KR100852057B1

KR100852057B1 - 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치

Info

Publication number: KR100852057B1
Application number: KR1020070059674A
Authority: KR
Inventors: 정재규
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2008-08-13

Abstract

본 발명은 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치에 관한 것으로서, 시험평가용 점용접기에 구비되어 점용접 대상이 되는 두 개의 시편을 일정 부분 중첩시킨 상태로 상, 하측 두 용접팁 사이의 용접 정위치에 거치시키는 시편 지그 장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 시편의 크기에 구애되지 않고 다양한 두께, 길이, 폭의 시편을 거치하는데 공용으로 사용될 수 있고, 용접기에서 탈부착해야 하는 번거로움 없이 시편에 대한 단타 용접 및 연속타점 용접을 손쉽게 실시할 수 있음은 물론, 용접기에서 탈부착하지 않으므로 용접팁과의 얼라인먼트를 새로이 맞추는 작업이 불필요하며, 하측 시편 위에 중첩된 상측 시편의 처짐을 보정하기 위한 높이조절수단을 구비하여 시험의 재현성 및 정밀도가 향상되는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치에 관한 것이다.

점용접, 시편 지그

Description

시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치{Test piece supporter of spot welding machine for test}

도 1은 고장력 강판의 용접 시험용 시편을 나타낸 도면,

도 2는 종래의 시편 지그를 나타낸 사시도,

도 3은 종래의 시편 지그가 가지는 문제점을 나타낸 도면,

도 4는 연속타점 용접을 실시한 시편 판재의 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 시편 지그 장치가 구비된 점용접기의 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 점용접기에서 본 발명에 따른 시편 지그 장치를 좀더 확대해 도시한 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 시편 지그 장치에서 제1시편 지그를 확대하여 도시한 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 시편 지그 장치의 정면도,

도 9는 본 발명에 따른 시편 지그 장치의 평면도,

도 10a와 도 10b는 본 발명에 따른 시편 지그 장치에서 내측 및 외측의 두 시편지지대가 간격 조절된 상태를 도시한 평면도,

도 11은 본 발명에 따른 시편 지그 장치에서 높이조절수단을 이용해 시편이 지지되는 높이를 조절한 상태의 정면도,

도 12a와 도 12b는 본 발명에 따른 시편 지그 장치의 연속타점 용접시 조작상태를 나타낸 도면,

도 13은 인장 전단강도를 측정할 때 시편과 인장하중상태를 나타낸 개략도,

도 14는 용접너겟 측정을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 점용접기 2 : 상측 용접팁

3 : 하측 용접팁 4 : 상측 시편

5 : 하측 시편 100 : 제1시편 지그

110 : 베이스판 120 : 외측 지지블록

130 : 외측 시편지지대 140 : 시편이동장치부

150 : 내측 시편시지대 160 : 내측 지지블록

170 : 폭 조절수단 200 : 제2시편 지그

210 : 베이스판 220 : 외측 지지블록

230 : 외측 시편지지대 240 : 시편이동장치부

250 : 내측 시편시지대 260 : 내측 지지블록

270 : 폭 조절수단 280 : 높이조절수단

본 발명은 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시험평가용 점용접기에 구비되어 점용접 대상이 되는 두 개의 시편을 일정 부분 중첩시킨 상태로 상, 하측 두 용접팁 사이의 용접 정위치에 거치시키는 시편 지그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차체 부품에 사용할 고장력 박/후육 강판, 예컨대 탄소량 0.25% 이하의 자동차용 강판(냉간압연강판, 열간압연강판, 표면처리강판)이나 스테인리스 강판, 알루미늄 합금판 등의 소재를 개발하여 이를 차체 부품에 적용하기 위해서는 양산라인과 동일한 조건 또는 양산라인에 맞는 최적 조건을 소재의 개발단계에서 확인하는 시험이 필요하다.

특히, 양산라인에서 점용접이 필요한 차체 부품인 경우에 실험실 수준에서 소재의 점용접에 대한 신뢰성 평가를 반드시 실시하고 있으며, 예를 들면 다양한 두께의 동종 또는 이종 재질의 시편 두 개를 일정 부분 겹쳐놓고 용접기(spot welding machine)를 이용해 점용접을 한 다음, 용접된 시편에 대해 인장시험기에서 인장조건 부여하여 용접점의 전단강도(인장 전단강도)를 평가하거나, 용접너겟 측정, 조직분석 및 열영향부 평가, 용입량 및 압흔깊이 평가 등을 실시하고 있다.

이와 같이 용접된 시편의 인장 전단하중 및 용착경 등을 측정하여 동종/이종 재질 및 상이한 두께에 대한 용접품질의 검사를 수행하는 과정에서, 용접에 필요한 설비는 용접기, 전류기, 가압력계, 주기카운터 등이며, 인장시험기나 절단기 등은 용접 후 용접된 용접부의 건전성 여부를 판단하는데 사용된다.

첨부한 도 1은 고장력 강판의 용접 시험용 시편을 나타낸 도면으로, 중앙의 점은 용접점 위치(용접팁에 의해 용접이 이루어지는 위치)를 나타내며, 판 두께에 따른 폭과 깊이는 하기 표 1의 예와 같이 조건을 설정하여 실시하게 된다.

이때, 시험평가용 점용접기에서 도 1에 나타낸 바와 같이 두 개 시편(4,5)의 일정 부분을 겹쳐놓은 뒤 대략 중앙의 용접점 위치(도 1의 점 위치)를 용접하게 되는데, 두 시편(4,5)을 점용접기의 시편 지그에 먼저 거치시킨 뒤 점용접기를 작동시켜 두 시편의 정해진 용접점 위치가 용접팁에 의해 정확히 용접되도록 한다.

점용접기에서 두 시편을 도 1과 같이 거치시키기 위해 사용될 수 있는 시편 지그(시편 거치대)로는 첨부한 도 2의 예를 들 수 있는데, 이는 단순히 시편 형상에 맞는 거치대를 제작하여 반복용접에 따른 재현성과 정밀도를 높인 것이다.

그러나, 도시된 예의 시편 지그는 시편으로 사용된 강의 종류에 따라 시편의 두께를 달리하여 시험이 필요한데도 시편의 두께를 달리하여 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

이와 같이 시편의 두께 변화에 대한 고려가 되어 있지 않으므로, 두께에 맞는 시편 지그를 여러 개 제작을 해야 하고, 용접 평가시에 시편 두께에 맞는 시편 지그를 용접기에 탈/부착해야 하는 번거로움이 있다.

용접부의 건전성을 평가함에 있어서 용접부 상태에 따라 계면 분리/모재면 파단 등을 구분하게 되는데, 강종 및 두께에 관계없이 동일 크기의 시편으로 할 경우에는 고강도화 됨에 따른 용접부의 건전성 유무와 관계없이 초고강도의 특성인 연성 저하로 인해 모재 면에서만 파단이 발생되므로 정확한 시험이 불가해지며, 따라서 강종에 따라 시편 두께는 달라져야 한다.

또한 상기와 같이 시편으로 사용되는 강판의 두께 변화 고려가 없는 것과 더불어, 재질의 고강도화(340MPa ~ 1470MPa)에 따라 시편의 폭/길이가 달라야 하는 것에 대한 고려가 전혀 없다.

또한 장착시에 용접팁에 수직한 방향으로 얼라인먼트를 맞추는 작업이 필요하며, 이러한 얼라인먼트를 맞추는 작업에 있어서 시험자마다 다른 결과를 나타낼 수 있다.

그리고, 첨부한 도 3에 나타낸 바와 같이 상측 시편(4)과 하측 시편(5)을 서로 겹쳐놓은 상태에서 하측 시편(5)의 두께에 의해 상측 시편(4)이 기울어지는 현상이 발생한다.

이때, 상측 시편(4)의 겹침부에서는 하측 시편(5)의 상면으로부터 들뜨는 현상이 발생하고 겹침부 이후 나머지 부분에서는 하측 시편(5)이 지지하지 않는 부분이 되어 아래로 처지는 현상이 발생한다.

이와 같이 종래에는 상측 시편(4)이 기울어지는 현상을 방지할 수 없기 때문에 재현성 부족과 더불어 용접 정밀도가 크게 낮아지는 문제가 발생하게 된다.

또한 시험평가용 점용접기의 용접조건이 양산라인의 용접조건과 동일하다고 할 때 해당 판재에 대해 용접팁 교환주기를 알아볼 필요가 있으며, 이를 위해 상대적으로 큰 시편의 판재에 용접위치를 옮겨가면서 1000 타점 등 연속된 용접을 실시하는 연속타점(대략, 1000 ~ 2000 타점) 용접시험을 실시하고 있다.

첨부한 도 4는 연속타점 용접을 실시한 시편 판재의 평면도이다.

이러한 연속타점 용접시험에서는 시편 판재를 손으로 잡고 상, 하측 용접팁 사이에 위치시켜 연속된 용접을 실시하는데, 용접 후 전극의 마모상태, 인장 전단강도 변화 등을 분석하게 되며, 결과를 용접팁 교환주기 등을 반영하는데 널리 활용하게 된다.

그러나, 연속된 용접을 실시하는 동안에 용접기에 장착되어 있던 종래의 시편 지그는 용접에 오히려 방해가 되는 바, 용접기에서 시편 지그를 탈거하거나 장착된 상태에서의 간섭이 없도록 시편 지그를 구성해야 하는 불편함이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 시편의 크기에 구애되지 않고 다양한 두께, 길이, 폭의 시편을 거치하는데 공용으로 사용될 수 있고, 용접기에서 탈부착해야 하는 번거로움 없이 시편에 대한 단타 용접 및 연속타점 용접을 손쉽게 실시할 수 있음은 물론, 용접기에서 탈부착하지 않으므로 용접팁과의 얼라인먼트를 새로이 맞추는 작업이 불필요하며, 하측 시편 위에 중첩된 상측 시편의 처짐을 보정하기 위한 높이조절수단을 구비하여 시험의 재현성 및 정밀도가 향상되는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 시험평가용 점용접기(1)에 구비되어 점용접 대상이 되는 상, 하측 두 시편(4,5)을 서로 중첩시킨 상태로 상, 하측 두 용접팁(2,3) 사이의 용접 정위치에 거치시키는 시편 지그 장치에 있어서, 상기 점용접기(1)의 후측부에 수직으로 고정 설치된 고정축(7)의 상단에 후단부가 회전 가능하게 결합된 베이스판(110,210)이 점용접기(1)의 상, 하측 두 용접팁(2,3) 사이에 수평으로 길게 설치되되, 좌우로 배치된 두 개의 베이스판(110,210)이 점용접기(1)의 후측부에 좌우로 설치된 두 개의 고정축(7)에 각각 하나씩 결합된 상태로 수평 회전이 가능하도록 설치되고, 상기 각 베이스판(110,210)의 전단부 상면에는 각 베이스판(110,210)이 전후 길게 배치되도록 전방 회전된 상태에서 상기 두 시편(4,5)을 각각 하나씩 지지하게 되는 시편지지대(130,150,230,250)가 설치되어, 좌측의 상기 베이스판(110)과 시편지지대(130,150)를 포함하는 제1시편 지그(100)와, 우측의 상기 베이스판(210)과 시편지지대(230,250)를 포함하는 제2시편 지그(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치를 제공한다.

여기서, 상기 좌측의 제1시편 지그(100)는 하측 시편(5)을 지지하고, 상기 우측의 제2시편 지그(200)는 상측 시편(4)을 지지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)는 상기 베이스판(110,210)의 길이방향에 대해 그 횡방향으로 설치되어 나란히 배치되는 내측 시편지지대(150,250)와 외측 시편지지대(130,230)를 가지며; 상기 각 시편 지그(100,200)에서 시편(4,5)이 상기 내측 시편지지대(150,250)와 외측 시편지지대(130,230) 위에 지지되되, 두 시편지지대 사이에 걸쳐진 상태에서 두 시편지지대의 길이방향을 따라 길게 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)에서 상기 베이스판(110,220)의 전단부 상면에 베이스판(110,220)의 길이방향에 대해 그 횡방향으로 내측 지지블록(160,260)과 외측 지지블록(120,220)이 설치되고, 상기 두 지지블록의 양단부 사이에는 각각 안내로드(122,123,222,223)가 횡설치되며; 상기 각 시편 지그(100,200)에서 상기 내측 시편지지대(150,250)와 외측 시편지지대(130,230)가 상기 두 지지블록 사이에 나란하게 배치된 상태로 그 양단부에 상기 안내로드가 관통 결합되고, 시험자가 조작하게 되는 폭 조절수단(170)에 의해 상기 두 시편지지대가 상기 안내로드상에서 이동하면서 간격 조절될 수 있게 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1시편 지그(100)의 내측 지지블록(160)과 외측 지지블록(120)은 상기 베이스판(110)의 상면에 일체로 고정되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2시편 지그(200)는 내측 시편지지대(250)와 외측 시편지지대(230)의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단(280)을 가지며, 상기 높이조절수 단(280)에 의해 상기 두 시편지지대(230,240)가 시편(4)을 지지하는 높이를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 높이조절수단(280)은, 상기 제2시편 지그(200)의 내, 외측 각 지지블록(220,260) 하면에 베이스판(210)을 관통하도록 수직 설치된 복수개의 연결로드(281)와; 상기 연결로드(281)의 하단에 일체로 고정 설치되어 상기 베이스판(210) 하측으로 위치되면서 베이스판(210)에 대해 상기 연결로드(281)에 의해 연결된 상기 내, 외측 지지블록(220,260)과 일체로 상하 이동하도록 된 수평판(282)과; 상기 수평판(282)과 베이스판(210)을 관통하도록 수직 설치되되, 나사산이 형성된 몸체부(283b)가 상기 베이스판(210)에 나사 체결되어 관통하며, 하단에 회전조작을 위한 노브(283a)가 일체로 설치되어 상기 노브(283a)의 회전조작시에 상기 베이스판(210)에서 상방으로 전진 이동하여 상기 수평판(282)을 위로 밀어주도록 된 높이조절나사(283);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)의 폭 조절수단(170,270)은 상기 내측 지지블록(160,260)과 외측 지지블록(120,220) 사이에 회전 가능하게 횡설치된 스크류축(171,271)과, 상기 외측 지지블록(160,260) 측면에 위치되게 설치되어 외측 지지블록을 관통한 상기 스크류축(171,271)의 일단부에 일체 회전되게 결합된 회전노브(172,272)로 구성되고; 상기 스크류축(171,271)이 상기 두 시편지지대(130,150,230,250)를 관통한 상태로 상기 두 시편지지대가 상기 스크류축상에 스크류 결합되며, 상기 두 시편지지대에서 스크류축의 나사산과 맞물리는 스크류홀 내주면 나사산의 방향은 두 시편지지대가 서로 반대방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)의 두 시편지지대(130,150,230,250) 사이에는 시험자의 조작에 따라 상측에 올려진 시편(4,5)을 시편 길이방향을 따라 이동시키되, 용접팁(2,3)이 위치한 방향으로 이동시키면서 용접팁(2,3)에 대한 시편 위치 및 시편(4,5)에서의 용접위치를 조절시켜주는 시편이동장치부(140)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)의 시편이동장치부(140,240)는, 상기 두 시편지지대(130,150,230,250) 사이를 따라 길게 배치되고, 안내로드(122,123,222,223)상에 고정 결합되어 설치된 고정바(141)와; 상기 두 시편지지대 사이에 위치되면서 상기 고정바(141)의 일단부에 회전 가능하게 장착된 구동기어(142)와; 상기 두 시편지지대 사이에 위치되면서 상기 구동기어(142) 반대쪽의 안내로드(123,223)상에 회전 가능하게 장착된 아이들기어(143)와; 안쪽면의 톱니가 상기 두 기어(142,143)에 치합된 상태로 상기 두 기어 사이에 길게 연결 설치되고, 상기 두 기어의 회전시에 두 시편지지대 사이 공간을 따라 이동하게 되는 이동벨트(144,244)와; 상기 구동기어(142)에 일체 회전될 수 있게 결합되어 회전조작시에 상기 구동기어(142)를 회전시키는 회전노브(145,245)와; 상기 이동벨트(144,244) 상면의 일측에 상방 돌출되게 고정 설치되어 시편(4,5)이 이동벨트(144,244)와 함께 용접팁(2,3) 방향으로 이동되도록 시편(4,5) 끝단을 밀어주는 시편고정지지체(146,246);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)에서 각각의 두 시편지지 대(130,150,230,250) 중 어느 한 시편지지대 위에는 그 길이방향을 따라 눈금자(151,251)가 부착된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1시편 지그(100)의 외측 지지블록(120)과 상기 제2시편 지그(200)의 외측 지지블록(220)은 각각의 단부에 양측이 서로 맞물려 결합될 수 있는 결합부(124,224)가 형성된 구조로 되어 있고, 상기 두 시편 지그(100,200)의 외측 지지블록(120,220) 간 결합부(124,224)가 서로 맞물린 상태에서 양측의 결합부(124,224)에 관통 결합되는 결합핀(125)에 의해 각 시편 지그(100,200)의 베이스판(110,210)의 회전이 구속되면서 두 시편 지그(100,200)가 외측 지지블록(120,220) 간 결합상태인 조합상태를 유지하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 시편지지대(130,150,230,250)는 절연재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 시험평가용 점용접기에 설치되는 시편 지그 장치에 관한 것으로서, 시험평가용 점용접기에 구비되어 점용접 대상이 되는 두 개의 시편을 일정 부분 중첩시킨 상태로 상, 하측 두 용접팁 사이의 용접 정위치에 거치시키는 시편 지그 장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 시편 지그 장치는 시편의 크기에 구애되지 않고 다양한 두께, 길이, 폭의 시편을 거치하는데 공용으로 사용될 수 있고, 용접기에서 탈부착해야 하는 번거로움 없이 시편에 대한 단타 용접 및 연속타점 용접을 손쉽게 실시할 수 있음은 물론, 용접기에서 탈부착하지 않으므로 용접팁과의 얼라인먼트를 새로이 맞추는 작업이 불필요하며, 하측 시편 위에 중첩된 상측 시편의 처짐을 보정하기 위한 높이조절수단을 구비하여 시험의 재현성 및 정밀도가 향상되는 장점을 가진다.

이러한 본 발명의 시편 지그 장치에 대해 다음의 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 시편 지그 장치가 구비된 점용접기의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 점용접기에서 본 발명에 따른 시편 지그 장치를 좀더 확대해 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 시편 지그 장치에서 제1시편 지그를 확대하여 도시한 사시도이다.

그리고, 첨부한 도 8은 본 발명에 따른 시편 지그 장치의 정면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 시편 지그 장치의 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시편 지그 장치는 시험평가용 점용접기(1)에 부착되어 구비되는 것으로, 도면부호 2는 상측의 용접팁을, 도면부호 3은 하측의 용접팁을 각각 나타낸다.

본 발명에 따른 시편 지그 장치는 두 개의 시편(4,5)이 도 1에 나타낸 바와 같이 일정 부분 중첩된 상태가 되도록 양측의 두 시편(4,5)을 각각 하나씩 지지하는 두 개의 시편 지그(100,200)로 구성된다.

즉, 도 1에 나타낸 좌우 두 개의 시편(4,5)을 지지하기 위해 두 개의 시편 지그(100,200)로 구성되는데, 이하 본 명세서에서는, 점용접시에 좌측 시편(5) 위 에 우측 시편(4)이 일정 부분 중첩된다고 할 때, 상하 중첩된 두 시편(4,5) 중 하측 시편(도 1의 좌측 시편)(5)을 지지하는 시편 지그(100)를 제1시편 지그라 하고, 상측 시편(도 1의 우측 시편)(4)을 지지하는 시편 지그(200)를 제2시편 지그라 칭하기로 한다.

따라서, 상기 제1시편 지그(100)는 좌측으로 거치되는 하측 시편(5)을 지지하기 위한 것으로 용접기 정면에서 볼 때 좌측에 구성되고, 상기 제2시편 지그(200)는 우측으로 거치되는 상측 시편(4)을 지지하기 위한 것으로 용접기 정면에서 볼 때 우측에 구성된다.

상기와 같이 좌측의 제1시편 지그(100) 위로 하측 시편(5)이, 우측의 제2시편 지그(200) 위로 상측 시편(4)이 각각 용접 정위치로 거치된 상태에서는 두 시편(4,5)이 도 1과 같이 일정 부분 중첩된 상태, 즉 상하로 겹쳐진 상태가 되며, 이 상태에서 점용접기(1)의 작동동안에 위치가 고정된 하측 용접팁(3)쪽으로 상측 용접팁(2)이 하강하여 두 용접팁(2,3)이 그 사이에 위치된 시편 중첩부위(겹침부)의 정해진 용접점 위치를 각각 위, 아래에서 정확히 압접하여 용접이 이루어지게 된다.

상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)는 주요 구성부품이 동일한 구성으로 되어 있으며, 점용접기(1)의 중앙에 위치한 상, 하측 용접팁(2,3)을 중심으로 좌우 대칭된 구성을 가지는 바, 다만 제2시편 지그(200)의 경우에는 상측 시편(4)의 지지높이를 조절하기 위한 높이조절수단(280)을 구비하는 점이 제1시편 지그(100)와 차이가 있다.

우선, 제1시편 지그(100)에 대해 설명하면, 주요 구성부품으로서 베이스판(110), 내측 및 외측 시편지지대(130,150), 시편이동장치부(140), 내측 및 외측 지지블록(120), 상기 시편지지대(130,150)의 간격을 조절하기 위한 폭 조절수단(170)을 포함한다.

우선, 상기 베이스판(110)은 점용접기(1)의 정면에서 볼 때 대략 상, 하 두 용접팁(2,3) 사이에 수평으로 설치되는 판재로서, 그 후단부가 점용접기(1)의 후측부에 수직으로 고정 설치된 고정축(7)의 상단에 결합되어 설치된다.

여기서, 베이스판(110)의 후단부는 베이스판(110)이 고정축(7)을 중심으로 수평 회전이 가능하도록 고정축(7)의 상단에 결합되는데, 바람직한 실시예로서, 베이스판(110)은 후단부에 형성된 체결홀에 고정축(7) 상단의 체결축이 상방으로 관통 삽입된 상태에서 베이스판(110) 상측으로 돌출된 상기 체결축의 볼트형상부에 너트부재(8)가 체결됨으로써 고정축(7) 상단과 결합된다.

이때, 너트부재(8)가 체결축의 볼트형상부에 체결된 상태에서 베이스판(110)의 상면을 완전히 압착하는 것은 아니며, 너트부재(8)가 베이스판(110)의 상면과는 유격을 가진 채 체결될 뿐만 아니라, 베이스판(110)의 체결홀에 나사산이 형성되지 않은 볼트형상부 하측의 체결축 부분이 끼워진 상태에서 상측의 볼트형상부에 너트부재(8)가 체결되므로, 너트부재(8)가 체결축의 볼트형상부에 체결되더라도 베이스판(110)의 상면을 꽉 조이지 않은 상태가 되어, 베이스판(110)이 고정축(7) 상단의 체결축을 중심으로 자유로이 수평 회전될 수 있게 되어 있다.

그리고, 상기 너트부재(8)를 풀어주게 되면 베이스판(110)을 고정축(7) 상단 으로부터 쉽게 탈거할 수 있게 된다.

한편, 베이스판(110)의 전단부 상면에는 그 끝단서부터 외측 지지블록(120), 외측 시편지지대(130), 시편이동장치부(140), 내측 시편지지대(150), 내측 지지블록(160)이 차례로 설치되는데, 외측 지지블록(120)은 베이스판(110) 전단부의 상면에 베이스판(110)의 길이방향과는 횡방향으로 길게 고정 장착된다.

그리고, 상기 외측 지지블록(120)과 외측 시편지지대(130), 시편이동장치부(140), 내측 시편지지대(150), 내측 지지블록(160)은 베이스판(110) 전단부의 상면에 모두 나란한 방향으로 설치된다.

상기 내측 지지블록(160)은 베이스판(110) 상면에서 외측 지지블록(120)과는 반대쪽으로, 즉 베이스판(110)의 길이방향 후방쪽의 상면에 고정 설치되며, 상기 외측 지지블록(120)과 내측 지지블록(160)은, 지지블록과 베이스판(110)을 수직 관통 체결하는 볼트(121,161)에 의해, 베이스판(110) 상면의 각 위치에 체결되어 고정된다.

또한 상기 외측 지지블록(120)과 내측 지지블록(160)의 양단부에는 두 지지블록(120,160) 사이를 연결하는 안내로드(122,123) 두 개가 나란히 횡설치되며, 두 지지블록(120,160)의 중앙부에는 두 지지블록 사이를 연결하는 스크류축(171)이 회전 가능하게 횡설치된다.

상기 각 안내로드(122,123)는 양단부가 두 지지블록(120,160)에 일체로 고정 결합되는 고정축으로서, 각 안내로드(122,123)에는 내측 시편지지대(150)와 외측 시편지지대(130)의 양단부가 길이상(축상)으로 이동 가능하도록 끼워져 관통 결합 되는 바, 내측 및 외측의 두 시편지지대(130,150)가 후술하는 폭 조절수단(170)에 의해 간격(폭) 조절될 때, 각 안내로드(122,123)는 두 시편지지대(130,150)를 폭 방향으로 안내(베이스판 길이방향을 따라 전후방으로 안내)하는 역할을 하게 된다.

한편, 외측 시편지지대(130)와 내측 시편지지대(150)는 시편이동장치부(140)를 사이에 두고 그 양측에 서로 나란한 방향으로 설치되는 것으로, 양단부를 관통하여 결합되어 있는 안내로드(122,123)의 길이방향을 따라, 즉 폭방향을 따라 각각 이동하면서 상호 간의 간격이 조절될 수 있게 되어 있다.

여기서, 폭 방향이라 함은, 시편(도 1에서 도면부호 3)이 외측 시편지지대(130)와 내측 시편지지대(150) 위에 걸쳐쳐 지지된 상태에서 시편의 폭 방향이 되는 방향이며, 시편이 두 시편지지대 위에 시편지지대의 길이방향을 따라 길게 설치되므로, 횡설치된 안내로드(122,123)의 길이방향으로 두 시편지지대(130,150)가 이동할 경우에 그 이동방향은 시편의 폭 방향이 된다.

점용접 특성상 시편 이외의 부분에는 전류가 흐르지 않도록 절연되어야 하는 바, 시편이 위에 올려져 시편과 접촉하는 부분인 시편지지대(130,150)는 백그라이트 등 절연소재로 제작된 것을 사용한다.

그리고, 상기 외측 시편지지대(130)와 내측 시편지지대(150)는 내, 외측 지지블록(120,160) 사이에 횡설치된 스크류축(171)상에 스크류 결합된다.

첨부한 도 10a와 도 10b는 본 발명에 따른 시편 지그 장치에서 내측 및 외측의 두 지지블록(120,160) 사이에 연결 설치된 안내로드(122,123)와 스크류축(171)상에서 내측 및 외측의 두 시편지지대(130,150)가 간격 조절된 상태를 도시한 평면 도이다.

도 10a는 두 시편지지대(130,150)의 간격이 상대적으로 좁혀진 상태를, 도 10b는 두 시편지지대(130,150)의 간격이 상대적으로 벌어진 상태를 나타내며, 도시된 바와 같이 점용접기(1)의 중앙에 위치된 용접팁(2,3)을 중심으로 좌측의 제1시편 지그(100)와 우측의 제2시편 지그(200)가 서로 조합된 상태에서 하측 시편(좌측 시편)(5)과 상측 시편(우측 시편)(4)을 각각 지지하고 있다.

이를 참조하여 설명하면, 상기 스크류축(171)은 양단부가 내측 지지블록(160) 및 외측 지지블록(120)의 중앙부에 회전 가능하게 결합되어 있는 것으로, 축상에 나사산이 가공된 구조로 되어 있고, 외측 시편지지대(150)와 내측 시편지지대(130)의 중앙부에 형성된 스크류홀을 관통하여 지지블록(120,160)에 결합된다.

즉, 상기 두 시편지지대(130,150)의 스크류홀 내주면에 나사산이 가공되어 있고, 상기 두 시편지지대의 스크류홀 내측으로 스크류축(171)이 관통 삽입된 상태로 스크류홀 내주면의 나사산과 스크류축 외주상의 나사산이 서로 맞물리면서 두 시편지지대(130,150)가 스크류축(171)상에 스크류 결합되어 있는 것이다.

이때, 두 시편지지대(130,150)는 스크류홀 내주면의 나사산이 서로 반대방향으로 가공되어 있으며, 이에 스크류축(171)이 어느 한 방향으로 회전할 경우에 두 시편지지대(130,150)가 중앙부의 스크류축(171) 및 양단부의 안내로드(122,123)를 따라 서로 반대방향으로 이동하도록 되어 있다.

예컨대, 스크류축(171)이 정방향으로 회전될 경우에 나란한 두 시편지지대(130,150)가 안내로드(122,123) 및 스크류축(171)상에서 서로 반대방향으로 동시 이동하여 스크류축 중앙으로 모여지며, 이렇게 두 시편지지대(130,150)가 동시에 중앙쪽으로 이동하는 동안 두 시편지지대 사이의 간격은 좁아지게 된다.

반대로, 스크류축(171)이 역방향으로 회전될 경우에 나란한 두 시편지지대(130,150)가 안내로드(122,123) 및 스크류축(171)상에서 서로 반대방향으로 동시 이동하되, 이때는 각 시편지지대(130,150)가 스크류축(171) 단부쪽으로 이동하며, 이렇게 두 시편지지대(130,150)가 동시에 스크류축(171) 단부쪽으로 이동하는 동안 두 시편지지대 사이의 간격은 넓어지게 된다.

이와 같이 스크류축(171)을 정방향 또는 역방향으로 회전시킴에 따라 두 시편지지대(130,150)의 간격 및 폭(시편을 지지하는 면적의 폭) 조절이 가능해지며, 시험자가 스크류축(171)의 회전조작을 할 수 있도록 상기 스크류축(171)의 일단부에는 외측 지지블록(120)의 바깥면쪽으로 위치되게 회전노브(172)를 일체로 결합하여 설치한다.

결국, 두 시편지지대(130,150)를 안내로드(122,123)를 따라 동시에 반대방향으로 이동시키는 상기 스크류축(171)과, 이 스크류축(171)을 회전조작하기 위한 회전노브(172)가 두 시편지지대의 간격 및 폭을 조절하기 위한 폭 조절수단(170)을 구성하게 되며, 상기 폭 조절수단(170)의 회전노브(172)를 정방향 또는 역방향 조절함에 따라 스크류축(171)상에 결합된 두 시편지지대(130,150)의 간격이 벌어지거나 좁혀지면서 시편을 지지하는 영역의 폭이 조절될 수 있게 된다.

한편, 상기 시편이동장치부(140)는 시편지지대(130,150) 위에 올려진 시편(5)을 용접팁(3)이 위치한 방향으로(용접기 중앙쪽으로) 이동시켜 위치를 조절하 는 장치로서, 부속된 이동벨트(144)가 이동하면서 이동벨트(144)에 고정된 시편고정지지체(146)가 시편(5)을 밀어주어 이동시키며, 시편(5)이 시편지지대(130,150)를 따라 상, 하측의 두 용접팁(2,3) 사이를 통과하도록 길게 지지된 상태에서 시편(5)을 그것의 길이방향 및 시편지지대의 길이방향(시편이 시편지지대의 길이방향을 따라 길게 설치됨)으로 이동시키도록 구성된다.

상기 시편이동장치부(140)는 상, 하측 용접팁(2,3) 위치에 대한 시편 위치를 조절하면서 해당 시편(5)에서의 용접되는 위치를 조절하고, 또한 반대측 시편(4)과의 겹침부 길이를 조절하는데 사용된다.

이러한 시편이동장치부(140)는 내측 시편지지대(150)와 외측 시편지지대(130) 사이에 구성되어 두 시편지지대 사이를 따라 이동하도록 설치된 이동벨트(144)를 포함한다.

그 구성을 살펴보면, 도시된 바와 같이, 두 시편지지대 사이를 따라 길게 배치되고 안내로드(122,123)상에 고정 결합되어 설치된 고정바(141)와, 상기 두 시편지지대 사이에 위치되면서 상기 고정바(141)의 일단부에 회전 가능하게 장착된 구동기어(142)와, 상기 두 시편지지대 사이에 위치되면서 상기 구동기어(142) 반대쪽의 안내로드(123)상에 회전 가능하게 장착된 아이들기어(143)와, 안쪽면의 톱니가 상기 두 기어(142,143)에 치합된 상태로 상기 두 기어 사이에 길게 연결 설치되고 상기 두 기어의 회전시에 두 시편지지대 사이 공간을 따라 이동하게 되는 이동벨트(144)와, 상기 구동기어(142)에 일체 회전될 수 있게 결합되어 회전조작시에 상기 구동기어(142)를 회전시키는 회전노브(145)와, 상기 이동벨트(144) 상면의 일측 에 상방 돌출되게 고정 설치되어 시편(5)이 이동벨트(144)와 함께 용접팁(2,3) 방향으로 이동되도록 시편(5) 끝단을 밀어주는 시편고정지지체(146)를 포함하여 구성된다.

여기서, 안내로드(122,123)가 고정바(141)를 관통한 상태로 고정바(141)가 안내로드(122,123)상에 고정 결합되며, 고정바(141)의 일단부에 구동기어(142)가 장착된 상태로 고정부의 타단부가 반대쪽 안내로드(123)에 고정 결합되는 바, 상기 고정바(141)의 타단부는 'ㄷ'자 형태의 분기구조로 형성되어 안내로드(123)에 장착된 아이들기어(143)의 측방으로 안내로드(123)상에 고정 결합되며, 이때 아이들기어(143)가 고정바(141)의 분기된 부분 내측에 위치된 상태로 안내로드(123)상에 회전 가능하게 장착된다.

상기 아이들기어(143)는 고정바(141) 타단부의 분기된 부분 내측에 위치되어, 안내로드(123)상에서 회전은 가능하나, 양 측방으로 고정된 고정바(141)의 분기된 부분에 의해 안내로드(123)상에서의 축방향 이동은 구속되어진다.

상기 고정바(141)에서 스크류축(171)과 간섭되지 않도록 스크류축 위치에는 스크류축이 관통할 수 있게 홀(미도시)이 형성되어 있어야 하며, 고정바가 스크류축 회전을 간섭 및 방해하지 않아야 하므로, 상기 스크류축이 상기 고정바의 홀에 접촉하지 않으면서 통과하도록 함이 마땅하다.

회전노브(145)의 조작 편의를 위해 상기 구동기어(142)는 용접팁(2,3)을 중심으로 바깥쪽에 위치되도록 용접팁(2,3) 반대쪽으로 돌출된 고정바(141)의 일단부에 장착되며, 상기 회전노브(145)를 조작할 경우에 구동기어(142)가 회전되면서 이 동벨트(144)가 이동되도록 한다.

상기 이동벨트(144)는 구동기어(142)와 아이들기어(143)에 치합된 상태에서 구동기어(142)의 회전에 의해 두 시편지지대(130,150) 사이를 따라 이동하도록 설치되는 것으로, 안쪽면에 기어에 치합되도록 톱니가 형성된 고무벨트가 사용될 수 있으며, 상면 일측에는 시편고정지지체(146)가 나사 체결되어 설치된다.

이러한 상태에서 시편(5)은 그 끝단이 이동벨트(144) 위의 시편고정지지체(146))에 접촉하여 걸리도록 내측 및 외측의 두 시편지지대(130,150) 위에 걸쳐져 올려지는데, 시험자가 회전노브(145)를 조작하여 이동벨트(144)를 용접팁(3)이 위치한 방향, 즉 도면상 우측으로 이동시키는 경우에 시편(5) 끝단이 걸려 있는 시편고정지지체(146)가 이동벨트(144)와 함께 이동하면서 시편(5)을 우측으로 밀어주게 된다.

여기서, 시편(5)은 시험자가 회전노브(145)를 회전조작함에 따라 용접팁(3) 쪽으로 천전히 이동되면서 위치가 조절되는 바, 회전노브(145)의 조작량에 따라 시편(5)의 위치가 정밀하게 조절될 수 있다.

그리고, 시편(5)의 위치를 보다 쉽고 정밀하게 조절하기 위해서 두 시편지지대(130,150) 중 어느 하나의 상면에는 눈금자(151)를 길이방향을 따라 길게 부착하는 것이 바람직한데, 시험자가 눈금자(151)를 보면서 시편지지대(130,150) 위에 올려진 시편(5)의 끝단 및 시편고정지지체(146)의 위치를 눈금에 맞춰 조절할 경우에 보다 정밀한 위치 조절이 가능해진다.

도시한 예에서는 눈금자(151)가 내측 시편지지대(150) 위에 부착되어 있다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 제1시편 지그(100)는 폭 조절수단(170)을 이용해 두 시편지지대(130,150)의 간격을 조절한 뒤 시편(5)을 올려놓고 이어 시편이동장치부(140)를 이용해 시편(5)의 전후 위치를 조절하게 되면, 다양한 폭 및 길이의 시편(5)을 원하는 용접위치에 정확히 위치시켜 용접할 수 있게 되며, 반대측 시편(4)과의 겹침부 길이 조절 및 겹침부 내에서의 용접위치(겹침부 내 용접팁의 위치)를 보다 쉽고 정밀하게 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 제2시편 지그(200)의 구성은 점용접기(1) 중앙에 위치된 용접팁(2,3)을 중심으로 대칭된 구성인 바, 제1시편 지그(100)의 구성과 동일하며, 시편(4)의 높이 조절이 가능하도록 구성된 것 등 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

제2시편 지그(200)에서 베이스판(210), 내측 및 외측 지지블록(220), 내측 및 외측 시편지지대(230,250), 안내로드(222,223) 및 폭 조절수단(270), 시편이동장치부(240) 등의 구성부품들이 제1시편 지그(100)의 구성부품들과 모두 동일하다.

다만, 제2시편 지그(200)에서는, 내, 외측 지지블록(220,260)이 베이스판(210)에 일체 고정되지 않으며, 내, 외측 지지블록(220,260)과, 이에 안내로드(222,223) 및 스크류축(271)에 의해 조립된 내, 외측 시편지지대(230,250) 및 시편이동장치부(240), 폭 조절수단(270) 등이 상기 베이스판(210)을 기준으로 일체로 상하 이동될 수 있게 구성되고, 상기한 구성부품들을 상기 베이스판(210)을 기준으로 상하 이동시켜 높이를 조절시켜주는 높이조절수단(280)이 추가로 구성된다.

첨부한 도 11은 본 발명에 따른 시편 지그 장치에서 높이조절수단(280)을 이 용해 시편(상측 시편, 도 1에서 우측 시편(4)임)이 지지되는 높이를 조절한 상태의 정면도이다.

본 발명의 제2시편 지그(200)에서 내, 외측의 지지블록(220,260) 및 시편지지대(230,250), 그리고 중간의 시편이동장치부(240)는 안내로드(222,223) 및 폭 조절수단(270)의 스크류축(271)을 매개로 상호 조립된 상태에서 상하방향으로는 일체로 움직이게 되어 있으며, 특히 높이조절수단(280)에 의해 상하로 이동되면서 시편지지대(230,250)의 높이, 즉 시편을 지지하는 높이가 조절될 수 있게 되어 있다.

여기서, 조립된 상태의 시편지지대(230,250) 및 시편이동장치부(240)를 지지하는 내, 외측의 각 지지블록(220,260) 하면에는 베이스판(210)을 관통하는 복수개의 연결로드(281)가 수직 설치되며, 일 예로 각 지지블록(220,260)에 베이스판(210)을 관통하는 두 개씩의 연결로드(281)가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 각 연결로드(281) 하단에 수평판(282)이 일체로 고정되어 베이스판(210) 하측으로 설치되며, 상기 수평판(282)은 연결로드(281)에 의해 내, 외측 지지블록(220,260)과 일체로 조립되는 바, 베이스판(210)을 제외한 나머지 구성부품들, 즉 상측의 지지블록(220,260) 및 시편지지대(230,250), 시편이동장치부(240), 안내로드(222,223) 및 폭 조절수단(270) 등이 수평판(282)과 일체화되어 베이스판(210)을 기준으로 함께 상하 이동될 수 있게 된다.

또한 상기 수평판(282)의 하측에서 상방으로 관통하는 높이조절나사(283)가 설치되는데, 이 높이조절나사(283)는 수평판(282) 및 베이스판(210)을 관통하여 설치되며, 특히 높이조절나사(283)에서 나사산이 형성된 몸체부(283b)가 베이스 판(210)에 나사 체결된다.

따라서, 시험자가 높이조절나사(283) 하단의 노브(283a)를 회전조작하게 되면 높이조절나사(283)가 베이스판(210)을 기준으로 상방으로 전진하게 되고, 이때 높이조절나사(283)가 상승하면서 수평판(282)을 위로 밀어주도록 되어 있다.

결국, 제1시편 지그(100) 위에 하측 시편(5)을 거치시키고, 제2시편 지그(200) 위에 상측 시편(4)을 거치시킨 뒤, 제2시편 지그(200)의 높이조절수단(280)을 조작하여, 즉 높이조절나사(283)의 노브(283a)를 돌려주어, 상측 시편(4)이 지지되는 시편지지대(230,250)의 높이를 하측 시편(5)의 높이를 고려하여 올려주면, 하측 시편(5)이 종래와 같은 처짐 발생 없이 수평한 상태로 상측 시편(4) 위에 중첩될 수 있으며, 이와 같이 두 시편(4,5)을 모두 수평상태로 거치 후 용접을 실시하는 경우에 보다 정확한 용접이 가능해진다.

한편, 전술한 바와 같이 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)는 상측과 하측의 두 시편(4,5)을 용접하기 위해 베이스판(110,220)을 점용접기(1)의 전후방향으로 길게 배치시켜야 하며, 이때 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)가 상호 조합된 상태에서 두 시편(4,5)을 도 1과 같은 용접 정위치에 거치하게 된다.

그리고, 두 시편(4,5)의 용접이 이루어지는 동안 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)는 조합된 상태를 유지하여야 하는 바, 두 시편 지그가 조합된 상태로 유지될 수 있도록 두 시편 지그의 위치를 고정하는 고정수단이 필요하며, 이때 고정수단은 연속타점 용접시험시 등 필요시에 두 시편 지그를 쉽게 분리할 수 있도록 구성되어야 한다.

본 발명의 시편 지그 장치에서는 두 시편 지그(100,200)의 조합시에 점용접기(1) 중앙에서 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)의 외측 지지블록(120,220)이 서로 맞물릴 수 있도록 양측의 외측 지지블록(120,220) 단부를 'ㄴ', 'ㄱ' 구조로 단차지게 가공하여 결합부(124,224)를 형성하고, 두 지지블록(120,220)의 결합부(124,224)가 서로 맞물려 중첩된 상태에서 양측 결합부(124,224)를 관통하여 결합하게 되는 결합핀(125)을 설치한다.

즉, 양측 지지블록(120,220)의 결합부(124,224)를 맞물리도록 결합한 상태에서 두 결합부(124,224)의 결합홀을 통해 결합핀(125)을 상하 관통하도록 끼움으로써, 지지블록(120,220)의 맞물림상태 및 두 시편 지그(100,200)의 조합상태가 유지될 수 있도록 한다.

시험자가 상기 결합핀(125)을 빼내주면 두 지지블록(120,220)은 쉽게 분리될 수 있는 바, 두 베이스판(110,220)이 후단부가 결합된 고정축(7) 상단을 중심으로 회전될 수 있으며, 이 경우 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200) 전체가 점용접기(1)에서 후방으로 수평 회전되어 뒤로 젖혀질 수 있다.

첨부한 도 12a와 도 12b는 본 발명에 따른 시편 지그 장치의 연속타점 용접시 조작상태를 나타낸 도면으로서, 도 12a는 베이스판(110,210) 및 시편 지그(100,200)를 뒤로 젖히는 상태를, 도 12b는 뒤로 완전히 젖힌 후 연속타점 용접을 실시하는 상태를 나타낸 도면이다.

첨부한 도 13은 인장 전단강도를 측정할 때 시편과 인장하중상태를 나타낸 개략도이고, 도 14는 용접너겟 측정을 설명하기 위한 도면이다.

도 10a 및 도 10b, 도 11에 나타낸 바와 같이 좌우 대칭된 두 시편 지그(100,200)의 베이스판(110,210)을 전방으로 회전시킨 상태에서 두 시편 지그를 조합한 뒤 결합핀(125)을 끼워 고정하고, 하측 시편(5)과 상측 시편(4)을 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200) 위에 각각 거치시킨 뒤 점용접기(1)를 작동시켜 시편(4,5)의 겹침부에 대해 용접을 실시한다.

시편(4,5)을 거치하는 동안, 각 시편 지그(100,200)의 폭 조절수단(170,270)을 조작하여 내, 외측 시편지지대 간 간격을 조절하고, 시편이동장치부(140)를 조작하여 각 시편(4,5)이 정확한 용접 정위치에 놓이도록 하며, 높이조절나사(283)를 조작하여 상측 시편(4)의 처짐이 발생하지 않도록 제2시편 지그(200)의 높이를 조절한다.

시험 중 평가 강종의 두께에 따라 시편(4,5)의 크기가 결정되는데, 결정된 시편(4,5) 크기에서 겹침부의 크기는 시편이동장치부(140)를 조작하여 각 시편(4,5)의 위치를 조절함으로써 정밀하게 제어할 수 있다.

이때, 겹침부의 길이는 시편(4,5)의 폭 길이와 반드시 같도록 해야 하며, 겹침부의 사각면적 중심에 정확히 용접팁(2,3)이 위치하도록 해야 한다.

이러한 상태에서 점용접기(1)를 작동시켜 상, 하측 두 시편(4,5)의 겹침부 중심에 점용접을 하며, 점용접 후 도 13에 나타낸 바와 같이 인장하중을 부여하여 강도를 측정하거나, 도 14에 나타낸 바와 같이 용접너겟을 측정한다.

그리고, 도 12a와 도 12b에 나타낸 바와 같이 연속타점 용접을 위해서는 결합핀(125)을 분리한 뒤 작업 간섭이 발생하지 않도록 베이스판(110,210)을 뒤로 회 전시켜 두 시편 지그(100,200)를 뒤로 완전히 젖혀놓아야 하며, 이후 하나의 시편 판재(6)에 연속적으로 용접을 실시한다.

연속타점 용접시에는 시편 판재(6)를 시험자가 잡고 상, 하측 용접팁(2,3) 사이에 위치시킨 뒤 용접시마다 시편 판재(6)의 용접위치를 이동시켜 용접하며, 연속타점의 수로 대략 1000 ~ 2000타점 용접을 실시한다.

이와 같이 하여, 본 발명의 시편 지그 장치가 구비된 점용접기에 의해 용접된 시편에 대해서는 목적에 맞게 다양한 평가를 실시할 수 있는데, 평가의 예는 다음과 같다.

▷ 고강도 고장력강의 특성 분석을 위한 용접 평가

- 고강도 고장력강의 적정 용접 조건 수립

- 고강도 고장력강의 연속타점 용접성 평가

▷ 고장력강의 자동차사 부품적용 확대를 위한 용접 특성 분석

- 인장시험기를 이용해 인장 전단강도 측정

- 너겟경 측정

- 용입량 측정

- 용접부 및 열영향부 조직분석 및 평가

- 용입량 및 압흔깊이 평가

- 연속타점 용접 후 전극마모상태 및 전극형상 변화, 인장 전단강도 변화 등 분석

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치에 의하면, 다음과 같은 효과가 있게 된다.

1) 시편 크기에 구애되지 않고 다양한 두께, 길이, 폭의 시편을 거치하는데 공용으로 사용할 수 있으므로, 종래와 같이 시편 크기에 따라 많은 수의 시편 지그를 구비하지 않아도 된다.

2) 연속타점 용접시에 종래와 같이 용접기에서 지그를 탈거해야 하는 번거로움이 없으며, 작업 간섭이 발생하지 않도록 체결핀을 빼준 뒤 베이스판을 회전시키는 작업만으로 연속타점 용접을 실시할 수 있다. 체결핀을 꽂거나 빼주고 베이스판을 회전시키는 작업만으로 단타 용접과 연속타점 용접의 수행이 가능하다.

3) 시편 지그와 용접팁의 얼라인먼트를 새로이 맞추는 작업이 불필요하며, 높이조절수단을 이용해 하측 시편 위에 중첩된 상측 시편의 처짐을 간단히 보정할 수 있는 바, 시험 재현성 및 정밀도가 향상되는 장점을 가진다.

5) 시편이동장치부를 이용해 시편의 위치를 정밀하게 조절할 수 있으므로, 겹침부의 크기를 시험자가 원하는 대로 정밀하게 조절할 수 있다.

Claims

시험평가용 점용접기(1)에 구비되어 점용접 대상이 되는 상, 하측 두 시편(4,5)을 서로 중첩시킨 상태로 상, 하측 두 용접팁(2,3) 사이의 용접 정위치에 거치시키는 시편 지그 장치에 있어서,

상기 점용접기(1)의 후측부에 수직으로 고정 설치된 고정축(7)의 상단에 후단부가 회전 가능하게 결합된 베이스판(110,210)이 점용접기(1)의 상, 하측 두 용접팁(2,3) 사이에 수평으로 길게 설치되되, 좌우로 배치된 두 개의 베이스판(110,210)이 점용접기(1)의 후측부에 좌우로 설치된 두 개의 고정축(7)에 각각 하나씩 결합된 상태로 수평 회전이 가능하도록 설치되고, 상기 각 베이스판(110,210)의 전단부 상면에는 각 베이스판(110,210)이 전후 길게 배치되도록 전방 회전된 상태에서 상기 두 시편(4,5)을 각각 하나씩 지지하게 되는 시편지지대(130,150,230,250)가 설치되어, 좌측의 상기 베이스판(110)과 시편지지대(130,150)를 포함하는 제1시편 지그(100)와, 우측의 상기 베이스판(210)과 시편지지대(230,250)를 포함하는 제2시편 지그(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 좌측의 제1시편 지그(100)는 하측 시편(5)을 지지하고, 상기 우측의 제 2시편 지그(200)는 상측 시편(4)을 지지하는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)는 상기 베이스판(110,210)의 길이방향에 대해 그 횡방향으로 설치되어 나란히 배치되는 내측 시편지지대(150,250)와 외측 시편지지대(130,230)를 가지며,

상기 각 시편 지그(100,200)에서 시편(4,5)이 상기 내측 시편지지대(150,250)와 외측 시편지지대(130,230) 위에 지지되되, 두 시편지지대 사이에 걸쳐진 상태에서 두 시편지지대의 길이방향을 따라 길게 지지되는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)에서 상기 베이스판(110,220)의 전단부 상면에 베이스판(110,220)의 길이방향에 대해 그 횡방향으로 내측 지지블록(160,260)과 외측 지지블록(120,220)이 설치되고, 상기 두 지지블록의 양단부 사이에는 각각 안내로드(122,123,222,223)가 횡설치되며;

상기 각 시편 지그(100,200)에서 상기 내측 시편지지대(150,250)와 외측 시 편지지대(130,230)가 상기 두 지지블록 사이에 나란하게 배치된 상태로 그 양단부에 상기 안내로드가 관통 결합되고, 시험자가 조작하게 되는 폭 조절수단(170)에 의해 상기 두 시편지지대가 상기 안내로드상에서 이동하면서 간격 조절될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)의 내측 지지블록(160)과 외측 지지블록(120)은 상기 베이스판(110)의 상면에 일체로 고정되어 설치되는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제2시편 지그(200)는 내측 시편지지대(250)와 외측 시편지지대(230)의 높이를 조절하기 위한 높이조절수단(280)을 가지며, 상기 높이조절수단(280)에 의해 상기 두 시편지지대(230,240)가 시편(4)을 지지하는 높이를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 높이조절수단(280)은,

상기 제2시편 지그(200)의 내, 외측 각 지지블록(220,260) 하면에 베이스판(210)을 관통하도록 수직 설치된 복수개의 연결로드(281)와;

상기 연결로드(281)의 하단에 일체로 고정 설치되어 상기 베이스판(210) 하측으로 위치되면서 베이스판(210)에 대해 상기 연결로드(281)에 의해 연결된 상기 내, 외측 지지블록(220,260)과 일체로 상하 이동하도록 된 수평판(282)과;

상기 수평판(282)과 베이스판(210)을 관통하도록 수직 설치되되, 나사산이 형성된 몸체부(283b)가 상기 베이스판(210)에 나사 체결되어 관통하며, 하단에 회전조작을 위한 노브(283a)가 일체로 설치되어 상기 노브(283a)의 회전조작시에 상기 베이스판(210)에서 상방으로 전진 이동하여 상기 수평판(282)을 위로 밀어주도록 된 높이조절나사(283);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)의 폭 조절수단(170,270)은 상기 내측 지지블록(160,260)과 외측 지지블록(120,220) 사이에 회전 가능하게 횡설치된 스크류축(171,271)과, 상기 외측 지지블록(160,260) 측면에 위치되게 설치되어 외측 지지블록을 관통한 상기 스크류축(171,271)의 일단부에 일체 회전되게 결 합된 회전노브(172,272)로 구성되고;

상기 스크류축(171,271)이 상기 두 시편지지대(130,150,230,250)를 관통한 상태로 상기 두 시편지지대가 상기 스크류축상에 스크류 결합되며, 상기 두 시편지지대에서 스크류축의 나사산과 맞물리는 스크류홀 내주면 나사산의 방향은 두 시편지지대가 서로 반대방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)의 두 시편지지대(130,150,230,250) 사이에는 시험자의 조작에 따라 상측에 올려진 시편(4,5)을 시편 길이방향을 따라 이동시키되, 용접팁(2,3)이 위치한 방향으로 이동시키면서 용접팁(2,3)에 대한 시편 위치 및 시편(4,5)에서의 용접위치를 조절시켜주는 시편이동장치부(140)가 설치되는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)의 시편이동장치부(140,240)는,

상기 두 시편지지대(130,150,230,250) 사이를 따라 길게 배치되고, 안내로 드(122,123,222,223)상에 고정 결합되어 설치된 고정바(141)와;

상기 두 시편지지대 사이에 위치되면서 상기 고정바(141)의 일단부에 회전 가능하게 장착된 구동기어(142)와;

상기 두 시편지지대 사이에 위치되면서 상기 구동기어(142) 반대쪽의 안내로드(123,223)상에 회전 가능하게 장착된 아이들기어(143)와;

안쪽면의 톱니가 상기 두 기어(142,143)에 치합된 상태로 상기 두 기어 사이에 길게 연결 설치되고, 상기 두 기어의 회전시에 두 시편지지대 사이 공간을 따라 이동하게 되는 이동벨트(144,244)와;

상기 구동기어(142)에 일체 회전될 수 있게 결합되어 회전조작시에 상기 구동기어(142)를 회전시키는 회전노브(145,245)와;

상기 이동벨트(144,244) 상면의 일측에 상방 돌출되게 고정 설치되어 시편(4,5)이 이동벨트(144,244)와 함께 용접팁(2,3) 방향으로 이동되도록 시편(4,5) 끝단을 밀어주는 시편고정지지체(146,246);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)와 제2시편 지그(200)에서 각각의 두 시편지지대(130,150,230,250) 중 어느 한 시편지지대 위에는 그 길이방향을 따라 눈금 자(151,251)가 부착된 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제1시편 지그(100)의 외측 지지블록(120)과 상기 제2시편 지그(200)의 외측 지지블록(220)은 각각의 단부에 양측이 서로 맞물려 결합될 수 있는 결합부(124,224)가 형성된 구조로 되어 있고, 상기 두 시편 지그(100,200)의 외측 지지블록(120,220) 간 결합부(124,224)가 서로 맞물린 상태에서 양측의 결합부(124,224)에 관통 결합되는 결합핀(125)에 의해 각 시편 지그(100,200)의 베이스판(110,210)의 회전이 구속되면서 두 시편 지그(100,200)가 외측 지지블록(120,220) 간 결합상태인 조합상태를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 시편지지대(130,150,230,250)는 절연재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 시험평가용 점용접기의 시편 지그 장치.