)의 동작을 설명하기 위한 도이고, 도 7은 도 4에 도시된 수평 조절부(500)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도이고, 도 8은 도 4에 도시된 원복 피스톤부(420)의 동작을 설명하기 위한 도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기는 적어도 가압 피스톤부(100), 용접 헤드 전극(200), 용접봉(300) 및 케이스부(400)를 포함할 수 있으며, 이 외에 부가적인 구성들을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 부가적인 구성들에 대해서는 이하에서 핸드 타입 저항 용접기의 가압 피스톤부(100), 용접 헤드 전극(200), 용접봉(300) 및 케이스부(400)를 설명하면서 함께 설명한다.

가압 피스톤부(100)는 바디, 한 쌍의 가압 실린더(120) 및 한 쌍의 가압 피스톤(140, 150)을 구비할 수 있고, 가압 피스톤부(100)의 상부에는 동작 버튼(600)이 구비될 수 있다.

가압 피스톤부(100)의 바디(110)는 내부에 제1 수평 방향(y)으로 서로 이격되어 수직 방향(z)으로 길게 바디를 관통하여 홀 형성된 한 쌍의 가압 실린더(120)를 구비할 수 있다.

한 쌍의 가압 피스톤(140, 150)은 동작 버튼(600) 하부에 위치하여, 동작 버튼(600)이 눌렸을 때, 각각이 한 쌍의 가압 실린더(120) 홀 내에서 수직 방향(z)으로 이동할 수 있다.

더불어, 가압 실린더(120) 홀 내에는 가압 스프링(130)이 구비될 수 있으며, 가압 피스톤(140, 150)은 가압 스프링(130)의 상부에 위치하는 상부 가압 피스톤(150)과 가압 스프링(130)의 하부에 위치하는 하부 가압 피스톤(140)을 포함할 수 있다.

이와 같이, 가압 실린더(120) 홀 내에 구비된 가압 스프링(130)을 사이에 두고, 상부 가압 피스톤(150)과 하부 가압 피스톤(140)이 구비된 경우, 작업자가 손으로 동작 버튼(600)을 통해 상부 가압 피스톤(150)을 눌렀을 때, 하부 가압 피스톤(140)이 하강하여, 용접봉(300)이 저항 용접하고자 하는 도전체에 맞닿은 이후, 하부 가압 피스톤(140)은 더 이상 하강하지 않고, 가압 스프링(130)의 압력이 높아져, 도전체에 대한 충격은 완화하면서, 저항 용접의 압력을 보다 높일 수 있다.

여기서, 상부 가압 피스톤(150)은 제1 피스톤(150b)과 제1 피스톤(150b)의 내부에 위치하는 제2 피스톤(150a)을 포함할 수 있다.

제1 피스톤(150b)은 제2 피스톤(150a)에 맞닿는 내부면이 암나사 형태를 가지며, 제2 피스톤(150a)이 제1 피스톤(150b)에 맞닿는 외부면은 숫나사 형태를 가질 수 있다.

제2 피스톤(150a)은 제1 피스톤(150b)의 내부에 나사 체결되고, 제2 피스톤(150a)이 회전하여 제1 피스톤(150b) 내부에 삽입되는 길이가 조절될 수 있다.

상부 가압 피스톤(150)의 길이는 제2 피스톤(150a)이 제1 피스톤(150b) 내부로 삽입되는 길이를 조절하여 늘어나거나 줄어들 수 있다.

따라서, 저항 용접시 상부 가압 피스톤(150)의 길이를 조절할 수 있어, 작업자가 누르는 동작 버튼에 대한 압력이 동일하더라도 저항 용접하는 도전체에 대한 압력을 보다 높일 수 있어, 저항 용접의 품질을 보다 향상시킬 수 있다.

이에 따라, 작업자가 보다 강한 압력으로 저항 용접을 수행하고자 하는 경우, 상부 가압 피스톤(150)의 길이를 상대적으로 길게 하여, 저항 용접을 수행할 수 있다. 이와 같은 저항 용접기의 구체적인 동작 및 사용 방법에 대한 설명은 도 9 이하에서 설명한다.

한 쌍의 용접 헤드 전극(200)은 가압 피스톤부(100)의 하부에 고정되어 위치하고, 용접봉(300)의 상부가 용접 헤드 전극(200)의 하부에 고정될 수 있다. 용접 헤드 전극(200)은 가압 피스톤부(100)에서 가해지는 압력을 용접봉(300)에 전달하고, 전선을 통해 외부로부터 공급되는 전압을 용접봉(300)에 공급하는 기능을 할 수 있다.

이를 위해 용접 헤드 전극(200)은 도전성이 높은 금속으로 형성될 수 있으며, 한 쌍의 용접 헤드 전극(200) 중 어느 한 용접 헤드 전극(200)에 연결된 전선은 외부 전원의 (+) 단자에 연결되고, 나머지 한 용접 헤드 전극(200)에 연결된 전선은 외부 전원의 (-) 단자에 연결될 수 있다.

이와 같은 용접 헤드 전극(200)에 연결된 전선들은 각각 케이스부(400) 내부를 통하여 외부 전원과 연결될 수 있다.

여기서, 일례로, (-) 단자에 연결된 전선은 케이스부(400) 내부에서 전압이 공급되도록 제어하는 전원 스위치(450)에 연결될 수 있다. 즉, 용접 헤드 전극(200)에 연결된 전선(212a)은 케이스부(400) 내부로 위치하는 전원 스위치(450)의 일단에 연결되고, 전원 스위치(450)의 타단은 외부 전원의 (-) 단자에 연결된 전선(212b)에 연결될 수 있다.

이와 같은 전원 스위치(450)는 동작 버튼(600)이 눌려져 일정 거리 이상으로 하강하는 경우, 동작 버튼(600)에 고정된 별도의 제어 부재(440)에 의해 온오프 될 수 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 동작 버튼(600)이 눌리기 전에는 전원 스위치(450)가 턴오프 상태였다가, 동작 버튼(600)이 눌려져, 일정 거리 이상으로 하강한 경우, 동작 버튼(600)에 고정된 제어 부재(440)도 함께 하강하여, 제어 부재(440)가 전원 스위치(450)를 턴 온하여, 외부 전원의 (-) 단자에 연결되도록 하여, 전류 패스를 형성할 수 있다.

이에 따라, 동작 버튼(600)이 눌려져, 한 쌍의 가압 피스톤(140, 150)이 압력에 의해 하강하여 한 쌍의 용접 헤드 전극(200)이 미리 설정된 거리 이상으로 하강한 경우, 전원 스위치(450)가 턴 온될 수 있고, 용접봉(300)이 저항 용접을 수행할 수 있다.

이에 따라, 한 쌍의 용접봉(300)은 도전체를 통하여 전류 패스가 형성되고, 용접봉(300)을 통해 흐르는 전류에 의해 도전체에 열이 발생하여, 저항 용접이 수행될 수 있다.

이와 같은 전원 스위치(450)의 연결 구조는 본 발명에 따른 핸드 타입 용접기로 용접을 수행하는 과정에서, 도전체에 용접봉(300)을 접촉될 때, 자연스럽게 용접봉(300)에 의한 용접이 가능하도록 하여, 저항 용접 작업을 보다 용이하게 할 수 있다.

이와 같은 한 쌍의 용접봉(300)은 한 쌍의 용접 헤드 전극(200)의 하부에 고정되어 수직 방향(z)으로 길게 연장되고, 한 쌍의 용접 헤드 전극(200)으로부터 전압을 공급받아 도전체를 저항 용접할 수 있다.

용접봉(300)은 수직 방향(z)으로 길게 형성될 수 있으며, 전도성을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라 용접 헤드 전극(200)으로 전류가 공급될 때, 용접 헤드 전극(200)에 고정된 용접봉(300)을 통하여 전류가 공급될 수 있다.

케이스부(400)는 케이스부(400)의 바디(410) 내측으로 가압 피스톤부(100)를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 케이스부(400)의 바디(410) 하부에 수직 방향(z)으로 고정되어 제1 수평 방향(y)으로 이격되는 한 쌍의 수평 조절부(500)를 구할 수 있다.

한 쌍의 수평 조절부(500)는 수직 방향(z)으로 가늘고 긴 스틱 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 한 쌍의 수평 조절부(500)는 서로 동일한 길이를 가질 수 있으며, 케이스부(400)의 바디(410) 하부에 탈부착될 수 있다.

이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 케이스부(400)의 바디(410) 하부에는 수평 조절부(500)의 상부가 삽입되는 복수의 함몰홈(413)이 구비될 수 있으며, 수평 조절부(500)의 상부 끝단은 자성체를 포함하여 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 케이스부(400)의 바디(410) 하부는 제1 수평 방향(y) 및 제1 수평 방향(y)과 교차하는 제2 수평 방향(x)으로 평탄하게 형성된 케이스 하부면을 가지며, 케이스 하부면에는 수평 조절부(500)의 끝단이 삽입되는 복수의 함몰홈(413)이 제1 수평 방향(y) 및 제2 수평 방향(x)으로 이격되어 구비될 수 있고, 함몰홈(413) 내에는 수평 조절부(500)의 자성체와 다른 극성을 갖는 자성체를 구비할 수 있다. 이에 따라, 함몰홈(413) 내에 수평 조절부(500)가 탈부착될 수 있다.

이와 같은 수평 조절부(500)는 핸드 타입 저항 용접기가 저항 용접을 할 때, 저항 용접되는 지면과 맞닿아 위치하여, 한 쌍의 용접봉(300)이 도전체에 수평을 유지한 상태에서 저항 용접이 수행되도록 할 수 있다.

즉, 복수의 수평 조절부(500)가 도전체 또는 그 주변에 맞닿아 위치하여, 저항 용접기가 수평을 쉽게 유지하도록 할 수 있으며, 용접봉(300)에 의해 저항 용접이 수행될 때, 한 쌍의 용접봉(300)이 수평을 이룬 상태에서 도전체에 저항 용접을 수행할 수 있다.

원복 피스톤부(420)는 케이스부(400)의 내측면 중 한 쌍의 용접 헤드 전극(200) 보다 하부에서 케이스부(400)의 내측면에 고정될 수 있으며, 원복 피스톤부(420)는 저항 용접이 수행된 이후, 한 쌍의 용접봉(300)이 원래의 위치로 되돌아가도록 복원하는 역할을 수행할 수 있다.

이와 같은 원복 피스톤부(420)는 도 4, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 원복 피스톤(421), 한 쌍의 원복 실린더(422), 원복 스프링(423)을 구비할 수 있다.

한 쌍의 원복 피스톤(421)은 한 쌍의 용접 헤드 전극(200) 각각에 핀으로 고정될 수 있다. 한 쌍의 원복 실린더(422) 홀은 케이스부(400)의 내측면에 고정되어 한 쌍의 원복 피스톤(421)이 내부로 삽입될 수 있으며, 원복 스프링(423)이 원복 실린더(422) 홀 내에서 원복 피스톤(421)의 하부에 위치할 수 있다.

더불어, 이와 같은 원복 피스톤(421)의 구조적 안전성을 보다 향상시키기 위하여, 한 쌍의 용접 헤드 전극(200)의 상부에 위치하는 케이스부(400)의 내측면에 고정되어, 원복 피스톤(421)이 삽입되는 홈을 구비한 가이드부(430)가 더 구비될 수 있다.

원복 피스톤(421)은 용접 헤드 전극(200)을 관통하여 용접 헤드 전극(200)의 상부로 돌출되고, 용접 헤드 전극(200)의 상부로 돌출된 원복 피스톤(421)의 일부분은 가이드부(430)의 홈에 삽입될 수 있다.

이에 따라, 한 쌍의 원복 피스톤(421)과 한 쌍의 용접 헤드 전극(200) 각각이 수평을 이룬 상태로 수직 방향(z)으로 이동을 보다 정밀하게 가이드 할 수 있다.

이와 같은 원복 피스톤부(420)는 저항 용접기의 동작 전의 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 원복 스프링(423)이 제1 길이(L423)로 이완된 상태로 있다가, 작업자가 동작 버튼(600)에 압력을 가하여 저항 용접기가 동작시킬 때, 도 8의 (b)와 같이 화살표 방향으로 용접 헤드 전극(200)이 수직 방향(z)으로 하강하고, 용접 헤드 전극(200)에 고정된 원복 피스톤(421)도 함께 하강할 수 있으며, 원복 스프링(423)이 제1 길이(L423)보다 짧은 제2 길이(L423’)로 수축할 수 있다.

이후, 저항 용접이 완료되어, 동작 버튼(600)에 대한 압력이 해제되었을 때, 원복 스프링(423)의 복원력으로 인하여, 도 8의 (c)와 같이 화살표 방향으로 원복 피스톤(421)이 수직 방향(z)으로 상승할 수 있다.

이에 따라, 원복 피스톤(421)이 고정된 용접 헤드 전극(200)도 함께 상승하여, 원복 피스톤부(420)가 용접 헤드 전극(200)의 위치를 원래 상태로 복원시킬 수 있다.

이와 같은 원복 스프링(423)은 상부 가압 피스톤(150)이 압력을 받아 하부 가압 피스톤(140)이 하강할 때 수축하고, 상부 가압 피스톤(150)의 압력이 해제되었을 때, 원복 스프링(423)의 복원력으로 인하여 가압 피스톤(140, 150)을 밀어 올릴 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기를 사용하는 일례에 대해 설명한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기를 사용하는 방법의 일례에 대해 설명하기 위한 도이다.

구체적으로 도 9의 (a)는 본 발명의 일례에 따른 저항 용접기가 사용되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)의 평면을 도시한 것이고, 도 9의 (b)는 저항 용접기에 구비된 한 쌍의 용접봉(300)과 한 쌍의 수평 조절부(500)가 접촉되는 영역을 설명하기 위한 도이고, 도 9의 (c)는 도 9의 (b)에 대한 수직 방향(z) 단면을 도시한 것이다.

도 10은 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기를 약한 압력으로 동작시키는 방법을 설명하기 위한 도이고, 도 11은 본 발명의 일례에 따른 핸드 타입 저항 용접기를 강한 압력으로 동작시키는 방법을 설명하기 위한 도이다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 저항 용접기가 사용되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)은 배열 기판(30) 상에 복수의 태양 전지(20)가 직렬 연결된 스트링이 제2 수평 방향(x)으로 길게 배열될 수 있다.

각 스트링의 길이 방향으로 마지막에 위치하는 태양 전지(20)의 인터커넥터(21)는 리드선(31)과 교차하는 방향으로 접속될 수 있다.

이와 같이 인터커넥터(21)와 리드선(31)이 서로 교차하여 전기적 연결이 이루어져야 하는 경우, 한 쌍의 수평 조절부(500)는 도 9의 (b) 및 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 일례로, 리드선(31) 상에 맞닿아 S500부분에 위치할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 케이스부(400) 하부에 탈착되는 위치를 조절하여, 한 쌍의 수평 조절부(500)가 배열 기판(30) 상에 위치하도록 하는 것도 가능하다.

이와 같이 수평 조절부(500)가 리드선(31)과 같은 평평한 부분에 맞닿아 지지됨으로써, 저항 용접기의 수평을 유지할 수 있으며, 이에 따라 한 쌍의 용접봉(300)은 저항 용접이 수행되는 도전체인 인터커넥터(21) 상에 맞닿아 S200 부분에 수평을 유지하면서 접속되어 저항 용접을 수행할 수 있다.

여기서, 저항 용접을 수행할 때, 도전체에 대한 용접봉(300)의 압력을 약하게 하여 저항 용접을 수행하고자 하는 경우, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 피스톤(150a)이 제1 피스톤(150b)의 내부에 완전히 삽입되도록 위치시킨 상태에서 동작 버튼(600)을 눌러, 도 10의 (b)와 같이 저항 용접을 수행할 수 있다.

그러나, 도전체에 대한 용접봉(300)의 압력을 보다 강하게 하여 저항 용접을 수행하고자 하는 경우, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 피스톤(150a)의 일부분이 제1 피스톤(150b)의 상부로 D150만큼 돌출되도록 위치시킨 상태에서 동작 버튼(600)을 눌러, 도 11의 (b)와 같이 저항 용접을 수행할 수 있다.

도 11의 (a)와 같은 경우, 동작 전, 상부 가압 피스톤(150)의 총 길이(L1’)는 도 10의 (a)에 도시된 상부 가압 피스톤(150)의 총 길이보다 길어져, 도 11의 (a)에 도시된 가압 스프링(130)의 길이(L1’)가 도 10의 (a)에 도시된 가압 스프링(130)의 길이(L1)보다 상대적으로 짧아질 수 있고, 이에 따라 가압 스프링(130)이 동작 전부터 상대적으로 강한 압력을 받을 수 있다.

이후, 도 11의 (b)와 같이 동작 버튼(600)을 눌렀을 때, 도 10의 (b)보다 보다 강한 압력이 가압 스트링에 가해질 수 있으며, 이로 인하여 용접봉(300)에 보다 강한 압력이 가해질 수 있다.

이때, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 상대적으로 강한 압력이 가압 스프링(130)의 길이(L3)는 상대적으로 약한 압력이 가해지는 도 10의 (b)에 도시된 가압 스프링(130)의 길이(L2)보다 상대적으로 짧아질 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 핸드 타입 저항 용접기는 케이스부(400) 바디 하부에 한 쌍의 수평 조절부(500)를 구비하여, 수평을 정확하게 유지하면서 도전체를 저항 용접할 수 있어, 저항 용접을 보다 정밀하게 수행할 수 있으며, 저항 용접의 품질을 보다 향상시킬 수 있다.

이에 따라, 인공 위성용 태양 전지 패널의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

1. 바디 내부에 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 수직 방향으로 길게 형성된 한 쌍의 가압 실린더 홀을 구비하고, 각각이 상기 한 쌍의 가압 실린더 홀 내에서 상기 수직 방향으로 이동하는 한 쌍의 가압 피스톤을 구비하는 가압 피스톤부;
   상기 가압 피스톤부의 하부에 고정되어 위치하고, 외부로부터 전압이 공급되는 한 쌍의 용접 헤드 전극;
   상기 한 쌍의 용접 헤드 전극의 하부에 고정되어 상기 수직 방향으로 길게 연장되고, 상기 한 쌍의 용접 헤드 전극으로부터 전압을 공급받아 도전체를 저항 용접하는 한 쌍의 용접봉;
   바디 내측으로 상기 가압 피스톤부를 둘러싸고, 바디 하부에 상기 수직 방향으로 고정되어 상기 제1 수평 방향으로 이격되는 한 쌍의 수평 조절부를 구비하는 케이스부;를 포함하고,
   상기 한 쌍의 수평 조절부는, 저항 용접 대상물인 도전체 또는 상기 도전체가 위치한 바닥면에 맞닿아 위치하여 상기 한 쌍의 용접봉을 상기 도전체에 대해 수평으로 유지하는 핸드 타입 저항 용접기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 수평 조절부는 서로 동일한 길이를 가지며, 상기 케이스부의 바디 하부에 탈부착되도록 상기 수평 조절부의 상부 끝단은 극성을 갖는 자성체를 포함하는 핸드 타입 저항 용접기.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 케이스부의 바디 하부는 상기 제1 수평 방향 및 상기 제1 수평 방향과 교차하는 제2 수평 방향으로 형성된 케이스 하부면을 가지며,
   상기 케이스 하부면에는 상기 수평 조절부의 끝단이 삽입되는 복수의 함몰홈을 구비하고, 상기 함몰홈 내에는 상기 수평 조절부의 자성체와 다른 극성을 갖는 자성체를 포함하는 핸드 타입 저항 용접기.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 케이스부의 내측면 중 상기 한 쌍의 용접 헤드 전극 보다 하부에서 상기 케이스부의 내측면에 고정되는 원복 피스톤부를 더 구비하고,
   상기 원복 피스톤부는 상기 한 쌍의 용접 헤드 전극 각각에 고정되는 한쌍의 원복 피스톤, 상기 케이스부의 내측면에 고정되어 상기 한쌍의 원복 피스톤이 내부로 삽입되는 한 쌍의 원복 실린더 홀 및 상기 원복 실린더 혼 내에서 상기 원복 피스톤의 하부에 위치하는 원복 스프링을 포함하는 핸드 타입 저항 용접기.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 케이스부의 내측면 중 상기 한 쌍의 용접 헤드 전극의 상부에는 가이드부가 더 구비되고,
   상기 원복 피스톤은 상기 용접 헤드 전극을 관통하여 상기 용접 헤드 전극의 상부로 돌출되고, 상기 용접 헤드 전극의 상부로 돌출된 원복 피스톤의 일부분은 상기 가이드부에 삽입되는 핸드 타입 저항 용접기.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 가압 실린더 홀 내에는 가압 스프링이 구비되고,
   상기 가압 피스톤은 상기 가압 스프링의 상부에 위치하는 상부 가압 피스톤과 상기 가압 스프링의 하부에 위치하는 하부 가압 피스톤을 포함하는 핸드 타입 저항 용접기.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 상부 가압 피스톤은 제1 피스톤과 상기 제1 피스톤의 내부에 위치하는 제2 피스톤을 포함하고,
   상기 제1 피스톤은 상기 제2 피스톤에 맞닿는 내부면은 암나사 형태를 가지고, 상기 제2 피스톤이 상기 제1 피스톤에 맞닿는 외부면은 숫나사 형태를 가지고,
   상기 제2 피스톤은 상기 제1 피스톤의 내부에 나사 체결되고, 상기 제2 피스톤이 회전하여 상기 제1 피스톤 내부에 삽입되는 길이가 조절되는 핸드 타입 저항 용접기.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 상부 가압 피스톤의 길이는 상기 제2 피스톤이 상기 제1 피스톤 내부로 삽입되는 길이를 조절하여 제어되는 핸드 타입 저항 용접기.
9. 제6 항에 있어서,
   상기 상부 가압 피스톤이 압력을 받아 상기 하부 가압 피스톤이 하강할 때, 상기 원복 스프링은 수축하고,
   상기 상부 가압 피스톤의 압력이 해제되었을 때, 상기 원복 스프링은 이완되어 상기 가압 피스톤을 밀어 올리는 핸드 타입 저항 용접기.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 용접 헤드 전극 각각에는 상기 전압이 공급되는 전선이 연결되고,
    상기 전선은 상기 케이스부 내부에서 상기 전압이 공급되도록 제어하는 전원 스위치에 연결되고,
    상기 한 쌍의 가압 피스톤이 압력에 의해 하강하여 상기 한 쌍의 용접 헤드 전극이 미리 설정된 거리 이상으로 하강한 경우, 상기 전원 스위치가 턴 온되는 핸드 타입 저항 용접기.
    

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