KR101143941B1 - A Friction stir welding machine for beeline welding - Google Patents
A Friction stir welding machine for beeline welding Download PDFInfo
- Publication number
- KR101143941B1 KR101143941B1 KR1020080095062A KR20080095062A KR101143941B1 KR 101143941 B1 KR101143941 B1 KR 101143941B1 KR 1020080095062 A KR1020080095062 A KR 1020080095062A KR 20080095062 A KR20080095062 A KR 20080095062A KR 101143941 B1 KR101143941 B1 KR 101143941B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- assembly
- motor
- welding
- spindle
- frame
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/123—Controlling or monitoring the welding process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/121—Control circuits therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
- B23K20/125—Rotary tool drive mechanism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
- B23K37/0258—Electric supply or control circuits therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
- B23K37/0282—Carriages forming part of a welding unit
Abstract
본 발명은 골격을 형성하며, 작동압 공급을 위한 압력공급부가 구비되는 메인프레임 어셈블리와, 메인프레임 어셈블리에 장착되어 용접대상이 고정되며, 고정된 용접대상을 전후 또는 좌우로 이동시키는 테이블 어셈블리와, 메인프레임 어셈블리에 상하 이동가능하게 장착되며, 마찰교반용접을 통해 용접대상을 접합하는 스핀들 어셈블리 및 메인프레임 어셈블리 일측에 구비되어 상기 각 구성요소를 제어하는 컨트롤 어셈블리를 포함하고, 스핀들 어셈블리에는 압력공급부를 통해 작동압을 제공받아 용접대상을 선택적으로 가압하는 가압수단과, 메인프레임 어셈블리에 장착되며, 상하이동모터를 구비하여 상하이동 위치가 제어되면서 가압수단의 체결공간을 제공하는 가이드프레임과, 가이드프레임에 상하로 슬라이딩 이동가능하게 장착되어 인버터모터의 장착공간을 제공하는 모터프레임과, 인버터모터와 동력전달부재를 이용하여 연결되는 스핀들과, 스핀들에 척을 이용하여 고정되는 용접툴이 포함되고, 가압수단은 가이드프레임에 장착되는 실린더와, 모터프레임에 장착되며, 실린더에 의해 가해지는 압력 측정을 위한 무게측정소자를 포함하여 구성된다. 이에 의하면 마찰교반용접이 완료된 접합면이 깔끔해지는 이점이 있다. The present invention forms a skeleton, the main frame assembly is provided with a pressure supply for supplying the working pressure, the table assembly is mounted to the main frame assembly is fixed to the welding object, the fixed welding object to move back and forth or left and right, It is mounted to the mainframe assembly so as to be movable up and down, and includes a spindle assembly for joining the welding target through friction stir welding and a control assembly for controlling each of the components provided on one side of the mainframe assembly, the spindle assembly includes a pressure supply unit Pressing means for selectively pressurizing the welding target by receiving the working pressure through, the guide frame is mounted to the main frame assembly, provided with a Shanghai East motor to control the position of the Shanghai East while providing a fastening space for the pressing means, and a guide frame Equipped with a sliding movable up and down in A motor frame providing a mounting space for the motor, a spindle connected to the inverter motor using a power transmission member, a welding tool fixed to the spindle using a chuck, and the pressing means includes a cylinder mounted to the guide frame. Is mounted on the motor frame, and comprises a weighing element for measuring the pressure applied by the cylinder. According to this, there is an advantage that the joint surface where the friction stir welding is completed is cleaned.
스핀들, 모터, 실린더, 지그, 모재, 마찰교반용접 Spindle, Motor, Cylinder, Jig, Base, Friction Stir Welding
Description
본 발명은 직선용접을 위한 마찰교반용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a friction stir welding device for linear welding.
일반적으로 마찰교반용접(Friction Stir Welding,FSW)은 접합모재를 고정시킨 후 이음부의 맞대기 면을 따라 접합모재에 비해 경한 재질을 지닌 비소모식 회전 툴(Tool)의 일부분이 삽입되도록 하여 상기 툴과 접합모재의 상대적 운동에 의해 마찰열을 발생시켜 연화시키기에 충분한 온도로 인접한 접합부를 가열시키게 된다.In general, friction stir welding (FSW) is a part of a non-consumable rotary tool that is harder than the bonded base material is inserted along the butt face of the joint and then joined to the tool. The relative motion of the base material causes the frictional heat to be generated to heat the adjacent joints to a temperature sufficient to soften them.
이로 인하여 툴이 삽입된 부분 주위로 연화된 소위“서드바디(Third-body)”라고 불리는 영역이 생성되며, 이러한 서드바디에 기계적 힘을 가하여 툴이 접합선을 따라 이동하도록 함으로써 가열된 부위가 툴의 앞부분(Advancing side)에서 뒤쪽(Retreating side)으로 압출되고, 상기와 같은 마찰열과 기계적 가공의 조합에 의해 고상접합부가 형성된다.This creates a so-called “third-body” area that softens around the part where the tool is inserted, and by applying mechanical force to the third body to move the tool along the seam, the heated portion of the tool It is extruded from the advancing side to the retreating side, and the solid state junction is formed by the combination of frictional heat and mechanical processing as described above.
상기와 같은 접합공정을 위한 툴은 모재에 소정의 각도를 이루도록 삽입되는 핀(Pin)과 상기 핀에 의해 가열된 부분을 확장시키는 숄더(Shoulder)로 구성되며, 상기 숄더는 연화된 부분을 가압하여 매끈한 용접면을 형성하게 된다.The tool for the joining process as described above is composed of a pin (Pin) is inserted to form a predetermined angle to the base material and a shoulder (Shoulder) to expand the portion heated by the pin, the shoulder by pressing the softened portion It forms a smooth weld surface.
그리고, 상기와 같은 툴은 다수의 가이드와 모터에 의해 X,Y,Z 축으로 툴의 이동이 가능하도록 하는 마찰교반용접장치에 장착되어 상기 핀이 접합모재의 이음선을 따라 지나갈 때 맞대어진 면을 보다 안정적으로 이동하면서 용접을 수행할 수 있게 된다.The tool is mounted on a friction stir welding device that enables the tool to move in the X, Y, and Z axes by a plurality of guides and motors. It is possible to perform welding while moving more stably.
따라서, 상기와 같은 구조의 마찰교반용접장치는 직선가공은 물론 곡면가공의 수행이 가능하게 된다. Therefore, the friction stir welding device having the above structure can perform the straight processing as well as the curved processing.
그러나, 종래 기술에 의한 마찰교반용접장치는 직선가공을 하는 경우 모터를 제어하여 용접툴이 접합모재와 일정한 높이를 유지하면서 이음선을 따라서 직접 이동해야만 한다. However, the friction stir welding device according to the prior art has to control the motor in the straight processing to move the welding tool directly along the seam while maintaining a constant height with the joining base material.
따라서, 이와 같은 경우 용접툴이 접합모재를 일정하게 가압하면서 이동해야만 하는데 모터에 의해 용접툴의 높이가 조절되는 종래 기술의 경우 용접툴의 구조가 복잡하며 정밀한 제어를 필요로 하게 된다.Therefore, in this case, the welding tool must move while constantly pressing the bonded base material, but in the prior art in which the height of the welding tool is adjusted by a motor, the structure of the welding tool is complicated and requires precise control.
본 발명의 목적은 용접대상을 일정압력으로 가압하면서 마찰교반용접이 가능한 직선가공을 위한 마찰교반용접장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a friction stir welding device for linear processing capable of friction stir welding while pressurizing a welding target at a constant pressure.
본 발명의 다른 목적은, 용접대상의 특성에 따라 스핀들의 회전 토크(Torque)와 가압수단의 가압력 및 용접툴의 삽입 위치를 선택적으로 조합하여 제어하는 직선가공을 위한 마찰교반용접장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a friction stir welding device for linear processing that selectively controls a combination of the rotational torque of the spindle, the pressing force of the pressing means and the insertion position of the welding tool according to the characteristics of the welding object. .
본 발명은 골격을 형성하며, 작동압 공급을 위한 압력공급부가 구비되는 메인프레임 어셈블리와, 상기 메인프레임 어셈블리에 장착되어 용접대상이 고정되며, 고정된 용접대상을 전후 또는 좌우로 이동시키는 테이블 어셈블리와, 상기 메인프레임 어셈블리에 상하 이동가능하게 장착되며, 마찰교반용접을 통해 용접대상을 접합하는 스핀들 어셈블리 및 상기 메인프레임 어셈블리 일측에 구비되어 상기 각 구성요소를 제어하는 컨트롤 어셈블리를 포함하고, 상기 스핀들 어셈블리에는 상기 압력공급부를 통해 작동압을 제공받아 용접대상을 선택적으로 가압하는 가압수단과, 상기 메인프레임 어셈블리에 장착되며, 상하이동모터를 구비하여 상하이동 위치가 제어되면서 상기 가압수단의 체결공간을 제공하는 가이드프레임과, 상기 가이드프레임에 상하로 슬라이딩 이동가능하게 장착되어 인버터모터의 장착공간을 제공하는 모터프레임과, 상기 인버터모터와 동력전달부재를 이용하여 연결되는 스핀들과, 상기 스핀들에 척을 이용하여 고정되는 용접툴이 포함되고, 상기 가압수단은 상기 가이드프레임에 장착되는 실린더와, 상기 모터프레임에 장착되며, 상기 실린더에 의해 가해지는 압력 측정을 위한 무게측정소자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention forms a skeleton, the main frame assembly is provided with a pressure supply for supplying the working pressure, the table assembly is mounted to the main frame assembly is fixed to the welding object, the fixed welding object to move back and forth or left and right; And a spindle assembly mounted on the mainframe assembly to be movable up and down, the spindle assembly joining the welding target through friction stir welding, and a control assembly provided at one side of the mainframe assembly to control the respective components. There is a pressurizing means for selectively pressurizing the welding target by receiving the operating pressure through the pressure supply unit, and is mounted to the main frame assembly, provided with a shanghai motor to control the shanghai location while providing a fastening space of the pressurizing means The guide frame and the guide frame A motor frame slidably mounted to provide a mounting space for the inverter motor, a spindle connected to the inverter motor using a power transmission member, and a welding tool fixed to the spindle using a chuck. The pressurizing means is characterized in that it comprises a cylinder mounted to the guide frame, the weighing element is mounted to the motor frame, for measuring the pressure applied by the cylinder.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
상기 스핀들 어셈블리에는 상기 모터프레임을 가압하여 용접툴의 각도를 설정하고 설정된 각도를 고정시키는 각도조절수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The spindle assembly is characterized in that the angle adjusting means for pressing the motor frame to set the angle of the welding tool and to fix the set angle.
삭제delete
삭제delete
상기와 같은 특징을 가지는 본 발명에 의하면, 가압수단에 의해 용접툴이 일정한 압력으로 가압되면서 용접대상의 접합계면을 따라 이동하게 되어 마찰교반용접이 완료된 접합면이 깔끔해지는 이점이 있다. According to the present invention having the above characteristics, there is an advantage that the welding tool is pressed by a constant pressure and moved along the joining interface of the welding target by the pressurizing means, so that the joining surface where the friction stir welding is completed is neat.
그리고, 본 발명은 용접대상의 표면 굴곡이나 소재의 특성에 대응하여 회전토크, 가압력, 핀의 삽입위치 등을 선택적으로 조합하여 마찰교반용접을 실시할 수 있게 된다. 따라서, 마찰교반용접 효율이 상승하게 되는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, friction stir welding can be performed by selectively combining rotation torque, pressing force, pin insertion position, and the like in response to the surface curvature of the welding target and the characteristics of the material. Therefore, there is an advantage that the friction stir welding efficiency is increased.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예에 대하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily suggest other embodiments within the scope of the same idea.
도 1 은 본 발명의 일실시 예인 직선가공을 위한 마찰교반용접장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2 는 도 1 의 어셈블리별 분해사시도이다.1 is a perspective view showing the appearance of the friction stir welding device for straight processing, which is an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of each assembly of FIG.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 직선가공을 위한 마찰교반용접장치는 골격을 형성하는 메인프레임 어셈블리(100)에 용접대상이 고정되는 테이블 어셈블리(200)와 고정된 용접대상을 마찰교반용접 방식으로 용접하는 스핀들 어셈블리(300) 및 상기 각 구성요소를 제어하기 위한 컨트롤 어셈블리(400)가 결합되어 구성된다.As shown, the friction stir welding device for straight processing according to the present invention welds the
상세하게, 상기 메인프레임 어셈블리(100)는 상측으로 상기 테이블 어셈블리(200)가 장착되는 공간이 제공되며, 후측에는 상기 컨트롤 어셈블리(400)의 일구성으로 다수의 전장부품이 수용되는 컨트롤박스(420)가 장착되고, 전측으로 상기 컨트롤 어셈블리(400)의 다른 일구성인 오퍼레이팅 패널(440)이 장착되는 압력공급부(120)와, 상기 압력공급부(120)에 수직으로 연결되는 메인프레임(140)을 포함하여 구성된다.In detail, the
상기 메인프레임(140)은 대략 수직 기둥 형상으로 형성되며, 전측으로 상기 스핀들 어셈블리(300)가 장착된다.The
그리고, 상기 스핀들 어셈블리(300)는 장착된 상태에서 일부분이 상하로 슬라이딩 이동가능하도록 구성된다. 이에 관한 설명은 아래에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. In addition, the
한편, 상기 테이블 어셈블리(200)가 장착되는 압력공급부(120)의 상면에는 하방으로 함몰 형성된 소정의 공간이 제공되고, 이러한 공간에 상기 테이블 어셈블리(200)의 일구성인 전후이동수단(240)의 일부분이 수용된다. On the other hand, the upper surface of the
또한, 상기 압력공급부(120)에는 아래에서 상세히 설명할 가압수단(330) 등 으로 공압을 제공하기 위한 압축기(미도시)가 더 구비되며, 이러한 압축기에서 제공되는 공기압은 상기 메인프레임(140)을 통과하는 공압케이블을 통해 상기 가압수단(330) 등으로 제공될 수 있다.In addition, the
상기 전후이동수단(240)은 상기 테이블 어셈블리(200)의 제일 하부를 형성하는 것으로, 상기 압력공급부(120)에 장착된 상태에서 상기 테이블 어셈블리(200)가 전후 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 장착되며, 상측에는 용접대상이 고정되는 테이블(260)을 수용하여 상기 테이블(260)이 좌우 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 하는 좌우이동수단(220)이 더 구비된다.The front and rear movement means 240 forms the lowermost part of the
상기와 같은 구성을 가지는 테이블 어셈블리(200)는 아래에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
한편, 상기 압력공급부(120)의 전측에는 펜스(160)가 구비되어 용접시 발생할 안전사고를 방지하게 되고, 상기 펜스(160)의 전측으로 상기 오퍼레이핑 패널(440)이 더 구비된다. On the other hand, the front side of the
상기 오퍼레이팅 패널(440)은 사용자가 제어명령을 입력하기 위한 조작버튼(442)과, 제어상태가 도시되는 디스플레이(444)를 포함하며, 별도의 패널 프레임(446)에 의해 상기 압력공급부(120)와 연결된다.The
도 3에는 본 발명의 요부구성인 테이블 어셈블리의 구조를 보이기 위한 정단면도가 도시되어 있다.3 is a front sectional view for showing the structure of the table assembly which is a main component of the present invention.
전술한 바와 같이 상기 테이블 어셈블리(200)는 제일 하측에 상기 압력공급부(120)에 일부분이 수용되는 전후이동수단(240)이 구비되고, 상기 전후이동수 단(240)의 상측으로 좌우이동수단(220)이 구비되며, 상기 좌우이동수단(220)에 상기 테이블(260)이 장착되어, 상기 테이블(260)의 위치가 상기 전후이동수단(240)과 좌우이동수단(220)에 의해 전후 및 좌우로 이동가능하게 구성된다.As described above, the
이를 보다 상세히 살펴보면, 우선, 도 4에는 본 발명의 요부구성인 테이블 어셈블리중 압력공급부와 체결되는 전후이동수단의 체결구조를 보인 도면이 도시되어 있고, 도 5에는 압력공급부에 장착된 전후이동수단을 상측에서 본 도면이 도시되어 있다.Looking at this in more detail, first, Figure 4 is a view showing a fastening structure of the front and rear movement means that is fastened to the pressure supply unit of the table assembly which is the main component of the present invention, Figure 5 is a front and rear movement means mounted to the pressure supply unit The figure seen from above is shown.
도시된 바와 같이 상기 압력공급부(120)의 상측에는 회전방향에 따라 연결된 전후이동 블럭(244)의 진행방향이 전환되는 전후이동 샤프트(243)가 구비된다. As shown in the drawing, the upper side of the
상기 전후이동 샤프트(243)는 스크류 형태로 외주면에 나사선이 형성되고, 상기 전후이동 블럭(244)은 상기 전후이동 샤프트(243)을 감싸는 형태로 회전방향에 따라 전후이동 샤프트(243)를 따라 이동하도록 형성된다. The front and
그리고, 상기 전후이동 샤프트(243)의 양단부는 상기 압력공급부(120)에 구비되는 전후이동 샤프트 고정구(247)에 의해 고정되며, 상기 전후이동 샤프트 고정구(247)에는 볼베어링이 구비되어 상기 전후이동 샤프트(243)가 고정된 위치에서 회전가능하게 된다.And, both ends of the front and
또한, 상기와 같이 구비되는 전후이동 샤프트(243)에는 사용자가 파지하여 회전시킬 수 있도록 핸들(241)이 더 연결되어 사용자가 회전시키는 방향에 따라 상기 전후이동 블럭(244)의 진행방향이 변경된다. In addition, the
한편, 상기 전후이동 샤프트(243)는 상기 핸들(241)을 대신하여 별도의 서보 모터와 커플링을 통해 연결되도록 함으로써 자동으로 회전할 수 있도록 제어하는 것도 가능할 것이다.On the other hand, the front and
상기 전후이동 샤프트(243)의 좌우 양측에는 전후방향으로 길게 형성되는 전후이동 안내레일(245)이 더 구비되며, 상기 전후이동 안내레일(245)에는 장착된 상태에서 슬라이딩 이동하는 다수의 전후이동 안내블럭(246)이 더 구비된다. The front and rear
그리고, 상기 전후이동 블럭(244)과 전후이동 안내블럭(246)의 상측에는 전후이동 프레임(242)이 장착된다. Then, the front and
따라서, 상기 전후이동프레임(242)은 상기 전후이동 샤프트(243)가 회전하는 방향에 따라서, 상기 전후이동블럭(244)과 전후이동 안내블럭(246)에 의해 전/후방으로 슬라이딩 이동하게 된다.Accordingly, the front and
상기 전후이동프레임(242)의 상측에는 전술한 좌우이동수단(220)이 구비된다.The left and right movement means 220 is provided above the front and
도 6에는 전후이동수단의 상측에 구비된 좌우이동수단을 상측에서 본 도면이 도시되어 있다.6 is a view of the left and right moving means provided on the upper side of the front and rear moving means viewed from above.
상기 좌우이동수단(220)은 상기 전후이동프레임(242)의 상측에서 좌우이동샤프트 지지부재(224)에 의해 회전가능하게 고정되는 좌우이동샤프트(223)와, 상기 좌우이동샤프트(223)의 회전방향에 따라 슬라이딩 이동방향이 결정되는 좌우이동블럭(225) 및 상기 좌우이동샤프트(223)에 회전력을 제공하는 좌우이동모터(221)에 의해 상측에 구비되는 테이블(260)의 좌우 슬라이딩 이동을 가능하게 한다.The left and right movement means 220 is a left and
그리고, 상기 테이블(260)의 좌우 슬라이딩 이동을 보조하기 위하여 상기 좌 우이동샤트프(223)의 전측과 후측에 각각 가로방향으로 길게 좌우이동 안내레일(226)이 각각 구비된다. 또한, 상기 좌우이동 안내레일(226)에는 장착된 상태에서 슬라이딩 이동하는 다수의 좌우이동 안내블럭(227)이 더 구비된다. And, in order to assist the left and right sliding movement of the table 260, the left and right
또한, 상기 좌우이동 샤프트(223)의 일측에는 양단부 부근에 각각 리미트 센서(228)가 구비된다. In addition, one side of the left and
상기 리미트 센서(228)는 상기 좌우이동 안내블럭(227)의 위치를 감지하여 상기 좌우이동모터(221)의 회전에 의해 좌우이동 안내블럭(227)이 리미트 센서(228)를 넘어가지 않도록 제어신호를 송출한다.The
상기 좌우이동블럭(225)과 좌우이동 안내블럭(227)에는 상기 테이블(260)이 고정되어 상기 좌우이동모터(221)가 회전하는 방향에 따라 상기 테이블(260)이 좌측 또는 우측으로 슬라이딩 이동할 수 있다.The table 260 is fixed to the left and
그리고, 상기와 같이 슬라이딩 이동하는 테이블(260)의 상측에는 고정지그(262)가 더 구비된다. 상기 고정지그(262)는 용접대상이 안착되어 고정되는 것으로 다양한 방법으로 형성하는 것이 가능할 것이다.In addition, the fixing
한편, 전술한 바와 같이 상기 메인프레임(140)의 전측에는 상기 테이블 어셈블리(200)에 고정된 용접대상에 마찰교반용접을 실시하기 위한 스핀들 어셈블리(300)가 구비된다. On the other hand, as described above, the front assembly of the
도 7에는 본 발명의 요부구성인 스핀들 어셈블리의 정면도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 측면도가 도시되어 있으며, 도 9에는 도 7 에 도시된 스핀들 어셈블리의 체결구조를 보이기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 10에는 도 7의 A-A´부 단면도가 도시되어 있다.7 is a front view of a spindle assembly which is a main component of the present invention, FIG. 8 is a side view of FIG. 7, and FIG. 9 is a view for showing a fastening structure of the spindle assembly shown in FIG. 7. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 7.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들 어셈블리(300)는 이하 설명할 모터프레임(350)이 상하로 슬라이딩 이동가능하도록 상기 메인프레임(140)에 다수의 가이드 프레임(310)을 통해 장착된다.As shown in these drawings, the
그리고, 상기 모터프레임(350)에는 회전력을 발생시키는 인버터모터(360)와, 상기 인버터모터(360)에 동력전달부재(364)를 통해 연결되어 동기 회전하는 스핀들(380) 및 상기 스핀들(380)에 척(342)을 통해 체결되어 용접대상에 마찰교반용접을 실시하는 용접툴(340)이 직렬로 연결된다.In addition, the
상기 가이드 프레임(310)은 상기 메인프레임(140)에 장착되며, 상측에 상하이동모터(320)가 구비되는 모터가이드 프레임(312)과, 상기 모터가이드 프레임(312)에 장착되어 상하로 슬라이딩 이동하며, 가압수단(330)의 일구성인 실린더(332)가 구비되는 실린더가이드 프레임(314)으로 구성된다.The
상세하게, 상기 모터가이드 프레임(312)은 대략 평판 형상으로 형성되며, 상단부 중앙부분에서 전측으로 돌출되어 상기 상하이동모터(320)의 장착공간을 형성하는 상하이동 모터마운트(323)가 구비된다. In detail, the
그리고 상기 상하이동 모터마운트(323)의 좌우 양측에는 케이블 가이드(311)가 더 구비되어, 상기 컨트롤박스(420)에서 인출되는 다수의 전원 및 신호케이블과 상기 압축기에서 인출되는 공압케이블 등이 상기 테이블 어셈블리(200)와 스핀들 어셈블리(300)로 연결되도록 안내한다. 또한, 이러한 케이블 가이드(311)는 상기 실린더가이드 프레임(314)의 상단에도 동일하게 형성된다.Further, cable guides 311 are further provided on left and right sides of the shanghai-
상기 상하이동모터(320)의 하측에는 상기 상하이동모터(320)의 모터축과 상하이동 커플링(322)을 통해 연결되는 상하이동 샤프트(324)가 구비된다. Below the
상기 상하이동 샤프트(324)는 양단부가 베어링이 구비된 상하이동 샤프트 고정구(321)에 의해 고정되어 고정된 상태에서 회전가능하게 구비된다. The
그리고, 상기 상하이동 샤프트(324)에는 상하이동 블럭(329)이 구비되는데, 이러한 상하이동 블럭(329)는 상기 상하이동 샤프트(324)의 회전방향에 따라 상하로 진행방향이 변경된다.In addition, the
또한, 상기 상하이동 샤프트(324)의 좌우 양측에는 상기 모터가이드 프레임(312)의 길이방향을 따라 상기 상하이동 샤프트(324)와 나란하게 상하이동 안내레일(326)이 각각 구비된다. In addition, left and right sides of the
그리고, 상기 상하이동 안내레일(326)에는 장착된 상태에서 상하로 슬라이딩 되는 상하이동 안내블럭(328)이 다수개 구비되며, 상기 상하이동 블럭(329)과 상하이동 안내블럭(328)에는 상기 실린더가이드 프레임(314)이 장착된다.In addition, the Shanghai-
따라서, 상기 실린더가이드 프레임(314)은 상기 모터가이드 프레임(312)에 장착된 상태에서 상기 상하이동모터(320)의 회전방향에 따라 상하로 선택적인 슬라이딩 이동이 가능하게 된다.Accordingly, the
한편, 상기 모터가이드 프레임(312)에는 상기 상하이동 안내레일(326)의 외측으로 다수개의 슬롯이 천공 형성되고, 이러한 슬롯에는 다수의 고정부재(394)가 회전에 의해 체결되면서, 상기 메인프레임(140)에 고정된다.On the other hand, the
물론, 상기 메인프레임(140)에는 상기 슬롯에 대응되는 홈이 천공 형성되어, 상기 고정부재(394)가 체결될 수 있다.Of course, a groove corresponding to the slot is formed in the
그리고, 상기 모터가이드 프레임(312)의 하부 좌우 양측에는, 조절부재(392)가 더 구비된다. In addition, the
상기 조절부재(392)는 상기 메인프레임(140)에서 상기 모터가이드 프레임(312)의 측면을 가압할 수 있도록 상기 모터가이드 프레임(312)의 두께와 대응되는 높이로 돌출되며, 회전방향에 따라 상기 모터가이드 프레임(312)을 가압하는 정도가 변경되어 상기 모터가이드 프레임(312)을 기울일 수 있다.The
그리고, 상기와 같이 모터가이드 프레임(312)이 조절부재(392)에 의해 기울어진 상태에서 상기 고정부재(394)가 상기 모터가이드 프레임(312)을 메인프레임(140)에 고정시킴으로써 스핀들 어셈블리(300)의 용접각도를 변경하는 각도조절수단(390)을 형성한다.In addition, the fixing
한편, 상기 실린더가이드 프레임(314)은 상기 모터가이드 프레임(312)보다 좁은 폭을 가지는 평판 형상으로 전술한 케이블 가이드(311)가 상단 좌우 양측에 형성되고, 중앙 부분에는 전술한 실린더(332)의 장착공간인 실린더 마운트(339)가 형성된다.On the other hand, the
그리고, 상기 실린더 마운트(339)의 하측으로 전술한 모터프레임(350)이 위치하게 되며, 이러한 모터프레임(350)에는 상기 실린더(332)와 함께 가압수단(330)을 형성하는 무게측정소자(334)가 구비되어, 상기 실린더(332)의 피스톤(331)이 하강하였을 때, 상기 무게측정소자(334)에 가해진 압력이 측정된다.In addition, the above-described
본 발명의 실시 예에서는 상기 무게측정소자(334)로 로드셀(Load cell)이 사 용된다.In the embodiment of the present invention, a load cell is used as the weighing
한편, 상기 실린더(332)의 피스톤(331)의 단부는 상기 모터프레임(350)과 연결되며, 상기 피스톤(331)의 이동경로 좌우 양측에는 상기 모터프레임(350)이 장착된 상태에서 상하로 슬라이딩 이동가능하도록 하는 가압안내레일(335)과, 상기 가압안내레일(335)에 구비되어 상기 모터프레임(350)과 체결되는 가압안내블럭(336)이 구비된다.On the other hand, the end of the
즉, 상기 모터프레임(350)은 상기 피스톤(331)의 단부와 가압안내블럭(336)에 체결된 상태에서 상기 피스톤(331)의 스트로크에 대응하여 상하로 이동가능하게 장착되며, 상기 모터프레임(350)의 일측에는 상기 실린더(332)의 이동거리에 따른 압력변화를 측정하는 인디케이터(338)가 더 구비된다.That is, the
한편, 상기 피스톤(331)은 초기 위치가 피스톤로드(333) 내부에서 상하로 여유공간을 가지도록 설정되어 초기 압력세팅시 상기 용접툴(340)이 상측으로 밀리면서 여유 스트로크를 가지게 된다. On the other hand, the
또한, 도시되지는 않았지만 일측에 릴리프밸브가 더 구비되어 요구되는 압력 이상의 압력이 공급되면, 외부로 배출되도록 형성된다.In addition, although not shown, a relief valve is further provided on one side, and when a pressure higher than a required pressure is supplied, the relief valve is formed to be discharged to the outside.
따라서, 상기 릴리프밸브와 설정된 여유공간으로 인하여 상기 용접툴(340)이 용접대상을 가압할 때, 용접대상의 표면 굴곡에 대응하여 동일한 압력으로 용접대상을 가압할 수 있게 된다.Therefore, when the
상기 모터프레임(350)은 상기 실린더가이드 프레임(314)와 대응되는 폭을 가지도록 형성된다. 그리고, 전면(前面) 상측에는 상기 무게측정소자(334)가 장착되 는 무게측정소자 마운트(352)가 구비된다.The
그리고, 상기 무게측정소자 마운트(352)의 하측으로 회전력을 생성하는 인버터모터(360)가 장착되며, 상기 인버터모터(360)의 모터축은 동력전달부재(364)에 의해 직렬로 스핀들(380)과 연결된다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 동력전달부재(364)는 디스크 커플링이 사용된다.In addition, an
상기 스핀들(380)은 스핀들 하우징(381) 내부에서 회전가능하게 구비되고, 상기 스핀들 하우징(381)의 외측에는 스핀들 브라켓(386)이 더 구비되어 상기 모터프레임(350)에 고정된 상태로 회전할 수 있다.The
그리고, 상기 스핀들(380)의 단부에는 용접툴(340)을 고정시키기 위한 척(342)이 구비되어, 상기 인버터모터(360)의 회전력을 상기 용접툴(340)로 전달하여 마찰교반용접이 수행된다.And, the end of the
한편, 상기 모터프레임(350) 일측에는 상기 메인프레임(140)에서 제공되는 공기압을 이용하여 용접툴(340)에 고압의 공기를 분사하기 위한 공기파이프(354)와 공기분사노즐(356)이 더 구비된다.On the other hand, one side of the
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 직선가공을 위한 마찰교반용접장치의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the friction stir welding device for linear processing according to the present invention having the configuration as described above will be described.
본 발명에 의한 직선가공을 위한 마찰교반용접장치를 이용하여 마찰교반용접을 실시하기 위해서는 우선, 상기 테이블(260)에 고정지그(262)를 이용하여 용접대상을 고정시킨다. 이때, 상기 전후이동수단(240)은 전측 또는 후측으로 이동한 상태로 상기 스핀들 어셈블리(300)의 수직 하측에서 비켜나서 상기 테이블(260)이 위 치하도록 한다.In order to perform friction stir welding using a friction stir welding device for linear processing according to the present invention, a welding target is first fixed to the table 260 using a fixing
상기와 같이 용접대상이 테이블(260)에 고정되면, 상기 전후이동수단(240)의 전후이동조작핸들(241)을 회전시켜 상기 테이블(260)이 스핀들 어셈블리(300)의 수직 하측에 위치하도록 이동시킨다.As described above, when the welding target is fixed to the table 260, the table 260 is moved vertically below the
상기와 같은 상태가 되면, 상기 오퍼레이팅 패널(440)을 통해 스핀들 어셈블리(300)를 작동시켜 마찰교반용접을 실시하게 된다.In such a state, friction stir welding is performed by operating the
이때, 실시되는 마찰교반용접은 용접대상 소재의 특성에 따라 상기 컨트롤 어셈블리(400)를 통해 이미 용접경로 및 가압수단(330)과 상하이동모터(320) 및 인버터모터(360)의 제어명령이 설정된 상태로 실시된다.At this time, the friction stir welding is carried out through the
상세하게, 상기 인버터모터(360)는 소재의 특성에 따라 회전토크를 제어하게 되며, 상기 가압수단(330)은 실린더(332)를 통해 용접대상을 가압하는 압력이 가공경로 전체적으로 균일하게 이루어지도록 가압력을 제어한다. In detail, the
그리고, 상기 상하이동모터(320)는 용접대상에 용접툴(340)이 일정한 깊이를 유지한 상태에서 이동하도록 용접툴(340)의 위치를 제어하게 되어, 다양한 소재의 특성에 적합한 제어명령을 조합하여 입력할 수 있게 된다.In addition, the
도 1 은 본 발명의 일실시 예인 직선가공을 위한 마찰교반용접장치의 외관을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the appearance of a friction stir welding device for straight processing, which is an embodiment of the present invention.
도 2 는 도 1 의 어셈블리별 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the assembly of Figure 1;
도 3 은 본 발명의 요부구성인 테이블 어셈블리의 구조를 보이기 위한 정단면도.Figure 3 is a front sectional view for showing the structure of the table assembly which is the main component of the present invention.
도 4 는 본 발명의 요부구성인 테이블 어셈블리중 메인프레임과 체결되는 전후이동수단의 체결구조를 보인 도면.Figure 4 is a view showing a fastening structure of the front and rear movement means is fastened with the main frame of the main assembly of the present invention.
도 5 는 메인프레임에 장착된 전후이동수단을 상측에서 본 도면.Figure 5 is a view of the front and rear movement means mounted on the main frame from above.
도 6 은 전후이동수단의 상측에 구비된 좌우이동수단을 상측에서 본 도면.Figure 6 is a view of the left and right moving means provided on the upper side of the front and rear movement means viewed from above.
도 7 은 본 발명의 요부구성인 스핀들 어셈블리의 정면도.7 is a front view of a spindle assembly which is a main component of the present invention.
도 8 은 도 7의 측면도.8 is a side view of FIG. 7;
도 9 는 도 7 에 도시된 스핀들 어셈블리의 체결구조를 보이기 위한 도면.9 is a view for showing the fastening structure of the spindle assembly shown in FIG.
도 10은 도 7의 A-A´부 단면도.FIG. 10 is a sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 7; FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100..... 메인프레임 어셈블리 120..... 압력공급부100 .....
140..... 메인프레임 160..... 펜스140 .....
200..... 테이블 어셈블 220..... 좌우이동수단200 .....
221..... 좌우이동모터 222..... 좌우이동프레임221 ..... left /
223..... 좌우이동 샤프트 224..... 좌우이동샤프트 지지부재223 ..... left and
225..... 좌우이동블럭 226..... 좌우이동 안내레일225 ..... left and right movement block 226 ..... right and left movement guide rail
227..... 좌우이동 안내블럭 228..... 리미트 센서227 ..... left / right movement guide block 228 ..... limit sensor
229..... 좌우이동 커플링 240..... 전후이동수단229 ..... left /
241..... 전후이동조작핸들 242..... 전후이동프레임241 ..... forward and backward movement handle 242 ..... forward and backward movement frame
243..... 전후이동 샤프트 244..... 전후이동블럭243 ..... forward and
245..... 전후이동 안내레일 246..... 전후이동 안내블럭245 ..... forward and
247..... 전후이동샤프트 고정구 260..... 테이블247 ..... Forward and
262..... 고정지그 300..... 스핀들 어셈블리262 .....
310..... 가이드 프레임 311..... 케이블 가이드310 .....
312..... 모터가이드 프레임 314..... 실린더가이드 프레임312 .....
320..... 상하이동모터 321..... 상하이동샤프트 고정구320 .....
322..... 상하이동 커플링 323..... 상하이동 모터마운트322 .....
324..... 상하이동 샤프트 326..... 상하이동 안내레일324 .....
328..... 상하이동 안내블럭 329..... 상하이동블럭328 ..... Shanghai
330..... 가압수단 331..... 피스톤330 ..... Pressurization means 331 ..... Piston
332..... 실린더 333..... 피스톤 로드332 .....
334..... 무게측정소자 335..... 가압안내레일334 ..... Weighing
336..... 가압안내블럭 338..... 인디케이터336 .....
340..... 용접툴 342..... 척340 .....
350..... 모터프레임 352..... 무게측정소자 마운트350 .....
354..... 공기파이프 356..... 공기분사노즐354 .....
360..... 인버터모터 362..... 모터축360 .....
364..... 동력전달부재 380..... 스핀들364 .....
381..... 스핀들 하우징 382..... 스핀들 샤프트381 .....
386..... 스핀들 브라켓 392..... 조절부재386 .....
400..... 컨트롤 어셈블리 420..... 컨트롤박스400 .....
440..... 오퍼레이팅 패널 442..... 조작버튼440 ..... operating
444..... 디스플레이 446..... 패널프레임444 ..... Display 446 .... Panel Frame
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080095062A KR101143941B1 (en) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | A Friction stir welding machine for beeline welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080095062A KR101143941B1 (en) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | A Friction stir welding machine for beeline welding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100035739A KR20100035739A (en) | 2010-04-07 |
KR101143941B1 true KR101143941B1 (en) | 2012-05-21 |
Family
ID=42213484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080095062A KR101143941B1 (en) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | A Friction stir welding machine for beeline welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101143941B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101451278B1 (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-16 | (주)태광테크 | Apparatus for friction stir welding |
CN106041291B (en) * | 2016-08-06 | 2019-04-19 | 宁波金凤焊割机械制造有限公司 | A kind of copper strips or copper alloy belt Welding Method & Equipment |
CN110014220B (en) * | 2019-05-08 | 2021-03-12 | 湖南坤鼎数控科技有限公司 | Gantry type two-dimensional friction stir welding machine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970005525B1 (en) * | 1992-08-31 | 1997-04-17 | 마쓰다 가부시끼가이샤 | Laser torch |
JP2004195549A (en) * | 2002-11-08 | 2004-07-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Friction stir welding equipment |
KR20050040094A (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-03 | 더 보잉 컴파니 | System and associated friction stir welding(fsw) assembly, controller and method for performing a friction stir welding operation |
KR100831222B1 (en) * | 2007-06-09 | 2008-05-22 | 주식회사 윈젠 | A friction stir welding device |
-
2008
- 2008-09-29 KR KR1020080095062A patent/KR101143941B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970005525B1 (en) * | 1992-08-31 | 1997-04-17 | 마쓰다 가부시끼가이샤 | Laser torch |
JP2004195549A (en) * | 2002-11-08 | 2004-07-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Friction stir welding equipment |
KR20050040094A (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-03 | 더 보잉 컴파니 | System and associated friction stir welding(fsw) assembly, controller and method for performing a friction stir welding operation |
KR100831222B1 (en) * | 2007-06-09 | 2008-05-22 | 주식회사 윈젠 | A friction stir welding device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100035739A (en) | 2010-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7748593B2 (en) | Friction stir welding apparatus and method of operating same | |
US6330966B1 (en) | Automatic welding machine | |
CN207414617U (en) | A kind of automatic handle of a knife welding equipment | |
JP2008504131A (en) | Pressure welding machine and pressure welding method | |
KR20130039955A (en) | A laser apparatus for welding | |
WO1999034951A1 (en) | Apparatus for friction stir welding | |
KR101331423B1 (en) | Jig apparatus for laser welding | |
US20020104833A1 (en) | Welding head mount for robotic welding apparatus with micro adjustment capability | |
KR101143941B1 (en) | A Friction stir welding machine for beeline welding | |
WO2008110635A1 (en) | A spot welding gun | |
KR100831222B1 (en) | A friction stir welding device | |
JP4956029B2 (en) | Friction stir welding apparatus and friction stir welding method | |
CN216780660U (en) | Automatic location laser-beam welding machine | |
US20180111221A1 (en) | Arcuate boom for friction stir welding of arcuate work pieces | |
JP2011088211A (en) | Laser beam welding machine | |
EP1415753A1 (en) | Friction agitation welding apparatus | |
KR101868970B1 (en) | Machine for welding helical wing on shaft of helical pile | |
CN207447679U (en) | Four-degree-of-freedom mechanical arm automatic soldering device | |
KR101406577B1 (en) | Welding apparatus | |
KR102030431B1 (en) | Friction solid state welding/joining and cladding device supplying filler by roller | |
CN105773029A (en) | Automatic welding technology of stainless steel J section steel-aluminum composite conductor rail | |
KR101768175B1 (en) | Spot welding equipment | |
JP2000042761A (en) | Friction welding equipment | |
JP3537014B2 (en) | Spot welding gun | |
KR20110067223A (en) | Friction stir welding apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150506 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160302 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170528 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180605 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190710 Year of fee payment: 8 |