KR102643376B1 - 브레이징액 자동 토출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속모재 간의 브레이징 접합을 위해 모재 사이의 접합 부위에 브레이징액을 도포하는데 사용되는 브레이징액 자동 토출장치에 관한 것으로서, 압축공기를 제공하기 위한 컴프레서(110), 이 컴프레서(110)의 압축공기를 공급받아 주사기(4)로 공급하는 제1 솔레노이드 밸브(120), 상기 컴프레서(110)로부터 압력조절기(130)를 거쳐 감압된 압축공기를 공급받는 제2 솔레노이드 밸브(140), 이 제2 솔레노이드 밸브(140)에 의해 작동됨으로써 주사기(4)의 움직임을 조절하는 구동측 공압실린더(150)와 피동측 공압실린더(160)를 포함한다. 이에 따르면, 작업자의 숙련도에 상관없이 도포에 필요한 브레이징액을 일정량씩 토출시켜줄 수 있다.

Description

브레이징액 자동 토출장치{AUTOMATIC BRAZING LIQUID DISCHARGING DEVICE}
본 발명은 금속모재 간의 브레이징 접합을 위해 모재 사이의 접합 부위에 브레이징액을 도포하는데 사용되는 브레이징액 자동 토출장치에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이징(Brazing)은 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 금속부품(1, 2) 사이의 접합부위에 브레이징액(3)을 도포한 다음 가열로(furnace)에서 융점 이하의 고온 환경에서 상기 브레이징액(3)을 녹여 금속부품(1, 2)간의 접합이 이루어지도록 하는 방법이다.
이때, 상기 브레이징액(3)은 대개 자연경화 현상을 방지하기 위해 주사기(4) 속에 외부로부터 밀폐된 액상(3')으로 제공됨에 따라, 작업자가 피스톤(5)을 눌러 금속부품(1, 2) 간의 접합부위에 일정량만큼 토출시키는 방식으로 도포가 이루어진다.
그러나, 브레이징액(3)은 미세한 양으로 정량으로 토출될 것이 요구되는데 비해 토출량의 조절은 순전히 작업자의 수작업에 의존한 관계로 작업자의 숙련도에 따라 토출량의 편차가 크게 가변적이어서 결국, 브레이징 용접의 불량발생 및 이로 인한 제품의 품질 저하가 문제되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 작업자의 숙련도에 상관없이 도포에 필요한 브레이징액을 일정량씩 토출시켜줄 수 있는 브레이징액 자동 토출장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 브레이징액이 충전된 주사기에 공압을 가하여 상기 브레이징액이 토출되도록 하는 브레이징액 자동 토출장치에 있어서, 압축공기를 제공하는 컴프레서와; 상기 컴프레서와 연결되어 압축공기를 공급받는 제1 입력단과, 상기 주사기와 연결되어 압축공기를 공급하기 위한 제1-1 출력단과, 플러그로 단자가 막힌 제1-2 출력단을 갖는 제1 솔레노이드 밸브와; 상기 컴프레서와 연결되어 압축공기를 공급받는 제2 입력단과, 압축공기를 출력하기 위한 제2-1 출력단 및 제2-2 출력단을 갖는 제2 솔레노이드 밸브와; 상기 제2-1 출력단과 연결되는 구동측 피스톤 후진용 제1-1 포트와, 상기 제2-2 출력단과 연결되는 구동측 피스톤 전진용 제1-2 포트를 갖는 구동측 공압실린더와; 상기 구동측 피스톤과 동축으로 연결되어 일체로 움직이는 피동측 피스톤을 가지며, 상기 제1-1 출력단과 함께 상기 주사기와 연결되는 제2-1 포트와, 단자가 외부로 개방된 제2-2 포트를 갖는 피동측 공압실린더와; 정해진 지속시간 동안 상기 주사기로 상기 브레이징액을 토출하기 위해, 상기 제1 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제1 입력단의 압축공기를 상기 제1-1 출력단을 통해 상기 주사기로 공급함과 동시에, 상기 제2 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제2 입력단의 압축공기를 상기 제2-2 출력단을 통해 상기 제1-2 포트로 공급함으로써 상기 구동측 피스톤과 연결된 상기 피동측 피스톤을 전진시키고, 상기 지속시간 경과 후, 상기 제1 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제1 입력단의 압축공기를 상기 제1-2 출력단으로 연결시켜 공급을 차단함과 동시에, 상기 제2 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제2 입력단의 압축공기를 상기 제2-1 출력단을 통해 상기 제1-1 포트로 공급함으로써 상기 구동측 피스톤과 연결된 상기 피동측 피스톤을 정해진 스트로크(stroke)만큼 후진시킴으로써 상기 제2-1 포트를 통해 연결된 상기 주사기의 브레이징액 누수를 막게 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징액 자동 토출장치를 제공한다.
여기서, 상기 브레이징액 자동 토출장치는, 상기 컴프레서와 연결되어 압축공기를 공급받아 일정하게 조절된 저압의 압축공기를 제공하는 압력조절기를 더 포함하고, 상기 제2 솔레노이드 밸브의 제2 입력단은 상기 압력조절기로부터 조절된 저압의 압축공기를 공급받는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 브레이징액 자동 토출장치는, 상기 제어부와 전기적으로 연결된 발판 스위치를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 발판 스위치의 1회 입력 시, 상기 지속시간 동안 상기 주사기로 상기 브레이징액을 토출하고, 상기 지속시간 경과 후 상기 주사기의 브레이징액 누수를 막는 동작까지 완료하고 멈추는 사이클을 1회 수행하도록 구성할 수도 있다.
이때, 상기 브레이징액 자동 토출장치는, 상기 브레이징액의 토출 순서 및 횟수, 토출의 지속시간을 입력하기 위한 입력창을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력창으로 입력된 상기 토출 순서 및 횟수에 따라 각기 정해진 상기 토출의 지속시간에 맞추어 상기 사이클을 수행하도록 구성할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 브레이징액 자동 토출장치에 의하면, 작업자의 숙련도에 상관없이 도포에 필요한 브레이징액을 일정량씩 토출시켜 도포할 수 있게 해주어 브레이징액의 정량 토출을 달성할 수 있으므로, 브레이징 용접의 불량발생 및 이로 인한 제품의 품질 저하가 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 브레이징액의 도포 방법을 설명하는 개략도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브레이징액 자동 토출장치의 구성도,
도 3은 도 2의 브레이징액 자동 토출장치가 브레이징액을 토출하는 동작을 표현한 구성도,
도 4는 도 2의 브레이징액 자동 토출장치가 브레이징액을 토출한 후 누수를 막는 동작을 표현한 구성도,
도 5는 도 2의 브레이징액 자동 토출장치의 전자제어 관계를 설명하기 위한 부분 구성도,
도 6은 도 5의 전자제어 구성에 추가적으로 제공되는 입력창의 예시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 브레이징액 자동 토출장치의 부대구성을 표현한 부분 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 브레이징액 자동 토출장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 압축공기를 제공하기 위한 컴프레서(110), 이 컴프레서(110)의 압축공기를 공급받아 주사기(4)로 공급하는 제1 솔레노이드 밸브(120), 상기 컴프레서(110)로부터 압력조절기(130)를 거쳐 감압된 압축공기를 공급받는 제2 솔레노이드 밸브(140), 이 제2 솔레노이드 밸브(140)에 의해 작동됨으로써 주사기(4)의 움직임을 조절하는 구동측 공압실린더(150)와 피동측 공압실린더(160)를 포함하여 구성된다.
상기 구성에 따른 브레이징액 자동 토출장치(100)의 작동을 살펴보면, 브레이징액의 토출을 위해, 제1 솔레노이드 밸브(120)는 전기적 제어에 의해, 컴프레서(110)와 연결되어 압축공기를 공급받는 제1 입력단(121)이 도 3에 도시된 바와 같이 제1-1 출력단(122)과 연결됨으로써, 이를 통해 배출되는 압축공기는 주사기(4)로 공급됨으로써 그 내부에 충전되어 있는 브레이징액(도 1의 3')을 밀어냄으로써 토출액(3)을 토출시킨다.
이와 동시에, 제2 솔레노이드 밸브(140)는 전기적 제어에 의해, 압력조절기(130)와 연결되어 감압 조절된 압축공기를 공급받는 제2 입력단(141)이 제2-2 출력단(143)과 연결됨으로써, 이를 통해 배출되는 압축공기는 구동측 공압실린더(150)의 제1-2 포트(152)로 공급됨으로써 그 내부의 구동측 피스톤(153)을 정해진 스트로크(Stroke)만큼 좌측으로 이동시킨다.
이때, 상기 구동측 피스톤(153)은 피동측 공압실린더(160) 내의 피동측 피스톤(163)과 일체적으로 연결됨에 따라, 상기 피동측 피스톤(163)도 피동측 공압실린더(160) 내에서 상기 정해진 스트로크만큼 좌측으로 이동한다.
브레이징액(3')의 정량 토출(3)을 위한 토출 지속시간(ex. 0.2초)이 경과하게 되면, 상기 브레이징액(3')의 토출을 멈춤고 이때 바늘팁으로 브레이징액(3')이 누수되는 것을 방지하기 위해, 브레이징액 자동 토출장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 작동한다.
즉, 제1 솔레노이드 밸브(120)는 전기적 제어에 의해, 제1 입력단(121)이 플러그(124)로 단자가 막힌 제1-2 출력단(123)과 연결됨으로써 주사기(4)로의 압축공기 공급을 차단하여 브레이징액(3')의 토출을 멈춘다.
이와 동시에, 제2 솔레노이드 밸브(140)는 전기적 제어에 의해, 제2 입력단(141)이 제2-1 출력단(142)과 연결됨으로써, 이를 통해 배출되는 압축공기는 구동측 공압실린더(150)의 제1-1 포트(151)로 공급됨으로써 그 내부의 구동측 피스톤(153)을 상기 정해진 스트로크(Stroke)만큼 우측으로 이동시킨다.
이에 따라, 피동측 피스톤(163)도 피동측 공압실린더(160) 내에서 상기 정해진 스트로크만큼 우측으로 이동하게 됨으로써, 상기 스트로크만큼의 (공기)유량이 주사기(4)로부터 제2-1 포트(161)로 유입된다. 이러한 약간의 유량 유입으로 주사기(4)의 바늘팁(6)을 통해 브레이징액(3')이 누설, 즉 흘러내리는 현상을 차단할 수 있다.
피동측 공압실린더(160)의 제2-2 포트(162)는 그대로 외부와 연결되어 있어 이를 통한 공기의 출입이 자유로우므로, 상기와 같은 피동측 피스톤(163)의 움직임에 제약을 주지 않는다.
압력조절기(130)는 압축공기를 상기 구동측 및 피동측 공압실린더(150, 160)의 사양에 맞는 구동압력으로 맞추어 주기 위한 구성이다.
이상과 같은 구동, 구체적으로 제1 솔레노이드 밸브(120)와 제2 솔레노이드 밸브(140)의 구동 제어는 도 5에 도시된 바와 같이 이들에 전기적으로 연결되는 제어부(170)에 의해 이루어진다.
이때, 제어부(170)의 구동 제어를 위한 입력수단으로서 이에 전기적으로 연결된 발판 스위치(180)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(170)는 상기 발판 스위치(180)를 발로 누르는 1회 입력 신호에 따라, 일정한 지속시간(ex. 0.2초) 동안 주사기(4)를 통해 브레이징액(3')을 정량(3)만큼 토출하고, 상기 지속시간 경과 후에는 상기한 바와 같이 주사기(4)로부터 브레이징액이 누수되는 것을 막는 동작까지 완료하고 멈추는 사이클을 1회 수행하도록 할 수 있다.
나아가, 이러한 구성의 추가에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같은 터치화면(190)을 구비하여 브레이징액 토출량 제어를 더욱 체계적으로 수행할 수 있게 된다. 즉, 화면상에 브레이징액의 토출 순서(191)에 따라 토출 횟수(192)를 입력하고, 각 토출 순서(191)에 대응하는 토출 지속시간(193)을 입력하여 설정하면, 상기 제어부(170)는 이러한 입력 설정값에 따라 발판 스위치(180)의 누름에 대응하여 토출을 제어하는 것이다. 도 6과 같이 입력된 바에 따르면, 첫번째 토출은 1회로 0.2초 지속시간만큼 토출한다. 이어, 두번째 토출 역시 1회 토출만 수행하고 다만 지속시간은 0.4초로 하여 토출량을 늘려준다. 다음으로, 세번째 토출은 3회를 수행하는데 각각 0.3초 지속시간으로 토출량이 설정된 것이다. 물론, 매 토출마다 발판 스위치(180)의 누름 입력이 요구된다. 따라서, 도 6에서의 총 발판 스위치(180)의 누름 횟수는 5회가 된다.
한편, 브레이징액은 물에 녹는 수용성 물질로 공기중에 주사기(4)를 방치할 경우 바늘팁 부위에서 말라 굳어버릴 위험이 있는바, 이를 방지하기 위해 도 7에 도시된 바와 같이 주사기(4)를 작업테이블(10)의 테두리에 설치되는 보관통(20)을 마련함으로써 여기에 넣어두게 함이 바람직하다. 보관통(20)에는 물을 저장하여 주사기(4)를 꽂아둘 경우 바늘팁(6)이 상기 물 속에 담겨지도록 한다.
이상에서 설명된 브레이징액 자동 토출장치(100)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 후술하는 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 상기 설명된 바로 한정되어서는 안 된다.
3: 토출액 3': 브레이징액
4: 주사기 6: 바늘팁
10: 작업테이블 20: 보관통
100: 브레이징액 자동 토출장치 110: 컴프레서
120: 제1 솔레노이드 밸브 121: 제1 입력단
122: 제1-1 출력단 123: 제1-2 출력단
124: 플러그 130: 압력조절기
140: 제2 솔레노이드 밸브 141: 제2 입력단
142: 제2-1 출력단 143: 제2-2 출력단
150: 구동측 공압실린더 151: 제1-1 포트
152: 제1-2 포트 153: 구동측 피스톤
160: 구동측 공압실린더 161: 제2-1 포트
162: 제2-2 포트 163: 피동측 피스톤
170: 제어부 180: 발판 스위치
190: 터치화면 191: 토출 순서
192: 토출 횟수 193: 토출 지속시간

Claims (4)

  1. 브레이징액이 충전된 주사기에 공압을 가하여 상기 브레이징액이 토출되도록 하는 브레이징액 자동 토출장치에 있어서,
    압축공기를 제공하는 컴프레서와;
    상기 컴프레서와 연결되어 압축공기를 공급받는 제1 입력단과, 상기 주사기와 연결되어 압축공기를 공급하기 위한 제1-1 출력단과, 플러그로 단자가 막힌 제1-2 출력단을 갖는 제1 솔레노이드 밸브와;
    상기 컴프레서와 연결되어 압축공기를 공급받는 제2 입력단과, 압축공기를 출력하기 위한 제2-1 출력단 및 제2-2 출력단을 갖는 제2 솔레노이드 밸브와;
    상기 제2-1 출력단과 연결되는 구동측 피스톤 후진용 제1-1 포트와, 상기 제2-2 출력단과 연결되는 구동측 피스톤 전진용 제1-2 포트를 갖는 구동측 공압실린더와;
    상기 구동측 피스톤과 동축으로 연결되어 일체로 움직이는 피동측 피스톤을 가지며, 상기 제1-1 출력단과 함께 상기 주사기와 연결되는 제2-1 포트와, 단자가 외부로 개방된 제2-2 포트를 갖는 피동측 공압실린더와;
    정해진 지속시간 동안 상기 주사기로 상기 브레이징액을 토출하기 위해, 상기 제1 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제1 입력단의 압축공기를 상기 제1-1 출력단을 통해 상기 주사기로 공급함과 동시에, 상기 제2 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제2 입력단의 압축공기를 상기 제2-2 출력단을 통해 상기 제1-2 포트로 공급함으로써 상기 구동측 피스톤과 연결된 상기 피동측 피스톤을 전진시키고, 상기 지속시간 경과 후, 상기 제1 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제1 입력단의 압축공기를 상기 제1-2 출력단으로 연결시켜 공급을 차단함과 동시에, 상기 제2 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 제2 입력단의 압축공기를 상기 제2-1 출력단을 통해 상기 제1-1 포트로 공급함으로써 상기 구동측 피스톤과 연결된 상기 피동측 피스톤을 정해진 스트로크(stroke)만큼 후진시킴으로써 상기 제2-1 포트를 통해 연결된 상기 주사기의 브레이징액 누수를 막게 하는 제어부와;
    상기 제어부와 전기적으로 연결된 발판 스위치를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 발판 스위치의 1회 입력 시, 상기 지속시간 동안 상기 주사기로 상기 브레이징액을 토출하고, 상기 지속시간 경과 후 상기 주사기의 브레이징액 누수를 막는 동작까지 완료하고 멈추는 사이클을 1회 수행하는 것을 특징으로 하는 브레이징액 자동 토출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컴프레서와 연결되어 압축공기를 공급받아 일정하게 조절된 저압의 압축공기를 제공하는 압력조절기를 더 포함하고,
    상기 제2 솔레노이드 밸브의 제2 입력단은 상기 압력조절기로부터 조절된 저압의 압축공기를 공급받는 것을 특징으로 하는 브레이징액 자동 토출장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 브레이징액의 토출 순서 및 횟수, 토출의 지속시간을 입력하기 위한 입력창을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 입력창으로 입력된 상기 토출 순서 및 횟수에 따라 각기 정해진 상기 토출의 지속시간에 맞추어 상기 사이클을 수행하는 것을 특징으로 하는 브레이징액 자동 토출장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100127023A (ko) * 2009-05-25 2010-12-03 황원진 유압식 도료분사시스템

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