KR20170142570A - 솔더링용 플럭스 코팅 시스템 - Google Patents

솔더링용 플럭스 코팅 시스템 Download PDF

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KR20170142570A
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KR1020160076268A
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이한별
이한솔
이한나
이동열
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경기과학기술대학교 산학협력단
이동열
이한나
이한별
이한솔
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Abstract

본 발명은 솔더링이 착탈 가능하게 장착되는 장착회전부재가 회전스테이지에서 중심부의 둘레에 상방으로 돌출되어 회전 가능하도록 다수로 설치되고, 회전구동부에 의해 상기 회전스테이지를 회전시킴으로써 상기 장착회전부재에 장착된 솔더링을 이송시킴과 아울러, 상기 회전스테이지에서 상기 장착회전부재 각각을 회전시키는 솔더링회전공급부; 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 상기 장착회전부재에 장착된 솔더링을 예열시키는 예열부; 상기 예열부에 의해 예열되어 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 솔더링에 분말의 플럭스를 분사하여 부착되도록 하는 플럭스분사부; 상기 플럭스분사부에 의해 플럭스가 부착되어 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 솔더링을 가열하여 상기 솔더링의 외측면에 상기 플럭스가 융해되어 코팅되도록 하는 가열부; 및 상기 예열부 측으로 이송되기 전의 장착회전부재에 솔더링을 장착하고, 상기 가열부에 의해 코팅을 마친 장착회전부재로부터 솔더링을 분리시키는 솔더링로딩/언로딩부;를 포함하도록 한 솔더링용 플럭스 코팅 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 솔더링에 대한 플럭스의 코팅이 자동으로 이루어지도록 함으로써 생산성 향상과 불량률 감소에 기여할 수 있다.

Description

솔더링용 플럭스 코팅 시스템{Flux coating system for soldering}
본 발명은 솔더링용 플럭스 코팅 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔더링에 코팅되는 플럭스의 균일도 향상으로 솔더링의 품질을 높일 수 있고, 자동화로 인한 생산성 향상을 가져오는 솔더링용 플럭스 코팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 금속을 용접할 때 용융금속의 산화를 방지하기 위하여, 그 표면을 화학작용을 일으키지 않는 물질로 피복하는데, 이러한 피복 물질로는 금속을 공기 또는 가스로부터 차단하기 위한 탄화석회, 붕사(硼砂), 규사(硅砂), 소다회(灰) 등의 재료가 플럭스(flux)로서 사용된다.
이러한 플럭스는 접합부를 깨끗하도록 하고, 접합시 산화물이 생기는 것을 방지하여 접합을 확실하게 하는 조성재이다. 플럭스는 분말형태의 용접재를 사용하는 경우에는 용접재와 플럭스를 혼합하여 사용하며, 봉형태의 용접재를 사용할 경우에는 용접할 부위에 일일이 플럭스를 도포한 후, 도포된 플럭스를 따라 전진시킴으로써 용접작업을 한다.
종래의 기술에 따른 한국등록특허 제10-0756232호의 "알루미늄재 부품에 플럭스를 코팅하는 방법"은 알루미늄재 부품을 압출기로부터 압출하는 제 1 단계와; 플럭스와 수용성 접착제를 포함하여 이루어진 플럭스-접착제 수용액에 상기 제 1 단계를 거친 직후 고온 상태의 알루미늄재 부품을 함침하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서 플럭스-접착제 수용액으로 코팅된 알루미늄재 부품의 표면에 압축공기를 공급하여 균일한 코팅면을 이루는 제 3 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 알루미늄재 부품에 플럭스를 코팅하는 것이다.
그러나, 이러한 종래 기술은 플럭스를 수용성 접찹제에 함침함으로써 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 시스템적으로 규모가 커지는 문제점을 가지고 있었다. 특히, 냉장고의 응축기에 냉매관을 연결시키기 위한 솔더링에는 적용할 수 없는 문제점을 가진다.
이러한 솔더링은 냉장고 용접제로 사용되는데, 서로 연결시키고자 하는 한 쌍의 관이 각각 내측으로 삽입될 수 있는 코일 형태로 이루어지고, 용접에 의해 관들을 서로 연결시키는 역할을 하게 되는데, 이러한 용접을 위해 솔더링에는 사전에 플럭스가 코팅된다.
종래의 솔더링에 대한 플럭스 코팅은 솔더링이 공기에 접촉되는 것을 차단하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 솔더링에 플럭스를 분말 형태로 분사하기 위하여, 먼저 가열된 솔더링에 분말 상태의 플럭스를 분사하고, 플럭스가 분사된 솔더링을 가열하여 용융에 의해 플럭스의 코팅이 이루어지도록 하는데, 이러한 모든 작업들이 수작업으로 이루어지고 있는 실정이다.
이러한 수작업으로 인해 솔더링에 코팅되는 플럭스의 질량이 허용량 미만이거나 초과하게 되고, 솔더링 각각에 대한 전체적인 부분에 대해서 또는 모든 솔더링에 대해서 불균일한 코팅이 이루어지고, 표면 내외의 코팅 일관성이 결여되며, 이로 인해 플럭스가 분사된 솔더링을 가열시, 코팅 불량이 적어도 30% 이상을 차지하고, 솔더링 내측으로 플럭스가 들어가면 안됨에도 불구하고, 솔더링 내측으로 플럭스가 유입되어 불량률을 더욱 높이게 되며, 수작업으로 인해 작업의 비효율성 및 작업장 내의 인체 유해성을 유발하게 되는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 솔더링에 대한 플럭스의 코팅이 자동으로 이루어지도록 함으로써 생산성 향상과 불량률 감소에 기여하며, 솔더링에 코팅되는 플럭스의 질량이 원하는 수준을 유지하도록 하고, 솔더링 각각에 대한 전체적인 부분뿐만 아니라, 모든 솔더링에 대해서 플럭스의 코팅이 균일하게 이루어지도록 하며, 이로 인해 솔더링에 대한 공기 접촉 차단력이 우수하도록 할 뿐만 아니라 산소 및 수분 접촉으로 인한 표면 부식과 용접 불량을 줄이고, 솔더링 내측으로의 플럭스 유입을 최소화하며, 솔더링에 코팅되는 플럭스의 균일도 향상으로 솔더링의 품질을 높이도록 하고, 작업의 효율성 증대 및 작업장 내의 인체 무해성을 유지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 솔더링이 착탈 가능하게 장착되는 장착회전부재가 회전스테이지에서 중심부의 둘레에 상방으로 돌출되어 회전 가능하도록 다수로 설치되고, 회전구동부에 의해 상기 회전스테이지를 회전시킴으로써 상기 장착회전부재에 장착된 솔더링을 이송시킴과 아울러, 상기 회전스테이지에서 상기 장착회전부재 각각을 회전시키는 솔더링회전공급부; 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 상기 장착회전부재에 장착된 솔더링을 예열시키는 예열부; 상기 예열부에 의해 예열되어 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 솔더링에 분말의 플럭스를 분사하여 부착되도록 하는 플럭스분사부; 상기 플럭스분사부에 의해 플럭스가 부착되어 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 솔더링을 가열하여 상기 솔더링의 외측면에 상기 플럭스가 융해되어 코팅되도록 하는 가열부; 및 상기 예열부 측으로 이송되기 전의 장착회전부재에 솔더링을 장착하고, 상기 가열부에 의해 코팅을 마친 장착회전부재로부터 솔더링을 분리시키는 솔더링로딩/언로딩부;를 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템이 제공된다.
상기 회전구동부는, 상기 회전스테이지를 회전시키는 제 1 구동모터; 상기 장착회전부재 각각에 마련됨으로써 원형을 이루도록 배치되는 다수의 회전기어; 상기 회전기어 각각에 기어 결합되는 링기어; 및 상기 링기어를 회전시키는 제 2 구동모터;를 포함할 수 있다.
상기 예열부 또는 상기 가열부는, 가스토치로 이루어질 수 있다.
상기 플러스분사부는, 상기 플럭스가 내측에 저장되고, 하부에 배출구가 마련되는 용기본체; 상기 용기본체의 내측에 저장된 플럭스를 유동 내지 혼합시키도록 상기 용기본체에 설치되는 혼합기; 상기 배출구 측에 설치되고, 상기 용기본체 내의 플럭스를 정량적으로 배출시키는 정량배출부; 및 상기 정량배출부로부터 배출되는 플럭스를 공급되는 에어에 의해 상기 솔더링 측으로 분사되도록 하는 분사노즐;을 포함할 수 있다.
상기 정량배출부는, 상기 배출구의 하측에 설치되고, 상기 배출구 측으로부터 하방으로 플럭스가 배출되기 위한 배출통로를 제공하는 고정블록; 상기 고정블록에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축을 회전시키도록 설치되는 배출모터; 및 상기 회전축에 고정되어 상기 배출통로의 내측에 설치되고, 외주면을 따라 배출홈부가 다수로 형성되며, 상기 배출모터의 구동에 의해 회전시 상기 배출구 측으로부터 배출되는 플럭스를 상기 배출홈부 각각이 수용하여 하방으로 배출시키는 배출기어;를 포함할 수 있다.
상기 분사노즐은, 상기 정량배출부의 하측에 수평되도록 설치되고, 외부로부터 내측으로 공급되는 압축공기가 통과하여 외측으로 배출되도록 하는 유로가 형성되는 노즐본체; 및 상기 노즐본체 내의 상기 유로상에 형성되고, 상기 정량배출부로부터 플럭스가 배출되는 측과 상기 유로를 서로 연결시키는 연결공간부;를 포함할 수 있다.
상기 플럭스분사부는, 상기 용기본체에 설치되고, 상기 용기본체로부터 상기 플럭스의 배출이 원활하도록 진동을 가하는 바이브레이터를 더 포함하고, 상기 플럭스가 부착되는 솔더링을 사이에 두고 그 반대측에 위치하고, 상기 솔더링을 지나치거나, 상기 솔더링으로부터 이탈하는 플럭스를 흡입하도록 설치되는 흡입덕트를 더 포함할 수 있다.
상기 플럭스분사부는, 상기 장착회전부재에 장착된 솔더링의 이송방향을 따라 다수로 설치되고, 상기 가열부는, 상기 솔더링의 이송방향을 기준으로 상기 플럭스분사부의 후단에 각각 설치되며, 상기 로딩/언로딩부는, 상기 장착회전부재 중에서 상기 솔더링이 로딩되는 측과 언로딩되는 측에 각각 설치되는 로딩그립퍼 및 언로딩그립퍼를 포함하고, 상기 로딩그립퍼 및 상기 언로딩그립퍼 각각은, 상기 솔더링을 그립 및 그립 해제하는 그립퍼; 및 상기 그립퍼를 수직을 이루는 축을 중심으로 정해진 각도로 회전시킴과 아울러 정해진 범위로 승강시키는 회전승강부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템에 의하면, 솔더링에 대한 플럭스의 코팅이 자동으로 이루어지도록 함으로써 생산성 향상과 불량률 감소에 기여할 수 있으며, 솔더링에 코팅되는 플럭스의 질량이 원하는 수준을 유지하도록 할 수 있고, 솔더링 각각에 대한 전체적인 부분뿐만 아니라, 모든 솔더링에 대해서 플럭스의 코팅이 균일하게 이루어지도록 할 수 있으며, 이로 인해 솔더링에 대한 공기 접촉 차단력이 우수하도록 할 뿐만 아니라, 산소 및 수분 접촉으로 인한 표면 부식과 용접 불량을 줄일 수 있고, 솔더링 내측으로의 플럭스 유입을 최소화할 수 있으며, 솔더링에 코팅되는 플럭스의 균일도 향상으로 솔더링의 품질을 높일 수 있고, 작업의 효율성 증대 및 작업장 내의 인체 무해성을 유지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템을 도시한 저면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템의 플럭스분사부를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템의 솔더링 장착을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템의 플럭스분사부를 도시한 정단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템의 플럭스분사부를 도시한 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템의 가열부 및 솔더링로딩/언로딩부를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템의 솔더링로딩/언로딩부를 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템을 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템을 도시한 저면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템(1)은 솔더링회전공급부(200), 예열부(300), 플럭스분사부(100), 가열부(400) 및 솔더링로딩/언로딩부(500)를 포함할 수 있다.
솔더링회전공급부(200)는 솔더링(10; 도 4에 도시)이 착탈 가능하게 장착되는 장착회전부재(230)가 회전스테이지(220)에서 중심부의 둘레에 상방으로 돌출되어 회전 가능하도록 다수로 설치되고, 회전구동부(240)에 의해 회전스테이지(220)를 회전시킴으로써 장착회전부재(230)에 장착된 솔더링을 이송시킴과 아울러, 회전스테이지(220)에서 장착회전부재(230) 각각을 회전시킨다.
회전스테이지(220)는 테이블(210) 내측에서 회전 가능하도록 설치된다. 이러한 테이블(210)은 예열부(300), 플럭스분사부(100), 가열부(400) 및 솔더링로딩/언로딩부(500)가 설치될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 장착회전부재(230)는 솔더링(10)이 걸려서 하방으로 이동이 제한되도록 상단에 걸림턱(미도시)이 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 회전구동부(240)는 회전스테이지(230)를 회전시키는 제 1 구동모터(241)와, 장착회전부재(230) 각각에 마련됨으로써 회전스테이지(230) 하측에 원형을 이루도록 배치되는 다수의 회전기어(242)와, 회전기어(242) 각각에 기어 결합되는 링기어(243)와, 링기어(243)를 회전시키는 제 2 구동모터(244)를 포함할 수 있고, 나아가서 링기어(243)의 회전을 가이드하는 가이드부재(246)를 더 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 구동모터(241,244)는 직접 회전력을 전달하거나, 감속기나 기어들을 사용하여 회전력을 전달할 수 있고, 시스템의 제어부에 의해 각각 제어될 수 있다. 또한 제 1 구동모터(241,244)는 장착회전부재(230)를 정해진 위치, 예컨대 솔더링(10)의 로딩위치, 예열위치, 플럭스 분사위치, 가열위치, 언로딩위치에서 각각 정지할 수 있도록 회전각도 내지 회전량이 제어되는 모터이거나, 회전량 제어를 위해 엔코더나 홀센서 등이 부가적으로 설치되는 모터로 이루어질 수 있다.
링기어(243)는 일례로 내주면을 따라 형성되는 치들에 의해 회전기어(242) 각각이 기어 결합될 수 있고, 외주면이 제 2 구동모터(244)의 회전축에 고정 내지 연결되는 마찰부재(245)와의 접촉에 의해 마찰력으로 회전하거나, 제 2 구동모터(244)의 회전축에 고정 내지 연결되는 기어에 의해 기어 결합됨으로써 회전할 수도 있다.
가이드부재(246)는 테이블(210) 저면에 회전 가능하게 다수로 설치되어 링기어(243)의 가장자리를 각각 지지하는 휠로 이루어짐으로써, 링기어(243)가 정해진 위치에서 회전하도록 하고, 링기어(243)의 상하 이탈을 억제하기 위하여, 링기어(243)의 외주면을 지지하되, 링기어(243)의 가장자리가 끼워지는 홈이 외주면 둘레를 따라 형성될 수 있다.
예열부(300)는 회전스테이지(220)의 회전에 의해 이송된 장착회전부재(230)에 장착된 솔더링(10; 도 4에 도시)을 예열시킨다. 이러한 예열부(300)는 일례로 가스토치로 이루어질 수 있고, 테이블(210) 상에 브라켓(310)에 의해 설치되되, 브라켓(310)에 힌지 결합됨으로써 불꽃이 나오는 끝단이 향하는 각도의 조절이 가능하도록 하고, 수평에 대하여 기울어짐을 표시하도록 각도표시부(320)가 마련될 수 있다.
플럭스분사부(100)는 예열부(300)에 의해 예열되어 회전스테이지(220)의 회전에 의해 이송되어 정지된 솔더링(10; 도 4에 도시)에 분말의 플럭스(flux)를 분사하여 부착되도록 한다.
도 3을 참조하면, 플럭스분사부(100)는 솔더링(10)에 분말의 플럭스를 분사하는 장치로서, 용기본체(110), 혼합기(120), 정량배출부(130) 및 분사노즐(140)을 포함할 수 있다.
플럭스분사부(100)에서 플럭스는 솔더링(10)을 용접할 때, 용융금속의 산화를 방지하기 위하여 그 표면을 화학작용을 일으키지 않는 물질로 피복하여, 솔더링(10)을 공기나 가스 또는 수분 등으로부터 차단하기 위한 재료로서, 일례로 붕사(硼砂) 분말로 이루어질 수 있고, 이 밖에도 다른 예로서 탄화석회, 규사(硅砂), 소다회(灰) 등의 분말이 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 솔더링(10)은 후술하게 될 장착회전부재(230)의 상부에 장착되는데, 장착회전부재(230)에 대한 솔더링(10)의 장착 및 분리는 솔더링로딩/언로딩부(500)에 의해 자동으로 수행될 수 있다. 또한 솔더링(10)은 플럭스의 분사 직전과 직후에 가스토치 등과 같은 예열부(300) 및 가열부(4000) 등에 의해 가열됨으로써, 플럭스와의 부착 내지 일체화를 가능하도록 할 수 있으며, 플럭스 등의 용융에 의해 외측에 플럭스가 코팅되도록 할 수 있으며, 이러한 코팅 작업이 다수, 예컨대 2회 반복되게 수행됨으로써 플럭스의 코팅이 원하는 양만큼 수행되도록 할 수 있다. 또한 솔더링(10)은 상부와 하부가 서로 상이한 직경의 코일 형태로 이루어질 수 있는데, 예컨대 냉장고의 응축기 측 배관과 냉매관이 각각 내측으로 끼워지기 위한 제 1 및 제 2 연결부(11,12)로 이루어져서 용접에 의해 용융되어 응축기 측 배관과 냉매관을 서로 연결시킬 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 용기본체(110)는 플럭스가 내측에 저장되고, 하부에 배출구(111)가 마련되고, 예컨대 본 실시례에서처럼 상단에 개폐 가능한 커버(112)가 마련될 수 있으며, 하부에 배출구(111) 측으로 하향 경사져서 콘(cone) 형태를 이루는 경사부(113)가 형성됨으로써 배출구(111) 측으로의 플럭스 이동에 유리하도록 한다.
혼합기(120)는 용기본체(110)의 내측에 저장된 플럭스를 유동 내지 혼합시키도록 용기본체(110)에 설치된다. 혼합기(120)는 예컨대 본 실시례에서처럼 용기본체(110)의 내측으로 수직되게 삽입되는 회전축(121)이 회전 가능하게 설치되고, 회전축(121)에 적어도 하나 이상의 날개(122,123,124)가 고정되며, 회전축(121)의 상단에 본 실시례에서처럼 감속기(126) 또는 다른 예로서, 벨트나 기어 등에 의해 연결됨으로써 회전축(121)을 회전시키기 위한 회전모터(125)가 설치될 수 있다.
날개(122,123,124)는 본 실시례에서처럼 회전축(121)에 상하로 배치되도록 다수로 고정될 수 있고, 회전축(121)에서 상하로 서로 지그재그로 배치되도록 마련될 수 있으며, 회전축(121)의 회전시 용기본체(110) 내의 플럭스를 유동 또는 혼합시킴으로써 플럭스가 용기본체(110)의 배출구(111)으로부터 계속적으로 이동하도록 한다.
정량배출부(130)는 배출구(111) 측, 예컨대 배출구(111) 하측에 설치되고, 용기본체(110) 내의 플럭스를 정량적으로 하방으로 배출시키도록 한다. 정량배출부(130)는 예컨대 배출구(111)의 하측에 설치되고, 배출구(111) 측으로부터 하방으로 플럭스가 배출되기 위한 배출통로(131a)를 제공하는 고정블록(131)과, 고정블록(131)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(132)과, 회전축(132)을 회전시키도록 설치되는 배출모터(133)와, 회전축(132)에 고정되어 배출통로(131a)의 내측에 설치되고, 외주면을 따라 배출홈부(135a)가 다수로 형성되며, 배출모터(133)의 구동에 의해 회전시 배출구(111) 측으로부터 배출되는 플럭스를 배출홈부(135a) 각각이 수용하여 하방으로 배출시키는 배출기어(135)를 포함할 수 있다. 따라서 배출홈부(135a) 각각은 상부로부터 배출되는 플럭스를 배출기어(135)의 회전에 의해 하방으로 이동함으로써 내측공간 만큼의 플럭스를 하방으로 정량되게 배출시키도록 한다. 또한 배출모터(133)는 회전축(132)의 회전을 위해 기어나 벨트 또는 체인을 이용할 수 있으며, 본 실시례에서처럼 감속기(134)를 통해 회전축(132)으로 회전력을 전달할 수 있다.
배출기어(135)는 자신의 형상과 유사한 형상을 가지는 배출통로(131a) 내측에 위치하여, 회전축(132)에 의해 회전 가능하게 설치되고, 배출홈부(135a) 사이에 위치하여 배출홈부(135a) 간의 경계가 되는 돌기가 배출통로(131a)를 차단하는 역할을 하게 됨으로써 압축공기가 용기본체(110) 측으로 유입되는 것을 차단 내지 최소화할 수 있다.
분사노즐(140)은 정량배출부(130)로부터 배출되는 플럭스를 공급되는 에어에 의해 솔더링(10) 측으로 분사되도록 한다. 분사노즐(140)은 정량배출부(130)의 하측에 수평되도록 설치되고, 외부의 압축공기공급부로부터 내측으로 공급되는 압축공기가 길이방향으로 통과하여 외측으로 배출되도록 하는 유로(141a)가 형성되는 노즐본체(141)와, 노즐본체(141) 내의 유로(141a)상에 형성되고, 정량배출부(130)로부터 플럭스가 배출되는 측과 유로(141a)를 서로 연결시키는 연결공간부(142)를 포함할 수 있다.
콤프레셔 또는 압축공기저장부로부터 공급되는 압축공기는 제어부의 제어에 의해 동작하는 밸브의 개방에 의해 노즐본체(141)의 유로(141a)로 공급될 수 있다. 또한 연결공간부(142)는 본 실시례에서처럼 유로(141a)보다 직경이 큰 공간을 형성하도록 하여, 압축공기의 분사력에 의해 정량배출부(130)로부터 배출되는 플럭스가 유로(141a)로 유입되어 외측으로 분사되도록 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 용기본체(110)에는 바이브레이터(vibrator; 150)가 설치될 수 있다. 바이브레이터(150)는 진동을 가하기 위하여 진동모터를 포함할 수 있고, 브라켓(151) 등에 의해 용기본체(110)에서 배출구(111)가 위치하는 경사부(113)에 고정될 수 있으며, 진동을 가함으로써 용기본체(110)의 배출구(111)로부터 플럭스가 원활하게 배출되도록 할 수 있다.
상기한 플럭스분사부(100)는 장착회전부재(230)에 장착된 솔더링(10)의 이송방향을 따라 다수, 예컨대 2개가 설치될 수 있고, 가열부(400)는 솔더링(10)의 이송방향을 기준으로 플럭스분사부(100)의 후단에 각각 설치됨으로써 다수, 예컨대 2개가 설치될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 불필요한 플럭스의 흡입을 위하여 흡입덕트(600)가 마련될 수 있다. 흡입덕트(600)는 플럭스가 부착되는 솔더링(10)을 사이에 두고 그 반대측에 위치하고, 솔더링(10)을 지나치거나, 솔더링(10)으로부터 이탈하는 플럭스를 흡입하도록 설치되는데, 예컨대 플럭스분사부(100)가 다수로 이루어지는 경우, 플럭스를 흡입하는 흡입부(610)가 플럭스분사부(100) 각각에 대응하도록 다수로 분기되고, 다른 끝단의 고정부(620)가 회전스테이지(220)의 중심축 내측에 삽입됨으로써 회전스테이지(220)의 회전에도 불구하고, 정해진 위치에 고정된 상태로 설치되고, 외부의 흡입펌프 내지 진공펌프의 동작에 의해 흡입부(610) 각각을 통해서 플럭스가 흡입되도록 한다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 가열부(400)는 플럭스분사부(100)에 의해 플럭스가 부착되어 회전스테이지(220)의 회전에 의해 이송된 솔더링(10)을 가열하여 솔더링(10)의 외측면에 플럭스가 융해되어 코팅되도록 한다. 가열부(400)는 예열부(300)와 마찬가지로 외부로부터 연료가스를 공급받아 점화에 의해 불꽃을 토출시키는 가스토치로 이루어질 수 있다.
가열부(400)는 테이블(210) 상에 브라켓(410)에 의해 설치되되, 브라켓(410)에 힌지 결합됨으로써 불꽃이 나오는 끝단이 향하는 각도의 조절이 가능하도록 하고, 수평에 대하여 기울어짐을 표시하도록 각도표시부(420)가 마련될 수 있다.
솔더링로딩/언로딩부(500)는 예열부(300) 측으로 이송되기 전의 장착회전부재(230)에 솔더링(10)을 장착하고, 가열부(400)에 의해 코팅을 마친 장착회전부재(230)로부터 솔더링(10)을 분리시킨다. 솔더링로딩/언로딩부(500)는 장착회전부재(230) 중에서 솔더링(10)이 로딩되는 측과 언로딩되는 측에 각각 설치되는 로딩그립퍼(510) 및 언로딩그립퍼(520)를 포함할 수 있다.
로딩그립퍼(510)는 예컨대 레일(21)을 통해 솔더링(10)을 공급하는 솔더링공급부(20)의 레일(21) 끝단에 멈춰선 솔더링(10)을 그립하여 이동하여 장착회전부재(230) 상단에 장착시키고, 언로딩그립퍼(520)는 장착회전부재(230) 상단으로부터 솔더링(10)을 그립하여 솔더링배출부(30), 예컨대 배출구로 언로딩시킬 수 있다.
로딩그립퍼(510)와 언로딩그립퍼(520)는 그 동작만을 달리할 뿐, 구조적으로 동일할 수 있는데, 예컨대 솔더링(10)을 그립 및 그립 해제하는 그립퍼(511,512)와, 그립퍼(511,512)를 수직을 이루는 축을 중심으로 정해진 각도로 회전시킴과 아울러 정해진 범위로 승강시키는 회전승강부(512,522)를 포함할 수 있다. 그립퍼(511,512)는 예컨대 공압 내지 유압 실린더에 의해 동작하는 한 쌍의 핑거에 의해 솔더링(10)을 그립 또는 그립 해제할 수 있다. 또한 회전승강부(512,522)는 예컨대 모터의 구동에 의해 그립퍼(511,512)를 회전시킴과 아울러, 공압 내지 유압 실린더에 의해 그립퍼(511,512)를 승강시킨다.
로딩그립퍼(510)는 예컨대 그립퍼(511)가 회전승강부(512)에 의해 회전하여 솔더링공급부(20)의 레일(21)로 이동한 다음, 하강하여 솔더링(10)을 그립하고, 다시 상승하여 회전함으로써 장착회전부재(230) 상에 위치한 다음, 하강하여 솔더링(10)을 그립 해제함으로써 장착회전부재(230) 상단에 장착하게 된다. 또한 언로딩그립퍼(520)는 그립퍼(521)가 회전승강부(522)에 의해 회전하여 회전장착부재(230) 상에 위치한 다음, 하강하여 솔더링(10)을 그립하고, 다시 상승하여 회전하여 솔더링배출부(30) 상에 위치한 다음, 솔더링(10)을 그립 해제함으로써 솔더링(100이 솔더링배출부(30) 측으로 언로딩되도록 한다. 솔더링배출부(30)는 언로딩된 솔더링(10)을 박스나 그 밖의 정해진 장소로 이송시킨다.
이와 같은 본 발명에 따른 솔더링용 플럭스 코팅 시스템의 작용을 설명하기로 한다.
솔더링공급부(20)의 레일(21)에 세워진 상태로 이송되어 정해진 위치에서 정지한 솔더링(10)이 로딩그립퍼(510)의 동작으로 로딩위치에 정지한 장착회전부재(230)에 로딩되면, 로딩된 솔더링(10)은 회전스테이지(220)가 회전구동부(240)에 의해 회전 및 정지함으로써 예열부(300) 측으로 이동하여 정지하게 된다. 예열부(300)는 연료가스의 연소에 의해 발생되는 불꽃을 토출시킴으로써 예열위치에 정지한 장착회전부재(230)의 솔더링(10)을 예열하게 된다.
그런 다음 일정 시간이 지나면, 회전스테이지(220)는 회전하여 예열된 솔더링(10)을 플럭스분사부(100) 측으로 이동시킨 후 정지하게 되고, 플럭스분사부(100)는 이러한 솔더링(10)에 플럭스를 분사하여 부착되도록 하고, 일정 시간이 지나면 다시 회전스테이지(220)는 회전하여 플럭스가 부착된 솔더링(10)이 가열부(400) 측으로 이동하여 정지되도록 한다.
그리고, 가열부(400)가 플럭스가 부착된 솔더링(10)을 가열함으로써 솔더링(10)의 외측면에 플럭스가 융해되어 코팅되도록 한다. 1차적으로 코팅된 솔더링(10)은 회전스테이지(220)의 회전 및 정지에 의해 다음의 플럭스분사부(100)와 가열부(400)에 의해 2차적으로 코팅되고, 회전스테이지(220)의 회전 및 정지에 의해 언로딩위치로 이동하여 정지하면, 언로딩그립퍼(520)에 의해 솔더링배출부(30) 측으로 언로딩된다. 이와 같은 과정의 반복에 의해 솔더링(10)에 대한 연속적인 플럭스의 코팅이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 장착회전부재(230)는 상기의 과정에서 회전구동부(240)에 의해 회전스테이지(220)로부터 회전함으로써 솔더링(10) 외측면 전체에 대한 예열, 플럭스의 분사 및 가열이 이루어지도록 할 수 있다. 또한 가열부(400)와 언로딩그립퍼(520) 사이에는 장착회전부재(230)가 중간에 정지할 수 있는 영역이 마련됨으로써 코팅된 솔더링(10)에 대한 냉각이 이루어지도록 하는 시간을 확보할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 솔더링에 대한 플럭스의 코팅이 자동으로 이루어지도록 함으로써 생산성 향상과 불량률 감소에 기여할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 솔더링에 코팅되는 플럭스의 질량이 원하는 수준을 유지하도록 할 수 있고, 솔더링 각각에 대한 전체적인 부분뿐만 아니라, 모든 솔더링에 대해서 플럭스의 코팅이 균일하게 이루어지도록 할 수 있으며, 이로 인해 솔더링에 대한 공기 접촉 차단력이 우수하도록 할 뿐만 아니라, 산소 및 수분 접촉으로 인한 표면 부식과 용접 불량을 줄일 수 있고, 솔더링 내측으로의 플럭스 유입을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 솔더링에 코팅되는 플럭스의 균일도 향상으로 솔더링의 품질을 높일 수 있고, 작업의 효율성 증대 및 작업장 내의 인체 무해성을 유지할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 솔더링 11 : 제 1 연결부
12 : 제 2 연결부 20 : 솔더링공급부
21 : 레일 30 : 솔더링배출부
100 : 플럭스분사부 110 : 용기본체
111 : 배출구 112 : 커버
113 : 경사부 114 : 지지대
120 : 혼합기 121 : 회전축
122,123,124 : 날개 125 : 회전모터
126 : 감속기 130 : 정량배출부
131 : 고정블록 131a : 배출통로
132 : 회전축 133 : 배출모터
134 : 감속기 135 : 배출기어
135a : 배출홈부 140 : 분사노즐
141 : 노즐본체 141a : 유로
142 : 연결공간부 150 : 바이브레이터
151 : 브라켓 200 : 솔더링회전공급부
210 : 테이블 220 : 회전스테이지
230 : 장착회전부재 240 : 회전구동부
241 : 제 1 구동모터 242 : 회전기어
243 : 링기어 244 : 제 2 구동모터
245 : 마찰부재 246 : 가이드부재
300 : 예열부 310 : 브라켓
320 : 각도표시기 400 : 가열부
410 : 브라켓 420 : 각도표시기
500 : 솔더링로딩/언로딩부 510 : 로딩그립퍼
511 : 그립퍼 512 : 회전승강부
520 : 언로딩그립퍼 521 : 그립퍼
522 : 회전승강부 600 : 흡입덕트
610 : 흡입부 620 : 고정부

Claims (8)

  1. 솔더링이 착탈 가능하게 장착되는 장착회전부재가 회전스테이지에서 중심부의 둘레에 상방으로 돌출되어 회전 가능하도록 다수로 설치되고, 회전구동부에 의해 상기 회전스테이지를 회전시킴으로써 상기 장착회전부재에 장착된 솔더링을 이송시킴과 아울러, 상기 회전스테이지에서 상기 장착회전부재 각각을 회전시키는 솔더링회전공급부;
    상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 상기 장착회전부재에 장착된 솔더링을 예열시키는 예열부;
    상기 예열부에 의해 예열되어 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 솔더링에 분말의 플럭스를 분사하여 부착되도록 하는 플럭스분사부;
    상기 플럭스분사부에 의해 플럭스가 부착되어 상기 회전스테이지의 회전에 의해 이송된 솔더링을 가열하여 상기 솔더링의 외측면에 상기 플럭스가 융해되어 코팅되도록 하는 가열부; 및
    상기 예열부 측으로 이송되기 전의 장착회전부재에 솔더링을 장착하고, 상기 가열부에 의해 코팅을 마친 장착회전부재로부터 솔더링을 분리시키는 솔더링로딩/언로딩부;
    를 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전구동부는,
    상기 회전스테이지를 회전시키는 제 1 구동모터;
    상기 장착회전부재 각각에 마련됨으로써 원형을 이루도록 배치되는 다수의 회전기어;
    상기 회전기어 각각에 기어 결합되는 링기어; 및
    상기 링기어를 회전시키는 제 2 구동모터;
    를 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 예열부 또는 상기 가열부는,
    가스토치로 이루어지는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플러스분사부는,
    상기 플럭스가 내측에 저장되고, 하부에 배출구가 마련되는 용기본체;
    상기 용기본체의 내측에 저장된 플럭스를 유동 내지 혼합시키도록 상기 용기본체에 설치되는 혼합기;
    상기 배출구 측에 설치되고, 상기 용기본체 내의 플럭스를 정량적으로 배출시키는 정량배출부; 및
    상기 정량배출부로부터 배출되는 플럭스를 공급되는 에어에 의해 상기 솔더링 측으로 분사되도록 하는 분사노즐;
    을 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 정량배출부는,
    상기 배출구의 하측에 설치되고, 상기 배출구 측으로부터 하방으로 플럭스가 배출되기 위한 배출통로를 제공하는 고정블록;
    상기 고정블록에 회전 가능하게 설치되는 회전축;
    상기 회전축을 회전시키도록 설치되는 배출모터; 및
    상기 회전축에 고정되어 상기 배출통로의 내측에 설치되고, 외주면을 따라 배출홈부가 다수로 형성되며, 상기 배출모터의 구동에 의해 회전시 상기 배출구 측으로부터 배출되는 플럭스를 상기 배출홈부 각각이 수용하여 하방으로 배출시키는 배출기어;
    를 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 분사노즐은,
    상기 정량배출부의 하측에 수평되도록 설치되고, 외부로부터 내측으로 공급되는 압축공기가 통과하여 외측으로 배출되도록 하는 유로가 형성되는 노즐본체; 및
    상기 노즐본체 내의 상기 유로상에 형성되고, 상기 정량배출부로부터 플럭스가 배출되는 측과 상기 유로를 서로 연결시키는 연결공간부;
    를 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 플럭스분사부는,
    상기 용기본체에 설치되고, 상기 용기본체로부터 상기 플럭스의 배출이 원활하도록 진동을 가하는 바이브레이터를 더 포함하고,
    상기 플럭스가 부착되는 솔더링을 사이에 두고 그 반대측에 위치하고, 상기 솔더링을 지나치거나, 상기 솔더링으로부터 이탈하는 플럭스를 흡입하도록 설치되는 흡입덕트를 더 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스분사부는,
    상기 장착회전부재에 장착된 솔더링의 이송방향을 따라 다수로 설치되고,
    상기 가열부는,
    상기 솔더링의 이송방향을 기준으로 상기 플럭스분사부의 후단에 각각 설치되며,
    상기 로딩/언로딩부는,
    상기 장착회전부재 중에서 상기 솔더링이 로딩되는 측과 언로딩되는 측에 각각 설치되는 로딩그립퍼 및 언로딩그립퍼를 포함하고,
    상기 로딩그립퍼 및 상기 언로딩그립퍼 각각은,
    상기 솔더링을 그립 및 그립 해제하는 그립퍼; 및
    상기 그립퍼를 수직을 이루는 축을 중심으로 정해진 각도로 회전시킴과 아울러 정해진 범위로 승강시키는 회전승강부;를 포함하는, 솔더링용 플럭스 코팅 시스템.
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