KR20140145857A - 와이어 접합 장치 - Google Patents

Abstract

와이어 접합 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예는 젖음성 실험 공정에서 동일 또는 크기별로 가공된 소재의 와이어 고정위치에 와이어를 신속하며 정확하게 접합 교정하여 정밀한 측정과 재현성 확보는 물론 재실험 예방을 통한 시간과 인력의 소요를 절감할 수 있고, 소재의 크기별 젖음성 실험을 용이하게 할 수 있도록 한 와이어 접합 장치를 제공하는 것으로, 지지대가 구비되는 본체; 상기 지지대에 제공되며 와이어가 결합되는 소재를 정렬시키는 소재 정렬부; 상기 소재에 결합되는 와이어를 공급하도록 제공되는 와이어 공급부; 및 상기 와이어 공급부로부터 상기 소재에 공급된 와이어를 용접하여 접합토록 제공되는 접합부;를 포함한다.

Description

와이어 접합 장치 {WIRE WELDING APPARATUS}

본 발명은 각종 용융금속과 강판 간 젖음력 측정을 위해 사용되는 와이어 접합 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차용 고강도, 고가공성 강의 젖음성 측정, 도금 전처리, 소둔조건, 도금욕조성 및 도금조건 등의 실험시 크기별 소재에 접합되는 와이어의 접합을 위한 와이어 접합 장치에 관한 것이다.

가공된 소재(1)를 용융금속 내에 일정 깊이 침적하면 소재(1)에 일정힘이 가해지며, 이 힘의 크기는 소재의 침적 부분 응력과 소재면 용융금속의 젖음력으로 결정된다.

젖음성 실험(wettability test)은 자동차용 고 강도강의 열처리 모사 및 환원 분위기 중에서 각종 용융 금속과 소재에 발생하는 젖음력을 측정 표면장력 및 전, 후진 접촉각을 계산 지표로 활용한다.

즉, 젖음성 실험은 자동차용 고강도/고 가공성강의 젖음성 측정, 도금전처리, 소둔조건, 도금욕조성 및 도금조건 등의 최적 조업조건 설정에 사용된다.

젖음성을 실험하는 방법은 일정한 크기로 가공된 소재(1)표면에 와이어(wire), 예컨대 TC선(ThermoCouple wire)(2) 등을 접합하여 실험을 진행하는데, 길이와 폭이 같은 동일크기의 소재(1)일지라도 접합된 TC선(2)의 위치에 따라 측정값에 편차가 발생된다.

특히 소재(1)의 길이 및 폭이 다른 소재(1)의 경우, 조립되는 TC선(2)의 위치에 따라 측정값의 편차는 더욱 심하게 나타나고 있으며, 이로 인해 젖음성 실험의 정밀도 하락에 의한 신뢰도 문제와 함께 재현성 확보가 어렵게 된다.

이와 같이, 동일크기 또는 크기가 다른 소재의 젖음성 실험공정에서 측정값의 편차는 실험 데이터의 신뢰성 문제는 물론 빈번한 재실험으로 반복적인 시간과 인력의 낭비를 초래한다.

종래의 젖음성 실험은 실험기기에서 측정 조건을 설정하며 일정한 크기로 가공된 소재(1)에 TC선(2)을 접합한다. 이때, 소재(1)의 표면에 TC선(2)을 접합하는 방법은 지그(3)에 소재(1)를 올리고, 용접기(미도시)를 이용하여 수작업으로 접합을 하여 사용한다.

다음으로 TC선(2)이 접합된 소재(1)가 용융금속으로 하강하여 닿게 되면, TC선(2)을 통해 소재(1)와 용융금속의 접촉 신호가 출력된다. 한편, 소재(1)는 콘트롤러(Controler)에 설정된 깊이까지 침적된다. 그리고, 소재는 설정된 침적 깊이에 도달하면 자동정지된다.

소재(1)가 용융금속에 접촉 또는 설정된 침적 깊이에 도달되면 시간계측을 실시하며 설정된 침적 시간 경과 후, 측정을 종료하기 위해 소재를 상승시키게 되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 측정 과정에서 생산된 데이터(P1, P2, P3)가 화면에 출력된다.

한편, 젖음성 실험과정에서 측정된 데이터(P1, P2, P3)는 실험시마다 편차가 발생하고 있으며, 이러한 측정값의 편차는 소재(1)에 수작업으로 접합된 TC선(2)의 접합 편차에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이, 수작업으로 접합된 TC선(2)을 이용하여 측정한 데이터(P1, P2, P3)는 실험시마다 편차가 발생하므로 정확한 값을 취할 수 없고, 이에 따른 측정값의 신뢰성에 대한 문제가 발생한다.

이와 같이, 종래의 소재 표면(1)에 TC를 용접하는 방법은 작업자가 수작업으로 시편을 고정하고, TC선(2)을 소재(1) 표면에 용접기를 이용하여 붙이는 작업을 하므로, 소재(1)의 정확한 중심에 TC선(2)을 붙이기 어려우므로 젖음성 실험을 하게 되면 시험시마다 데이터가 편차를 발생하여 정확한 데이터를 구할 수 없는 문제가 있고, 용접작업시 발생하는 용접불똥이 작업자에게 튕길 수 있어 안전사고의 위험이 있고, TC선(2)과 소재(1)의 용접시 좌우 중심을 정확하게 맞추지 못할 경우 TC선(2)과 소재(1)가 단락되는 등의 문제가 발생한다.

본 발명의 일 실시예는 젖음성 실험 공정에서 동일 또는 크기별로 가공된 소재의 TC선 고정위치에 와이어를 신속하며 정확하게 접합 교정하여 정밀한 측정과 재현성 확보는 물론 재실험 예방을 통한 시간과 인력의 소요를 절감할 수 있고, 소재의 크기별 젖음성 실험을 용이하게 할 수 있도록 한 와이어 접합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치는 지지대가 구비되는 본체; 상기 지지대에 제공되며 와이어가 결합되는 소재를 정렬시키는 소재 정렬부; 상기 소재에 결합되는 와이어를 공급하도록 제공되는 와이어 공급부; 및 상기 와이어 공급부로부터 상기 소재에 공급된 와이어를 용접하여 접합토록 제공되는 접합부;를 포함한다.

여기서, 상기 소재 정렬부는 상기 지지대의 일측에 설치되며 상기 소재가 안착되는 고정부와, 상기 고정부에 제공되어 상기 고정부에 안착된 소재가 중앙부에 정렬되도록 상기 소재를 가압하는 정렬 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 정렬 유닛은 상기 고정부에 상기 소재의 가로 또는 세로 방향으로 제공되는 적어도 하나의 축부재와, 상기 축부재에 결합되어 이동하며 상기 소재 양측의 가로면 또는 세로면을 가압하여 이동시키는 적어도 하나의 안내판을 포함할 수 있다.

또한, 상기 축부재는 중앙부를 기준으로 서로 다른 방향으로 경사진 나선부가 형성되고, 상기 안내판은 상기 축부재의 중앙부 양측에 결합될 수 있다.

또한, 상기 정렬유닛은 상기 고정부의 일측에 제공되어 상기 축부재를 회전시키도록 연계되는 모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정부는 상기 축부재가 내부에 회전 가능하게 구비되는 고정부 본체와, 상기 고정부 본체의 상부를 덮도록 제공되고, 상기 안내판의 이동을 안내하는 가이드홈이 형성된 덮개판을 포함할 수 있다.

또한, 상기 와이어 공급부는 상기 지지대의 일측에 설치되는 보조 고정부와, 상기 보조 고정부에 회전가능하게 제공되며 상기 와이어가 권취되어 저장된 와이어 보관부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 와이어 공급부는 상기 보조 고정부의 일측에 제공되어 상기 와이어 보관부를 회전시키도록 연계되는 보조 모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 보조 고정부는 상기 지지대를 기준으로 상기 고정대와 대향되게 설치되고, 상기 지지대에는 상기 보조 고정부와 상기 고정대 사이를 관통하는 관통홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 와이어 공급부는 상기 와이어 보관부에서 공급되는 와이어를 상기 소재의 접합부로 안내하는 공급유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 공급유닛은 상기 보조 고정부의 일측에 제1액츄에이터를 매개로 신장 가능하게 제공되며, 내부에 상기 와이어가 이동하는 홈이 형성된 공급 가이드와, 상기 공급 가이드의 일측에 제공되어 제2액츄에이터를 매개로 회전하며 상기 홈에 삽입된 상기 와이어를 고정시키는 고정덮개를 포함할 수 있다.

또한, 상기 접합부는 상기 본체의 하부에 제공되어 상기 소재의 와이어 고정위치 하면에 밀착되는 하부 전극부와, 상기 본체의 상부에 제3액츄에이터를 매개로 승강 가능하게 제공되어 상기 소재의 와이어 고정위치 상면에 밀착되며 상기 소재와 상기 와이어를 용접하는 상부 전극부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 와이어 공급부로부터 공급되는 와이어가 상기 와이어 고정위치에 위치되도록 감지하는 센서유닛을 더 포함할 수 있다.

예컨대 상기 센서유닛은 상기 상부 전극부의 일측에 제4액츄에이터를 매개로 회전 가능하게 제공되어 상기 와이어의 공급시 하측으로 회전되어 상기 와이어의 공급을 감지하고, 상기 와이어의 공급 감지 후 상기 상부 전극부가 상기 와이어 고정위치에 위치시 상측으로 회전될 수 있다.

또한, 상기 와이어는 TC선(ThermoCouple wire)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 동일 또는 크기별로 구분된 가공소재를 이용한 젖음성 실험에서 항상 동일위치에 간편하고 신속한 와이어 접합을 통해 실험의 정밀성은 물론 재현성을 확보할 수 있다. 또한, 이와 같이 젖음성 실험시 정밀성의 향상을 통해 실험을 품질을 높일 수 있으며, 재현성 확보를 통해 실험의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예는 가공소재를 이용한 젖음성 실험과정에서 정밀성 및 재현성 확보를 통해 그동안 정밀성 및 재현성 확보를 위해 반복적으로 수행된 실험의 인적, 물적 낭비를 줄일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 젖음성 실험을 위한 소재와 와이어의 결합된 상태를 도시한 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 젖음성 실험으로 측정된 데이터.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 소재 정렬부 및 접합부를 일부를 확대한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 와이어 공급부를 확대한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 와이어가 공급되기 전의 상태의 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 센서유닛이 와이어를 감지한 상태의 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 센서유닛이 후퇴한 상태의 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 접합부가 소재와 와이어를 용접하는 상태의 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 와이어 접합 장치를 이용한 젖음성 실험으로 측정된 데이터.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 소재 정렬부 및 접합부를 일부를 확대한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 와이어 공급부를 확대한 사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예의 와이어 접합 장치(100)는 지지대(112)가 구비되는 본체(110)를 포함할 수 있다.

지지대(112)는 작업면에 설치되는 바닥판(114)에 세워져 제공되고, 지지대(112)의 상부에는 상부판(116)이 설치될 수 있다.

또한, 지지대(112)에는 와이어(2)가 결합되는 소재(1)를 정렬하기 위한 소재 정렬부(130)가 제공될 수 있다.

예컨대 본 실시예에서는 와이어(2)는 온도의 측정을 위한 TC선(ThermoCouple wire)이 사용될 수 있다. 본 실시예에서 와이어(2)는 TC선이 사용되는 것으로 설명하고 있으나, 와이어(2)는 TC선으로 한정되지 않으며 각종 케이블 등의 다양한 피용접대상물이 사용될 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 설명상의 편의를 위해, 와이어(2)의 일례로 TC선(2)으로 설명하고 있음을 미리 밝혀둔다.

소재 정렬부(130)는 지지대(112)의 일측에 설치되는 고정부(132)를 포함할 수 있다. 고정부(132)에는 소재(1)가 안착되는 공간이 마련될 수 있다.

또한, 고정부(132)에는 안착된 소재(1)를 고정부(132)의 중앙부에 정렬하기 위한 정렬 유닛(140)을 포함할 수 있다. 정렬 유닛(140)은 소재(1)를 가압하여 이동시키며 소재(1)를 고정부(132)의 중앙부에 정렬할 수 있다.

이를 위해, 정렬 유닛(140)은 고정부(132)에 소재(1)의 가로 또는 세로 방향으로 제공되는 적어도 하나의 축부재(142, 143)를 포함할 수 있다.

또한, 축부재(142, 143)에는 소재(1) 양측의 가로면 또는 세로면을 가압하여 이동시키는 적어도 하나의 안내판을 포함할 수 있다.

예컨대, 축부재(142, 143)는 중앙부를 기준으로 서로 다른 방향으로 경사진 나선부가 형성되고, 이 축부재(142, 143)에는 중앙부 양측으로 안내판(144, 145)이 결합될 수 있다.

따라서, 축부재(142, 143)의 회전시 안내판(144, 145)이 축부재(142, 143)의 경사진 나선부를 따라 오므려지거나 벌어질 수 있으며, 이 과정에서 소재(1)의 가로면 또는 세로면을 가압함에 따라 소재(1)를 고정부(132)의 중앙부에 정렬할 수 있다.

바람직하게는 정렬 유닛(140)은 고정부(132)의 일측에 축부재(142, 143)와 연계되는 모터(146, 147)가 제공될 수 있으며, 이 모터(146, 147)의 작동에 의해 축부재(142, 143)가 자동으로 회전하여 소재(1)를 고정부(132)의 중앙부에 정렬시킬 수 있다.

본 실시예에서 소재(1)는 고정부(132)의 상면에 안착될 수 있다. 바람직하게는 고정부(132)는 내부에 소정의 공간이 형성된 고정부 본체(134)를 포함할 수 있고, 축부재(142, 143)는 이 고정부 본체(134)의 내부에 회전 가능하게 구비될 수 있다.

또한, 고정부 본체(134)의 상부에는 고정부(132)에 형성된 공간을 덮는 덮개판(136)이 제공될 수 있다. 따라서, 소재(1)는 덮개판(136)의 상부에 실질적으로 안착되게 된다.

또한, 안내판(144, 145)은 덮개판(136)을 관통하여 소재(1)를 이동시키도록 설치될 수 있으며, 이를 위해 덮개판(136)에는 안내판(144, 145)이 덮개판(136)을 관통하여 설치되는 가이드홈(137)이 형성될 수 있다. 가이드홈(137)은 안내판(144, 145)이 이동가능한 구간에 관통형성될 수 있으며, 이에 따라 안내판(144, 145)의 이동을 안내하게 된다.

한편, 소재 정렬부(130)에 정렬된 소재(1)의 상부에는 결합될 TC선(2)이 자동으로 공급될 수 있다.

이를 위해, 본 실시예에서는 소재(1)에 결합되는 TC선(2)을 공급하기 위한 와이어 공급부(150)를 포함할 수 있다.

와이어 공급부(150)는 지지대(112)의 일측에 설치되는 보조 고정부(152)를 포함할 수 있다.

또한, 보조 고정부(152)에는 TC선(2)이 권취되어 저장된 와이어 보관부(154)가 설치되는데, 이 와이어 보관부(154)는 보조 고정부(152)에서 연장된 서포트(153)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

여기서 와이어 보관부(154)는 회전축 상에 TC선(2)이 권취될 수 있으며, 그 양단에는 TC선(2)이 흘러내리지 않도록 차단하는 형태인 턱부재를 갖는 보빈(bobbin) 형태로 형성될 수 있다.

한편, 와이어 공급부(150)는 수동으로 TC선(2)이 공급될 수 있으나, 바람직하게는 TC선(2)이 자동으로 소재(1)의 TC선 결합위치로 공급되도록 제공될 수 있다.

이를 위해, 와이어 공급부(150)는 와이어 보관부(154)를 회전시키도록 연계되는 보조 모터(156)를 포함할 수 있다. 보조 모터(156)는 보조 고정부(152)의 일측, 예컨대 서포트(153) 일측에 설치되어 와이어 보관부(154)의 회전축과 연계되는 것이 바람직하다.

더불어, 와이어 공급부(150)의 보조 고정부(152)는 고정부(132)의 일측에 제공되는 것도 가능하며, 본 실시예와 같이 보조 고정부(152)는 지지대(112)를 기준으로 고정부(132)와 대향되게 설치될 수 있다.

또한, 보조 고정부(152)와 고정부(132) 사이의 지지대(112)에는 관통홈(113)이 형성될 수 있으며, 이 관통홈(113)을 통해 와이어 공급부(150)와 소재 정렬부(130)가 연통하게 된다. 따라서, 와이어 공급부(150)로부터 공급되는 TC선(2)이 관통홈(113)을 통해 지지대(112)를 통과하여 소재 정렬부(130)에 안착되는 소재(1) 상부로 공급될 수 있다.

또한, 와이어 공급부(150)는 와이어 보관부(154)에 공급되는 TC선(2)을 소재(1)의 결합위치로 안내하는 공급유닛(160)을 포함할 수 있다.

이 공급유닛(160)은 보조 고정부(152)의 일측에 (도시되지 않은) 제1액츄에이터를 매개로 신장 가능하게 제공될 수 있다.

여기서, 공급유닛(160)은 내부에 TC선(2)이 이동하는 홈이 형성된 공급 가이드(162)를 포함할 수 있고, 제1액츄에이터는 공급 가이드(162)의 일측을 신장시켜 TC선(2)을 관통홈(113)을 통해 소재 정렬부(130)로 공급되도록 안내할 수 있다.

또한, 공급유닛(160)은 공급 가이드(162)의 일측에 결합되며 홈에 삽입된 TC선(2)이 이동하지 않도록 고정시키는 고정덮개(164)를 포함할 수 있다.

고정덮개(164)는 공급 가이드(162)의 일측에 힌지부재를 매개로 회전 가능하게 설치되고, 고정덮개(164)가 공급 가이드(162)와 연계되는 제2액츄에이터(166)의 작동에 연계하여 회전함에 따라 홈을 덮으며 홈에 삽입된 TC선(2)을 고정시키거나, 홈으로부터 이격되며 TC선(2)을 고정해제시킬 수 있다.

한편, 와이어 공급부(150)로부터 소재(1)와의 결합위치로 공급된 TC선(2)은 소재(1)와의 결합을 위해 용접되어 결합될 수 있으며, 이를 위해 본 실시예의 와이어 접합 장치(100)는 소재(1)와 TC선(2)을 용접하는 접합부(170)를 포함할 수 있다.

일례로, 본 실시예에서 접합부(170)는 본체(110)의 하부에 제공되는 하부 전극부(172)와, 본체(110)의 상부에 제공되는 상부 전극부(174)를 포함하며, 이 하부 전극부(172)와 상부 전극부(174) 사이에 소재(1) 및 TC선(2)이 위치한 상태에서 용접됨에 따라 소재(1)와 TC선(2)이 결합될 수 있다.

하부 전극부(172)는 지지대(112)의 하부에 마련되는 바닥판(114)에 설치되며, 하부 전극부(172)의 하부 전극(173)이 소재(1)와 TC선(2)의 고정위치의 하면에 밀착되어 위치된다.

또한, 상부 전극부(174)는 지지대(112)의 상부에 마련되는 상부판(116)에 설치되며, 소재(1)의 TC선 결합위치 상면에 밀착되어 하부 전극부(172)와 전기적으로 연결되며 소재(1)와 TC선(2)을 용접할 수 있다.

상부 전극부(174)는 TC선(2)이 소재(1)와의 결합위치에 위치할 수 있도록 승강 가능하게 제공될 수 있다. 즉, 상부 전극부(174)는 상부판(116)의 하부에 (도시되지 않은) 제3액츄에이터를 포함하는 가동 전극부(175)와, 이 가동 전극부(175)의 하부에 제공되는 고정 전극부(176)를 포함할 수 있다. 또한, 고정 전극부(176)에는 상부 전극(177)이 위치될 수 있다.

상부 전극부(174)는 가동 전극부(175)의 제3액츄에이터가 신축 또는 신장함에 따라 상부 전극(177)의 승강이 이루어질 수 있다.

상부 전극부(174)는 소재(1)와 TC선(2)이 공급되는 과정에서는 승강하여 위치되며, 소재(1)와 TC선(2)의 결합시 하강하여 소재(1)와 TC선(2)과 밀착될 수 있다.

한편, 본 실시예의 와이어 접합 장치(100)는 와이어 공급부(150)로부터 공급되는 TC선(2)이 소재(1)의 TC선(2) 공급위치에 정확하게 위치하도록 TC선(2)의 공급을 제어하기 위해 TC선(2)의 공급을 감지하는 센서유닛(180)이 제공될 수 있다.

일례로, 센서유닛(180)은 상부 전극부(174)의 일측에 제공될 수 있다. 센서유닛(180)은 상부 전극부(174)의 고정 전극부(176) 일측에 힌지부재를 매개로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 센서유닛(180)과 상부 전극부(174)의 일측, 즉 고정 전극부(176) 사이에는 제4액츄에이터(182)가 설치될 수 있으며, 이 제4액츄에이터(182)의 작동을 매개로 센서유닛(180)이 회전하게 된다.

센서유닛(180)은 TC선(2)이 소재(1)와의 고정위치로 공급시 제4액츄에이터(182)가 신장함에 따라 하측으로 회전된 상태일 수 있다. 그리고, 센서유닛(180)은 TC선(2)이 공급되어 센서유닛(180)에 닿게 되면 TC선(2)이 소재(1)와의 고정위치로 공급되었음을 인식하게 되고, 이를 이용하여 TC선(2)의 공급을 멈추도록 제어할 수 있다.

이때, 접합부(170)는 센서유닛(180)의 회전을 위해 소정 높이로 상승할 수 있으며, 이에 따라 센서유닛(180)이 소재(1)와 간섭되지 않은 상태로 원활하게 회전될 수 있다.

그리고, TC선(2)의 공급이 멈추게 되면 제4액츄에이터(182)가 수축함에 따라 상측으로 회전되며, 이후 상부 전극부(174)의 제3액츄에이터의 신장에 의해 가동 전극부(175)가 하강하며 상부 전극(177)이 용접을 위해 TC선(2) 및 소재(1)와 밀착될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치의 와이어가 공급되기 전의 상태의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 결합 장치의 센서유닛이 와이어를 감지한 상태의 사시도이다. 또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 결합 장치의 센서유닛이 후퇴한 상태의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 결합 장치의 접합부가 소재와 와이어를 용접하는 상태의 사시도이다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 접합 장치(100)의 작동 상태를 순차적으로 도시한 도면으로, 이를 참고하여 본 실시예의 와이어 접합 장치(100)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 소재(1)가 정렬 유닛(140)의 덮개판(136)에 안착되면, 정렬 유닛(140)의 모터(146, 147)가 축부재(142, 143)를 회전시킨다. 이때 축부재(142, 143)의 양측에 연계된 안내판(144, 145)이 오므려지면서 소재(1)를 TC선 결합위치, 예컨대 덮개판(136)의 중앙부에 정렬한다.

이때, 소재(1)의 하부에는 TC선 결합위치에 대응하는 위치에 하부 전극(173)이 밀착된 상태로 유지될 수 있다.

그리고, 소재(1)가 정렬되면, 와이어 공급부(150)로부터 TC선(2)이 공급된다.

TC선(2)은 와이어 보관부(154)와 연계된 보조 모터(156)가 회전함에 따라 와이어 보관부(154)로부터 풀리며 공급된다.

이때 TC선(2)은 공급유닛(160)의 공급 가이드(162)에 형성된 홈에 삽입된 상태이며, 공급 가이드(162)의 고정덮개(164)가 제2액츄에이터(166)를 매개로 회전하며 TC선(2)을 홈에 고정시킨다. 그리고, TC선(2)이 풀림과 동시에 (도시되지 않은) 제1액츄에이터의 작동에 의해 공급 가이드(162)가 지지대(112)의 관통홈(113)을 통과하며 소재 정렬부(130)로 진입된다.

한편, 접합부(170)의 상부 전극부(174)는 센서유닛(180)이 TC선 결합위치와 인접하도록 하강된 상태이다.

그리고, TC선(2) 공급유닛(160)이 TC선(2)을 TC선 결합위치로 이동시키면, TC선(2)이 센서유닛(180)과 닿게 되며, 이 과정에서 센서유닛(180)이 TC선(2)의 공급을 감지하게 된다.

다음으로, 상부 전극부(174)는 가동 전극부(175)를 상승시키고, 제4액츄에이터(182)의 작동에 의해 센서유닛(180)이 상측으로 회전시킨다.

그리고, 상부 전극부(174)는 가동 전극부(175)를 다시 하강시켜 상부 전극(177)을 소재(1) 및 TC선(2)과 밀착시킨다.

이와 같이, 상부 전극(177)이 소재(1) 및 TC선(2)과 밀착되면, 소재(1)의 하부에 위치한 하부 전극(173)과 함께 전류가 공급됨에 따라 소재(1)와 TC선(2)이 용접되며 결합이 이루어진다.

한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 와이어 접합 장치를 이용한 젖음성 실험으로 측정된 데이터이다.

도 10을 참고하면, 본 실시예의 와이어 접합 장치(100)에 의해 소재(1)와 TC선(2)이 결합되면 젖음성 실험을 할 수 있다.

젖음성 실험에서 소재(1)를 용융금속에 접촉 또는 설정된 침적 깊이에 도달되면 시간계측을 실시하며 설정된 침적 시간 경과 후, 측정을 종료하기 위해 소재(1)를 상승시키게 되고, 측정 과정에서 생산된 데이터(P1, P2, P3)는 화면에 출력된다.

이때, 생산된 데이터(P1, P2, P3)는 거의 편차가 발생하지 않는다. 이는 소재(1)와 TC선(2)의 결합위치가 항상 일정하게 유지되기 때문으로, 본 실시예의 와이어 접합 장치(100)를 이용한 신속한 TC선(2) 접합을 통해 실험의 정밀성은 물론 재현성을 확보할 수 있고, 정밀성의 향상을 통해 실험을 품질을 높일 수 있으며, 재현성 확보도 가능하며, 이에 따른 실험의 신뢰도를 높일 수 있다.

본 발명의 명세서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

100: 와이어 접합 장치 110: 본체
112: 지지대 113: 관통홈
114: 바닥판 116: 상부판
130: 소재 정렬부 132: 고정부
134: 고정부 본체 136: 덮개판
140: 정렬 유닛 142, 143: 축부재
144, 145: 안내판 146, 147: 모터
150: 와이어 공급부 152: 보조 고정부
153: 서포트 154: 와이어 보관부
156: 보조 모터 160: 공급유닛
162: 공급 가이드 164: 고정덮개
166: 제2액츄에이터 170: 접합부
172: 하부 전극부 173: 하부 전극
174: 상부 전극부 175: 가동 전극부
176: 고정 전극부 177: 상부 전극
180: 센서유닛 182: 제4액츄에이터

Claims (15)

1. 지지대가 구비되는 본체;
   상기 지지대에 제공되며 와이어가 결합되는 소재를 정렬시키는 소재 정렬부;
   상기 소재에 결합되는 와이어를 공급하도록 제공되는 와이어 공급부; 및
   상기 와이어 공급부로부터 상기 소재에 공급된 와이어를 용접하여 접합토록 제공되는 접합부;
   를 포함하는 와이어 접합 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 소재 정렬부는
   상기 지지대의 일측에 설치되며 상기 소재가 안착되는 고정부와,
   상기 고정부에 제공되어 상기 고정부에 안착된 소재가 중앙부에 정렬되도록 상기 소재를 가압하는 정렬 유닛을 포함하는 와이어 접합 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 정렬 유닛은
   상기 고정부에 상기 소재의 가로 또는 세로 방향으로 제공되는 적어도 하나의 축부재와,
   상기 축부재에 결합되어 이동하며 상기 소재 양측의 가로면 또는 세로면을 가압하여 이동시키는 적어도 하나의 안내판을 포함하는 와이어 접합 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 축부재는 중앙부를 기준으로 서로 다른 방향으로 경사진 나선부가 형성되고,
   상기 안내판은 상기 축부재의 중앙부 양측에 결합되는 와이어 접합 장치.
   
5. 청구항 3에 있어서, 상기 정렬 유닛은
   상기 고정부의 일측에 제공되어 상기 축부재를 회전시키도록 연계되는 모터를 포함하는 와이어 접합 장치.
   
6. 청구항 3에 있어서, 상기 고정부는
   상기 축부재가 내부에 회전 가능하게 구비되는 고정부 본체와,
   상기 고정부 본체의 상부를 덮도록 제공되고, 상기 안내판의 이동을 안내하는 가이드홈이 형성된 덮개판을 포함하는 와이어 접합 장치.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어 공급부는
   상기 지지대의 일측에 설치되는 보조 고정부와,
   상기 보조 고정부에 회전가능하게 제공되며 상기 와이어가 권취되어 저장된 와이어 보관부를 포함하는 와이어 접합 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 와이어 공급부는
   상기 보조 고정부의 일측에 제공되어 상기 와이어 보관부를 회전시키도록 연계되는 보조 모터를 포함하는 와이어 접합 장치.
   
9. 청구항 7에 있어서, 상기 보조 고정부는 상기 지지대를 기준으로 상기 고정부와 대향되게 설치되고,
   상기 지지대에는 상기 보조 고정부와 상기 고정부 사이를 관통하는 관통홈이 형성되는 와이어 접합 장치.
   
10. 청구항 7에 있어서, 상기 와이어 공급부는
    상기 와이어 보관부에서 공급되는 와이어를 상기 소재의 접합부로 안내하는 공급유닛을 포함하는 와이어 접합 장치.
    
11. 청구항 10에 있어서, 상기 공급유닛은
    상기 보조 고정부의 일측에 제1액츄에이터를 매개로 신장 가능하게 제공되며, 내부에 상기 와이어가 이동하는 홈이 형성된 공급 가이드와,
    상기 공급 가이드의 일측에 제공되어 제2액츄에이터를 매개로 회전하며 상기 홈에 삽입된 상기 와이어를 고정시키는 고정덮개를 포함하는 와이어 접합 장치.
    
12. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접합부는
    상기 본체의 하부에 제공되어 상기 소재의 와이어 결합위치 하면에 밀착되는 하부 전극부와,
    상기 본체의 상부에 제3액츄에이터를 매개로 승강 가능하게 제공되어 상기 소재의 와이어 결합위치 상면에 밀착되며 상기 소재와 상기 와이어를 용접하는 상부 전극부를 포함하는 와이어 접합 장치.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 와이어 공급부로부터 공급되는 와이어가 상기 와이어 결합위치에 위치되도록 감지하는 센서유닛을 더 포함하는 와이어 접합 장치.
    
14. 청구항 13에 있어서, 상기 센서유닛은,
    상기 상부 전극부의 일측에 제4액츄에이터를 매개로 회전 가능하게 제공되어 상기 와이어의 공급시 하측으로 회전되어 상기 와이어의 공급을 감지하고, 상기 와이어의 공급 감지 후 상기 상부 전극부가 상기 와이어 결합위치에 위치시 상측으로 회전되는 와이어 접합 장치.
15. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어는 TC선(ThermoCouple wire)을 포함하는 와이어 접합 장치.
    
    

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