KR102358456B1

KR102358456B1 - 박판 용접용 지그

Info

Publication number: KR102358456B1
Application number: KR1020200069729A
Authority: KR
Inventors: 박석희
Original assignee: 주식회사 대호이엔지
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2022-02-04
Also published as: KR20210152798A

Abstract

본 발명은 박판 용접용 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박판의 단부를 맞대어 용접하기 위해 박판을 고정할 수 있도록 된 박판 용접용 지그에 관한 것이다.
본 발명에 따른 박판 용접용 지그는 단부가 맞대어져 용접되는 박판의 모재들을 지지하는 베이스유닛과, 베이스유닛에 설치되어 모재들을 베이스유닛에 고정시키는 복수개의 고정수단들과, 고정수단들 또는 베이스유닛에서 모재들의 용접부와 접촉하여 용접부의 일부분에 미치는 용접열을 용접부의 다른 부분으로 전도시킴으로써 모재의 열변형을 저감시키기 위한 변형방지수단을 포함한다.

Description

박판 용접용 지그{Jig for welding of thin steel plate}

본 발명은 박판 용접용 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상호 맞대어 용접되는 박판 형태의 모재를 용접 시 용접변형이 저감되게 고정할 수 있는 박판 용접용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 얇은 박판 형태의 모재를 용접하기 위해서는 받침상에 용접하는 모재를 배치 후, 상호 맞대어진 모재의 접촉부위를 용접하게 된다. 이러한 용접을 시행하는 동안 모재에는 상당한 고열이 인가되며 열변형이 일어난다. 더욱 자세하게는, 모재들을 용접하는 과정에서 모재와 용접봉의 사이에 생성되는 아크로부터 모재로 고온의 용접열이 인가된다. 이때 용접열이 직접 인가되는 용접부의 일부와, 용접이 진행되고 난 뒤 용접비드가 형성된 용접부의 다른 부분에 불균일한 온도변화가 발생되어 용접이 완료된 후에 잔류응력이 발생되게 된다.

이러한 잔류응력은 모재에 과도한 영구변형인 각변형, 활변형, 또는 수축변형 등의 다양한 변형을 발생시키며 평면도, 직진도, 원통도와 같은 기하공차를 증대시킨다.

특히, 후공정에서 모재의 표면을 연삭하여 헤어라인을 형성시키는 표면가공이 요구되는 경우, 모재의 평면도 공차는 표면이 균일하게 연삭되지 않는 현상을 발생시킴으로써 불량률이 발생하게 되는 원인이 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제 10-1630706 호 및 제 10- 1714344 호 에는 모재를 가압하는 클램프의 면적을 넓힘으로써 모재를 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 하는 박판용접용 클램프 지그 및 박판용접용 정밀 클램프 지그가 개시되어 있다.

그러나 이러한 박판 용접용 클램프 지그는 용접이 진행되는 용접선을 따라 모재가 불균일하게 냉각되며 미세하게 발생하는 열변형을 차단할 수 없는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제 10-1630706 호 : 박판용접용 클램프 지그 대한민국 등록특허 제 10-1714344 호 : 박판용접용 정밀 클램프 지그

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 모재를 용접할 시 용접이 진행되는 용접선을 따라 모재가 불균일하게 냉각되는 것을 방지함으로써 열변형을 저감시키는 박판 용접용 지그를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 박판 용접용 지그는 단부가 맞대어져 용접되는 박판의 모재들을 지지하는 베이스유닛과, 상기 베이스유닛에 설치되어 상기 모재들을 상기 베이스유닛에 고정시키는 복수개의 고정수단들과, 상기 고정수단들 또는 상기 베이스유닛에서 상기 모재들의 용접부와 접촉하여 상기 용접부의 일부분에 미치는 용접열을 상기 용접부의 다른 부분으로 전도시킴으로써 상기 모재의 열변형을 저감시키기 위한 변형방지수단을 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 베이스유닛은 테이블과, 상기 테이블의 상부에 고정 설치되어 상기 모재의 하면을 지지하는 하면 지지단이 형성된 하면 지지블록과, 상기 하면 지지블록과 나란하게 설치되고 상기 하면 지지블록보다 높게 형성되어 상기 모재의 측면을 지지하는 측면 지지단이 형성된 측면 지지블록을 구비한다.

이때, 상기 변형방지수단은 상기 모재들의 용접이 진행되는 용접선을 사이에 두도록 상기 하면 지지단에 나란하게 돌출 형성된 복수개의 열전도돌기들을 포함한다.

또한, 상기 하면 지지블록 및 상기 측면 지지블록은 상기 모재들을 용접하는 동안 발생하는 부산물이 배출될 수 있는 배출홈이 형성된 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박판 용접용 지그는 모재의 용접부의 일부분에 미치는 용접열을 용접부의 다른 부분으로 전도시킴으로써 용접부가 부분적으로 급냉되는 것을 방지하고, 모재가 균일하게 냉각됨에 따라 열변형이 저감되는 이점이 있다.

도 1은 용접대상물인 가스렌지 커버를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 제1,2,3,4 프레임의 표면을 연삭하여 헤어라인이 형성된 상태를 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 가스렌지 커버를 고정하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 용접용 지그의 사시도,
도 4는 도 3의 박판 용접용 지그를 이용하여 제1 및 제4 프레임을 고정시킨 상태를 도시한 상태도,
도 5는 도 4의 상태에서 용접이 진행되는 상태를 도시한 상태도.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 용접용 지그를 설명함에 앞서, 도 1을 참조하며 본 실시예의 용접 대상물인 가스렌지 커버(1)에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 박판 용접용 지그를 이용해 고정 및 용접하고자 하는 가스렌지 커버(1)가 도시되어 있다.

가스렌지 커버(1)는 사각형의 하판(2)과, 하판(2)의 테두리로부터 상방으로 소정 높이로 연장 형성되어 수용공간(4)을 형성하는 측벽(3)과, 측벽(3)의 단부로부터 방사방향으로 소정 너비를 갖도록 연장 형성된 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)을 구비한다.

본 실시예의 가스렌지 커버(1)는 박판 형상의 스테인리스강으로 이루어진다.

하판(2)에는 가스렌지의 점화기(미도시)가 관통설치 될 수 있는 복수개의 점화기 조립공(9)이 형성된다.

각각의 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)은 소정의 너비를 갖는 박판의 형상으로 형성된다. 이때 제4 프레임(8)은 제1,2,3 프레임(5,6,7)보다 넓은 너비로 형성되며 가스렌지의 콘트롤러 레버(미도시)가 관통설치 될 수 있도록 복수개의 컨트롤러 조립공(10)이 형성된다.

이러한 가스렌지 커버(1)는 1mm 두께의 박판 형태를 갖는 판금을 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)의 양측 단부와 대응되는 부위를 각각 절개한 후, 하판(2) 형상을 갖는 피스톤을 이용하여 이음매가 없는 중공의 용기 형상으로 가공하는 딥드로잉(Deep drawing) 공정을 통해 도 1에 도시된 바와 같은 형상으로 제조될 수 있다.

이와같이 제조된 가스렌지 커버(1)에는 4군데의 절개부가 형성된다. 즉, 도시된 바와 같이 가스렌지 커버(1)에는 제1 프레임(5)과 제4 프레임(8)의 단부가 상호 인접하는 A절개부(A)와, 제1 프레임(5)과 제2 프레임(6)의 단부가 상호 인접하는 B절개부(B)와, 제2 프레임(6)과 제3프레임(7)의 단부가 상호 인접하는 C절개부(C)와, 제3프레임(7)과 제4프레임(8)의 단부가 상호 인접하는 D절개부(D)가 형성된다.

작업자는 A절개부(A)를 용접하여 제1 프레임(5)과 제4프레임(8)을 연결하고, B절개부(B)를 용접하여 제1 프레임(5)과 제2프레임(6)을 연결하고, C절개부(C)를 용접하여 제2프레임(6)과 제3프레임(7)을 연결하고, D절개부(D)를 용접하여 제3프레임(7)과 제4프레임(8)을 연결하고, 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)의 각 상부 표면을 연삭하여 표면에 도 2에 도시된 바와 같이 헤어라인이 형성된 가스렌지 커버(1)를 완성할 수 있다.

본 실시예에서 스테인리스강으로 제작된 가스렌지 커버(1)의 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)을 용접하기 위한 방법으로는 아르곤 또는 헬륨 등의 불활성 기체 분위기 내에서 텅스텐 전극으로 구성된 용접봉과 용접하고자 하는 소재를 이루는 모재와의 사이에 아크를 발생시켜 용접하는 TIG용접이 적용될 수 있다.

즉, 본 실시예에서 상호 용접되는 모재는 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)이며, 이하 설명에서 모재를 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)으로 대치하여 설명한다.

도 3 내지 도 5 에는 도 1에 도시된 바와 같은 가스렌지 커버(1)를 고정 및 용접하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 용접용 지그가 도시되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 용접용 지그는 단부가 맞대어져 용접되는 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)을 지지하는 베이스유닛(20)과, 베이스유닛(20)에 설치되어 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)을 베이스유닛(20)에 고정시키는 복수개의 고정수단(40)들과, 고정수단(40)들 또는 베이스유닛(20)에서 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)의 각 용접부와 접촉하여 용접부의 일부분에 미치는 용접열을 용접부의 다른 부분으로 전도시킴으로써 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)의 열변형을 저감시키기 위한 변형방지수단(50)을 포함한다.

베이스유닛(20)은 테이블(21)과, 테이블(21)의 상부에 고정 설치되어 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8) 의 하면을 지지하는 하면 지지단(23)이 형성된 하면 지지블록(24,25,26)과, 하면 지지블록(24,25,26)과 나란하게 설치되고 하면 지지블록(24,25,26) 보다 높게 형성되어 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)의 측면을 지지하는 측면 지지단(28)이 형성된 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)을 구비한다.

테이블(21)은 장방형의 판상으로 형성된다. 테이블(21)은 하부에 다리(미도시)가 설치되어 지면으로부터 작업자가 작업하기 용이한 높이로 지지될 수 있다.

테이블(21)은 하면 지지블록(24,25,26) 및 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)들을 지지하는 위치가 부식으로 인해 변형되거나 틀어지지 않도록 스테인리스와 같은 내식강으로 구성되는 것이 바람직하다.

하면 지지블록(24,25,26)은 상부에 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)이 올려져 지지될 수 있는 하면 지지단(23)이 마련된 형상으로 형성된다.

이때, 하면 지지블록(24,25,26)은 하면 지지단(23)의 상부에 각 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)이 충분히 지지될 수 있는 소정의 너비를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 하면 지지블록(24,25,26)은 하면 지지단(23)이 상방을 향하도록 어댑터블록(35,36)의 상부에 설치된다.

하면 지지블록(24,25,26)은 작업자가 A절개부(A)를 이루는 제1,4프레임(5,8)의 하면을 지지하는 제1 하면 지지블록(24)과, B절개부(B) 및 C절개부(C)를 이루는 제1,2,3프레임(5,6,7)의 하면을 지지하는 제2 하면 지지블록(25)과, D절개부(D)를 이루는 제3,4프레임(7,8)의 하면을 지지하는 제3 하면 지지블록(26)으로 구성된다.

또한, A,B,C,D절개부(A,B,C,D)를 정밀하게 용접하기 위해서는 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)이 최대한 견고하게 지지되어야 한다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 직접적으로 용접부를 지지하지 않더라도 제1,3프레임(5,7)과 용접되는 제4 프레임(8)과 같이 상대적으로 큰 크기 또는 하중을 갖는 구조의 경우에 자체 하중으로 인한 변형을 방지하도록 도시된 바와 같이 보강 지지블록(27)이 설치되어 제4 프레임(8)의 다른 부분을 보충적으로 지지한다.

하면 지지블록(24,25,26)은 본 실시예와 다른 방식으로 분할되거나 일체로 형성된 것으로 구성될 수 있다.

측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)은 A절개부(A)를 이루는 제1,4프레임(5,8)의 측면을 지지하는 제1 측면지지블록(29)과, B절개부(B)를 이루는 제1 프레임(5)의 측면을 지지하는 제2 측면 지지블록(30)과, B절개부(B)와 C절개부(C)를 이루는 제2프레임(6)의 측면을 지지하는 제3 측면 지지블록(31)과, C절개부(C)를 이루는 제3 프레임(7)의 측면을 지지하는 제4 측면 지지블록(32)과, D절개부(D)를 이루는 제3 프레임(7)의 측면을 지지하는 제5 측면 지지블록(33)과 D절개부(D) 및 A절개부(A)를 이루는 제4 프레임(8)의 측면을 지지하는 제6 측면지지블록(34)으로 구성된다.

각각의 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)들은 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)의 외측면을 지지할 수 있는 측면 지지단(28)이 마련된 육면체 형상으로 형성된다. 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)은 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)이 하면 지지블록(24,25,26)에 의해 지지되면 측면 지지단(28)이 하면 지지단(23)보다 더 높은 위치에서 가스렌지 커버(1)를 내측에 수용하도록 하면지지블록(24,25,26)의 외측에 설치된다.

본 실시예에서는 제1 측면 지지블록(29)는 제1 하면 지지블록(24)의 외측에 고정설치되고, 제2,3,4 측면 지지블록(30,31,32)은 제2 하면 지지블록(25)의 외측에 고정설치되고, 제5 측면 지지블록(33)은 제3 하면 지지블록(26)의 외측에 고정설치되고, 제6 측면 지지블록(34)은 제1,3하면 지지블록(24,26) 및 보강 지지블록(27)의 외측에 설치된다.

측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)은 본 실시예와 다른 방식으로 분할되거나 일체로 형성된 것으로 구성될 수도 있다.

하면 지지블록(24,25,26) 및 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)은 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)을 지지하는 위치가 부식으로 인해 변형되거나 틀어지지 않으면서 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)이 용접 후 빠르게 냉각 될 수 있도록 구리와 같은 열전도도가 높으며 부식에 강한 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

테이블(21)과 하면 지지블록(24,25,26) 및 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)은 스크류볼트와 같은 체결구로 체결되어 분해 및 재조립 가능할 수 있도록 탈착 구조로 구성된다. 그러나 도시된 바와 다르게 테이블(21)과 하면 지지블록(24,25,26) 및 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)이 일체로 구성되어도 무방하다.

테이블(21)에는 하면 지지블록(24,25,26) 및 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34) 또는 고정수단(40)이 설치되기 위한 위치를 보정할 수 있도록 적합한 형상으로 제작된 어댑터블록(35,36)이 설치된다.

어댑터블록(35,36)은 하면 지지블록(24,25,26)을 테이블(21)보다 높은 위치에 설치되도록 하면 지지블록(24,25,26)과 테이블(21)의 사이에 설치되는 제1 어댑터블록(35)과, 고정수단(40)들이 테이블(21)보다 높은 위치에 설치되도록 고정수단(40)과 테이블(21)의 사이에 설치되는 제2 어댑터블록(36)으로 구성된다.

어댑터블록(35,36)은 제작하고자 하는 제품이나 베이스유닛(20)의 형상 또는 용도에 따라 각기 다른 형상으로 제작된 것이 적용될 수 있으며, 생략되어도 무방하다.

이러한 어댑터블록(35,36)은 베이스유닛(20)의 구성요소들을 제작 및 설치함에 있어 유연성을 부여한다.

본 실시예에서의 베이스유닛(20)은 상술한 바와 같이 가스렌지 커버(1)의 테두리를 이루는 형태의 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)에 대응되는 형상을 이루도록 구성된 것으로, 본 실시예와 다른 형상 또는 설계자의 다른 의도에 따라 다른 형태로 구성될 수도 있다.

또한 베이스유닛(20)의 각 구성요소들은 각각의 기하공차와 조립공차가 최소화 되도록 구성 및 조립되는 것이 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)이 용접이 완료된 이후의 가스렌지 커버(1)가 양호한 기하공차를 가질 수 있음에 유리하다.

변형방지수단(50)은 제1,2,3프레임(5,6,7,8)의 용접이 진행되는 용접선을 사이에 두도록 하면 지지단(23)에 나란하게 돌출 형성된 복수개의 열전도돌기(51)들을 포함한다.

열전도돌기(51)들은 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)이 하면 지지블록(24,25,26)에 지지되는 상태에서 용접열이 영향을 미치는 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)의 용접부에 접촉하도록 용접선과 평행하게 돌출되는 형태로 설치된다.

본 실시예에서는 열전도돌기(51)들이 용접선을 사이로 두고 상호 대응되는 형상으로 A,B,C,D절개부(A,B,C,D)를 용접하기 위한 용접선 마다 한쌍이 설치된다.

열전도돌기(51)는 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8) 보다 열전도도가 큰 금속재로 구성되어 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8) 의 용접부에 균일하게 열을 전도시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 본 실시예의 열전도돌기(51)는 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)을 구성하는 스테인리스강(약 16W/m℃)에 비해 더 높은 열전도도를 갖는 구리(약 400W/m℃)로 구성된다.

또한, 하면 지지블록(24,25,26) 및 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)은 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)을 용접하는 동안 발생하는 부산물이 배출될 수 있는 배출홈(37,38)이 각각 형성된다.

하면 지지블록(24,25,26)의 배출홈(37)은 용접이 진행되는 용접선의 하부위치에 소정 깊이로 인입됨으로써 형성된다.

하면 지지블록(24,25,26)의 배출홈(37)을 통해 부산물이 배출되는 것이 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)에 의해 차단되지 않도록, 도시된 바와 같이 용접선과 일직선을 이루는 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)의 일 부분에는 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)의 배출홈(38)이 형성된다. 또한, 하면 지지블록(24,25,26)의 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)과 접촉되는 일 부분에는 용접선의 하부에 형성된 배출홈(37)과 연통되도록 배출 유도홈(22)이 형성되어 부산물이 가이드된다.

이러한 배출홈(37,38)은 용접이 진행됨에 따라 발생하는 불활성가스 또는 용접부로부터 이탈된 용융금속이 배출됨으로써 더욱 안정적으로 용접할 수 있게 하는 이점이 있다.

각각의 고정수단(40)들은 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)이 하면 지지단(23)에 고정되도록 밀착시키는 고정블록(41,42)과, 일측이 베이스유닛(20)에 힌지결합되고 타측에 고정블록(41,42)이 설치되어 고정블록(41,42)이 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8) 의 상면에 밀착되도록 회전작동 할 수 있는 복수개의 작동링크(43,44)들과, 고정블록(41,42)이 제1,2,3프레임(5,6,7,8)의 상면에 밀착된 상태에서 작동링크(43,44)들의 회전작동을 차단하거나 차단을 해제하여 제1,2,3프레임(5,6,7,8)이 고정되는 상태를 유지하거나 해제할 수 있는 작동부(45)를 구비한다.

각각의 고정수단(40)들은 상호 맞대어진 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)의 용접부를 각각 독립적으로 고정할 수 있도록 상호 대응되는 각 용접부 마다 적어도 하나 이상이 설치되는 것이 바람직하다.

용접부와 인접한 고정블록(41,42)의 일측 단부는 용접이 이루어지는 용접선과 평행한 형상으로 형성된다. 또한, 고정블록(41,42)이 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)을 고정하는 상태에서 용접부와 인접한 일측 단부가 상부로 진행될수록 좁아지는 단면을 갖도록 형성되어 작업자가 용접을 진행하기 용이하도록 구성될 수 있다.

고정블록(41,42)은 용접 직후의 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)으로부터 열이 배출되기 용이하도록 구리와 같이 열전도도가 높은 재질로 제조되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 예시로 하는 도면상에서는 고정수단(40)이 어댑터블록(35,36)의 상부에 설치된 것이나, 이와 다르게 테이블(21), 하면 지지블록(24,25,26) 또는 측면 지지블록(29,30,31,32,33,34)에 설치된 것이 적용될 수도 있다.

또한 본 실시예에서 예시로 하는 도면상에 도시된 고정수단(40)은 작동부(45)의 작동에 의해 고정블록(41,42)이 제1,2,3,4프레임(5,6,7,8)을 하면 지지블록(24,25,26)에 밀착시키는 클램프 타입이 적용된 것이나, 이와 다르게 용접을 위한 작업환경 또는 모재의 형상에 따라 척(Chuck) 또는 바이스(Vise)를 적용할 수 있음에 무방하다.

이하 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 용접용 지그의 작용 및 효과에 대해 상세히 설명한다.

아래의 설명에서는 A절개부(A)에서 제1 프레임(5)과 제4 프레임(8)의 맞대어지는 단부를 용접하는 과정을 예시로 하여 설명한다.

가스렌지 커버(1)의 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)은 제1 하면 지지블록(24) 및 제1,6 측면 지지블록(29,34)에 의해 지지되고, 고정수단(40)에 의해 고정된 상태에서 제1 프레임(5) 제4 프레임(8)을 용접하기 위한 준비가 완료된다.

이때 A절개부(A)를 이루는 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)은 상호 충분히 맞대어진 상태로 유지되어야 한다.

또한, 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)은 상호 맞대어져 용접이 진행되는 용접선이 열전도돌기(51)들의 사이에 위치하도록, 그리고 하면 지지블록(24)의 배출홈(37)의 상부에 위치하도록 배치된다.

또한, 고정블록(41,42)은 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)의 용접부가 열전도돌기(51)와 접촉된 상태를 유지하도록 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)의 상면에 밀착되되, 작업자가 모재를 용접하기 용이하도록 충분한 공간이 형성되게 배치되는 것이 바람직하다.

고정블록(41,42)은 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)의 상면에 밀착된 상태에서 작동부(45)를 이용하여 작동링크(43,44)가 움직이지 않도록 고정한다.

상술한 바와 같이 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)을 용접하기 위한 준비가 완료된 상태에서, 작업자는 불활성 가스로 용접부를 감싸고 용접봉과 모재의 사이에 아크를 발생시켜 용접할 수 있다.

아크에 의해 고열이 발생됨으로써 용접봉이 용융되어 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)의 용접부를 용접하게 된다.

용접은 용접선을 따라 일 방향으로 진행되는데, 이때 발생하는 용접열이 용접부의 일부를 통해 이와 접촉하는 열전도돌기(51)로 전도된다.

즉, 열전도돌기(51)는 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)을 용접하는 동안 지속적으로 가열되는 상태에 놓인다. 또한, 열전도돌기(51)는 제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)보다 높은 열전도도로 인해 상대적으로 균일하게 가열된다.

이를 통해 열전도돌기(51)는 용접이 진행되고 난 뒤인 용접부의 다른 부분을 지속적으로 가열하며 부분적으로 급냉되는 것을 방지하는 효과를 발휘한다.

제1 프레임(5) 및 제4 프레임(8)의 용접이 완료되어 용접열의 공급이 중단되면 모재 및 열전도돌기(51)가 모두 냉각 상태에 놓이게 되며 균일하게 냉각된다.

작업자는 상술한 바와 같이 A절개부(A)를 용접하는 방법과 동일하게 나머지 B,C,D 절개부(B,C,D)를 용접함으로써 제1,2,3,4 프레임(5,6,7,8)을 열변형을 저감시킨 상태로 연결할 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 용접용 지그를 이용한 용접이 완료된 모재는 용접이 진행된 후에 용접선을 따라 균일하게 냉각됨으로써 불균일한 잔류응력의 생성이 방지되며 용접이 완료된 가스렌지 커버(1)의 기하공차가 최소화 되는 이점이 있다.

특히, 모재의 평면도 공차가 저감됨에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 표면가공 시 연삭이 되지 않는 부분이 발생하지 않는 이점이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 용접용 지그는 앞서 설명한 바와 같은 가스렌지 커버(1)를 용접할 수 있도록 된 구성의 예시이다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 실시예와 달리 2개 이상의 모재를 본 실시예와 같은 방식으로 기하공차를 저감시킬 수 있게 지지할 수 있는 어떠한 구성도 무방하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 박판 용접용 지그는 본 도면에 도시 된 일 예를 참조하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1 : 가스렌지 커버 20 : 베이스유닛
40 : 고정수단 50 : 변형방지수단

Claims

단부가 맞대어져 용접되는 박판의 모재들을 지지하는 베이스유닛과;
상기 베이스유닛에 설치되어 상기 모재들을 상기 베이스유닛에 고정시키는 복수개의 고정수단들과;
상기 고정수단들 또는 상기 베이스유닛에서 상기 모재들의 용접부와 접촉하여 상기 용접부의 일부분에 미치는 용접열을 상기 용접부의 다른 부분으로 전도시킴으로써 상기 모재의 열변형을 저감시키기 위한 변형방지수단을 포함하고,
상기 베이스유닛은 테이블과, 상기 테이블의 상부에 고정 설치되어 상기 모재의 하면을 지지하는 하면 지지단이 형성된 하면 지지블록과, 상기 하면 지지블록과 나란하게 설치되고 상기 하면 지지블록보다 높게 형성되어 상기 모재의 측면을 지지하는 측면 지지단이 형성된 측면 지지블록을 구비하며,
상기 변형방지수단은 상기 모재들의 용접이 진행되는 용접선을 사이에 두도록 상기 하면 지지단에 나란하게 돌출 형성된 복수개의 열전도돌기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 용접용 지그.
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단부가 맞대어져 용접되는 박판의 모재들을 지지하는 베이스유닛과;
상기 베이스유닛에 설치되어 상기 모재들을 상기 베이스유닛에 고정시키는 복수개의 고정수단들과;
상기 고정수단들 또는 상기 베이스유닛에서 상기 모재들의 용접부와 접촉하여 상기 용접부의 일부분에 미치는 용접열을 상기 용접부의 다른 부분으로 전도시킴으로써 상기 모재의 열변형을 저감시키기 위한 변형방지수단을 포함하고,
상기 베이스유닛은 테이블과, 상기 테이블의 상부에 고정 설치되어 상기 모재의 하면을 지지하는 하면 지지단이 형성된 하면 지지블록과, 상기 하면 지지블록과 나란하게 설치되고 상기 하면 지지블록보다 높게 형성되어 상기 모재의 측면을 지지하는 측면 지지단이 형성된 측면 지지블록을 구비하며,
상기 하면 지지블록 및 상기 측면 지지블록은 상기 모재들을 용접하는 동안 발생하는 부산물이 배출될 수 있는 배출홈이 형성된 것을 특징으로 하는 박판 용접용 지그.