KR101396144B1 - Device of vibro-spot welding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 진동 스폿 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중첩된 금속판의 용접부에 열을 가함과 동시에 연속적인 반복 하중을 가하여 중첩된 금속판을 용접하는 진동 스폿 용접 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a vibration spot welding apparatus, and more particularly, to a vibration spot welding apparatus which applies heat to a welded portion of a superimposed metal plate and applies a continuous repetitive load to weld the overlapped metal plate.
일반적으로, 일반적으로 비교적 얇은 두 장의 중첩된 금속판을 용접하는 방법에는 용융 용접법(fusion welding)과 고상 용접법(solid phase welding)이 있다. 용융 용접법은 스폿 용접법을 예로 들 수 있는데, 스폿 용접법은 중첩된 금속판들의 용접부에 전기저항에 의한 열과 압력을 가하여 용접부를 용융시켜 금속판들을 용접하는 방법을 의미한다.Generally, there are fusion welding and solid phase welding methods for welding two sheets of relatively thin overlapping metal sheets in general. The spot welding method is a melting welding method. The spot welding method is a method of welding the metal plates by applying heat and pressure to the welded portions of the overlapped metal plates by electric resistance to melt the welded portions.
고상 용접법인 마찰 교반 용접(Friction Stir Welding; FSW)을 예로 들 수 있는데, 마찰 교반 용접법은 중첩된 금속판에 회전하는 공구(rotating tool)의 돌기(probe)를 삽입하면 회전하는 돌기와 금속판 사이의 마찰열에 의하여 공구 주변의 금속판이 연화되고 공구의 교반에 의한 용접부에 발생하는 소성 유동에 의하여 양 금속판의 용접부가 강제적으로 혼합되어 금속판들을 용접하는 방법을 의미한다. Friction Stir Welding (FSW) is an example of a solid-state welding method. In friction stir welding, when a probe of a rotating tool is inserted in a superimposed metal plate, friction heat between the rotating projection and the metal plate Means a method of welding the metal plates by forcibly mixing the welds of both metal plates by the plastic flow generated in the welds by the softening of the metal plate around the tool and stirring of the tool.
상기 스폿 용접과 마찰 교반 용접은 각각의 장점 및 단점을 가지고 있는 바, 예를 들어, 스폿 용접은 전기 저항에 의하여 발생된 열에 의해 금속판들의 용접부를 용융시켜 용접하기 때문에 금속판의 접촉면에 고전류의 인가로 인한 아크가 발생하고 용접면의 불량 등의 문제점을 가지고 있다. The spot welding and the friction stir welding have advantages and disadvantages. For example, spot welding is performed by melting the welded portion of the metal plates by heat generated by electrical resistance, Arcing is caused and the welding surface is defective.
그리고, 마찰 교반 용접은 고상 용접법이기 때문에 용접된 금속판들의 기계적 강도가 우수하고 아크가 발생하지 않으며 경금속의 용접에 적합한 장점이 있는 반면에 용접 후 용접면에 돌기의 회전에 의한 용접 자국 또는 구멍이 남는 단점이 있다. Since the friction stir welding is a solid-state welding method, the welded metal plates have excellent mechanical strength, arc is not generated, and it is advantageous for welding of light metal, while welded surfaces or holes There are disadvantages.
이러한 스폿 용접과 마찰 교반 용접의 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국등록특허 제743857호와 같은 압출 점 접합 방법(Extru-Spot Welding; ESW)이 개발되었다. 대한민국등록특허 제743857호는 중첩된 두 장의 금속판과 별도의 금속띠를 전극으로 순간적으로 가열하고 금속띠로부터 압입 소재를 펀칭하며 펀칭된 압입 소재를 중첩된 금속판에 압출하여 금속판을 용접하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 압출 점 접합 방법은 접합력이 강하고 아크가 발생되지 않는 장점이 있으나 별도의 금속띠를 사용해야 하는 단점이 있다. In order to solve the problems of spot welding and friction stir welding, Extrusion Spot Welding (ESW) such as Korean Patent No. 743857 has been developed. Korean Patent No. 743857 discloses a technique of instantaneously heating two overlapping metal plates and a separate metal strip with electrodes, punching the material to be pressed from the metal strip, and extruding the punched material onto the overlapped metal plate to weld the metal plate . Such an extrusion point joining method is advantageous in that the joining force is strong and no arc is generated, but there is a disadvantage that a separate metal strip is used.
한편, 대한민국등록특허 제743857호에 따른 점 접합 방법의 문제점을 개선하기 위하여 대한민국공개특허 제2012-0010570호와 같은 진동 스폿 용접 장치 및 방법이 개발된 바 있다.Meanwhile, in order to solve the problem of the point bonding method according to Korean Patent No. 743857, a vibration spot welding apparatus and method such as Korean Patent Publication No. 2012-0010570 has been developed.
대한민국공개특허 제2012-0010570호는 중첩된 금속판의 용접부에 열을 가함과 동시에 연속적인 직선 반복 하중을 가하여 중첩된 금속판을 용접하는 기술이 개시되어 있다.Korean Laid-Open Patent Application No. 2012-0010570 discloses a technique of applying heat to a welded portion of a superimposed metal plate and welding a superimposed metal plate by applying a continuous linear repetitive load.
그러나, 이와 같은 진동 스폿 용접 장치는 단순 직진성 왕복 운동의 반복 하중으로 금속판을 접합하는데 국한되어 있기 때문에, 에너지의 소모가 크고, 용접 소요시간이 많이 소요될 수 있다.However, such a vibration spot welding apparatus is limited to bonding the metal plate with a cyclic load of simple straight-line reciprocating motion, so that energy consumption is large and a long time is required for welding.
더 나아가, 종래 기술에서는 단순 직진성 왕복 운동의 반복 하중으로 금속판을 접합하므로, 용접 부위가 완전히 혼합되지 않고 표면부끼리만 압착 접합되면서 결과적으로는 용접 부위의 접합력이 저하될 수 있다.Furthermore, in the prior art, since the metal plate is joined by the repetitive load of the simple straight-line reciprocating motion, the welded portions are not completely mixed, and only the surface portions are compressed and bonded, and as a result, the bonding strength of the welded portion may be deteriorated.
본 발명의 실시예들은 중첩된 금속판의 용접부에 열을 가함과 동시에 회전 진동력으로서 용접부를 원활하게 혼합할 수 있도록 한 진동 스폿 용접 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a vibration spot welding apparatus capable of applying heat to a welded portion of a superimposed metal plate and smoothly mixing a welded portion as a rotational vibration force.
본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치는, 중첩된 금속판을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 진동 용접기를 포함하며, 상기 진동 용접기를 통해 상기 금속판의 용접부를 가열하고 그 용접부에 진동을 가하여 소성 유동이 발생되도록 하는 것으로서, 상기 진동 용접기는 관통홀을 지니며 전류를 인가 받아 상기 중첩된 금속판을 가열하는 전극과, 상기 전극의 후단부에 장착되며 상기 용접부에 진동을 인가하기 위한 압력을 공급받는 실린더와, 서로 연결된 전단부와 후단부를 포함하며 상기 후단부는 상기 실린더 내에 위치하여 상기 압력을 인가받고 상기 전단부는 상기 실린더를 관통하여 상기 전극의 관통홀 내에서 상기 압력에 의해 직선 왕복 운동하는 진동 피스톤과, 상기 실린더 내에 위치하며 상기 실린더에 형성된 압력을 상기 진동 피스톤에 전달하는 가압 피스톤과, 상기 진동 피스톤의 전단부를 감싸며 상기 전극의 관통홀에 고정되게 설치되어 상기 진동 피스톤의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 회전 유도부재와, 상기 진동 피스톤의 전단부에 설치되며 상기 진동 피스톤의 회전 운동으로서 상기 용접부를 혼합하는 교반 스크류를 포함할 수 있다.A vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pair of vibration welders facing each other with the overlapped metal plate as a reference, heating the welded portion of the metal plate through the vibration welder, applying vibration to the welded portion, Wherein the vibrating welder includes a through hole and receives an electric current to heat the overlapped metal plate, and an electrode mounted on a rear end of the electrode and supplied with a pressure for applying vibration to the weld And a rear end portion which is located in the cylinder and is applied with the pressure, the front end portion of the vibration piston passing through the cylinder and linearly reciprocating by the pressure in the through-hole of the electrode includes a cylinder and a front end portion and a rear end portion connected to each other, And a pressure sensor disposed in the cylinder, A rotation inducing member which surrounds the front end portion of the vibration piston and is fixed to the through hole of the electrode and converts the linear motion of the vibration piston into rotational motion; And a stirring screw for mixing the welded portion as a rotational motion of the vibration piston.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 진동 피스톤의 전단부는 원형 단면 형상으로 이루어지며, 상기 전단부의 외주면에는 걸림 돌기가 돌출 형성될 수 있다.Further, in the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, the front end portion of the vibration piston has a circular cross-sectional shape, and a locking protrusion may protrude from the outer circumferential surface of the front end portion.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 회전 유도부재에는 상기 진동 피스톤의 회전 궤적에 대응하는 슬롯홀이 형성될 수 있다.Further, in the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, the rotation inducing member may be formed with a slot hole corresponding to the rotation locus of the vibration piston.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 슬롯홀에는 상기 걸림 돌기가 끼워질 수 있다.In the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, the latching protrusion may be fitted in the slot hole.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 회전 유도부재는 후단이 개방되고, 전단이 폐쇄된 원통 형상으로 이루어지며, 상기 전단의 폐쇄면에는 상기 교반 스크류가 통과하는 통과홀이 형성될 수 있다.Further, in the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, the rotation inducing member is formed in a cylindrical shape whose rear end is opened and whose front end is closed, and on the closed surface of the front end, Holes may be formed.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 통과홀은 상기 폐쇄면의 중심으로부터 편심된 위치에 형성될 수 있다.Further, in the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, the through-hole may be formed at a position eccentric from the center of the closed surface.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 실린더의 후단에는 커버가 장착될 수 있다.In the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, a cover may be mounted at the rear end of the cylinder.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 실린더 내의 상기 가압 피스톤과 상기 커버 사이에는 상기 압력을 공급받는 챔버가 형성될 수 있다.Further, in the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, a chamber for receiving the pressure may be formed between the pressure piston in the cylinder and the cover.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 진동 피스톤의 후단부와 상기 실린더의 전단 사이에는 탄성부재가 설치될 수 있다.In the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, an elastic member may be provided between the rear end of the vibration piston and the front end of the cylinder.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 진동 피스톤 후측의 실린더의 내주면에는 상기 진동 피스톤의 후단부를 지지하는 제1 스토퍼가 장착될 수 있다.In the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, a first stopper for supporting the rear end of the vibration piston may be mounted on the inner circumferential surface of the cylinder on the rear side of the vibration piston.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 가압 피스톤 후측의 상기 실린더 내주면에는 상기 가압 피스톤의 후단부를 지지하는 제2 스토퍼가 장착될 수 있다.In the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, a second stopper for supporting the rear end of the pressure piston may be mounted on the inner circumferential surface of the cylinder on the rear side of the pressure piston.
본 발명의 실시예들은 회전하며 왕복 이동하는 진동 피스톤에 교반 스크류를 설치하여 그 교반 스크류의 회전 진동력으로서 용접부를 원활하게 혼합할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a vibrating piston rotating and reciprocatingly moving with an agitating screw to smoothly mix the welded portion as the rotational vibration force of the agitating screw.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 용접부 소재의 계면 접합을 유도할 수 있으므로, 용접 부위의 접합력을 향상시킬 수 있으며, 에너지의 소모가 적고, 용접 소요시간을 단축시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, it is possible to induce interfacial bonding of the material of the welded portion, so that the bonding force of the welded portion can be improved, energy consumption is reduced, and the welding required time can be shortened.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치를 도시한 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 진동 용접기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 진동 피스톤 부위를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치를 이용하여 두 장의 금속판을 용접하는 과정을 도시한 단면 구성도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a sectional view showing a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a vibration welding machine applied to a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a vibration piston region applied to a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a process of welding two sheets of metal plates using a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.It should be noted that terms such as " ... unit ", "unit of means "," part of item ", "absence of member ", and the like denote a unit of a comprehensive constitution having at least one function or operation it means.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치를 도시한 단면 구성도이다.1 is a sectional view showing a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치(100)는 중첩된 제1,2 금속판(60, 62)을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 진동 용접기(10)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a vibration
상기 한 쌍의 진동 용접기(10)는 서로 동일한 구조를 가지거나 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 설명의 편의 상 본 명세서에서는 한 쌍의 진동 용접기(10)가 동일한 구조를 가지는 것으로 보이나 이에 한정되지는 않는다.The pair of
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 진동 용접기를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 진동 피스톤 부위를 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a vibration welding apparatus applied to a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing a vibration piston region applied to a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 진동 용접기(10)는 제1,2 금속판(60, 62)의 제1,2 용접부(64, 66)를 가열하고, 회전 진동력으로 제1,2 용접부(64, 66)에 소성 유동이 발생되도록 하고 제1,2 용접부(64, 66)가 원활하게 혼합될 수 있도록 구성된다.1 to 3, the
이를 위해 본 발명의 실시예에 의한 상기 진동 용접기(10)는 기본적으로 전극(12), 실린더(16), 진동 피스톤(20), 가압 피스톤(30)을 포함하고 있다.To this end, the
이하에서 전측 및 전단부 등은 제1,2 금속판(60, 62)에 가까운 측 및 단부 등을 의미하고, 후측 및 후단부 등은 제1,2 금속판(60, 62)로부터 먼 측 및 단부 등을 의미한다.The front side and the front end portions refer to the side near the first and
상기 전극(12)은 관통홀(14)을 지니며 전류를 인가 받아 상기 중첩된 제1,2 금속판(60, 62)을 가열한다.The
상기 실린더(16)는 전극의 후단부에 장착되며, 상기 용접부에 진동을 인가하기 위한 압력을 공급받는다. 실린더(16)의 전단은 전극(12)의 관통홀(14)과 연결되게 그 전극(12)에 결합된다. 그리고 상기 실린더(16)의 후단에는 커버(18)가 장착된다.The
상기 진동 피스톤(20)은 서로 연결된 전단부(21)와 후단부(26)를 포함한다. 여기서 상기 후단부(26)는 원형의 단면 형상으로 이루어지며, 실린더(16) 내에 위치하여 압력을 인가받는다. 상기 전단부(21)는 후단부(26)와 일체로 연결되며 실린더(16)의 전단을 관통하여 전극(12)의 관통홀(14) 내에서 상기한 압력에 의해 직선 왕복 운동을 한다.The vibrating piston (20) includes a front end (21) and a rear end (26) connected to each other. The
그리고, 상기 진동 피스톤(20)은 도 1에서와 같이 전단부(21)와 후단부(26)가 서로 분리되게 구비될 수 있으며, 도 3에서와 같이 전단부(21)와 후단부(26)가 일체로 연결될 수도 있다.1, the
상기 가압 피스톤(30)은 실린더(16) 내에 위치하며 그 실린더(16)에 형성된 압력을 진동 피스톤(20)에 전달한다.The pressure piston (30) is located in the cylinder (16) and transfers the pressure formed in the cylinder (16) to the vibrating piston (20).
이러한 가압 피스톤(30)은 압력이 실질적으로 작용하는 후단부(32)와, 그 후단부(32)에 작용하는 압력을 진동 피스톤(20)의 후단부(26)로 전달하는 전단부(34)를 포함하고 있다.The
한편, 상기 실린더(16) 내의 가압 피스톤(30)과 커버(18) 사이에는 압력을 공급받는 챔버(36)가 형성된다. 즉, 상기 챔버(36)는 가압 피스톤(30)의 후단부(32)와 커버(18) 사이에 형성된다.A
상기 챔버(36)는 압력 공급라인(40)을 통해 압력 공급부(70)에 연결되어 압력을 공급받는다. 상기 압력은 유압 또는 공압일 수 있다.The
그리고, 상기 진동 피스톤(20)의 후단부(26)와 실린더(16)의 전단 사이에는 스프링과 같은 탄성부재(29)가 설치된다. 또한, 상기 진동 피스톤(20) 후측의 실린더(16) 내주면에는 그 진동 피스톤(20)의 후단부(26)를 지지하는 제1 스토퍼(28)가 장착되며, 가압 피스톤(30) 후측의 실린더(16) 내주면에는 그 가압 피스톤(30)의 후단부(32)를 지지하는 제2 스토퍼(38)가 장착된다.A
다른 한편으로, 상기 전극(12)의 관통홀(14)에는 진동 피스톤(20)의 전단부(21)를 회전 가능하게 감싸며 진동 피스톤(20)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 회전 유도부재(81)가 설치된다. 상기 회전 유도부재(81)는 관통홀(14)을 관통하며 그 관통홀(14)의 내주면에 억지 끼움식으로 고정될 수 있다.On the other hand, a through
상기와 같은 회전 유도부재(81)를 통하여 진동 피스톤(20)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하기 위해 진동 피스톤(20)의 전단부 외주면에는 걸림 돌기(83)가 돌출되게 형성된다.In order to convert the linear motion of the
상기 회전 유도부재(81)에는 진동 피스톤(20)의 회전 궤적에 대응하는 슬롯홀(85)이 형성되며, 그 슬롯홀(85)에는 진동 피스톤(20)의 걸림 돌기(83)가 끼워진다. 여기서, 상기 회전 유도부재(81)는 후단이 개방되고, 전단이 폐쇄된 원통 형상으로 이루질 수 있다.A
또 다른 한편으로, 상기에서와 같은 진동 피스톤(20)의 전단부(21)에는 그 진동 피스톤(20)의 회전 운동으로 제1,2 용접부(64, 66)를 혼합하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 교반 스크류(91)가 형성되어 있다.On the other hand, the
상기 교반 스크류(91)는 진동 피스톤(20)이 가압 피스톤(30)에 의해 왕복 운동함에 따라 회전 유도부재(81)의 전단측 폐쇄면에 형성된 통과홀(87)을 통과하며 제1,2 용접부(64, 66)를 원활하게 혼합할 수 있다.The stirring
이 경우, 상기 교반 스크류(91)는 진동 피스톤 전단부(21)의 전단면 중앙에 설치되며, 회전 유도부재(81)의 통과홀(87)은 전단측 폐쇄면의 중심으로부터 편심된 위치에 형성될 수 있다.In this case, the stirring
한 쌍의 진동 용접기(10)를 기준으로, 일측 진동 용접기(10)에서의 통과홀(87)은 회전 유도부재(81)의 전단측 폐쇄면 중심으로부터 일측으로 편심되게 형성될 수 있다.The
그리고, 다른 일측 진동 용접기(10)에서의 통과홀(87)은 회전 유도부재(81)의 전단측 폐쇄면 중심으로부터 다른 일측으로 편심되게 형성될 수 있다.The through
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 도 4를 참조하여 설명하면, 우선 본 발명의 실시예에서는 용접하려는 제1,2 금속판(60, 62)을 중첩시킴으로써 시작된다. The operation of the vibration
상기 제1,2 금속판(60, 62)이 중첩되면, 이 제1,2 금속판(60, 62)을 한 쌍의 진동 용접기(10) 사이에 위치시킨다. 그 후, 한 쌍의 전극(12)에 압력을 가하여 중첩된 제1,2 금속판(60, 62)을 밀착시킨다.When the first and
이렇게 서로 중첩된 제1,2 금속판(60, 62)이 밀착되면, 한 쌍의 전극(12)에 전원을 공급하여 제1,2 용접부(64, 66)를 급속 가열한다. 그러면 제1,2 용접부(64, 66)는 전극(12)에 의해 가열되어 연화되게 된다.When the first and
그 후, 압력 공급부(70)를 통해 챔버(36)에 압력을 공급 및 차단하게 되면, 가압 피스톤(30)에 작용하는 압력과 진동 피스톤(20)에 작용하는 탄성부재(29)의 탄성 복원력 의해 한 쌍의 진동 피스톤(20)은 왕복 운동을 하게 되는데, 회전 유도부재(81)에 의해 회전을 하면서 왕복 운동을 하게 된다.Thereafter, when the pressure is supplied to and blocked from the
그러면, 상기와 같이 진동 피스톤(20)이 회전을 하면서 왕복 운동을 함에 따라, 교반 스크류(91)는 회전 유도부재(81)의 통과홀(87)을 통과하며 1,2 용접부(64, 66)를 혼합하게 된다.The stirring
따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 과정을 반복하면, 제1,2 용접부(64, 66)에 소성 유동이 발생하게 되고, 교반 스크류(91)에 의해 서로 섞이게 된다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, plastic flow is generated in the first and
지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 진동 스폿 용접 장치(100)에 의하면, 전극(12)을 통해 제1,2 금속판(60, 62)의 제1,2 용접부(64, 66)를 가열하고, 진동 피스톤(20)의 교반 스크류(91)에 의한 회전 진동력으로서 제1,2 용접부(64, 66)에 소성 유동이 발생되도록 하며, 제1,2 용접부(64, 66)를 원활하게 혼합할 수 있게 된다.According to the vibration
이로써, 본 발명의 실시예에서는 제1,2 용접부(64, 66) 소재의 계면 접합을 유도할 수 있으므로, 제1,2 용접부(64, 66)의 접합력을 향상시킬 수 있으며, 에너지의 소모가 적고, 용접 소요시간을 단축시킬 수 있다.As a result, in the embodiment of the present invention, the interface bonding of the first and
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.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, Other embodiments may easily be suggested by adding, changing, deleting, adding, or the like of elements, but this also falls within the scope of the present invention.
10... 진동 용접기 12... 전극
14... 관통홀 16... 실린더
18... 커버 20... 진동 피스톤
28... 제1 스토퍼 29... 탄성부재
30... 가압 피스톤 36... 챔버
38... 제2 스토퍼 40... 압력 공급라인
60, 62... 금속판 64, 66... 용접부
70... 압력 공급부 81... 회전 유도부재
83... 걸림 돌기 85... 슬롯홀
87... 통과홀 91... 교반 스크류10 ...
14 ... through
18 ... cover 20 ... vibration piston
28 ...
30 ...
38 ...
60, 62 ...
70 ...
83 ...
87 ... through
Claims (8)
상기 진동 용접기는,
관통홀을 지니며 전류를 인가 받아 상기 중첩된 금속판을 가열하는 전극;
상기 전극의 후단부에 장착되며, 상기 용접부에 진동을 인가하기 위한 압력을 공급받는 실린더;
서로 연결된 전단부와 후단부를 포함하며, 상기 후단부는 상기 실린더 내에 위치하여 상기 압력을 인가받고, 상기 전단부는 상기 실린더를 관통하여 상기 전극의 관통홀 내에서 상기 압력에 의해 직선 왕복 운동하는 진동 피스톤;
상기 실린더 내에 위치하며 상기 실린더에 형성된 압력을 상기 진동 피스톤에 전달하는 가압 피스톤;
상기 진동 피스톤의 전단부를 감싸며 상기 전극의 관통홀에 고정되게 설치되어 상기 진동 피스톤의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 회전 유도부재; 및
상기 진동 피스톤의 전단부에 설치되며, 상기 진동 피스톤의 회전 운동으로서 상기 용접부를 혼합하는 교반 스크류;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.A vibration spot welding apparatus comprising a pair of vibration welders facing each other with a superimposed metal plate as a reference, heating a welded portion of the metal plate through the vibration welder, applying vibration to the welded portion to generate plastic flow,
The vibration welder includes:
An electrode which has a through hole and receives an electric current to heat the overlapped metal plate;
A cylinder mounted on a rear end of the electrode and supplied with a pressure for applying vibration to the welded portion;
A vibration piston having a front end portion and a rear end portion connected to each other, the rear end portion being positioned in the cylinder and being applied with the pressure, the front end portion being passed through the cylinder and reciprocating linearly by the pressure in the through hole of the electrode;
A pressure piston located in the cylinder and transmitting the pressure formed in the cylinder to the vibration piston;
A rotation inducing member that surrounds the front end of the vibration piston and is fixed to the through hole of the electrode to convert a linear motion of the vibration piston into a rotational motion; And
And a stirring screw installed at a front end portion of the vibration piston and mixing the welding portion as a rotational motion of the vibration piston.
상기 진동 피스톤의 전단부는 원형 단면 형상으로 이루어지며, 상기 전단부의 외주면에는 걸림 돌기가 돌출 형성되고,
상기 회전 유도부재에는 상기 진동 피스톤의 회전 궤적에 대응하는 슬롯홀이 형성되며, 상기 슬롯홀에는 상기 걸림 돌기가 끼워지는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 1,
Wherein a front end portion of the vibration piston has a circular cross-sectional shape, a locking protrusion is protruded from an outer circumferential surface of the front end portion,
Wherein the rotation inducing member is provided with a slot hole corresponding to a rotation locus of the vibration piston, and the engagement protrusion is fitted in the slot hole.
상기 회전 유도부재는 후단이 개방되고, 전단이 폐쇄된 원통 형상으로 이루어지며,
상기 전단의 폐쇄면에는 상기 교반 스크류가 통과하는 통과홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the rotation inducing member has a cylindrical shape in which a rear end is opened and a front end is closed,
Wherein a passage hole through which the stirring screw passes is formed on a closed surface of the front end.
상기 통과홀은 상기 폐쇄면의 중심으로부터 편심된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.The method of claim 3,
And the through-hole is formed at a position eccentric from the center of the closed surface.
상기 실린더의 후단에는 커버가 장착되어 있으며,
상기 실린더 내의 상기 가압 피스톤과 상기 커버 사이에는 상기 압력을 공급받는 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 1,
A cover is mounted on the rear end of the cylinder,
Wherein a chamber for receiving the pressure is formed between the pressure piston and the cover in the cylinder.
상기 진동 피스톤의 후단부와 상기 실린더의 전단 사이에는 탄성부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.6. The method of claim 5,
Wherein an elastic member is provided between the rear end of the vibration piston and the front end of the cylinder.
상기 진동 피스톤 후측의 실린더의 내주면에는 상기 진동 피스톤의 후단부를 지지하는 제1 스토퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 6,
Wherein a first stopper for supporting a rear end portion of the vibration piston is mounted on an inner circumferential surface of the cylinder on the rear side of the vibration piston.
상기 가압 피스톤 후측의 상기 실린더 내주면에는 상기 가압 피스톤의 후단부를 지지하는 제2 스토퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 진동 스폿 용접 장치.8. The method of claim 7,
And a second stopper for supporting a rear end portion of the pressure piston is mounted on the inner circumferential surface of the cylinder on the rear side of the pressure piston.
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KR20120040425A (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-27 | 주식회사 포스코 | Removing apparatus for dust cooling tube in cooling chamber |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020032160A (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-03 | 이계안 | Optic head of laser system for heating treatment |
JP2003236677A (en) | 2002-02-15 | 2003-08-26 | Fujitsu Ten Ltd | Resistance welding electrode, and resistance welding machine |
KR20120010570A (en) * | 2010-07-26 | 2012-02-03 | 진인태 | Device and method of vibro-spot welding |
KR20120129516A (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-28 | 진인태 | Vibro-Spot WeldingVSW machine and method |
-
2012
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020032160A (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-03 | 이계안 | Optic head of laser system for heating treatment |
JP2003236677A (en) | 2002-02-15 | 2003-08-26 | Fujitsu Ten Ltd | Resistance welding electrode, and resistance welding machine |
KR20120010570A (en) * | 2010-07-26 | 2012-02-03 | 진인태 | Device and method of vibro-spot welding |
KR20120129516A (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-28 | 진인태 | Vibro-Spot WeldingVSW machine and method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120040425A (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-27 | 주식회사 포스코 | Removing apparatus for dust cooling tube in cooling chamber |
KR101698606B1 (en) | 2010-10-19 | 2017-02-02 | 주식회사 포스코 | Removing apparatus for dust cooling tube in cooling chamber |
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