KR20080107544A - 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법에 관한 것으로, 수직하게 세워지는 세로형의 냉간 용접기에 내부심체인 알루미늄을 재결정 온도 이하에서 기계적 압력을 가하여 다이스(dies)에 의해 압접하여 냉간용접하고 외부피복체인 구분된(단절된)구리를 구리테이프로 감싼 상태에서 압접으로 용접하므로써 깨끗한 선재 표면을 얻을 수 있는 냉간 용접기(cold welder)는 전원을 공급하면서 제어하는 버튼부를 구비한 선반 베이스와, 상기 선반 베이스 상단에 수직하게 세워진 장방형의 본체부와, 상기 본체부의 양측으로 수평하게 삽입되는 구리피복 알루미늄을 고정하는 것으로 상하 이동하는 고정부재와, 상기 본체부의 양측으로 수평하게 삽입되는 구리피복 알루미늄을 압접 접합시키는 것으로 상하, 좌우 이동하는 각각 4개로 분할 구성된 다이스와, 상기 본체부의 후면에 형성되어 다이스를 동작시키는 유압실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉간 용접기를 제공하는 데 있다.
냉간 용접기, 용접, 압접, 접합, 구리피복 알루미늄, CCA, 비철금속

Description

냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법{Wire rod method that use welding machine}
도 1은 본 발명에 따른 냉간 용접기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 냉간 용접기의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 본체부를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 냉간 용접기의 본체부 정면을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 냉간 용접기의 본체부 측면을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 다이스 분해 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 다이스 동작 순서를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 다이스 내부에 삽입된 선재 접합을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 냉간 용접기의 선재 접합의 다이스 이동 방향을 나타낸 도면.
도 10의 (a)는 본 발명에 따른 냉간 용접기에 의해 접합된 선재와 (b)는 접합된 선재에 부착되는 구리피복 클립을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 선제 접합 순서를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 냉간 용접기에 장착되는 다이스 다른 실시예를 나타 낸 도면.
도 13은 본 발명에 따른 냉간 용접기를 이용한 선재 접합 방법을 나타낸 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10:선재 12:알루미늄 띠
100:선반 베이스 110:버튼부
200:본체부 201:통공
202:고정부재 204:선재유입공간부
206:취합공간부 208:누름판
209:원형볼 210:고정 손잡이
220:다이스 220-1:각도면
220-2:삽입홈 221:수직기둥홈
222:제1 각원다이스 223:수평기둥홈
224:제2 각원다이스 225:수직축
226:제3 각원다이스 227:수평축
228:제4 각원다이스 232:접합공간부
234:분리홈 235:침봉
236:다이스 쐐기편 240:유압실린더
242:실린더 고정축 243:수평홈
244:가압레버 245:홈부
246:수평핀 250:구리피복 클립
252:연결체 262:원형홈
300:냉간 용접기
본 발명은 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직하게 세워지는 세로형의 냉간 용접기(cold welder)에 내부심체인 알루미늄을 재결정 온도 이하에서 기계적 압력을 가하여 다이스(dies)에 의해 압접하여 냉간용접하고 외부피복체인 구분된(단절된)구리를 구리테이프로 감싼 상태에서 압접으로 용접하므로써 깨끗한 선재 표면을 얻을 수 있는 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법에 관한 것이다.
일반적으로 변압기나 발전기, 모타 등을 만들기 위해 코일을 권선하게 되는데, 이때 끊어진 선재를 잇기 위해 두 가닥의 선재를 서로 맞닿게 한 후 전열을 이용한 저항 및 아크 용접등의 전기 용접(electric welding)이나 산소와 아세틸렌이 화합했을 때에 발생하는 높은 열을 이용해서 금속을 용접하는 산소용접(oxyacetylene welding)으로 선재를 연결한다.
그러나, 상기와 같은 전기 용접이나 산소 용접에 의한 선재 연결 방법은, cca의 특성상 알루미늄과 구리의 융점이 다른 관계로 용접이 불가능하다.
만약, 많은 시간과 비용을 들여 용접을 한다고 해도 용접부위가 권선과정에서 끊어지게 되므로 용접에 의해 선재가 연결되었다고 볼 수 없다.
또한, 기존의 냉간 용접기는 원형선의 단일 소재의 용접을 위해 주로 사용되었다. 선경이 작은 경우의 용접은 가능하나, 선경이 굵은 경우 유압을 이용하여 단락된 선재를 용접하였다. 이때, 유압의 힘은 200톤이상의 유압이 사용되므로 많은 비용과 기계장치가 커지게 된다.
그리고, 종래의 cca의 기존 냉간 용접 방식으로 3mm이하의 원형선은 용접된 예가 있으나, 3mm이상의 cca 원형선과 평각선은 용접이 이루어진 예가 없다. 기존의 냉간 용접 방식으로 8mm이상의 원형선이나 3.6 X 11과 같은 평각선을 용접하기 위해서는 유압펌프의 용량이 200톤이상 필요하며, 기계장치가 커지게 되므로 제작비용이 많이 들고, 공간을 많이 차지하게되어 경제성이 떨어진다.
또한, 기존 방식으로 cca를 용접하게 되면 내부심체인 알루미늄만 용접이 되고 외부 피복체인 구리는 단락된 상태가 유지되어, 미관상 보기 좋지 않고, 전도율도 떨어지게 되어 cca의 상품성을 떨어뜨리고 불량의 원인이 된다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 본 발명의 목적은, 신소재인 cca(구리피복알루미늄복합소재)와 비철금속(구리,알루미늄등)에도 용접이 가능한 장치로 일차적으로 냉간용접으로 압착하여 내부심체인 알루미늄을 용접하고, 이차적으로 외부피복체인 구리의 표면에 얇은 구리테이프를 감고 압착하여 외부피복체 인 구리를 용접하게 된다.
이러한, 냉간 용접기의 다이스를 구비한 본체부가 수직의 형태로 형성함으로써, 평각선의 선재가 I수평을 유지한 상태에서 용접이 이루어져 작업자가 용접부위를 육안으로 확인하며 작업하도록 해 불량을 없애도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, cca의 냉간용접 시 내부심체인 알루미늄은 용접이 되고 외부 피복체인 구리가 단락되는 것을 구리테이프를 이용해서 cca의 용접부위를 클립의 형태로 감싸 안은 후 압착시킴으로써 외부피복체의 표피를 매끄럽게 연결할 수 있는 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법은, 전원을 공급하면서 제어하는 버튼부를 구비한 선반 베이스와,
상기 선반 베이스 상단에 수직하게 세워진 장방형의 본체부와,
상기 본체부의 양측으로 수평하게 삽입되는 선재를 고정하는 것으로 상하 이동하는 고정부재를 구비한 고정 손잡이와,
상기 본체부의 양측으로 수평하게 삽입되는 선재를 압접 접합시키는 것으로 상하, 좌우 이동하는 각각 4개로 분할 구성된 다이스와,
상기 본체부의 후면에 형성되어 다이스를 상하, 좌우로 동작시키는 유압실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉간 용접기를 제공한다.
또한, 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법은
본체부 내부에서 각각 분할되어 위치하는 4개의 제1,2,3,4 각원다이스가 이격되어 위치하는 초기 단계와,
상기 본체부 양측의 고정 손잡이 측으로 선재가 유입되어 다이스 내부에서 서로 맞대는 형태로 위치하여 선재의 양측이 고정체로 고정되는 고정단계와,
상기 본체부의 유압실린더 작동으로 상하 가압레버가 이동하여 다이스의 제1,3 각원다이스와 제2,4 각원다이스가 종방향으로 이동하는 1차 이동 단계와,
상기 다이스의 제1,2 각원다이스와 제3,4 각원다이스가 횡방향으로 이동하는 2차 이동 단계와,
상기 다이스가 횡방향으로 이동하면서 맞대고 있는 선재의 구리 피복을 밀면서 접합하는 접합 단계와,
상기 선재의 구비 피복을 2 ~ 3회로 다이스가 순차적으로 횡방향을 왕복하여 선재를 접합하는 접합 반복단계와,
상기 다이스의 접합공간부에서 접합되어 연결된 선재를 배출하는 배출 단계와,
상기 선재의 알루미늄 띠에 구리피복 클립을 부착하여 구리피복 클립의 연결체에 의해 선재의 알루미늄 띠의 둘레를 감싸 고정되어 완성된 완성단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉간 용접기를 이용한 접합 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사 전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉간 용접기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉간 용접기의 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉간 용접기(300)는 수직하게 세워지는 세로형의 냉간 용접기(cold welder)(300)에 내부심체인 알루미늄을 재결정 온도 이하에서 기계적 압력을 가하여 다이스(dies)(220)에 의해 압접하여 냉간용접하고, 외부피복체인 구분된(단절된) 구리를 구리테이프로 감싼 상태에서 압접으로 용접하여 깨끗한 선재 표면을 얻을 수 있는 것이다.
여기서, 선재(10)는 압인 성형된 알루미늄 재질의 내부심체가 테이프 형상의 구리재질의 외부피복체에 의해 피복되어 일체화로 형성된 것이다.
그리고, 도 3은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 본체부를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 냉간 용접기의 본체부 정면을 나타낸 도면이다.
냉간 용접기(300)는 전원을 공급하면서 제어하는 버튼부(110)를 구비한 선반 베이스(100)가 구성되며, 상기 선반 베이스(100)의 상단에 수직하게 세로형의 장방 형 본체부(200)가 위치한다.
그리고, 상기 본체부(200)의 전면에 육각형상의 취합공간부(206)가 마련되며, 상기 취합 공간부(206)에 각각 4개로 분할된 다이스(220)가 안착되어 취합된다.
아울러, 상기 본체부(200)의 양측에 상하 이동하는 고정부재(202)를 형성하여 본체부(200)의 양측으로 수평하게 삽입되는 선재(10)를 고정부재(202)가 고정하는 것이다.
이때, 상기 고정부재(202)는 본체부(200)의 양측에 형성된 선재유입공간부(204)에서 상단과 하단에 각각 위치하여 스프링을 구비한 고정 손잡이(210)의 회동 조절에 의해 상하 움직임을 갖는다.
즉, 상기 고정 손잡이(210)의 축을 중심으로 스프링 장치가 되어있으며 고정 손잡이(210)의 축은 타원으로 되어 있어서 축을 돌려서 좁은 면이 만나면 고정부재(202)가 선재(10)를 잡아주고 넓은 면을 만나면 고정부재(202)가 선재(10)를 잡지않는다.
이러한, 상기 고정 손잡이(210)를 일측으로 회동시키면 선재유입공간부(204)에서 상 하단으로 이격되어 위치한 고정부재(202)가 가운데로 밀착되며 다시 고정손잡이(210)를 일측으로 회동시키면 고정부재(202)가 벌어져 상하단측으로 이격되는 것이다.
이러한, 상기 고정손잡이(210)의 회동에 의해 본체부(200)의 양측으로 유입되는 선재(10)를 고정부재(202)가 고정하게 된다.
또한, 상기 본체부(200)의 후면에는 유압실린더(240)가 형성되어 본체부(200)의 내부에 장착되는 다이스(220)를 상하, 좌우로 동작시키게 된다.
이때, 상기 유압실리더(240)는 도 5에 도시한 바와 같이 실린더 안의 피스톤을 유압으로 이동시키고, 피스톤에 고정된 연접봉으로 힘을 전달하여 기계적 일을 시키는 장치로, 양쪽방향으로 힘을 줄 수 있는 복동실린더를 사용하게 된다.
이러한, 상기 유압실린더(240)와 연결되어 본체부(200)의 상단과 하단에 위치한 가압레버(244)에 의해 취합된 다이스(220)를 자동으로 이동시키게 된다.
상기 가압레버(244)의 홈부(245)에 실린더의 축이 취부 되도록 하는 실린더 고정축(242)을 끼워 맞춤으로 조립한다.
여기서, 상기 가압레버(244)에는 양측으로 원형 홈부(245)가 형성된 것으로 상기 실린더 고정축(242)과 누름판(208)의 상단과 하단의 축이 구 형태로 가압레버(244)의 홈부(245)에 결합되는 것이다.
즉, 상기 실린더 고정축(242)과 본체부(200)의 누름판(208)에 각각 원형 볼(209)이 형성되어 있어 가압레버(244)의 홈부(245)에 삽입되는 것이다.
아울러, 상기 가압레버(244)의 지렛대 방식으로 이동하여 가압레버(244)의 일측에 연결된 누름판(208)이 상하 이동으로 다이스(220)를 취합하는 것이다.
또한, 상기 가압레버(244)에는 수평홈(243)이 다수개로 구성되어 있어 상기 가압레버(244)의 수평홈(243)과 본체부(200)의 상단과 하단에 형성된 통공(201)이 동일한 위치에서 수평핀(246)으로 결합된 것으로 가압레버(244)의 수평홈(243)의 위치를 변경하여 본체부(200)와 가압레버(244)의 지렛대 축을 변경할 수 있다.
아울러, 상기 수평핀(246)의 위치 변경에 따라 가압하는 힘의 크기가 달라져 가압레버(244)가 다이스(220)에 가압하는 힘을 조절할 수 있게 된다.
이에, 도 6은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 다이스 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 다이스 동작 순서를 나타낸 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 다이스(220)는 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)로 각각 4개 분할된 것으로 본체부(200)의 전면에 육각형상의 취합공간부(206)를 형성하여 각각 4개로 분할된 다이스(220)가 안착되어 취합된다.
이러한, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 취합되어 세워진 다이스(220)에는 다수의 홈이 형성된 것으로 수직한 수직기둥홈(221)이 다이스(220)에서 전,후방으로 편향되게 형성된 것이다.
즉, 상기 제1,2 각원다이스(222)(224)에는 수직선상으로 수직기둥홈(221)이 후방에 위치하며 상기 제3,4 각원다이스(226)(228)는 수직선상으로 수직기둥홈(221)이 전방에 측에 위치하는 것이다.
또한, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)에는 수평한 수평기둥홈(223)이 형성되는 것으로 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(226)에 수평한 수평기둥홈(223)이 형성된다.
아울러, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)의 수직기둥홈(221)에는 수직축(225)과 수평기둥홈(223)에는 수평축(227)이 각각 삽입되어 다이스(220)로 조립된 후 본체부(200)의 취합공간부(206)에 결합되는 것이다.
여기서, 상기 수직축(225)과 수평축(227)은 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 취합하는 이탈 방지용인 것이다.
이러한, 상기 수직축(225)과 수평축(227)은 유압실리더(240)의 작동에 의해 상단과 하단에서 가압레버(244)가 상하로 이동하면서 수직축(225)과 수평축(227)이 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)에 각각 삽입되어 다이스(220)가 상하 ,좌우로 이동하게 되는 것이다.
그리고, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 취합된 다이스(220)의 양측으로는 사각형태의 삽입홈(220-2)이 형성되어 상기 삽입홈(220-2) 양측으로 선재(10)가 유입되는 것이다.
상기 본체부(200)에 조립된 다이스(220)는 유압실린더(240)에 의해 상하, 좌우로 이동된다.
이와 같이, 도 8은 본 발명에 따른 냉간 용접기의 다이스 내부에 삽입된 선재 접합을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 냉간 용접기의 선재 접합의 다이스 이동 방향을 나타낸 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(200)에 조립된 다이스(220)는 유압 실린더(240)가 상하로 움직임으로써 가압레버(244)가 상하로 움직이고, 상기 가압레버(244)의 중심축을 중심으로 앞쪽 본체부(200)의 누름판(208)이 상하로 움직이며, 상기 누름판(208)의 내부에 형성된 각도 면과 다이스(220)의 각도면(220-1)에 의해서 다이스(220)가 좌우로 움직인다.
여기서, 상기 유압실린더(240)에 의해 상하 이동하는 가압레버(244)는 본체 부(200)의 상단과 하단에 위치하는 것으로 본체부(200)의 상단에 위치한 가압레버(244)는 하단방향으로 이동하며, 상기 본체부(200)의 하단에 위치한 가압레버(244)는 상단방향으로 이동하는 것이다.
이때, 상기 가압레버(244)의 상하에는 각각 다이스 쐐기편(236)이 형성되어 있다.
상기 가압레버(244)의 다이스 쐐기편(236)은 가압레버(244)의 중앙에 장착되어 각각의 가압레버(244)가 취합된 다이스(220)를 분리시킬 때 다이스 쐐기편(236)이 이동하여 분리 도움을 주는 것이다.
이때, 상기 다이스 쐐기편(236)이 가압레버(244)와 이동할 때 다이스(220)는 우선적으로 좌우가 이격된 상태에서 상하로만 취합되어 중앙으로 이동하는 다이스 쐐기편(236)에 의해 다이스(220)가 취합되는데 불편함이 없다.
이러한, 상기 다이스 쐐기편(236)은 가압레버(244)의 중앙에 위치하며, 상기 다이스 쐐기편(236)의 뽀족한 침봉(235)이 본체부(200)의 내부측을 향하도록 상하에 위치한다.
그리고, 상기 다이스 쐐기편(236)은 가압레버(244)가 이동시에 상하 이동하여 다이스(220)의 분리홈(234)에 삽입되어 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 종방향으로 이동하게 된다.
즉, 상기 가압레버(244)가 유압실린더(240)에 의해 상하 이동시 상기 가압레버(244)와 연결된 누름판(208)이 다이스(220)의 상하로 이동시켜 다이스(220)를 취합시킨 후 가압레버(244)의 다이스 쐐기편(236)이 본체부(200)의 중앙 측으로 이동 하여 취합된 다이스(220)를 분리시 분리홈(234)을 가압해 분리하는데 도움을 주는 것으로 상기 다이스 쐐기편(236)이 일정 간격으로 왕복하여 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 종방향 이격될때 분리홈(234)을 소정의 힘으로 눌러 이격되는 것에 도움을 주게된다.
이때, 상기 본체부(200)의 취합공간부(206)에 삽입되어 각각 4개의 분할된 다이스(220)가 취합되면서 다이스(220)의 중심에 장방형상의 접합공간부(232)가 형성되고, 취합된 다이스(220)의 상단부와 하단부에 'V'자 형상의 분리홈(234)이 형성된다.
상기 분리홈(234)은 가압레버(244)에 형성된 다이스 쐐기편(236)이 'V' 홈 부분을 누르게 되어 취합된 다이스(220)가 좌우 횡방향으로 이격 된다.
상기 다이스(220)의 접합공간부(232)에 끊어진 두개의 선재(10)가 위치하여 접합할때, 다이스(220)는 처음에 상하 수직의 종방향으로 이동하여 중앙의 선재(10)를 고정하고, 고정된 선재(10)는 다이스(220)의 좌우 횡방향으로 이동하여 선재(10)를 접합하게 된다.
이때, 상기 다이스(220)는 선재(10)를 접합할 때 횡방향 이동을 2~3번 정도 왕복을 하여 선재(10)의 표면에 형성된 구리피복을 밀면서 접합이 이루어지게 된다.
이러한, 다이스(220)가 왕복으로 좌우 이동시 밀착에서 이격이 이루어질 때, 본체부(200)의 상단과 하단에 위치한 다이스 쐐기편(236)이 다이스(220)의 분리홈(234)에 힘을 가해 이격이 이루어지게 된다.
이와 같이, 상기 본체부(200)의 유압실린더(240)가 작동하여 상단과 하단에 각각 구성된 가압레버(244)가 상측 방향과 하측 방향으로 이동하게 되면서, 가압레버(244)에 의해 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 종방향으로 밀착되며, 이후, 제1,2 각원다이스(222)(224)와, 제3,4 다이스(226)(228)가 횡방향으로 밀착하면서 중앙으로 이동하여 내부에 고정된 선재(10)를 접합한다.
그리고, 상기 유압실린더(240)의 작동으로 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228) 이격시 상하 측의 가압레버(244)의 다이스 쐐기편(236)이 다이스(220)의 상하측에 구성된 분리홈(234)을 눌러 다이스(220)가 선재(10)를 놓으면서 후진하게 되며, 후진한 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)는 선재(10)를 상하로 고정하고, 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228)가 횡방향으로 이동하면서 선재(10)의 구리피복을 밀착시켜 접합하게 된다.
이러한, 상기 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4, 각원다이스(226)(228)의 좌우 이동을 반복하여 내부에 위치한 선재(10)를 접합시키게 되는 것이다.
또한, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)는 취합시 본체부(200) 내부 중앙으로 밀착이 이루어지는 것으로 밀착으로 다이스(220)의 중앙에 접합공간부(232)가 형성된다.
이때, 상기 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)는 접합공간부(232)에서 어긋나게 위치하게 된다.
즉, 상기 제1,3 각원다이스(222)(226)는 접합공간부(232)에서 우측으로 소정의 길이로 이동해 위치하며, 제2,4 각원다이스(224)(228)는 접합공간부(232)에서 좌측으로 소정의 길이로 이동되어 위치하여 다이스(220)의 접합공간부(232)는 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 어긋나게 위치하게 된다.
이것은, 상기 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 어긋나게 위치하여 양측 분리된 선재(10)를 접합시 선재(10)의 구리 피복을 제1,3 각원다이스(222)(226)가 상측에서 미는 측 방향과 제2,4 각원다이스(224)(228) 구리 피복의 하측에서 미는 측 방향이 어긋나게 되어 미는 힘은 양측 선재(10)의 접합점인 접합공간부(232) 중심으로 모아져 선재(10)의 구리 피복이 밀리면서 단단히 접합된다.
이와 같이, 본체부(200)의 다이스(220)는 분리되어 있는 선재(10)를 접합시킨 후 각각의 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)는 후진하여 순차적으로 이격되어 초기 상태인 상하, 좌우로 이동하여 다이스(220)는 4개로 분할 이격되어 위치하게 된다.
그리고, 상기 다이스(220)가 분할되면서 접합으로 연결된 선재(10)는 본체부(200)에서 외부로 배출된다.
아울러, 도 10의 (a)는 본 발명에 따른 냉간 용접기에 의해 접합된 선재와 (b)는 접합된 선재에 부착되는 구리피복 클립을 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 선제 접합 순서를 나타낸 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 선재(10)는 접합에 의해 선재(10)에 돌출된 구리 피복은 절단기에 의해 절단하게 되며, 접합으로 형성된 알리미늄 띠(12)를 감싸는 구리피복 클립(250)이 부착된다.
상기 구리피복 클립(250)은 선재(10)의 접합부분에 드러난 알리미늄 띠(12)를 감싸 전도율을 높이는 것으로 'ㄷ'자 형상으로 선재(10)의 알루미늄 띠(12) 부분에 부착되어 연결체(252)가 연결되어 선재(10)에 구리피복 클립(250)이 부착되는 것이다.
상기 구리피복 클립(250)의 연결체(252)는 소정의 폭을 가진 것으로 양측 끝단에 같은 일측방향으로 직각으로 꺽어지게 구성되어 구리피복 클립(250)이 알루미늄 띠(12)를 감싸고 두개의 연결체(252)가 서로 고정되도록 결합하여 선재(10)에 구리피복 클립(250)을 고정한다.
여기서, 상기 구리피복 클립(250)의 연결체(252)는 선재(10)의 알리미늄 띠(12)에 연결되어 상하로 압착시켜 선재(10)에 밀착시킬 수 있으며, 연결된 연결체(252)를 꼬아서 밀착시킬 수 있는 것으로 선재(10)에 최대한 밀착 시킨다.
이와 같이, 본 발명의 냉간 용접기(300)에 의해 끊어진 선재(10)를 양측에서 접합하는 다이스(220)로 선재(10)는 접합하여, 연결된 선재(10)의 알루미늄 띠(12)를 구리피복 클립(250)이 접합부분을 선재(10)의 둘레를 감싸 전도율을 높을 수 있는 것이다.
여기서, 도 12는 본 발명에 따른 냉간 용접기에 장착되는 다이스 다른 실시예를 나타낸 도면으로 본 발명에 따른 냉간 용접기(300)의 다른 실시예로 원형형태 의 선재(10)를 접합 시에는 본체부(200) 내부에 장착되는 다이스(220)의 양측 삽입홈(220-2)이 원형형태가 되도록 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)의 일측이 원호로 되어 있어 취합하게 되면 원형형태가 된다.
즉, 다이스(220)의 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228) 측면이 원호로 형성되어 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228)가 각각 취합되면 측면이 원형형태로 원형홈(262)이 형성되는 것이다.
이러한, 상기 다이스(220)의 원형형태 원형홈(262)에 원형의 선재(10)를 양측으로 삽입하여 접합이 이루어지는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 냉간 용접기(300)의 다이스(220)에 삽입되어 접합되는 선재는(10) 이종금속 뿐만 아니라 다종금속 소재로 이루어진 선재(10)를 각각 삽입하여 다이스(220)의 접합이동으로 접합이 가능하다.
또한, 상기 선재(10)의 형상이 사각형상, 원형형상, 이형선(異形線) 형상 등의 형상을 가지는 선재(10)를 접합시 다이스(220)의 삽입홈(220-2) 형태가 각각 사각형상, 원형형상, 이형선(異形線) 형상을 가진 삽입홈(220-2)으로 이루어진 다이스(220)를 본체부(200)에서 교체하여 상기 선재(10)에 맞는 다이스(2200에 의해 접합이 이루어진다.
이러한, 본체부(200)에서 교체 가능한 다이스(220)를 취합공간부(206)에 교체하면 다양한 형상의 선재(10)를 접합할 수 있다.
아울러, 상기 선재(10)에 피복으로 이루어지는 cca(구리피복알루미늄복합소재) 또는 구리, 알루미늄 등의 소재에도 접합이 가능한 냉간 용접기(300)이다.
즉, 상기 다이스(220)에 삽입되어 접합되는 선재(10)의 외부피복체를 cca, 구리, 알루미늄으로 각각 제작되어 일체화시킨 선재(10)를 냉간 용접기(300)에 삽입하여 접합이 이루어지는 것이다.
또한, 도 13은 본 발명에 따른 냉간 용접기를 이용한 선재 접합 방법을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 냉간 용접기(300)를 이용한 접합방법을 설명하면 본체부(200) 내부에서 각각 분할되어 위치하는 4개의 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 이격되어 있는 초기 단계(S10)로 위치하여 접합이 시작하게 된다.
상기 본체부(200) 양측의 고정 손잡이(210) 측으로 선재(10)가 각각 유입되어 다이스(220) 내부에서 서로 맞대는 형태로 위치하여 선재(10)의 양측이 고정 손잡이(210)를 회동시켜 고정부재(202)로 선재(10)를 고정(S20)한다.
이와 같이, 상기 본체부(200)의 고정된 선재(10)를 유압실린더(240) 작동으로 상하 가압레버(244)가 이동하여 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 종방향으로 1차적으로 이동(S30)하게 된다.
이때, 상기 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와, 제2,4 각원다이스(224)(228)는 사방으로 이격되어 위치하였다가 유압실린더(240)의 작동으로 중앙으로 상하 모여지는 것이다.
그런 다음, 상기 다이스(220)의 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228)가 횡방향으로 2차적으로 이동하여 서로 맞대고 있는 선재(10)를 접합(S40)을 시도하게 된다.
이것은, 상기 다이스(220)가 횡방향으로 이동하면서 맞대고 있는 선재(10)의 구리 피복을 밀면서 접합(S50)하는 것이다.
이때, 상기 선재(10)의 구비 피복을 2 ~ 3회로 다이스(220)가 순차적으로 횡방향을 왕복하여 선재(10) 접합을 반복(S60)하게 된다.
이와 같이, 상기 선재(10)의 구비 피복을 밀면서 왕복하여 끊어져 맞댄 선재(10)는 접합되어 하나의 선재(10)가 된다.
이후, 상기 다이스(220)의 접합공간부(232)에서 접합되어 연결된 선재(10)는 배출(S70)하게 된다.
여기서, 배출된 선재(10)에는 접합이 이루어지면서 선재(10)에 구리 피복의 잔여 돌출부분이 생성되어 절단기로 선재(10)에서 돌출된 잔여 돌출부분을 절단한다.
아울러, 상기 선재(10)의 알루미늄 띠(12)에 구리피복 클립(250)을 부착하여 구리피복 클립(250)의 연결체(252)에 의해 선재(10)의 알루미늄 띠(12)의 둘레를 감싸 고정하여 매끄럽게 연결된 선재(10)가 완성(S80)된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와같이 본 발명의 냉간 용접기 및 이를 이용한 선재 접합 방법은 냉간 용접기의 다이스를 구비한 본체부가 수직의 형태로 형성함으로써, 평각선의 선재가 I수평을 유지한 상태에서 용접이 이루어져 작업자가 용접부위를 육안으로 확인하며 작업하도록 해 불량을 최소화시킬 수 있으며, cca의 냉간용접 시 내부심체인 알루미늄은 용접이 되고 외부 피복체인 구리가 단락되는 것을 구리테이프를 이용해서 cca의 용접부위를 클립의 형태로 감싸 안은 후 압착시킴으로써 외부피복체의 표피를 매끄럽게 연결할 수 있고, 수직한 형태의 냉간 용접기 본체 크기를 작게 만들어 작업 공간을 충분히 마련할 수 있으며, 냉간 용접기의 접합이 자동으로 접합할 수 있는 것으로 작업의 편리성과 효율성 및 안정성에 뛰어난 효과가 있으므로 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (19)

  1. 끊어진 두 가닥의 선재를 압점시켜 용접하는 용접기에 있어서,
    전원을 공급하면서 제어하는 버튼부(110)를 구비한 선반 베이스(100)와,
    상기 선반 베이스(100) 상단에 수직하게 세워진 장방형의 본체부(200)와,
    상기 본체부(200)의 양측으로 수평하게 삽입되는 선재(10)를 고정하는 것으로 상하 이동하는 고정부재(202)를 구비한 고정 손잡이(210)와,
    상기 본체부(200)의 양측으로 수평하게 삽입되는 선재(10)를 압접 접합시키는 것으로 상하, 좌우 이동하는 각각 4개로 분할 구성된 다이스(220)와,
    상기 본체부(200)의 후면에 형성되어 다이스(220)를 상하, 좌우로 동작시키는 유압실린더(240)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정 손잡이(210)는 본체부(200)의 양측에 형성되어 선재유입공간부(204)에서 상단과 하단에서 각각 위치한 상하 이동하는 고정부재(202)를 구비한 것으로 본체부(200)의 양측으로 수평하게 삽입되는 선재(10)를 고정 손잡이(210)의 회동으로 상하 이동하는 고정부재(202)가 고정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유압실린더(240)는 상단과 하단에 상하로 이동하는 실린더 고정축(242)을 구비한 것으로 상기 실린더 고정축(242)은 본체부(200)의 상,하단부에 각각 위치한 가압레버(244)의 홈부(245)에 취부되고, 상기 가압레버(244)에는 수평홈(243)이 다수개로 구성되어 있어 상기 가압레버(244)의 수평홈(243)과 본체부(200)의 상단과 하단에 형성된 수평홈(243)이 동일한 위치에 수평핀(246)으로 결합되어 본체부(200)에서 지렛대 식으로 상하 이동하는 것을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 본체부(200)는 수직하게 세워지는 장방형상으로 전면에 육각형상의 취합공간부(206)에 수직하게 다이스(220)가 안착되고, 유압실린더(240)의 작동으로 본체부(200) 내부에서 상하, 좌우 이동하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 다이스(220)는 본체부(200)의 취합공간부(206)에서 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)로 외측 방향으로 각각 분할되는 이동과 본체부(200) 내부 중앙 측으로 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 취합되는 왕복 이동을 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 취합되어 세워진 다이스(220)에는 수직한 수직기둥홈(221)이 전,후방으로 편향되게 형성된 것으로 상기 제1,2 각원다이스(222)(224)에는 수직선상으로 수직기둥홈(221)이 후방에 위치하며 상기 제3,4 각원다이스(226)(228)는 수직선상으로 수직기둥홈(221)이 전방에 측에 위치하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 취합되어 수직한 수직기둥홈(221)이 전,후방으로 편향되게 형성된 다이스(220)에 상기 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)에 각각 수평한 수평기둥홈(223)이 상하로 형성되어, 상기 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)의 수직기둥홈(221)에는 수직축(225)과 수평기둥홈(223)에는 수평축(227)이 각각 삽입되어 조립된 다이스(220)를 본체부(200)의 취합공간부(206)에 장착되어 다이스(220)가 상하 ,좌우로 수평축(225)과 수직축(227)을 따라 이동하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  8. 제5항에 있어서, 상기 본체부(200)의 취합공간부(206)에 삽입되어 각각 4개의 분할된 다이스(220)가 취합되면서 다이스(220)의 중심에는 장방형상의 접합공간부(232)가 형성되고, 취합된 다이스(220)의 상단부와 하단부에 'V'자 형상의 분리홈(234)이 형성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  9. 제8에 있어서, 상기 분리홈(234)은 본체부(200)의 상하단에 위치한 가압레버(244)의 중앙에 형성된 다이스 쐐기편(236)의 뽀족한 침봉(235)이 본체부(200)의 내부측을 향하도록 상하에 위치하여 상기 다이스 쐐기편(236)이 분리홈(234)의 'V' 홈 부분을 누르게 되어 취합된 다이스(220)가 좌우 횡방향으로 이동시 이격되도록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  10. 제3항에 있어서, 상기 유압실린더(240)와 연결된 본체부(200)에 조립되는 다이스(220)는 상기 본체부(200)의 상,하단부에 위치한 가압레버(244)가 상하 작동에 의해 상기 가압레버(244)와 연결된 상하 누름판(208)이 내측 방향으로 이동하여 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 상하로 이동하며, 각각의 다이스(220)에 소정의 기울기를 가지는 각도면(220-1)에 의해 다이스(220)의 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228)가 좌우로 이동하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  11. 제8항에 있어서, 상기 접합공간부(232)에서 취합되는 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)는 어긋나게 위치하는 것으로 상기 접합공간부(232)에서 제1,3 각원다이스(222)(226)는 우측으로 소정의 길이로 이동해 위치하며, 제2,4 각원다이스(224)(226)는 좌측으로 소정의 길이로 이동되어 위치하여 다이스(220)의 접합공간부(232)는 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(226)가 어긋나게 위치하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  12. 제10항에 있어서, 상기 본체부(200)에서 취합된 다이스(220)는 유압실린더(240)의 작동으로 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228) 상하 측을 가압레버(244)의 다이스 쐐기편(236)이 다이스(220)의 분리홈(234)을 눌러 다이스(220)가 선재(10)를 탈착하면서 후진하게 되며, 후진한 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(226)는 종방향으로 이동하여 다시 선재(10)를 상하로 고정하고, 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228)가 횡방향으로 이동하면서 선재(10)의 구리피복을 밀착시켜 접합하게 되며, 상기 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4, 각원다이스(226)(228)의 좌우 이동을 반복하여 내부에 위치한 선재(10)를 접합시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 어긋나게 위치하여 양측 분리된 선재(10)를 접합시 선재(10)의 구리 피복을 제1,3 각원다이스(222)(226)가 상측에서 미는 측 방향과 제2,4 각원다이스(224)(228) 구리 피복의 하측에서 미는 측 방향이 어긋나게 되어 미는 힘은 양측 선재(10)의 접합점인 접합공간부(232) 중심으로 모아져 선재(10)의 구리 피복이 밀리면서 단단히 접합되는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  14. 끊어진 두 가닥의 선재를 압점시켜 용접하는 방법에 있어서,
    본체부(200) 내부에서 각각 분할되어 위치하는 4개의 제1,2,3,4 각원다이스(222)(224)(226)(228)가 이격되어 위치하는 초기 단계(S10)와,
    상기 본체부(200) 양측의 고정 손잡이(210) 측으로 선재(10)가 유입되어 다이스(220) 내부에서 서로 맞대는 형태로 위치하여 선재(10)의 양측이 고정부재(202)로 고정되는 고정단계(S20)와,
    상기 본체부(200)의 유압실린더(240) 작동으로 상하 가압레버(244)가 이동하여 다이스(220)의 제1,3 각원다이스(222)(226)와 제2,4 각원다이스(224)(228)가 종방향으로 이동하는 1차 이동 단계(S30)와,
    상기 다이스(220)의 제1,2 각원다이스(222)(224)와 제3,4 각원다이스(226)(228)가 횡방향으로 이동하는 2차 이동 단계(S40)와,
    상기 다이스(220)가 횡방향으로 이동하면서 맞대고 있는 선재(10)의 구리 피복을 밀면서 접합하는 접합 단계(S50)와,
    상기 선재(10)의 구비 피복을 2 ~ 3회로 다이스(220)가 순차적으로 횡방향을 왕복하여 선재(10)를 접합하는 접합 반복단계(S60)와,
    상기 다이스(220)의 접합공간부(232)에서 접합되어 연결된 선재(10)를 배출하는 배출 단계(S70)와,
    상기 선재(10)의 알루미늄 띠에 구리피복 클립(250)을 부착하여 구리피복 클립(250)의 연결체(252)에 의해 선재(10)의 알루미늄 띠(12)의 둘레를 감싸 고정되어 완성된 완성단계(S80)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉간 용접기를 이용한 선재 접합 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 다이스(220)의 반복 접합에 의해 연결된 선재(10)의 접합부분에 형성된 알루미늄 띠(12)에 소정의 폭을 가진 'ㄷ'자 형상의 구리피복 클립(250)을 부착 고정하여 전도율을 높이는 것을 포함함을 특징으로 하는 선재 접합 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 구리피복 클립(250)은 'ㄷ'자 형상으로 선재(10)의 알루미늄 띠(12) 부분에 부착되는 것으로 상기 구리피복 클립(250)의 끝단에 형성 된 연결체(252)는 같은 일측 방향으로 직각으로 꺽어지게 구성되어 구리피복 클립(250)이 알루미늄 띠(12)를 감싸고 두 개의 연결체(252)가 서로 고정되도록 결합하여 선재(10)에 구리피복 클립(250)을 고정되는 것을 포함함을 특징으로 하는 선재 접합 방법.
  17. 제1항 내지 제14항에 있어서, 상기 다이스(220)에 삽입되어 접합되는 선재(10)는 이종금속, 다종금속 소재로 이루어진 선재(10)를 각각 삽입하여 접합하는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  18. 제1항 내지 제14항에 있어서, 상기 다이스(220)의 삽입홈(220-2)이 사각형상, 원형형상, 이형선형상으로 제작된 각각의 다이스(220)를 본체부(200)에서 각각 교체하여 상기 삽입홈 형상에 맞는 사각, 원형, 이형선 형상의 선재(10)를 내부에 삽입하여 접합이 이루어지는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉간 용접기.
  19. 제1항 내지 14항에 있어서, 상기 다이스(220)에 삽입되어 접합되는 선재(10)의 외부피복체를 cca, 구리, 알루미늄으로 각각 제작되어 일체화시킨 선재(10)를 냉간 용접기(300)에 삽입하여 접합이 이루어지는 것을 포함함을 특징으로 하는 냉 간 용접기.
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