KR20170073892A - 강판 시편에 대한 점 용접성 평가를 위한 점 용접 장치 - Google Patents

Abstract

강판 시편에 대한 점 용접성 평가를 위한 점 용접 장치는, 상부 용접전극봉과 하부 용접전극봉을 구비하여 상부 용접전극봉 및 하부 용접전극봉 사이에 위치한 시편에 점용접을 수행하는 점 용접기와, 시편을 고정 지지하여 시편을 x축 및 y축 방향으로 이동시키는 시편 이송기를 포함하고, 시편에서 점 용접될 타점 위치를 원하는 위치로 조정할 수 있다.

Description

강판 시편에 대한 점 용접성 평가를 위한 점 용접 장치{Spot welding device for weldability test of sheet steel}

본 발명은 점 용접 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강판 시편에 대한 점 용접을 수행하고 점 용접성 평가를 위한 점 용접 장치에 관한 것이다.

자동차와 같이 수많은 강판을 서로 잇는 이음부를 갖는 각종 기계 장치에서 있어서, 금속 이음부의 이음수단, 이음부 평가 방법, 이음부의 물성 등이 해당 장치의 품질에 많은 영향을 미친다.

완성 차를 제작함에 있어, 금속 강판 간 접합에 가장 많이 사용하는 방법으로는 고정구(fastener)를 이용한 기계적 접합법과 두 개 이상의 강판을 용융 접합시키는 점 용접(spot welding) 법이 있다.

여기서, 점 용접법은 자동차용 강판을 생산하는 철강사들과 자동차를 생상하는 완성차 업체에 있어 가장 근본적이고 중요한 접합법으로서, 이에 관련하여 강판의 점 용접 즉 점 용접부의 전단강도, 용접 타점의 너깃(Nugget)의 크기, 인장력, 전극 수명 등의 평가가 매우 중요하다.

점 용접성에 대한 평가 기준은 KS 규격 등에 의해 표준으로 정해져 있고, 크게 용접의 허용전류 범위 등을 결정하는 허용범위 평가와 용접에 사용되는 전극수명 평가(두 평가를 "본 평가"라고 한다)로 나뉜다.

허용범위 평가는 KSB0851 규격에 의한 인장 전단 시험 또는 KSB0852 규격에 의한 +자 인장 시험에 의해 이루어질 수 있다. 전극 수명 평가는 KSB ISP 18278-2 규격에 의해 이루어질 수 있다.

본 평가를 진행하기 위해서는 용접 전극이 시험 전 안정화 조건에 도달하도록 하는 프리 컨디셔닝(pre-conditioning)을 수행하도록 되어 있다.

프리 컨디셔닝은 기 정해진 두께와 재질의 강판 시편에 대해 정해진 가압력 등을 이용해 300회 타점의 점용접을 미리 수행한 뒤, 해당 전극을 이용해 본 평가를 수행하게 된다.

종래에 따르면, 프리 컨디셔닝 등 평가항목을 진행하기 위해 시편에 대해 수동으로 하나씩 점 용접을 실시하였다.

따라서, 특히 프리 컨디셔닝에 많은 시간과 비용이 소모되었으며, 작업 효율이 떨어지고 작업자의 피로가 축적되는 등의 문제점이 발생하였다. 또한, 시편을 안정적으로 고정할 수 없어 부정확한 시험 결과를 초래할 가능성이 컸다. 또한, 작업자가 용접부 근거리에 지속적으로 위치하게 됨으로써, 작업자의 안전을 위협받는 등의 문제점이 있었다.

한국 특허공개공보 제10-2009-0067434호

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 점 용접성 평가에 있어 프리 컨디셔닝 및 본 평가 과정의 효율을 개선시키고 비용 및 시간을 절감할 수 있으며, 작업자의 안전 확보와 평가 결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 점 용접 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 강판 시편에 대한 점 용접성 평가를 위한 점 용접 장치로서, 상부 용접전극봉과 하부 용접전극봉을 구비하여 상부 용접전극봉 및 하부 용접전극봉 사이에 위치한 시편에 점용접을 수행하는 점 용접기와, 시편을 고정 지지하여 시편을 x축 및 y축 방향으로 이동시키는 시편 이송기를 포함하고, 시편에서 점 용접될 타점 위치를 원하는 위치로 조정할 수 있는 점 용접 장치가 제공된다.

일 실시예에 따르면, 상기 시편 이송기가 상기 시편을 이동시키는 동시에 상기 점 용접기가 연속적인 점 용접을 시행하고, 연속적으로 시행될 점 용접의 총 타점의 개수를 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 점 용접의 복수의 타점이 행과 열을 이루어 형성되도록 상기 시편을 이동시킨다.

일 실시예에 따르면, 상기 행을 이루는 타점의 개수 또는 상기 열을 이루는 타점의 개수를 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 점 용접의 타점 간의 거리를 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 시편 이송기는, 상기 시편의 일단을 잡아 고정하는 겸자 형태의 고정 부재를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 고정 부재는 상기 고정 부재에 고정된 상기 시편의 일단과 마주하는 상기 시편의 타단이 상기 점 용접기를 향하도록 배치되도록 시편을 고정한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 점 용접 장치에서 시편에 대한 상하 전극의 위치를 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 점 용접 장치의 시편 이송기를 도시한 것이다.
도 4는 도 1의 점 용접 장치의 지지부를 측면에서 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 점 용접 장치에 의해 점 용접을 수행한 시편을 도시한 것이다.
도 6은 시편 이송기의 제어 입력부의 디스플레이를 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8은 십자형 시편에 대한 점 용접 수행을 위한 보조 지지기를 도시한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치(1)의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 점 용접 장치(1)는 시편(2)을 고정 지지하는 시편 이송기(10)와, 시편(2)에 대해 점용접을 수행하는 점 용접기(20)를 포함한다.

점 용접기(20)는 박스 형태의 본체(21)와, 상하로 배치되어 상기 본체(21)의 전방으로 연장되는 전극 암(23, 24)을 포함한다.

상부 전극 암(23)에는 공압 실린더(미도시) 등을 이용해 암의 길이 방향을 따라 상승 또는 하강할 수 있는 전극 이동체(230)가 구비되고, 전극 이동체(230)에는 상하 방향으로 연장되는 상부 용접전극봉(210)이 설치된다. 상부 용접전극봉(210)의 하부측 단부에는 상부 전극(211)이 교체 가능하게 부착되어 있다.

전극 이동체(230)의 상하 이동에 따라 상부 용접전극봉(210)이 상하로 이동할 수 있다.

도 1에는 자세히 도시되지 않았지만, 하부 전극 암(24)에는 상부 용접 전극봉(210)과 동일 축을 형성하도록 하부 용접 전극봉(220)이 상하방향으로 연장되도록 결합되어 있으며, 하부 용접 전극봉(220)의 상부측 단부에는 하부 전극(221)이 교체 가능하게 부착되어 있다(도 2 참조).

도 2는 점 용접 대상체인 시편(2)에 대한 상하 전극의 위치를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 용접되는 시편(2)은 나란하게 마주해 배치되는 상부 용접 전극봉(210) 및 하부 용접 전극봉(220) 사이에 배치된다.

본 명세서에서 시편(2)은 위아래로 겹쳐진 두 개의 강판(3, 4)을 함께 지칭한다.

본 실시예에 따르면, 하부 용접 전극봉(220)은 그 위치가 고정되어 있고, 하부 전극(221) 위에 시편(2)이 접촉하도록 되어 있다.

상부 용접 전극봉(210)이 상승 위치에서 하강하여, 시편(2)의 위쪽 강판(3)에 접촉하면, 상부 전극, 시편 및 하부 전극으로 전류가 흘러, 시편(2)이 용융되면서 점 용접이 이루어진다.

연속적인 점 용접시에는 상부 용접 전극봉(210)이 반복적으로 상하 운동하도록 제어된다.

다시 도 1을 참조하면, 점 용접기(20)의 본체(21)에는 점 용접의 가압력, 용접 속도, 상하 전극으로 흐르는 냉각수의 유속을 제어하거나, 냉각수 온도 등 점 용접기의 용접 스팩을 관찰할 수 있는 제어/모니터링 장치(22)가 부착될 수 있다.

두 전극을 강판에 접촉하여 점 용접을 수행하는 점 용접기의 용접 원리나 동작은 공지된 것으로 여기서는 더 자세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)의 시편 이송기(10)를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 시편 이송기(10)는 박스 형태의 본체부(110)와. 본체부(110)의 상단에 설치되어 시편을 고정 지지하며 시편을 이동시킬 수 있는 이동 지지부(120) 및, 본체부(110)의 상단에 설치되어 시편 이송기(10)의 제어 명령을 입력할 수 있는 제어 입력부(150)를 포함한다.

본체부(110)는 상자 형태로 이루어지며, 하단에는 바퀴(111)가 구비되어, 시편 이송기(10)의 위치를 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

본체부(110)는 시편 이송기(10)의 전원 공급기, 제어 입력부(150)의 입력 등을 처리하여 시편 이송기(10)를 동작시키는 제어기 등을 내장한 제어 박스(112)를 구비한다.

이동 지지부(120)는 시편(2)을 고정 지지하는 지지부(130)와, 지지부(130)를 x축 및 y축 방향으로 이동시켜 시편(2)을 이동시키는 이동부(140)를 포함한다.

본 명세서에 x축 및 y축은 지면과 평행하고 서로 직교하는 축으로 정의된다.

이동부(140)는 본체부(110)의 상단에 고정되어 y축 방향으로 연장되는 y축 레일 부재(141)와, y축 레일 부재(140)와 직교하여 x축 방향으로 연장되는 x축 레일 부재(144)를 포함한다.

y축 레일 부재(141)는 y축 방향으로 연장되어 있는 y축 레일(142)을 포함하고, y축 레일(142)에는 x축 레일 부재(144)의 하단에 형성된 걸림쇠(147)가 y축 레일(142)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 삽입된다. 걸림쇠(147)에는 y축 방향으로 실린더를 이동시킬 수 있는 제1 공압 실린더(자세히 도시되지 않음)가 연결된다.

이와 같은 구성에 따라서, 상기 제1 공압 실린더의 실린더의 작용으로 걸림쇠(147)는 y축 레일(142)에 의해 가이드 되어 ±y 방향으로 직선 이동하게 된다. 이에 따라서, x축 레일 부재(144) 전체가 y축 방향으로 이동할 수 있다.

한편, x축 레일 부재(144)는 x축 방향으로 연장되어 있는 x축 레일(145)을 포함하고, x축 레일(145)에는 지지부(130)의 지지판(131)의 하단에 형성된 걸림쇠(132)가 x축 레일(145)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 삽입된다. 걸림쇠(132)에는 x축 방향으로 실린더를 이동시킬 수 있는 제2 공압 실린더(자세히 도시되지 않음)가 연결된다.

이와 같은 구성에 따라서, 상기 제2 공압 실린더의 실린더의 작용으로 걸림쇠(132)는 x축 레일(145)에 의해 가이드 되어 ±x 방향으로 직선 이동하게 된다. 이에 따라서, 지지부(130) 전체가 y축 방향으로 이동한다.

정리하면, 제1 공압 실린더의 작용으로 x축 레일 부재(144)가 y축 방향으로 이동하고 이에 따라서 지지부(130)가 y축 방향으로 이동할 수 있으며, 제2 공압 실린더의 작용으로 지지부(130)가 x축 방향으로 이동할 수 있다. 지지부(130)의 이동은 그에 고정된 시편(2)의 이동을 수반하게 된다.

따라서, 본 실시예에 따르면, 제1 공압 실린더와 제2 공압 실린더를 독립 제어함으로써, 시편을 x축 및 y축 방향으로 자유로이 이동시킬 수 있다.

도 4는 지지부(130)를 측면에서 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(130)는 지지판(131) 위로 형성되는 고정 부재(133)를 포함한다.

고정 부재(135)는 겸자 형태로 시편(2)을 위 아래에서 잡아 고정하고, 시편(2)의 상면을 누르는 상부 겸자(135)와 시편(2)의 하면을 지지하는 하부 겸자(136)를 포함한다.

고정 손잡이(134)를 돌리면 상부 겸자(135)가 상하로 이동한다. 상부 겸자(135)와 하부 겸자(136) 사이에 시편(2)을 위치시킨 후 상부 겸자(135)를 하강시켜 시편(2)의 상하부를 강하게 눌러 고정한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 고정 부재(135)는 시편(2)의 일 단부를 잡아 고정하는 구조를 가진다.

고정 부재(135)에 고정되지 않은 시편(2)의 타 단부는 점 용접기의 상하 전극 쪽으로 향하도록 배치된다.

본 실시예에 따르면, 고정 부재(135)가 단지 시편(2)의 일 단부만을 잡아 고정하는 형태를 가지도록 함으로써, 다양한 면적의 시편(2)을 자유럽게 선택하여 고정할 수 있다. 즉, 점 용접 장치에 설치되는 시편(2)의 면적을 규격에 제한을 받지 않고 자유롭게 선택할 수 있다.

아울러, 고정되지 않은 시편(2)의 자유단이 용접 전극 쪽을 향하도록 함으로써, 이동부(140)의 이동 범위를 최대화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 고정 부재(135)를 시편(2)을 위아래에서 받는 겸자 형태로 구성함으로써, 매우 신속하고 간단하게 시편(2)을 분리 또는 설치할 수 있으며, 시편(2)의 두께에 제한 없이 시편(2)을 설치할 수 있게 된다.

도 5는 본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)에 의해 점 용접을 수행한 시편(2)을 도시한 것이다.

본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)는 시편(2)에 대한 연속적인 점 용접을 자동으로 수행할 수 있다.

연속적인 점 용접 동작은, 점 용접기(20)의 상부 전극(211)을 정해진 시간 간격으로 상하 이동시키는 동시에, 시편 이송기(10)가 시편을 정해진 경로를 따라 이동시킴으로써, 점 용접되는 타점을 변경함으로써 이루어진다.

도 5는 본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)에 의해 점 용접을 수행한 시편(2)을 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)는 연속적으로 형성되는 점 용접의 타점이 행과 열을 이루어 형성되도록 한다.

본 실시예에 따르면, 자동 연속 용접 모드에서, 최초의 점 용접이 이루어져 최초 타점(S₁)이 이루어지면, 시편을 x축 방향(도 5에서 좌측 방향)으로 소정 거리(P_x)만큼 이격시켜 해당 위치에서 다음 회 용접이 이루어지도록 한다.

본 실시예에 따르면, 시작부터 정지시까지 한번에 연속적으로 시행된 점 용접의 타점(S)의 개수를 임의로 설정할 수 있다. 또한, 타점되는 행의 개수(n)와 열의 개수(m)도 임의로 설정하여 입력할 수 있다.

시편을 x축 방향으로 이동시키면서 연속 용접을 시행하고, 설정된 행의 개수만큼 타점이 이루어져 1행의 마지막 타점(S_n)이 이루어지면, 시편(2)을 y축 방향으로 이동시켜 다음 2행의 용접이 이루지도록 한다.

이때, 설정에 따라서, 2행의 용접은 시편을 y축 방향로만 이동시켜 1행의 마지막 타점(S_n)과 바로 인접한 타점 위치(S₃)에서 시작하여 1행과 역방향으로 이루어질 수도 있고, 시편을 x축 및 y 축 방향으로 이동시켜 1행의 최초 타점(S₁)과 바로 인접한 타점 위치(S₂)에서 시작하여 1행과 동일 방향으로 이루어지도록 할 수 있다.

이때, 행 방향의 타점 간의 거리(피치)(P_x)와 열 방향 타점 간의 거리(P_y)의 거리 역시 임의로 설정하여 조정할 수 있다.

이와 같은 과정을 반복하여, 정해진 타점 수만큼 연속적인 점 용접이 이루어지면 용접 과정을 종료한다.

이러한 연속 점 용접의 조건 결정은 제어 입력부(150)를 통해 입력하는 사용자의 입력에 따라 이루어진다.

도 6은 본 실시예에 따른 시편 이송기(10)의 제어 입력부(150)의 디스플레이(151)(도 1 참조)를 나타낸 것이다. 본 실시예에 따른 디스플레이(151)는 터치 스크린으로 사용자 인터페이스를 구성한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이(151)에서 용접의 수동 또는 자동 모드를 선택할 수 있다.

아울러, 타점 수 지정 창(152)을 통해 타점 수를 임의로 설정할 수 있다. 예를 들어 화살표 키(156)를 이용해 창(152)에 표시되는 숫자를 증감시킬 수도 있으며, 별도로 마련되는 숫자 패드를 이용해 직접 숫자를 입력할 수도 있다.

이와 유사하게, 디스플레이(151)에는 연속 타점되는 타점의 행과 열의 수를 지정하는 행렬 지정 창(153, 154)이 표시되며, 타점 간의 거리를 지정할 수 있는 거리 지정 창(155)이 표시된다.

위 사항 외에도 디스플레이(151)에는 용접을 비상 정지시킬 수 있는 비상 정지 키 및 용접의 이행 상태를 알려주는 상태 표시 창(159) 등을 구비할 수 있다.

도 6에 도시된 디스플레이(151)의 구성은 예시적인 것이며, 다양한 형태의 UI의 구성이 가능하다는 것이 이해될 것이다.

한편, 디스플레이(151)에는 점 용접될 타점 위치를 원하는 위치로 수동 조정할 수 있는 타점 위치 조정 키(157)가 표시된다.

본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)는 해당 타점 위치 조정 키(157)를 조작하여, 시편(2)에서 점 용접될 타점 위치를 원하는 위치로 미세 조정하여 설정할 수 있게 된다.

타점 위치 조정 키(157)를 조작하면, 해당 방향으로 시편이 이동하게 된다. 시편을 이동시켜 상하 전극이 원하는 시편의 위치에 위치하게 되면, 설정 키를 눌러 해당 위치가 연속 점 용접이 시작된 최초 위치로 입력되고, 해당 위치로부터 시작하여 용접이 사작된다.

이러한 타점 위치의 조정 조작은, 예를 들어 전극 수명 평가에 유용하게 이용될 수 있다.

규격에 따르면, 전극 평가시 먼저 하나의 시편에 대해 200 (또는 100 또는 50) 타점을 수행하고(전극 수명이 400 ~ 600회 용접인 경우 100 타점, 400 회 미만인 경우 50 타점), 별도의 시편에 점 용접을 수행하여 상기 별도의 시편에 대한 평가를 통해 전극 수명을 평가하도록 되어 있다.

다시 도 5를 참조하면, 예를 들어, 시편(2)이 약 300 회의 타점을 수용할 수 있는 면적을 가지는 경우, 새로운 연속 점 용접 과정을 시행할 때 항상 지정된 위치에서 최초 타점을 형성하도록 한다면, 100 타점만 이루어진 시편(2)은 다시 사용할 수가 없게 된다.

본 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 새로운 연속 점 용접 과정을 시작고자 할 때 먼저 시편을 이동시켜 기존 타점 위치와 비켜 최초 타점 위치(S₁')를 지정할 수 있다. 따라서, 연속 점 용접 과정은 최초 타점 위치(S₁')로부터 시작하여 용접이 이루어진 시편(2)의 부분에 대하여 용접이 이루어진다.

이에 따라서, 잔여 공간이 남아 있는 시편(2)이 불필요하게 버려지는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)는 설치하는 시편(2)의 면적이 규격화되어 있지 않으며, 필요에 따라 다양한 면적의 시편(2)을 고정 설치할 수 있다.

이러한 특징과, 새로운 연속 점 용접 과정을 시작고자 할 때 최초 타점 위치(S₁')를 임의로 지정할 수 있는 특징이 합쳐지면, 큰 면적의 시편(2)에서 용접되지 않은 잔여 공간을 찾아 전극 수명 평가 또는 프리 컨디셔닝 작업 등을 수행할 수 있게 되므로, 평가 시편의 절약을 최대화할 수 있다.

평가 시편의 절약 측면은 타점의 수, 타점 간 거리 및 행과 열의 개수를 임의로 조정할 수 있는 특징에 따라 더 극대화될 수 있다.

한편, 예를 들어 전극 수명 평가에서 별도 시편에 대한 점 용접은, 도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 강판(3', 4')이 십자로 배치되는 십자형 시편(2')에 대해 이루어진다. 이를 위해, 십자형 시편(2')이 얹어지는 십자 홈(162)을 구비하는 보조 지지기(160)가 이용된다.

도 7 및 도 8은 십자형 시편(2')에 대한 점 용접 수행을 위한 보조 지지기를 도시한 것이다.

보조 지지기(160)의 중앙에는 하부 전극(221)이 노출되어 십자형 시편(2')의 하면에 접촉되도록 하는 개구(162)가 형성되어 있다. 규격에 따라 십자형이 아니라 일자형 홈이 형성된 보조 지지기도 이용될 수 있음이 이해될 것이다.

보조 지지기(160)의 하면에는 하부 용접전극봉(220)이 끼워지는 슬리브(163)와 하부 용접전극봉(220)에 보조 지지기(160)를 강하게 지지할 수 있는 조임쇠(164)가 구비된다.

보조 지지기(160)는 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 하부 용접전극봉(220) 위에 간단히 끼워져 걸쳐지는 방식으로 고정될 수 있다.

이러한 보조 지지기(160)의 설치는 사람이 직접 전극 근처에 접근하여 설치하여야 하는데, 본 실시예에 따른 시편 이송기(10)는 점 용접기(20)로부터 바퀴(111)를 굴리는 방식으로 쉽게 이격될 수 있으므로, 보조 지지기(160)의 설치 및 용접 수행에 대한 작업 공간을 쉽게 확보할 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 점 용접 장치(1)에 의하면, 연속 용접 과정이 자동화되어 용접성 평가 과정의 효율이 개선되며 작업자의 피로 누적과 근무 환경을 개선하여 안전 확보를 꾀할 수 있다. 또한, 자동화를 통해 평가 결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 상이한 사이즈를 가지는 여러 시편에 대한 호환성이 매우 우수하고, 점 용접의 타점 수나 간격 등을 자유롭게 조절할 수 있어, 점 용접성 평가에 대한 규격 변화에도 유연하게 대처할 수 있게 된다.

아울러, 타점 위치의 임의 설정을 통해 평가 재료의 현저한 절약을 이룰 수 있어 비용을 절감할 수 있다.

Claims (7)

1. 강판 시편에 대한 점 용접성 평가를 위한 점 용접 장치로서,
   상부 용접전극봉과 하부 용접전극봉을 구비하여 상부 용접전극봉 및 하부 용접전극봉 사이에 위치한 시편에 점용접을 수행하는 점 용접기;
   시편을 고정 지지하여 시편을 x축 및 y축 방향으로 이동시키는 시편 이송기를 포함하고,
   시편에서 점 용접될 타점 위치를 원하는 위치로 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시편 이송기가 상기 시편을 이동시키는 동시에 상기 점 용접기가 연속적인 점 용접을 시행하고,
   연속적으로 시행될 점 용접의 총 타점의 개수를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
3. 제1항에 있어서,
   점 용접의 복수의 타점이 행과 열을 이루어 형성되도록 상기 시편을 이동시키는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 행을 이루는 타점의 개수 또는 상기 열을 이루는 타점의 개수를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
5. 제2항에 있어서,
   점 용접의 타점 간의 거리를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 시편 이송기는,
   상기 시편의 일단을 잡아 고정하는 겸자 형태의 고정 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 고정 부재에 고정된 상기 시편의 일단과 마주하는 상기 시편의 타단이 상기 점 용접기를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.

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