KR100820040B1

KR100820040B1 - 차량용 휠 용접장치

Info

Publication number: KR100820040B1
Application number: KR1020070020702A
Authority: KR
Inventors: 김정남; 토시아 타카하시
Original assignee: (주)은산 비에스앤티
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-04-08

Abstract

본 발명은 차량용 휠 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투피스 휠 을 구성하는 림과 디스크를 상호 결합하기 위한 용접장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치는, 베이스프레임과; 상기 베이스프레임의 일측 상부에 위치되고 전방에 용접토치를 구비하는 용접기본체와; 상기 용접기본체를 베이스프레임 상에서 전후방으로 이동시키는 본체이송수단과; 상기 용접기본체의 일측에 구비되어 상기 용접토치를 전후방으로 이동시키는 용접토치이송부재와; 일단은 상기 용접토치이송부재에 연결되고 타단은 상기 용접토치를 파지하는 클램핑부재와; 상기 베이스프레임의 타측에 구비되는 수직프레임과; 상기 수직프레임에 피벗가능하게 연결되며 용접될 휠에 회전력을 제공하는 회전구동부와; 상측에 용접될 휠이 거치되며 상기 회전구동부에 의해 회전되는 회전원판과; 상기 회전구동부를 상하방향으로 피벗시키는 피벗구동부를 포함한다.

용접부, 지그부, 본체이송수단, 용접토치이송부재, 회전구동부, 피벗구동부

Description

차량용 휠 용접장치{APPARATUS FOR WELDING WHEEL OF VEHICLE}

도 1 은 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 전체 사시도,

도 2 는 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 용접부 사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 용접부 분해사시도,

도 4 는 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 용접부 작동 상태가 도시된 측면도,

도 5 는 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 지그부 분해사시도,

도 6 은 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 지그부 측면도,

도 7 은 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 전체 사용 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

W : 용접부 J : 지그부

10 : 베이스프레임 20 : 수직프레임

22 : 가로대 100 : 용접기본체

110 : 플렉시블호스 120 : 용접토치

200 : 본체이송수단 210 : 이송플레이트

220 : 가이드봉 230 : 유압액츄에이터

240 : 고정블럭 300 : 용접토치이송부재

310 : 제1이송스크류 312 : 제1회전손잡이

320 : 이송블럭 322 : 제1너트블럭

324 : 가이드홀 326 : 너트공

330 : 이송가이드 332 : 수평봉

334 : 가이드측판 400 : 클램핑부재

500 : 회전구동부 510 : 모터

520 : 감속기 524 : 회전축

526 : 피벗축 600 : 회전원판

610 : 중공축 620 : 휠고정부재

700 : 피벗구동부 710 : 제2이송스크류

720 : 제2너트블럭 730 : 브라켓

740 : 제2회전손잡이 750 : 유니트베어링

800 : 미세위치조절부재 810 : 제1링크블럭

820 : 수평가이드봉 830 : 제2링크블럭

840 : 수직가이드봉 850 : 고정볼트

860 : 제3링크블럭

일반적으로 차량용 휠은 구조에 따라, 원피스(One piece), 투피스(Two piece), 쓰리피스(Three piece) 휠로 구분되어 있다. 원피스 휠은 림(Rim)과 디스크(Disc)를 한 덩어리로 몰드에서 주조해낸 휠로서 제조가 용이하고 강성을 확보하기 쉬워서 품질의 편차가 적은 반면, 기술적인 면에서 경량화를 실현하기가 어렵다. 투피스 휠은 림과 디스크를 따로 만들거나, 아우터 림(Outer Rim)만을 따로 만들어 용접 또는 볼트로 고정 결합하는 휠로서 일부를 분리하여 만들기 때문에 각각의 부분에 여러 가지 소재와 제조 방법을 적용할 수 있으므로 다양한 디자인과 경량화가 가능하다. 쓰리피스 휠은 아우터 림, 이너 림(Inner Rim), 디스크를 각각 따로 만들어서 볼트로 체결, 조립하는 휠을 말하며 조립방법에 따라 샌드위치 타입, 오버핸드 타입, 언더핸드 타입으로 나뉘어지는데, 림이나 디스크의 교체가 가능하므로 많은 차종에 장착할 수 있으며 세련되고 다양한 디자인과 경량화가 가능하다.

이러한 차량용 휠 중에서, 투피스 휠은 상기한 바와 같이 림과 디스크를 별도로 제작한뒤, 림의 내주면에 디스크를 삽입한후 림 내주면과 디스크 외주면 사이를 용접하여 결합한다. 근래 들어 가장 많이 사용되는 용접은 전기용접으로서 전극 사이에 방전에 의한 아크를 만들고 그 발열에 의하여 금속을 녹여 용접하는 방식이다. 이러한 방식은 일반적으로 아크용접이라고도 불리우며, 아크용접중 소모 전극 을 사용하여 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 불활성 가스를 용접 부위에 분사하며 용접하는 방식으로서, 소모 전극을 사용하므로 비용이 많이 들지만 그만큼 정밀도가 높은 용접을 수행할 수 있기 때문에 주로 알루미늄 등 비교적 고급재의 용접에 사용된다.

한편, 투피스 휠의 림과 디스크의 용접에 있어서는, 판재형 모재의 용접과는 달리, 원통형 림의 내주면 둘레를 따라 용접이 수행되어야 하기 때문에, 용접토치가 림 내주면 둘레 전체를 용접할 수 있도록 휠과 용접토치가 상대회전되어야 하고, 림과 디스크 사이의 간극에 용접토치가 정확하게 위치되도록 용접토치와 휠 사이의 위치 및 각도 조절이 요구된다.

그러나, 종래의 용접장치에 있어서는, 이러한 휠의 회전장치 및 용접토치와 휠 사이의 위치 및 각도조절 장치 등이 전무하였던 바, 용접토치를 고정시킨 상태에서 용접이 수행되는 동안 작업자가 휠을 파지한 상태로 휠을 용접토치에 대하여 수작업으로 상대회전시키거나, 용접토치를 손으로 이동시키면서 용접작업을 수행하여야 했다. 이로 인해 용접부위인 림과 디스크 사이의 간극에 용접토치가 정확하게 위치되지 못할 뿐만 아니라, 일정치 않은 휠의 회전으로 인하여 림 내주면 둘레에 걸쳐 균일한 용접품질이 달성되지 못하였고, 용접시 작업자가 지속적으로 휠 또는 용접토치를 파지하고 회전시켜주어야 했기 때문에 작업이 불편하고 안전사고의 위험에 항시 노출되는 단점이 존재하였다.

한편, 용접시 휠의 거치를 위한 용접용 지그들이 개발되었지만, 이러한 지그들도 단순히 휠의 거치와 고정 기능만을 수행할 뿐, 휠의 회전과 위치, 각도 조절 기능을 수행하지 못하는 정도의 것으로서, 상술한 바와 같은 종래의 문제점들은 여전히 해결되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 차량용 휠 용접장치의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 용접될 휠을 용접토치로부터 상대회전시키고, 용접토치와 휠 사이의 거리 및 각도조절이 가능하여 최적의 용접품질을 달성할 수 있는 차량용 휠 용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치는, 베이스프레임(10)과; 상기 베이스프레임(10)의 일측 상부에 위치되고 전방에 용접토치(120)를 구비하는 용접기본체(100)와; 상기 용접기본체(100)를 베이스프레임(10) 상에서 전후방으로 이동시키는 본체이송수단(200)과; 상기 용접기본체(100)의 일측에 구비되어 상기 용접토치(120)를 전후방으로 이동시키는 용접토치이송부 재(300)와; 일단은 상기 용접토치이송부재(300)에 연결되고 타단은 상기 용접토치(120)를 파지하는 클램핑부재(400)와; 상기 베이스프레임(10)의 타측에 구비되는 수직프레임(20)과; 상기 수직프레임(20)에 피벗가능하게 연결되며 용접될 휠에 회전력을 제공하는 회전구동부(500)와; 상측에 용접될 휠이 거치되며 상기 회전구동부(500)에 의해 회전되는 회전원판(600)과; 상기 회전구동부(500)를 상하방향으로 피벗시키는 피벗구동부(700)를 포함한다.

여기서, 상기 본체이송수단(200)은, 상기 용접기본체(100)를 하부에서 지지하고 그 하측 양단에는 수직 하방으로 절곡되어 연장된 절곡부를 구비하는 이송플레이트(210)와; 상기 이송플레이트(210)의 절곡부를 관통하여 설치되어 상기 이송플레이트(210)의 수평이동을 가이드하는 가이드봉(220)과; 일단은 상기 베이스프레임(10)에 고정설치되고 타단은 상기 이송플레이트(210)에 고정설치되어 유압에 의해 팽창 또는 수축되면서 상기 이송플레이트(210)를 이동시키는 유압액츄에이터(230)를 포함한다.

그리고, 상기 용접토치이송부재(300)는, 외주 면에 나사산을 구비하는 제1이송스크류(310)와; 사각형상 판부재로서, 그 내측에는, 내주면에 상기 제1이송스크류(310)와 맞물리는 나사산이 구비된 너트공(326)을 포함하는 제1너트블럭(322)이 돌출형성되고, 상기 제1이송스크류(310)의 회전에 따라 전후방으로 이동되는 이송블럭(320)과; 상기 이송블럭(320)의 제1너트블럭(322) 측면에 관통되어 상기 이송 블럭(320)의 이동을 가이드하는 수평봉(332)과, 상기 수평봉(332)의 양 말단부에서 이를 지지고정하는 가이드측판(334)으로 구성된 이송가이드(330)를 포함한다.

한편, 상기 용접토치이송부재(300)와 클램핑부재(400) 사이에는 용접토치(120)의 수평위치 및 높이조절을 가능하게 하는 미세위치조절부재(800)가 추가로 구비되는 것이 바람직하고, 상기 미세위치조절부재(800)는, 상기 용접토치이송부재(300)의 선단에 고정연결되는 제1링크블럭(810)과; 상기 제1링크블럭(810)의 일측에 고정결합되는 수평가이드봉(820)과; 상기 수평가이드봉(820)에 관통결합되어 상기 수평가이드봉(820)을 따라 슬라이딩되면서 상대이동 가능한 제2링크블럭(830)과; 상기 제2링크블럭(830)을 수직으로 관통하여 상기 제2링크블럭(830)으로부터 슬라이딩되면서 상대이동 가능한 수직가이드봉(840)과; 상기 제2링크블럭(830)의 측면으로부터 체결되어 상기 수직가이드봉(840)을 제2링크블럭(830)에 고정하는 고정볼트(850)와; 상기 수직가이드봉(840)의 하단부에 고정결합됨과 동시에 상기 클램핑부재(400)의 말단과 고정결합되는 제3링크블럭(860)를 포함한다.

그리고, 상기 회전구동부(500)는, 모터(510)와, 상기 모터(510)에 밸트로 연결되는 감속기(520)를 포함하되, 상기 감속기(520)의 양측에는 상기 회전구동부(500)가 상기 수직프레임(20)에 피벗가능하게 지지되도록 피벗축(526)이 각각 돌출 구비된다.

또한, 상기 피벗구동부(700)는, 외주면에 나사산을 구비하고, 그 일단은 상기 수직프레임(20)의 가로대(22)에 회전가능하게 관통 설치되며, 타단은 자유단인 제2이송스크류(710)와; 상기 제2이송스크류(710)에 맞물리는 나사산을 구비하며, 상기 제2이송스크류(710)의 회전에 따라 직선이동되는 제2너트블럭(720)과; 일단은 상기 제2너트블럭(720)에 회동가능하게 결합되고, 타단은 상기 회전구동부(500)에 고정결합되는 브라켓을 포함한다.

아울러, 상기 회전원판(600)에는 용접될 휠의 림을 회전원판(600) 상에 고정하는 휠고정부재(620)를 구비하되, 상기 휠고정부재(620)는 용접될 휠의 림 하단부 가장자리를 덮는 두부를 구비하여 상기 회전원판(600)을 관통하여 체결되는 볼트와, 상기 회전원판(600)의 후면에서 관통되어 나온 상기 볼트의 말단에 결합되는 너트를 포함한다.

이하, 본 발명의 세부적인 구성을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 전체 사시도, 도 2 는 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 용접부(W) 사시도, 도 3 은 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 용접부(W) 분해사시도이다.

도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치는 베이스프레임(10), 용접부(W) 그리고 지그부(J)를 포함한다.

상기 베이스프레임(10)은 상기 지그부(J)와 용접부(W)를 하부에서 지지하는 골격체로서, 대체로 옆으로 긴 직사각 형상의 금속제 프레임이다. 상기 베이스프레임(10)은 지면에 놓여져 후술하는 지그부(J)와 용접부(W)를 균형을 유지하면서 지지한다.

상기 베이스프레임(10)의 일측 상부에는 용접부(W)가 지지된다. 상기 용접부(W)는 도시된 바와 같이, 용접기본체(100)와 상기 용접기본체(100)에 연결되는 플렉시블호스(110)와, 상기 플렉시블호스(110)의 말단에 연결되어 모재를 용접하는 용접토치(120)를 포함한다. 도시되지는 않았으나, 상기 용접기본체(100)에는 와이어송급장치가 구비되는 바, 이에 의해, 상기 플렉시블호스(110)를 통하여 용접토치(120)에 금속제 와이어가 공급되고, 또한, 비활성가스 공급장치가 구비되어, 상기 플렉시블호스(110)를 통하여 용접토치(120)에 아르곤과 같은 비활성가스를 공급할 수 있도록 구성된다. 이러한 용접부(W)의 구성은 통상의 아크용접, 특히, 아르곤을 비활성가스로 사용하는 아르곤 용접기에 있어서는 일반적인 구성으로서, 더이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 용접부(W)는 본체이송수단(200)과, 용접토치이송부재(300), 클램핑부재(400)를 더 포함한다.

상기 본체이송수단(200)은 용접기본체(100)를 후술하는 지그부(J)에 거치된 휠에 근접하도록 이동시키는 부분으로, 상기 용접기본체(100)의 하부에 일체로 형성되거나, 별개로 형성되어 체결 고정되며 그 하측 양단에는 수직 하방으로 절곡되어 연장된 절곡부를 구비하는 이송플레이트(210)와, 상기 이송플레이트(210)의 절곡부를 관통하여 설치되어 상기 이송플레이트(210)의 수평이동을 가이드하는 가이드봉(220)을 포함한다. 상기 가이드봉(220)은 다수개의 고정블럭(240)에 의해 상기 베이스프레임(10)에 고정설치된다.

또한, 상기 본체이송수단(200)은 상기 이송플레이트(210)를 이동시키는 유압액츄에이터(230)를 구비한다. 유압액츄에이터(230)는 유압실린더와 로드로 구성되며, 유압실린더의 말단은 베이스프레임(10)에 고정설치되고, 로드의 말단은 이송플레이트(210)에 고정설치된다.

유압액츄에이터(230)가 유압에 의해 수축 또는 팽창되어 로드가 진퇴되면, 상기 로드의 말단에 결합된 이송플레이트(210)가 가이드봉(220)을 따라 이동되고, 이에 따라, 상기 이송플레이트(210) 상부에 위치된 용접기본체(100)가 이동되는 것이다. 이러한 구성을 통하여, 용접토치(120)와 후술하는 지그부(J)에 거치된 휠 사이의 대략적인 거리가 조절된다.

상기 클램핑부재(400)는 일측이 집게형상으로 구성되거나, 상기 용접토치(120)의 외주면 형상에 상응하는 원호형상 고리로 구성되어 용접토치(120)의 외주면을 감싸면서 파지하고, 타측은 수평방향으로 길게 연장 형성되어 있다.

도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 용접토치이송부재(300)는 클램핑부재(400)에 의해 파지된 용접토치(120)를 직선적으로 이동시킴과 아울러 용접토치(120)의 말단부 각도를 조절하는 부분으로, 이송가이드(330), 이송블럭(320), 제1이송스크류(310), 그리고 제1회전손잡이(312)를 포함한다.

상기 이송가이드(330)는 수평봉(332)과 가이드측판(334)으로 구성된다. 상기 수평봉(332)은 후술하는 이송블럭(320)이 제1이송스크류(310)에 의해 수평방향으로 이동되는 경우 이를 가이드하는 부분으로, 대체로 긴 봉형상부재이고 상하 각각 2 개가 구비된다. 상기 수평봉(332)은 그 측면에서 가이드측판(334)에 의해 지지되고, 상기 가이드측판(334)은 용접기본체(100)의 측면부에 고정설치된다.

상기 이송블럭(320)은 이송가이드(330)를 따라 수평이동되는 부분으로, 도시된 바와 같이, 대체로 옆으로 긴 직사각형 판부재로 구성되며, 그 내측에는 1 또는 그 이상의 제1너트블럭(322)이 구비된다. 상기 제1너트블럭(322)은 상기 이송블럭(320)의 내측에 돌출형성되되, 그 측면에는 상기 이송가이드(330)의 수평봉(332)이 관통되는 가이드홀(324)이 구비되고, 그 측면부 중앙에는 내주면에 나사산을 구 비하는 너트공(326)이 관통형성된다. 상기 제1너트블럭(322)은 이송블럭(320)과 일체로 형성될 수도 있고, 별개의 부재로 구성되어 체결수단에 의해 고정결합될 수도 있다.

상기 이송가이드(330)와 이송블럭(320)은 수평봉(332)에 의해 서로 합체된다. 즉, 수평봉(332)을 상기 제1너트블럭(322)의 가이드홀(324)에 끼우고 수평봉(332)의 양 말단부에 가이드측판(334)을 고정설치함에 의해 조립된다. 그 다음, 상기 가이드측판(334)은 용접기본체(100) 측면부에 고정 체결된다.

한편, 상기 이송블럭(320)은 제1이송스크류(310)에 의해 이송가이드(330)의 수평봉(332)을 따라 이송된다. 상기 제1이송스크류(310)는 외주면에 나사산을 구비하고 상기 가이드측판(334)과 제1너트블럭(322)의 너트공(326)을 순차적으로 관통하여 결합되며, 그 외측 말단에는 제1회전손잡이(312)가 구비된다. 이러한 구성을 통하여, 작업자가 제1회전손잡이(312)를 돌리면 제1이송스크류(310)가 회전되고, 제1너트블럭(322)의 너트공(326) 내주면의 나사산과 제1이송스크류(310) 외주면의 나사산이 맞물리면서 상호작용하여 이송블럭(320)이 진퇴되는 것이다.

상기 이송블럭(320)의 선단에는 용접토치(120)를 파지하고 있는 클램핑부재(400)가 결합된다. 이러한 구성을 통하여, 이송블럭(320)이 이동되면, 이 선단에 결합된 클램핑부재(400)도 함께 이동되면서 용접토치(120) 역시 이동되는 것이다.

상기한 바와 같이, 상기 이송블럭(320)의 선단은 클램핑부재(400)에 직접 연결될 수도 있으나, 용접토치(120)의 수평위치 및 높이 조절을 위하여 상기 이송블럭(320)과 클램핑부재(400) 사이에는 미세위치조절부재(800)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 미세위치조절부재(800)는 용접토치(120)의 수평위치를 조절하기 위한 수평가이드봉(820)과, 높이를 조절하기 위한 수직가이드봉(840)을 포함한다. 상기 수평가이드봉(820)은 일단이 제1링크블럭(810)에 고정결합되고, 타단은 제2링크블럭(830)의 일측 측면부에 관통된다. 그리고, 상기 제1링크블럭(810)은 이송블럭(320)에 고정결합된다.

한편, 상기 수직가이드봉(840)은 수직으로 직립된 상태에서 상기 제2링크블럭(830)에 관통결합되고, 그 말단은 제3링크블럭(860)에 고정결합된다. 또한, 상기 제3링크부재에는 클램핑부재(400)가 고정결합된다. 여기서, 상기 제2링크블럭(830)의 측부에는 고정볼트(850)가 체결되어 상기 수직가이드봉(840)의 위치고정이 가능하다.

이러한 구성을 통하여, 상기 제2링크블럭(830)을 수평가이드봉(820)을 따라 슬라이딩 방식으로 상대이동시켜 용접토치(120)의 수평위치를 조절할 수 있고, 고 정볼트(850)를 푼 상태에서 상기 수직가이드봉(840)을 제2링크블럭(830)으로부터 슬라이딩 방식으로 상대이동시켜 용접토치(120)의 높이를 조절할 수 있다. 높이가 결정되면 고정볼트(850)를 체결하여 상기 수직가이드봉(840)을 고정한다.

도 4 에는 지금까지 상술한 용접부(W)의 작동 실시예가 도시된다. 도시된 바와 같이, 유압액츄에이터(230)의 작동에 의해 용접기 본체가 전후방향으로 진퇴될 수 있고, 제1회전손잡이(312)를 돌림에 따라 이송블럭(320)이 진퇴되면서 용접토치(120)가 전후방향으로 이동되고, 미세위치조절부재(800)에 의해 용접토치(120)의 높이 및 수평위치가 조절되는 것이다.

도 5 에는 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 지그부(J) 분해사시도가 도시된다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 지그부(J)는 회전구동부(500), 회전원판(600), 그리고 피벗구동부(700)를 포함한다.

상기 회전구동부(500)는 모터(510)와 감속기(520)로 구성된다. 상기 모터(510)는 후술하는 회전원판(600)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 부분이고, 상기 감속기(520)는 모터(510) 구동력의 방향을 전환함과 동시에 일정한 감속비를 가지고 회전원판(600)이 회전되도록 하는 동력전달수단이다. 상기 모터(510)에는 모터풀리가 구비되고, 감속기(520)에는 감속기풀리가 구비되어, 상기 모터풀리와 감속기풀리에 밸트가 감겨짐에 따라 모터(510)의 구동력이 감속기(520)에 전 달되도록 구성된다.

상기 회전원판(600)은 그 상부에 용접할 차량용 휠이 거치되는 부분으로 감속기(520) 회전축(524)의 회전에 의해 휠을 지지한 채로 회전된다. 상기 회전원판(600)의 중앙부에는 감속기(520)의 회전축(524)이 삽입되는 중공축(610)이 돌출형성되어 있으며, 림의 저면부는 회전원판(600)에 지지되고, 상기 중공축(610) 외주면에는 디스크의 허브(도시되지 않음)가 끼워져 결합된다. 또한, 상기 회전원판(600)의 일측에는 휠을 고정시키는 휠고정부재(620)가 구비된다. 상기 휠고정부재(620)는 볼트와 너트로 구성된다. 휠을 상기 회전원판(600)에 거치시킨 후, 상기 볼트를 회전원판(600)을 관통하여 결합하되, 상기 볼트의 두부가 림의 하단부 가장자리 일측을 덮도록 하고 회전원판(600)의 후면에서 너트로 고정결합하여 상기 휠이 회전원판(600)에 고정되어 지지될 수 있는 것이다.

한편, 상기 회전원판(600)은 상기와 같은 구성을 통하여 자체 회전될 뿐만 아니라, 상하방향으로 피벗도 가능하다. 이를 위해, 상기 회전원판(600)의 하부에 위치된 감속기(520)에는 피벗축(526)이 구비되고, 상기 피벗축(526)은 베이스프레임(10)에 연결된 수직프레임(20) 양측에 피벗가능하게 연결된다. 이러한 회전원판(600)의 피벗동작은 피벗구동부(700)에 의해 수행된다. 상기 피벗구동부(700)는 제2이송스크류(710), 제2너트블럭(720), 브라켓을 포함한다.

상기 제2이송스크류(710)는 외주면에 나사산을 구비하고 그 일단은 수직프레임(20)의 가로대(22) 일측에 관통되어 설치되되 자체 회전가능하도록 유니트베어링(750)에 의해 지지되고, 그 말단부에는 수동으로 회전시킬 수 있도록 제2회전손잡이(740)가 구비된다. 상기 제2이송스크류(710)의 타단부는 자유단으로서 아무런 부재에도 연결되지 않는다.

상기 제2이송스크류(710)에는 제2너트블럭(720)이 결합되고, 상기 제2너트블럭(720)은 브라켓(730)에 의해 상기 감속기(520)에 연결된다. 한편, 상기 브라켓(730)은 감속기(520)에 고정결합되고 제2너트블럭(720)에는 회동가능하게 결합된다.

도 6 에는 상술한 바와 같은 지그부(J)의 작동 상태가 측면도로서 도시된다. 도시된 바와 같이, 모터(510)를 구동시키면 감속기(520)를 거쳐 구동력이 회전원판(600)에 전달되어 회전원판(600)이 회전축(524)을 중심으로 회전된다. 사용자가 제2회전손잡이(740)를 돌리면 제2이송스크류(710)가 회전되고, 이에 맞물린 제2너트블록이 제2이송스크류(710)를 따라 진퇴되고 여기에 연결된 브라켓(730)이 제2너트블록에 대하여 회동되면서 상기 감속기(520)가 피벗축(526)을 중심으로 피벗됨에 따라 회전원판(600)이 피벗되는 것이다. 이때, 상기 제2이송스크류(710)는 제2너트블럭(720)의 이동에 따라 자유단이 상하방향으로 선회된다. 이러한 제2이송스크류(710)의 선회는 일단이 자유단으로 형성되고, 타단이 유니트베어링(750)에 의해 지지됨에 의해 달성될 수 있다.

도 7 에는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 전체 작동 관계가 측면도로 도시된다. 이하, 도 7 을 참조로 본 발명에 따른 차량용 휠 용접장치의 작동 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 작업자는 디스크와 림이 임시적으로 결합된 휠을 회전원판(600)에 거치시킨다. 거치시, 상기 디스크의 허브를 회전원판(600) 중앙의 중공축(610) 외주면에 끼워 거치한다. 그 다음, 상기 림의 하부 가장자리 부분을 볼트의 두부가 덮도록 체결하고, 회전원판(600)의 후면부에서 볼트에 너트를 체결하여 고정한다.

휠의 거치가 끝나면, 제2회전손잡이(740)를 돌려 제2이송스크류(710)를 회전시킨다. 그러면 제2너트블럭(720)이 이동하면서 브라켓(730)이 회동되고, 상기 감속기(520)가 피벗축(526)을 중심으로 피벗된다. 이에 따라, 상기 감속기(520)에 연결된 회전원판(600)도 함께 피벗되고, 결과적으로 회전원판(600)에 거치된 휠이 일정각도 피벗된다.

이제, 작업자는 유압액츄에이터(230)를 작동시켜 용접기본체(100)를 지그부(J)측으로 이동시켜 대략적인 위치를 잡고, 제1회전손잡이(312)를 돌려 이송블럭(320)을 전진시킨다. 이에 따라, 상기 용접토치(120)가 휠의 용접부위 부근에 도 달하게 된다. 미세한 위치조정을 위해, 작업자는 미세위치조절부재(800)의 제2링크블럭(830)을 수평가이드봉(820)을 따라 이동시키거나, 수직가이드봉(840)을 제2링크블럭(830)으로부터 슬라이딩 이동시켜 용접토치(120)의 수평위치 및 높이를 조절한다.

위와 같은 위치 조절은 용접토치(120)가 최적의 용접위치에 도달할 때까지 반복적으로 수행한다.

용접위치의 조절이 끝나면, 작업자는 모터(510)를 구동하여 회전원판(600) 위에 거치된 휠을 회전시킨다. 그 다음, 용접기를 가동하여 용접을 수행한다. 이에 따라, 휠이 회전원판(600)상에서 회전되고, 용접토치(120)가 최적의 위치에서 고정된 상태로 용접을 수행하기 때문에, 휠의 림 내주면과 디스크 사이의 간극에 우수한 품질의 용접이 수행될 수 있는 것이다.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 회전구동부에 의해 회전되는 회전원판에 용접될 휠이 거치된 상태로 용접토치로부터 상대회전되고, 피벗구동부에 의해 상기 회전구동부가 피벗됨에 따라 회전원판에 거치된 휠이 피벗되며, 본체이송수단 및 용접토치이송부재, 미세위치조정부재에 의하여 용접토치와 휠 사이의 거리 및 각도조절이 가능할 뿐만 아니라, 클램핑부재에 의하여 용접토치가 최적의 위치에서 고정된 상태로 용접이 수행되기 때문에 최적의 용접품질을 달성할 수 있는 탁월한 효과를 갖는다.

Claims

베이스프레임(10)과;

상기 베이스프레임(10)의 일측 상부에 위치되고 전방에 용접토치(120)를 구비하는 용접기본체(100)와;

상기 용접기본체(100)를 베이스프레임(10) 상에서 전후방으로 이동시키는 본체이송수단(200)과;

상기 용접기본체(100)의 일측에 구비되어 상기 용접토치(120)를 전후방으로 이동시키는 용접토치이송부재(300)와;

일단은 상기 용접토치이송부재(300)에 연결되고 타단은 상기 용접토치(120)를 파지하는 클램핑부재(400)와;

상기 베이스프레임(10)의 타측에 구비되는 수직프레임(20)과;

상기 수직프레임(20)에 피벗가능하게 연결되며 용접될 휠에 회전력을 제공하는 회전구동부(500)와;

상측에 용접될 휠이 거치되며 상기 회전구동부(500)에 의해 회전되는 회전원판(600)과;

상기 회전구동부(500)를 상하방향으로 피벗시키는 피벗구동부(700)를 포함하는 차량용 휠 용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체이송수단(200)은,

상기 용접기본체(100)를 하부에서 지지하고 그 하측 양단에는 수직 하방으로 절곡되어 연장된 절곡부를 구비하는 이송플레이트(210)와;

상기 이송플레이트(210)의 절곡부를 관통하여 설치되어 상기 이송플레이트(210)의 수평이동을 가이드하는 가이드봉(220)과;

일단은 상기 베이스프레임(10)에 고정설치되고 타단은 상기 이송플레이트(210)에 고정설치되어 유압에 의해 팽창 또는 수축되면서 상기 이송플레이트(210)를 이동시키는 유압액츄에이터(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용접토치이송부재(300)는,

외주 면에 나사산을 구비하는 제1이송스크류(310)와;

사각형상 판부재로서, 그 내측에는, 내주면에 상기 제1이송스크류(310)와 맞물리는 나사산이 구비된 너트공(326)을 포함하는 제1너트블럭(322)이 돌출형성되고, 상기 제1이송스크류(310)의 회전에 따라 전후방으로 이동되는 이송블럭(320)과;

상기 이송블럭(320)의 제1너트블럭(322) 측면에 관통되어 상기 이송블럭(320)의 이동을 가이드하는 수평봉(332)과, 상기 수평봉(332)의 양 말단부에서 이를 지지고정하는 가이드측판(334)으로 구성된 이송가이드(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용접토치이송부재(300)와 클램핑부재(400) 사이에는 용접토치(120)의 수평위치 및 높이조절을 가능하게 하는 미세위치조절부재(800)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 용접장치.
제 4 항에 있어서,

상기 미세위치조절부재(800)는,

상기 용접토치이송부재(300)의 선단에 고정연결되는 제1링크블럭(810)과;

상기 제1링크블럭(810)의 일측에 고정결합되는 수평가이드봉(820)과;

상기 수평가이드봉(820)에 관통결합되어 상기 수평가이드봉(820)을 따라 슬라이딩되면서 상대이동 가능한 제2링크블럭(830)과;

상기 제2링크블럭(830)을 수직으로 관통하여 상기 제2링크블럭(830)으로부터 슬라이딩되면서 상대이동 가능한 수직가이드봉(840)과;

상기 제2링크블럭(830)의 측면으로부터 체결되어 상기 수직가이드봉(840)을 제2링크블럭(830)에 고정하는 고정볼트(850)와;

상기 수직가이드봉(840)의 하단부에 고정결합됨과 동시에 상기 클램핑부재(400)의 말단과 고정결합되는 제3링크블럭(860)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전구동부(500)는,

모터(510)와, 상기 모터(510)에 밸트로 연결되는 감속기(520)를 포함하되, 상기 감속기(520)의 양측에는 상기 회전구동부(500)가 상기 수직프레임(20)에 피벗가능하게 지지되도록 피벗축(526)이 각각 돌출 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 피벗구동부(700)는,

외주면에 나사산을 구비하고, 그 일단은 상기 수직프레임(20)의 가로대(22)에 회전가능하게 관통 설치되며, 타단은 자유단인 제2이송스크류(710)와;

상기 제2이송스크류(710)에 맞물리는 나사산을 구비하며, 상기 제2이송스크류(710)의 회전에 따라 직선이동되는 제2너트블럭(720)과;

일단은 상기 제2너트블럭(720)에 회동가능하게 결합되고, 타단은 상기 회전구동부(500)에 고정결합되는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 용접장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전원판(600)에는 용접될 휠의 림을 회전원판(600) 상에 고정하는 휠 고정부재(620)를 구비하되, 상기 휠고정부재(620)는 용접될 휠의 림 하단부 가장자리를 덮는 두부를 구비하여 상기 회전원판(600)을 관통하여 체결되는 볼트와, 상기 회전원판(600)의 후면에서 관통되어 나온 상기 볼트의 말단에 결합되는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 용접장치.