KR20160109139A

KR20160109139A - 히트싱크 제조용 프레스장치

Info

Publication number: KR20160109139A
Application number: KR1020150033020A
Authority: KR
Inventors: 김병대
Original assignee: 주식회사 케이에이치전자
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2016-09-21

Abstract

본 발명의 히트싱크 제조용 프레스장치는 히트싱크에 결합되는 조립부재가 브릿지를 통하여 소정간격으로 연속배열된 조립부재 연속배열체를 히트싱크의 이송방향의 가로방향으로 히트싱크와 교차되도록 이송시키는 이송수단과, 히트싱크와 조립부재가 교차되는 하부지그 및 상부지그에 마련되어 상부 펀치의 펀치압력에 의해 조립부재를 브릿지로부터 절단함과 동시에 히트싱크에 결합시키는 결합수단으로 구성된다.
본 발명의 히트싱크 제조용 프레스장치는 속판 원단코일로부터 히트싱크를 성형하는 작업과, 성형된 히트싱크에 지지부재를 결합하는 작업을 하나의 장치에서 수행할 수 있으므로, 히트싱크 제조 후 지지부재를 결합해야하는 후공정을 별도로 수행할 필요가 없으므로, 생산시간이 단축되고, 인건비 감소에 따른 생산비용이 절감되며, 자동화에 따른 불량부품 발생률을 감소시킬 수 있다.

Description

히트싱크 제조용 프레스장치{PRESS DEVICE FOR MAKING HEAT SINK}

본 발명은 히트싱크 제조용 프레스장치에 관한 것으로서, 금속판 원단코일로부터 히트싱크를 성형하는 작업과, 성형된 히트싱크에 지지부재를 결합하는 작업을 하나의 장치에서 수행할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 히트싱크 제조용 프레스장치에 관한 것이다.

일반적으로, 히트싱크는 모니터 등의 전기, 전자제품에 내설되는 트랜지스터 또는 집적회로 등의 발열부품과 밀착고정되어 발열부품으로부터 발산되는 열을 방열시킴에 따라, 해당 제품의 사용시 제품 내부에서 발생되는 온도로 인해 발열부품이 오작동되는 것을 방지하는 장치이다.

최근들어, 각종 전자기기의 기능이 다양화되고 복잡화되면서 이들에 포함된 전자부품에서 발생되는 열은 증가하는 한편, 전자기기의 소형화 추세에 따라 이들 전자부품의 크기는 점차 소형화되고 고실장화 되고 있다.

이러한 히트싱크는 그 활용분야에 따라 다양한 형상 및 크기를 가지는 바, 비교적 단순한 형태로서 도 6에 도시된 바와 같이, 상대적으로 작은 부피를 가지며 기판에 각종 발열부품과 함께 실장되는 판형의 히트싱크(10)가 그 일예이다.

전술한 판형의 히트싱크(10)의 경우, 판상의 히트싱크(10)와, 상기 히트싱크(10)를 기판에 지지하기 위한 지지부재(110)와 같은 각종 조립부재를 포함하여 구성된다.

그런데, 종래에는 히트싱크(10)의 성형 및 지지부재(110)와의 결합작업을 동시에 수행할 수 없어서, 히트싱크(10)와 지지부재(110)를 별도의 프레스장치에서 각각 성형한 후에, 수작업으로 지지부재(110)를 히트싱크(10)에 결합하는 작업을 수행해야 했다.

따라서, 이로 이한 전체 생산시간의 증가 및 인건비에 따른 생산비용의 상승 등의 문제점이 있었다.

또한, 이러한 결합작업은 대부분 사람에 의해서 하나하나 수행되었기 때문에, 불량부품이 발생할 확률이 높아 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 금속판 원단코일로부터 히트싱크를 성형하는 작업과, 성형된 히트싱크에 지지부재를 결합하는 작업을 하나의 장치에서 수행할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 히트싱크 제조용 프레스장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 히트싱크 제조용 프레스장치는, 하부 다이에 장착되는 하부지그와, 상하로 왕복이동하는 상부 펀치에 장착된 상부지그를 포함하여, 상기 하부지그 및 상부지그 사이로 이송된 금속판 원단코일을 다수의 히트싱크 단위체로 성형 및 절단하여 배출하는 히트싱크 제조용 프레스장치에 있어서, 상기 히트싱크에 결합되는 조립부재가 브릿지를 통하여 소정간격으로 연속배열된 조립부재 연속배열체를 상기 히트싱크의 이송방향의 가로방향으로 상기 히트싱크와 교차되도록 이송시키는 이송수단; 및 상기 히트싱크와 상기 조립부재가 교차되는 상기 하부지그 및 상부지그에 마련되어 상기 상부 펀치의 펀치압력에 의해 상기 조립부재를 상기 브릿지로부터 절단함과 동시에 상기 히트싱크에 결합시키는 결합수단;을 구비하며, 상기 이송수단은 상기 하부지그에 마련되어 상기 지지부재의 이송방향으로 전후진이 가능하게 마련된 슬라이더와, 상기 상부지그로부터 돌출형성되어 상기 상부지그가 하강할 때 상기 슬라이더를 후방으로 밀어내는 로드와, 상기 하부지그와 슬라이더 사이에 마련되어 상기 상부지그가 상승하면 상기 슬라이더를 전방으로 복귀시키는 탄성부재와, 상기 슬라이더에 결합되어 일체로 전후 왕복이동하면서 상기 지지부재 연속배열체를 단속적으로 상기 전방을 향하여 이송시키는 이송로드로 구성되며, 상기 결합수단은 상기 지지부재와 히트싱크의 이송경로가 교차되는 상기 하부지그의 일측에 마련되어 상기 이송수단에 의해 이송된 상기 지지부재가 안착되는 지지부재 수용부와, 상기 지지부재 수용부의 위치에 대응하는 상기 상부 지그에 마련되어 상기 지지부재를 상기 브릿지로부터 절단하는 절단부와, 상기 지지부재 수용부에 안착된 상기 지지부재의 결합공에 대응하여 상기 상부지그로부터 돌출되며, 상기 지지부재 상부에 위치한 상기 히트싱크의 일영역을 상기 결합공으로 밀어내어 끼움결합하는 복수의 결합돌기를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 히트싱크 제조용 프레스장치는 금속판 원단코일로부터 히트싱크를 성형하는 작업과, 성형된 히트싱크에 지지부재를 결합하는 작업을 하나의 장치에서 수행할 수 있으므로, 히트싱크 제조 후 지지부재를 결합해야하는 후공정을 별도로 수행할 필요가 없으므로, 생산시간이 단축되고, 인건비 감소에 따른 생산비용이 절감되며, 자동화에 따른 불량부품 발생률을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 히트싱크 제조용 프레스장치의 요부 사시도,
도 2는 도 1에 포함된 상부지그의 사시도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 이송수단의 작동도,
도 4는 본 발명에 따른 히트싱크 제조용 프레스장치에서 히트싱크 및 지지부재의 이송 및 결합공정을 도시한 평면도,
도 5는 히트싱크와 지지부재의 결합을 설명하기 위한 요부확대도,
도 6은 본 발명에 따른 히트싱크 제조용 프레스장치에 의해 제조된 히트싱크의 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 히트싱크 제조용 프레스장치(1)는 하부 다이(2)에 장착되는 하부지그(20)와, 상하로 왕복이동하는 상부 펀치(3)에 장착된 상부지그(30)를 포함하여, 하부지그(20) 및 상부지그(30) 사이로 이송된 금속판 원단코일(11, 도 4참조)을 다수의 히트싱크(10, 도 4참조) 단위체로 성형 및 절단하여 배출하는 히트싱크 제조용 프레스장치(1)에 있어서, 히트싱크(10)에 결합되는 조립부재(120)가 브릿지(121)를 통하여 소정간격으로 연속배열된 조립부재 연속배열체(125)를 히트싱크(10)의 이송방향의 가로방향으로 히트싱크(10)와 교차되도록 이송시키는 이송수단(50)과, 히트싱크(10)와 조립부재(120)가 교차되는 하부지그(20) 및 상부지그(30)에 마련되어 상부 펀치(3)의 펀치압력에 의해 조립부재(120)를 브릿지(121)로부터 절단함과 동시에 히트싱크(10)에 결합시키는 결합수단(70)으로 구성되된다.

도 1은 본 발명에 따른 히트싱크 제조용 프레스장치(1)의 요부사시도이다.

도면을 참조하면, 하부 다이(2)의 상부에는 하부지그(20)가 장착되어 있으며, 하부 다이(2)의 상부에는 프레임(미도시)에 의해 지지되어 상하로 왕복이동하는 상부 펀치(3)가 마련되어 있고, 상부 펀치(3)의 하부에는 상부지그(30)가 장착되어 있다.

하부지그(20)에는 금속판 원단코일(11, 도 4참조)의 이송을 가이드하는 가이드핀(25)이 형성되어 있다.

이에 의해, 금속판 원단코일(11)은 이송부(미도시)에 의해 상부지그(30)와 하부지그(20)사이로 이송되며, 상부지그(30)가 상하로 이동하면서 펀치력에 의해 하부지그(20) 및 상부지그(30)의 형상에 따라 순차적으로 히트싱크(10)로 성형되어 배출된다.

한편, 히트싱크(10)에 결합될 조립부재(120, 도 4참조)를 히트싱크(10)의 이송방향의 가로방향으로 히트싱크(10)와 교차되도록 이송시키는 이송수단(50)이 마련된다.

조립부재(120)는 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 히트싱크(10)를 기판(미도시) 등에 장착하기 위한 지지부재(110)일 수도 있고, 히트싱크(10)에 결합되는 방열핀일 수도 있다.

이하에서는, 조립부재(120)가 도 4에 도시된 바와 같이, 결합공(113)이 형성된 본체(111)의 일측에 기판에 솔더링되는 지지핀(115)이 형성된 지지부재(110)로 마련되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 지지부재(110)는 브릿지(121)에 의해 상호 소정간격으로 이격되며 배열되는 연속배열체(125)를 구성하고 있다.

각 지지부재(110)는 2 이상의 결합공(113)이 형성된 본체(111)와, 지지핀(115)으로 구성되며, 결합공(113)은 히트싱크(10)의 일영역이 강제끼움결합되며, 지지핀(115)은 기판에 형성된 체결공에 삽입되어 납땜등의 방법에 의해 결합된다.

도 2는 상부지그(30)의 사시도이고, 도 3a 내지 도 3d는 이송수단(50)의 이송과정을 설명하기 위한 작동도이다.

도면을 참조하여, 이송수단(50)에서 지지부재 연속배열체(125)가 이송되는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

이송수단(50)은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 슬라이더(51)와, 로드(54)와, 탄성부재(56)와, 이송로드(57)를 포함한다.

슬라이더(51)는 하부지그(20)에 마련된 슬라이더홈(53)에 안착되어 히트싱크(10)의 이송방향의 가로방향으로 전후진이 가능하게 마련된다.

상부지그(30)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 하부지그(20)를 향하여 돌출형성된 로드(54)가 마련되는데, 로드(54)에는 슬라이더(51)를 향하는 일측면에 경사면(55)이 형성되어 있어서, 상부지그(30)가 하강할 때, 슬라이더(51)를 후방을 향하여 밀어낸다.

탄성부재(56)는 하부지그(20)와 슬라이더(51) 사이에 마련되며, 슬라이더(51)를 전방을 향하여 가압한다. 따라서, 로드(54)에 의해서 후방으로 밀려난 슬라이더(51)를 상부지그(30)가 상승하고 나면 전방을 향하여 복귀시킨다.

이송로드(57)는 슬라이더(51)에 결합되어 일체로 전후 왕복이동하면서 지지부재 연속배열체(125)를 단속적으로 전방을 향하여 이송시킨다.

도 3a를 참조하면, 로드(54)는 상부지그(30)의 상승에 따라 하부지그(20)로부터 이격되어 있으며, 이송로드(57)의 단부에 마련된 걸림돌기(58)는 브릿지(121)에 형성된 걸림홈(123)에 결합되어 있는 상태에 있다.

이 때, 이송로드(57)는 일단이 슬라이더(51)에 회동가능하게 결합되어 있어서, 화살표방향으로 회동이 가능하며, 걸림돌기(58)는 후방을 향하여 경사부(59)가 형성되어 있다.

도 3b를 참조하면, 상부지그(30)의 하강에 따라 로드(54)가 하강하면, 로드(54)의 경사면(55)과 슬라이더(51)가 접촉하게 되며, 로드(54)가 하강을 계속하면 슬라이더(51)가 경사면(55)을 따라 후방으로 밀려난다.

이 때, 슬라이더(51)와 결합된 이송로드(57)도 슬라이더(51)와 함께 후방으로 밀려나게 되는데, 이송로드(57)는 걸림돌기(58)가 경사부(59)를 따라 소정각도 만큼 회동하면서 걸림홈(123)을 빠져나와 후방으로 이동한다.

도 3c는 로드(54)가 충분히 하강하여 슬라이더(51)가 완전히 후진한 상태를 도시한 것이다. 이 상태에서, 이송로드(57)는 슬라이더(51)를 따라 후진하여 다음 걸림홈(123)에 삽입되어 있다.

마지막으로, 도 3d에 도시된 바와 같이, 로드(54)가 상부지그(30)를 따라 상승하게 되면, 슬라이더(51)는 탄성부재(56)에 의해 전방으로 복귀하게 되는데, 이 때, 걸림돌기(58)는 전방을 향하여는 단차가 형성되어 있으므로, 걸림홈(123)에 수용된 채로 브릿지(121)를 물고 전진하게 된다.

따라서, 지지부재 연속배열체(125)는 전후 왕복이동하는 이송로드(57)가 전방으로 이동할 경우에만 단속적으로 걸림돌기(58)에 의해 전진하게 되는 것이다.

여기서, 이송로드(57)의 전후 왕복이동거리, 로드(54)의 경사면(55)의 경사각도는 걸림홈(123) 사이의 간격에 따라 달리 조정이 가능하다.

한편, 하부지그(20)에는 지지부재 연속배열체(125)의 이송을 가이드하기 위한 가이드홈(21)이 더 마련될 수 있다.

이송수단(50)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 2 이상으로 마련될 수 있다.

이 경우, 이송수단(50)은 히트싱크(10)의 이송방향으로 순차적으로 배열함으로써, 히트싱크(10)의 2 이상의 각기 다른 부분에 지지부재(110)를 결합할 수 있다.

도 5는 히트싱크와 지지부재의 결합을 설명하기 위한 요부확대도이다.

도면을 참조하면, 결합수단(70)은, 지지부재 수용부(71, 도 1참조)와, 절단부(73, 도 2참조)와, 복수의 결합돌기(77, 도 2참조)를 포함한다.

지지부재 수용부(71)는 지지부재(110)와 히트싱크(10)의 이송경로가 교차되는 하부지그(20)의 일측에 마련되어 이송수단(50)에 의해 이송된 지지부재(110)가 안착되도록 마련된다.

지지부재 수용부(71)는 지지부재(110)의 형상에 대응하여 마련되며, 결합공(113)의 하부에는 결합돌기(77)에 의해 돌출된 히트싱크(10)의 일부가 결합공(113)을 통과한 뒤 머리부분을 형성할 수 있도록 하는 지지홈(72)이 형성된다.

결합돌기(77)는 지지부재 수용부(71)에 안착된 지지부재(110)의 결합공(113)에 대응하는 위치에서 상부지그(30)로부터 돌출되며, 지지부재(110) 상부에 위치한 히트싱크(10)의 일영역을 결합공(113)으로 밀어내어 끼움결합이 될 수 있도록 한다.

절단부(73)는 지지부재 수용부(71)의 위치에 대응하는 상부지그(30)에 마련되어 지지부재(110)를 브릿지(121)로부터 절단하도록 마련된다.

즉, 이송수단(50)에 의해 지지부재(110)가 이송되어 지지부재 수용부(71)에 안착되며, 히트싱크(10)는 프레스장치(1)에 마련된 이송부에 의해 이송되어 지지부재(110) 상부에 위치하게 된다.

이 때, 상부지그(30)가 하강하면서, 결합돌기(77)는 히트싱크(10)의 일영역을 결합공(113)을 향하여 밀어내고 결합공(113)을 통과한 히트싱크(10)의 일부분은 지지홈(72)에 의해 머리부분을 형성하면서 지지부재(110)와 히트싱크(10)가 끼움결합하게 되는 것이다.

그리고, 이와 동시에 상부지그(30)에 형성된 절단부(73)는 지지부재(110)를 브릿지(121)로부터 절단함으로써, 이후 지지부재(110)가 히트싱크(10)에 결합된 상태로 히트싱크(10)를 따라 이송되어 배출되는 것이다.

이하, 도 4를 참조하면서, 전체 공정을 설명하기로 한다.

먼저, 금속판 원단코일(11)은 좌측으로부터 우측으로 단속적으로 이송되면서 상부지그(30)의 상하 왕복이동에 의해 단계적으로 히트싱크(10)로 성형된다.

한편, 히트싱크(10)에 결합되는 지지부재(110)는 브릿지(121)에 의해 연결된 연속배열체(125) 형태로 히트싱크(10)의 이송방향의 가로방향(즉, 도 4에서는 윗쪽에서 아랫쪽방향)으로 이송수단(50)에 의해 단속적으로 이송된다.

도 4는 히트싱크(10)에 지지부재(110)가 2개가 결합되는 경우를 도시한 것으로, 이송수단(50)이 히트싱크(10)의 이송방향으로 2개가 순차적으로 배치되어 있다. 물론, 이송수단(50)은 결합될 지지부재(110)의 수에 따라서 다양한 수로 마련될 수 있다.

이 경우, 각 이송수단(50)에 대응하는 결합수단(70)은 각 이송수단(50)으로부터 서로 다른 이격거리를 가지고 마련되어 서로 다른 위치에서 지지부재(110)가 히트싱크(10)에 결합되도록 한다.

따라서, 좌측의 이송수단(50)에 의해 이송된 지지부재(110)는 히트싱크(10)의 길이방향의 좌측(물론, 우측이 될 수도 있음은 당연하다.)에 결합되고, 우측의 이송수단(50)에 의해 이송된 지지부재(110)는 히트싱크(10)의 길이방향의 우측에 결합되는 것이다.

여기서, 히트싱크(10)의 이송 및 성형, 지지부재(110)의 이송 및 결합은 모두 상부지그(30)의 상하 왕복이동에 맞추어 단속적으로 진행된다.

즉, 하부지그(20)의 각 위치별로 전술한 각 단계가 병렬적으로 진행되고 있음을 의미하는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 히트싱크 제조용 프레스장치(1)에 의하면, 금속판 원단코일(11)로부터 히트싱크(10)를 성형하는 작업과, 성형된 히트싱크(10)에 지지부재(110)를 결합하는 작업을 하나의 장치에서 수행할 수 있으므로, 히트싱크(10) 제조 후 지지부재(110)를 결합해야하는 후공정을 별도로 수행할 필요가 없으므로, 생산시간이 단축되고, 인건비 감소에 따른 생산비용이 절감되며, 자동화에 따른 불량부품 발생률을 감소시킬 수 있다.

1 : 히트싱크 제조용 프레스장치 2 : 하부 다이
3 : 상부 펀치 10 : 히트싱크
11 : 금속판 원단코일 20 : 하부지그
21 : 가이드홈 30 : 상부지그
25, 35 : 가이드핀 50 : 이송수단
51 : 슬라이더 53 : 슬라이더홈
54 : 로드 55 : 경사면
56 : 탄성부재 57 : 이송로드
58 : 걸림돌기 59 : 경사부
70 : 결합수단 71 : 지지부재 수용부
72 : 지지홈 73 : 절단부
77 : 결합돌기 110 : 지지부재
111 : 본체 113 : 결합공
115 : 지지핀 120 : 조립부재
121 : 브릿지 123 : 걸림홈
125 : 연속배열체

Claims

하부 다이에 장착되는 하부지그와, 상하로 왕복이동하는 상부 펀치에 장착된 상부지그를 포함하여, 상기 하부지그 및 상부지그 사이로 이송된 금속판 원단코일을 다수의 히트싱크 단위체로 성형 및 절단하여 배출하는 히트싱크 제조용 프레스장치에 있어서,
상기 히트싱크에 결합되는 조립부재가 브릿지를 통하여 소정간격으로 연속배열된 조립부재 연속배열체를 상기 히트싱크의 이송방향의 가로방향으로 상기 히트싱크와 교차되도록 이송시키는 이송수단; 및
상기 히트싱크와 상기 조립부재가 교차되는 상기 하부지그 및 상부지그에 마련되어 상기 상부 펀치의 펀치압력에 의해 상기 조립부재를 상기 브릿지로부터 절단함과 동시에 상기 히트싱크에 결합시키는 결합수단;을 구비하며,
상기 이송수단은 상기 하부지그에 마련되어 상기 지지부재의 이송방향으로 전후진이 가능하게 마련된 슬라이더와, 상기 상부지그로부터 돌출형성되어 상기 상부지그가 하강할 때 상기 슬라이더를 후방으로 밀어내는 로드와, 상기 하부지그와 슬라이더 사이에 마련되어 상기 상부지그가 상승하면 상기 슬라이더를 전방으로 복귀시키는 탄성부재와, 상기 슬라이더에 결합되어 일체로 전후 왕복이동하면서 상기 지지부재 연속배열체를 단속적으로 상기 전방을 향하여 이송시키는 이송로드로 구성되며,
상기 결합수단은 상기 지지부재와 히트싱크의 이송경로가 교차되는 상기 하부지그의 일측에 마련되어 상기 이송수단에 의해 이송된 상기 지지부재가 안착되는 지지부재 수용부와, 상기 지지부재 수용부의 위치에 대응하는 상기 상부 지그에 마련되어 상기 지지부재를 상기 브릿지로부터 절단하는 절단부와, 상기 지지부재 수용부에 안착된 상기 지지부재의 결합공에 대응하여 상기 상부지그로부터 돌출되며, 상기 지지부재 상부에 위치한 상기 히트싱크의 일영역을 상기 결합공으로 밀어내어 끼움결합하는 복수의 결합돌기를 구비한 것을 특징으로 하는 히트싱크 제조용 프레스장치.