KR100378893B1 - 적어도2개의판소재의가장자리를사전에맞대어용접하는판소재안내및공급장치 - Google Patents

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Abstract

결합면(4)의 양측에 배치되며 서로 동시에 이동 가능한 고에너지 밀도 빔(1)을 향하는 방향으로 판소재(2, 3)를 지지하고 공급하기 위한 2개의 유닛(20, 60)을 포함하는 형태의 결합면(4)을 형성하기 위하여 미리 가장자리가 맞물린 적어도 2개의 판소재(2, 3)를 안내하고 공급하는 장치. 각각 지지하고 공급하는 유닛(20, 60)은 캐리지의 적어도 하나의 하부 시리즈나 캐리지의 적어도 하나의 상부 시리즈를 포함하며, 이들 캐리지는 수직면에서 함께 이어져 있고 기준면을 구성하는 주로에 결합면(4)에 평행인 방향으로 이동 가능하다. 각 캐리지는 결합면(4)에 수직인 방향으로 각 캐리지에 대하여 이동 가능한 적어도 하나의 슈를 지탱한다. 캐리지의 두 시리즈 중 적어도 하나의 슈는 결합면(4)에 수직인 방향으로의 슈의 변위에 의해 판소재의 용접되는 끝에 측방향 압력을 가하기 위한 수단과 협력한다.

Description

적어도 2개의 판소재의 가장자리를 사전에 맞대어 용접하는 판소재 안내 및 공급 장치{DEVICE FOR GUIDING AND FEEDING AT LEAST TWO SHEET BLANKS PREVIOUSLY BROUGHT EDGE TO EDGE, IN PARTICULAR IN A WELDING PLANT}
본 발명은 특히 사전에 가장자리를 맞댄 2개의 판소재를 고에너지 밀도 빔으로 연속 용접하기 위한 설비로 안내하기 위한 장치에 관한 것이다.
레이저빔과 같이 고에너지 밀도 빈으로 2개의 판소재를 용접하는 것은, 특히 예를 들면 자동차 공업 부문의 맞대기 용접(butt welding)에서 상당한 공업상의 판로가 존재해 왔다.
실제로, 맞대기 용접된 판소재, 즉 겹치지 않게 가장자리끼리 결합되고 고에너지 밀도 빔으로 용접된 소재는 모든 압력 형성 능력을 유지한다.
판소재는 상이한 기하학적 형상, 상이한 두께, 상이한 철 등급을 가질 수 있다.
이러한 목적으로, 2개의 판소재를 맞대고, 판소재를 연속적으로 공급하면서 판소재의 결합면에 고에너지 밀도임을 수직 방향으로 쪼여서 2개의 판소재를 맞대는 용접이 알려져 있다.
일반적으로, 이러한 용접 설비는 빔에 대하여 하나의 판소재를 옆으로 위치시키는 부분, 2개의 판소재의 가장자리가 결합되는 부분, 2개의 판소재의 가장자리가 유지되는 동안 고에너지 밀도빔 하부에 소재를 공급하기 위한 부분을 포함한다.
이 때문에, 용접 부위에서 예를 들면 롤러로 형성된 각 판소재 수직 클램핑 시스템에 사용되는 판소재를 유지하기 위한 다양한 장치가 공지되어 있다.
그러나 이러한 형태의 유지 장치는 다른 기하학적인 형태의 판소재를 함께 용접할 수 없다.
또한 서로 접하고 각각이 적어도 하나의 판소재를 지탱하는 팔레트 (pallet) 쌍을 포함하는 유지 장치도 알려져 있다.
판소재는 팔레트 상에서 예를 들면 클램핑하여 고정되어 있다.
이러한 장치는 용접 부위에서 상부로부터 판소재를 잡기 위한 경사 압력 롤러를 추가로 포함한다.
이러한 장치는 2개의 판소재의 용접된 가장자리 사이의 틈을 최소화할 수 없어서, 용접 중에 용접 부위의 열펭창으로 인하여 틈이 증가하고 결과적으로 품질이 떨어지는 응접을 초래하는 사실에 주로 단점이 있다.
본 발명의 목적은 용접 공정의 진행 동안에 2개의 판소재의 용접되는 가장자리 사이의 틈을 제어하는 것을 가능하게 하도록 사전에 가장자리가 접합된 적어도 2개의 판소재를 안내하고 공급하는 장치를 제공함으로써 전술한 단점을 방지하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 적어도 2개의 판소재를 안내하고 공급하는 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 장치의 판소재를 안내하고 공급하는 유닛 중 하나의 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1의 선 3-3에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4는 캐리지와 하부 판소재를 지지하고 공급하는 유닛의 슈의 개략적인 확대 정면도이다.
도 5는 도 4의 선 5-5에 따른 부분 단면도이다.
도 6은 도 5의 선 6-6에 따른 단면도이다.
도 7은 캐리지와 상부 판소재를 지지하고 공급하는 유닛의 슈의 개략적인 확대 정면도이다.
도 8은 상부 판소재를 지지하고 공급하는 유닛의 슈의 단면도이다.
도 9는 도 8의 선 9-9에 따른 단면도이다.
도 10은 캐리지와 슈사이에 배치된 구름 레일의 개략적인 분해 사시도이다.
따라서 본 발명은 특히 고에너지 밀도 빔으로 연속 용접을 위한 설비에서 각각 결합면의 양측에 배치되며 서로 동시에 이동 가능한 고에너지 밀도빔을 향하는 방향으로 판소재를 지지하고 공급하기 위한 2개의 유닛을 포함하는 형태의 결합면을 형성하기 위하여 사전에 가장자리가 접합된 적어도 2개의 판소재를 안내하고 공급하는 장치에 있어서, 각각의 지지하고 공급하는 유닛이 수직면에서 함께 이어지고 수평 기준면을 형성하는 주로(runway)상에서 결합면에 평행한 방향으로 이동 가능한 적어도 하나의 캐리지(carriage)의 하부 시리즈나, 상기 하부 시리즈의 캐리지가 결합면에 수직인 방향으로 상기 캐리지에 대하여 이동 가능하며 판소재의 하부면과 접촉하는 실질적으로 연속하는 표면을 이루는 적어도 하나의 슈(shoe)를 각각 지지하며 - 캐리지의 상기 하부 시리즈에 대하여 마주하여 배치되며 결합면에 평행한 방향으로 주로상에서 이동 가능한 수직면에 함께 이어진 - 상기 상부 시리즈의 캐리지는 결합면에 수직인 방향으로 상기 캐리지에 대하여 이동 가능한 적어도 하나의 슈를 각각 지지하떠 판소재의 상부면과 접촉하는 실질상 연속인 표면을 구성하며, - 캐리지의 2가지 시리즈 중 적어도 하나의 슈가 판소재의 결합면에 수직인 방향으로 상기 슈의 변위에 의해서 판소재가 용접된 끝 상에 측방향 압력을 가하기 위한 수단과 협력하며, - 각각의 지지하고 공급하는 유닛이 수직력에 의해서 상응하는 판소재를 클램핑하기 위한 수단과 협력하는, - 캐리지의 상부 시리즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 발명의 특징에 따르면,
캐리지의 각 시리즈의 슈는 서로 독립되어 있고,
각 슈는 판소재에 수직인 방향으로 이동 가능하도록 대응하는 캐리지 상에 장착되어 있으며,
각 슈는 상기 슈의 세로축의 각 측에 각각 장착된 2개의 구름 레일에 의해서 결합면에 수직인 방향으로 이동 가능하게 되도록 대응하는 캐리지에 장착되어 있고판소재의 결합면에 수직인 방향으로 연장되며,
각 구름 레일은 직사각형 단면을 가지며 수평축을 가지는 V형 홈으로 그 마주보는 측면에 제공되는 2개의 장착 바와 상기 홈에 배치된 원통형 롤러를 포함하는 스트립(strip)을 포함하며, 상기 2개의 바 중 하나는 캐리지에 고정되어 있고 다른 하나는 대응하는 슈에 고정되어 있으며,
각 캐리지는 상기 캐리지의 측면에 각각 배치되며 상기 캐리지를 안내하기 위한 대응하는 주로와 협력하는 수평축을 가지는 적어도 2개의 롤러를 포함하며,
각 캐리지는 수직축을 가지며 대응하는 주로에 제공된 슬롯과 협력하는 적어도 하나의 롤러를 포함하고, 상기 슬롯은 판소재의 결합면에 평행한 기준축을 구성하며,
각 슈는 상기 슈와 접촉하여 대응하는 캐리지의 상부면에 제공된 공동에 배치된 리턴 스프링을 포함하며, 상기 리턴 스프링의 제1끝단이 캐리지에 연결되어 있으며 상기 리턴 스프링의 제2 분단이 상기 슈에 고정된 수직 러그(lug)에 연결되어 있으며,
각 슈는 그 면 상에서 판소재와 접촉을 위하여 대응하는 판소재에 부착을 형성하기 위하여 충분한 마찰 계수를 제공하는 물질, 예를 들면 중합체의 층을 포함하며,
캐리지의 각 시리즈의 캐리지는 판소재의 결합면체 평행한 방향으로 상기 캐리지를 이동시키기 위한 수단에 연결되며,
각 이동 수단은 판소재에 수직인 평면에서 고리를 형성하며 회전 구동수단에연결된 끊임없는 체인을 포함하며,
판소재가 용접되도록 끝에 측방향 압력을 가하기 위한 수단이 한편으로는 캐리지의 두 시리즈 중 하나의 슈와 협력하고 다른 한편으로는 판소재의 결합면에 수직인 방향으로 추력을 가하는 적어도 하나의 추력 수단과 협력하는 측방향 안내로를 포함하며,
안내로는 수직축을 가지는 자유로이 회전 가능한 롤러를 포함하며,
추력 수단은 적어도 하나의 원통 장치를 포함한다.
본 발명의 특징과 이점은 첨부한 도면을 참조하여 단지 실시예로서 주어진 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1에 개략적으로 도시한 장치는 고에너지 밀도 빔(1), 예를 들면 레이저 빔으로 판소재(2, 3)를 용접하는 연속 맞대기 응접 설비에서 여러 쌍의 판소재(2, 3)를 안내하고 공급하도록 개조되어 있다.
상기 판소재(2, 3)는 기하학적인 형태나 두께가 상이할 수 있으며 또한 다른 등급의 강철일 수 있고, 예를 들떤 자동차 산업이나 반제품의 부분을 사용하는 산업에 사용될 수 있다.
양질의 용접을 보증하기 위하여, 2개의 판소재(2, ,3)는 용접 부위에서 특히 고에너지 밀도 빔(1)의 축에 대하여 용접되는 가장자리의 위치와 판소재(2, 3)의 공급 중에 가장자리 사이의 간격을 제어하고 줄이기 위한 목적으로 끝에 가해지는 상대 압력이나 추력에 관한 여러 요구를 만족해야만 한다.
이러한 목적으로, 도 1 및 도 4에 도시된 장치는 고에너지 밀도 빔(1)을 향하는 방향으로 판소재(2, 3)를 지지하고 공급하기 위한 2개의 유닛(20, 60)을 포함하는데, 각각은 결합면(4)의 각 측면에 배치되고 서로 동시에 이동 가능하다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 판소재(2, 3)를 지지하고 공급하기 위한 유닛(20)은 수직면에서 함께 이어지며 수평 기준면을 구성하는 주로(23)에서 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 평행한 면에서 이동 가능한 캐리지(22)의 하부 시리즈(21)를 포함한다.
실질적으로 자세히 알려질 것으로서, 하부 시리즈(21)의 캐리지(21)는 결합면(4)에 대하여 이동 가능하며 판소재(2)의 하부면과 접촉하는 실질적으로 연속인 면을 구성하는 적어도 하나의 슈(24)를 각각 지지한다.
판소재(2)를 지지하고 공급하기 인한 유닛(20)은 하부 시리즈에 대하여 마주보게 배치된 수직면에 함께 이어지고 주로(43) 상에서 결합면(4)에 평행한 방향으로 이동 가능한 캐리지(42)의 상부 시리즈(41)를 추가로 포함한다.
상부 시리즈(41)의 캐리지(42)는 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 상기 캐리지(42)에 대하여 이동 가능하며 판소재(2)의 상부면과 접촉하는 실질적으로 연속인 면을 구성하는 적어도 하나의 슈(44)를 각각 지지한다.
캐리지(22)의 하부 시리즈(21)의 슈(24)는 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 슈(24)의 변위에 의해서 판소재(2, 3)의 용접되도록 끝에 측방향 압력을 가하기 위한 수단(5)과 협력한다.
도 4 내지 도 6을 참조하여, 하부 시리즈(21)의 캐리지(22)와 슈(24)를 이하에 설명한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각 캐리지(22)는 그 끝단 중 하나에, 예를 들면 캐리지(22)의 진행 방향에 대하여 앞쪽 끝단에 텅(tongue)(25)을 포함한다.
또한, 각 캐리지(22)는 그 뒤쪽 끝단에 인접한 캐리지의 텅을 받기 위하여 개조된 홈(26)을 포함한다.
캐리지(22)는 2개의 근접한 캐리지(22)의 홈(26)과 텅(25)을 통하여 연장된 핀(27)에 의해서 수직면에서 함께 이어져 있다.
각 캐리지(22)는 수평축을 가지는 적어도 2개의 롤러(28)를 추가로 포함하는 데 각각은 캐리지(22)의 측면에 배치되어 있고, 캐리지(22)를 안내하기 위한 주로(23)와 협력하도록 개조되어 있다.
도면에 도시한 실시예에서, 각 캐리지(22)는 4개의 롤러(28), 즉 2개는 캐리지(22)의 한 쪽에, 2개는 후자의 다른 쪽에 포함한다.
또한, 각 캐리지(22)는 주로(23)에 제공된 도 4의 슬롯(23a)과 협력하도록 개조된 수직축을 가지는 적어도 하나의 롤러(29)를 포함한다.
슬롯(23a)은 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 평행한 기준 축을 구성한다.
슈(24)는 서로 독립적이며 각 슈(24)는 각각 슈(24)의 세로축의 각 측면에 배치된 도 5의 2개의 구름 레일(30)로서 결합면에 수직인 방향 및 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 이동 가능하도록 대응하는 캐리지(22)에 장착되어 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 각 구름 레일(30)은 직사각형 단면을 가지며 수평축을 가지는 V형 홈(32a, 32b)과 마주하는 면에 제공되는 2개의 장착 바(31a, 31b)를 포함한다.
구름 레일(30)은 홈(32a, 32b)의 부위에서 바(31a, 31b) 사이에 배치된 정사각형 단면의 스트립(33)을 추가로 포함한다.
이 스트립(33)은 스트립(33)의 각 면으로부터 번갈아 돌출한 원통형 롤러(34)를 지탱하여 2개의 바(31a, 31b)가 서로에 대하여 굴러간다.
2개의 바 중 하나, 예를 들면 바(31a)는 캐리지(22)에 고정되며, 바 중 다른 하나, 예를 들면 바(31b)는 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 슈(24)의 변위를 허용하고 결합면(4)에 평행인 방향으로 캐리지(22)에 대하여 슈의 어떤 변위도 방지하는 대응하는 슈(24)에 고정되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 각 슈(24)는 상기 슈(24)와 접촉하는 대응하는 캐리지(22)의 상부면에 제공된 공동(39)에 배치된 리턴 스프링(38)을 포함한다.
상기 리턴 스프링(38)의 제1끝단(38a)은 캐리지(22)에 연결되어 있고 이 스프링의 제2끝단(38b)은 대응하는 슈(24)에 고정된 수직 러그(40)에 연결되어 있다.
이 리턴 스프링(38)치 목적은 판소재(2, 3)의 용접되는 끝이 측방향 압력을 받은 후에 대응하는 슈(24)가 그 초기 위치로 귀환하도록 하는 것이다.
시리즈(21)의 캐리지(22)는 수직면에서 고리(도 2)를 형성하며 이 시리즈는 한편으로는 고리의 한쪽 끝단에 배치된 평행 스프로켓(37a)의 제1쌍과, 다른 한편으로는 고리의 다른쪽 끝단에 배치된 평행 스프로켓(37b)의 제2쌍과 맞물린 구동수단을 포함한다.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 캐리지(22)의 맞물림 수단은 핀(27)의 각 끝단에 캐리지의 각 측면에 고정된 수직판(35)을 포함한다. 이들 수직판(35)은 캐리지(22)로 형성된 고리의 전 길이에서 고르게 떨어져 있고 각각이 스프로켓(37a, 37b)의 이의 형태와 보완적인 형태를 가지는 노치(notch)(35a)를 포함한다. 노치(35a)는 캐리지(22)를 구동하기 위한 스프로켓(37a, 37b)의 이와 협력하며 스프로켓(37a, 37b)은 예를 들면 기어(37a, 37b)의 쌍 중 하나를 구동하는 모터 감속 시스템(미도시)에 의하여 회전 구동된다.
도 3, 도 7 및 도 8을 참조하여, 상부 시리즈(41)의 캐리지(42)와 슈(44)를 설명한다.
하부 시리즈(21)의 캐리지(22)와 같은 방식으로, 캐리지(42)는 2개의 근접한 캐리지(42)의 홈과 텅을 통하여 연장하는 핀에 의해서 수직면에서 함께 이어진다.
각 캐리지(42)는 수평축을 가지는 적어도 2개의 롤러(28)를 추가로 포함하는 데 각각은 캐리지(42)의 측면에 배치되며 캐리지(42)를 안내하기 위한 주로(43)와 협력하도록 개조되어 있다.
각 캐리지(42)는 4개의 롤러, 즉 2개는 캐리지(42)의 한 쪽에, 2개는 후자의 다른 쪽에 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 각 캐리지(42)는 주로(43)에 제공된 슬롯(43a)과 협력하도록 개조된 수직축을 가지는 적어도 하나의 롤러(29)를 포함한다.
슬롯(43a)은 또한 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 평행한 기준축을 구성한다.
슈(44)는 서로 독립적이며 각 슈(44)는 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인방향으로 상기 슈(44)의 세로축의 반대측으로 각각 연장된 2개의 구름 레일(30)(도 7 및 도 8)에 의해 결합면(4)에 수직이 방향으로 이동 가능하도록 대응하는 캐리지(42)에 장착되어 있다.
이들 구름 레일(30)은 캐리지(22)와 슈(24)에 대한 이전에 설명된 것과 동일하다.
2개의 바 중 하나, 예를 들면 구름 레일(30)의 바(31)는 캐리지(42)에 고정되어 있고 상기 바 중 다른 하나, 예를 들면 바(31b)는 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 슈(44)의 변위를 허용하고 상기 결합면(4)에 평행인 방향으로 캐리지(42)에 대하여 슈(44)의 어떤 변위도 방지하는 대응하는 슈(44)에 고정되어 있다.
상부 시리즈(41)의 캐리지(42)는 수직면에서 고리(도 2)를 형성하며 이 시리즈는 한편으로는 고리의 한쪽 끝단에 배치된 평행 스프로켓(47a)의 제1쌍과, 다른 한편으로는 상기 고리의 다른쪽 끝단에 배치된 평행 스프로켓(47b)의 제2쌍과 맞물리기 위한 수단을 포함한다.
도 3 및 도 7에 도시한 바와 같이, 캐리지(42)의 맞물림 수단은 하부 시리즈(21)의 캐리지(22)의 맞물림 수단과 일치하며 캐리지(42)의 각 측면에서 핀(27)의 각 끝단에 고정된 수직판(45)에 의해 형성된다.
수직판(45)은 캐리지(42)에 의해 형성된 고리의 길이를 통하여 고르게 떨어져 있고 스프로켓(47a, 47b)의 이의 형태와 보완적인 형태를 가지는 노치(45a)를 포함한다.
노치(45a)는 캐리지(42)를 구동하기 위한 스프로켓(47a, 47b)의 이와 협력하며, 스프로켓(47a, 47b)은 예를 들면 스프로켓(47a, 47b)의 쌍 중 하나를 구동하는 모터 감속 시스템(미도시)에 의해 회전 구동된다.
상부 시리즈(41)의 슈(44)는 또한 슈를 초기 위치로 귀환시키기 위한 리턴 스프링을 가지고 있다.
판소재(2)를 지지하고 공급하기 위한 유닛(20)은 수직력을 사용하는 판소재(2)를 클램핑하기 위한 수단(100)과 협력한다.
도 8을 참조하여 슈(44) 부위에서 수직력에 의해 판소재(2)를 클램핑하기 위한 수단(100)을 설명하는 데, 각 슈(44)의 클램핑 수단은 동일하다.
각 슈(44)의 부위에서 클램핑 수단(100)은 바디(101)와 상기 바디(101)에 미끄러질 수 있도록 장착된 피스톤(102)을 가지는 원통 장치를 포함한다.
바디(101)와 피스톤(102)은 비압축성 유체를 담고 있는 내실(103)을 한정하며 피스톤(102)은 피스톤(102)과 실(103)의 내부 끝단 사이에 삽입된 스프링(104)에 의하여 상부 위치로 귀환된다.
다음에 설명할 것으로서, 피스톤은 그 상부 부분에 수평핀(106)에 자유로이 회전 가능하고 구름 트랙(107)과 협력하게 개조된 롤러(105)를 가지고 있다.
상기 슈(44)는 베이스(108)와 상기 베이스(108)와 캐리지(42) 사이에 삽입된 구름 레일(30)로서 캐리지(42)에 의해 지지된다.
슈(44)는 한편으로는 구름 레일(30)로서 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로, 다른 한편으로는 판소재(2)에 수직인 방향으로 대응하는 캐리지(42)에대하여 변위 가능하다.
이러한 목적으로, 베이스(108)의 하부면은 슈(44)에 제공된 블라인드 개구부(110)에 들어가도록 개조된 수직 피스톤(109)을 포함한다.
수직 피스톤(109)의 하부 표면은 블라인드 개구부(110)의 내부 끝단과 베이스(108)에 제공된 제1 덕트(112)와 수직 피스톤(109)을 통하여 연장된 제2 덕트를 통하여 내부 실(103)에 연결된 실(111)을 한정한다.
슈(44)는 4개의 수직 포스트(post)(109)에서 베이스에 대하여 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.
이러한 목적으로, 포스트(114)의 상부 끝단은 베이스(112)에 고정되어 있고 이들 포스트의 하부 끝단은 슈(44)에 제공된 공동(115)에 각각 배치되어 있고 각 포스트의 끝단에는 너트(116)를 포함한다. 스프링(117)은 베이스(112)에 대하여 가까이에 슈(44)를 유지하기 위하여 공동(115)에서 너트(116)상으로 각 포스트(114)에 배치되어 있다.
각 슈(24, 44)는 판소재(2)와 맞물리기 위한 면에서 판소재(2)에 부착되기 위하여 충분한 마찰계수를 제공하는 물질의 층(24a, 44a)(도 3, 도 4 및 도 8)을 각각 포함한다.
이러한 물질은 예를 들면 중합체이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 판소재(2, 3)의 용접되는 가장자리에 측방향 압력을 가하기 위한 수단(5)은 예를 들면 측방향 안내로(6)에 의하여 형성되는 데, 이 안내로는 한편으로는 슈(24)와 협력하고, 다른 한편으로는 판소재(2, 3)의결합면(4)에 수직인 방향으로 추력을 가하는 적어도 하나의 추력 수단(7)과 협력한다.
안내로(6)는 슈(24)의 측 표면을 누르며, 추력 수단(7)에 연결된 지지자(6b)에 장착된 수직축을 가지고, 자유로이 회전 가능한 롤러(6a)에 의하여 형성되어 있다.
추력 수단(7)은 예를 들면 원통 장치이다.
판소재(3)를 지지하고 공급하기 위한 유닛(60)은 수직면에서 함께 이어지고 수평 기준면을 한정하는 주로(63)에서 결합면(4)에 평행인 방향으로 이동 가능한 캐리지(62)의 하부 시리즈(61)를 포함한다.
하부 시리즈(61)의 캐리지(62)는 상기 캐리지(62)에 대하여 고정되어 있는 적어도 하나의 슈(64)를 각각 지지한다.
슈(64)는 판소재(3)의 하부면과 접촉하는 실질적으로 연속인 표면을 구성한다.
판소재(3)를 지지하고 공급하기 위한 유닛(60)은 수직면에서 함께 이어지고 캐리지(62)의 하부 시리즈(61)에 대하여 마주하며 주로(83)상에서 결합면(4)에 평행하는 방향으로 이동 가능한 캐리지(82)의 상부 시리즈(81)를 추가로 포함한다.
상부 시리즈(81)의 캐리지(82)는 판소재(3)의 상부 표면과 접촉하는 실질적으로 연속하는 표면을 구성하는 적어도 하나의 슈(84)를 각각 지지한다.
캐리지(62)와 슈(64)는 캐리지(22)와 슈(24)와 동일하며 캐리지(82)와 슈(84)는 캐리지(42)와 슈(44)와 동일하다.
그러나 이러한 경우에 슈(64, 84)는 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 캐리지(62, 82)에 대하여 고정되어 있으므로 이들 슈(64, 84)는 구름 레일과 리턴 스프링을 전부 가지고 있지 않다.
반면에, 슈(84)는 판소재(3)에 수직인 방향으로 캐리지(82)에 대하여 이동 가능하다.
각 슈(64, 84)는 판소재(3)와 맞물리기 위한 그 면 상에 판소재(3)에 부착을 형성하기 위한 충분한 마찰 계수를 제공하는 물질층(64a, 84a)을 각각 포함한다.
이 물질은 예를 들면 중합체이다.
하부 시리즈(61)의 캐리지(62)의 구동은 하부 시리즈(21)의 캐리지(22)의 구동과 일치한다.
따라서, 하부 시리즈(61)의 캐리지(62)는 수직면에서 고리를 형성하며 고리의 끝단에 각각 배치되고 스프로켓(37a, 37b)과 동일한 2쌍의 스프로켓과 맞물리기 위한 수단을 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 캐리지(62)의 맞물림 수단은 핀(27)의 각 끝단에 고정되고 캐리지(62)의 각 측면에 배치된 수직판(65)을 포함한다.
이들 수직판(65)은 캐리지(62)에 의해 형성된 고리의 전 길이를 따라 고르게 떨어져 있으며 각각은 스프로켓의 이의 형태와 보완적인 형태의 노치를 포함한다.
그리고 상부 시리즈(81)의 캐리지(82)는 상부 시리즈(41)의 캐리지(42)와 같은 방식으로 구동된다.
이러한 목적으로, 캐리지(82)는 수직면에서 고리를 형성하고 고리의 끝단에각각 배치되며 스프로켓(47a, 47b)과 동일한 2쌍의 스프로켓과 맞물리기 위한 수단을 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 캐리지(82)의 맞물림 수단은 핀(27)의 각 끝단에 고정되고 캐리지(82)의 각 측면에 배치된 수직판(85)을 포함한다.
이들 수직판(85)은 캐리지(82)에 의해 형성된 고리의 전 길이를 따라 고르게 떨어져 있으며 각각은 스프로켓의 이의 형태와 보완적인 형태를 가지는 노치를 포함하고 있다.
너트(60)는 수직력으로 판소재를 클램핑하기 위한 수단을 또한 포함한다.
판소재(3)에 수직력을 가하는 이들 클램핑 수단(100)은 판소재(2)의 클램핑 수단(100)과 동일하다.
본 발명에 따라 안내하고 공급하는 장치는 고에너지 밀도 빔(1)의 축 상의 수직면에 일치되어 있는 판소재(2, 3) 중 하나의 용접되는 끝을 유지하기 위한 수단을 포함한다.
판소재 중 하나의 용접되는 끝을 수직면에 일치되게 유지하기 위한 수단, 예를 들면 판소재(3)는 판소재(2, 3)의 수평면의 각 측면에 배치된 2개의 측방향과 평행 안내로(90a, 90b)를 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 안내로(90a)는 수직축을 가지는 자유로이 회전 가능한 롤러(91a)를 포함하는데, 롤러(91a)는 슈(64)의 측 표면을 누르며 수직 기준 표면(95)에 고정된 지지자(92a)에 장착되어 있다.
안내로(90b)는 슈의 측 표면을 누르고 수직 기준 표면(95)에 고정된지지자(92b)에 장착된 수직축을 가진 자유로이 회전 가능한 롤러(91b)를 포함한다.
따라서, 제3도에 도시된 바와 같이, 슈(24, 44)는 대항하는 슈(64, 84)와 고에너지 밀도 빔(1)을 위치시키기고 판소재(2, 3)의 끝을 응접하기 위한 충분한 공간을 한정한다.
또한, 판소재(2, 3)의 용접되는 끝을 향하여 각각 마주하는 슈(24, 44, 64, 84)의 측방향 면은 비스듬히 잘리고, 반면 대항하는 측방향 면은 평면이고 수직한다.
용접 부위에서, 판소재(2, 3)를 클램핑하기 위한 수단(100)의 롤러(105)는 구름 트랙(107)과 점진적으로 접촉하게 되며 이는 용접 부위에 들어가는 각 슈(44, 84)에 대하여 리턴 스프링(104)의 작용에 반대하는 피스톤(102)의 연속적인 강하에 기인한다.
비압축성 유체는 내부 실(103)로부터 슈(44, 84)의 실(111)로 진행하고 이러한 방식으로 슈의 표면에 수직 압력을 가하고 슈(24, 44; 64, 84) 사이에서 각각 판소재(2, 3)를 잡는다.
결과적으로 각 판소재(2, 3)는 슈(24, 44, 64, 84)의 사이에서 점진적으로 잡히게 되고 그 다음에 슈(44, 84)로서 가해지는 수직 압력 때문에 이들 슈 사이에 부착의 효과에 의해서 구동된다.
유닛(20, 60)은 서로 동시에 구동되는데, 이는 압력하에서 판소재와 슈 사이의 미끄러짐의 가능성 없이 고에너지 밀도 빔을 향하는 방향으로 판소재(2, 3)를 구동하는 것을 허용한다.
수직 기준 표면(95)은 고에너지 밀도 빔(1)의 축에 판소재의 용접되는 끝을 위치하게 하고 고에너지 밀도 빔(1)의 축과 일직선에 있는 기준면을 구성하는 판소재(3)의 용접되는 끝에 대하여 판소재(2)의 용접되는 끝을 적용하는 것을 허용한다.
용접 부위에서 측방향 압력을 가하기 위한 수단은, 슈(24, 44)를 통하여 결합면(4)에 수직인 방향으로 판소재(2)에 힘과 용접 작동을 거쳐 진행하는 동안에 두 판소재의 응접되는 끝 사이의 간격을 조절하고 용접 동안에 판소재의 팽창에 기인하는 용접되는 끝의 분리를 방지하는 것을 허용하는 결합면의 부위에 결과적으로 압력을 가한다.
가해진 힘은 판소재와 뉴 사이의 상대 미끄러짐이 방지되는 동안에 판소재 사이에서 접촉의 압력에 의해 균형 잡힌다.
주로(23, 63)는 수평 기준 표면으로 구성되는 데, 이는 수평면에 판소재(2, 3)의 하부면과 접촉하는 슈(24, 64)의 면을 위치하는 것을 허용하며 이러한 방식으로 판소재(2, 3)의 용접되는 끝과 정렬된다.
전술한 실시예에서 각 유닛(20, 60)은 캐리지(22, 62)의 하부 시리즈(21, 61)와 캐리지(42, 82)의 상부 시리즈(41, 81)를 포함한다.
다른 실시예에서는 각 유닛(20, 60)이 캐리지(22, 62)의 어느 하부 시리즈(21, 61)나 포함할 수 있는데, 각각을 적어도 하나의 슈(24, 64)나 캐리지(42, 82)의 상부 시리즈(41, 81)를 지지하며 각각은 적어도 하나의 슈(44, 84)를 지지한다.
이 경우, 캐리지를 포함하지 않는 시리즈의 슈는 대응하는 판소재와 접촉하는 면으로부터 떨어진 슈의 면과 협력하도록 개조된 자유로이 회전 가능한 예를 들면 지지 를러와 협력할 수도 있다.
판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 슈의 변위를 허용하기 위하여 구름 레일에 슈(24, 44)의 장착은 캐리지(22, 42)의 길이 방향 운동으로부터 상기 슈의 가로 운동을 결합시키지 않도록 하면서 이들 슈를 지지하도록 하여, 캐리지의 같은 시리즈의 근접한 캐리지 사이에서 이어진 연결의 부위에서 악화를 피하도록 한다.
그리고 대응하는 캐리지(42, 82)에 고정된 베이스에 의해 지지된 수직 피스톤(109)에 슈(44, 84)의 장착은 캐리지의 수직 운동으로부터 슈의 수직 운동을 결합시키지 않도록 한다.
본 발명을 통하여 용접 공정의 진행 동안에 2개의 판소재의 용접되는 가장자리 사이의 틈을 제어할 수 있으므로, 사전에 가장자리가 접합된 적어도 2개의 판소재를 안내하고 공급할 수 있다.

Claims (16)

  1. 적어도 2개의 판소재(2, 3)의 가장자리를 사전에 맞대고, 고에너지 밀도빔(1)으로 연속 용접하여 접합면(4)을 형성하는 판소재 안내 및 공급장치로서, 수직면에 같이 배치되고 수평 기준면을 형성하는 주로(走路)(runway)(23, 63)상에서 상기 접합면(4)에 평행인 방향으로 이동 가능한 캐리지(22, 62) 및 상기 캐리지(22, 62)로 지지되며, 상기 접합면(4)에 수직인 방향으로 상기 캐리지(22, 62)에 대하여 이동 가능하며 상기 판소재(2, 3)의 하부면과 접촉하여 연속하는 면을 이루는 적어도 하나의 슈(24, 64)를 포함하는 적어도 하나의 하부 시리즈(21, 61) 그리고 수직면에 함께 이어지고, 상기 캐리지(22, 62)에 마주보고 배치되며 상기 접합면(4)에 평행인 방향으로 주로(43, 83) 상에서 이동 가능한 캐리지(42, 82) 및 상기 캐리지(42, 82)로 지지되고, 상기 접합면(4)에 수직인 방향으로 상기 캐리지(42, 82)에 대하여 이동 가능하며, 상기 판소재(2, 3)의 상부면과 접촉하여 연속하는 면을 이루는 적어도 하나의 슈(44, 84)를 포함하는 적어도 하나의 상부 시리즈(41, 81)를 포함하고, 상기 고에너지 밀도빔(1)쪽 방향에서 상기 판소재(2, 3)를 지지하고 공급하며, 상기 접합면(4)의 양측에 배치되어 상호 동시 이동 가능한 2개의 유닛(20, 60),
    상기 슈(24, 44) 중 적어도 하나와 결합하여, 상기 판소재(2, 3)의 상기 접합면(4)에 수직인 방향으로 상기 슈(24, 44)의 변위에 따라 판소재의 용접 가장자리로의 측방향 압력 인가 수단(5) 그리고
    상기 슈(44, 84)와 결합하여, 대응하는 상기 판소재(2, 3)를 수직력으로 조이는 수단(100)
    을 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 캐리지(22, 42, 62, 82)의 각 시리즈(21, 41, 61, 81)의 슈(24, 44, 64, 84)는 서로 독립되어 있는 판소재 안내 및 공급 장치.
  3. 제1항에서,
    각 슈(44, 84)는 판소재(2, 3)에 수직인 방향으로 이동 가능하도록 대응하는 캐리지(42, 82) 상에 장착되어 있는 판소재 안내 및 공급 장치.
  4. 제1항에서,
    각 슈(24, 44)는 상기 슈(24, 44)의 세로측의 각 측에 각각 배치되고 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 연장하고 있는 2개의 구름 레일(30)에 의해서 결합면(4)에 수직인 방향으로 이동 가능하게 되도록 대응하는 캐리지(22, 42)에 장착되어 있는 판소재 안내 및 공급 장치.
  5. 제4항에서,
    각 구름 레일(30)은 직사각형 단면을 가지며 수평축을 가지는 V형 홈(32a,32b)으로 마주보는 측면에 제공되는 2개의 장착 바(31a, 31b)와 상기 홈(32a, 32b)에 배치된 원통형 롤러(34)를 포함하는 스트립(33)을 포함하며, 상기 2개의 바(31a, 31b) 중 하나는 캐리지(22, 42)에 고정되어 있고 상기 바 중 다른 하나는 대응하는 슈(24, 44)에 고정되어 있는 판소재 안내 및 공급 장치.
  6. 제1항에서,
    각 캐리지(22, 42, 62, 82)는 상기 캐리지(22, 42, 62, 82)의 측면에 각각 배치되며 상기 캐리지(22, 42, 62, 82)를 안내하기 위한 대응하는 주로(23, 43, 63, 83)와 협력하는 수평축을 가지는 적어도 2개의 롤러(28)를 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  7. 제1항에서,
    각 캐리지(22, 42, 62, 82)는 수직축을 가지며 대응하는 주로(23, 43, 63, 83)에 제공된 슬롯(23a, 43a, 63a, 83a)과 협력하는 적어도 하나의 롤러(29)를 포함하며, 상기 슬롯(23a, 43a, 63a, 83a)은 판소재(2, 3)의 결합면(5)에 평행한 기준축을 구성하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    각 슈(24, 44)는 상기 슈(24, 44)와 접촉하여 대응하는 캐리지(22, 42)의 상부면에 제공된 공동(39)에 배치된 리턴 스프링(38)을 포함하며, 상기 리턴스프링(38)의 제1끝단(38a)이 캐리지(22, 42)에 연결되어 있으며 상기 리턴 스프링(38)의 제2끝단(38b)이 상기 슈(24, 44)에 고정된 수직 러그(40)에 연결되어 있는 판소재 안내 및 공급 장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    각 슈(24, 44, 64, 84)는 그 면 상에서 판소재(2, 3)와 접촉을 위하여 대응하는 판소재(2, 3)에 부착하기 위하여 충분한 마찰 계수를 제공하는 물질, 예를 들면 중합체의 층(24a, 44a, 64a, 84a)을 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  10. 제1항에서,
    각 시리즈(21, 41, 61, 81)의 캐리지(24, 44, 64, 84)는 수직면에서 고리를 구성하고 상기 고리의 끝단에 각각 배치된 2쌍의 수평 스프로켓과 맞물리기 위한 수단을 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 맞물림 수단은 캐리지(24, 44, 64, 84)의 각 측에 배치되고 대응하는 고리의 전 길이를 따라서 일정하게 이격된 수직판(35, 45, 65, 85)을 포함하며, 각 수직판(35, 45, 65, 85)은 스프로켓의 이의 형태와 보완적인 형태를 가지는 노치를 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  12. 제1항에서,
    판소재(2, 3)의 용접되는 끝에 측방향 압력을 가하기 위한 수단(5)은 한편으로는 각 캐리지의 하부 시리즈(21)의 슈(24)와 협력하며 다른 한편으로는 상기 판소재(2, 3)의 결합면(4)에 수직인 방향으로 추력을 가하는 적어도 하나의 추력 수단(7)과 협력하는 측방향 안내로(6)를 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  13. 제12항에서,
    안내로(6)는 수직축을 가지는 자유로이 회전 가능한 롤러(6a)를 포함하는 판 소재 안내 및 공급 장치.
  14. 제12항에서,
    추력을 가하는 수단은 적어도 하나의 원통 장치(7)를 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  15. 제3항에서,
    각 슈(44, 84)는 대응하는 캐리지(42, 82)에 고정되고 대응하는 슈(44, 84)에 제공된 블라인드 개구부(110)에 배치된 베이스(108)에 의해 지탱되는 수직 피스톤(109)으로서 판소재(2, 3)에 수직인 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있으며, 상기 수직 피스톤(109)은 상기 블라인드 개구부(110)와 실(111)을 한정하는 판소재 안내 및 공급 장치.
  16. 제1항 또는 제15항에서,
    수직력으로 판소재(2, 3)를 클램핑하기 위한 수단(100)은 각 슈(44, 84)를 위하여 구름 트랙(107)과 협력하는 롤러(105)를 상부 끝단에 가지는 피스톤(102)과, 베이스(108)에 배치된 제1 덕트(112)를 통하여 그리고 수직 피스톤(109)을 통하여 연장하는 제2 덕트(113)를 통하여 대응하는 슈(44, 84)에 제공된 실(111)과 통해 있는 비압축성 유체를 가지는 내부 실(103)을 포함하는 판소재 안내 및 공급 장치.
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