KR101277453B1 - Apparatus for welding large size alluminium alloy structures - Google Patents

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KR101277453B1
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박상우
김성헌
민유식
강면규
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주식회사동양강철
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for welding large-sized aluminum alloy structures is provided to improve workability and the quality of welding parts and to weld long materials. CONSTITUTION: An apparatus for welding large-sized aluminum alloy structures comprises a material placing part, a support frame(120), a vertical restricting unit(130), and a welding unit(140). An aluminum alloy material to be welded is placed on the material placing part. The support frame is installed in the material placing part to move toward the aluminum alloy material to be welded in a Y-axis direction. The vertical restricting unit is installed in the support frame and presses and fixes the top of the aluminum alloy material to be welded. The welding unit is installed in the support frame to move from the aluminum alloy material to be welded in an X-axis direction.

Description

대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치{Apparatus for welding large size alluminium alloy structures}Welding apparatus for large aluminum alloy structures {Apparatus for welding large size alluminium alloy structures}

본 발명은 용접장치에 관한 것으로서, 특히 LNG 선박의 LNG 저장탱크와 같은 대형의 알루미늄 합금 구조물을 제작하는 데에 적용할 수 있는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a welding apparatus, and more particularly, to a welding apparatus for a large aluminum alloy structure that can be applied to the production of large aluminum alloy structures, such as LNG storage tanks of LNG ships.

LNG 운반선에 구축되는 LNG 저장 탱크는 스테인리스 스틸이나 9% 니켈강, 인바(invar) 등과 같은 철계 소재를 이용하여 제작하다가, 최근에는 기존의 철계 소재에 비해 중량이 훨씬 가벼운 알루미늄합금 소재를 이용하여 절단 또는 용접 등의 방법으로 구축하고 있다. 특히, Al-Mg계 알루미늄합금(A5000계) 소재를 이용하여 LNG 저장 탱크를 제작하고 있는데, 그 과정을 첨부도면 도 1을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.LNG storage tanks built on LNG carriers are manufactured using iron-based materials such as stainless steel, 9% nickel steel, and invar, but recently cut or cut using aluminum alloys, which are much lighter than conventional iron-based materials. It is constructed by welding or the like. In particular, an LNG storage tank is manufactured using an Al-Mg-based aluminum alloy (A5000-based) material. The process will be briefly described with reference to FIG. 1 as follows.

먼저, A5000계열의 알루미늄합금(예를 들면, A5083) 판재들을 선박 제조 현장에서 각각 가공 및 절단하고, T자형으로 용접을 한다. 그리고, 용접시 발생한 용접 휨 현상을 바로잡기 위한 교정 작업을 거친 뒤, 바닥부 용접과 교정 작업을 통해 도 1의 (A)그림과 같은 I자형 단품을 제작한다. 이어서, 각각의 I자형 단품들을 용접으로 연결하여 도 1의 (B)그림과 같은 소모듈을 제작하고, 이와 마찬가지로 소모듈 보다 크기가 큰 I자형 단품들을 용접으로 연결하여 도 1의 (C)그림과 같은 중모듈을 제작하며, 이들 소모듈과 중모듈을 용접으로 연결하여 도 1의 (D)그림과 같은 파일럿(pilot)을 제작하는 과정을 거침으로써 최종적으로 LNG 저장탱크를 완성하게 된다.First, A5000 series aluminum alloy (eg, A5083) plates are processed and cut at the ship manufacturing site, respectively, and welded in a T-shape. Then, after undergoing a calibration operation to correct the welding bending phenomenon occurred during welding, the I-shaped unit as shown in Fig. 1 (A) through the bottom welding and calibration work is produced. Subsequently, each I-shaped unit is connected by welding to produce a small module as shown in FIG. Heavy modules, such as, and by connecting these small modules and the heavy module by welding to go through the process of manufacturing a pilot (pilot) as shown in Figure 1 (D) to finally complete the LNG storage tank.

이와 같이 제작되는 LNG 저장탱크 구조물의 일반적인 크기는, 예를 들면 상기 소모듈의 경우 폭 4m×길이 15m, 상기 중모듈은 폭 8m×길이 7.5m, 상기 파일럿은 폭 8m×길이 7.5m×높이 4m 이상으로서, 대형의 알루미늄합금 구조물임으로 인해 용접 작업을 진행하기가 용이하지 않고, 용접부의 품질 확보도 어려울 수밖에 없다.The general size of the LNG storage tank structure manufactured in this way is, for example, the width of the small module 4m x 15m long, the heavy module is 8m wide x 7.5m long, the pilot is 8m wide x 7.5m long x 4m high As mentioned above, since it is a large aluminum alloy structure, it is not easy to carry out a welding operation, and it is also difficult to ensure the quality of a welding part.

또한, 용접방법으로는 MIG 용접을 적용하고 있는데, MIG 용접은 소재에 변형을 초래함으로 인해 교정 작업이 요구되는 단점이 있다. 최근 활발한 연구와 함께 상업화가 진행되고 있는 마찰교반용접(Friction Stir Welding : FSW)의 경우 소재의 변형 발생이 적고 용접 불량율을 최소화할 수 있는 장점이 있으나, 길이가 15m에 달하는 소모듈의 제작을 위해 FSW 용접을 적용하게 되면 용접 툴(tool)의 마찰열에 의해 용접 품질이 떨어짐은 물론 용접 툴의 수명도 저하되고 만다. 더욱이, FSW 용접은 작업시 소재가 유동되지 않도록 고정하는 수단이 필요하며, 용접 툴의 신뢰성이 가장 중요한 용접법이다.
In addition, MIG welding is applied as a welding method, and MIG welding has a disadvantage in that correction work is required due to deformation of a material. In the case of friction stir welding (FSW), which is being commercialized with recent research, there is an advantage that there is little material deformation and minimizes the welding failure rate, but for the production of small modules having a length of 15m When FSW welding is applied, not only the welding quality is degraded by the frictional heat of the welding tool, but also the life of the welding tool is reduced. Moreover, FSW welding requires a means to fix the material so that it does not flow during operation, and the reliability of the welding tool is the most important welding method.

전술한 바와 같이 LNG 선박의 LNG 저장탱크와 같은 대형의 알루미늄합금 구조물을 제작함에 있어서 종래에는 알루미늄합금 판재를 절단 및 용접 등의 과정을 통해 I자형 단품으로 제작한 후 이들 단품을 용접으로 연결하였는데, 이때 알루미늄합금 소재가 대형의 크기를 가짐으로 인해 용접 작업을 진행하기가 용이하지 않고, 용접부의 품질 확보도 어려운 문제가 있다.As described above, in manufacturing a large aluminum alloy structure such as an LNG storage tank of an LNG ship, conventionally, an aluminum alloy sheet is manufactured into an I-shaped unit through a process such as cutting and welding, and then these units are connected by welding. At this time, since the aluminum alloy material has a large size, it is not easy to proceed with the welding operation, there is also a problem that it is difficult to secure the quality of the weld.

또한, 용접 방법으로 MIG 용접 이외에 마찰교반용접(FSW)을 적용하고자 하는 경우, 길이가 긴 소재를 대상으로 용접이 진행되기 때문에 용접 툴의 마찰열에 의해 용접 품질이 떨어질 뿐만 아니라 용접 툴의 수명도 저하되는 결과를 초래하는 문제가 있으며, 용접 작업시 소재를 유동되지 않도록 고정할 필요가 있다.
In addition, if the welding method is to apply friction stir welding (FSW) in addition to MIG welding, welding is performed on a long length of material, and not only the welding quality is degraded by the frictional heat of the welding tool but also the life of the welding tool is reduced. There is a problem that results in the result, and it is necessary to fix the material so as not to flow during the welding operation.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위해 개발된 것으로서, 그 목적은, 대형의 알루미늄합금 구조물을 제작하기 위한 용접 작업시 용접부의 우수한 품질을 확보함과 아울러 작업성을 향상시키고, 길이가 긴 소재를 대상으로 용접을 무리 없이 적용할 수 있는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치를 제공하는 데에 있다.
The present invention was developed to improve the above-mentioned conventional problems, the object of which is to improve the workability as well as to ensure the excellent quality of the welded portion during the welding operation for producing a large aluminum alloy structure, long length It is to provide a welding device for a large aluminum alloy structure that can be applied to the welding material without difficulty.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용접 대상 알루미늄합금 소재가 안착되는 소재 안착부와, 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 향해 Y축 방향으로 이동 가능하게 상기 소재 안착부를 상대로 설치되는 지지 프레임과, 이 지지 프레임에 설치되어 용접 대상 알루미늄합금 소재를 위에서 가압하여 고정하는 상하방향 구속수단과, 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상대로 X축 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지 프레임에 설치되어 X축 방향으로 연속 이동하면서 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상측에서 하향 용접하는 용접수단을 포함하여 이루어지는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, and the support seat is installed against the material mounting portion to be movable in the Y-axis direction toward the welding target aluminum alloy material is seated, the aluminum alloy material to be welded; Up and down restraining means installed on the support frame to press and fix the aluminum alloy material to be welded from above, and installed on the support frame so as to be movable in the X axis direction with respect to the aluminum alloy material to be welded and continuous in the X axis direction. It provides a welding device for a large aluminum alloy structure comprising a welding means for welding the aluminum alloy material to be welded downward from the upper side while moving.

상기 구성에 있어서, 상기 소재 안착부에는 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 Y축 방향으로 가압하여 고정하는 Y축 방향 구속수단이 더 구비될 수도 있다.In the above configuration, the material seating portion may further include a Y-axis direction restraining means for pressing and fixing the aluminum alloy material to be welded in the Y-axis direction.

또, 본 발명은, 용접 대상 알루미늄합금 소재가 안착된 상태에서 Y축 방향으로 이송되는 소재 이송부와, 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상대로 상기 소재 이송부와 교차하도록 X축 방향으로 길게 설치되는 지지 프레임과, 이 지지 프레임에 설치되어 용접 대상 알루미늄합금 소재를 위에서 가압하여 고정하는 상하방향 구속수단과, 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상대로 X축 방향으로 이동 가능하도록 지지 프레임에 설치되어 X축 방향으로 연속 이동하면서 용접 대상 알루미늄합금 소재를 하측에서 상향 용접하는 용접수단을 포함하여 이루어지는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치를 제공한다.In addition, the present invention, the material transfer portion to be transferred in the Y-axis direction in the state in which the welding target aluminum alloy material, and the support frame is installed long in the X-axis direction so as to intersect the material transfer portion with respect to the welding target aluminum alloy material and Up and down restraining means installed on the support frame to press and fix the aluminum alloy material to be welded from above; While providing a welding device for a large aluminum alloy structure comprising a welding means for welding the aluminum alloy material to be welded upward from the lower side.

위와 같은 용접장치에 있어서, 상기 용접수단은 마찰교반용접을 하는 용접 툴과 이 용접 툴을 회전 구동하는 스핀들부를 포함하는 마찰교반용접기가 적용될 수 있다. 이와 아울러 상기 마찰교반용접기의 스핀들부에는 냉각수단이 구비될 수도 있다.In the welding device as described above, the welding means may be a friction stir welding machine including a welding tool for friction stir welding and a spindle unit for rotationally driving the welding tool. In addition, the spindle portion of the friction stir welding machine may be provided with a cooling means.

또한, 상기 지지 프레임에는 상기 용접수단을 따라 X축 방향으로 이동하면서 용접 버를 제거하는 디버링 수단이 더 구비될 수도 있다.
The support frame may further include a deburring means for removing the welding burr while moving in the X-axis direction along the welding means.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, LNG 선박의 LNG 저장탱크와 같은 대형의 알루미늄합금 구조물을 제작하기 위해 길이가 긴 소재를 용접할 때 용접을 무리 없이 진행할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 품질의 용접부를 확보할 수 있고, 작업성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention configured as described above, when welding a long material to produce a large aluminum alloy structure, such as a LNG storage tank of an LNG vessel, welding can be carried out without difficulty, and a good quality welded portion is secured. It is possible to obtain an effect of improving workability.

도 1의 (A),(B),(C),(D)는 각각 대형 알루미늄합금 구조물의 예로서 LNG 저장탱크를 제작하기 위한 소재의 용접 공정에 따른 형태들을 예시한 도면들이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 대한 외관 사시도이다.
도 3은 도 2의 실시예에 구비되는 상하방향 구속수단을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 실시예에 구비되는 Y축 방향 구속수단을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 실시예에 구비되는 용접수단과 디버링 수단의 장착 부위를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 용접수단을 구성하는 스핀들부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 대한 정면도이다.
도 8은 도 7의 제2실시예에 대한 측면도이다.
도 9는 도 7의 제2실시예에 대한 평면도이다.
도 10은 도 8에 나타난 용접수단과 디버링 수단의 장착 부위에 대한 확대도이다.1 (A), (B), (C), (D) is a view illustrating the forms according to the welding process of the material for manufacturing the LNG storage tank as an example of a large aluminum alloy structure, respectively.
2 is an external perspective view of a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a vertical restraining means provided in the embodiment of FIG.
4 is a view showing the Y-axis direction restraining means provided in the embodiment of FIG.
5 is a view showing the mounting portion of the welding means and the deburring means provided in the embodiment of FIG.
6 is a cross-sectional view showing a spindle unit constituting the welding means of FIG.
7 is a front view of a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view of the second embodiment of FIG. 7.
9 is a plan view of a second embodiment of FIG. 7.
FIG. 10 is an enlarged view of a mounting portion of the welding means and the deburring means shown in FIG. 8.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art can understand the present invention without departing from the scope and spirit of the present invention. It is not.

<제1실시예>
&Lt; Embodiment 1 >

도 2∼도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 대한 구성을 설명한다.2 to 6, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 대한 외관 사시도이고, 도 3은 도 2의 실시예에 구비되는 상하방향 구속수단을 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2의 실시예에 구비되는 Y축 방향 구속수단을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 5는 도 2의 실시예에 구비되는 용접수단과 디버링 수단의 장착 부위를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 용접수단을 구성하는 스핀들부를 나타낸 단면도이다.2 is an external perspective view of a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing a vertical restraining means provided in the embodiment of Figure 2, Figure 4 is a Y-axis direction provided in the embodiment of Figure 2 It is a figure which shows a restraining means. 5 is a view showing the mounting portion of the welding means and the deburring means provided in the embodiment of Figure 2, Figure 6 is a cross-sectional view showing the spindle portion constituting the welding means of FIG.

상기 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는 소재 안착부(10), 지지 프레임(20), 상하방향 구속수단(30) 및 용접수단(40)을 주요 구성부로 구비하고 있으며, 구체적으로는 다음과 같다.As shown in the drawings, the first embodiment of the present invention includes a material mounting portion 10, the support frame 20, the vertical restraining means 30 and the welding means 40 as main components Specifically, it is as follows.

먼저, 상기 소재 안착부(10)는 용접 대상인 알루미늄합금 소재(M)가 안착되는 구성 요소로서, 도면상에서 X축 방향을 길이 방향이라 하고 Y축 방향을 폭 방향이라고 할 때 Y축 방향보다 X축 방향의 사이즈가 길면서 상부면은 평평한 대(臺) 형태의 구조물로 이루어져 있다.First, the material seating portion 10 is a component on which the aluminum alloy material (M) to be welded is seated. In the drawing, when the X-axis direction is called a longitudinal direction and the Y-axis direction is a width direction, the X-axis is larger than the Y-axis direction. The length of the direction is long, the upper surface is composed of a flat-shaped structure.

상기 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)는 LNG 선박의 LNG 저장탱크를 구축하는 데에 사용되는 'ㄷ'자형 알루미늄합금 압출재 또는 'I'자형 알루미늄합금 압출재를 말한다. 특히 이들 알루미늄합금 압출재는 A5000계열 또는 A6000계열의 알루미늄합금 소재를 압출 성형한 것이다.The welding target aluminum alloy material (M) refers to the 'c' shaped aluminum alloy extruded material or 'I' shaped aluminum alloy extruded material used to build the LNG storage tank of the LNG vessel. In particular, these aluminum alloy extruded materials are extrusion molded aluminum alloy material of the A5000 series or A6000 series.

상기 소재 안착부(10)에는, 'I'자형의 알루미늄합금 소재(M)를 용접하기 용이하도록 하기 위해, 웨브(web) 부분과 하측 플랜지 부분이 삽입될 수 있는 삽입홈(11)들이 Z축 방향으로 다수 개가 형성되어 있다.In the material seating portion 10, in order to facilitate welding the 'I' shaped aluminum alloy material M, the insertion grooves 11 into which the web portion and the lower flange portion may be inserted are Z-axis. A large number is formed in a direction.

그리고, 소재 안착부(10)의 상면부에서 Y축 방향 일측단에는 소재 안착부(10)에 하나씩 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)가 Y축 방향을 따라 소재 안착부(10) 밖으로 이탈되지 않도록 하기 위한 돌출부(12)가 구비되어 있다. 또, 이 돌출부(12)와 좌우 대칭된 위치에서 소재 안착부(10)의 측면부에는 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들을 Y축 방향을 따라 돌출부(12) 쪽으로 가압하여 고정하는 Y축 방향 구속수단(50)이 설치되어 있다. 이 Y축 방향 구속수단(50)은 유압 실린더 방식으로 작동되는 통상적인 유압장치이다. 따라서, 소재 안착부(10)에 Y축 방향을 따라 차례로 안착되는 다수의 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들은 이러한 돌출부(12)와 Y축 방향 구속수단(50)에 의해 클램핑이 됨으로써, 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들에 대한 용접이 이루어질 때 유동되는 것을 방지하여 용접 품질의 저하를 예방할 수 있게 된다.In addition, the welding target aluminum alloy material M seated one by one on the material seating part 10 is separated from the material seating part 10 along the Y-axis direction at one end of the material seating part 10 in the Y-axis direction at one end thereof. Protrusions 12 are provided to prevent them from being. Further, the Y-axis direction restraining means for pressing and fixing the aluminum alloy material M to be welded toward the protrusion 12 along the Y-axis direction on the side portion of the material seating portion 10 at a position left and right symmetrically with the protrusion 12. 50 is provided. The Y-axis direction restraining means 50 is a conventional hydraulic device operated in a hydraulic cylinder manner. Therefore, the plurality of welding target aluminum alloy materials M, which are sequentially seated on the material seating portion 10 along the Y-axis direction, are clamped by the protrusion 12 and the Y-axis direction restraining means 50, thereby welding the object. It is possible to prevent the deterioration of the welding quality by preventing the flow when the welding to the aluminum alloy material (M) is made.

다음으로, 상기 지지 프레임(20)은 마치 갠트리 크레인과 같은 형태로 이루어져 있는데, 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 향해 Y축 방향으로 이동 가능하도록 소재 안착부(10)를 상대로 설치된다. 즉, 소재 안착부(10)의 정면부 전방과 후방에 각각 Y축 방향을 따라 평행하게 이동 레일(21)이 설치되어 있고, 지지 프레임(20)은 이 이동 레일(21) 위로 수직 연장된 한 쌍의 다리(20a)를 구비함과 아울러 이들 다리(20a)의 상단을 X축 방향으로 연결하면서 상하방향 구속수단(30) 및 용접수단(40) 등이 장착될 수 있도록 하는 좌우 한 쌍의 평행한 장비 장착부(20b)로 구성되어 있다. 또, 이동 레일(21)에는 랙(rack : 21a)이 구비되어 있고, 지지 프레임(20)의 다리(20a)에는 상기 랙(21a)에 맞물려 회전하는 피니언 기어(22)와 함께 이 피니언 기어(22)를 구동하는 제1모터(23)가 장착되어 있다. 따라서, 제1모터(23)의 구동으로 피니언 기어(22)가 회전하면 지지 프레임(20)이 이동 레일(21)의 랙(21a)을 따라 Y축 방향으로 이동함으로써, 지지 프레임(20)이 소재 안착부(10) 및 이 소재 안착부(10) 상에 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 상대로 Y축 방향의 위치를 설정할 수 있게 된다.Next, the support frame 20 is made of a shape like a gantry crane, it is installed against the material seating portion 10 to be movable in the Y-axis direction toward the aluminum alloy material (M) to be welded. That is, as long as the moving rail 21 is installed in the front and rear of the front part of the material seating part 10 in parallel along the Y-axis direction, and the support frame 20 extends vertically above this moving rail 21. A pair of right and left parallel pairs having a pair of legs 20a and connecting upper ends of the legs 20a in the X-axis direction so that the upper and lower restraining means 30 and the welding means 40 can be mounted It consists of the equipment mounting part 20b. In addition, the movable rail 21 is provided with a rack 21a, and the pinion gear 22 together with the pinion gear 22 rotating in engagement with the rack 21a is provided on the leg 20a of the support frame 20. A first motor 23 for driving 22 is mounted. Therefore, when the pinion gear 22 rotates by driving the first motor 23, the support frame 20 moves along the rack 21a of the moving rail 21 in the Y-axis direction, thereby supporting the support frame 20. The position in the Y-axis direction can be set with respect to the material seating portion 10 and the welding target aluminum alloy material M seated on the material seating portion 10.

다음으로, 상기 상하방향 구속수단(30)은 지지 프레임(20)의 장비 장착부(20b)에 수직 하방으로 설치되는데, 이 역시 Y축 방향 구속수단(50)과 마찬가지로 유압 실린더 방식으로 작동되는 통상적인 유압장치로서, 소재 안착부(10) 상에 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 위에서 가압하여 고정하게 된다. 특히, 상하방향 구속수단(30)은 한 쌍의 장치 장착부(20b) 내측면에서 용접 대상 알루미늄합금 소재(M) 한 쌍의 상면부를 향해 연장된 좌우 한 쌍이 한 벌을 이루게 되며, 여러 벌의 상하방향 구속수단(30)들이 장비 장착부(20b)의 X축 방향을 따라 일정 간격으로 장착이 됨으로써 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 안정적으로 고정할 수 있게 된다.Next, the vertical restraint means 30 is installed vertically downward to the equipment mounting portion 20b of the support frame 20, which is also operated in the same manner as the hydraulic cylinder method in the Y-axis direction restraint means 50 As the hydraulic device, the welding target aluminum alloy material M seated on the material seating part 10 is fixed by pressing from above. In particular, the vertical restraining means 30 is a pair of left and right pairs extending from the inner surface of the pair of device mounting portion 20b toward the upper surface of the pair of aluminum alloy material M to be welded to form a pair, Directional restraining means 30 are mounted at regular intervals along the X-axis direction of the equipment mounting portion 20b, thereby stably fixing the aluminum alloy material M to be welded.

다음으로, 상기 용접수단(40)은 지지 프레임(20)의 장비 장착부(20b)에서 소재 안착부(10) 상의 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 향하도록 하향 설치가 되는데, 제2모터(41)의 구동에 의해 장비 장착부(20b)에서 X축 방향을 따라 연속적으로 이동할 수 있게 됨으로써, 소재 안착부(10) 상에 배치된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)에 대하여 상측에서 하향 용접을 실시하게 된다. 이 용접수단(40)으로는 통상적인 MIG 용접기가 적용될 수도 있지만, 본 실시예에서는 마찰교반용접(FSW) 장치가 적용되었다.Next, the welding means 40 is installed downward from the equipment mounting portion 20b of the support frame 20 toward the welding target aluminum alloy material (M) on the material mounting portion 10, the second motor 41 It is possible to continuously move along the X-axis direction in the equipment mounting portion (20b) by the drive of), to perform the downward welding from the upper side to the welding target aluminum alloy material (M) disposed on the material mounting portion (10) do. As the welding means 40, a conventional MIG welding machine may be applied, but in this embodiment, a friction stir welding (FSW) device is applied.

상기 마찰교반용접 장치로 예시된 용접수단(40)은 마찰교반용접을 하는 용접 툴(tool : 42)과 이 용접 툴(42)을 회전 구동하는 스핀들부(43)를 포함하고 있다. 마찰교반용접에 대하여 일반적으로 알려져 있는 바와 같이, 비소모성 공구인 용접 툴(42)을 스핀들부(43)에 의해 고속으로 회전시키면서 피접합재인 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)에 삽입하면 용접 툴(42)과 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)와의 상호마찰에 의해 열이 발생하며, 이러한 마찰열에 의해 용접 툴(42) 주변의 재료가 연화되고, 용접 툴(42)의 교반에 의한 재료의 소성 유동으로 접합면 양쪽의 재료들이 강제적으로 혼합되는 원리로 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 용접이 이루어지게 된다. 이때, 용접 툴(42)의 수명 보전과 접합 과정에서의 소성 유동을 촉진하기 위해 용접 툴(42)은 용접 진행방향에 대하여 2∼5°의 전진각을 갖도록 설치되는 것이 바람직하다.The welding means 40 exemplified by the friction stir welding device includes a welding tool 42 for friction stir welding and a spindle portion 43 for rotationally driving the welding tool 42. As is commonly known for friction stir welding, the welding tool 42, which is a non-consumable tool, is inserted into the welding target aluminum alloy material M, which is the material to be joined, while being rotated at high speed by the spindle 43. 42) and the friction between the aluminum alloy material M to be welded generate heat, and the frictional heat softens the material around the welding tool 42, and the plastic flow of the material by stirring the welding tool 42. Therefore, the welding of the aluminum alloy material (M) to be welded is made on the principle that the materials on both sides of the joint are forcibly mixed. At this time, in order to promote the lifetime preservation of the welding tool 42 and the plastic flow in the joining process, the welding tool 42 is preferably installed to have a forward angle of 2 to 5 ° with respect to the welding progress direction.

이러한 용접수단(40)은 스핀들부(43)를 회전 구동하기 위한 제3모터(44)를 구비하고 있다. 또, 스핀들부(43)에는 냉각수단(43a)이 구비되어 있는데, 길이가 긴 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 연속적으로 마찰교반용접함에 따라 발생하는 열로 인해 스핀들부(43)가 파손되는 것을 방지하고 스핀들부(43)의 수명을 보전하기 위해 냉각을 실시하게 된다. 도 6에 나타난 바와 같이, 냉각수단(43a)은 스핀들부(43)에 냉각수를 유통하는 냉각수 유로로 구체화되어 있는데, 이 냉각수 유로에 냉각수를 공급하면서 순환되도록 하는 냉각수 순환장치는 일반적인 공지기술이므로 도시를 생략하였다.The welding means 40 is provided with a third motor 44 for rotationally driving the spindle portion 43. In addition, the spindle portion 43 is provided with cooling means 43a, and the spindle portion 43 is damaged due to heat generated by continuously friction stir welding a long welding target aluminum alloy material M. The cooling is performed to prevent and to preserve the life of the spindle portion 43. As shown in FIG. 6, the cooling means 43a is embodied as a cooling water flow path that distributes the cooling water to the spindle portion 43. The cooling water circulation device for circulating while supplying the cooling water to the cooling water flow path is generally known. Is omitted.

상기와 같은 마찰교반용접 장치로 예시된 용접수단(40)을 대신하여 MIG 용접용 토치를 장착함으로써 MIG 용접이 가능하도록 설계 변경될 수도 있는데, MIG 용접은 주지의 관용 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Instead of the welding means 40 exemplified by the friction stir welding device as described above, the MIG welding may be designed by mounting a torch for MIG welding. MIG welding is a well-known conventional technique, and thus a detailed description thereof will be omitted. Let's do it.

지지 프레임(20)의 장비 장착부(20b)에는 용접수단(40)의 후방에서 용접수단(40)을 따라 X축 방향으로 이동하는 디버링 수단(60)이 장착되어 있다. 이 디버링 수단(60)은, 용접수단(40)에 의해 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)가 용접됨에 따라 발생하는 용접 버(burr)를 용접 직후 제거(deburring)하는 수단으로서, 통상적인 디버링 장치와 같이 하단부에 연마 툴을 구비하여 제4모터(61)에 의해 회전 구동하면서 용접 버를 제거하게 된다.The equipment mounting portion 20b of the support frame 20 is equipped with a deburring means 60 that moves in the X-axis direction along the welding means 40 from the rear of the welding means 40. The deburring means 60 is a means for deburring immediately after welding a welding burr generated when the welding target aluminum alloy material M is welded by the welding means 40. As described above, the polishing tool is provided at the lower end to remove the welding burr while rotating by the fourth motor 61.

한편, 상기 장비 장착부(20b)에는 용접 대상 알루미늄합금 소재(M) 사이에 간극이 발생하는 것을 감지하여 상기 Y축 방향 구속수단(50)으로 하여금 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들을 Y축 방향으로 밀착되도록 하기 위한 심 트래커(seam tracker : 70)가 부가될 수 있다. 이와 아울러, 본 발명의 용접장치를 운용하는 작업자 또는 관리자가 용접 상황과 디버링 상황을 감시할 수 있도록, 장비 장착부(20b)에는 용접수단(40)과 디버링 수단(60) 쪽에 각각 카메라(80,80')가 설치될 수 있다. 이들 카메라(80,80')는 유/무선 통신망(도시되지 않음)을 통해 작업자 또는 관리자의 전산망으로 용접 상황과 디버링 상황에 대한 화상 정보를 전송하게 되다.
On the other hand, the equipment mounting portion 20b detects that a gap is generated between the aluminum alloy material (M) to be welded and causes the Y-axis direction restraining means 50 to weld the aluminum alloy material (M) to be welded in the Y-axis direction. A seam tracker 70 may be added to keep in close contact. In addition, so that the operator or manager operating the welding apparatus of the present invention to monitor the welding situation and the deburring situation, the equipment mounting portion 20b to the welding means 40 and the deburring means 60 cameras 80 and 80 respectively. ') Can be installed. These cameras 80 and 80 'transmit image information on welding and deburring conditions to a computer network of a worker or a manager through a wired / wireless communication network (not shown).

위와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예는 다음과 같이 운용한다.The first embodiment of the present invention configured as described above operates as follows.

먼저, 소재 안착부(10) 상에 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 X축 방향을 길이 방향으로 하여 Y축 방향을 따라 하나씩 배치한다. Y축 방향은 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 폭 방향으로서, 이 폭 방향으로 나란히 배열된 한 쌍씩의 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들을 길이 방향으로 용접하게 된다.First, the aluminum alloy material M to be welded on the material seating part 10 is disposed one by one along the Y-axis direction with the X-axis direction as the longitudinal direction. The Y-axis direction is a width direction of the welding target aluminum alloy material M, and the pair of welding target aluminum alloy materials M arranged side by side in the width direction are welded in the longitudinal direction.

용접 대상 알루미늄합금 소재(M)가 'ㄷ'자형 알루미늄합금 압출재일 경우에는 소재 안착부(10) 상에 그대로 배치하면 되지만, 'I'자형 알루미늄합금 압출재일 경우에는 소재 안착부(10)에 구비된 삽입홈(11)에 웨브(web) 부분과 하측 플랜지 부분이 삽입되도록 하여 배치한다.When the aluminum alloy material M to be welded is the 'c' shaped aluminum alloy extruded material, the aluminum alloy material may be disposed on the material seating part 10 as it is, but in the case of the 'I' shaped aluminum alloy extruded material, the material seating part 10 may be provided. A web portion and a lower flange portion are inserted into the insertion groove 11 to be inserted.

이어서, 소재 안착부(10)에 안착된 다수의 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들은 소재 안착부(10)에 구비된 돌출부(12)와 Y축 방향 구속수단(50)에 의해 클램핑함으로써, 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들에 대한 용접이 이루어질 때 유동되지 않도록 한다.Subsequently, the plurality of welded aluminum alloy materials M mounted on the material seating part 10 are clamped by the protrusion 12 and the Y-axis restraining means 50 provided on the material seating part 10, thereby welding. It does not flow when welding to the target aluminum alloy material (M) is made.

그리고, 소재 안착부(10)를 상대로 지지 프레임(20)의 제1모터(23)를 구동하여 지지 프레임(20)이 이동 레일(21)을 따라 Y축 방향으로 이동하도록 함으로써, 소재 안착부(10) 및 이 소재 안착부(10) 상에 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 상대로 지지 프레임(20)의 Y축 방향 위치를 설정하도록 한다.And, by driving the first motor 23 of the support frame 20 against the material seating portion 10 to move the support frame 20 in the Y-axis direction along the moving rail 21, the material seating portion ( 10) and the Y-axis position of the support frame 20 is set with respect to the welding target aluminum alloy material M seated on the material mounting portion 10.

이렇게 지지 프레임(20)의 위치가 설정되면, 지지 프레임(20)에 장착된 상하방향 구속수단(30)을 작동시켜 소재 안착부(10) 상에 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 위에서 가압하여 고정하도록 한다.When the position of the support frame 20 is set in this way, the upper and lower restraining means 30 mounted on the support frame 20 is operated to lift the welding target aluminum alloy material M seated on the material seating portion 10 from above. Press to fix it.

이어서, 지지 프레임(20)의 장비 장착부(20b)에 장착된 용접수단(40)을 제2모터(41)의 구동에 의해 X축 방향을 따라 연속적으로 이동시키면서 소재 안착부(10) 상의 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 용접한다. 이때, 용접수단(40)은 소재 안착부(10) 상에 배치된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)에 대하여 상측에서 하향 용접을 실시하게 된다. 용접수단(40)으로는, 필요에 따라 MIG 용접기를 적용하거나 마찰교반용접 장치를 적용하되, 마찰교반용접 장치를 적용하는 경우에는 스핀들부(43)에 구비된 냉각수단(43a)을 작동시킴으로써 마찰교반용접시 발생하는 열로 인한 스핀들부(43)의 파손 등을 방지하도록 한다.Subsequently, the welding target 40 mounted on the equipment mounting portion 20b of the support frame 20 is continuously welded along the X-axis direction by the driving of the second motor 41 while being welded on the material mounting portion 10. Weld the aluminum alloy material (M). At this time, the welding means 40 is to perform the downward welding from the upper side to the welding target aluminum alloy material (M) disposed on the material seating portion (10). As the welding means 40, a MIG welding machine or a friction stir welding device is applied as necessary, but in the case of applying a friction stir welding device, the friction means is operated by operating the cooling means 43a provided in the spindle portion 43. To prevent damage to the spindle portion 43 due to heat generated during stirring welding.

이러한 용접수단(40)과 병행하여 용접수단(40)의 후방에 위치한 디버링 수단(60)을 구동하여 용접수단(40)을 따라 X축 방향으로 이동시키면서 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 용접시 발생하는 용접 버를 용접 직후 제거하도록 한다.At the time of welding the aluminum alloy material M to be welded while driving the deburring means 60 located behind the welding means 40 in parallel with the welding means 40 and moving in the X-axis direction along the welding means 40. Remove the generated welding burr immediately after welding.

또한, 심 트래커(70)의 작동으로 용접 대상 알루미늄합금 소재(M) 사이에 간극이 발생하는 것이 감지되면, Y축 방향 구속수단(50)을 구동하여 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들을 Y축 방향으로 밀착되도록 한다.In addition, when it is detected that a gap is generated between the aluminum alloy material M to be welded by the operation of the shim tracker 70, the Y-axis direction restraining means 50 is driven to drive the aluminum alloy material M to be welded to the Y axis. In close direction.

또, 용접수단(40)과 디버링 수단(60) 쪽에 각각 설치된 카메라(80,80')를 작동시켜, 이 카메라(80,80')에 의해 취득된 화상 정보를 유/무선 통신망을 통해 작업자 또는 관리자의 전산망으로 전송받음으로써, 작업자 또는 관리자가 용접 상황과 디버링 상황을 감시하도록 한다.
Further, by operating the cameras 80 and 80 'provided on the welding means 40 and the deburring means 60, the image information acquired by the cameras 80 and 80' is operated by the operator or the user through the wired / wireless communication network. By being sent to the manager's computer network, the operator or manager can monitor the welding and deburring conditions.

<제2실시예>
Second Embodiment

도 7은 본 발명의 제2실시예에 대한 정면도이고, 도 8은 도 7의 제2실시예에 대한 측면도이며, 도 9는 도 7의 제2실시예에 대한 평면도이고, 도 10은 도 8에 나타난 용접수단과 디버링 수단의 장착 부위에 대한 확대도이다.7 is a front view of a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a side view of the second embodiment of FIG. 7, FIG. 9 is a plan view of the second embodiment of FIG. 7, and FIG. 10 is FIG. 8. It is an enlarged view of the mounting site of the welding means and the deburring means shown in.

전술한 제1실시예는 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 용접수단(40)이 상측에서 하향 용접을 실시하는 데에 비해, 상기 도 7∼도 10에 도시된 제2실시예는 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 하측에서 상향 용접하는 구성으로 이루어지는데 구체적으로는 다음과 같다.In the above-described first embodiment, the welding target 40 performs downward welding of the aluminum alloy material M to be welded from the upper side, whereas the second embodiment shown in FIGS. The alloy material (M) consists of a configuration for welding upward from the lower side, specifically as follows.

먼저, 본 실시예의 구성 요소들로는, 소재 이송부(110), 지지 프레임(120), 상하방향 구속수단(130), 용접수단(140)이 포함된다.First, the components of the present embodiment, the material transfer unit 110, the support frame 120, the vertical restraining means 130, the welding means 140 is included.

상기 소재 이송부(110)는 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 개수에 상응하여 Y축 방향으로 길게 연장된 이송수단으로서, 롤러 이송장치 또는 이와 유사한 것으로 다양하게 구현될 수 있다. 이러한 소재 이송부(110)는 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 길이에 대응하여 X축 방향으로 다수 개가 배열됨으로써, 소재 이송부(110) 상에 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 안정적으로 지지하면서 Y축 방향으로 이송할 수 있게 된다. 특히, 소재 이송부(110)는 지지 프레임(120)과 교차하게 되는데, 그 교차되는 중간 부분은 소재 이송부(110) 상에 배치된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 저면부 가운데가 노출되도록 부분적으로 끊겨져 있어서, 상기 용접수단(140)에 의한 상향 용접이 가능하게 된다.The material conveying unit 110 is a conveying means extending in the Y-axis direction corresponding to the number of the aluminum alloy material (M) to be welded, may be variously implemented as a roller conveying apparatus or the like. The material transfer part 110 is arranged in the X-axis direction corresponding to the length of the welding target aluminum alloy material (M), thereby stably supporting the welding target aluminum alloy material (M) seated on the material transfer unit (110). It is possible to feed in the Y-axis direction. In particular, the material conveying unit 110 is to cross the support frame 120, the intersecting middle portion is partially so that the center of the bottom portion of the aluminum alloy material to be welded (M) disposed on the material conveying unit 110 is exposed. As it is disconnected, upward welding by the welding means 140 is possible.

상기 지지 프레임(120)은 소재 이송부(110)와 교차하도록 X축 방향으로 길게 설치되는데, 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)는 이 지지 프레임(120)을 지나면서 용접이 이루어지게 된다. 이 지지 프레임(120)은 Z축 방향으로 지상에 고정된 상태로 설치되며, X축 방향으로 길게 뻗은 측벽 형태의 다리(120a) 한 쌍이 구비되어 있다. 이들 한 쌍의 다리(120a)는 상단부가 서로 연결되어 있으며, 소재 이송부(110)와 교차하는 부위에서 상측보다 하측 부분의 Y축 방향 간격이 넓게 설정됨으로써, 안정적인 구조를 이루게 된다.The support frame 120 is installed long in the X-axis direction so as to intersect with the material conveying unit 110, the welding target aluminum alloy material (M) is made while passing through the support frame 120. The support frame 120 is installed in a state fixed to the ground in the Z-axis direction, and is provided with a pair of legs 120a having a long sidewall extending in the X-axis direction. The pair of legs 120a have upper ends connected to each other, and the lower portion of the pair of legs 120a is set wider in the Y-axis direction than the upper side at a portion crossing the material conveying unit 110, thereby achieving a stable structure.

상기 상하방향 구속수단(130)은 지지 프레임(120)에 구비된 측벽 형태의 다리(120a)에 하향 설치되는 유압 실린더 방식으로 작동되는 통상적인 유압장치로서, 소재 이송부(110) 상에 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 위에서 가압하여 고정하게 된다. 이 상하방향 구속수단(130)은 양측 다리(120a)의 내측면에서 용접 대상 알루미늄합금 소재(M) 한 쌍의 상면부를 향해 연장된 좌우 한 쌍이 한 벌을 이루게 되며, 여러 벌의 상하방향 구속수단(130)들이 지지 프레임(120)의 X축 방향을 따라 일정 간격으로 장착이 됨으로써 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 안정적으로 고정할 수 있게 된다.The vertical restraining means 130 is a conventional hydraulic device that is operated in a hydraulic cylinder method installed downward on the side wall-shaped legs (120a) provided in the support frame 120, welding seated on the material conveying unit 110 The target aluminum alloy material (M) is pressed from above to fix it. The upper and lower restraining means 130 is a pair of left and right pairs extending from the inner side of both legs (120a) toward the upper surface of the pair of aluminum alloy material (M) to be welded to form a pair, a plurality of upper and lower restraining means Since the 130 are mounted at regular intervals along the X-axis direction of the support frame 120, it is possible to stably fix the welding target aluminum alloy material (M).

상기 용접수단(140)은 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 상대로 X축 방향으로 이동 가능하도록 지지 프레임(120)에 설치된다. 특히, 이 용접수단(140)은 지지 프레임(120)과 소재 이송부(110)가 서로 교차하고 있는 부분에서 소재 이송부(110)의 하방에 위치하도록 지지 프레임(120)의 하부에 설치가 된다. 그리고, 앞에서 언급한 바와 같이 소재 이송부(110)는, 지지 프레임(120)과 교차되는 중간 부분에서 소재 이송부(110) 상에 배치된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 저면부 가운데가 노출되도록 부분적으로 끊겨져 있으므로, 이 끊겨진 부분을 통해 용접수단(140)의 용접 툴 또는 용접 팁이 위를 향해 배치된다. 그리고 용접수단(140)은 제2모터(141)의 구동에 의해 지지 프레임(120)에서 X축 방향을 따라 연속적으로 이동하면서 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 하측에서 상향 용접하게 된다. The welding means 140 is installed on the support frame 120 to be movable in the X-axis direction with respect to the aluminum alloy material M to be welded. In particular, the welding means 140 is installed in the lower portion of the support frame 120 to be located below the material conveying unit 110 at the portion where the support frame 120 and the material conveying unit 110 cross each other. In addition, as mentioned above, the material conveying part 110 may be partially exposed so that the center of the bottom surface of the aluminum alloy material M to be welded disposed on the material conveying part 110 is exposed at an intermediate portion that intersects the support frame 120. As a result, the welding tool or the welding tip of the welding means 140 is disposed upward through the broken portion. The welding means 140 continuously welds the aluminum alloy material M to be welded upward from the lower side while continuously moving along the X-axis direction in the support frame 120 by the driving of the second motor 141.

이러한 용접수단(140)으로는 MIG 용접기가 적용될 수도 있지만, 마찰교반용접을 하는 용접 툴(미도시)과 이 용접 툴을 회전 구동하는 스핀들부(143)를 포함하는 마찰교반용접기가 적용될 수도 있다. 그리고, 전술한 제1실시예와 마찬가지로, 이 용접수단(140)은 스핀들부(143)를 회전 구동하기 위한 제3모터(144)를 구비하고 있다. 또, 스핀들부(143)에는 제1실시예와 동일한 냉각수단이 구비됨으로써, 길이가 긴 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 연속적으로 마찰교반용접함에 따라 발생하는 열로 인해 스핀들부(143)가 파손되는 것을 방지하고 스핀들부(143)의 수명을 보전하기 위해 냉각을 실시하게 된다.The welding means 140 may be a MIG welder, but a friction stir welding machine including a welding tool (not shown) for friction stir welding and a spindle unit 143 for rotationally driving the welding tool may be applied. As in the first embodiment, the welding means 140 is provided with a third motor 144 for rotationally driving the spindle portion 143. In addition, since the spindle unit 143 is provided with the same cooling means as in the first embodiment, the spindle unit 143 is damaged due to the heat generated by continuously friction stir welding the long welding target aluminum alloy material M. Cooling is prevented to prevent damage and to preserve the life of the spindle unit 143.

본 실시예와 같이 용접수단(140)이 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 하측에서 상향 용접을 하게 되면, 특히 마찰교반용접시 접합 추력에 의한 소재의 변형을 최소화하여 불량률을 낮추게 되는 장점이 있다.When the welding means 140 welds the aluminum alloy material M to be welded upward from the lower side as in the present embodiment, in particular, the frictional welding minimizes the deformation of the material due to the joining thrust, thereby reducing the defective rate. .

한편, 지지 프레임(120)에는, 전술한 제1실시예와 마찬가지로, 상기 용접수단(140)을 따라 X축 방향으로 이동하면서 용접 버를 제거하는 디버링 수단(160)과, 용접 대상 알루미늄합금 소재(M) 사이에 간극이 발생하는 것을 감지하는 심 트래커, 용접 상황과 디버링 상황을 감시하기 위한 카메라 등이 부가적으로 설치될 수 있으며, 이들은 전술한 제1실시예와 동일하므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
On the other hand, the support frame 120, as in the first embodiment described above, deburring means 160 for removing the welding burr while moving in the X-axis direction along the welding means 140, and the aluminum alloy material to be welded ( A seam tracker for detecting the occurrence of a gap between M), a camera for monitoring the welding situation and the deburring situation, etc. may be additionally installed, and these are the same as in the above-described first embodiment, and thus detailed description thereof will be provided. It will be omitted.

위와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예는 다음과 같이 운용한다.The second embodiment of the present invention configured as described above operates as follows.

먼저, 소재 이송부(110) 상에 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)들을 배치하고, 용접될 알루미늄합금 소재 한 쌍을 지지 프레임(120) 측으로 이동시킨다.First, the aluminum alloy material M to be welded is disposed on the material transfer part 110, and a pair of aluminum alloy material to be welded is moved to the support frame 120.

이때, 소재 이송부(110)와 지지 프레임(120)의 교차되는 중간 부분은 소재 이송부(110) 상에 배치된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 저면부 가운데가 노출되도록 부분적으로 끊겨져 있으므로, 이 끊겨진 부분을 통해 용접수단(140)의 용접 툴 또는 용접 팁이 위를 향하면서 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)의 저면부와 마주하게 된다.At this time, since the intermediate portion of the material conveying unit 110 and the support frame 120 intersects is partially broken to expose the center of the bottom portion of the aluminum alloy material M to be welded disposed on the material conveying unit 110. Through the broken portion, the welding tool or the welding tip of the welding means 140 faces upwardly facing the bottom of the aluminum alloy material M to be welded.

이어서, 상하방향 구속수단(130)을 작동시켜 소재 이송부(110) 상에 안착된 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 위에서 가압하여 고정하도록 한다.Subsequently, the upper and lower restraining means 130 is operated to press and fix the welding target aluminum alloy material M seated on the material conveying part 110 from above.

그리고, 용접수단(140)에 구비된 제2모터(141)를 구동하여 용접수단(140)을 지지 프레임(120)에서 X축 방향을 따라 연속적으로 이동시키면서 용접 대상 알루미늄합금 소재(M)를 하측에서 상향 용접한다.Then, the second motor 141 provided in the welding means 140 is driven to continuously move the welding means 140 along the X-axis direction from the support frame 120 to lower the aluminum alloy material M to be welded. Weld upwards.

상기 구성 요소들 이외에 디버링 수단(160)과 심 트래커 및 카메라 등의 운용은 전술한 제1실시예와 동일하므로, 이하 설명을 생략한다.
In addition to the above components, the operation of the deburring means 160, the seam tracker, the camera, and the like are the same as those of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, This is possible.

10 : 소재 안착부 11 : 삽입홈
12 : 돌출부 20,120 : 지지 프레임
20a,120a : 다리 20b : 장비 장착부
21 : 이동 레일 21a : 랙
22 : 피니언 기어 23 : 제1모터
30,130 : 상하방향 구속수단 40,140 : 용접수단
41,141 : 제2모터 42 : 용접 툴
43,143 : 스핀들부 43a : 냉각수단
44,144 : 제3모터 50 : Y축 방향 구속수단
60,160 : 디버링 수단 61 : 제4모터
70 : 심 트래커 80,80' : 카메라
M : 용접 대상 알루미늄합금 소재10: material seating portion 11: insertion groove
12: protrusion 20,120: support frame
20a, 120a: Leg 20b: Equipment Mount
21: moving rail 21a: rack
22: pinion gear 23: the first motor
30,130: up and down restraining means 40,140: welding means
41,141: second motor 42: welding tool
43,143: spindle portion 43a: cooling means
44,144: third motor 50: Y axis direction restraining means
60,160: deburring means 61: fourth motor
70: Sim Tracker 80,80 ': Camera
M: Aluminum alloy material for welding

Claims (6)

용접 대상 알루미늄합금 소재가 안착되는 소재 안착부;
상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 향해 Y축 방향으로 이동 가능하게 상기 소재 안착부를 상대로 설치되는 지지 프레임;
상기 지지 프레임에 설치되어 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 위에서 가압하여 고정하는 상하방향 구속수단;
상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상대로 X축 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지 프레임에 설치되어 X축 방향으로 연속 이동하면서 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상측에서 하향 용접하는 용접수단을 포함하여 이루어지는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치.
A material seating part on which the welding target aluminum alloy material is seated;
A support frame installed relative to the material seating part to be movable in the Y-axis direction toward the welding target aluminum alloy material;
A vertical restraining means installed on the support frame to press and fix the aluminum alloy material to be welded from above;
A large aluminum alloy structure including welding means installed on the support frame to be movable in the X-axis direction with respect to the welding target aluminum alloy material and continuously moving in the X-axis direction to weld the welding target aluminum alloy material downward from the upper side. Welding equipment.
제1항에 있어서,
상기 소재 안착부에는 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 Y축 방향으로 가압하여 고정하는 Y축 방향 구속수단이 구비된 것을 특징으로 하는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치.
The method of claim 1,
The material seating portion welding apparatus for a large aluminum alloy structure, characterized in that the Y-axis direction restraining means for pressing and fixing the aluminum alloy material to be welded in the Y-axis direction is provided.
용접 대상 알루미늄합금 소재가 안착된 상태에서 Y축 방향으로 이송되는 소재 이송부;
상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상대로 상기 소재 이송부와 교차하도록 X축 방향으로 길게 설치되는 지지 프레임;
상기 지지 프레임에 설치되어 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 위에서 가압하여 고정하는 상하방향 구속수단;
상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 상대로 X축 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지 프레임에 설치되어 X축 방향으로 연속 이동하면서 상기 용접 대상 알루미늄합금 소재를 하측에서 상향 용접하는 용접수단을 포함하여 이루어지는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치.
A material transfer part transferred in the Y-axis direction in a state in which the welding target aluminum alloy material is seated;
A support frame installed in the X-axis direction so as to cross the material transfer part with respect to the welding target aluminum alloy material;
A vertical restraining means installed on the support frame to press and fix the aluminum alloy material to be welded from above;
A large aluminum alloy structure including welding means installed on the support frame to be movable in the X-axis direction with respect to the welding target aluminum alloy material and continuously moving in the X-axis direction to weld the welding target aluminum alloy material from the lower side upward. Welding equipment.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 용접수단은 마찰교반용접을 하는 용접 툴과 이 용접 툴을 회전 구동하는 스핀들부를 포함하는 마찰교반용접기인 것을 특징으로 하는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치.
The method according to claim 1 or 3,
And said welding means is a friction stir welding machine comprising a welding tool for friction stir welding and a spindle portion for rotationally driving the welding tool.
제4항에 있어서,
상기 마찰교반용접기의 스핀들부에 냉각수단이 구비된 것을 특징으로 하는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치.
5. The method of claim 4,
Welding apparatus for a large aluminum alloy structure, characterized in that the cooling means is provided in the spindle portion of the friction stir welding machine.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 지지 프레임에는 상기 용접수단을 따라 X축 방향으로 이동하면서 용접 버를 제거하는 디버링 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 대형 알루미늄합금 구조물용 용접장치.The method according to claim 1 or 3,
The support frame is a welding device for a large aluminum alloy structure, characterized in that the deburring means for removing the welding burr while moving in the X-axis direction along the welding means.
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