KR200379330Y1 - 스폿트 용접기의 용접테이블 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 강판에 양호한 스폿트 용접(spot welding)을 수행하기 위해 사용되는 장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차용 강판의 용접특성의 평가(전단강도 및 비틀림시험)를 위한 시편을 용접하기 위해 사용되는 스폿용접기의 용접테이블에 관한 것으로, 스폿트 용접기에서 수동작업으로 용접할 때, 스폿트 용접기의 작업지지대 상면에 2개의 시험편을 거치할 수 있는 용접테이블을 고안하여 수동 스폿트 용접시 발생할 수 있는 문제점을 보완하며, 수작업으로 실시하는 작업자의 안전을 고려한 스폿트 용접기의 용접테이블에 관한 것이다.

Description

스폿트 용접기의 용접테이블{The Welding table of spot welding machine}

본 고안은 자동차용 강판에 양호한 스폿트 용접(spot welding)을 수행하기 위해 사용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차용 강판의 용접특성의 평가(전단강도 및 비틀림시험)를 위한 시편을 용접하기 위해 사용되는 스폿용접기의 용접테이블에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 사용되는 강판들은 수 많은 이음부로 이루어지기 때문에 자동차의 품질은 금속 이음부의 이음수단, 이음부 평가방법, 이음부의 물성 등에 많은 영향을 받는다. 자동차의 금속간 접합에 가장 많이 사용되는 방법은 볼트를 이용한 볼트접합과, 두 강판을 용접시키는 방법으로는 스폿트 용접 등이 사용된다.

상술한 이음수단 중 스폿트 용접은 자동차에 사용되는 강판을 접합시키는 일반적인 방법으로, 이로 인해 자동차용 강판을 생산하는 철강사들은 생산하는 강판의 점용접성, 즉 스폿트 용접부의 전단강도, 너깃(nugget) 크기, 인장력 등을 평가하는 기술이 매우 중요하다.

자동차용 강판의 용접특성 평가인 전단강도와 비틀림 시험을 위한 시편의 크기는 가로×세로가 각각 100mm×30mm와 300mm×80mm이며, 종래에는 용접의 시편을 손으로 잡고 고정된 하부전극에 시편을 올려 놓은 후, 스폿트 용접을 하기 위해 상부 전극을 구동시켜 스폿트 용접을 행하고 있다.

상기와 같은 스폿트 용접부의 평가하기 위해 본 출원인은 특허출원번호 제10-2004-4293호 "수동 점용접 및 자동 연속 점용접이 가능한 자동차용 강판의 점용접 장치"를 출원하였다. 상기 선출원 발명은 스폿트 용접성을 정확하고, 신속하게 판단할 수 있으면서도, 연속적인 스폿트 용접을 실시할 수 있게 되므로써 연속타점성을 시험할수 있게 되고, 용접시 발생되는 스팻터(spatter)로부터 작업자의 안전을 지켜주며, 스폿트 용접성을 정확하고 신속하게 수행·평가할 수 있는 스폿트 용접장치에 대한 것이다.

하지만, 이러한 스폿트 용접의 완료되면 작업자가 수동으로 시험편을 들어내야 하고, 이러한 수동용접 과정 중, 용접부의 용접평가(전단강도 및 비틀림시럼)를 위해서는 2개의 시험편을 손으로 잡고 용접해야 하는데, 이 과정은 용접시 불꽃의 발생이 많으며 또한 가압력을 증가시킬 경우 수작업으로 용접하는 작업자의 안전에 큰 영향을 미친다.

따라서, 본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스폿트 용접기에서 수동작업으로 용접할 때, 스폿트 용접기의 작업지지대 상면에 2개의 시험편을 거치할 수 있는 용접테이블을 고안하여 수동 스폿트 용접시 발생할 수 있는 문제점을 보완하며, 수작업으로 실시하는 작업자의 안전을 보장할 수 있는 스폿트 용접기의 용접테이블을 제공하는데 그 목적이 있다

본 고안은 스폿트 용접기의 작업지지대에 거치되는 용접테이블에 있어서, 상기 용접테이블은 시편지지대(10)에 고정편(11)이 부착되며, 상기 시편지지대(10)는 양단에 돌출단(12)만 형성된 제 1시편지지대(10a)와, 시편에 두께에 따라 단을 형성시킨 제 2시편지지대(10b)와, 상기 고정편은 시편거치대의 돌출단(12)의 외측으로 여우부를 형성시켜 구성됨을 특징으로 하는 스폿트 용접기의 용접테이블에 관한 것이다.

본 고안상의 “스폿트 용접기의 용접테이블”을 이하, 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안상의 스폿트 용접기의 용접테이블(1)을 도시한 사시도로, 스폿트 용접기(W)의 작업지지대(T) 상면에 거치된다.

상기 용접테이블(1)은 시편(2)을 거취하는 시편 거치대(10)와 용접테이블(1)을 작업지지대(T)에 거치하기 위한 고정편(11)으로 구성된다.

상기 용접테이블(1)은 시편거치대(10)에 고정편(11)이 연결되고, 제 1시편거치대(10a)는 단(段)이 형성되지 않고, 수평면만 형성된다.

제 2시편거치대(10b)의 돌출단(12)과 돌출단(12')(12") 사이에는 시편의 두께에 맞게 홈(3)을 형성시키며, 이때 홈(13)의 깊이는 시험하고자 하는 시편의 규격에 따라 다르지만, 종래의 시험 시편(2)의 두께는 0.6t ∼ 3.0t의 범위를 가진다.

따라서, 제 2시편거치대(10b)의 홈(13)은 시편(2)의 두께인 0.6t ∼ 3.0t의 범위를 가지며, 홈(13)은 시편의 두께에 따라 순차적으로 단(湍)을 형성시킨다.

상기 용접테이블(1)은 시편의 두께에 따라 제 2시편거치대(10b)에 시편을 놓고, 제 1시편거치대(10a)에 다른 시편의 일측선단면을 포갠 후, 용접을 실시한다.

제 1시편거치대(10a)에 홈을 파지 않는 이유는 용접시험편이 용접전극에 대해 수평이 잘 맞아야 하는데, 만약 양쪽면에 홈을 다 형성시킬 경우에는 시험편의 용접부가 수평이 맞지 않아 불꽃이 발생하게 되며, 용접시 발생하는 불꽃은 시험편의 불일치 또는 내부 전류밀도의 과다 등으로 인해 발생하는 현상으로 인해 재료의 전단강도 저하와 용접적정범위 선택에 큰 영향을 미치기 때문이다.

상기 시편거치대(10)의 돌출단(12)에 부착되는 고정편(11)은 시편거치대(10)의 돌출단(12) 외측으로 형성된 여유부(14)는 작업거치대(T)의 거치면(Ta)에 놓이게 된다.

상기 제 1시편거치대(10a)와 제 2시편거치대(10b) 사이에는 소정의 공간을 두어서 스폿트 용접봉이 시편을 용접할 수 있도록 용접 구간(15)을 형성시켜 본 고안상의 용접테이블(1)을 구성한다.

본 고안상의 용접테이블(1)은 도 6에 도시한 스폿트 용접기에서 스폿트 용접이 진행된다.

스폿트 용접기(W)의 작업지지대(T) 상면에 용접테이블(1)을 거치시키며, 이때 용접테이블(1)의 고정편(11)의 여유부(14)는 작업지지대(T)의 지지면(Ta)에 놓이게 된다.

용접테이블을 작업지지대에 안착시킨 후, 유압 또는 공압 등으로 작동되는 실린더를 작동시켜 용접테이블을 작업지지대에 고정시켜 준다.

스폿용접기는 자동용접과 수동용접이 가능하며, 자동용접은 용접전극의 연속타점을 측정하기 위하여 실시하고, 수동용접은 용접 후 용접부의 용접평가를 위해 실시한다. 수동용접은 임계크기로 절단하여 시험편을 시험편의 폭과 길이 크기에 따라 조정할 수 있는 시편 지지대 위에 올린 뒤 X축 및 Y축 이송로보트(R)를 이용하여 스폿트 용접이 이루어지는 중앙에 위치시킨다.

스폿트 용접 수행할 때 공급되는 가압력, 용접전류, 용접시간(cycle)은 각각 1000㎏/㎤, 40kA이상, 100cycle 범위에서 수행 가능하다.

스폿트 용접봉과 전극은 부도체 재료를 사용하고, 시편거치대(10)도 부도체를 사용하여 작업자의 안전을 고려한다.

전극봉(3)에 공급되는 냉각수는 작업자가 냉각수 공급 유무를 관찰 할 수 있도록 유량계를 기기 뒤편 지지대에 세워 전면에서 육안 관찰이 가능토록 설치하였다.

스폿트 용접 수행을 위한 셋팅이 완료되면 스폿트 용접을 실시하게 되고, 시편을 겹친 후에 전극봉으로 가압력을 가하면서 스폿트 용접을 실시하며, 도 8은 스폿트 용접을 도시한 일측면도이다.

시험이 완료되면 작업자가 수동으로 시험편을 들어내어서 용접부의 인장전단시험과 비틀림시험을 실시하여 재료의 용접특헝을 분석하여 시험을 완료한다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스폿트 용접기에서 수작업으로 용접할 때, 스폿트 용접기의 작업지지대 상면에 2개의 시험편을 거치할 수 있는 용접테이블은 수동용접시 2개의 시편 용접시 발생되는 불꽃을 방지하고, 용접전극의 가압력을 증가시킬 경우 작업자에게 가해지는 유해 요소를 제거하는데 확실한 효과가 있다.

도 1은 본 고안상의 스폿트 용접기의 용접테이블을 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 용접테이블을 도시한 분해 사시도.

도 3a는 용접테이블의 전면을 도시한 일측면도.

도 3b는 용접테이블의 배면을 도시한 일측면도.

도 4은 본 고안상의 용접테이블과 용접테이블이 안착되는 고정지지대를 도시한 사시도.

도 5은 본 고안상의 용접테이블이 고정지지대에 안착된 상태를 도시한 사시도.

도 6는 본 고안상의 용접테이블이 사용되는 스폿트 용접기를 도시한 사시도.

도 7는 스폿트 용접기의 고정지지대에 안착된 용접테이블을 도시한 일부 확대 사시도.

도 8은 시편에 실시되는 스폿트 용접 작업을 도시한 일측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

C. 실린더 T. 작업지지대 W.스폿트 용접기

1. 용접테이블 2. 시편 3. 전극봉

10. 시편거치대 10a. 제 1시편거치대 10b. 제 2시편거치대

11. 고정편 12. 돌출단 13. 홈

14. 여유부 15. 용접구간

Claims (1)

1. 스폿트 용접기의 작업지지대에 거치되는 용접테이블에 있어서, 양측과 중앙에 상부로 뻗은 돌출단(12)(12')(12")이 형성된 제 1시편지지대(10a), 제 2시편지지대(10b)와, 상기 제 1시편지지대(10a)에는 수평면이 형성되고, 상기 제 2시편지지대(10b)에는 시편의 두께에 따라 홈(13)을 형성시키고, 상기 제 1시편지지대(10a)와 제 2시편지지대(10b)에 형성된 돌출단(12)(12')(12")에 제 1시편지지대(10a)와 제 2시편지지대(10b)의 돌출단(12) 외측으로 여유부를 가지는 고정편(11)으로 되는 것을 특징으로 하는 스폿트 용접기의 용접테이블.