KR20110092973A - 용접용 와이어 이송장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명의 용접용 와이어 이송장치는, 용접용 와이어(300)를 공급하는 보빈(210), 프레임(220)상에 설치되며 용접용 와이어(300)를 그립핑하여 선접촉 시킨 후 볼 스크류(262)의 회전력에 의해 이송시키는 그립부(230) 및 그립부(230)에 의해 이송되는 용접용 와이어(300)를 납땜부분으로 가이딩하는 와이어 가이드관(240)을 포함한다.
본 발명은 용접용 와이어를 그리핑시켜 선접촉 시킨 후 볼 스크류를 사용하여 납땜부분으로 이송시키는 구성을 가지므로 종래 롤러형 이송장치에서 롤러의 회전력에 의해 용접용 와이어가 꼬이거나 끊어지는 문제점이 해결될 수 있다.

Description

용접용 와이어 이송장치{WIRE FEEDER FOR WELDING}
본 발명은 용접용 와이어 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경납땜(Brazing) 작업시 용접용 와이어를 납땜 부분에 공급하기 위한 용접용 와이어 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 인입관(inlet pipe)과 인출관(outlet pipe)이 연결되는 증발기(Evaporator), 히터코어(Heater Core) 등의 열교환기를 구비한다. 인입관과 인출관은 열교환기에 경납땜(Brazing) 작업을 통하여 연결될 수 있다.
종래 인입관과 인출관을 열교환기에 경납땜하기 위해서는 용접용 와이어를 링 형태(Ring Type)로 가공하고 가공된 링형 납재를 열교환기와 인입/인출관 사이에 끼워 토치(Torch)로 가열하여 경납땜하는 수작업 방법을 사용하였다.
작업자가 링형 납재를 열교환기와 인입/인출관 사이에 끼워 경납땜하는 수작업 방법에서는 용융점이 낮은 납재가 녹아 경납땜 부분에 모세관 현상이 일어나기 전에 납재가 떨어져나가 납재의 손실이 많은 문제점이 있다.
상기 수작업 방법의 문제점을 해결하기 위한 종래 용접용 와이어 이송장치로는, 한국 공개특허 제2006-24090호에 개시되어 있다. 도 1은 종래 용접용 와이어 이송장치의 정면도이고, 도 2는 종래 용접용 와이어 이송장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 용접용 와이어 이송장치는 롤러형(Roller Type) 와이어 이송장치로서, 보빈(Bobbin; 미도시)에 감겨진 용접용 와이어를 탄성고무벨트(34)가 설치된 상부롤러(35)와 전조 가공된 접촉면(27)을 가지는 하부롤러(20) 사이의 회전 마찰력을 이용하여 송출 가이드 파이프(19)를 통해 납땜 부분으로 이송시킨다.
그런데 종래 용접용 와이어 이송장치는 상부/하부롤러(35, 20)와 용접용 와이어의 점접촉에 따른 회전 마찰력을 이용하므로 용접용 와이어 이송시 회전력에 의해 용접용 와이어가 상부/하부롤러(35, 20)의 회전 방향으로 꼬이게 되거나 꼬임이 심화되어 용접용 와이어가 끊어지는 문제점이 있다.
또한 종래 용접용 와이어 이송장치는 용접용 와이어가 감겨있는 보빈이 와이어 이송장치와 별개로 구성되어 와이어 이송장치의 전후진시 보빈의 용접용 와이어가 풀려 꼬이는 문제점이 있다.
또한 종래 용접용 와이어 이송장치는 용접용 와이어를 쌍으로 이송시킬 경우 송출 가이드 파이프 내에서 용접용 와이어들이 서로 간섭을 일으켜 꼬이는 현상이 발생될 수 있다.
또한 종래 용접용 와이어 이송장치는 용접용 와이어가 소진되어 보빈으로부터 용접용 와이어가 더 이상 공급되지 않는 경우 이를 감지할 수 있는 구성이 없어 대량 불량 작업이 발생될 수 있다.
상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 용접용 와이어를 그리핑(Gripping)하여 선접촉 시킨 후 볼 스크류(Ball Screw)를 이용해 납땜부분으로 이송시키는 용접용 와이어 이송장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 용접용 와이어가 감겨있는 보빈이 와이어 이송장치에 일체형으로 결합된 용접용 와이어 이송장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 용접용 와이어 쌍이 각각 가이딩될 수 있도록 송출 가이드 관 내부에 격벽이 형성된 용접용 와이어 이송장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 보빈에서 공급되는 용접용 와이어가 소진되었을 때 이를 감지하는 센서가 설치된 용접용 와이어 이송장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 와이어 이송장치는, 용접용 와이어를 공급하는 보빈; 프레임 상에 설치되며 상기 용접용 와이어를 그립핑하여 선접촉 시킨 후 볼 스크류의 회전력에 의해 이송시키는 그립부; 및 상기 그립부에 의해 이송되는 용접용 와이어를 납땜부분으로 가이딩하는 와이어 가이드관;을 포함한다.
상기 보빈은, 회전축에 회전 가능하게 설치되며, 일단이 회전축에 결합되고 타단이 프레임에 결합된 연결바의 의해 상기 프레임에 일체로 결합할 수 있다.
상기 보빈은 한 쌍의 용접용 와이어를 공급하기 위하여 한 쌍이 구비되며, 상기 와이어 가이드관은 내부에 상기 용접용 와이어가 이송되는 이송공간이 마련되고, 상기 이송공간은 종방향으로 형성된 내부격벽에 의해 구획되어 상기 한 쌍의 용접용 와이어가 간섭을 일으키지 않으며 이송될 수 있다.
상기 그립부와 상기 보빈 사이에 위치되어 상기 프레임에 고정되며, 상기 보빈에서 공급되는 용접용 와이어의 소진을 감지하는 센서를 더 포함한다.
상기 그립부는, 몸체에 상기 종방향으로 관통하는 스크류 홀이 형성되고, 상기 스크류 홀 외주에는 상기 볼 스크류의 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있는 나사산이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 그립부는, 몸체 상부에 와이어 지지대가 위치되며, 와이어 지지대 측면에 그립퍼가 힌지로 회전가능하게 탄성 결합되고, 상기 몸체 상부에 그리핑 로드가 설치된 로드 박스가 위치되며, 상기 로드 박스는 상기 몸체 내부를 통해 압축공기가 유입되는 유입구와 상기 압축공기가 배출되는 배출구에 연통되고, 상기 압축 공기의 유입에 의해 그리핑 로드가 상승하여 상기 그립퍼를 상기 와이어 지지대에 밀착시키고, 상기 압축 공기의 배출에 의해 상기 그리핑 로드가 하강하여 상기 그립퍼를 상기 와이어 지지대로부터 이격시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 용접용 와이어 이송장치는, 용접용 와이어를 그리핑(Gripping)시켜 선접촉 시킨 후 볼 스크류(Ball Screw)를 사용하여 납땜부분으로 이송시키는 구성을 가지므로 종래 롤러형 이송장치에서 롤러의 회전력에 의해 용접용 와이어가 꼬이거나 끊어지는 문제점이 해결될 수 있다
본 발명의 용접용 와이어 이송장치는 용접용 와이어가 감겨있는 보빈이 와이어 이송장치에 일체형으로 결합되어 와이어 이송장치의 전후진시 보빈이 함께 이동되므로 보빈의 용접용 와이어가 풀리는 현상이 방지될 수 있다.,
본 발명의 용접용 와이어 이송장치는 용접용 와이어 쌍이 내부에 격벽이 형성된 송출 가이드 관을 통해 이송되므로 서로 간섭을 일으키지 않아 꼬이지 않는 효과가 있다.
본 발명의 용접용 와이어 이송장치는 용접용 와이어의 공급을 감지하는 센서가 설치되어 있어, 보빈의 용접용 와이어가 소진된 경우 이를 감지하여 경납땜 작동을 멈출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 용접용 와이어 이송장치의 정면도이다.
도 2는 종래 용접용 와이어 이송장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용접용 와이어 이송장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 용접용 와이어 이송장치의 측면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 그립부의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 와이어 가이드 관의 I-I' 지시선에 따른 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 3에 도시된 용접용 와이어 이송장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용접용 와이어 이송장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 용접용 와이어 이송장치의 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 용접용 와이어 이송장치(200)는 보빈(210), 프레임(220), 그립부(230), 와이어 가이드관(240), 공압 실린더(250), 구동모터(260), 프레임 지지부(270), 프레임 받침부(280) 및 센서(290)를 포함한다.
상기 보빈(210)은 권취(捲取)된 용접용 와이어(300)를 공급하는 구성요소로서, 회전축(미도시)에 회전 가능하게 설치되며, 일단이 회전축에 결합되고 타단이 프레임(220)에 결합된 연결바(212)의 의해 프레임(220)에 일체(一體)로 결합된다. 보빈(210)은 한 쌍의 용접용 와이어(300)를 공급하기 위하여 한 쌍이 구비될 수 있다. 용접용 와이어(300)는 플럭스(Flux)가 충전된 용접용 와이어일 수 있다.
상기 프레임(220)은 보빈(210), 와이어 가이드관(240), 구동모터(260), 공압 실린더(250) 및 센서(290)가 고정되어 설치되며 그립부(230)가 이동가능하게 설치되고, 프레임 지지부(270) 상에 슬라이딩되어 전후진 가능하도록 지지되며 설치된다.
상기 그립부(230)는 보빈(210)으로부터 공급되는 용접용 와이어(300)를 그립핑하여 선접촉 시킨 후, 볼 스크류(Ball Screw; 262)의 회전력에 의해 가이드 봉(264)을 따라 이동되면서 용접용 와이어(300)를 납땜부분으로 이송시킨다. 여기서, 납땜부분은 증발기(Evaporator), 히터코어(Heater Core) 등의 열교환기와, 인입관(inlet pipe)과 인출관(outlet pipe)이 연결되는 부분이다.
상기 와이어 가이드관(240)은 그립부(230)에 의해 그리핑된 용접용 와이어(300)를 납땜부분으로 가이딩하는 파이프(Pipe)이다.
상기 공압 실린더(250)는 프레임(220)이 프레임 지지부(270) 상에서 전후진되도록 프레임(220)에 전후진 구동력을 제공한다.
상기 구동모터(260)는 볼 스크류(262)에 연동(連動)되게 연결되어 볼 스크류(262)에 회전력을 제공한다.
상기 프레임 지지부(270)는 프레임(220)을 전후진 가능하도록 지지하는 구성 요소로서, 전후진 레일(273)이 형성된 지지판(272), 지지판(272)에 결합되며 지지판(272)의 고정 각도를 조정하는 각도 조정대(274) 및 각도 조정대(274)를 회전(回轉) 가능하게 지지하는 지지대(276)를 포함한다. 지지판(272)의 일단 하부에는 공압 실린더(250)가 고정쇠(279)에 의해 고정되게 설치되는 보조판(278)이 결합된다.
상기 프레임 받침부(280)는 프레임 지지부(270)를 받치는 구성 요소로서, 제1 조정핸들(285)의 조정에 의해 제1 이동레일(283)을 따라 횡(橫) 방향으로 이동하는 제1 프레임받침대(281) 및 제2 조정핸들(286)의 조정에 의해 제2 이동레일(284)을 따라 종(從) 방향으로 이동하는 제2 프레임받침대(282)를 포함한다. 본 실시예에서 종방향은 용접용 와이어(300)가 이송되는 방향이며, 횡방향은 종방향에 수직인 방향이다.
상기 센서(290)는 보빈(210)에서 공급되는 용접용 와이어(300)의 소진을 감지하는 센서로서, 그립부(230)와 보빈(210) 사이에 위치되어 프레임(220)에 고정되게 설치된다. 센서(290)는 용접용 와이어(300)의 유무를 직접 감지하는 것이 아니라 용접용 와이어(300)가 공급되지 않을 때 무게중심에 의한 처짐으로 도금 감지하는 말굽센서인 것이 바람직하다.
프레임(220) 및 프레임(220)과 다른 구성 요소의 결합관계를 좀 더 자세하게 설명한다.
프레임(220)은 베이스 프레임(224) 양단에 제1격벽(221)과 제2격벽(222)이 형성되고, 제1격벽(221)과 제2격벽(222) 사이에 제3격벽(223)이 형성되어 있다. 제1격벽(221) 상단에는 와이어 가이드관(240)이 결합되며, 제1격벽(221)과 제3격벽(223) 사이에는 그립부(230)가 위치되고, 제2격벽(222) 상단에는 센서(290)가 고정되게 설치된다. 제2격벽(222) 외부 면에는, 구동모터(260)가 고정되게 설치되며 연결바(212)가 결합되는 보조 프레임(227)이 결합된다.
구동모터(260)에 연동되게 연결된 볼 스크류(262)는 제2격벽(222)과 제3격벽(223)을 관통하여 그립부(230)의 스크류 홀(도 5a의 230-S)에 삽입되며, 그 단부는 제1격벽(221)의 내부 면에 회전 가능하게 결합되어 설치된다. 제1격벽(221)과 제3격벽(223) 사이에는 볼 스크류(262) 양 측방에 그립부(230)의 가이드 홀(도 5a의 230-G)에 삽입되어 그립부(230)의 종방향 이동을 가이드하는 가이드 봉(264)이 고정되게 설치된다.
미설명 부호 292는 보빈(210)에서 공급되며 한 쌍의 용접용 와이어(300)의 간격을 유지시키는 간격 유지부이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 그립부의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 그립부(230)의 몸체(231)에는 종방향으로 관통하는 스크류 홀(230-S)과 가이드 홀(230-G)이 형성되어 있다. 스크류 홀(230-S) 외주에는 볼 스크류(262)의 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있는 나사산이 형성되어 있다. 스크류 홀(230-S) 양 측방에는 가이드 봉(264)이 삽입되어 가이드 되도록 종방향으로 몸체(213)를 관통하는 가이드 홀(230-G)이 각각 형성되어 있다.
몸체(213) 양 측면에는 압축공기가 유입되는 유입구(231-I)와 유입된 압축공기가 배출되는 배출구(231-O)가 형성되어 있다. 몸체(213) 양단 상부에는 와이어 지지대(237)를 중심으로 대칭되게 로드 박스(238)가 위치된다. 로드 박스(238)는 몸체(213)를 내부를 통해 유입구(231-I)와 배출구(231-O)에 연통되며, 압축 공기의 유입 또는 배출에 의해 그리핑 로드(Gripping Rod; 233)가 수직 방향으로 상승 또는 하강할 수 있도록 설치된다.
몸체(231) 중앙 상부에는 와이어 지지대(237)가 위치되며, 와이어 지지대(237) 양 측면에는 그립퍼(234)가 힌지(235)로 회전가능하게 탄성 결합된다. 와이어 지지대(237) 상단에 돌출된 접촉대(239)는 그리핑 로드(233)에 의해 그립퍼(234)가 접촉대(239)로 밀착될 수 있다.
도 5a는 유입구(231-I)로 유입된 압축 공기의 압력에 의해 그리핑 로드(233)가 상승하고, 상승된 그리핑 로드(233)에 의해 그립퍼(234)가 접촉대(239)로 밀착되어 용접용 와이어(300)를 그리핑하여 선접촉시킨 상태를 도시하고 있다.
도 5b는 배출구(231-O)로 압축 공기가 배출되면 로드 박스(238)의 공기 압력이 떨어져 그립퍼(234)를 지지하는 그리핑 로드(233)가 하강하고, 탄성에 의해 그립퍼(234)가 접촉대(239) 밀착 반대 방향으로 회전하여 용접용 와이어(300)를 언그리핑하여 섭접촉을 해제시킨 상태를 도시하고 있다.
도 6은 도 3에 도시된 와이어 가이드 관의 I-I' 지시선에 따른 단면도이다.
도 6을 참조하면, 와이어 가이드 관(240)은 내부에 용접용 와이어(300)가 이송될 수 있는 이송공간(244)이 마련되고, 이송공간(244)은 종방향으로 형성된 내부격벽(242)에 의해 구획되어 있다. 따라서, 한 쌍의 용접용 와이어(300)가 와이어 가이드 관(240)의 이송공간(244)을 통해 이송되더라도 내부격벽(242)에 의해 서로 간섭을 일으키지 않으며 납땜부분으로 이송될 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 도 3에 도시된 용접용 와이어 이송장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 용접용 와이어 이송장치는 먼저 유입구(230-I)로 유입된 압축공기로 그리핑 로드(233)를 상승시켜 용접용 와이어(300)를 그립퍼(234)로 그리핑하고, 공압 실린더(250)를 구동시켜 프레임(220)이 프레임 지지부(270) 상에서 전진하도록 하여 납땜부분에 근접시킨다.
도 7b를 참조하면, 구동모터(260)를 구동시켜 볼 스크류(262)를 회전시키고, 볼 스크류(262)의 회전운동이 용접용 와이어(300)를 그리핑한 그립부(230)를 일정한 속도로 전진시키면서 용접용 와이어(300)를 납땜부분에 공급한다.
도 7c를 참조하면, 납땜부분의 납땜작업이 완료되면 배출구(230-O)로 압축공기를 배출시켜 그리핑 로드(233)를 하강시키고, 회전가능하게 탄성결합된 힌지(235)의 탄성력에 의해 그립퍼(234)가 그리핑 로드(233) 방향으로 회전하면서 용접용 와이어(300)의 그리핑을 해제한다.
도 7d를 참조하면, 용접용 와이어(300)를 언그리핑한 상태에서 공압 실린더(250)를 구동시켜 프레임(220)이 프레임 지지부(270) 상에서 후진하도록 하여 납땜부분으로부터 이격시킨다. 용접용 와이어 이송장치는 다음 납땜 작업을 위하여 유입구(230-I)로 압축공기를 유입시키고 그리핑 로드(233)를 상승시켜 용접용 와이어(300)를 그립퍼(234)로 그리핑할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
210: 보빈 220: 프레임
230: 그립부 240: 와이어 가이드관
250: 공압 실린더 260: 구동모터
270: 프레임 지지부 280: 프레임 받침부
290: 센서

Claims (6)

  1. 용접용 와이어(300)를 공급하는 보빈(210);
    프레임(220)상에 설치되며 상기 용접용 와이어(300)를 그립핑하여 선접촉 시킨 후 볼 스크류(262)의 회전력에 의해 이송시키는 그립부(230); 및
    상기 그립부(230)에 의해 이송되는 용접용 와이어(300)를 납땜부분으로 가이딩하는 와이어 가이드관(240);을 포함하는 용접용 와이어 이송장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보빈(210)은,
    회전축에 회전 가능하게 설치되며, 일단이 회전축에 결합되고 타단이 프레임(220)에 결합된 연결바(212)의 의해 상기 프레임(220)에 일체로 결합하는 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 이송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보빈(210)은 한 쌍의 용접용 와이어(300)를 공급하기 위하여 한 쌍이 구비되며,
    상기 와이어 가이드관(240)은 내부에 상기 용접용 와이어(300)가 이송되는 이송공간(244)이 마련되고, 상기 이송공간(244)은 종방향으로 형성된 내부격벽(242)에 의해 구획되어 상기 한 쌍의 용접용 와이어(300)가 간섭을 일으키지 않으며 이송되는 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 이송장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그립부(230)와 상기 보빈(210) 사이에 위치되어 상기 프레임(220)에 고정되며, 상기 보빈(210)에서 공급되는 용접용 와이어(300)의 소진을 감지하는 센서(290)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 이송장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 그립부(230)는,
    몸체(231)에 상기 종방향으로 관통하는 스크류 홀(230-S)이 형성되고, 상기 스크류 홀(230-S) 외주에는 상기 볼 스크류(262)의 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 이송장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 그립부(230)는,
    몸체(231) 상부에 와이어 지지대(237)가 위치되며, 와이어 지지대(237) 측면에 그립퍼(234)가 힌지(235)로 회전가능하게 탄성 결합되고,
    상기 몸체(213) 상부에 그리핑 로드(233)가 설치된 로드 박스(238)가 위치되며, 상기 로드 박스(238)는 상기 몸체(213) 내부를 통해 압축공기가 유입되는 유입구(231-I)와 상기 압축공기가 배출되는 배출구(231-O)에 연통되고,
    상기 압축 공기의 유입에 의해 그리핑 로드(233)가 상승하여 상기 그립퍼(234)를 상기 와이어 지지대(237)에 밀착시키고, 상기 압축 공기의 배출에 의해 상기 그리핑 로드(233)가 하강하여 상기 그립퍼(234)를 상기 와이어 지지대(237)로부터 이격시키는 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 이송장치.
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