KR20090070743A - 용접용 지그 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접용 지그 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접부재가 자력에 의해 부착되고 흄이 제거될 수 있는 용접용 지그 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 용접용 지그 시스템은 2개 이상의 용접부재가 맞대어지게 고정된 후 용접되는 베드를 포함하는 용접용 지그 시스템에 있어서, 상기 베드는 맞대어진 용접부재가 자력에 의해 밀착되도록 한다. 또한, 상기 용접부재가 맞대어진 부분의 하면에서 용접자국이 남는 것을 최소화할 수 있다.

용접, 고정장치, 고정 가이드

Description

용접용 지그 시스템{JIG SYSTEM FOR MOUNTING WELDING PANEL}

본 발명은 용접용 지그 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 맞대기 용접을 수행하기 전에 2개의 용접부재를 베드의 상면에 밀착시킨다. 상기 2개의 용접부재를 고무 망치 등으로 타격하여 상기 용접부재의 맞대어진 부분을 밀착시킨다. 또한, 상기 용접부재의 양측을 클램프를 이용하여 안정되게 고정한다. 그리고, 상기 용접부재의 맞대어진 부분을 심용접(butt welding)한다.

그러나, 종래에는 상기 용접부재가 클램프의 가압될 때에 상기 용접부재가 약간 휘어지거나 베드의 상면에서 밀리게 되어 상기 용접부재의 맞대어진 부분에 간격이 발생되는 경우가 있었다. 이 상태에서 맞대어진 부분을 용접하면 용접부분에 기공이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 용접부재의 맞대어진 부분이 베드의 하면에 부착된 상태로 용접되므로, 상기 용접부재의 맞대어진 부분의 하면에 용접시 발생되는 가스가 배출되지 못하였다. 따라서, 상기 맞대어진 부분의 하면에 가스가 부착되어 용접 자국이 발생되므로, 용접 후 용접 자국을 제거해야 했다.

또한, 용접을 연속적 수행함에 따라 용접 열에 의하여 베드의 일부분이 가열되므로, 새로운 용접부재를 다시 베드에 고정할 때에 용접부재가 변형될 수 있었다.

또한, 상기 클램프가 베드의 일정한 고정되므로, 용접부재의 사이즈가 달라질 때마다 베드를 다시 제작해야 했다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 용접부재가 휘어지거나 밀리는 것을 방지할 수 있는 용접용 지그 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 용접부재의 맞대어진 부분의 하면에 용접시 발생되는 가스가 배출될 수 있는 용접용 지그 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 용접을 연속적 수행함에 따라 용접 열에 의하여 베드가 가열되는 것을 최소화하여, 새로운 용접부재를 다시 베드에 고정할 때에 용접부재가 변형되는 것을 방지할 수 있는 용접용 지그 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 용접부재의 사이즈가 변경되더라도 탄력적으로 대응될 수 있는 용접용 지그 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 2개 이상의 용접부재가 맞대어지게 고정된 후 용접되는 베드를 포함하는 용접용 지그 시스템에 있어서, 상기 베드는 맞대어진 용접부재가 자력에 의해 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템을 제공한다.

상기 베드는 전원이 공급됨에 의해 자력을 발생하는 전자석을 포함할 수 있다.

상기 베드에는 용접부재의 맞대어진 부분과 대응되는 형태의 그루브가 형성될 수 있다. 이때, 상기 그루브의 일측에는 N극이 형성되고 상기 그루브의 타측에 는 S극이 형성될 수 있다.

상기 그루브에 공기를 유동시키는 집진장치가 더 포함될 수 있다.

상기 베드에는 상기 용접부재의 양측을 고정하는 고정 유닛이 더 포함될 수 있다.

상기 고정 유닛은, 상기 베드의 상면 일측에 형성되어 상기 용접부재의 일단이 지지되는 고정 리브; 및 상기 베드의 상면 타측에 형성된 가이드홈에 왕복 가능하게 결합되어 상기 용접부재의 타단을 상기 고정 리브 측으로 가압하여 고정시키는 가압 장치를 포함할 수 있다.

상기 가압 장치는, 상기 베드의 가이드 홈에 왕복 가능하게 배치되는 실린더; 상기 실린더를 상기 고정 리브 측으로 당기도록 탄성력을 작용하는 탄성부재; 및 상기 실린더에 결합되고, 상기 가이드홈에서 베드의 상면으로 돌출되며, 상기 용접부재의 타단을 가압 고정시키는 고정부재를 포함할 수 있다.

상기 베드의 양측에는 상기 용접부재의 외측면을 구속하도록 구속 리브가 형성된 구속 패널이 더 포함될 수 있다.

상기 맞대어진 용접부재를 상면에서 가압하여 상기 용접부재의 맞대어진 부분을 베드의 상면에 밀착시키는 프레스 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 프레스 유닛은, 상기 프레임; 상기 프레임에 양측이 결합되는 회전축; 및 상기 회전축에 결합되어 가압됨에 의해 상기 회전축의 상하로 승강되는 댐핑 롤러를 포함할 수 있다.

상기 댐핑 롤러는, 상기 회전축에 회전 가능하게 결합되는 내부 휠; 상기 내 부 휠에 방사상으로 배치되는 다수의 댐퍼; 및 상기 다수의 댐퍼의 외측에 결합되어 상기 댐퍼가 신축됨에 따라 상기 회전축의 상하로 승강되는 외부 휠을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 용접부재가 자력에 의해 베드에 밀착되므로, 상기 용접부재를 고정할 때에 상기 용접부재가 휘어지거나 베드의 상면에서 밀리는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 용접부재의 맞대어진 부분에서 발생된 용접 가스가 배출되도록 하여 상기 용접부재에 용접 자국이 거의 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 용접부재의 하면을 냉각시켜 새로운 용접부재를 배치시킬 때에 용접부재가 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접용 지그 시스템의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 용접용 지그 시스템을 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 용접용 지그 시스템은 2개 이상의 용접부재(10,10a: 도 4 참조)가 맞대어지게 고정되는 베드(110)를 포함한다. 상기 베드(110)는 맞대어진 용접 부재(10,10a)를 밀착시킬 수 있도록 자력을 발생한다. 이러한 베드(110)는 전자석일 수 있다. 따라서, 상기 베드(110)에 전원을 인가하면 상기 베드(110) 의 상면에는 용접부재(10,10a)가 밀착되어 상기 용접부재(10,10a)가 움직이는 것을 최소화시킬 수 있다.

상기 베드(110)에는 상기 용접부재(10,10a)의 맞대어진 부분과 대응되는 형태의 그루브(101)가 형성된다. 상기 그루브(101)의 양단에는 공기가 흡토출되는 튜브(102)가 형성된다. 또한, 상기 그루브(101)는 다수 형성될 수 있다.

상기 베드(110)의 그루브(101)에는 공기가 유동될 수 있도록 외부와 연통된다. 또한, 상기 그루브(101)는 상측이 개방되므로, 상기 용접부재(10,10a)가 그루브(101)의 상측에 배치되면 상기 그루브(101)는 공기의 통로를 형성한다.

상기 그루브(101)에는 공기를 유동시킬 수 있도록 집진장치(110)가 연결된다. 따라서, 맞대기 용접시 상기 용접부재(10,10a)의 맞대어진 부분의 하측으로 배출되는 용접 가스가 상기 그루브(101)를 따라 유동하는 공기에 의해 배출될 수 있다. 또한, 상기 그루브(101)를 유동하는 공기는 상기 그루브(101) 근처를 냉각시키므로, 상기 베드(110)가 고온으로 가열되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 그루브(101)의 일측에는 N극이 형성되고, 상기 그루브(101)의 타측에는 S극이 형성될 수 있다. 이때, 상기 2개의 용접부재(10,10a)가 자력에 의해 자화되므로, 상기 일측 용접부재(10)와 타측 용접부재(10a)의 맞대어진 부분에는 인력이 작용한다. 따라서, 상기 맞대어진 부분의 밀착력이 현저히 증가될 수 있다.

상기 베드(110)에는 상기 용접부재(10)의 양측을 고정시킬 수 있도록 고정 유닛(121,123)이 더 포함될 수 있다.

상기 고정 유닛(121,123)은 베드(110)의 상면 일측에 형성되어 용접부 재(10,10a)의 일단을 지지하는 고정 리브(121)와, 상기 베드(110)의 상면 타측에 왕복 가능하게 결합되어 용접부재(10,10a)의 타단을 지지하는 가압 장치(123)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 고정 리브(121)는 용접부재(10,10a)의 일단이 지지되도록 대략 반원 형태의 단면를 갖는다. 상기 가압 장치(123)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

상기 베드(110)의 양측에는 상기 용접부재(10,10a)의 외측면을 구속하도록 구속 패널(130)이 배치될 수 있다. 상기 구속 패널(130)의 외측 모서리에는 상측으로 절곡된 구속 리브(131)가 형성된다. 상기 구속 리브(131)에는 용접부재(10,10a)의 외측면이 밀착된다.

도 2는 용접용 지그 시스템을 도시한 정면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 구속 패널(130)의 하부에는 상기 구속 패널(130)이 상하로 회전될 수 있도록 댐핑 실린더(132)가 결합된다. 상기 댐핑 실린더(132)의 양측은 상기 구속 패널(130)과 베드(110)의 측면에 힌지 결합된다.

도 3은 용접부재를 고정하는 고정 유닛을 도시한 측면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 베드(110)의 타측에는 가이드홈(105)이 형성되고, 상기 가이드 홈에는 상기 고정 유닛(121,123)의 가압 장치(123)가 결합된다.

상기 가압 장치(123)는 가이드 홈에 왕복 가능하게 배치되는 실린더(124)와, 상기 실린더(124)를 고정 리브(121) 측으로 당기도록 탄성력을 작용하는 탄성부재(125)와, 상기 실린더(124)에 결합되어 상기 가이드 홈의 상측으로 돌출되는 고정부재(126)를 포함할 수 있다. 상기 고정부재(126)는 상기 실린더(124)에 회전 가 능하게 결합되는 베어링일 수 있다.

도 4는 상기 베드에 두께가 다른 2개의 용접부재가 맞대어진 상태에서 프레스 유닛이 맞대어진 부분을 가압하는 상태를 도시한 정면도이고, 도 5는 상기 프레스 유닛 중 두께가 얇은 용접부재를 가압하는 댐핑 롤러를 도시한 측면도이며, 도 6은 상기 프레스 유닛 중 두께가 두꺼운 용접부재를 가압하는 댐핑 롤러를 도시한 측면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 용접용 지그 시스템에는 맞대어진 용접부재(10)를 상면에서 가압하여 상기 용접부재(10,10a)의 맞대어진 부분을 베드(110)의 상면에 밀착시키는 프레스 유닛(150)을 더 포함할 수 있다.

상기 프레스 유닛(150)은 대략 "ㄷ" 형태로 형성된 프레임(151)과, 상기 프레임(151)에 양측이 결합되는 회전축(152)과, 상기 회전축(152)에 결합되어 가압됨에 의해 상기 회전축(152)의 상하로 승강되는 댐핑 롤러(155)를 포함할 수 있다.

상기 댐핑 롤러(155)는, 상기 회전축(152)에 회전 가능하게 결합되는 내부 휠(156)과, 상기 내부 휠(156)에 방사상으로 배치되는 다수의 댐퍼(157)와, 상기 다수의 댐퍼(157)의 외측에 결합되어 상기 댐퍼(157)가 신축됨에 따라 상기 회전축(152)의 상하로 승강되는 외부 휠(158)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 각 댐퍼(157)는 내부 휠(156)과 외부 휠(158)에 힌지 결합될 수 있다.

따라서, 두께가 다른 용접부재(10,10a)가 맞대어진 상태에서 상기 프레스 유닛(150)을 가압하면, 두꺼운 용접부재(10,10a)의 상면을 가압하는 댐핑 롤러(155)는 상기 회전축(152)의 상측으로 상승된 상태에서 회전된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 용접용 지그 시스템의 작용은 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 상기 두께가 다른 용접부재(10,10a)가 상기 베드(110)의 상면에 맞대어진다. 상기 두께가 다른 용접부재(10,10a)의 전후단은 고정 리브(121)와 가압 장치(123)에 의해 양측이 고정된다.

상기 베드(110)에 전원을 인가하면, 상기 그루브(101)의 일측에는 N극이 형성되고, 상기 그루브(101)의 타측에는 S극이 형성된다. 따라서, 상기 두께가 다른 용접부재(10,10a)는 베드(110)의 상면에 자력에 의해 밀착된다.

또한, 하나의 용접부재(10)는 N극으로 자화되고, 나머지 용접부재(10a)는 S극으로 자화되므로, 상기 용접부재(10,10a)의 맞대어진 부분에는 인력이 작용된다. 따라서, 상기 두께가 다른 용접부재(10,10a)는 인력에 의해 더욱 밀착된다.

그리고, 상기 두께가 다른 용접부재(10,10a)의 상면을 상기 프레스 유닛(150)으로 가압한다. 이때, 두꺼운 용접부재(10a)를 가압하는 댐핑 롤러(155)는 상기 회전축(152)에서 상측으로 이동된다. 이는 상측에 배치된 댐퍼(157)가 외부 휠(158)에 의해 가압됨에 의해 축소되고, 하측에 배치된 댐퍼(157)는 신장되기 때문이다.

이 상태에서 상기 프레스 유닛(150)을 용접부재(10,10a)의 맞대어진 부분을 따라 이동시킨다. 이때, 상기 댐핑 롤러(155)는 회전축(152)을 중심으로 회전되면서 상기 용접부재(10,10a)의 맞대어진 부분의 하면이 상기 베드(110)의 상면에 밀착되도록 한다.

도 7은 용접용 지그 시스템의 그루브를 따라 절개하여 도시한 측면도이다.

도 7을 참조하면, 상기 맞대어진 부분을 따라 레이저 용접기로 심용접을 실시한다. 그리고, 상기 집진장치(110)를 가동하여 상기 그루브(101)에 공기를 유동시킨다.

이때, 상기 맞대어진 부분의 틈새를 통해 용접 가스가 그루브(101)로 유입되고, 상기 용접 가스는 유동 공기에 의해 그루브(101)를 따라 배출된다. 따라서, 상기 용접부재(10,10a)의 맞대어진 부분의 하면에는 용접 자국이 남는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 그루브(101)의 유동 공기는 그루브(101)의 주변을 냉각시키므로, 상기 그루브(101) 주변이 용접열에 의해 과도하게 가열되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 용접을 연속적으로 할 경우 상기 베드(110)에 놓이는 새로운 용접부재(10,10a)가 가열되어 변형되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 용접부재의 맞대어진 부분에 용접 자국이 남지 않고, 용접열에 의해 용접부재가 변형되는 것을 방지할 수 있으므로, 산업상으로 현저한 이용 가능성이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 용접용 지그 시스템을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 용접용 지그 시스템을 도시한 정면도이다.

도 3은 도 1의 용접부재를 고정하는 고정 유닛을 도시한 측면도이다.

도 4는 도 1의 베드에 두께가 다른 2개의 용접부재가 맞대어진 상태에서 프레스 유닛이 맞대어진 부분을 가압하는 상태를 도시한 정면도이다.

도 5는 도 4의 프레스 유닛 중 두께가 얇은 용접부재를 가압하는 댐핑 롤러를 도시한 측면도이다.

도 6은 도 4의 프레스 유닛 중 두께가 두꺼운 용접부재를 가압하는 댐핑 롤러를 도시한 측면도이다.

도 7은 용접용 지그 시스템의 그루브를 따라 절개하여 도시한 측면도이다.

Claims (12)

1. 2개 이상의 용접부재가 맞대어지게 고정된 후 용접되는 베드를 포함하는 용접용 지그 시스템에 있어서,

   상기 베드는 맞대어진 용접부재가 자력에 의해 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베드는 전원이 공급됨에 의해 자력을 발생하는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 베드에는 용접부재의 맞대어진 부분과 대응되는 형태의 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 그루브의 일측에는 N극이 형성되고 상기 그루브의 타측에는 S극이 형성되는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 그루브에 공기를 유동시키는 집진장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 베드에는 상기 용접부재의 양측을 고정하는 고정 유닛이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 고정 유닛은:

   상기 베드의 상면 일측에 형성되어 상기 용접부재의 일단이 지지되는 고정 리브; 및

   상기 베드의 상면 타측에 형성된 가이드홈에 왕복 가능하게 결합되어 상기 용접부재의 타단을 상기 고정 리브 측으로 가압하여 고정시키는 가압 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 가압 장치는:

   상기 베드의 가이드 홈에 왕복 가능하게 배치되는 실린더;

   상기 실린더를 상기 고정 리브 측으로 당기도록 탄성력을 작용하는 탄성부재; 및

   상기 실린더에 결합되고, 상기 가이드홈에서 베드의 상면으로 돌출되며, 상기 용접부재의 타단을 가압 고정시키는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 베드의 양측에는 상기 용접부재의 외측면을 구속하도록 구속 리브가 형성된 구속 패널이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 맞대어진 용접부재를 상면에서 가압하여 상기 용접부재의 맞대어진 부분을 베드의 상면에 밀착시키는 프레스 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 프레스 유닛은:

    상기 프레임;

    상기 프레임에 양측이 결합되는 회전축; 및

    상기 회전축에 결합되어 가압됨에 의해 상기 회전축의 상하로 승강되는 댐핑 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 댐핑 롤러는:

    상기 회전축에 회전 가능하게 결합되는 내부 휠;

    상기 내부 휠에 방사상으로 배치되는 다수의 댐퍼; 및

    상기 다수의 댐퍼의 외측에 결합되어 상기 댐퍼가 신축됨에 따라 상기 회전축의 상하로 승강되는 외부 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그 시스템.

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