KR101430182B1 - 용접지그 - Google Patents

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Abstract

용접지그에 대한 발명이 개시된다. 개시된 용접지그는: 하판부와, 하판부의 상부에 구비되고, 하판부에 안착되는 성형물의 용접부위가 노출되도록 용접홀이 형성되는 상판부와, 하판부에 구비되어 성형물을 탄성지지하는 탄성지지부 및 탄성지지부에 지지되는 성형물의 상면을 가압하는 탄성가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

용접지그{WELDING JIG}
본 발명은 용접지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평탄도가 좋지 않은 성형물을 밀착, 고정시켜 요구되는 구조물의 기계적 강도를 만족하도록 용접할 수 있는 용접지그에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저용접이나 전자빔용접 등은 판과 판을 겹쳐서 용접하는 경우가 많다.
복잡한 형태의 성형물의 겹침용접시, 성형물의 평탄도가 좋지 않은 경우가 대부분이다. 이는 판과 판을 겹치면 모든 면이 밀착이 잘 안된다는 뜻이기도 하며, 이런 경우, 두꺼운 동판을 이용하여 성형물을 클램핑하는데 소재의 형상이 복잡하고 큰 경우 클램핑이 완벽하게 되지 않아 용접 불량 문제가 자주 발생한다.
한편, 국내 등록특허 제10-0826469호(등록일: 2008.04.24.)에는 레이저 용접용 클램핑장치"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 상부지그와 하부지그에 구비되는 탄성가압부에 의해 평탄도의 분포가 좋지 않은 성형물에 대해 균일하게 클램핑하여 밀착성을 향상시켜 용접의 품질을 향상시킬 수 있는 용접지그를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 용접지그는: 하판부와, 상기 하판부의 상부에 구비되고, 상기 하판부에 안착되는 성형물의 용접부위가 노출되도록 용접홀이 형성되는 상판부와, 상기 하판부에 구비되어 성형물을 탄성지지하는 탄성지지부 및 상기 탄성지지부에 지지되는 성형물의 상면을 가압하는 탄성가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하판부와 상기 상판부는 힌지 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성지지부는 상기 하판부에 결합되는 지지하우징과, 상기 지지하우징에 구비되고, 상기 성형물과 접촉되는 지지체 및 상기 지지하우징 내부에 구비되어 상기 지지체를 탄성지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성부재는 코일스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성가압부는 상기 상판부에 결합되는 지지바 및 상기 지지바에 구비되고 상기 지지바의 외측으로 연장되어 상기 성형물을 가압하는 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하판부에는 상기 상판부의 커버시 상기 성형물의 전면이 동시에 접하여 커버되도록 하는 실린더부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하판부와 상기 상판부는 상호 대응되는 클램프부에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용접지그는 복잡한 형태의 성형물의 평탄도 변형정도가 크더라도 상판부의 탄성가압부와 하판부의 탄성지지부의 스프링 상수를 이용하여 용접하고자 하는 부위에 밀착, 클램핑시켜 용접할 수 있어 용접품질을 향상시킬 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 실린더부에 의해 상판부의 커버시 상판부에 모든 판스프링은 성형물을 동시에 가압할 수 있어 성형물의 흔들림을 방지하여 정확한 위치에 장착될 수 있는 효과를 지닌다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 분해사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 상판부가 개방된 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 상판부의 닫힌 상태사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 탄성지지부를 보인 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 상판부의 닫히는 상태를 보인 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 요부 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 용접지그의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 상판부가 개방된 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 상판부의 닫힌 상태사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 탄성지지부를 보인 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 상판부의 닫히는 상태를 보인 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 요부 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그(100)는 하판부(110), 상판부(120), 탄성지지부(140) 및 탄성가압부(160)를 포함한다.
하판부(110)는 직사각형의 플레이트로 이루어지고, 상면에 성형물(10)이 안착된다.
하판부(110)의 하부에는 베이스플레이트(112)가 구비된다. 그리고, 하판부(110)는 베이스플레이트(112)와 볼트에 의해 결합되며, 볼트의 해체시 분리 가능하다.
상판부(120)는 하판부(110)와 대응되는 형상으로 이루어지고, 하판부(110)의 상부에 구비되며, 하판부(110)에 안착되는 성형물(10)의 용접부위가 노출되도록 용접홀(122)이 형성된다.
하판부(110)와 상판부(120)는 상호 힌지부(130)에 의해 힌지 연결되어 회동 가능한 구조를 지닌다. 힌지부(130)는 하판부(110)에 구비되는 힌지브라켓(132)과, 상판부(120)에 구비되는 힌지축(134)을 포함한다.
그리고, 하판부(110)는 상판부(120)의 회동각도를 제한하는 제한부재(115)가 구비된다. 제한부재(115)는 하판부(110)의 일측에 구비되어 상판부(120)의 상면과 접촉되어 상판부(120)의 회동각도를 제한한다. 제한부재(115)는 하판부(110)의 일측에 절곡되어 상부로 연장되며, 상판부(120)의 개방시 상판부(120)의 상면과 접촉되도록 상단부에는 경사플레이트(117)가 구비된다.
탄성지지부(140)는 하판부(110)에 구비되어 성형물(10)을 탄성지지한다. 탄성지지부(140)는 하판부(110)에 결합되는 지지하우징(142)과, 지지하우징(142)에 구비되고 성형물(10)과 접촉되는 지지체(144) 및 지지하우징(142) 내부에 구비되어 지지체(144)를 탄성지지하는 탄성부재(146)를 포함한다.
지지하우징(142)은 하판부(110)의 상면에 볼팅되어 결합된다. 지지하우징(142)에 수용되는 지지체(144)는 지지하우징(142) 내에서 가이드부(150)에 의해 직선으로 안내된다. 가이드부(150)는 도 5에서 도시된 바와 같이 지지체(144)의 길이방향으로 형성되는 가이드홈부(152)와, 가이드홈부(152)에 삽입되도록 지지하우징(142)에 구비되는 가이드부재(154)를 포함한다. 가이드부재(154)는 볼트로 구성되며, 볼트의 단부가 가이드홈부(152)에 삽입되어 지지체(144)를 하우징 내에서 직선이동되게 안내한다. 탄성부재(146)는 지지하우징(142) 내부에 구비되는 코일스프링으로 구성된다.
탄성가압부(160)는 탄성지지부(140)에 지지되는 성형물(10)의 상면을 가압한다. 탄성가압부(160)는 상판부(120)에 결합되는 지지바(162) 및 지지바(162)에 구비되고, 지지바(162)의 외측으로 연장되어 성형물(10)을 가압하는 판스프링(164)을 포함한다. 판스프링(164)은 지지바(162)가 제거된 상태로 상판부(120)에 구비될 수도 있지만 판스프링(164)에 직접 볼팅되면, 판스프링((164)에 변형이 발생할 수 있으므로 지지바(162)에 고정되어 일체로 고정되므로써, 모든 부위에 동일한 탄성력을 지니도록 한다.
판스프링(164)은 이웃하는 판스프링(164)과 일정 간격 이격되며, 이러한 이격거리는 상판부(120)에 형성되는 용접홀(122)과 일치된다. 따라서, 판스프링(164)에 가압되는 성형물(10)의 용접부위가 용접홀(122)을 통해 노출되는 것이다.
하판부(110)에는 상판부(120)의 커버시 성형물(10)의 전면이 동시에 접하여 커버되도록 실린더부(170)가 구비된다. 이는 도 6에서 도시된 바와 같이 상판부(120)가 힌지부(130)를 중심으로 회동되어 하판부(110)를 커버할 때, 상판부(120)를 들어 올려주어 상판부(120)가 수평상태를 유지한 후 전면이 동시에 접하게 할 수 있다. 이로 인해 균일한 가압력을 제공할 수 있다.
하판부(110)와 상판부(120)는 상호 대응되는 클램프부(180)에 의해 고정된다. 클램프부(180)는 상판부(120) 저면 가장자리에 구비되고, 관통홀(183)이 형성되는 결속블럭(182)과, 결속블럭(182)이 삽입되도록 하판부(110) 상면 가장자리에 구비되어 결속홀(185)이 형성되는 수용블럭(184) 및 관통홀(183)을 통해 결속홀(185)에 결합되는 결속부재(186)를 포함한다. 결속부재(186)는 조임나사로 구성되며, 하판부(110)와 상판부(120)가 접할 시 결속부재(186)의 조임에 의해 하판부(110)와 상판부(120)는 유동없이 고정될 수 있다.
이하, 상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하판부(110)의 상면에 탄성지지부(140)가 용접하고자 하는 부위마다 배치되어 있으며, 탄성지지부(140)의 상부에 용접하고자 하는 성형물(10)이 배치된다. 이때, 지지하우징(142)에서 탄성부재(146)에 의해 탄성지지되는 지지체(144)가 성형물(10)을 탄성지지하게 된다.
이후, 상판부(120)가 힌지부(130)를 중심으로 하판부(110)측으로 회동되면서 성형물(10)을 클램핑한다. 이를 자세히 설명하면, 도 6에서 도시된 바와 같이 상판부(120)의 회동과 동시에 실린더부(170)가 상승하게 되고, 실린더부(170)의 상승과 함께, 상판부(120)가 회동되므로 상판부(120)는 하판부(110)와 나란하게 배치된다. 이후, 실린더가 하강함에 따라 상판부(120)가 성형물(10)의 전면에 동시에 접할 수 있다.
이때, 상판부(120)의 저면에 구비되는 탄성가압부(160)가 성형물(10)을 클램핑하면서 평탄도가 좋지 않은 부분에 대해서도 클램핑을 용이하게 한다.
즉, 성형물(10)은 하부에서 탄성지지부(140)에 의해 탄성지지되고, 상부에서 탄성가압부(160)가 가압하게 되어 평탄도가 좋지 않은 성형물(10)도 용이하게 클램핑하는 것이다.
하판부(110)의 상부로 상판부(120)가 커버되어 탄성지지부(140)와 탄성가압부(160)에 의해 성형물(10)이 클램핑된 상태에서 상판부(120)와 하판부(110)를 클램프부(180)에 의해 완전 고정시키고, 상판부(120)의 용접홀(122)을 통해 레이저 용접을 실시하면 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 용접지그에 의하면, 평탄도가 좋지 않은 성형물을 상부의 탄성가압부와 하부의 탄성지지부를 이용하여 클램핑하여 변형정도가 심하여도 기밀용접이 가능하게 할 수 있다. 또한, 기존에 용접이 힘들었던 부분도 용접이 가능하며, 제품의 용접품질을 향상시킬 수 있고, 용접후 변형도 감소시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 용접지그 110 : 하판부
112 : 베이스플레이트 115 : 제한부재
117 : 경사플레이트 120 : 상판부
122 : 용접홀 130 : 힌지부
132 : 힌지브라켓 134 : 힌지축
140 : 탄성지지부 142 : 지지하우징
144 : 지지체 146 : 탄성부재
150 : 가이드부 152 : 가이드홈부
154 : 가이드부재 160 : 탄성가압부
162 : 지지바 164 : 판스프링
170 : 실린더부 180 : 클램프부
182 : 결속블럭 183 : 관통홀
184 : 수용블럭 185 : 결속부재

Claims (7)

  1. 하판부와, 상기 하판부의 상부에 구비되고, 상기 하판부에 안착되는 성형물의 용접부위가 노출되도록 용접홀이 형성되는 상판부와, 상기 하판부에 구비되어 성형물을 탄성지지하는 탄성지지부 및 상기 탄성지지부에 지지되는 성형물의 상면을 가압하는 탄성가압부를 포함하고;
    상기 하판부와 상기 상판부는 힌지 연결되며;
    상기 탄성가압부는 상기 상판부에 결합되는 지지바; 및
    상기 지지바에 구비되고 상기 지지바의 양측으로 연장되어 상기 상판부의 용접홀을 통해 노출되는 상기 성형물의 용접부위 양측을 각각 가압하는 판스프링을 포함하고;
    상기 하판부에는 상기 상판부의 커버시 상판부를 승강시키는 실린더부가 구비되어 상기 판스프링은 상기 성형물의 전면이 동시에 접하여 가압하는 것을 특징으로 하는 용접지그.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성지지부는 상기 하판부에 결합되는 지지하우징;
    상기 지지하우징에 구비되고, 상기 성형물과 접촉되는 지지체; 및
    상기 지지하우징 내부에 구비되어 상기 지지체를 탄성지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접지그.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 탄성부재는 코일스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접지그.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하판부와 상기 상판부는 상호 대응되는 클램프부에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 용접지그.
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