KR101129874B1 - 점용접 시편 제작용 거치대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점용접 시편 제작용 거치대에 관한 것으로, 전후가이드홈(11)과 좌우가이드홈(12)이 형성된 베이스판(10)과, 상기 전후가이드홈(11)과 좌우가이드홈(12)을 따라 이동되는 전후위치고정블럭(20)과 한 쌍의 좌우위치고정블럭(30,40)을 포함한다.

따라서, 상기 위치고정블럭들을 이용하여 항상 베이스판의 일정 위치에 강판을 고정할 수 있게 되므로, 2개의 거치대를 이용하면 항상 일정한 상태로 강판을 겹쳐서 점용접을 실시할 수 있게 된다.

따라서, 다수의 시편을 동일 조건에서 제작할 수 있게 됨으로써 점용접 강도시험의 신뢰성이 향상되어 최적의 용접 조건을 도출을 통해 접용접 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

점용접 시편, 인장전단하중 측정 시편, 시편 고정대, 시편 거치대

Description

점용접 시편 제작용 거치대{jig for spot welding test piece}

본 발명은 점용접 부위의 인장전단하중 평가용 시편을 제작할 때 상호 용접되는 강판들을 안정적으로 고정하여 항상 동일한 조건에서 시편 제작이 이루어질 수 있게 됨으로써 점용접 강도평가의 신뢰성이 향상될 수 있도록 된 점용접 시편 제작용 거치대에 관한 것이다.

자동차, 철도 차량, 선박 등에는 다양한 재질의 강판이 사용되고 있으며, 강판의 결합을 위하여 점용접을 널리 이용하고 있다.

그런데 강판의 종류에 따라서 각각의 용접성이 다르므로 최적의 용접 조건을 도출하기 위해서는 정확하고 신뢰성 높은 점용접부의 강도평가가 선행되어야만 한다.

점용접부의 강도평가에는 너겟사이즈(nugget size) 측정법과, 인장전단하중 측정법이 이용되는데, 너겟사이즈 측정법은 용접부의 정중앙을 절단하기가 곤란하여 그에 따른 측정 오차가 발생하므로 신뢰성이 떨어지는 반면, 인장전단하중 측정법은 평가가 용이하고 시험자에 의한 측정값 차이가 발생하지 않는다는 장점이 있어 점용접부의 강도평가 방법으로서 주로 사용되고 있다.

그러나, 상기 인장전단하중 측정을 위해 시편을 제작할 때 양쪽 강판을 손으로 잡고 점용접을 실시하므로 시편마다 점용접부의 위치가 다르고 강판의 맞대어진 상태도 다름으로써 동일한 상태로 용접된 시편을 제작하기가 곤란하여 점용접 강도평가의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 동일한 조건의 시편을 제작할 수 있게 되어 점용접 강도평가의 신뢰성이 향상됨으로써 최적의 용접조건을 도출할 수 있게 되어 궁극적으로 점용접 품질을 향상시킬 수 있도록 된 점용접 시편 제작용 거치대를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

전후가이드홈과 좌우가이드홈이 형성된 베이스판과;

바디 하면에 형성된 가이드가 상기 전후가이드홈과 좌우가이드홈에 삽입되어 상기 전후가이드홈과 좌우가이드홈을 따라 이동 가능한 전후위치조정블럭 및 한 쌍의 좌우위치조정블럭;

을 포함한다.

또한, 상기 전후위치조정블럭과 좌우위치조정블럭에 상기 가이드를 관통하는 볼트공이 형성되고, 상기 볼트공에 나사체결되는 볼트가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스판의 전방 단부에 눈금자가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스판에 홈이 형성되고, 상기 홈에 완전 삽입되었을때 베이스판의 상면과 동일한 상면 높이를 가지는 높이조정블럭이 상기 홈에 삽입 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홈의 양측면에 베이스판의 외측면으로 관통되는 볼트공이 형성되고, 상기 볼트공으로 삽입되는 볼트에 의해 상기 높이조정블럭의 상하 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전후위치조정블럭 및 좌우위치조정블럭들의 전면에 탄력있는 고정패드가 구비된 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면,

거치대에 전후위치조정블럭 및 좌우위치조정블럭들을 이용하여 점용접될 강판을 일정한 위치에 고정할 수 있게 된다.

따라서, 동일 구성의 거치대를 상호 마주보도록 배열하면 항상 일정한 상태로 2개의 강판을 맞댈 수 있게 되며, 이로써 항상 동일한 조건에서 점용접을 실시할 수 있게 된다.

따라서, 동일한 조건에서 제작된 동일한 다수의 시편을 가지고 인장전단하중 측정법에 의한 점용접 강도시험을 실시할 수 있게 됨으로써 강도시험의 신뢰성이 향상되어, 시험을 통해 최적의 용접조건을 도출할 수 있게 된다.

따라서, 궁극적으로 점용접 품질이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시거도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 점용접 시편 제작용 거치대의 분해 사시도이고, 도 2는 조립된 2개의 거치대를 이용하여 점용접을 실시하는 상태의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 구성인 베이스판의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 점용접 시편 제작용 거치대는 베이스판(10)과, 상기 베이스판(10)의 상면에 이동 가능한 상태로 설치되어 점용접 시편으로 제작될 강판을 고정하는 전후위치조정블럭(20) 및 한 쌍의 좌우위치조정블럭(20,30)들을 포함한다.

상기 베이스판(10)은 직사각형 또는 정사각형의 후판으로서, 상면에 상기 전후위치조정블럭(20)의 이동 경로를 제공하는 전후가이드홈(11)과 상기 좌우위치조정블럭(30,40)들의 이동 경로를 제공하는 좌우가이드홈(12)이 형성된다.

상기 전후가이드홈(11)은 베이스판(10)의 좌우방향 중앙에 형성되고, 상기 좌우가이드홈(12)은 베이스판(10)의 전후방향에서 중앙보다 다소 앞쪽에 형성된다.

상기 전후가이드홈(11)과 좌우가이드홈(12)은 역T자형 형상의 단면 형상으로 형성된다. 즉, 홈의 상부 양측벽에 내측으로 걸림턱이 돌출 형성된 형상으로 이루어져 가이드홈의 단면 형상과 동일한 단면 형상을 가진 가이드가 삽입되었을때 상방으로 빠지지 않도록 되어 있다. 물론 가이드홈의 길이방향을 따른 이동은 가능하다.

상기 전후위치조정블럭(20)과 좌우위치조정블럭(30,40)들은 모두 직육면체 형상의 수평부 전방에 직육면체 형상의 수직부가 형성된 대략 니은(ㄴ)자 형상의 바디로 이루어져 있으며, 바디의 중앙 하면에는 상기 전후가이드홈(11) 또는 좌우가이드홈(12)의 단면 형상과 동일한 역T자형 형상의 단면 형상을 갖는 가이드(21,31,41)가 구비된다.

따라서, 상기 전후위치조정블럭(20)과 좌우위치조정블럭(30,40)들은 상기 가이드(21,31,41)들이 대응하는 가이드홈(11,12)에 삽입됨으로써 가이드홈의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다.

또한, 상기 전후위치조정블럭(20)과 좌우위치조정블럭(30,40)은 고정수단에 의해 이동된 위치에 고정될 수 있다.

상기 고정수단의 예로서 볼트(B1,B2,B3)를 들 수 있다. 상기 볼트(B1,B2,B3)를 이용하기 위하여 상기 전후위치조정블럭(20)과 좌우위치조정블럭(30,40)들에는 바디의 수평부를 상하로 관통하는 볼트공(33,43)이 형성되는데, 상기 볼트공(33,43)들은 각각의 바디 하면에 구비된 상기 가이드(21,31,41)까지 관통하여 형성된다.

따라서, 상기 볼트공(33,43)의 상부로부터 볼트(B1,B2,B3)를 삽입하여 조이면 볼트의 하단이 가이드홈(11,12)의 바닥면에 닿은 상태에서 나사체결에 의해 가이드(21,31,41)가 상방으로 들어 올려짐으로써 가이드(21,31,41)와 가이드홈(11,12)의 상부 걸림턱이 상호 강하게 밀착되어 각 위치조정블럭(20,30,40)들의 위치가 고정된다.

한편, 상기 베이스판(10) 상면의 전방 단부에는 중앙을 기준점으로 하여 그 양쪽 방향으로 진행할수록 눈금숫자가 증가하도록 표시된 눈금자(13)가 구비된다.

상기 눈금자(13)의 중앙 기준점은 베이스판(10)의 좌우방향 중앙과 일치하도록 설치된다. 따라서, 상기 눈금자(13)의 중앙 기준점은 상기 전후가이드홈(11) 및 전후위치조정블럭(20)의 좌우방향 중앙과도 일치한다.

따라서, 베이스판(10)의 전후가이드홈(11)의 후단으로부터 전후위치조정블럭(20)의 가이드(21)를 삽입하고, 베이스판(10)의 좌우가이드홈(12)의 양쪽 단부로부터 각각 좌우위치조정블럭(30,40)들을 각각 삽입한 후, 먼저 상호 점용접될 2개의 강판이 적절한 면적으로 겹쳐지도록 볼트(B1)를 조여 전후위치조정블럭(20)을 적정 위치에 고정하고, 이어 도시된 바와 같이 일측 강판(P1)을 눈금자(13)의 눈금을 참조(강판의 양쪽으로 동일한 눈금이 보이도록 하면 강판은 베이스판(10)의 중앙에 위치된다.)하여 베이스판(10)의 중앙에 위치시키고, 이어 좌우측에서 각각 좌우위치조정블럭(30,40)을 이동시켜 강판(P1)의 양측면에 밀착시킨 후, 볼트(B2,B3)를 조여 좌우위치조정블럭(30,40)의 위치를 고정한다.

상기 좌우위치조정블럭(30,40)의 고정은 볼트(B2,B3) 체결 작업 동안 위치가 변경되지 않도록 주의하여 실시한다.

또한, 상기 전후위치조정블럭(20)과 좌우위치조정블럭(30,40)의 바디 전면(강판에 맞대어지는 부분) 하부에는 탄력이 좋은 고무 재질 또는 세라믹 재질의 고정패드(22,32,42)가 구비된다.

따라서, 상기 전후위치조정블럭(20)과 좌우위치조정블럭(30,40)이 강판을 가압하여 고정할 때 강판의 모서리부가 상기 고정패드(22,32,42)에 밀착됨으로써 고정패드의 표면 변형과 큰 마찰력에 의해 매우 안정적으로 강판을 잡아줄 수 있게 된다.

상기와 같은 방법으로 하나의 거치대에 하나의 강판(P1)을 항상 일정한 위치에 고정할 수 있게 된다.

따라서, 상기 구성과 동일한 거치대(10′; 10과 동일 구성이므로 상세 도시 생략함.)를 사용하여, 도 2와 같이 2개의 거치대(10,10')를 서로 마주보도록 배치하면 상호 점용접될 2개의 강판(P1,P2)을 항상 일정한 위치에 고정할 수 있게 된다.

따라서, 사용되는 2개의 거치대(10,10′)를 먼저 상호 간의 중심이 일치하도록 선 설치해두면 상기 전후위치조정블럭(20) 및 좌우위치조정블럭(30,40)들이 고정된 상태에서 항상 동일한 조건으로 2개의 강판(P1,P2)을 겹쳐서 점용접할 수 있게 된다.(미설명 부호 W는 용접점 위치이다.)

한편, 상기 강판(P1,P2)들은 상호 일정 구간이 겹쳐지는 상태에서 두께 방향 상하로 배치되어 맞대어지는 것이기 때문에 강판의 두께만큼 높이차가 발생하게 된다.

따라서, 일측 강판의 높이를 고려하여 타측 강판의 높이를 고정해주기 위해서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 거치대(10,10′)에 높이조정블럭(50)이 구비된다.

상기 높이조정블럭(50)은 상기 베이스판(10)의 전방부 중앙에 형성된 홈(14)에 삽입 설치된다. 설치상태의 높이조정블럭(50)과 베이스판(10)의 중심은 일치하며, 완전히 삽입된 상태에서 높이조정블럭(50)의 상면은 베이스판(10)의 상면과 동일면을 이룬다.

상기 높이조정블럭(50)이 삽입된 홈(14)의 양쪽에는 베이스판(10)의 좌우 외측벽면으로 관통되는 볼트공(15)이 각각 형성되고, 상기 볼트공(15)을 통해 길이가 긴 볼트(B4)가 삽입되어 나사 체결됨으로써 상기 높이조정블럭(50)을 고정한다.

상기 볼트공(15) 전체에 나사산이 형성되어 있으면 볼트(B4)의 삽입 및 분리시에 불편하므로 홈(14)에 인접한 부분 일부 구간에만 나사산(15a)이 형성된다.

이에 대응하여 상기 볼트(B4)에도 전단부 일부 구간에만 나사산이 형성됨은 물론이다.

또한, 상기 볼트(B4)는 조작이 용이하도록 볼트헤드 부분이 나비모양으로 형성된 것일 수 있다.

따라서, 시편으로 제작하고자 하는 강판의 두께를 고려하여 상기 높이조정블럭(50)의 위치를 조정해 놓으면 두 강판이 맞대어질 때 전후 길이와, 좌우 폭 뿐만 아니라 상하 위치도 항상 일정한 상태에서 맞대어질 수 있으므로 동일 조건에서 다수의 점용접 시편을 제작할 수 있게 된다.

따라서, 동일 조건에서 동일한 상태로 제작된 다수의 시편을 가지고 점용접부에 대한 인장전단하중 시험을 실시할 수 있게 됨으로써 점용접 강도시험의 신뢰성이 향상됨으로써 신뢰성 높은 시험 데이터에 근거하여 강종에 따른 최적의 용접조건을 도출할 수 있게 되고, 이에 점용접 품질이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 점용접 시편 제작용 거치대의 분해 사시도,

도 2는 도 2는 조립된 2개의 거치대를 이용하여 점용접을 실시하는 상태의 평면도,

도 3은 본 발명의 일 구성인 베이스판의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10,10′: 베이스판 11 : 전후가이드홈

12 : 좌우가이드홈 13 : 눈금자

14 : 홈 15 : 볼트공

20 : 전후위치조정블럭 30,40 : 좌우위치조정블럭

21,31,41 : 가이드 22,32,42 : 고정패드

33,43 : 볼트공 50 : 높이조정블럭

B1,B2,B3,B4 : 볼트

Claims (6)

1. 전후가이드홈과 좌우가이드홈이 형성된 베이스판과;

   바디 하면에 형성된 가이드가 상기 전후가이드홈과 좌우가이드홈에 삽입되어 상기 전후가이드홈과 좌우가이드홈을 따라 이동 가능한 전후위치조정블럭 및 한 쌍의 좌우위치조정블럭;

   을 포함하고,

   상기 전후위치조정블럭과 좌우위치조정블럭에 상기 가이드를 관통하는 볼트공이 형성되고, 상기 볼트공에 나사체결되는 볼트가 더 구비된 것을 특징으로 하는 점용접 시편 제작용 거치대.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 베이스판의 전방 단부에 눈금자가 구비된 것을 특징으로 하는 점용접 시편 제작용 거치대.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 베이스판에 홈이 형성되고, 상기 홈에 완전 삽입되었을때 베이스판의 상면과 동일한 상면 높이를 가지는 높이조정블럭이 상기 홈에 삽입 설치된 것을 특 징으로 하는 점용접 시편 제작용 거치대.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 홈의 양측면에 베이스판의 외측면으로 관통되는 볼트공이 형성되고, 상기 볼트공으로 삽입되는 볼트에 의해 상기 높이조정블럭의 상하 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 점용접 시편 제작용 거치대.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 전후위치조정블럭 및 좌우위치조정블럭들의 전면에 탄력있는 고정패드가 구비된 것을 특징으로 하는 점용접 시편 제작용 거치대.

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