KR100239147B1 - 프로젝션용접방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

판금부품(1) 등의 구멍(2)에 플랜지(3)가 달린 축형상의 부품(4)을 용접하고자 할 때에 판금부품(1)의 구멍(2)과 축형상의 부품(4)의 위치를 결정해주는 중공가이드핀(7)의 구조를 중공부의 길이를 축형상의 부품(4)의 길이보다 짧게 설정하며, 밑판(1)이 있는 구조로 하여, 가동전극(15)이 플랜지(3)를 누르는 것과 동시에 또는 누른 후에 가이드핀(7)을 판금부품의 구멍(2)으로부터 이탈시키는 구조로 되어 있는 프로젝션용접방법 및 그 장치이다.

Description

프로젝션용접방법 및 그 장치

제1도부터 제4도까지는 본 발명에 의한 실시예의 각각의 종단측면도,

제5도부터 제7도까지는 종래의 방법에 의한 실시예의 종단측면도,

제8도는 종래의 방법에 의한 실시예의 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(1) : 판금부품 (2) : 구멍

(7) : 가이드핀 (8) : 고정전극

(8) : 고정전극 (3) : 플랜지

(4) : 축형상의 부품 (10) : 밑판

(19), (20), (25) : 견인기구

본 발명은 자동차용 강판부품 등에 플랜지가 달린 볼트와 같은 축형상(軸形狀)의 부품을 포로젝션용접(projection welding)으로 접합시키는 분야에서 이용된다.

특히, 강판부품 등을 전극 위에 올려놓고, 축형상의 부품을 삽입하는 형식에서 유효하게 이용되는 것이다.

본 발명과 대응하는 정확한 종래의 기술에 대해서는 발명자가 조사한 범위내에서는 발견되지 않았으나 발명자가 개발의 과정에서 체험한 문제점을 제5도부터 제8도까지의 도면에 의거하여 설명한다.

강판재료로 제작된 판금부품(1)에 구멍(2)이 뚫려 있고, 그 구멍(2)에 플랜지(3)가 달린 축형상의 부품(4)(도면에서는 볼트)이 끼워진 상태에서, 플랜지(3)와 판금 부품(1)이 용접되어 있다.

용착부는 부호(5)로 표시되어 있으며, 플랜지(3)에 설치된 돌기(6)(제7도 참조)가 통전시에 용착되어 용착부(5)가 형성된 것이다.

제5도는 판금부품의 구멍(2)과 볼트(4)의 중심선이 일치된 정상적인 경우의 예이고, 제6도는 볼트(4)의 중심선이 구멍(2)의 중심선으로부터 벗어나 편심된, 비정상 상태의 경우를 표시하고 있다.

제6도에서와 같은 편심을 방지하기 위하여 제7도와 같은 구조가 발안되었다.

즉, 고정전극(8)의 안내공(安內孔)(9)안에서 중공(中空)이 있는 가이드핀(7)이 자유롭게 움직일 수 있는 상태로 하여 가이드핀(7)을 안내공(9)에 끼워 넣고, 가이드핀(7)의 밑판(10)은 스프링챔버(11)의 안에 설치한 것으로, 밑판(10)의 직경은 가이드핀(7)의 직경보다 크기 때문에 그 대경부(12)는 스프링챔버(11)의 윗면(13)과 맞닿는 상태로 있도록 되어 있다.

스프링챔버(11)내에 설치된 코일스프링(14)의 장력에 의해 상기의 맞닿은 상태가 유지되며, 이 상태에서 가이드핀(7)의 상단부가 판금부품(10)의 판두께만큼 고정전극(8)의 윗면에서 돌출하고 있다.

판금부품의 구멍(2)과 가이드핀(7) 사이의 간극(c)은 정밀도를 향상시키기 위해서 가능한한 작게 설정되어 있지만, 제7도나 제8도에서는 이해를 쉽게 하기 위하여 간극을 크게 그리고 있다.

또, 마찬가지로 정밀도의 향상을 꾀하기 위해서 볼트(4)의 직경과 가이드핀(7)의 내경과의 차이도 되도록 작게 설정하고 있다.

제7도는 고정전극(8) 위에 판금부품(1)이 놓여 있고, 가이드핀(7)이 구멍(2)에 끼워진 상태에서 볼트(4)가 가이드핀(7)에 끼워져 있는 것으로, 이 상태에서 가동전극(15)이 하강하고 통전되므로써 프로젝션용접이 완료된다.

상기한 바와 같이 용접이 완료되면, 용착부(5)는 돌기(6)와 접촉하고 있는 판금 부품(1)의 부분이 가압되면서 용융되므로, 융착부(5)와 가까운 판금부품의 구멍(2)의 내측 둘레에는 제8도에서 부호(16)로 표시하는 중심을 향한 팽출부가 형성된다.

따라서, 용접이 완료된 후에 제5도에서와 같은 단일체(單一體)를 고정전극(8)에서 빼내려 할 때에, 팽출부(16)가 가이드핀(7)의 외측 둘레와 접촉하고 있거나, 또는 간극(c)이 대단히 작게 되어 있으므로, 쉽게 빼낼 수 없다고 하는 문제가 있다.

가이드핀(7)의 축선(軸線)방향을 따라서 정확하게 들어올릴 수 있으면 간극(c)이 작다하더라도 어떻게 해서든지 빼낼 수 있으나, 작업자에게는 축선방향을 따라서 정확하게 들어올리는 것은 대단히 곤란하며, 축선방향에서 조금이라도 벗어난 방향으로 들어올리거나 하면 판금부품구멍(2)의 내측 둘레와 가이드핀(7)의 외측 둘레 사이에서 마찰이 발생하는 현상으로 되어, 좀처럼 빠지지 않게 된다.

또한, 제8도에서의 팽출부(16)도 이해를 쉽게 하기 위하여 실제보다 크게 표시하였지만, 실제로 간극(c)은 대단히 작고, 팽출부(16)도 육안으로는 분별하기 힘들정도로 작은 경우도 있다.

본 발명은 이상으로 설명한 문제점을 해결하기 위하여 제안하는 것으로, 제1항의 것은 축형상의 부품이 삽입될 수 있도록 중공이 있는 가이드핀을 판금부품의 구멍과 일렬이 되도록 설치하고, 상기 구멍을 통하여 상기 축형상의 부품을 가이드핀 내로 삽입하고, 각 전극을 통해 서로 접하는 플랜지와 판금부품 간에 통전에 되게 하는 단계로 이루어진 용접방법으로서, 축형상의 부품이 삽입되는 구멍과 상기 플랜지와의 국부용접을 위한 표면을 가지는 판금부품에 플랜지가 달린 상기 축형상의 부품을 부착시키는 용접방법에 있어서, 플랜지와 판금부품 표면 간에 용착이 시작 되면 판금부품의 구멍으로부터 가이드핀이 이탈되게 하는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접방법으로, 제8도에서와 같은 팽출부가 형성되기 전에, 또는 그 후에 가이드핀을 구멍으로부터 강제적으로 이탈시키는 것이다.

제2항의 발명은 이동가능한 가이드핀을 포함하고, 구멍이 뚫린 판금부품을 지지하는, 중공이 있는 고정전극과, 플랜지가 달린 축형상의 부품이 상기 판금부품의 구멍에 맞추어지도록 누르는 가동전극과, 판금부품의 구멍과 일렬로 끼워져 축형상의 부품이 상기 구멍과 중심선이 일치되어 삽입되도록 하는 가이드핀과, 플랜지와 판금부품이 접촉통전에 의해 용착되게끔 서로 상대운동하는 양 전극으로 이루어진, 플랜지가 달린 축형상의 부품과 구멍이 뚫린 판금부품을 용착시키는 프로젝션용접 장치에 있어서, 양 전극이 상대적으로 움직여서 플랜지가 달린 축형상의 부품이 판금부품의 구멍으로 삽입되면, 상기 구멍으로부터 가이드핀을 이탈시켜, 상호 용접된 플랜지가 달린 축형상의 부품과 판금부품을 고정전극으로부터 용이하게 분리시킬 수 있도록하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치이다.

제3항의 발명은 제2항의 용접장치에 있어서, 판금부품 구멍의 위치고정을 위하여 고정전극으로부터 돌출하도록 가이드핀을 설치하고, 가이드핀의 외측 둘레와 고정 전극이 접하게 하고, 가이드핀의 개방된 쪽 끝이 판금부품의 윗면과 동일한 높이로 놓여져서, 축형상의 부품을 용이하게 삽입할 수 있고, 이로써 플랜지와 판금부품간의 접촉이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치이다.

제4항의 발명은 제2항의 용접장치에 있어서, 판금부품과의 국부접촉 시작지점이 되고, 통전에 의해 용착되어 용착부를 형성하게 되는 다수의 돌기가 상기 플랜지의 외면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치이다.

제5항의 발명은 제2항의 용접장치에 있어서, 가이드핀에 대하여 견인기구 혹은 코일스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치이다.

제6항의 발명은 제5항의 용접장치에 있어서, 상기 견인기구는 가이드핀의 밀폐된 쪽 끝에 달린 밑판을 중간 피스톤으로 하여 고정전극에 설치되는 에어실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치이다.

제7항의 발명은 제2항의 용접장치에 있어서, 상기 수단은 가이드핀의 안쪽길이를 가이드핀의 중공부에 끼워지는 축형상의 부품의 길이보다도 짧게 설정함으로써 가이드핀이 이동하게 되어 판금부품의 구멍으로부터 가이드핀이 이탈되게 하는 것인 프로젝션용접장치이다.

[실시예]

제1도~제4도의 실시예에서, 제5도~제8도에서 설명한 부재와 동일한 것에 대해서는, 동일 부호를 사용하고 있으며, 상세한 설명은 생략하고 있다.

또, 실시예의 도면에서는 볼트와 가이드핀의 내측 둘레와의 사이의 간극을 이해하기 쉽게 하기 위해서 확대해서 표시하고 있다.

먼저 제1도 및 제2도의 실시예에 대해서 설명하면, 가이드핀(7)은 밑판(10)이 있는 구조로 되어 있고, 가이드핀(7)의 안쪽의 길이(중공부의 길이)는 볼트(4)의 길이보다도 짧게 설정하며, 그 차이는 판금부품(1)의 두께에 상당하는 정도, 즉 제1도에서의 ℓ정도로 설정하고 있다.

또한, 고정전극(8)은 기대(基台)(17)에 압입되어 있다.

제1도에서의 상태에서 가동전극(15)이 하강하면, 가이드핀(7)은 볼트(4)를 개재해서 눌려지고, 계속해서 코일스프링(14)을 스프링챔버(11)의 속으로 밀어 넣으면서 내려가, 결국에는 가이드핀(7)은 판금부품의 구멍(2)으로부터 이탈시키는 것이다.

본 실시예의 경우는 가동전극(15)이 플랜지(3)를 누르기 시작하는 것과 동시에 가이드핀(7)이 판금부품의 구멍(2)으로부터 이탈되기 시작하며, 이 이탈이 완료되기 전에 돌기(6)가 판금부품(1)에 압접되어 판금부품(1)이 눌려지므로, 제6도에서와 같은 편심은 발생되지 않는 것이다.

또한, 제1도에서의 코일스프링(14)을 고정시키고, 통기공(18)(2점쇄선으로 도시하였다.)으로 압축공기를 공급하여도 좋다.

제3도의 실시예는 가이드핀(7)을 에어실린더(19)의 힘으로 구멍에서 이탈시키는 것으로, 에어실린더의 피스톤로드(20)는 두껍게 만들어진 밑판(10)에 나사박음으로 꽂혀 있으며, 너트(21)로 느슨하게 고정되어 있다.

고정전극(8)은 고정부재(22)에 부착된 견고한 지지대(23)위에 설치되어 있다.

본 실시예에 있어서는 가동전극이 플랜지(3)를 누르는 동시에 에어실린더(19)가 가이드핀(7)을 판금부품의 구멍으로부터 이탈시킬 수도 있으며, 또, 플랜지(3)의 가압(용착완료후라도 좋다)이 완료된 후에 가이드핀(7)이 이탈되도록 하여도 좋다.

제4도의 실시예는 판금부품(1)이 지지대(24)의 위에도 놓이게 되어 있어, 고정전극(8) 전체가 에어실린더(25)에 의해 하강되므로써 가이드핀(7)이 구멍(2)으로부터 이탈되는 형식으로, 이른바 견인기구를 사용하는 방법이다.

지지대(24)는 고정전극(8)을 둘러싸고 있는 환형상(環狀)의 부재로서 브라켓(26)을 개재하여 고정부재(22)에 견고하게 고정되어 있다.

고정전극(8)이 하강하게 되면, 스프링챔버(11)의 윗면(13)은 밑판(10)의 대경부(12)와 밀착하는 상태로 되어 있다.

본 실시예의 경우에는 플랜지(3)가 판금부품(11)에 용착된 후에 가이드핀(7)이 이탈되는 것이다.

도면에 표시하지는 않았으나, 제4도에서의 고정전극(8)을 고정시키고 지지대(24)를 상승시키는 구조로 하여도 좋다.

또한, 각 실시예에 있어서의 에어실린더에는 공기호오스가 연결되어 있으며 도면에서의 표시는 생략하고 있다.

본 발명에 의한 용접방법에 있어서는, 축형상의 부품의 플랜지를 가동전극이 누르는 것과 동시에, 또는 누른 후에 판금부픔의 구멍으로부터 가이드핀을 강제적으로 이탈시키는 것이므로, 작업자가 판금부품에 축형상의 부품이 용착된 단일체를 가이드핀으로부터 꺼내고자 할 때에는, 판금부품의 구멍에 끼워져 있던 가이드핀이 이미 빠져 있는 상태이므로 앞에서 설명한 종래예에서의 문제점을 완전히 해소할 수 있다.

그리고, 밑판이 있는 가이드핀을 가이드핀의 안쪽 길이보다도 긴 축형상의 부품으로 누르는 구조로 되어 있어, 가동전극의 변위를 이용하여 판금부품의 구멍으로 부터 가이드을 확실하게 이탈시킬 수 있게 된다.

또, 용접이 완료된 후에, 축형상의 부품에 대해서 상대적으로 고정전극을 변위시키는 구조로 하여 가이드핀을 이탈시킬 수도 있다.

Claims (7)

1. 축형상의 부품(4)이 삽입될 수 있도록 중공이 있는 가이드핀(7)을 판금부품의 구멍(2)과 일렬이 되도록 설치하고, 상기 구멍(2)을 통하여 상기 축형상의 부품(4)을 가이드핀(7) 내로 삽입하고, 각 전극(15, 8)을 통해 서로 접하는 플랜지(3)와 판금부품(1) 간에 통전에 되게하는 단계로 이루어진 용접방법으로서, 축형상의 부품(4)이 삽입되는 구멍(2)과 상기 플랜지(3)와의 국부용접을 위한 표면을 가지는 판금부품(1)에 플랜지(3)가 달린 상기 축형상의 부품(4)을 부착시키는 용접방법에 있어서, 플랜지(3)와 판금부품(1) 표면 간에 용착이 시작되면 판금부품의 구멍(2)으로부터 가이드핀(7)이 이탈되게 하는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접방법.
2. 이동가능한 가이드핀(7)을 포함하고, 구멍이 뚫린 판금부품(1)을 지지하는, 중공이 있는 고정전극(8)과, 플랜지(3)가 달린 축형상의 부품(4)이 상기 판금부품의 구멍(2)에 맞추어지도록 누르는 가동전극(15)과, 판금부품의 구멍(2)과 일렬로 끼워져 축형상의 부품(4)이 상기 구멍과 중심선이 일치되어 삽입되도록 하는 가이드핀(7)과, 플랜지(3)와 판금부품(1)이 접촉통전에 의해 용착되게끔 서로 상대운동하는 양 전극(8, 15)으로 이루어진, 플랜지가 달린 축형상의 부품(4)과 구멍이 뚫린 판금부품을 용착시키는 프로젝션용접장치에 있어서, 양 전극이 상대적으로 움직여서 플랜지(3)가 달린 축형상의 부품(4)이 판금부품(1)의 구멍(2)으로 삽입되면, 상기 구멍(2)으로부터 가이드핀(7)을 이탈시켜, 상호 용접된 플랜지가 달린 축형상의 부품과 판금부품을 고정전극(8)으로부터 용이하게 분리시킬 수 있도록하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치.
3. 제2항의 용접장치에 있어서, 판금부품 구멍(2)의 위치고정을 위하여 고정전극으로부터 돌출하도록 가이드핀(7)을 설치하고, 가이드핀(7)의 외측 둘레와 고정 전극(8)이 접하게 하고, 가이드핀(7)의 개방된 쪽 끝이 판금부품의 윗면과 동일한 높이로 놓여져서, 축형상의 부품을 용이하게 삽입할 수 있고, 이로써 플랜지(3)와 판금부품(1)간의 접촉이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치.
4. 제2항의 용접장치에 있어서, 판금부품(1)과의 국부접촉 시작지점이 되고, 통전에 의해 용착되어 용착부(5)를 형성하게 되는 다수의 돌기(6)가 상기 플랜지의 외면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치.
5. 제2항의 용접장치에 있어서, 가이드핀(7)에 대하여 견인기구 혹은 코일스프링(14)을 구비한 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치.
6. 제5항의 용접장치에 있어서, 상기 견인기구는 가이드핀(7)의 밀폐된 쪽 끝에 달린 밑판(10)을 중간 피스톤으로 하여 고정전극(8)에 설치되는 에어실린더(19)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로젝션용접장치.
7. 제2항의 용접장치에 있어서, 상기 수단은 가이드핀(7)의 안쪽길이를 가이드핀의 중공부에 끼워지는 축형상의 부품의 길이보다도 짧게 설정함으로써 가이드핀이 이동하게 되어 판금부품(1)의 구멍으로부터 가이드핀이 이탈되게 하는 것인 프로젝션용접장치.