KR20040014793A - 자동납땜장치용 노즐구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동납땜장치용 노즐구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본인의 특허 제158292호를 더욱 보완하여 노즐에서 분출되는 용융납이 보다 강력한 와류형 웨이브를 형성하게 끔 구성함으로써 납땜이 더욱 신속 정확하고도 견고하게 이루어지게 하고, 납땜불량 예방으로 납땜에 따른 원가절감과 신뢰성극대화를 이룰 수 있게 하기 위한 것이다.

한편, 위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노즐시스템은, 일측면, 또는 양측면이 면처리된 축과; 상기 축에 삽입되도록 축단면과 동일한 크기와 모양의 구멍을 가지면서 용융납의 공급부와 배출부, 그리고 상기 공급부와 배출부사이에 위치하고 원호상의 곡면으로 되어 용융납의 배출을 유도하는 유도부등으로 이루어진 다수의 조립편과; 상기 조립편과 대칭을 이루는 다수의 또 다른 조립편: 그리고 상기 두종류의 조립편이 각각 하나 또는 2개가 한조로 되어 지그재그 방식으로 축에 결합한 상태에서 이를 외부에서 감싸 조립고정시키는 노즐케이스로 구성된다.

따라서 위와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 용융납이 노즐의 배출부를 통하여 토출될 때, 서로 부딪혀 강력한 와류형 웨이브를 형성하게 되고, 더불어 상기한 와류형웨이브에 의해 용융납의 토출높이와 폭이 상당히 높고 넓게 이루어져서 납땜하고자 하는 P.C.B기판의 칩이 낮은 경우는 물론, 높은 경우에도 매우 안정적으로납땜을 할 수 있게 되는 것이며, 더불어 납땜하고자 하는 P.C.B기판의 이송속도를 빠르게 하더라도 전자부품의 칩(chip)주위에 공간부가 전혀 발생되지 않게 함과 동시에 고르게 납땜되도록 하는 노즐시스템을 제공하게 된다.

Description

자동납땜장치용 노즐구조{stracture of a nozzle for automatic soldering device}

본 발명은 자동납땜장치용 노즐구조에 관한 것으로, 특히 본인의 선발명특허 제158292호를 더욱 보완하여 용융납이 토출될 때 보다 강력한 와류형웨이브를 형성하게 끔 하여 납땜이 칩의 크기와 길이에 관계없이 견고하고도 정확하며 고르게 이루어질 수 있게 한 것이다.

선발명특허 제158292호를 살펴보면, 노즐을 구성할 때 축에 결합되는 가운데의 구멍이 서로 반대로 형성된 ""형 조립편을 1-2장씩 교호로 되게 축봉에 연속 결합시킨 뒤, 이를 상하부가 개방된 노즐관체에 삽입시킴으로써, 노즐관체의 내벽과 조립편의 작은원호부분이 용융납의 토출거리및 토출안내구멍이 되게 하고, 또 상기 조립편을 교호로 조립함에 따라 하부에는 상기 토출안내구멍과 연통되는 "" 형의 용융납 공급통로가 형성되게 되어 용융납이 상기 용융납공급통로과 토출안내구멍을 통하여 토출될 때 수직방향이나 사선방향으로 토출되지 아니하고, 곡선을 그리면서 웨이브지게 토출되게 한 것이다.

특히, 선발명특허에 따르면, 토출안내구멍이 곡선화되어 있어 용융납 토출시 유속이 매우 빠르게 됨으로 토출안내구멍이 작업중 막힐 염려가 최소화 되고, 또, 토출압력이 세기 때문에 그만큼 더 용접불량을 해소할 수 있게 하면서 신뢰성을 극대화시켰다.

그러나 상기한 선특허발명은 다음과 같은 문제점이 노출되었다.

즉, 물을 이용하여 모사실험을 한 결과, 도 에서 보는 바와 같이 유동패턴이 매우 불규칙하게 발생됨을 알수 있고, 와류가 발생하지 않음을 알수 있다. 특히 이러한 유동패턴은 모터의 회전수를 320~350rpm으로 변화시켰을 때 나타났으며, 이러한 결과는 높이가 낮은 칩(chip)의 용접에는 유리하나 높은 칩의 경우에는 납땜효율이 떨어지는 등의 문제점이 따른다는 것이다.

따라서 본 발명은 전술한 종래의 제반문제점을 감안하여 안출된 것으로, 특히, 조립편을 구성함에 있어서, 용융납의 배출부가 용융납의 유도부끝에서 꺽임없이 일직선으로 쭉 뻗은 형태로 형성하고, 축에 조립편이 조립설치될 때 75°의 기울기를 유지하여 조립설치되게 하여 용융납이 토출될때 웨이브와 함께 강력하게 와류가 형성되게 하며, 더불어 토출부를 중심으로 양측의 웨이브와 와류가 대칭을 이루도록 하여 칩의 높이가 낮은 것은 물론, 높은것과 경사진것등 여러가지유형의 칩을 매우 견고하고 안정적으로 납땜할 수 있게 하려는 데 발명의 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 요부 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 조립상태를 나타낸 확대 종단면도.

도 4는 본 발명의 확대 종단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 요부 측면도.

도 6은 본 발명의 노즐에 있어서 물을 이용한 모사실험 결과를 나타낸 속도분포도.

도 7은 종래 발명의 노즐에 있어서 물을 이용한 모사실험결과를 나타낸 속도분포도.

본 발명의 노즐시스템은, 일측면, 또는 양측면이 면처리된 축(1)과;

상기 축(1)에 별도의 키이 없이 조립 고정되도록 축단면과 동일한 크기와 모양의 구멍(21)을 가지면서 하부와 상부에 용융납의 공급부(21)와 배출부(22)를, 그리고 상기 공급부(21)와 배출부(22)사이에 위치하고 원호상의 곡면으로 되어 용융납의 배출을 유도하는 유도부(23)등으로 이루어지며 축에조립시 약 15°정도의 기울기를 가지도록 된 다수의 조립편(2)과;

상기 조립편(2)을 하나 또는 2개를 한조로 하여 지그재그 방식으로 축(1)에 결합한 후 이를 외부에서 감싸 조립고정시키는 노즐케이스(3)로 구성된다.

상기 노즐케이스(3)는 파이프형태로 된 관체(31) 상부에 길게 형성된 토출구(32)를, 그리고 하부에는 용융납 공급용 장공(33)을 형성한다.

또 이들을 조립하면, 노즐케이스(3)를 구성하는 관체(31)의 내경과 조립편(2)의 유도부(23)사이에 만곡형의 토출안내구멍(4)이 형성되게 되며, 더불어 조립편(2)가 각각 하나 또는 두개씩 지그재그 방식으로 축(1)에 결합되면, 조립편(2)에 형성된 공급부(21)에 의해 하부에 ""형의 용융납공급용 홈(5)이 자연스럽게 형성되게 되며, 상기 조립편(2)은 축에 조립하였을 때 약15°정도의 기울기를 유지하도록 구성하였기에, 이들을 모두 축(1)에 조립하였을 때 일방향으로 약 15°정도의 경사각을 갖게 된다.

또한, 상기 용융납공급용 홈(5)은 다수의 조립편(2)에 형성된 곡선형태의 유도부(23)와 연통되게 되며, 따라서 용융납이 토출시 상기 토출안내구멍(4)을 통하여 포물선을 그리면서 토출되고, 토출방향은 축 중심을 기준으로 서로 상대 토출안내구멍(4)사이로 토출되면서 토출된 용융납이 서로 부딪혀 매우 강력하게 와류하게 된다.

다시말하면, 조립편(2)이 축(1)을 중심으로 15°정도의 기울기를 갖는 데다가 토출되는 용융납은 좌우측에서 상대 조립편위치로 링형상의 웨이브를 형성하면서 토출되기 때문에 토출되는 순간 용융납이 매우 강력하게 와류하게 되는 것이며, 더불어 이러한 현상에 의해 용융납의 토출높이와 폭이 상당히 높고 넓게 형성되는 것이다.

이와 같은 현상은 물을 이용하여 시험한 도 의 속도분포도를 참조하면 더욱 명확하게 확인할 수 있는데, 이를 살펴보면, 조립편의 배출구측에서 토출되는 물이 상대 배출구쪽으로 토출되면서 제법 높게 상승한뒤 원형링의 형상으로 양측이 서로대칭된 모습으로 2개의 웨이브를 그리면서 와류함을 알 수 있다.

따라서 토출높이와 폭이 상당히 높고 넓게 이루어져 높이가 낮은 칩은 물론 높은 칩의 납땜작업도 용이하게 이루어지게 된다.

즉 상기 도 의 속도분포도에서 보는 바와 같이 노즐에서 토출되는 용융납은 노즐 중앙부를 기점으로 하여 좌 우측에서 토출되는 용액이 중앙부에서 서로 부딪히면서 매우 강력하게 와류하는 것을 볼수 있고, 이러한 와류에 의해 납땜하고자 하는 P.C.B기판의 칩의 높이에 관계없이 용융납을 비벼넣는 작용을 하게 되어 칩의 구석구석까지 매우 안정적이고도 견고한 납땜이 이루어질수 있게 하는 것이며, 더불어 납땜부와 칩사이의 내측에 공간이 전혀 형성되지 않아 사용과정에서 땜 부위에 크랙이 발생되는 등의 폐단을 일소시킬 수 있게 된다는 것이다.

또한, 본 발명은 토출되는 용융납이 와류 즉, 강력하게 소용돌이치면서 웨이브를 형성하기 때문에 납땜하고자 하는 P.C.B기판의 이송속도를 빠르게 하더라도 불량없이 매우 안정적으로 땜이 이루어지게 되며, 땜부위의 외관도 매우 깔끔하다.

따라서, 본 발명에 따르면 납땜을 고속으로 빠르게 진행시킬 수 있게 되어 생산성을 극대화 시킬수 있게 됨은 물론 품질을 극대화 시킬수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 조립편(2)의 유도부(23) 끝에 형성되는 배출부(22)를 유도부(23)의 연장선상으로 그대로 뻗어나가도록 형성하고, 이들을 축(1)에 교호로 조립하였을때 양쪽의 배출부 끝 간격이 2~4mm정도를 유지함으로써, 용융납의 토출시 축 중심을 기중으로 양측에 매우 강력하면서도 균일하게 와류가발생하게 되고, 이러한 와류에 의해 납땜하고자 하는 칩의 구석구석까지 안정적으로 납땜이 이루어지게 되어 납땜부위의 강도가 매우 높고, 외관이 매우 깔끔하며 생산성과 신뢰성이 극대화되는등의 효과가 따르게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 일측면, 또는 양측면이 면처리된 축(1)과;

   상기 축(1)에 삽입되도록 축단면과 동일한 크기와 모양의 구멍(21)을 가지면서 용융납의 공급부(21)와 배출부(22), 그리고 상기 공급부(21)와 배출부(22)사이에 위치하고 원호상의 곡면으로 되어 용융납의 배출을 유도하는 유도부(23)등으로 이루어지며 축에조립시 약 15°정도의 기울기를 가지도록 된 다수의 조립편(2)과;

   상기 다수의 조립편(2)이 하나 또는 2개가 한조로 되어 지그재그 방식으로 축(1)에 결합된 상태에서 이를 외부에서 감싸는 노즐케이스(3)로 구성됨을 특징으로 하는 자동납땜장치용 노즐구조.
2. 1항에 있어서,

   조립편(2)에 형성된 배출부(22)는 원호상으로 형성되는 유도부의 연장선상에 직선으로 연장형성되게 함을 특징으로 하는 자동납땜장치용 노즐구조.