KR200460391Y1

KR200460391Y1 - 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치

Info

Publication number: KR200460391Y1
Application number: KR2020090016052U
Authority: KR
Inventors: 장승욱; 민학기
Original assignee: 현대로템 주식회사
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2012-05-24
Also published as: KR20110006019U

Abstract

본 고안은 지그에 고정된 철도차량의 루프프레임 및 그 상측에 안착되며 길이방향을 따라 복수의 돌출부가 형성된 루프패널을 서로 밀착시켜 스폿 용접하는 장치로서, 상기 루프패널의 상측에 승강할 수 있도록 설치되는 승강부재; 상기 승강부재의 하측으로 돌출 구비되고, 상기 승강부재의 하강에 따라 상기 루프패널의 상기 복수의 돌출부 사이에 형성된 홈부에 접촉되는 제1용접전극; 상기 승강부재의 하면에 설치되는 복수의 탄성부재; 상기 복수의 탄성부재의 하단에 각각 연결되고, 그 중심부에 상기 제1용접전극이 통과하는 통과홀이 형성되며, 그 하면이 상기 제1용접전극의 하단보다 하측에 위치되어 상기 승강부재가 하강하면 상기 제1용접전극보다 먼저 상기 루프패널의 이웃하여 위치한 한 쌍의 상기 돌출부를 접촉 가압하여 상기 루프패널의 상기 홈부의 저면을 상기 루프프레임에 밀착시키는 가압부; 상기 제1용접전극과 대응되게 상기 루프프레임과 접촉 구비되어 상기 제1용접전극과 스폿 용접을 행하는 제2용접전극; 및 상기 승강부재와 상기 제1용접전극을 승강시키는 구동부;를 포함하되, 상기 복수의 탄성부재는 상기 복수의 돌출부의 간격에 대응되는 너비로 한 쌍의 상기 돌출부와 접촉되는 상기 가압부의 외주부에 배치 연결되고, 상기 통과홀을 중심으로 서로 대칭을 이루도록 구비됨으로써, 상기 제1용접전극의 끝단이 상기 통과홀을 통과한 후 상기 가압부의 하면에서 상기 돌출부의 높이만큼 더 하강하여 상기 홈부의 중심부에 접촉 및 스폿 용접을 행하도록 구비된다.

본 고안의 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치를 이용하면, 제1용접전극이 루프패널에 접촉되기에 앞서 탄성부재로 연결된 가압부가 루프패널을 먼저 접촉 가압하여 루프프레임에 밀착시킴으로써, 스폿 용접의 강도 및 품질을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 불량 용접 부분에 대한 재용접 작업이나 추가 용접 작업의 요구 빈도가 현저히 감소하여 재용접 작업이나 추가 용접 작업을 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

또한, 이처럼 별도의 가압부가 루프패널을 루프프레임에 밀착시키므로, 루프패널이 제1용접전극에 의해 가압되면서 루프패널이나 제1용접전극이 손상, 마모되는 것도 방지할 수 있다.

철도차량, 루프패널, 루프프레임, 스폿 용접장치, 가압부

Description

철도차량 루프패널용 스폿 용접장치 {Spot welding apparatus for roof panel of railway vehicle}

본 고안은 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도차량의 루프패널과 루프프레임에 대한 용접 작업을 안정적으로 수행할 수 있고, 그 용접의 강도 및 품질을 향상시킬 수 있으며, 루프패널이나 용접전극의 손상이나 마모를 방지할 수 있는 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량의 루프 구조는 그 천장을 이루는 루프패널과 루프패널의 하면에 고정 결합되어 루프패널을 구조적으로 지지하는 루프프레임으로 이루어진다.

이러한 루프패널은 루프프레임의 상측에 견고하게 용접 결합되는데, 이와 같은 용접 작업은, 루프패널 및 루프프레임을 그 길이방향을 따라 지지할 수 있도록 길게 구비된 지지몸체, 및 지지몸체의 상면에 구비되어 루프프레임의 위치를 고정하는 지그 등을 포함한 지지장치 상에서 이루어진다.

일반적으로 이와 같은 지지장치를 이용하여 루프패널을 루프프레임에 용접 결합시킬 때에는, 우선 루프프레임을 지그 상에 체결하여 루프프레임을 안정적으로 고정시키고, 루프프레임의 상측에 루프패널을 하강 안착시킨 상태에서 그 용접 작업을 진행하였다.

이때, 루프패널은 별도의 고정 장치가 없이 그 자중에 의해 루프프레임의 상측에 안착 고정되므로, 그 고정 상태가 견고하지 못한 문제점이 있다.

한편, 이러한 용접 작업은 일반적으로 스폿 용접(spot welding) 방식으로 진행되는데, 루프패널이 루프프레임 상에 안착된 상태에서 서로 접촉된 소정의 용접 부분에 대해 스폿 용접이 수행되게 된다.

그러나 종래에는 루프프레임 상에 루프패널이 자중에 의해 안착되어 있는 상태이므로, 루프프레임과 루프패널에 대한 제작 오차 등으로 인해 서로 접촉되어야 할 용접 대상 부분이 이격되어 들뜬 상태로 존재하거나, 접촉되더라도 매우 가볍게 접촉되어 있는 경우가 빈번하다.

이처럼 용접 대상 부분이 서로 이격되어 간격이 발생하거나 매우 가볍게 접촉되어 있는 경우에는, 스폿 용접을 실시하더라도 해당 용접 대상 부분에 용접이 이루어지지 않거나 견고하지 못하게 용접되는 불량 용접이 일어나는 경우가 잦은 문제점이 있다.

이처럼 용접 불량이 발생하게 되면, 용접 불량이 발생한 루프패널과 루프프레임에 별도로 재용접 작업이나 추가 용접 작업 필요하게 되므로, 시간당 생산량이 저하되고 별도의 재용접, 추가 용접 작업 수행에 따른 시간 및 비용이 증대되는 단점이 있다.

한편, 루프패널의 상측에서 승강하는 제1용접전극은 스폿 용접을 할 수 있을 만큼 제2용접전극 측으로 하강해야 하는데, 이처럼 루프프레임과 루프패널이 이격되어 들뜬 상태에서 제1용접전극이 루프프레임이 접촉되면, 제1용접전극이 하강하는 과정에서 루프패널과 좁은 면적에서 접촉이 이루어지며 큰 가압력이 집중되면서, 루프패널이 함입되는 등의 손상을 입을 수 있는 단점이 있다. 그리고 이 경우 제1용접전극도 루프패널과 강하게 접촉되면서 마모되어 그 수명이 감소하는 문제가 발생하는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 고안은, 루프프레임의 상측에 안착된 루프패널을 루프프레임 측으로 가압하여 안정적으로 고정하고, 용접 작업 시에 루프패널과 루프프레임 간의 간격을 최소화한 상태로 용접 작업을 수행할 수 있는 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치를 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 고안에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치는, 지그에 고정된 철도차량의 루프프레임 및 그 상측에 안착되며 길이방향을 따라 복수의 돌출부가 형성된 루프패널을 서로 밀착시켜 스폿 용접하는 장치로서, 상기 루프패널의 상측에 승강할 수 있도록 설치되는 승강부재; 상기 승강부재의 하측으로 돌출 구비되고, 상기 승강부재의 하강에 따라 상기 루프패널의 상기 복수의 돌출부 사이에 형성된 홈부에 접촉되는 제1용접전극; 상기 승강부재의 하면에 설치되는 복수의 탄성부재; 상기 복수의 탄성부재의 하단에 각각 연결되고, 그 중심부에 상기 제1용접전극이 통과하는 통과홀이 형성되며, 그 하면이 상기 제1용접전극의 하단보다 하측에 위치되어 상기 승강부재가 하강하면 상기 제1용접전극보다 먼저 상기 루프패널의 이웃하여 위치한 한 쌍의 상기 돌출부를 접촉 가압하여 상기 루프패널의 상기 홈부의 저면을 상기 루프프레임에 밀착시키는 가압부; 상기 제1용접전극과 대응되게 상기 루프프레임과 접촉 구비되어 상기 제1용접전극과 스폿 용접을 행하는 제2용접전극; 및 상기 승강부재와 상기 제1용접전극을 승강시키는 구동부;를 포함하되, 상기 복수의 탄성부재는 상기 복수의 돌출부의 간격에 대응되는 너비로 한 쌍의 상기 돌출부와 접촉되는 상기 가압부의 외주부에 배치 연결되고, 상기 통과홀을 중심으로 서로 대칭을 이루도록 구비됨으로써, 상기 제1용접전극의 끝단이 상기 통과홀을 통과한 후 상기 가압부의 하면에서 상기 돌출부의 높이만큼 더 하강하여 상기 홈부의 중심부에 접촉 및 스폿 용접을 행하도록 구비된다.

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상기 가압부는, 직사각 플레이트 형상으로 구비되어, 그 길이방향이 상기 루프패널의 길이방향으로 형성된 복수의 돌출부에 대해 직각을 이루도록 상기 루프패널과 접촉되게 구비될 수 있다.

상기 가압부는, 그 하면에 구비되어 상기 루프패널에 전달되는 접촉 충격을 완화하도록 탄성을 갖는 재질로 이루어진 완충부재;를 포함할 수 있다.

이러한 본 고안에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치에 의하면, 제1용접전극이 루프패널에 접촉되기에 앞서 승강부재에 탄성부재로 연결된 가압부가 루프패널을 먼저 접촉 가압하여 루프프레임에 밀착시킴으로써, 루프패널이 루프프레임에 안정적으로 밀착된 상태로 스폿 용접이 이루어질 수 있어 스폿 용접의 강도 및 품질을 향상시킬 수 있다.

이에 따라 불량 용접의 발생 빈도가 매우 줄어들어 불량 용접 부분에 대한 재용접 작업이나 추가 용접 작업의 요구 빈도가 현저히 감소하여 재용접 작업이나 추가 용접 작업을 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

또한, 이처럼 루프패널이 제1용접전극이 루프패널에 접촉되기에 앞서 별도의 가압부가 루프패널을 루프프레임에 밀착시키므로, 루프패널이 제1용접전극에 의해 가압되면서 루프패널이나 제1용접전극이 손상, 마모되는 것도 방지할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 고안에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치는, 철도차량의 루프프레임과 그 상측에 안착된 루프패널을 밀착시켜 스폿 용접하는 장치로서, 길이방향을 따라 소정의 간격 및 높이로 복수의 돌출부가 형성된 루프패널을 루프프레임에 가압 밀착시키는 별도의 가압부가 구비되어, 스폿 용접의 품질을 크게 개선하고 제1용접전극이 루프패널과 강하게 접촉되지 않도록 하여 루프패널의 손상이나 제1용접전극의 마모를 방지할 수 있는 스폿 용접장치이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3c를 참조하여, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치(이하, 줄여서 '스폿 용접장치'라고 한다)는, 지지체(100), 승강부재(200), 제1용접전극(300), 복수의 탄성부재(400), 가압부(500), 제2용접전극(600), 구동부(700), 및 가이드부(800)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지체(100)는 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 그 상측 끝단과 하측 끝단의 사이에 루프프레임(RF)에 안착된 루프패널(RP)이 위치된다. 상기 지지체(100)의 하측 끝단에는 제2용접전극(600)이 설치되고, 그 상측 끝단에는 제2용접전극(600)을 제외한 스폿 용접장치의 다른 구성요소들이 설치된다. 즉, 상기 지지체(100)는 다 른 구성요소들이 설치되기 위한 스폿 용접장치의 지지몸체 역할을 하게 된다.

상기 지지체(100)는 루프프레임(RF)과 루프패널(RP)의 길이방향을 따라 이송될 수 있도록 구비되어, 제1ㆍ제2용접전극(300, 600)을 수평으로 이동시킴으로써, 용접 작업이 이루어지는 위치가 변경된다.

상기 승강부재(200)는 지지체(100)의 상측 끝단에 설치된 구동부(700)의 하단부에 고정되어, 구동부(700)에 의해 루프패널(RP)의 상측에서 승강할 수 있도록 구비된다.

이 승강부재(200)는 가압부(500)가 탄성부재(400)에 의해 설치되기 위한 공간을 제공하고, 탄성부재(400)가 가압부(500)에 의해 압축력을 받을 때, 탄성부재(400)가 압축력과 반대방향으로 탄성력을 가압부(500)에 인가할 수 있도록 탄성부재(400)의 상단을 지지하는 역할을 한다.

상기 승강부재(200)는 후술되는 가압부(500)의 형상과 같이 평면에서 바라볼 때 직사각의 플레이트 형상으로 구비되어 그 하면이 가압부(500)의 상면과 평행하게 수평으로 설치되는 것이 바람직하다.

그 이유는, 이렇게 승강부재(200)와 가압부(500)가 구성될 경우, 가압부(500)가 루프패널(RP)과 접촉되면서 상측으로 가압력을 받아 수직 상승되면, 승강부재(200)와 가압부(500)가 평행하게 그 간격이 좁아지도록 위치되어 복수의 탄성부재(400)가 가압부(500)에 전체적으로 균일한 탄성 복원력을 인가할 수 있기 때문이다.

상기 제1용접전극(300)은 승강부재(200)의 하측으로 돌출되게 구비되고, 구 동부(700)에 의해 승강부재(200)가 하강함에 따라 루프패널(RP)의 용접작업 위치에 접촉되며, 전류가 인가되어 제2용접전극(600)과 함께 해당 위치에 스폿 용접을 행한다.

상기 제1용접전극(300)은 바람직하게는 승강부재(200)의 중심부에서 하측으로 돌출 구비된다. 이러한 제1용접전극(300)의 배치는, 복수의 탄성부재(400)가 승강부재(200)의 중심을 기준으로 대칭되게 승강부재(200)에 설치되게 하기 위한 것으로, 복수의 탄성부재(400)의 위치가 이렇게 구비될 경우, 복수의 탄성부재(400)가 가압부(500)에 전체적으로 균일한 탄성 복원력을 인가할 수 있다.
한편, 상기 제1용접전극(300)은 가압부(500)의 두께와 돌출부(RP')의 높이를 더한 길이 이상으로 승강부재(200)의 하측에 돌출 구비됨으로써, 도 3b, 도 3c에 도시된 바와 같이, 용접 작업시에 그 끝단이 후술되는 가압부(500)의 통과홀(520)을 통과한 후 가압부(500)의 하면에서 돌출부(RP')의 높이만큼 더 하강하여 돌출부(RP')의 사이에 형성된 홈부의 중심부에 접촉 및 스폿 용접을 행하게 된다.
이에 따라, 홈부의 깊이에도 불구하고 제1용접전극(300)이 통과홀(520)을 통과한 후, 루프패널(RP)과 루프프레임(RF)의 접촉 부분의 중심으로써 가장 이상적인 용접 위치인 홈부의 중심부에 접촉됨으로써, 제2용접전극(600)과 함께 안정적으로 스폿 용접을 행할 수 있다.

상기 복수의 탄성부재(400)는 압축스프링 등과 같이 압축력에 대해 탄성력으로 응답할 수 있는 탄성을 갖는 부재로 각각 구비되어, 그 상단은 승강부재(200)의 하면에 형성된 제1삽입홈(210)에 수직인 상태로 삽입 고정되고, 그 하단은 가압부(500)의 상면에 형성된 제2삽입홈(530)에 삽입 고정된다.

즉, 상기 탄성부재(400)는 승강부재(200)와 가압부(500)를 서로 연결하며, 가압부(500)가 승강부재(200) 측인 상측으로 가압 이송되었을 때, 가압부(500)에 하측으로 탄성력을 인가한다. 이 탄성부재(400)가 가압부(500)에 인가하는 탄성력이 곧 가압부(500)가 루프패널(RP)을 루프프레임(RF)에 가압 밀착하는 원동력이 된다.
한편, 복수의 탄성부재(400)는 도 3b와 도 3c에 도시된 바와 같이, 복수의 돌출부(RP')의 간격에 대응되는 너비로써 통과홀(520)을 중심으로 서로 대칭을 이루도록 가압부(500)의 외주부에 배치 연결된다.
이에 따라, 복수의 탄성부재(400)는 돌출부(RP')의 평평한 부분과 직접 접촉되는 가압부(500)의 외주부 부분에 안정적으로 가압력(탄성력)이 인가됨으로써, 루프패널(RP)을 루프프레임(RF)에 효과적으로 가압 접촉시킬 수 있다.

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 탄성부재(400)는 압축스프링으로 한 쌍이 구비되었으나, 그 종류 및 구비 개수가 이에 한정되는 것은 아니며, 압축력에 대해 탄성력으로 응답할 수 있는 탄성을 갖는 부재라면 제한 없이 적용될 수 있고, 네 개가 구비될 수도 있다.

그리고 상기 탄성부재(400)의 상ㆍ하단이 제1ㆍ제2삽입홈(210, 530)에 각각 삽입 고정되는 방식은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 탄성부재(400)는 접착 성분을 가진 수지나 응고되는 물질로 고정될 수 있고, 억지끼움 방식으로 고정될 수도 있으며, 승강부재(200)가 제1삽입홈(210)이 절개되도록 두 개 이상의 조각이 볼트 결합을 통해 이루어지게 구비되어 제1삽입홈(210)에 탄성부재(400)의 상단을 위치시킨 상태에서 볼트 결합의 강도를 조절하는 방식을 통해 탄성부재(400)의 상단이 제1삽입홈(210)에 고정될 수도 있다.

상기 가압부(500)는 승강부재(200)가 하강함에 따라 루프패널(RP)과 접촉되면서 루프패널(RP)을 가압하여 루프프레임(RF)에 가압 밀착시키는 역할을 한다. 상기 가압부(500)는 승강부재(200)와 유사한 직사각 플레이트 형상으로 구비되고, 평면에서 볼 때 승강부재(200)의 위치에 대응되게 배치되도록 복수의 탄성부재(400)를 통해 승강부재(200)에 설치된다.

상기 가압부(500)의 중심부에는 통과홀(520)이 형성되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 이 통과홀(520)을 통해 제1용접전극(300)이 루프패널(RP)과 접촉된다. 상기 통과홀(520)은 일종의 장공 형태로 구비될 수 있는데, 이는 가압 과정에 있어서 제1용접전극(300)에 대한 가압부(500)의 위치에 다소 요동이 있을 수 있음을 감안한 것이다.

상기 가압부(500)의 상면에는 통과홀(520)을 기준으로 서로 대칭되게 탄성부재(400)가 설치되는 제2삽입홈(530)이 형성됨으로써, 복수의 탄성부재(400)가 통과 홀(520)의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 설치된다. 이렇게 복수의 탄성부재(400)가 승강부재(200) 및 가압부(500)에 있어서, 그 중심에서 각각 대칭되게 연결되는 것의 장점은 전술한 바 있으므로 생략한다.

한편, 루프패널(RP)에는 강도를 향상시키거나 차후 철도차량의 루프 상에서의 작업자의 미끄러짐을 방지하기 위해, 그 상면에 길이방향을 따라 복수의 돌출부(RP')가 형성되는데, 상기 가압부(500)는 구동부(700)에 의해 하강할 때 그 길이방향이 복수의 돌출부(RP')의 길이방향에 대해 직각을 이루도록 루프패널(RP)과 접촉되게 설치되는 것이 바람직하다.

그 이유는, 상기 가압부(500)가 직사각 플레이트 형상을 가지므로, 그 길이방향이 복수의 돌출부(RP')의 길이방향과 나란하게 배치될 경우, 상기 가압부(500)의 하면이 돌출부(RP')의 굴곡진 부분 등에 불안정하게 접촉될 수 있는 문제가 발생하기 때문이다.

즉, 상기 가압부(500)가 그 길이방향이 복수의 돌출부(RP')의 길이방향에 대해 직각을 이루도록 구현됨으로써, 돌출부(RP')의 폭에 비해 충분한 길이를 갖는 가압부(500)의 길이방향 길이에 의해, 가압부(500)의 하면은 돌출부(RP')이 평평한 상면에 안정적으로 접촉될 수 있는 것이다.

한편, 루프패널(RP)과 직접 접촉되는 상기 가압부(500)의 하면은 탄성을 갖는 수지, 고무 등의 재질로 이루어진 플레이트 형상의 완충부재(510)로 구비될 수 있다. 이 완충부재(510)는 가압부(500)가 하강하여 루프패널(RP)에 접촉되고 루프패널(RP)을 가압할 때, 루프패널(RP)에 전달되는 접촉 충격을 완화하는 역할을 수 행하여 루프패널(RP)의 손상을 방지한다.

이 완충부재(510)는 가압부(500)의 하면 전체를 덮는 형태로 설치될 수 있도록 가압부(500)의 직사각 형상과 동일한 형상을 가지며, 그 중심부로 제1용접전극(300)이 통과할 수 있도록 통과홀(520)에 대응되는 관통홀(511)이 형성된다.

또 한편, 상기 가압부(500)의 하면, 즉 완충부재(510)의 하면은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1용접전극(300)의 하단보다 더 하측에 위치되게 배치된다.

그러므로 승강부재(200)와 제1용접전극(300)이 구동부(700)에 의해 하강하면, 제1용접전극(300)보다 완충부재(510)가 루프패널(RP)에 우선 접촉되면서 루프패널(RP)을 가압하여 루프프레임(RF)에 밀착시키고, 이렇게 루프패널(RP)과 루프프레임(RF)이 안정적으로 밀착된 상태에서 제1용접전극(300)이 계속 하강하여 루프패널(RP)에 후속 접촉되고, 그 후 스폿 용접작업이 행해진다.

본 고안에 따른 스폿 용접장치는, 이처럼 제1용접전극(300)이 루프패널(RP)에 접촉되어 스폿 용접작업이 행해지기 전에, 가압부(500)가 먼저 루프패널(RP)에 접촉되면서 루프패널(RP)과 루프프레임(RF)을 밀착시켜 스폿 용접 품질을 향상시키는 장점이 있다.

상기 제2용접전극(600)은 지지체(100)의 하측 끝단에 수직으로 구비되어 루프프레임(RF)과 접촉되게 배치된다. 따라서 루프패널(RP)이 루프프레임(RF)에 밀착되고, 제1용접전극(600)이 루프패널(RP)에 접촉된 상태에서 제1ㆍ제2용접전극(300, 600)에 전류를 인가하면 순간적으로 루프패널(RP)과 루프프레임(RF)의 협소한 접촉부분이 융해 및 응고되면서 스폿 용접작업이 이루어지는 것이다.

상기 구동부(700)는 그 하단에 설치된 승강부재(200)와 제1용접전극(300)을 승강시킬 수 있도록 유압실린더 등으로 구비된다. 그러나 상기 구동부(700)의 종류가 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.

상기 가이드부(800)는 승강부재(200)와 제1용접전극(300)이 구동부(700)에 의해 승강될 때, 그 승강 구동이 정확히 수직으로 이루어질 수 있도록, 승강부재(200)와 제1용접전극(300)의 이송을 안내하는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 가이드부(800)는 지지체(100)의 상측 끝단부에 고정된 가이드바(810) 및 승강부재(200)와 함께 승강될 수 있도록 구비되어 가이드바(810)를 따라 승강할 수 있도록 가이드바(810)가 설치되는 가이드홀(821)을 갖는 가이드부재(820)를 포함하여 구현된다. 그러나 상기 가이드부(800)의 구현 방식이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가압부(500)는 복수의 탄성부재(400)만을 통해 승강부재(200)에 설치되도록 구현되었으나, 승강부재(200)에 대한 가압부(500)의 승강을 안내할 수 있는 별도의 안내부가 더 구비될 수도 있다.

이하, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치의 동작 및 사용 상태를 구체적으로 설명한다.

먼저, 용접 대상의 루프프레임(RF)을 지그(미도시)에 고정하고, 그 상측에 용접 대상의 루프패널(RP)을 안착시킨다. 다음, 도 3a에 도시된 바와 같이, 지지체(100)의 상측 끝단과 하측 끝단의 사이에 이러한 루프프레임(RF)과 루프패널(RP) 을 위치시킨다.

그런데 루프프레임(RF)과 루프패널(RP)의 제작 오차 및 그 형상으로 인한 휘어짐 등으로 인해 루프프레임(RF)과 루프패널(RF)은 도시된 바와 같이 완전히 밀착되지 않는 경우가 빈번하다.

이 상태에서 구동부(700)가 작동하여 승강부재(200)와 제1용접전극(300)이 하강하면, 가압부(500)의 완충부재(510) 하면이 제1용접전극(300)의 하단보다 더 하측에 위치되므로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 완충부재(510)가 루프패널(RP)과 우선적으로 접촉되면서 루프패널(RP)을 하측으로 가압한다.

더 상세하게 설명하면, 상기 가압부(500)의 완충부재(510)가 루프패널(RP)의 돌출부(RP') 상면에 우선적으로 접촉되고 승강부재(200)가 계속 하강함에 따라, 가압부(500)는 반작용력을 받아 승강부재(200)에 대해 상측으로 이동된다.

이에 따라 복수의 탄성부재(400)는 승강부재(200)와 가압부(500) 사이에서 압축 변형되고, 그 변형에 따른 탄성 복원력이 가압부(500)에 하측으로 작용하면서, 가압부(500)는 루프패널(RP)을 하측으로 강하게 가압하게 된다.
이때, 복수의 탄성부재(400)는 복수의 돌출부(RP')의 간격에 대응되는 너비로써 통과홀(520)을 중심으로 서로 대칭을 이루도록 가압부(500)의 외주부에 배치 연결됨으로써, 돌출부(RP')의 평평한 부분과 직접 접촉되는 가압부(500)의 외주부 부분에 안정적으로 가압력(탄성력)을 인가하여 루프패널(RP)을 루프프레임(RF)에 효과적으로 가압 접촉시킨다. 따라서 루프패널(RP)이 루프프레임(RF)에 강하게 밀착될 수 있다.

이렇게 가압부(500)가 승강부재(200)에 대해 상측으로 이동될 때, 복수의 탄성부재(400)가 가압부(500)의 중심을 기준으로 대칭되게 배치되므로, 가압부(500) 전체에 대해 균일하게 탄성 복원력이 인가될 수 있고, 이러한 탄성 복원력이 루프패널(RP)에 전달되어 루프패널(RP)이 루프프레임(RF)에 안정적으로 밀착될 수 있다.

한편, 이처럼 가압부(500)가 하강하여 루프패널(RP)에 접촉되고 루프패널(RP)을 가압할 때, 그 접촉 충격에 의해 루프패널(RP)이나 가압부(500)가 손상될 수 있는데, 탄성 재질을 갖는 가압부(500) 하측의 완충부재(510)가 그 손상을 방지한다.

이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 구동부(700)에 의해 제1용접전극(300)이 계속 하강하면 제1용접전극(300)은 통과홀(520)과 관통홀(511)을 통과한 후 가압부(500)의 하면에서 돌출부(RP')의 높이만큼 더 하강하여 돌출부(RP')의 사이에 형성된 홈부의 중심부에 접촉된다.
이렇게 제1용접전극(300)이 루프패널(RP)과 루프프레임(RF)의 접촉 부분의 중심으로써 가장 이상적인 용접 위치인 홈부의 중심부에 접촉된 상태에서 제1용접전극(300)과 루프프레임(RF)에 접촉된 제2용접전극(600)에 전류를 인가함으로써, 스폿 용접을 행한다.

그 후에는 구동부(700)가 제1용접전극(300)과 승강부재(200)를 상승시킨 후, 다음 용접 대상 위치로 지지체(100)가 이동한 후, 전술된 작업이 반복적으로 수행되면서 철도차량의 루프프레임(RF)과 루프패널(RP)에 대한 스폿 용접 공정이 진행된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치는, 제1용접전극(300)이 루프패널(RP)에 접촉되기에 앞서 승강부재(200)에 탄성부재(400)로 연결된 가압부(500)가 루프패널(RP)을 먼저 접촉 가압하여 루프프레임(RF)에 밀착시킴으로써, 스폿 용접의 강도 및 품질을 향상시킬 수 있고 제1용접전극(300)이 루프패널(RP)을 강하게 가압함으로 인한 루프패널(RP)이나 제1용접전극(300)의 손상 또는 마모를 방지할 수 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 고 안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치의 정면도,

도 2는 도 1에 도시한 A부분의 확대도,

도 3a 내지 도 3c는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치가 루프패널과 루프프레임에 대해 수행하는 스폿 용접 작업을 순서대로 도시한 도면이다.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊

100 : 지지체 200 : 승강부재

210 : 제1삽입홈 300 : 제1용접전극

400 : 탄성부재 500 : 가압부

510 : 완충부재 511 : 관통홀

520 : 통과홀 530 : 제2삽입홈

600 : 제2용접전극 700 : 구동부

800 : 가이드부 810 : 가이드바

820 : 가이드부재 821 : 가이드홀

RF : 루프프레임 RP : 루프패널

RP' : 돌출부

Claims

지그에 고정된 철도차량의 루프프레임 및 그 상측에 안착되며 길이방향을 따라 복수의 돌출부가 형성된 루프패널을 서로 밀착시켜 스폿 용접하는 장치로서,

상기 루프패널의 상측에 승강할 수 있도록 설치되는 승강부재;

상기 승강부재의 하측으로 돌출 구비되고, 상기 승강부재의 하강에 따라 상기 루프패널의 상기 복수의 돌출부 사이에 형성된 홈부에 접촉되는 제1용접전극;

상기 승강부재의 하면에 설치되는 복수의 탄성부재;

상기 복수의 탄성부재의 하단에 각각 연결되고, 그 중심부에 상기 제1용접전극이 통과하는 통과홀이 형성되며, 그 하면이 상기 제1용접전극의 하단보다 하측에 위치되어 상기 승강부재가 하강하면 상기 제1용접전극보다 먼저 상기 루프패널의 이웃하여 위치한 한 쌍의 상기 돌출부를 접촉 가압하여 상기 루프패널의 상기 홈부의 저면을 상기 루프프레임에 밀착시키는 가압부;

상기 제1용접전극과 대응되게 상기 루프프레임과 접촉 구비되어 상기 제1용접전극과 스폿 용접을 행하는 제2용접전극; 및

상기 승강부재와 상기 제1용접전극을 승강시키는 구동부;를 포함하되,

상기 복수의 탄성부재는 상기 복수의 돌출부의 간격에 대응되는 너비로 한 쌍의 상기 돌출부와 접촉되는 상기 가압부의 외주부에 배치 연결되고, 상기 통과홀을 중심으로 서로 대칭을 이루도록 구비됨으로써, 상기 제1용접전극의 끝단이 상기 통과홀을 통과한 후 상기 가압부의 하면에서 상기 돌출부의 높이만큼 더 하강하여 상기 홈부의 중심부에 접촉 및 스폿 용접을 행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치.
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제1항에 있어서,

상기 가압부는,

직사각 플레이트 형상으로 구비되어, 그 길이방향이 상기 루프패널의 길이방향으로 형성된 복수의 돌출부에 대해 직각을 이루도록 상기 루프패널과 접촉되는 것을 특징으로 하는 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치.
제1항에 있어서,

상기 가압부는,

그 하면에 구비되어 상기 루프패널에 전달되는 접촉 충격을 완화하도록 탄성을 갖는 재질로 이루어진 완충부재;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량 루프패널용 스폿 용접장치.