KR20180114300A - 잔재물 제거와 온도 및 전원제어 기능을 갖는 납땜장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잔재물 제거와 온도 및 전원제어 기능을 갖는 납땜장치에 관한 것으로, 납땜 작업 후 납 잔재물을 별도의 닦음부재에 문질러 납 잔재물을 제거하지 않고 바로 거치대에 거치시킨 상태에서 거치대 내부에서 자체적으로 납 잔재물 표면의 납 잔재물을 자동으로 제거할 수 있도록 함으로써,
납 잔재물을 닦음부재에 문지르는 과정에서 급속도로 냉각되어 납 잔재물의 수명이 저하되는 현상과 납 잔재물도 냉각에 의해 굳어 잘 제거되지 못하던 문제점 및 이로 인해 추후 진행하는 납땜불량 현상을 해결하도록 한 기술이다.
그리고 이렇게 거치대 내부에서 납 잔재물 표면의 납 잔재물 자동 제거가 이루어지는 과정에서 납 잔재물 표면으로부터 분리된 납 잔재물이 거치대 내부 정해진 공간 내에 정확히 수용되도록 하고, 수시로 이를 외부로 수거처리 할 수 있도록 함으로써, 거치대 내부의 오염을 방지하고 작업장 전체에 걸쳐 납 잔재물이 원치않게 노출되는 현상을 방지하도록 한 기술이다.
또한 인두펜슬을 거치대에 거치시킨 상태가 일정시간을 초과하면 자동으로 전원공급을 차단함으로써, 작업자가 전원공급 차단을 깜빡하더라도 자동으로 전원차단이 이루어짐에 따라, 납 잔재물의 원치않는 과열로 인한 화재발생 가능성과 화상 발생 가능성을 방지하도록 한 기술이다.

Description

잔재물 제거와 온도 및 전원제어 기능을 갖는 납땜장치{Soldering device having residue removing function, temperature and power control function}

본 발명은 PCB기판이나 회로 용접 등에 사용되는 인두 장치에 관한 것으로, 납땜 작업 후 납 잔재물의 냉각 현상 없이도 납 잔재물에 잔재하는 납 잔재물을 자동으로 제거하도록 함으로써 납 잔재물의 순간적인 냉각으로 인해 납 잔재물의 발열효율이 저하되는 현상 및 납 잔재물의 제거효율 저하 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 사용 후 인두펜슬을 거치대에 거치한 상태에서 일정시간이 초과되면 자동으로 인두펜슬에 공급되는 전원을 자동으로 차단하여 납 잔재물의 불필요한 가열을 방지하고 이를 통해 화상이나 화재의 위험성을 방지할 수 있도록 한 기술이다.

또한 납 잔재물으로부터 분리된 납 잔재물의 원활한 수거처리가 가능하도록 함으로써 거치대 내부의 오염 가능성도 최소화 할 수 있도록 한 기술이다.

일반적으로 각 생산현장에서 PCB기판의 회로 용접이나 각종 전기부품 연결 시 납땜장치를 이용해 납땜 작업을 수시로 하게 된다.

이때 사용되는 납땜장치는 외부로부터 공급된 전원이 제어본체를 통해 인두펜슬로 전달되면 인두펜슬 끝단부에 형성된 납 잔재물이 자체적으로 발열 되고 이 상태에서 납 와이어의 단부를 납 잔재물에 접촉시킴에 따라 납 와이어가 용융되면서 해당 납땜 지점에 도포되는 구조로 이루어진다.

이렇게 납 와이어가 용융되어 납땜이 이루어지는 과정에서 납땜 완료 직후 납 잔재물과 납 와이어 간 접촉을 분리시키는 과정에서 용융되어진 납 잔재물이 납 잔재물 표면에 묻어 있는 상태가 된다.

이 상태에서 해당 납땜 작업 완료 후 인두펜슬을 거치대에 거치시키기 전에 납 잔재물을 별도 스폰지 등의 닦음부재 표면에 문질러 납 잔재물 표면의 납 잔재물을 닦아 제거한 상태로 거치시켜둬야지만 납 잔재물의 오염을 방지하여 납 잔재물의 발열효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이때 닦음부재는 납 잔재물이 잘 닦이도록 스폰지와 같은 합성수지 재질로 이루어지기 때문에 발열 상태의 납 잔재물을 문지르는 과정에서 닦음부재 자체가 녹아 납 잔재물을 오히려 오염시키는 원인이 될 수 있다.

따라서 대부분 이러한 현상을 방지하기 위해 닦음부재가 항시 물에 담겨져 촉촉하게 젖어 있는 상태가 되도록 함으로써 납 잔재물을 문지르는 과정에서 닦음부재가 녹지 않도록 한다.

하지만 이렇게 닦음부재가 물에 젖은 상태에서 납 잔재물을 문지르면, 문지르는 과정에서 납 잔재물이 순간적으로 급속 냉각될 수밖에 없는데, 정상적으로 전원이 공급되는 과정에서 이렇게 납 잔재물이 순간적으로 냉각되는 과정이 반복되면 납 잔재물의 발열 효율이 저하되는 부작용이 수반된다.

뿐만 아니라 납 잔재물을 닦아내는 과정에서 납 잔재물 표면에 묻어 있는 납 잔재물도 순간적으로 급속 냉각되어 고체화 되기 때문에 이렇게 고체화 된 상태에서는 납 잔재물이 납 잔재물 표면으로부터 쉽게 제거되지 못하게 되므로, 일부 납 잔재물이 남아 있는 상태로 거치대에 거치될 수밖에 없다.

이렇게 납 잔재물 표면에 납 잔재물이 남아 있는 상태가 지속될 경우 결국 납 잔재물의 발열효율이 저하되어 사용 수명이 급격히 줄어드는 원인이 된다.

뿐만 아니라 이렇게 납 잔재물 표면에 납 잔재물이 깨끗하게 제거되지 않은 상태로 추후 재차 납땜작업을 실시할 경우, 납 잔재물에 의해 납땜불량이 초래되는 원인이되기도 한다.

이러한 납 잔재물의 제거와 관련된 문제점 외에 기존의 납땜장치는 제어본체가 외부전원을 인두펜슬로 공급하거나 차단하는 역할, 즉 납 잔재물의 발열여부를 제어하는 역할을 하는데, 따라서 작업자가 납땜 작업을 완료 후 인두펜슬을 거치대에 거치한 뒤 사용하지 않을 시 제어본체에 형성된 전원버튼을 작동시켜 인두펜슬에 공급되는 전원을 차단시킴으로써 납 잔재물의 불필요한 발열을 막는다.

하지만 현실적으로 산업현장에서는 납땜작업이 수시로 이루어짐에 따라 대부분 납땜 완료 후 전원을 차단하지 않고 인두펜슬을 거치대에 거치한 상태로 두게된다.

따라서 만약 이 상태에서 작업자가 이를 깜빡하여 납 잔재물이 발열된 상태로 계속 거치되어 있을 경우, 화재 발생의 주요 원인이 될 수 있으며, 화상 사고 발생의 가능성이 매우 클 수밖에 없다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 과제를 갖는 것으로,

즉 납땜 작업 후 납 잔재물을 별도의 닦음부재에 문질러 납 잔재물을 제거하지 않고 바로 거치대에 거치시킨 상태에서 거치대 내부에서 자체적으로 납 잔재물 표면의 납 잔재물을 자동으로 제거할 수 있도록 함으로써,

납 잔재물을 닦음부재에 문지르는 과정에서 급속도로 냉각되어 납 잔재물의 수명이 저하되는 현상과 납 잔재물도 냉각에 의해 굳어 잘 제거되지 못하던 문제점 및 이로 인해 추후 진행하는 납땜불량 현상을 해결하도록 한다.

그리고 이렇게 거치대 내부에서 납 잔재물 표면의 납 잔재물 자동 제거가 이루어지는 과정에서 납 잔재물 표면으로부터 분리된 납 잔재물이 거치대 내부 정해진 공간 내에 정확히 수용되도록 하고, 수시로 이를 외부로 수거처리 할 수 있도록 함으로써, 거치대 내부의 오염을 방지하고 작업장 전체에 걸쳐 납 잔재물이 원치않게 노출되는 현상을 방지하도록 한다.

또한 인두펜슬을 거치대에 거치시킨 상태가 일정시간을 초과하면 자동으로 전원공급을 차단함으로써, 작업자가 전원공급 차단을 깜빡하더라도 자동으로 전원차단이 이루어짐에 따라, 납 잔재물의 원치않는 과열로 인한 화재발생 가능성과 화상 발생 가능성을 방지하도록 한다.

이러한 해결과제의 해결을 위한 해결 수단을 갖는 본 발명은,

내부에는 외부 전원 연결 시 외부전원의 공급여부를 제어하는 전원제어부가 구비되어 있고 일측에는 상기 전원제어부와 연결되어 외부전원을 강제적으로 차단 또는 공급하도록 제어하기 위한 제어버튼이 형성되어 있는 제어본체, 상기 제어본체의 외부에 위치하고 내부가 비어 있는 중공관 형태이며 일측 단부에는 상기 제어본체의 전원제어부와 연결된 전원공급전선이 연결되어 있는 인두펜슬본체, 금속재질의 기다란 막대 형태이고 전원공급시 자체적으로 발열 되며 상기 제어본체 내부에 삽입된 상태에서 후측 단부가 상기 전원공급전선과 연결되어 있으며 전원공급 시 자체적으로 발열되는 막대형 발열히터, 상기 막대형 발열히터의 전측단부에 일체로 연결되어 있으며 금속 바아 형태이고 상기 막대형 발열히터의 발열 과정에서 열 전도되어 함께 발열이 이루어지며 납 와이어와 접촉되어 상기 납 와이어를 용융시키는 납 잔재물을 포함하는 인두펜슬, 상기 제어본체 외측에 별도로 위치하고 상부가 개방되어 있으며 내부에 메인수용공간이 형성되어 있고 상기 메인수용공간 바닥면에는 투입구가 형성되어 있으며 상기 메인수용공간 하측에는 보조수용공간이 형성되어 있고 후측에는 상기 보조수용공간과 외부를 연통하는 인출입구가 형성되어 있는 박스 형태의 거치본체, 상부가 개방되고 내부에는 수거공간이 형성되어 있는 박스 형태이고 상기 보조수용공간에 수용된 상태에서 상기 수거공간이 상기 투입구를 통해 상기 메인수용공간과 연통되어 있으며 상기 인출입구를 통해 외부로 인출 가능한 수거함, 상기 거치본체의 전측부로부터 돌출 형성되고 상부가 개방되어 있으며 내부에는 거치홈이 함몰 형성되어 있으며 상기 인두펜슬의 인두펜슬본체가 상기 거치홈에 삽입 안착 되는 지지프레임을 포함하는 거치부, 상기 지지프레임 중 거치홈 바닥면에 위치하고 상기 인두펜슬본체가 상기 거치홈에 삽입 안착 되는 과정에서 눌려져 안착 여부를 감지하며 상기 제어본체의 전원제어부와 전기적으로 연결되어 상기 인추펜슬본체의 안착여부 신호를 상기 제어본체로 전달하는 안착감지센서, 상기 메인수용공간 내부에 위치하고 상기 안착감지센서와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 안착감지센서의 안착신호 감지 시 작동되는 전동모터, 상기 거치본체 내부에 위치하고 상기 전동모터와 안착감지센서 및 전원제어부와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 안착감지센서의 안착신호 감지 신호에 의해 상기 전동모터의 작동 여부를 제어하고 상기 전동모터의 작동유지시간을 체크하며 상기 안착감지센서의 안착감지신호 유지시간을 체크하여 유지시간 초과여부를 상기 전원제어부로 전달하는 작동제어부, 상기 메인수용공간 내부 중 상기 인두펜슬이 상기 지지프레임에 안착되었을때 상기 납 잔재물이 위치되는 지점 부근에 위치하고 있고 상기 전동모터의 모터축과 연결되어 회전 가능하며 둘레에는 금속재질의 브러시가 형성되어 있는 회전브러시, 상기 메인수용공간 바닥면 중 상기 투입구 테두리부근으로부터 세워져 상기 회전브러시 주변을 둘러싸는 형태인 가이드덕트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 해결 수단을 갖는 본 발명은,

납땜 작업 후 납 잔재물을 별도의 닦음부재에 문지르지 않은 상태로 인두펜슬을 거치부의 지지프레임에 거치시킴과 동시에 안착감지센서가 이를 감지하여 전동모터가 작동제어부에 의해 작동됨에 따라 회전브러시가 고속으로 회전하면서 납 잔재물에 표면을 닦아냄에 따라 납 잔재물 표면에 남아 있는 납 잔재물을 자동으로 제거함에 따라,

납 잔재물을 젖어 있는 닦음부재에 문질러 닦음에 따라 납 잔재물과 납 잔재물이 순간적으로 급속 냉각되어 납 잔재물의 발열효율이 저하되고 굳은 납 잔재물의 제거가 깨끗하게 이루어지지 못해 납 잔재물의 수명저하 및 추후 납땜 작업 시 납땜 불량이 초래되던 기존의 문제점을 해결할 수 있게 된다.

그리고 납 잔재물 표면의 납 잔재물이 거치본체 내부에서 자동 제거되는 과정에서 납 잔재물 표면으로부터 분리된 납 잔재물이 투입구를 통해 곧바로 수거함 내부로 낙하되어 수용되기 때문에 거치본체 내부 메인수용공간이 오염되는 현상이 방지되고, 수거함을 수시로 거치본체로부터 빼내 내부에 채워져 있는 납 잔재물을 수거처리할 수 있으므로, 위생적이고 작업장 전체적으로 봤을 때 잡 잔재물이 외부로 노출되어 작업환경과 건강에 악영향을 미칠 가능성이 차단된다.

뿐만 아니라 이 과정에서 납 잔재물 표면으로부터 이탈된 납 잔재물이 가이드덕트에 의해 사방으로 분산되지 않고 투입구로 바로 유도될 수 있으므로 납 잔재물의 수거효율이 더욱 향상된다.

그리고 전원이 정상적으로 공급되고 있는 인두펜슬을 지지프레임 상에 거치시킨 상태서 거치 상태의 시간이 적정시간을 초과할 경우, 작동제어부가 해당 초과신호를 제어본체의 전원제어부로 전달하여 전원제어부가 인두펜슬로 공급되는 전원을 차단함에 따라, 장시간 인두펜슬을 사용하지 않는 상태에서 납 잔재물이 불필요하게 가열되는 것을 방지하고, 이를 통해 화재 및 화상 사고 발생 가능성도 방지할 수 있다.

도1은 전체 분해사시도
도2는 인두펜슬이 거치부에 거치되기 전 상태의 단면도
도3은 인두펜슬이 거치부에 거치되어 안착감지센서가 눌려짐에 따라 전동모터 및 회전브러시가 작동하여 납 잔재물 표면의 납 잔재물이 제거되는 모습을 나타낸 단면도

이하에서는 도면을 바탕으로 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의한 잔재물 자동제거기능과 온도제어 및 전원제어 기능을 갖는 납땜장치는 도1 내지 도3에 도시된바와 같이 제어본체(1)와 인두펜슬(6), 거치부(13), 전동모터(29), 회전브러시(30), 안착감지센서(27), 작동제어부(28)를 포함하여 구성된다.

먼저 제어본체(1)는 납땜 작업 과정에서 후술하는 납 잔재물(12)의 가열에 필요한 전원공급을 제어하는 것으로, 케이스(31) 내에 전원제어부(4)가 내장된 구조이고 케이스(31) 일측에는 전원제어부(4)와 연결되어 외부에서 작업자가 전원공급여부를 강제로 조작제어하기 위한 제어버튼(32)이 형성된 구조로 이루어진다.

이때 전원제어부(4)는 일반적인 마이컴(micom) 형태이고 케이스(31) 내부에 설치된 파워컨트롤러(2)를 비롯해 각종 전원제어회로로 구성된다.

이 상태에서 파워컨트롤러(2)에는 외부 콘센트와 연결된 메인전원공급선(3)이 연결되어 외부전원이 공급되고, 전원제어부(4)는 이러한 파워컨트롤러(2)와 전기적으로 연결되어 파워컨트롤러(2)로 공급된 전원이 DC전원으로 변환된 뒤 후술하는 인두펜슬(6)로 공급되도록 하거나 차단하는 전원공급제어 역할을 하게 된다.

그리고 이러한 전원제어부(4)는 외부의 제어버튼(32)의 작동에 따라 작동되어 그에 맞게 전원의 공급여부를 최종 제어하게 된다.

참고로 제어본체(1) 내부의 전원제어 회로는 공지의 기술을 적용하므로 제어원리나 전압 변환(외부로부터 공급된 AC전원이 파워컨트롤러에 의해 DC전원으로 변환되는 과정) 등과 관련된 부연 설명은 생략한다.

이러한 제어본체(1)에는 인두펜슬(6)이 연결된다.

인두펜슬(6)은 실적으로 납땜 작업 시 작업자가 손으로 파지하여 납 와이어를 용융시켜 납땜이 이루어지도록 하는 부분으로, 다시 인두펜슬본체(7)와 전원연결선(5), 막대형 발열히터(9) 및 납 잔재물(12)을 포함하여 구성된다.

그 중 인두펜슬본체(7)는 작업자 손에 파지되는 손잡이 기능과 더불어 제어본체(1)와의 연결기능과 후술하는 막대형 발열히터(9) 및 납 잔재물(12)의 설치본체 역할을 하는 것으로, 내부가 비어 있는 일정 길이를 갖는 중공관 형태이고 후측 단부에는 전원연결선(5)의 일단부가 삽입 연결되고 전원연결선(5)의 타측단부는 제어본체(1)에 끼워져 내부의 전원제어부(4)와 전기적으로 연결된다.

따라서 제어본체(1)로 공급된 외부전원은 전원연결선(5)을 통해 인두펜슬본체(7) 내부로 공급되는 구조를 갖는다.

이때 인두펜슬본체(7)는 중간부분이 분할되어 분할 지점을 기준으로 분리 가능하고 분할 지점에 형성된 체결클립(8)을 통해 상호 체결 및 분리 가능한 구조를 갖는다.

이러한 인두펜슬본체(7)에는 막대형 발열히터(9)가 설치된다.

막대형 발열히터(9)는 전원연결선(5)을 통해 공급된 전원과 연결되어 후술하는 납 잔재물(12)의 발열에 필요한 발열체 역할을 하는 것으로, 전체적으로 금속 인두펜슬본체(7)보다 약간 긴 길이를 갖는 막대 형태이되 금속재 중공관(10) 내에 세라믹히터(11)가 내장된 구조를 갖는다.

이러한 막대형 발열히터(9)는 내부의 세라믹히터(11)에 전원이 공급되면 세라믹히터(11)가 자체적으로 발열 되면서 외부의 중공관(10)이 열전도 되어 가열되는 구조를 갖는다.

이러한 막대형 발열히터(9)는 인두펜슬본체(7) 내부에 삽입되되 중공관(10)의 전측일부 구간이 인두펜슬본체(7) 전측단부를 통해 외부를 향해 돌출된 형태로 설치된다.

그리고 이때 내부의 세라믹히터(11)는 중공관(10) 중 인두펜슬본체(7) 전측으로 돌출된 구간 내에만 위치되고, 중공관(10)은 전체가 함께 가열되는 것이 아니라 중공관(10) 중 인두펜슬본체(7) 전측으로 돌출된 구간의 재질이 열전도가 높은 구리나 니켈등의 재질로 이루어져 인두펜슬본체(7)로부터 외부로 돌출된 부분만이 집중적으로 발열 되도록 한다.

따라서 막대형 발열히터(9)의 발열 과정에서 열기가 인두펜슬본체(7)로 불필요하게 전달되는 현상은 방지된다.

이러한 막대형 발열히터(9)는 인두펜슬본체(7)에 삽입된 상태에서 인두펜슬본체(7) 중 체결클립(8)을 기준으로 전측 부분의 내주면이 중공관(10) 둘레면에 강하게 밀착되어 상호 결합고정 상태가 되고, 체결클립(8)을 기준으로 후측 부분은 중공관(10)과 헐거움 끼움 형태로 삽입 결합 된다.

이러한 구조에 의해 인두펜슬본체(7)를 양방향으로 분할 분리하는 과정에서 막대형 발열히터(9)는 인두펜슬본체(7) 중 체결클립(8) 전측에 위치한 부분에 항시 끼워진 형태에서 인두펜슬본체(7)와 분리될 수 있는 구조를 갖는다.

이렇게 설치된 막대형 발열히터(9)는 인두펜슬본체(7) 내에 위치한 후측단부가 전원연결선(5)의 단부에 형성된 접촉단자에 접촉됨에 따라 내부의 세라믹히터(11)와 전원연결선(5)이 상호 전기적으로 연결되고, 이로 인해 전원연결선(5)을 통해 공급된 전원이 내부의 세라믹히터(11)에 공급됨에 따라 세라믹히터(11)가 자체적으로 발열 되고 세라믹히터(11)가 발열됨에 따라 이를 둘러싸고 있는 중공관(10) 중 인두펜슬본체(7)로부터 돌출된 구간이 가열되는 구조를 갖는다.

이 상태에서 막대형 발열히터(9)의 중공관(10) 전측단부에는 납 잔재물(12)이 연결 설치된다.

납 잔재물(12)은 인두펜슬(6) 중 최종적으로 발열되어 납땜 과정에서 납 와이어와 실제 접촉하여 납 와이어를 용용시키는 부분으로, 일정길이를 갖는 금속 바아 형태이고 후측단부가 막대형 발열히터(9)의 중공관(10) 전측단부에 삽입되어 상호 일체 결합 되고 중공관(10) 내부에 위치한 후측단부가 세라믹히터(11)와 직접적으로 접촉된 상태로 설치된다.

이러한 구조에 의해 중공관(10) 내부의 세라믹히터(11)가 발열 되면 이와 직접적으로 접촉되어 있는 납 잔재물(12)이 함께 가열되어 발열하게 된다.

참고로 납 잔재물(12)은 구리합금처럼 열전도율이 높은 재질로 이루어져 세라믹히터(11)의 발열시 최대한 빨리 적정온도까지 가열될 수 있도록 한다.

이러한 인두펜슬(6)이 연결된 제어본체(1)에는 거치부(13)가 연결된다.

거치부(13)는 인두펜슬(6)의 거치기능, 즉 평소 또는 납땜작업 후 인두펜슬(6)을 거치시켜 보관하는 기본 기능과 더불어 후술하는 전동모터(29)와 회전브러시(30), 안착감지센서(27) 및 작동제어부(28)가 설치되는 부분으로, 다시 거치본체(14)와 수거함(21), 지지프레임(23)을 포함하여 구성된다.

그 중 거치본체(14)는 거치부(13)의 전체 지지체 역할 및 인두펜슬(6)의 납 잔재물(12)이 수용되는 부분으로, 제어본체(1) 외측에 별도로 위치하고 상부가 개방되어 있으며 내부에 메인수용공간(15)이 형성된 박스 형태로 이루어진다.

그리고 메인수용공간(15) 바닥면에는 추후 납 잔재물(12)으로 부터 분리된 납 잔재물(34)의 통과를 위한 투입구(17)가 형성되어 있으며 메인수용공간(15) 하측에는 후술할 수거함(21)의 설치를 위한 보조수용공간(18)이 형성되어 있고 후측에는 후술할 수거함(21)의 인출입을 위한 인출입구가 보조수용공간(18)과 외부를 연통시키는 형태로 형성되어 있다.

이때 메인수용공간(15) 내 후측부분에는 후술하는 전동모터(29)의 고정설치를 위한 설치함(16)이 형성되고 메인수용공간(15) 바닥면 중 투입구(17) 테두리 부근에는 후술하는 회전브러시(30)를 통해 납 잔재물(12) 표면의 납 잔재물(34)을 제거하는 과정에서 납 잔재물(12) 표면으로부터 이탈된 납 잔재물(34)이 사방으로 분산되지 않고 투입구(17) 쪽으로 낙하 유도되도록 하기 위한 가이드덕트(19)가 투입구(17) 주변을 둘러싸는 형태로 위쪽을 세워지도록 형성된다.

따라서 메인수용공간(15) 중 투입구(17) 위쪽 가이드덕트(19) 내 공간은 사방이 막혀 있는 독립된 공간 형태를 이루게 되되 가이드덕트(19)의 후측면에는 인두펜슬(6)의 중공관(10)이 관통될 수 있는 관통홀(20)이 형성된 구조를 갖는다.

이 상태에서 거치본체(14)에는 수거함(21)이 설치된다.

수거함(21)은 메인수용공간(15) 내에서 납 잔재물(12) 표면으로부터 이탈된 납 잔재물(34)이 투입구(17)를 통해 낙하된 뒤 정해진 공간 내에 수용되도록 하고 수용된 납 잔재물(34)을 수거 및 처리가 용이하도록 하는 것으로,

상부가 개방되고 내부에는 수거공간(22)이 형성되어 있는 박스 형태이고 거치본체(14)의 보조수용공간(18)에 수용된 상태에서 수거공간(22)이 투입구(17)를 통해 메인수용공간(15)과 연통되며 인출입구를 통해 외부로 인출 가능하도록 설치된다.

이 상태에서 거치본체(14)에는 지지프레임(23)이 설치된다.

지지프레임(23)은 인두펜슬(6)이 실질적으로 거치되는 부분으로 거치본체(14)의 전측부로부터 돌출 형성되고 상부가 개방되어 있으며 내부에는 거치홈(24)이 전후 길이방향을 따라 함몰 형성된 구조로 이루어진다.

이때 거치홈(24)은 단면 형상이 인두펜슬본체(7) 둘레 지름과 거의 동일한 직격을 갖는 반원 형태로 이루어지고 거치홈(24)의 내부 둘레면에는 우레탄이나 실리콘 등의 쿠션부재(25)가 형성된다.

따라서 인두펜슬(6)이 지지프레임(23)에 거치되는 과정에서 인두펜슬본체(7)가 거치홈(24)에 삽입 안착되고, 이 상태에서 거치홈(24) 내 쿠션부재(25)가 인두펜슬본체(7) 둘레면을 가압하면서 밀착됨에 따라 인두펜슬(6) 전체가 흔들림 없이 안정적으로 안착 고정될 수 있다.

이러한 거치부(13)는 별도의 연결전선(26) 및 후술하는 작동제어부(28)를 통해 제어본체(1)와 전기적으로 연결되어 후술하는 전동모터 및 안착감지센서(27) 등이 연결전선(26)을 통해 공급된 전원에 의해 전동 작동이 이루어질 수 있게 된다.

이러한 거치부(13)에는 안착감지센서(27)가 설치된다.

안착감지센서(27)는 납땜 작업 직후 인두펜슬(6)이 지지프레임(23)의 거치홈(24) 내에 삽입 안착되는 것을 감지하여 후술하는 작동제어부(28)를 통해 전동모터(29) 및 회전브러시(30)를 작동시키기 위한 신호를 최초 부여하는 역할을 하는 것으로, 일반적인 리미트스위치(Limite switch)가 사용되며 지지프레임(23)의 거치홈(24) 바닥면 내에 매설된 상태에서 위쪽 지점만이 위쪽으로 돌출된 형태로 노출되도록 설치된다.

따라서 인두펜슬(6)의 인두펜슬본체(7)가 거치홈(24) 내에 삽입 안착되는 과정에서 안착감지센서(27)가 눌려짐과 동시에 안착신호를 후술하는 작동제어부로 전달하는 구조를 갖는다.

이러한 인두펜슬(6)은 후술하는 작동제어부(28) 및 연결전선(26)을 통해 제어본체(1)의 전원제어부(4)와 전기적으로 연결된다.

이 상태에서 거치본체(14)에는 작동제어부(28)가 설치된다.

작동제어부(28)는 안착감지센서(27)의 안착감지신호를 받아 후술하는 전동모터(29)의 작동여부를 제어하는 역할 및 안착감지신호의 유지시간을 체크하여 설정 시간을 초과하는지 여부를 감지하여 초과 시 해당 신호를 제어본체(1)의 전원제어부(4)로 전달하여 전원공급 차단을 유도하는 역할을 한다.

이러한 작동제어부(28)는 일반적인 마이컴(Micom) 형태로 이루어지고 회로구성을 통해 안착감지센서(27)와 전기적으로 연결된 상태에서 메인수용공간(15) 일측에 설치된다.

참고로 작동제어부(28)는 일반적으로 각종 센서와 연결되어 해당 센서의 신호에 의해 제어회로를 통해 타 구성요소에 전기적 제어신호를 부여하는 공지의 기술이 적용되므로, 회로 구성 등 부연 설명은 생략한다.

이 상태에서 거치본체(14)에는 전동모터(29)가 설치된다.

전동모터(29)는 인두펜슬(6)이 지지프레임(23)에 안착된 상태에서 메인수용공간(15) 내에서 인두펜슬(6)의 납 잔재물(12) 표면에 묻어 있는 납 잔재물(34)을 제거하기 위한 회전브러시(30)의 회전 작동에 필요한 구동원 역할을 하는 것으로, 일반적인 DC모터가 사용되며 메인수용공간(15) 내 설치함(16) 안에 고정 설치된 상태에서 작동제어부(28)와 전선 등을 통해 전기적으로 연결 설치된다.

이러한 전동모터(29)는 모터축이 양방향으로 회전 가능한 구조가 적용됨에 따라 후술하는 회전브러시(30)도 그에 따라 양방향 회전 가능하도록 한다.

이러한 구조에 의해 전동모터(29)는 인두펜슬(6)이 지지프레임(23)에 안착 되는 순간 안착감지센서(27)가 이를 감지하여 작동제어부(28)에 안착감지신호를 전달함에 따라 자동으로 작동되는 구조를 갖는다.

이 상태에서 전동모터(29)에는 회전브러시(30)가 연결 설치된다.

회전브러시(30)는 납 잔재물(12) 표면에 직접적으로 접촉되어 납 잔재물(34)을 실제 제거하는 역할을 하는 것으로, 전체적으로 롤러 형태로 이루어지되 표면에는 금속 철사 형태의 와이어가 마치 털처럼 무수히 많이 형성된 구조로 이루어진다.

이러한 회전브러시(30)는 일단부가 전동모터(29)에 연결된 상태에서 가이드덕트(19) 내에서 고속으로 회전되는 구조를 갖는다.

이하에서는 이러한 구조에 의한 본 발명의 사용 과정을 설명한다.

공급된 외부전원은 전원제어부(4) 및 전원연결선(5)을 통해 인두펜슬(6)로 공급되면 세라믹히터(11)가 가열됨에 따라 납 잔재물(12)이 가열된다.

이 상태에서 손으로 인두펜슬본체(7)를 잡은 상태에서 PCB기판 등의 작업지점 상에서 납 와이어의 끝단부를 납 잔재물(12) 표면에 접촉시키면 납 와이어가 용융되면서 작업지점 상에 점 형태로 도포된다.

이러한 납땜 작업이 완료되면 작업자는 인두펜슬본체(7)를 지지프레임(23)의 거치홈(24)에 삽입 안치시키면 중공관(10)과 납 잔재물(12)은 거치본체(14) 내 가이드덕트(19)의 관통공을 관통하여 가이드덕트(19) 내에 위치한 상태가 되되, 납 잔재물(12)은 회전브러시(30)에 접촉된 상태가 된다.

이렇게 인두펜슬이 지지프레임(23)에 삽입 안착되는 순간 안착감지센서(27)가 눌려지면서 작동제어부(28)로 안착감지신호를 부여 하게 되고 이에 의해 작동제어부(28)에 의해 전동모터(29)가 작동하하게 되며, 결국 회전브러시(30)가 고속으로 회전하게 된다.

이렇게 회전브러시(30)가 납 잔재물(12) 표면에 접촉된 상태로 고속으로 회전함에 따라 납 잔재물(12) 표면에 묻어 있던 납 잔재물이 떨어져 나가 납 잔재물(12)으로부터 제거된 뒤 투입구(17)를 통과하여 수거함(21) 내에 수용된다.

이처럼 매번 납땜 작업이 완료된 후 거치부(13)에 거치되는 순간 자동으로 회전브러시(30)가 작동하여 납 잔재물(12) 표면의 납 잔재물(34) 자동 제거가 이루어지는 것이다.

이때 납 잔재물(12)과 납 잔재물(34)은 기존과 달리 납 잔재물(34)을 제거하는 과정에서 아무런 냉각현상이 발생되지 않으므로, 기존처럼 순간적인 냉각이 반복되어 납 잔재물의 수명이 저하되던 문제점을 방지할 수 있다.

또한 납 잔재물도 순간 냉각되지 않고 고온의 액상에 가까운 상태를 유지한 상태에서 브러시에 의해 제거되기 때문에 기존처럼 냉각으로 인해 순간적으로 고체화되어 딱딱하게 굳음에 따라 잘 떨어지지 않게 되는 현상도 방지된다.

이렇게 납땜 작업 후 인두펜슬(6)이 지지프레임(23)에 삽입 안착된 상태에서도 전원은 계속 공급된 상태가 되어 납 잔재물이 가열된 상태가 유지되는데, 만약 작업자가 전원공급 차단을 깜빡하여 인두펜슬이 이 상태로 계속 거치될 경우,

작동제어부(28)는 안착감지센서(27)가 눌려지는 순간 카운터 작동이 이루어지고 안착감지센서(27)가 눌려져 작동된 시간이 미리 설정된 시간을 초과하게 되면 제어본체(1)의 전원제어부(4)로 시간 초과 신호를 전달함에 따라 전원제어부(4)가 파워컨트롤러(2)로 공급된 전원이 인두펜슬(6)로 전달되는 것을 차단하게 된다.

이렇게 전원공급이 자동으로 차단됨에 따라 인두펜슬(6) 내 세라믹히터의 발열이 중단되고, 결국 납 잔재물(12)의 가열도 자동으로 중단되므로, 화재나 화상 발생 가능성도 방지된다.

1;제어본체 2;파워컨트롤러
3;메인전원공급선 4;전원제어부
5;전원연결선 6;인두펜슬
7;인두펜슬본체 8;체결클립
9;막대형 발열히터 10;중공관
11;세라믹히터 12;납 잔재물
13;거치부 14;거치본체
15;메인수용공간 16;설치함
17;투입구 18;보조수용공간
19;가이드덕트 20;관통홀
21;수거함 22;수거공간
23;지지프레임 24;거치홈
25;쿠션부재 26;연결전선
27;안착감지센서 28;작동제어부
29;전동모터 30;회전브러시
31;케이스 32;제어버튼
34;납 잔재물

Claims (1)

1. 내부에는 외부 전원 연결 시 외부전원의 공급여부를 제어하는 전원제어부가 구비되어 있고 일측에는 상기 전원제어부와 연결되어 외부전원을 강제적으로 차단 또는 공급하도록 제어하기 위한 제어버튼이 형성되어 있는 제어본체,
   상기 제어본체의 외부에 위치하고 내부가 비어 있는 중공관 형태이며 일측 단부에는 상기 제어본체의 전원제어부와 연결된 전원공급전선이 연결되어 있는 인두펜슬본체, 금속재질의 기다란 막대 형태이고 전원공급시 자체적으로 발열 되며 상기 제어본체 내부에 삽입된 상태에서 후측 단부가 상기 전원공급전선과 연결되어 있으며 전원공급 시 자체적으로 발열되는 막대형 발열히터, 상기 막대형 발열히터의 전측단부에 일체로 연결되어 있으며 금속 바아 형태이고 상기 막대형 발열히터의 발열 과정에서 열 전도되어 함께 발열이 이루어지며 납 와이어와 접촉되어 상기 납 와이어를 용융시키는 납 잔재물을 포함하는 인두펜슬,
   상기 제어본체 외측에 별도로 위치하고 상부가 개방되어 있으며 내부에 메인수용공간이 형성되어 있고 상기 메인수용공간 바닥면에는 투입구가 형성되어 있으며 상기 메인수용공간 하측에는 보조수용공간이 형성되어 있고 후측에는 상기 보조수용공간과 외부를 연통하는 인출입구가 형성되어 있는 박스 형태의 거치본체, 상부가 개방되고 내부에는 수거공간이 형성되어 있는 박스 형태이고 상기 보조수용공간에 수용된 상태에서 상기 수거공간이 상기 투입구를 통해 상기 메인수용공간과 연통되어 있으며 상기 인출입구를 통해 외부로 인출 가능한 수거함, 상기 거치본체의 전측부로부터 돌출 형성되고 상부가 개방되어 있으며 내부에는 거치홈이 함몰 형성되어 있으며 상기 인두펜슬의 인두펜슬본체가 상기 거치홈에 삽입 안착 되는 지지프레임을 포함하는 거치부,
   상기 지지프레임 중 거치홈 바닥면에 위치하고 상기 인두펜슬본체가 상기 거치홈에 삽입 안착 되는 과정에서 눌려져 안착 여부를 감지하며 상기 제어본체의 전원제어부와 전기적으로 연결되어 상기 인추펜슬본체의 안착여부 신호를 상기 제어본체로 전달하는 안착감지센서,
   상기 메인수용공간 내부에 위치하고 상기 안착감지센서와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 안착감지센서의 안착신호 감지 시 작동되는 전동모터,
   상기 거치본체 내부에 위치하고 상기 전동모터와 안착감지센서 및 전원제어부와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 안착감지센서의 안착신호 감지 신호에 의해 상기 전동모터의 작동 여부를 제어하고 상기 전동모터의 작동유지시간을 체크하며 상기 안착감지센서의 안착감지신호 유지시간을 체크하여 유지시간 초과여부를 상기 전원제어부로 전달하는 작동제어부,
   상기 메인수용공간 내부 중 상기 인두펜슬이 상기 지지프레임에 안착되었을때 상기 납 잔재물이 위치되는 지점 부근에 위치하고 있고 상기 전동모터의 모터축과 연결되어 회전 가능하며 둘레에는 금속재질의 브러시가 형성되어 있는 회전브러시,
   상기 메인수용공간 바닥면 중 상기 투입구 테두리부근으로부터 세워져 상기 회전브러시 주변을 둘러싸는 형태인 가이드덕트
   를 포함하는 잔재물 제거와 온도 및 전원제어 기능을 갖는 납땜장치.
   

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