KR20090000405U - 타원형 알루미늄 코일 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진공증착 공정에서 증착재로 사용되는 타원형태의 알루미늄 코일 제조가 가능한 타원형 알루미늄 코일 가공장치에 관한 것이다. 일반적인 증착재인 원형 알루미늄 코일의 경우는 피딩롤러에 의해 이송된 알루미늄 와이어가 고정된 맨드릴 외곽에 감김으로 코일링 작업이 이루어지는 구조였으나, 본 고안은 맨드릴 자체가 압출롤러에 의해 알루미늄 와이어를 물고 회전하여 코일링 작업을 진행하도록 고안되었다.

기본적으로 본 고안의 구동은 콘트롤박스(1)를 통해 입력되는 명령에 따라 서보모타를 이용하여 맨드릴홀더(11)와 컷팅부상승캠(7)을 제어하는 구조로 이루어져 있다. 맨드릴홀더(11)에 고정된 맨드릴(10)의 형상과 수직압출롤러(3) 및 수평압축롤러(2)의 압력에 의해 타원의 형상이 결정되며, 콘트롤박스(1)에 입력된 회전수만큼 맨드릴(10)의 회전이 일어난 후, 컷팅부(6)가 컷팅부상승캠(7)에 의해 상부로 이동하며 알루미늄 와이어를 절단하므로 타원형상의 알루미늄 코일 증착재의 가공이 완료된다.

본 고안은 기존의 장비에서 제조가 불가능했던 타원형의 알루미늄 코일을 만들 수 있으며, 콘트롤박스에 단순히 생산정보만을 입력하는 것으로 누구나 쉽게 타원형 코일을 생산할 수 있어 작업능률을 향상시켜 생산성을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

진공증착 알루미늄 타원형 코일 가공장치

Description

타원형 알루미늄 코일 가공장치 {Oval Type Aluminium Coiling Machine}

본 고안은 타원형 코일 가공 장치에 관한 것으로, 특히 진공증착 공정에서 증착제로 사용되는 타원형 알루미늄 코일의 가공 장치에 관한 것이다.

종래에는 일반적인 스프링 가공장치를 사용하여 원형의 알루미늄 코일을 제작하여 사용했다. 그러나 원형 알루미늄코일(14)은 도4b와 같이 진공증착 시 텅스텐 필라멘트 (13)와의 접촉면적이 적어 알루미늄 코일의 용융시간이 길어지며 이로인해 전체적인 작업시간이 길어지는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하고자 고안 된 것으로 일본에 출원된 특허번호 제 3643978 호 "진공증착에서 사용되는 증착제"의 발명이 있었다. 이 발명에서는 알루미늄 증착제의 형상을 타원형(15)으로 제작하여 도4a와 같이 텅스텐 필라멘트와 알루미늄 증착체 사이의 접촉면적을 크게 하여 진공증착 시 용융시간을 짧게 하고 이를 통해 전체적인 작업시간을 단축시키는 효과를 나타내었다.

그러나 고가의 공작기계가 아닌 기존의 스프링 가공장비에서는 원형의 알루미늄 코일(14)의 제조만이 가능하였기 때문에 타원형의 알루미늄 코일(15)의 제조 가 가능한 간단한 구조를 가진 가공장치의 고안이 필요하게 되었다.

본 고안은 텅스텐필라멘트와의 접촉면적이 넓어 진공증착 시 알루미늄 증착제의 용융시간이 단축되는 타원형 알루미늄 코일을 제조할 수 있는 가공설비를 고안하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한 별도의 장비 셋팅 없이 타원형 코일의 감김수(Turn수)를 제어함으로 25mg 단위의 규격화된 중량의 알루미늄 코일 증착재의 제조가 가능하도록 하여 생산성을 극대화시키는 것을 목적으로 고안되었다

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상기 과제를 해결하기 위해서는 타원형의 형상으로 알루미늄 코일을 만드는 코일링 부와 사용자가 원하는 규격의 중량의 제품을 생산하기 위해 알루미늄 코일의 코일링 작업이 완료된 후 커팅부의 커팅툴을 상부로 이송시켜 제작된 코일을 절단하는 절단부의 고안이 필요하다.

타원형 형상을 만들기 위해 도6과 같이 타원형태의 맨드릴을 제작하여 와이어 직선기를 통해 맨드릴에 들어오는 직선화된 알루미늄 와이어를 수직압축롤러와 수평압축롤러를 이용하여 맨드릴 외곽에 물려주고, 맨드릴을 고정시키는 맨드릴 홀더를 서보모터에 의해 콘트롤박스에서 입력한 회전수로 회전시키면 타원형태의 코일링 작업이 진행된다. 이때 피치가이드를 이용하여 타원형 코일의 각각 회전가닥이 일정하게 밀착되도록 조정해주는 역할을 한다.

코일링이 완료된 타원형알루미늄 코일의 절단을 위해 마지막 회전이 완료되 는 시점에서 또 다른 서보모터를 작동시켜 컷팅부 상승캠을 회전시키므로 컷팅부의 컷팅툴이 도5와 같이 상승하여 타원형 코일을 절단하므로 본 가공장치의 타원형 알루미늄 코일 가공이 완료된다.

본 고안은 상술한 바와 같이 진공증착 공정에서 텅스텐 필라멘트와의 접촉면적을 확대함으로 증착제의 용융시간을 단축시킨 타원형태의 알루미늄 코일을 제조할 수 있는 장치이며, 또한 기존 원형 코일링 가공장치는 제품의 중량을 피딩롤러의 회전량에 의해 제어하므로 제조규격 변경시 중량산포와 과다한 셋팅시간이 소요되었으나, 본 고안의 적용으로 규격변경시 콘트롤박스의 회전수 제어만으로 25mg 단위의 제품생산이 가능하여 제품의 중량 품질산포와 생산성을 향상시키도록 설계된 유용하고 효과적인 고안이다.

상기 과제를 해결하는 본 고안을 도1과 도2를 참조로 설명하면 다음과 같다. 스풀로부터 공급되는 알루미늄 와이어(8)는 와이어 직선기(5)를 통과하며 직선화가 이루어지며, 와이어가이드(4)를 통해 맨드릴(10)에 공급된다. 맨드릴(10)에 공급된 알루미늄 와이어(8)는 맨드릴(10)과 수직압축롤러(3) 및 수평압축롤러(2) 사이를 지나 코일형태로 작업이 진행된다. 이때 수직압축롤러(3)와 수평압축롤러(2)는 스프링 힘에 의해 알루미늄 와이어를 맨드릴(10)에 밀착시켜 잡아주는 역할을 하며, 피치가이드(9)는 타원형 코일의 감김이 각각 밀착되어 코일링 되도록 하는 역할을 한다.

타원형 형상을 만들기 위해 타원형태의 맨드릴(10)을 제작하여 와이어 가이드(4)를 통해 맨드릴에 들어오는 알루미늄 와이어(8)를 수직압축롤러(3)와 수평압축롤러(2)를 이용하여 맨드릴(10) 외곽에 물려주고, 맨드릴(10)을 고정시키는 맨드릴 홀더(11)를 서보모터에 의해 콘트롤박스(1)에서 입력한 회전수로 회전시키면 타원형태의 코일링 작업이 진행된다. 이때 피치가이드(9)를 이용하여 타원형 코일의 각각 회전가닥이 일정하게 밀착되도록 조정해주는 역할을 한다.

코일링이 완료된 타원형알루미늄 코일의 절단을 위해 맨드릴(10)의 마지막 회전이 완료되는 시점에서 또 다른 서보모터를 작동시켜 컷팅부 상승캠(7)을 회전시키므로 컷팅부(6)의 컷팅툴(12)이 도5와 같이 상승하여 타원형 코일을 절단하는 것으로 본 가공장치의 타원형 알루미늄 코일 가공이 완료된다.

맨드릴(10)의 외곽형상은 타원형상을 유지하며, 도6과 같이 맨드릴(10)을 잡고 있는 맨드릴 홀더(11)기 회전하면서 타원형 알루미늄 코일(15)의 형상이 만들어진다.

컨트롤박스에 입력된 코일의 턴 수에 따라 맨드릴 홀더(11)가 회전한 후 컷팅부 상승캠(7)이 회전하여 도5와 같이 컷팅부(6)를 올려주어 타원 알루미늄 코일의 절단이 이루어진다.

도1 - 타원형 알루미늄 코일 가공장치의 사시도

도2 - 본 고안의 코일링부 상세도

도3a - 타원형 알루미늄코일 삽입 상태도

도3b - 원형 알루미늄코일 삽입 상태도

도4a - 타원형 알루미늄코일과 텅스텐코일 접촉부위 단면도

도4b - 원형 알루미늄코일과 텅스텐코일 접촉부위 단면도

도5 - 컷팅부 작동 예에 따른 정면도

도6 - 코일링 작동 예에 따른 코일링 부 사시도

Claims (1)

1. 와이어 직선기를 통해 인입된 알루미늄 와이어를 타원형의 맨드릴(10)과 수직압축롤러(3) 및 수평압축롤러(2)로 사이에 고정한 후, 맨드릴 홀더를(11) 서보모터 제어에 의해 회전시키고 피치가이드(9)에 의해 타원형태의 알루미늄 코일패턴을 밀착시키는 코일링부와 코일링 완료시점에서 컷팅부 상승캠(7)을 회전시켜 컷팅부(6)의 컷팅툴(12)을 상승시켜 타원형 알루미늄 코일을 절단(15)을 하는 컷팅부로 구성되는 타원형 알루미늄 코일링 가공장치

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